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#2569 |
<轉自>海川化工論壇我是怎樣做工藝包的系列貼
我是怎樣做工藝包的（18-1）：工藝包的內容和深度
我是怎樣做工藝包的（18-2）：開始工作的第一步：收集物性數據
我是怎樣做工藝包的（18-3）：形成第一個平衡—物料平衡（質量平衡）
我是怎樣做工藝包的（18-4）：編制第二個平衡—熱量平衡
我是怎樣做工藝包的（18-5）：編制第三個平衡—動量平衡（壓力平衡）
我是怎樣做工藝包的（18-6）：形成第一個成品—PFD
我是怎樣做工藝包的（18-7）：設備設計計算，編制設備數據表和設備一覽表
我是怎樣做工藝包的（18-8）：編制PID和管道數據表
我是怎樣做工藝包的（18-9）：開停車管線設計和設備數據表完善
我是怎樣做工藝包的（18-10）：編制管道材料等級索引表
我是怎樣做工藝包的（18-11）：編制儀表數據表
我是怎樣做工藝包的（18-12）：編制建議的設備布置圖我是怎樣做工藝包的（18-13）：編制界區(qū)條件表
我是怎樣做工藝包的（18-14）：編制特殊管件數據表我是怎樣做工藝包的（18-15）：編制衛(wèi)生、安全、環(huán)保、分析化驗說明
我是怎樣做工藝包的（18-16）：編制工藝流程說明
我是怎樣做工藝包的（18-17）：編制工藝包總說明書我是怎樣做工藝包的（18-18）：總結及補充說明
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我是怎樣做工藝包的（18-1）：工藝包的內容和深度）
各位海友：大家好！很高興來到海川這個大平臺，非常希望以技術會友！
從今天開始，我將與大家分享我的工藝包編制心得和體會。
經?？吹接行┖Ｓ言趩柟に嚢膬热?、工藝包怎么做等類似的問題，希望我的分享能帶給大家一些幫助，也更希望大家提出更多議題進行討論。
我的系列分享計劃分為18期。今天是第一期：（18-1）工藝包的內容和深度。一提到工藝包的內容和深度，大家應該都會想到一個規(guī)范《石油化工裝置工藝設計包（成套技術工藝包）內容規(guī)定》SHSG-052-2003。據我了解，目前對成套工藝包的規(guī)定只有這一個成文標準。
用過這個標準的朋友可能都有個體會，感覺深度有點深，其內容如果全部具備的話，有些深度基本相當于基礎設計的內容了。我也有這樣的感覺，其實，我想在國內，按照這個標準在做工藝包的應該大多是工程公司或者設計院，設計院最終的目的是什么？是做詳細設計或者施工圖設計，這樣在做工藝包的時候，就會形成一種思維，感覺深度總是不夠，感覺問題都要在工藝包階段提出。我想這是正常的。
因為目前沒有其他可利用的工藝包標準。因此，大多數項目涉及到工藝包時都是參照此標準。這個標準雖然褒貶不一，但是就起實用性來說，還是可以的。如果可以，我們海川可以組織編寫一個更實用的工藝包內容和深度規(guī)定，為行業(yè)貢獻一份力量。
所以，為了方便跟大家交流和工作需要，后面的具體工藝包編制過程還是以此標準為主線，然后根據我自己的經驗略作調整。盡可能多講一些實際經驗和體會！
第一期就是這樣了。希望大家多討論，多提問題！附件附上：《石油化工裝置工藝設計包（成套技術工藝包）內容規(guī)定》SHSG-052-2003，需要的和不太熟悉這個標準的朋友下載看一下，以方便后面的工作過程。
工藝技術形成生產力的橋梁就是成套工藝包。我是怎樣做工藝包的（18-2開始工作的第一步：收集物性數據）
非常感謝大家對我第一期內容的支持和鼓勵，我非常受鼓舞。希望我能拿出更好的帖子先給大家。
本系列分享計劃分為18期。今天是第二期：（18-2）開始工作的第一步：收集物性數據化工物性數據（包括平衡數據）的收集是工藝包設計的第一步。能準確地查找、分析、處理和應用相關化工物料的所需數據是化工工藝設計人員的基本功。也是后續(xù)工作開展的基礎。
為了開展后續(xù)的三平衡（質量、動量、能量）計算，應該了解或者準備的物性數據至少應包括以下這些數據：
? ?? ?? ?? ?（1）? ? 基本物性數據，如沸點、熔點、凝固點、臨界參數等，也就是溫度獨立參數。
? ?? ?? ?? ?（2）? ?溫度相關熱力學物性，主要為汽化熱等
? ?? ?? ?? ?（3）? ?溫度相關的傳遞物性，主要為黏度等
? ?? ?? ?? ?（4）? ?MSDS數據和火災危險性（工程設計必須考慮的）
? ?? ?? ?? ?（5）? ?相平衡數據，尤其是要確認需要分離的混合物系中是否有共沸體系等等。
以上數據的獲取辦法：
（1）作為工藝包設計，基本的模擬軟件應該會用，至少可以作為查詢物性數據的工具。Aspen、Pro2都可。這應該是最方便的查詢數據的方法。
（2）從網絡中查找，但這個只能作為基本的數據查找，還需要通過專業(yè)的文獻或書籍驗證。我常用的網站：http://www.chemicalbook.com
（3）文獻查詢：首先查找VIP等期刊數據庫對所查物質進行查詢，基本能了解到相關的物性。其次是查找專業(yè)手冊，常用的有：《化學工程手冊》《化工物性數據手冊》等
（4）如果上述這些方法都無法查到相關的數據，就需要選用第1條中的模擬軟件的一個功能，物性估算來獲取數據，這樣獲取的數據應該可以滿足工程設計的要求。
（5）對于混合物，可以采用軟件、相圖等手段來獲取物性。如混合物的泡露點可以通過模擬軟件技術獲得。這對于有些設備的設計壓力的選取很有幫助。
工作的第一步收集物性數據應該形成的成品文件是項目范圍內所涉及介質的物料特性表。
? ?? ?做過化工設計的朋友應該都見過這個表，這是后續(xù)工作開展的基礎。后續(xù)分離方案的制定、火災等級的劃分、儲存溫度和儲存量的確定、設備布置的間距、設備的設計壓力等都與所設計的介質的物性有直接的關系。因此，在實際化工設計中，物性數據的收集占有相當大的工作比重，有時甚至是整個過程成敗的關鍵步驟。希望各位海友在工作重視物性數據收集的重要性和準確性。
工藝技術形成生產力的橋梁是成套工藝包。
（18-3）確定技術路線，形成第一個平衡—物料平衡（質量平衡）不知不覺已經是第三講了，今天要說的相對于前兩講可能才是大家更感興趣的，也是更關心的。因為對很多人來講，今天開始進入可以看到直接工作成果的一步。但是不能急，做工藝包是一個循序漸進的過程，一步一步是不能跳躍進行的，必須有了上一步才能有下一步，否則，就會走彎路。
本期我定的題目是：確定技術路線，形成第一個平衡—工藝物料平衡。廢話少說，進入正題。本講內容較多，希望大家耐心仔細看，重要?。?！
獲得了與編制工藝包有關的所有物性數據后，就可以進入這一步了。通常要我們做工藝包時，基本工藝路線、總體方案、重要過程的數據是已經確定的，也就是數據包。
（1）拿到研究院或者其他研究單位提供的數據包后，此時要做的就是要利用化學工程的基本原理，梳理技術路線，也就是通常所的總體設計技術方案。對其基本過程熟悉，分析過程，重新進行化工單元操作組合。因為數據包通常會把很多問題和單元操作簡化或者復雜化。比如：用一種常溫常壓下為液體的物質在高溫、微正壓下進行反應，生產另外的新物質。數據包通常能提供的就是反應過程在什么溫度、什么壓力下進行，生成物組成是什么。而其對如何實現(xiàn)反應進料控制的溫度、壓力、反應器如何實現(xiàn)換熱（冷卻）等都不太關心甚至不提及，而這些正是我們化學工程、工程放大需要解決和考慮的。在這個階段，我們需要對這些問題的方案有個大致的想法。這些控制要求和要求的條件能否實現(xiàn)，可能會影響到整個工藝方案能否實現(xiàn)。所以，第一步除了分析工藝過程本身外，對輔助過程要做到心里有數。比如某臺設備的溫度要求超過了250度，那換熱介質就要考慮了，是用的熱油還是熔巖還是煙道氣等類似的問題。
（2）有了第一步的分析基礎，我們對數據包有了很深的認識，如果數據包對三傳問題考慮的很粗的話，估計此時你已經給數據包提供商準備了很多問題和數據包提供商需要完善的數據。不過這沒有關系，有很多數據通過我們的工程經驗是可以解決的。這時候就需要跟數據包提供商定一些原則了。比如加熱介質的選擇和參數。比如工藝過程可能達到的最苛刻情況等等。
此時可以在數據包提供的PFD的基礎上，對其進行完善。完善的內容就是根據上面的分析進行補充。
（3）下一步就要上機通流程了。采用流程模擬軟件Aapen、Pro2等軟件按照流程順序依次打通。第一次通流程可以簡化，先不需要優(yōu)化。通過第一次流程模擬，你肯定會發(fā)現(xiàn)不少問題，這些問題有的是很明顯的，可以直接修改，有些是不能一下子解決的，需要與數據包提供商共同談論確定。這樣就形成了原則流程。
（4）原則流程確定后，開始進行優(yōu)化。主要對產品質量、收率等進行優(yōu)化。此時，可能需要跟數據包專利商做一些探討，要合理選擇設計變量和設計要求，因為有些工藝沒有進行流程模擬時，想的結果太理想。比如有時出現(xiàn)共沸物料、大回流比等，這時就需要對設計要求進行相應的調整以使工藝經濟合理。。
（5）形成第一個文件—流程圖草圖（還不能稱為PFD）和物料平衡表。用流程模擬軟件的另一個優(yōu)點現(xiàn)在體現(xiàn)出來了，可以直接導出流程圖和物料平衡表。在此基礎上，修改也是很快的。
此時形成的流程圖和物料平衡圖應達到以下深度：
A、包含到目前為止需要具有的所有設備（此時會缺少很多滿足熱量平衡、動量平衡的設備）
B、在作圖時，要留出足夠的圖面空間，因為隨著后續(xù)其他平衡的完成和方案優(yōu)化，會增加很多設備。
C、有較密切關系的系統(tǒng)（設備組）應集中在一張或幾張圖紙中。
D、物料平衡表中應包含所有組成發(fā)生改變的物流（熱量平衡、動量平衡最后可以體現(xiàn)在PFD圖上）。此表的每股物流至少包括的性質：溫度、壓力、總流量、每種物料的流量、相態(tài)（分率）、黏度、體積流量、密度、比熱等。這些物性數據集合需要滿足后續(xù)所有工作開展的要求。
E、統(tǒng)一設備圖例和管線等的表達方法（線性、線寬、顏色、進出界區(qū)符號等）。此條主要是規(guī)范畫圖，希望引起大家的重視，尤其是八路軍（無系統(tǒng)培訓）出身的中小型設計院。（經常一個院出來的不同項目圖紙，風格各異）。
F、設備位號。完成單元劃分，編制合適的單元和設備號。在設備位號下方對已經涉及到的每類設備的主要參數進行編寫，此時不需追求全，只列出主要的，想到什么列什么，此處主要是考慮圖面空間的布置。詳細數據需要等設備一覽表完成后統(tǒng)一標出。
（6）完成上述工作后，針對形成的草圖，編寫工藝流程說明。在編制工藝流程說明過程中，會發(fā)現(xiàn)缺少的部分設備，也可以在此時補充部分。
至此，物料平衡（質量平衡）就完成了。已經形成的物流的壓力、溫度也確定了。這是接下來兩步工作（熱量平衡、動量平衡）開展的基礎。
下期講熱量第二個平衡—熱量平衡。也很重要哦！望我們大家能一直堅持下去。
工藝技術形成生產力的橋梁就是成套工藝包。
我是怎樣做工藝包的（18-4）：編制第二個平衡—熱量平衡?
通過一個周末的了解，我決定調整本系列帖子的發(fā)布時間。由原來的周三、周六改為周一、周四。周末大家都有自己的事情，不占用大家的周末了。希望大家周末都過得輕松愉快。
閑言碎語不多說，步入正題！完成上期的物料平衡后，應該說最關鍵的一個平衡完成了。本期就需要進行第二個平衡—熱量平衡計算了。
物料平衡完成后，主要工藝控制點的組成、溫度、壓力都已經確定了，這時需要根據這些工藝關鍵控制點的要求選擇合適的加熱、冷卻工質，并結合常用工質的條件優(yōu)化工藝操作條件，最終選擇合適的工質并計算出用量。
（1）根據上一期完成的物料平衡草圖，分析初步確定的工藝溫度是否合理。主要從以下方面進行分析：
a、需要熱量時應考慮：要求通過加熱達到的溫度、加熱工質的最低溫度要求、達到需要的溫度采用的加熱工質是否是通用工質（熱水、蒸汽、導熱油、熔巖、加熱爐等）；
b、需要冷量時應考慮：要求通過冷卻達到的溫度、冷卻工質的最低溫度要求、達到需要的溫度采用的冷卻工質是否是通用工質（熱水、循環(huán)水、冷凍水、氟利昂、更低工質（庚烷、液氮等））；
（2）根據第（1）步分析的結果，統(tǒng)計所有需要工質進行能量交換的點的溫度和擬選用工質做成表格，進行分析。分析結果如果某些點確定的工質不合適，此時需要回到物料平衡分析是否可以調整，以使工質選用合理。推薦一個項目中選用的工質盡可能少，熱工質1~2種，冷工質1~2種，太多會導致公用工程配套復雜，不方便管理。
（3）能量優(yōu)化。分析整個過程的換熱，初步分析需要工質帶走的能量是否可以利用。主要可從以下幾方面分析：冷熱物流之間的換熱，塔頂冷凝器的熱量是否可用、多種低品位工質代替單一高品位工質、物料輸送的相態(tài)選擇（此項需要與物料平衡統(tǒng)一考慮，同時還可能涉及到壓力平衡）等等。
（4）根據第（2、3）步工作成果和形成的表格，計算每個點的工質消耗做成表格，每種工質做一套。此表至少應包含以下內容：
<table width=”1016″>
<tbody>
<tr>
<td>序號
</td>
<td>所用工質</td>
<td>工質參數</td>
<td>用工質設備/管道</td>
<td>工質換熱量（KW）</td>
<td>計算工質用量</td>
</tr>
<tr>
<td>1</td>
<td>循環(huán)水</td>
<td>32-40,0.45Mpag</td>
<td>E-111</td>
<td>1000</td>
<td></td>
</tr>
<tr>
<td>2</td>
<td>循環(huán)水</td>
<td>32-40,0.45Mpag</td>
<td>E-121</td>
<td>1500</td>
<td></td>
</tr>
<tr>
<td>3</td>
<td>低壓蒸汽</td>
<td>0.5 Mpag，</td>
<td>E-112</td>
<td>1200</td>
<td></td>
</tr>
<tr>
<td>……</td>
<td>…….</td>
<td>…….</td>
<td>…….</td>
<td>…….</td>
<td>…….</td>
</tr>
</tbody>
</table>
（5）完成所有工質的用量、規(guī)格統(tǒng)計，形成表格。這個表可用于向公用工程專業(yè)提條件用。完成上述幾步后，熱量平衡就完成了。
特別提醒：在完成第一個平衡的時候，我并沒有要求完成原材料消耗的統(tǒng)計。因為物料消耗需要等全部的PID完成后，才是最終的消耗，那是再統(tǒng)計才準確。尤其是像氮氣、儀表空氣這樣的公用工程是在PID完成才具備統(tǒng)計條件。
下期進行第三個平衡—動量平衡。同樣重要！堅持，耶！??！
工藝技術形成生產力的橋梁是成套工藝包。我是怎樣做工藝包的（18-5）：編制第三個平衡—動量平衡（壓力平衡）
通過前面四期，感覺跟帖的人越來越少了，是不是我的進度太慢了？呵呵，不要著急，在PFD形成以前的工作，必須一步一個腳印，完整的PFD不形成，后續(xù)的工作會很累。一旦返工的話，設計人員工作的積極性和興趣就會受到很嚴重的打擊。尤其到了后期，一個小小的改變都會引起大量的設計變更工作，這是我自己的深刻體驗。希望各位海友多加注意。
在完成了質量平衡、熱量平衡之后，該進行三傳中的最后一傳了，那就是動量平衡，也就是壓力的平衡。壓力平衡時保證物流流動的動力，所有流動的驅動就是壓差。壓差小，需要流量大，那就必須設置大管徑。反之亦然。
大家可以回想一下，我們系統(tǒng)的配電除了在特殊情況需要用電加熱用電外，是不是所有的用電都是在圍繞如何實現(xiàn)動量平衡而設置的？回答是肯定的。所有動量的損失無非就是通過用泵或者壓縮機來補充的。這些設備的驅動動力通常都是電（大型壓縮機也可選用蒸汽透平）。
（1）動量平衡第一步工作是根據在質量平衡和熱量平衡確定的操作壓力下，分析在哪些位置需要設置升壓設備，液體需要用泵，氣體需要用壓縮機。這里需要注意：液體的升壓相對容易，氣體升壓相對困難。所以很多地方如果不是消耗很大的代價，為了輸送和升壓的方便，通常是把氣體液化后用泵升壓。因為氣體輸送和升壓需要較大的管道和設備，其投資、占地、用電量等都比液體升壓要高。但氣體液化所需要的冷量以及液體氣化所需要的熱量也是整個平衡需要綜合考慮的。這些都需要與動量平衡和熱量平衡綜合考慮。
（2）綜合考慮整個工藝系統(tǒng)的動量平衡。這些也需要與動量平衡和熱量平衡綜合考慮。此處可能涉及到節(jié)能的壓力平衡（氣相出料、液相出料），這需要與物料平衡、能量平衡綜合考慮。舉一個典型的例子說明：多組分物系，通過第一個精餾塔除去大部分輕組分，通過第二個塔進行精制脫輕，第二個塔塔頂物流返回第一精餾塔，如果第二塔的壓力高于第一塔，那么第二塔塔頂就可選用氣相出料的方式直接返回第一塔，這樣兩個塔的能量就都節(jié)省了。第一塔節(jié)省加熱熱量，第二塔節(jié)省冷凝冷量，一舉兩得！
（3）根據最終確定的壓力平衡和壓力設備，計算壓力改變設備的參數。主要有泵和壓縮機的流量、揚程、選型等。至此，質量、熱量、動量三平衡就全部完成了。
下一講，將在三平衡的基礎上形成第一版PFD。將重點說一下PFD的深度和應該包含的內容。一副好的PFD圖和物料平衡將為后續(xù)設計工作提供最最堅實的基礎和可靠地保證。
PFD的重要性我認為是無可比擬的！??！
下期（下周一）見了！第一個成品就要出現(xiàn)了，堅持?。?！工藝技術形成生產力的橋梁是成套工藝包。
我是怎樣做工藝包的（18-6）：形成第一個成品—PFD
經過前面三個平衡的工作，到這一期，是享受成果的時候了，第一個關鍵的成品文件馬上就要出現(xiàn)了。興奮吧?。?！
本講的內容就是把前面的三個平衡以PFD流程圖的形式表達，我做PFD的內容和深度控制原則是：PFD文件完成后，后續(xù)所有跟工藝有關的數據從PFD上全部能找到。因為除了PFD外，其他的后續(xù)文件都是以PFD為基礎條件推導出來的。無論是設備數據表還是儀表數據表都是從PFD上獲取的。
因此，我認為PFD至少應包括以下內容（此處可以拍磚）：
1、設備名稱和位號。要包含所有在上述三平衡中涉及到的設備。
2、設備的關鍵參數。（通?；九c后面設備一覽表中的參數相同）
3、在圖上至少應標注物流的以下性質：流量、壓力、溫度，組成數據已EXCLE列成物流數據表。
4、設備的操作壓力、操作溫度。
5、設備的熱（冷）功率
6、公用工程規(guī)格和用量
7、重要的儀表控制方案。在這里需要說明：在PFD階段，我并沒有把控制方案作為單獨的一步內容來做，不是說控制不重要，因為在進行第二個平衡—熱量平衡過程中，特別提到工藝關鍵點溫度的確定時需要認真考慮，主要目的是節(jié)能和易實現(xiàn)自動控制。因此，此時只需要表達出主要的控制方案就可以。主要控制方案補充工作最好有儀表人員共同參與，這樣一方面可以讓儀表專業(yè)早介入以便了解工藝控制的目標，同時可對工藝提出的不合理的控制方案進行調整和優(yōu)化。
8、提一點作圖的建議，就是盡量保證緊密關聯(lián)的單元操作和設備放在一起，這樣方便看圖的人理解工藝過程。
PFD做出來后，應該進行工藝包第一次評審了。這次評審非常重要，直接關系到后續(xù)工作是否需要做大的調整。
參加評審需要各方、各層次的人員參加，因為此次評審是對整個工藝的最核心進行評審，原則上此次評審后流程就不能再做大的調整了。后續(xù)的工作就是按照程序和彼標準、規(guī)范進行了。
根據經驗，建議此次評審參加的人員組成至少應包括：業(yè)主、數據包提供商、工藝包編制校對審核人、模擬計算負責人、設備負責人、儀表負責人、材料專家、此行業(yè)專家、最好還要有開車專家。
共計劃18講的內容，到18-6才完成第一個成品文件PFD，PFD完成占用了1/3的過程，足見其重要性。無論任何時候，希望大家都能高度重視PFD的重要性！
借用阿基米德的一句話：
給我一個支點，我就可以舉起整個地球。
給我一個PFD，我就做出一項化工技術。
工藝技術形成生產力的橋梁是成套工藝包。我是怎樣做工藝包的（18-7）：設備設計計算，編制設備數據表和設備一覽表
完成PFD后，工藝包的核心也就是主心骨就有了。下面的工作就是根據PFD開展外圍工作了。說到了這里，可能有很多人不太同意我的說法，因為很多人認為PID非常重要。我想說，不能說這是錯的，因為對很多不做工藝，只做系統(tǒng)和管道的設計人員來說，可能甚至都不知道PFD長什么樣，更不用說了解PFD的內容和作用了。其實這也是現(xiàn)在我們工程公司普遍的問題。
無用的話就不說了。轉入正題?。?！
形成PFD后，大多數人估計會選擇編制PID。但我要做的下一步工作是先進行設備設計和計算，編制設備數據表和設備一覽表。
首先，根據PFD確定的設備功能開展設備計算和選型，確定設備的主要尺寸、形式。主要分為以下幾類：
（1）反應器設計計算。主要依據數據包提供的的內容和要求，反應器通常涉及到內部流動優(yōu)化、內構件設置等工作。結合最新的流體力學模擬CFD軟件的應用進行優(yōu)化，這些都是提高反應器設計的有效手段；另外，反應器通常都會涉及到傳熱問題和計算，這時需要根據設備的實際能力和經驗數據估算設備的尺寸。反應器設計是最復雜的、也是風險最大的。尤其在放大時要特別注意。
（2）塔器的設計。隨著流程模擬軟件的廣泛應用和計算準確度的提高，目前應用Aspen、PRO2等模擬軟件進行塔器設計已經非常成熟，計算也非常準確，但對于非理想體系和數據庫中物性參數不完整的物性需要特別注意。計算結果也可能會遠遠偏離正常數據。此步工作主要是根據確定的PFD選擇合適的塔內件塔徑和填料高度。在此推薦一個值：在沒有任何可靠數據的情況下，泛點率推薦取黃金分割點0.618。同時在選擇填料等板高度和塔板效率時應選擇接近實際的數值。比如250Y填料等板高度不能低于0.5m。這些經驗數據在做設計時尤其注意。如果沒有經驗，應請教有經驗的師傅校核。還想說一點，就是我們現(xiàn)在在一個大數據下開展工作，很多時候不自然就會受已有數據的影響，這里我想說：對于任何一個物系，我們最好從基礎設計走一遍。具體塔器來說就是先計算出物系分離所需的最小回流比，然后選擇合適的最小回流比倍數，并進行靈敏度分析和優(yōu)化。實際上此步工作與PFD的物料平衡計算有密切的聯(lián)系。
另外在塔內件形式選擇時，也要充分考慮各類塔內件的特點，此時也不能忽略像液體分布器、液體收集再分布器等輔助內件的性能。
還有一點就是塔裙座高度和塔底液位高度。塔裙座設計的目的主要是保證塔底輸送泵有足夠的汽蝕余量（NPSA）。所以沒有特殊需要，此高度不宜太小。我通常的選擇是7.5米。另一個就是塔釜液位，這個液位的高度要與再沸器的尺寸、安裝高度一并考慮。
（3）換熱器計算。這個沒什么好說，主要根據PFD中的熱量平衡，采用換熱器計算軟件（HTRI、HTFS）進行設計計算。這里幾類換熱器的設計需特別注意。一類是塔底的熱虹吸再沸器。此類換熱器幾個參數需特別注意：加熱介質與被加熱介質溫差不宜過低或過高，30-45℃比較合適，過低和過高都不利于傳熱。同時，需要選擇合適的氣化率，我常選用的是10~15%。最高不超過20%。第二類是關于汽化和過熱的換熱器。汽化我們常用的換熱器是BKU釜式換熱器，用這類換熱器所產生的蒸汽是飽和蒸汽，想過熱，必須通過在汽化器后串聯(lián)過熱換熱器，這個需要注意。
（4）容器。這個更沒什么好說的。主要考慮一個停留時間。像塔頂回流罐，我常選用臥式的，好布置，停留時間通常是50%液位5-10分鐘。用這個數據設計基本不會有什么問題。
（5）壓縮機和泵。在工藝包階段壓縮機主要提供壓縮機采購數據表，主要提供進口組成、溫度、壓力，出口要求的壓力溫度。這樣壓縮機廠家就可根據要求選用合適的壓縮機。泵，需要進行系統(tǒng)計算，這個跟設備布置有很大關系，泵數據表需要提供流量、壓頭、汽蝕余量、推薦形式等參數。
（6）其他設備。主要包括過濾器、真空泵、攪拌器等。這些設備需要提供關鍵的設計參數和工藝要求。過濾器主要參數包括過濾要求、處理量等。真空泵主要參數為抽氣量、真空度。
像換熱器、罐、塔徑在計算完成后，需要根據國內制造標準進行圓整。盡可能選用標準的尺寸，這樣好采購，可為業(yè)主省很多時間和費用。舉個例子：換熱管我們常用的長度是2，2.5，3，4.5，6，9米，為什么這些常用呢？因為我們國內生產的換熱管的基本長度是12米。選用這些尺寸可以不浪費管子。
設備設計的成品是設備數據表。
設備數據表的主要數據形成設備一覽表。
其實設備設計中的每類設備如果詳細講述需要很多時間，因為本系列講座的核心是工藝包如何做，重點是過程的組織。因此，對于一些具體的設計細節(jié)不會講的很詳細。我的計劃是在以后的論壇中再開一個專門介紹工藝設備計算的專題帖子，專門討論設備的設計計算。
好了，這講就是這樣。
估計針對這講各位海友會提出很多問題和討論。我會一個一個來解答。
工藝技術形成生產力的橋梁是成套工藝包。我是怎樣做工藝包的（18-8）：編制PID和管道數據表
今天在外地出差，剛有點空，趕緊回到賓館，把今天的帖子補一補。
廢話不多說了，耽誤了各位海友的時間。抱歉?。?！?進入正題。PFD和設備設計完成后，就可以進入PID編制了。幾乎所有人都認為PID是最最重要的文件。這個確實沒有錯。PID包含的信息量是最大的，也是在理論技術和工業(yè)裝置間都能看得見的一個文件。因此，此文件的形成要考慮前后的銜接：前面連接著PFD和設備，后面連接著管道、施工、開車。PID是所有參與化工項目的人員都能接觸到、都應該理解的一份文件。工藝人員可能不太關心后續(xù)的配管、施工，管道、施工人員也可能不太關心前面的工藝（尤其是PFD），但是不管是前面的工藝人員還是后面的管道、施工人員，都會關注關心PID。
我設計PID的過程通常有這樣幾個過程：
（1）首先根據預計的流程復雜程度，根據已經形成的PFD進行頁面規(guī)劃和設置。最近兩天有個海友還在問，如何才能把PID布局規(guī)劃好，避免有些地方特別擠，有些又特別疏。我的經驗是：根據通常的設備連接管道、儀表的復雜程度對PFD進行重新分割布局。因為PFD只需表示三平衡即可，所以其設備比較緊湊。而PID是管道及儀表流程圖，從名字上就可看出，其需要表示的核心信息是管道和儀表，設備是次要的。設備的主要信息是通過上節(jié)的設備數據表來體現(xiàn)的。在根據PFD布局PID的過程中，首先根據設備上管道、儀表的復雜程度進行分解，通常反應器連接的管道、儀表（尤其是連鎖）會比較多，所以通常情況下，不太復雜的反應器我會單獨畫一張流程圖，如果是稍微復雜點的，還會再留出一張圖的位置，因為反應器通常會不斷的加入新的管道和控制，因為反應器的安全性是最重要的。其次是塔系統(tǒng)，一般來說，不是太復雜的塔系統(tǒng)，一個塔系（含一個塔、塔底再沸、塔頂冷凝）通常會布置在兩張圖上，如果是相對簡單的塔系布置在一張圖上也可。其他的設備像罐、中間換熱器根據以上布置的情況，選擇合理的位置即可。這里一個要求需要注意一下：相關性比較強的設備最好能布置在一張圖上，這樣可以避免管線在不同的圖中來回流動，這樣無形之中會增加工作量。同時，希望有高度布置要求的設備最好在PID上也盡可能表達出相對位置關系。
（2）設備布置好以后，開始畫線。我的做法是：先把PFD上已經具有的線畫到PID上，這里需要區(qū)分主要、次要管線。這里的主要次要管線區(qū)分原則非常簡單：從最主要的原料到最終產品的走向就是主要管線，剩余的所有管線都是次要管線。主要管道要用顏色鮮明的粗線，我通常用0.7mm的紅線，這個最顯眼。其實這個工作在PFD編制時就進行區(qū)分，在講（18-6）PFD形成的時候忘記說這事了，順便在這里說一下。這樣的區(qū)分對于理解工藝非常有幫助。
（3）完成上述兩步工作后，第3步就是根據設備數據表標注所有設備的管口。PID上的管口位置最好能表達出相對關系。其實這跟第1步說的設備在PID上擺放時考慮相對高度是一個道理，主要也是向說明位置關系。例如，布置在罐靠近下部位置時，通常會認為流體是從下部流出的，如果相對位置標注的不合適的話，容易引起理解上的偏差。
（4）根據每個化工單元操作的特點，對每一臺設備管道進行完善，這包括放空管線、補氮管線、放凈管線等附屬管線的設計。這一步需要結合化工單元操作模式來進行。具體不多講了，詳細參考工藝系統(tǒng)設計規(guī)范HG20570第三冊。
（5）進行控制設計?？刂品桨冈赑FD設計時已經基本確定，在PID設計階段主要是完成具體的控制方案：主要有壓力控制、溫度控制、液位控制、流量控制等等。同時設計溫度、壓力、流量等測量點。并對是否進DCS進行標注，此步工作需要工藝和儀表人員的共同參與。通常的做法是工藝提出控制方案，最后由儀表完成最終設計。
（6）根據PFD的流量，進行管徑計算。管徑計算基本原理非常簡單，選擇合適的流速，就可計算出管徑。關于具體的計算在此不作詳細論述。對于一些非正常的管道，例如放凈管道、開停車用管道等也需要根據設計流量計算出管徑。并對計算出的管徑進行圓整。
（7）結合上一步計算出的管徑，進行管道編號。管道編好號后，這一步就是要把管道號、管徑先標注到PID上。
管道編號大家需要注意：我的做法是每1頁圖用1個獨立的編號，也就是說當1張圖中的管道需要整補、刪減調整時，僅會影響這1張圖，跟其他圖沒有關系。我通常用5位數字來表示管道號：第1位是主項號，第2、3位是主項下的圖紙順序號，第4、5位是圖紙內的順序號。這樣5位基本可滿足項目的要求。再做項目時大家不妨一試。
（8）有了管道號和管徑，開始編制管道數據表，這時候管道數據表中需提供以下內容：管道號（5位）、管徑、操作溫度、操作壓力、最高溫度、最高壓力、設計溫度、設計壓力、管道介質。管道數據表形成后，與PFD、PID、物料特性表一同提交給管道材料專業(yè)編制管道材料等級表。收到材料專業(yè)的管道材料等級索引表后，可進入下一步工作。在材料等級表編制過程中，工藝專業(yè)需同步完成管道絕熱設計（保溫、保冷、防燙、伴熱等），這里尤其伴熱須特別注意。尤其注意高凝點物質。
關于管道材料等級表有關的一些內容在（18-10）我將做一個專題討論。
（9）根據返回的材料等級索引表和絕熱設計，完成完整的管道號。管道號通常表達以下信息：介質代號（P）—管道順序號（10103）—管徑（50）—材料等級（M1B）—絕熱等級（H）。
（10）進行控制、儀表編號。儀表編號最好也跟管道標號一致，方便修改。并形成儀表所以表。
（11）根據材料專業(yè)返回的材料等級表選擇合適的閥門、變徑等管件并在PID上進行標注。
至此，PID的信息應該差不多了，本節(jié)內容比較多，希望海友耐心仔細。做設計就是這樣，必須一點一點來。急不得。
在此做一點說明：對于單元操作的設計本系列帖子并沒有具體講，這些我們可參考的資料很多，有高大上的系列帖子，也有工藝系統(tǒng)設計規(guī)范HG20570，這些資料講的非常清楚，不清楚的海友需仔細翻看這些標準。
這期就到這里了，歡迎大家提問題，多批評，多補充！
工藝技術形成生產力的橋梁是成套工藝包。
我是怎樣做工藝包的（18-9）：開停車管線設計和設備數據表完善
今天又在外地出差，所以帖子晚了些，讓給位海友久等了。
昨天開始的5月優(yōu)秀技術主題評選活動有各位海友的支持，我有3個帖子得以進入評比行列，在此感謝各位海友的支持。希望我的帖子帶給大家更多的幫助。上期的PID編制是在PFD和設備數據表完成之后主要依據PFD和設備數據表完成的，重點是完成管道和儀表設計，因此叫做PID（Piping&Instrument Diagram）。
完成了上節(jié)的PID編制，PID就全部完成了嗎？答案：沒有。細心的海友可能發(fā)現(xiàn)，僅通過上期的PID編制過程，設計出的PID可能無法滿足開車、停車、緊急情況處理，甚至僅正常操作可能管線都是不夠用的。這就像一輛汽車，如果發(fā)動不起來或者速度起來后無法剎車，那這輛車是沒有任何意義的。這就是為什么我們剛開始看現(xiàn)成的的工藝包中的PID時，通常有很多管線不知道是做什么用的。各位海友，不知你們有沒有這種感覺？尤其是我們剛開始是照著工藝去看PID時，這樣的管線會非常多。隨著對工藝過程的深入，我們發(fā)現(xiàn)這些管線用處是大大的。
因此，我們的PID設計也是這樣的，不僅要考慮正常運行，還要有開車、停車及特殊情況下需要的管線和設備以及控制。開停車及緊急事故的處理是PID設計必須考慮的重要補充內容。很多是有就因為一條看似與工藝沒有任何關系的管線，可能會大幅增加或減少現(xiàn)場的工作（設計人員應該多為現(xiàn)場施工和工人考慮，這會讓工人給你很多口德，也給業(yè)主省下實實在在的錢）。這些管線的設置大大增加了裝置的靈活性和可操作性。
這些輔助管線我歸類為以下幾種：
（1）開車管線。裝置開車時需要快速建立液位、系統(tǒng)升溫、保壓等，這些輔助管線用于開車送料、送氣（汽）等。
（2）停車管線。用于裝置或單元停車時卸料。有些時候是為了加快卸料，以節(jié)省停車、檢修的時間。
（3）緊急情況泄放管線。通常為緊急泄放管線、置換管線、安全閥（爆破片）后的管線、連鎖泄放管線等。這些管線主要配合連鎖停車時需要完成系統(tǒng)泄壓、降溫、卸料、吹掃等設置的。
（4）檢修吹掃送入和排出管線。這主要用于系統(tǒng)停車、檢修時系統(tǒng)的吹掃。多為蒸汽、氮氣、壓縮空氣管線。這里提醒一下：大家通常不會忘記公用工程吹掃送入管線，但經常會忘記吹掃后的排出管線，這個非常重要。如果忘了設置放出管線，很多時候只能通過現(xiàn)場放空、放凈閥放掉，但是遇到有毒有害物質的吹掃，先不說環(huán)保、安全問題，現(xiàn)場工人受罪甚至罵人了。多為現(xiàn)場操作人員想想很重要。
（5）不合格品送出和返回管線。最終產品達標是我們工業(yè)裝置生產的目的。為了保證最終產品的質量，我們通常要控制過程中很多中間關鍵點的物料指標。只有這些中間組成控制住了才能保證最終產品的純度。當某個控制的中間關鍵點的組成不達標時，我們通常會設置不合格管線和不合格罐以及配套的管線來處理這些不合格料。這些管線也是保證開停車和操作異常時調整所必須的。尤其在開車初期，會碰到很多不正常的問題，這時必須通過這些管線來調整。
有了述這些輔助管線后，我們的PID應該很豐富了。管線也比上期完成的PID增加了不少。
這里我再跟大家分享一個我的畫圖和表達經驗：就是上述這些輔助管線上的根部閥我通常都進行常關表示，這樣做可以讓設計人員很容易就可以理解管道設置的作用。閥門的常開常關表示應貫穿在整個PID編制過程。這些細節(jié)非常有用。
上述這些輔助管線有些是直接連接在主要管道上，也有不少是連接在設備上，比如開車、停車、吹掃管線主要是與設備連接。但這些設備連接口在（18-7）：設備設計那一期可能并沒有考慮到，因此，這一步工作還有一項重要的工作就是結合補充的輔助管線，返回到（18-7）：設備設計那一步對每一臺設備，針對以上工況進行逐一分析調整，增加需要的管口和構件。有些時候，還要增加一些輔助設備（例如：不合格品罐、中間緩沖罐等），以滿足真?zhèn)€裝置運行的需要。
所以很多時候，我們通常會在設備上留出至少1-2個備用口，就是這個目的。因為很多時候，我們設計考慮的再全面，也會漏掉很多現(xiàn)場操作時才發(fā)現(xiàn)需要增加的管線，這時這些備用口的作用就發(fā)揮出來了。再說，增加1-2個這個的備用管口費用基本可忽略。所以，在這里提個建議：塔器、罐至少預留出2個備用管口，大小以DN25~DN80為宜。當然，特殊情況可作調整。
通過上述的一系列工作，除了一些特殊管件（安全閥、呼吸閥、限流孔板等）還沒有完成外，我們的PID應該說基本就完成了。這時我們的PID圖已經非常飽滿了。因此，此時再回頭看在PID設計初期的圖面規(guī)劃就顯得非常有用了，適當的留出位置，補充這些管線也不會讓圖面顯得擠和亂。
本期就到這里，歡迎大家補充，提問題，多討論，期待您的參與！
工藝技術形成生產力的橋梁是成套工藝包。<u>我是怎樣做工藝包的（</u><u>18-10</u><u>）：編制管道材料等級索引表</u>
昨天剛過完兒童節(jié)，今天又趕上端午節(jié)。祝大家雙節(jié)快樂哦！
今天雖然大家還在過節(jié)，但今天是周一，論壇的帖子不能忘了更新，否則影響了各位海友的學習積極性。因此，今天繼續(xù)上《我是怎樣做工藝包的》系列貼。
本期帖子應經是系列貼的第10期了，不知不覺，按照計劃時間已經過半，如果從內容來講，已經過了黃金分割點了（0.618）。
廢話不多說了，進入正題。
到上一期<u>（</u><u>18-9</u><u>）：補充輔助管線和返回調整設備數據表</u>，我們已經完成了PFD、設備數據表、PID的設計，這樣后續(xù)工作都是在這三個文件的基礎上進行補充和修飾，以完成最終的工藝包。
在進行<u>我是怎樣做工藝包的（</u><u>18-8</u><u>）：編制</u><u>PID</u><u>和管道數據表</u>一期中我已經提到關于管道材料等級表有關的詳細內容在本期專題討論。這也就是本期內容：
管道材料等級中包含了材料規(guī)定，是針對項目的管道數據表而編制的管道器材應用明細。它主要是根據管道系統(tǒng)中的溫度和壓力以及物料特性（主要是腐蝕性）來分類的。管道等級表編制依據的主要標準是《HG-20519.38管道等級號及管道材料等級表》。這個標準是一個施工圖設計的標準，但在我的工作思路中，其工作在工藝包設計階段就需開展。
在設計院或工程公司，材料是一個相對獨立的重要專業(yè)。對工藝包設計來說，其開展工作的基本條件是在<u>（</u><u>18-8</u><u>）：編制</u><u>PID</u><u>和管道數據表</u>中提到的管道數據表，這個表的主要目的有兩個：一是對管道進行標號，二是與PFD、PID、物料特性表一同提交給管道材料專業(yè)編制管道材料等級表。因此，管道數據表的內容和深度要求不能少于以下信息：管道號、管徑、操作溫度、操作壓力、最高溫度、最高壓力、設計溫度、設計壓力、管道介質。一根管道必須有了這些信息，材料專業(yè)才能開展管道材料等級表的編制工作。
首先，上一個材料等級表索引表的內容，見附圖。
一套完整的材料等級表通常包含索引表、等級表、接管表。索引表是詳細等級表的目錄和總概況。等級表詳細規(guī)定了每個等級的詳細規(guī)定。接管表規(guī)定了如何進行接管選用。在工藝包階段，實際上只需要完成材料等級索引表就夠了。索引表的目的是滿足管道專業(yè)根據工藝包提供的管道數據表和材料等級索引表完成管道命名表。
通常，材料等級索引表的內容有以下幾項：
（1）管道等級號。此號在《HG-20519.38管道等級號及管道材料等級表》規(guī)定使用三位表示。但這不是強制規(guī)定，可以根據情況調整編號的含義。
（2）對應等級的使用操作條件和適用介質。主要是溫度和壓力。這一項是管道材料專業(yè)根據工藝提供的管道數據表中的操作溫度和壓力以及介質特性進行分類而完成的。這是分類的基礎之一。其主要是根據《HG/T20592-20635-2009鋼制管法蘭、墊片、緊固件》來確定。
（3）管徑范圍。這個是根據管道數據表確定。這里需要注意有些大管徑的管件選用有時會超出通用標準的范圍，需注意。
（4）法蘭、管子材料、墊片、螺栓所采用的材質及標準。這是詳細設計最終管道材料等級表的依據。
第二，詳細的管道材料等級表不詳細說了。不清楚的可以到材料專業(yè)問問。內容就是把索引表細化。另外還需有閥門及其他關鍵的詳細規(guī)格要求。
最后，再說一下接管表。接管表即管道分支表，提供主管與支管連接應匹配的規(guī)定。通常情況下，應優(yōu)先選用標準管件，如三通/四通（等徑、異徑）、支管接頭等。若出現(xiàn)主、支管相差太大無法選擇時，才使用非標接頭形式，并需要計算是否需要進行補強等加強措施。舉個例子，DN100的主管上接DN80的支管是，選用的是標準的三通，DN100的主管上接DN20的直管時，就沒有標準的三通可選。通常采用支管焊。
管道材料專業(yè)是工藝包設計最主要的輔助專業(yè)。
管道材料專業(yè)決定著工程項目的安全性與經濟性。材料等級表制定體現(xiàn)著管道的專業(yè)的高精水平，其不亞于裝置設備平面布置。豐富的材料知識和熟悉的管道標準應用會使管道器材選用或制定更加完美。
根據經驗，PID和材料索引完成后，應該進行工藝包第二次評審了。這次評審主要是對PID和材料選擇進行評審，此次評審的質量對后續(xù)工程設計有直接影響。
此次評審仍需要各方、各層次的人員參加。此次評審的評審人員與第一次PFD評審的人員基本一致：業(yè)主、數據包提供商、工藝包編制校對審核人、模擬計算負責人、設備負責人、儀表負責人、材料專家、此行業(yè)專家、最好還要有開車專家。但各專業(yè)人員的重要性和側重點有所不同。每個專業(yè)應充分把握好本專業(yè)的技術重點。
這期基本內容就是這樣了，本期內容主要是由材料專業(yè)完成的。工藝包的編制需要各專業(yè)的密切配合，在工作中應多溝通、多協(xié)調，一些問題在工藝包設計階段就提出和解決，這樣可以避免在基礎設計或詳細設計階段的大量的更改。
本期內容不是我的專業(yè)，又恰逢節(jié)假日，不太好意思打擾公司的材料專業(yè)，錯誤在所難免，正好希望大家多提問題，多討論，期待您的參與！
工藝技術形成生產力的橋梁是成套工藝包。<u>我是怎樣做工藝包的（</u><u>18-11</u><u>）：編制儀表數據表</u>
首先感謝各位海友在5月的優(yōu)秀主題貼評選中的大力支持，使我的本系列貼獲得獲得第二名。再次感謝各位海友！
同時，特別感謝hjhjxnyt版主把我系列帖子匯總，方便各位海友進行系統(tǒng)的學習，也讓我的帖子能夠參加更多的活動評選。非常感謝hjhjxnyt版主為我個人和論壇所作的工作。
此外，應hjhjxnyt版主的建議，在開始本期內容之前對我自己做一個簡要介紹。
我于2007年化學工程專業(yè)研究生畢業(yè)，后進入設計院從事設計工作。2009年憑借狗屎運拿到注冊化工工程師證書。2010年調入公司工程技術中心工作，主要負責技術開發(fā)、工藝包設計工作。到目前做過尼龍6聚合、環(huán)氧乙烷、丙烯酸、可降解塑料、己二胺、苯深加工系列產品、烷基酚、C4異構分離等項目工程設計和工藝包編制。本人喜歡化工設計、工程放大、流程模擬、流程組織工作。
下面進入今天的正題。
本期內容為<u>（</u><u>18-11</u><u>）：編制儀表數據表</u>
本期內容與下期內容<u>（</u><u>18-12</u><u>）：編制建議的設備布置</u>不存在工作上的先后順序，但是考慮到方便專業(yè)之間工作的開展，先進行儀表數據表的編制，這樣可以讓儀表專業(yè)較早開展工作。設備布置是工藝專業(yè)本身的工作，在儀表數據表完成后，再編制。
儀表被稱為化工裝置的“眼睛”，是我們透過表面看到設備或管道內部狀態(tài)的工具。尤其是隨著自動化技術的不斷提高，儀表的作用越來越重要。
儀表的作用主要分為四類：自動檢測、自動控制、自動保護、自動操縱。
儀表數據表表現(xiàn)出來的內容雖然不多，但它是體現(xiàn)工藝包成果的重要文件，雖然其編制過程不難，但這個數據表是前面PFD、PID設計成果匯總的一個體現(xiàn)。與外專業(yè)產生關系的重要文件主要是兩個：設備數據表和儀表數據表。
儀表數據表的設計過程如下：
（1）編制儀表位號。
通過<u>（</u><u>18-8</u><u>）：編制</u><u>PID</u><u>和管道數據表</u>和<u>（</u><u>18-9</u><u>）：開停車管線設計和設備數據表完善</u>所完成的PID雖然已經設置了功能儀表，但還沒有對儀表進行編號。首先，進行儀表位號的編制。
推薦一個我編號的規(guī)則，這個規(guī)則類似我在前面說的管道的編號規(guī)則。編號的目的是區(qū)分和辨認。這樣最基本的要求就是易于在PID中查找，雖然我們可以用查找功能，但還是希望當我們一看到儀表號就可知道在那張圖上，這樣會很方便。具體編號規(guī)則是：儀表所在圖紙代號+順序號。如果有備用儀表用A/B/C區(qū)分。
有了編號規(guī)則后，按照壓力、溫度、流量、液位、控制閥分別進行標號。與控制閥有關的信號點與控制閥用相同的位號，以示相關性。
另外，想特別強調一下連鎖系統(tǒng)。連鎖分為DCS連鎖和SIS連鎖。兩種連鎖的優(yōu)先級是不同的，在PID上應區(qū)分，并對每個連鎖的信號來源表示清楚。同時還需配置連鎖邏輯圖來進一步明確信號進的相互關系。這個圖必須由工藝專業(yè)詳細表示出信號源與發(fā)生結果的關系，發(fā)生結果后的動作等，這是將來儀表專業(yè)完成連鎖設計的主要依據。有些特別復雜的，需配合文字說明。
（2）有了編號后，編制各類儀表數據表。
分述如下。
A、壓力控制點數據表，見附件1。
B、溫度控制點數據表，見附件2。
C、流量控制點數據表，見附件3。
D、液位控制點數據表，見附件4。
E、控制閥數據表，見附件5。
F、連鎖數據表，見附件6。
在編制這些數據表時，PFD數據是否全面就體現(xiàn)出來了。我想很多海友在做儀表數據表時，通常有這樣的經歷，在提某個點的儀表條件時，通常需要查找很多文件才能獲得這個點的工藝數據，有的是在PFD中找到，有的可能是在設備數據表中有些信息，或者有些是在工藝描述中找到。其實，這種現(xiàn)象說明我們的PFD做的不夠全面。應該說，所有的工藝數據必須是從PFD上找到，而且應該只能從PFD上找到。因為不管是設備數據表還是工藝流程描述，這些文件中的工藝數據也是必須且只能從PFD中獲取。如果PFD中沒有，那這些根據PFD行程的文件不就成了無源之水了嗎？所以，在此，再強調一下PFD的重要性，在PFD沒有完善到一定程度，其他的工作不要急于開展，否則會事倍功半。
? ??（3）對就地儀表和需要進DCS的儀表點進行區(qū)分標注。
隨著DCS的發(fā)展，現(xiàn)在大部分數據都選擇進入DCS以方便操作人員觀察。但仍有很多現(xiàn)場儀表也不能缺少，需要通過此步工作進行區(qū)分標注。這里需要特別注意的一點就是：有些現(xiàn)場儀表需根據將來布置的位置做一些調整，比如，開始時設置的是一塊現(xiàn)場壓力表，到最后配管時發(fā)現(xiàn)，這塊表只能布置在位置比較高的位置，這時，這塊表可以設置成進DCS顯示，這樣就可以避免操作人員不方便的情況。所以，在設計過程中要充分考慮操作的要求和方便。再舉個例子：塔頂通常會設置壓力和溫度顯示儀表，如果設計成就地的，試想哪個操作工會天天跑到塔頂上看溫度和壓力？一天爬一次塔，其他就什么都不用干了。這種情況，干脆設計成遠傳的就ok了。
這期內容基本就這些了。內容不多，但這是檢驗我們前面成果的一項內容，也是體現(xiàn)工藝包編制成果的重要內容。對于后面的工程設計來說，設備數據表和儀表數據表是兩個最重要的專業(yè)條件。前面的PFD、PID做好了，儀表數據表的編制就很簡單，如果前面的設計工作尤其是PFD如果沒有達到要求的深度，那么要完成數據表的設計并不容易，需要返回補充PFD的內容。在此，再次強調PFD的重要性。
O了，下期講設備布置。
工藝技術形成生產力的橋梁是成套工藝包。<u>我是怎樣做工藝包的（18-12）：編制建議的設備布置圖</u>
最近出差比較多，今天又在外地出差，早點起來把今天的帖子發(fā)了。免得再浪費各位海友的時間。廢話不說了，直接進入正題。
今天的內容是第十二期：<u>我是怎樣做工藝包的（</u><u>18-12</u><u>）：編制建議的設備布置</u>
設備布置看似與工藝技術的關系不是非常密切，但是，對于一項化工技術來說，設備布置對整個技術的目標實現(xiàn)、控制投資、操作方便、安全可靠可以說起著決定性的作用。尤其是很多設備布置的高低位置對工藝參數的實現(xiàn)起到決定性的關鍵作用。可以這樣講：設備布置的水平提現(xiàn)了設計人員對工藝技術的理解水平。
一幅好的設備布置圖需要建立在對整個工藝流程非常熟悉、對每臺設備功能及設備之間關系非常了解的基礎上。因此，完成關鍵的設備布置非工藝專業(yè)莫屬。
目前，化工行業(yè)設備布置所用的標準是《化工裝置設備布置設計規(guī)定HG20546》。本標準里對化工裝置設備布置的內容、深度、布置要點、標高、梯子平臺設置、典型設備或單元操作的布置要點分別作了詳細論述。
另外，關于設備布置尤其是關于一些典型設備或者單元操作的布置，高大上老師的系列貼給出了很多經驗，大家可以多品閱。
下面進入工作程序。
我做設備布置的工作程序如下：
1、根據<u>（</u><u>18-7</u><u>）：設備設計計算，編制設備數據表和設備一覽表</u>完成的設備一覽表，詳細了解反應器、塔器、儲罐、換熱器這四類體積相對比較大的設備的主要外形尺寸。重點列出立式直徑最大、臥式直徑最大、臥式最長的設備尺寸。
2、根據第1步列出的立式直徑最大、臥式直徑最大、臥式最長的設備尺寸確定合適的結構跨距和柱距及層高。尤其是放在框架內的設備，設備尺寸直接影響跨距和柱距的選擇。層高一般不小于5米。
常用的跨距有：6米，7.5米，9米，10.5米，12米，15米。
常用的柱距有：4.5米，6米，9米，12米。
3、確定裝置內管廊位置和寬度。如果沒有任何量的概念，可以先選擇6~9米寬的管廊，這個是可以最后根據管道的數量進行調整的，層數也可調整。
4、根據確定的管廊位置，確定塔器框架。如果有超過4~5臺以上的塔器，那么在管廊的一側根據塔頂冷凝器的長度，至少比冷凝器估算的設備長度多出1.5~2米的寬度作為塔器配套的冷凝器、回流罐等設備的布置框架。同時還要考慮有抽芯換熱器的操作要求。在框架外布置塔器，塔器布置可采用中心線對齊，也可采用外壁對齊。中心線對齊更常用一些。塔器外壁距離框架柱子的凈距不應小于3米，這個很重要。
塔器框架布置基本形成模式：1層地面主要布置泵，2層布置回流罐，3層布置塔頂冷凝器，需要4層的話，通常在4層布置二級冷凝器、真空泵等。
這里還想重點說一下塔底再沸器。塔底再沸器首選立式熱虹吸式的，加熱效果好、占地少。如果允許的話，我推薦熱虹吸式再沸器直接掛在塔的側面或者塔的外側（框架對面），這樣檢修和配管都非常方便。如果業(yè)主不嫌投資高，還可在塔和再沸器區(qū)做上一層平臺，方便檢修和操作。
5、然后是布置反應系統(tǒng)。各種工藝的反應器都不太一樣，因此，反應器的布置不像塔器那樣典型、成模式。反應器需要根據實際工藝的情況靈活布置。
通常反應系統(tǒng)會單獨布置在一個區(qū)域。這樣做的目的：第一，反應通常危險性更高，其布置在相對獨立的區(qū)域內，可減少危險性對周圍設備帶來的風險；第二，通常反應系統(tǒng)的設備不規(guī)則，獨立區(qū)域布置后，不會影響其他設備的規(guī)則布置。第三，反應系統(tǒng)對配套設備的高度、位置通常有一些特殊要求，這些在布置時尤其注意，要滿足。所以反應區(qū)域的設備位置、平臺通常都是獨立設置、按需設置。
此外，還需結合與反應系統(tǒng)的聯(lián)系，最終確定反應區(qū)域在裝置區(qū)的位置。另外還需要注意一點：反應系統(tǒng)有時需要設計特殊的配套公用工程，這也是要特別考慮的。
6、布置大型的裝置中間罐和換熱器（塔頂冷凝、再沸器除外）。這類設備通常不多，但有時很難布置，因為其通常屬于不規(guī)則的占用空間。這個需要根據情況靈活選擇位置。特別需要注意：不要影響到通道、操作。有些時候，較大的中間罐會與塔器并排布置，這樣美觀，也節(jié)省占地。
7、布置其它設備。除了上述塔器系統(tǒng)、反應器系統(tǒng)、大型中間罐和換熱器之外，剩下的就是一些簡單少量的小設備。這些也是根據流程靈活布置。
8、根據設備數量和大致的管廊管道，調整管廊的寬度、層數。如果管廊上管道較少，可以將開始設置的管廊與塔的框架合并，這樣節(jié)省占地。
設備布置的過程就這樣。
下面，對于我自己的設備布置需要特別注意的，我想分享幾點：
1、工藝裝置設備布置的總體要把握住。隨著裝置規(guī)模的擴大，現(xiàn)在通常一個工藝裝置會包含很多工藝過程，一個項目包含各類單元操作和設備，因此，在開始布置前需對所涉及的單元操作和各單元操作之間的關系及相對位置有個初步的總體布置概覽圖像。
2、合理分配主項（單元）。對工藝設計來說，主項分的越細，工作越容易開展，因為可以讓更多的設計人員參與進來一起做。但是，設備布置正好相反，在不違反規(guī)范的情況下，要盡可能減少主項的數量。能做成聯(lián)合裝置的就不要做成獨立的主項（單元）。主項越多，占地就越大，而且增加管道輸送的成本，還不方便管理。但這里需要注意的是10000平方米的消防要求，須特別注意。
3、合理布置與裝置內某些單元（設備）有密切聯(lián)系的配套設施的相對位置。圍繞工藝主裝置，會有很多配套的輔助裝置，比如循環(huán)水站、冷凍水站、導熱油站等。這些輔助裝置盡可能與主要的服務點靠近，節(jié)省輸送費用。
4、考慮好平臺的布置和設置。這是保證操作、檢修方便的根本所在。
5、50米的逃生通道距離不能跨越，50米的計算要保證最苛刻情況。比如，我在設計時考慮的是兩個逃生樓梯最遠點的距離不超過50米。
6、關鍵的操作、檢修通道和平臺一定要方便。如果這些搞不好，會發(fā)生“丟了西瓜，撿了芝麻”的后果。
7、在設備布置圖上標明人孔的位置和標高。這是將來設置平臺、考慮操作、檢修方便的主要依據。
8、有特殊工作環(huán)境的設備需特別注意其布置的位置。比如，之前有個項目，是一個閃蒸罐。來料經過閃蒸罐前的減壓閥減壓，在閃蒸罐內氣體從液體中溢出并實現(xiàn)氣液分離。這種有大量氣體從液體中溢出的罐子，其振動非常大，這樣的設備在布置時尤其要注意。引進國外工藝包時，這臺設備是布置在地上的，后來國內進行放大，發(fā)現(xiàn)這臺設備布置在地上，配管不好配，于是就把這臺設備掛在了二樓。結果怎么樣，這臺設備振動非常厲害，把整個二樓給震塌了。這實際就是沒有搞清楚這臺設備原來布置在一樓的目的。
9、充分發(fā)揮好重力的作用。能夠利用重力實現(xiàn)的流動要充分發(fā)揮。特別注意一些局部流動是靠重力實現(xiàn)時，要詳細計算標高是否滿足。
10、標注關鍵管口（人孔、就地儀表、操作閥門）位置和標高，以方便綜合考慮支撐和平臺設置。
11、三維管道設計已經在各工程公司普遍采用，建議設備布置直接用三維設計。這樣更有利于觀察設備布置的效果。
設備布置的終極目標是在保證安全的情況下，用盡可能少的占地、盡可能低的投資來實現(xiàn)工藝技術功能。評價一個設備布置好與壞的標準我認為可從以下兩方面：
（1）? ??是否實現(xiàn)工藝技術功能
? ?? ?? ???（2）? ??操作、檢修是否方便
? ?? ?? ???（3）? ??占地、投資是否節(jié)省
一個設備布置，如果上述三個方面都經得住考驗，可以認為其是一個成功的設備布置。
關于設備布置，我想各位海友都有大量的經驗，希望大家多補充，多分享！
好了，本期內容就是這樣。下期內容是<u>我是怎樣做工藝包的（</u><u>18-13</u><u>）：編制界區(qū)條件表</u>。
工藝技術形成生產力的橋梁是成套工藝包。<u>我是怎樣做工藝包的（</u><u>18-13</u><u>）：編制界區(qū)條件表</u>
今天帖子更新有點晚了。不過本期的內容相對比較簡單。界區(qū)條件表是工藝包內容的一個重要文件。其主要的目的是方便后面基礎設計人員準確、快速的為配套裝置提供接管條件。這個表需要我們從整體上把握好對工藝裝置范圍的理解。
關于工藝包階段的界區(qū)條件表與基礎設計和詳細設計階段的界區(qū)接管表可能會有比較大的區(qū)別。因為范圍或有很大區(qū)別。工藝包階段的界區(qū)條件表主要是把工藝包范圍（工藝技術）與其他設施分開。這個分界線更多的是區(qū)分工藝技術與非工藝技術。而在基礎設計與詳細設計階段所表達的是實際的現(xiàn)場位置分界。
舉個簡單的例子：很多裝置在單元與單元之間通常會設置一些中間儲罐或者不合格品罐等設施。這些中間罐或者不合格品罐有的是與工藝設備布置在一起，有的是放在單獨的中間罐區(qū)。與工藝設備布置在一起時這個就相當于是一臺工藝設備，當布置在中間罐區(qū)時，那這種情況下，我們的界區(qū)條件表就需要注意。在前面（18-9）：開停車管線設計和設備數據表完善我已經說過工藝工作的范圍問題，與工藝裝置有密切關系的配套設備（包括中間罐、不合格品罐等）都是工藝包的工作范圍。而在基礎設計和詳細設計階段，在中間罐區(qū)和主裝置之間也是有一個接管表的。因此，要編制界區(qū)條件表首先需要非常清楚工藝包界區(qū)分界。
《石油化工裝置工藝設計包（成套技術工藝包）內容規(guī)定SHSG-052-2003》對界區(qū)條件表的描述原文：列出包括原料、產品、副產品、中間產品、化學品、公用物料、不合格品等所有物料進出界區(qū)的條件：狀態(tài)、溫度、壓力（進出界區(qū)處）、流向、流量、輸送方式等。
這段話的描述沒有錯誤，但是太籠統(tǒng)。
具體點說，界區(qū)條件表通常是一個固定格式的表格。表格內容通常包括的內容，上一個表吧，一看就清楚。這些都應該是必要的。具體不解釋了，如果各位海友覺得有什么問題，可以提出來，我們一起探討。
<table width=”995″>
<tbody>
<tr>
<td rowspan=”3″ width=”42″>序號</td>
<td colspan=”4″ width=”231″>界區(qū)內</td>
<td colspan=”2″ width=”126″>起止點</td>
<td rowspan=”3″ width=”42″>流體
名稱</td>
<td rowspan=”3″ width=”42″>液體
(L)
氣體
(G)</td>
<td colspan=”7″ width=”294″>接點設計流量條件</td>
<td colspan=”2″ width=”84″>保溫</td>
<td colspan=”2″ width=”63″>伴熱</td>
<td rowspan=”3″ width=”21″>防
腐
等
級</td>
<td rowspan=”3″ width=”42″>輸送
特性
(連續(xù)
或
間斷)</td>
<td rowspan=”3″ width=”84″>備注</td>
<td width=”0″> </td>
</tr>
<tr>
<td rowspan=”2″ width=”42″>地面上(A)
地面下(U)</td>
<td rowspan=”2″>管道號</td>
<td rowspan=”2″>等級</td>
<td rowspan=”2″>材質</td>
<td rowspan=”2″>來處</td>
<td rowspan=”2″>去?處</td>
<td rowspan=”2″ width=”42″>工作
溫度
℃</td>
<td rowspan=”2″ width=”42″>設計
溫度
℃</td>
<td rowspan=”2″ width=”42″>工作
壓力
MPa
(G)</td>
<td rowspan=”2″ width=”42″>設計
壓力
MPa
(G)</td>
<td rowspan=”2″ width=”42″>黏度
mPa.s</td>
<td rowspan=”2″ width=”42″>流量
m3/h
氣體
Nm3/h</td>
<td rowspan=”2″ width=”42″>密度
kg/m3
或
(標)</td>
<td rowspan=”2″>材質</td>
<td rowspan=”2″ width=”42″>厚度
mm</td>
<td rowspan=”2″>DN</td>
<td rowspan=”2″ width=”21″>根
數</td>
<td width=”0″></td>
</tr>
<tr>
<td width=”0″></td>
</tr>
</tbody>
</table>
另外再補充一點：界區(qū)條件表是與PID相對應的。這里提一個小小建議：對于進入界區(qū)條件表的管線在PID上應做特殊的表示（比如用界區(qū)分界符號表示、用醒目的顏色標注等），這樣方便校審人員進行校審。有了前面非常完善的PFD、PID，本期內容需要的是從整體上對范圍和界區(qū)進行整理，這也是檢驗前面PFD、PID是否完善的重要一步。
在此，還是再一次強調PFD的重要性，任何一個文件和表格的形成最最重要的依據就是PFD。好了，本期就是這樣，內容不多，但是意義重大。歡迎各位海友批評、指正、提問題！
工藝技術形成生產力的橋梁是成套工藝包。
<u>我是怎樣做工藝包的（18-14）：編制特殊管件數據表</u>
世界杯激戰(zhàn)正酣，有不少海友也正享受著世界杯的快樂！但是，海川別忘了上啊。廢話不說了。開始正題。
工藝包里的特殊管件主要指與工藝數據有密切關系的特殊管件。我建議的特殊管件主要包括安全閥（爆破片）、阻火器、限流孔板。因為這些特殊管件與三傳一反有直接的關系。大家如果還有其他的可以給我提出來，一起探討。
? ?? ?1、安全閥（爆破片）
首先說明一下，在工藝包階段，我一般不分安全閥和爆破片。因為工藝包設計階段，選型可以暫不考慮。
安全閥的設置是工藝包設計的重要內容。在工藝包階段，安全閥的數據表需具備以下條件：功能（保護對象）、被保護對象的設計壓力、安全閥整定壓力、泄放原因、泄放溫度、泄放量。
這些數據只有對與安全閥有關的工藝非常清楚的設計人員才能確定這些安全閥設計和選型的基本數據。至于最終選定的泄放面積和口徑就是基礎設計和詳細設計階段的工作了。
（1）安全閥設置。需要設置安全閥的場合規(guī)定按照HG/T 20570第5節(jié)規(guī)定設置。這個不多說。
（2）壓力關系。主要是明確保護設備的工作、設計壓力與安全閥整定壓力之間的關系。這個在HG/T 20570.2中《安全閥與容器有關的壓力關系表》講的非常清楚，不清楚的海友可以到那里看看。一個比較重要的數字應記住就是火災用安全閥的設備設計壓力為正常最高工作壓力的121%。
（3）泄放量計算。要想準確計算泄放量，首先必須選擇合理的泄放工況。我們可以想一想，出現(xiàn)安全閥起跳所有的動力是什么？都是來自壓力。壓力提高的原因是動力。所有任何事故的發(fā)生，都是源于動力走向出了問題。所以，這樣就比較簡單了，分析一個系統(tǒng)時，把這個系統(tǒng)中有動力（能量、壓力）輸入的點和因素找全了，其在安全閥設置時需要考慮的工況也就找全了。然后結合標準中的分類方法，就很容易確定一個特定安全閥的工況了。
這里舉一個例子來說明泄放量的確定。正壓操作的塔是最常見的設備。在塔頂通常會設置安全閥，以保護塔系統(tǒng)。這個安全閥的泄放量如何確定呢？第一，可能做成超壓的原因有哪些？按照剛才的思路，這個系統(tǒng)輸入動力的點主要是塔配套的再沸器。當然，如果塔頂回流罐不知道在火災區(qū)域的話，這也是需要考慮的。那好了，如果出現(xiàn)各種不正常操作情況，而再沸器的熱量一直供給，這種情況就是我們要考慮的泄放工況。這里也需要考慮是否有火災工況，對塔來說，我設計的塔裙座一般為7.5米，也是有這方面的考慮，因為超過7.5米，火災就不用考慮了。第二，有些工況，那么輸入的熱量可產生的最大蒸汽量是多少，我們最大需要泄放量就是多少。造成這種情況的原因就是塔頂冷凝器的冷媒故障。按照這個思路，我們需要了解塔內的傳熱和流動，也就是氣液相平衡。我認為塔內最大的氣相負荷量就是最大泄放量?，F(xiàn)在，大家在選擇時通常選擇的是進入塔頂冷凝器的蒸汽量。其實，我認為最準確的應該是塔內最大的氣相負荷量就是最大泄放量。當然，這樣可能有點保守。對于這個問題，請大家積極發(fā)表您的看法和意見。
（4）安全閥不易過多設置。通常一個系統(tǒng)考慮一組即可。什么樣的系統(tǒng)是一個獨立系統(tǒng)：我的基本考慮是有獨立的動力輸入的一組設備或管道就可認為是一個獨立的系統(tǒng)。
（5）另外，安全閥進出管道閥門的設置。這個問題我咨詢過我們單位的很多老工程師，按照他們的說法，安全閥的出入口是不能設置閥門的。但現(xiàn)在，大家都會設置鉛封開關的閥門。對這個閥門的設置我始終沒有弄明白其有說服力的目的和作用。如果僅是考慮檢修時切斷用的話，是有意義的，但是單純這個目的的話，似乎意義不大。對于這個問題也請各位海友發(fā)表您的看法和意見。
關于安全閥，論壇有很多討論，高大上老師也有一期介紹。這些都是很好的學習安全閥設計的資料。
上一個（見附件）我做的一個工藝包中安全閥數據表。這些數據對工程設計人員完成安全閥采購數據表應該做夠了。
? ?? ?2、阻火器
阻火器的作用通俗講就是防止外部火焰竄入存有易燃易爆氣體的設備、管道內或阻止火焰在設備、管道間蔓延，是用來阻止介質（如氫氣，氧氣等）火焰向外蔓延的安全裝置
其一般裝在輸送或排放易燃易爆氣體的管線上。比如火炬、加熱燃燒系統(tǒng)、石油氣體回收系統(tǒng)或其他易燃氣體系統(tǒng)。
根據性能可分為阻爆燃的和阻爆轟的。根據安裝位置可分為放空阻火器和管道阻火器，放空的分為管端的和普通的，這些是一些常識，到標準或者百度上都能搜到。
（1）阻火器的關鍵是其設置位置。
放空阻火器：在HG20570中描述非常詳細，主要有：
A、閃 點不高于43℃的儲罐的直接放空管道
B、?最高工作溫度大于等于閃點的放空管道
C、?可燃氣體分析設備放空管道
D、進入爆炸危險場所的內燃機排氣管
管道阻火器：
A、輸送有爆炸性介質的管道在接收設備的入口處設置管道阻火器
B、?火炬排放氣進入火炬頭前設置阻火器。
? ?? ???<u>特別提醒大家注意有些特殊情況下的阻火器設置。一些特殊規(guī)范為了保證安全，會做些特殊的要求。例如：《</u><u>GB 4962-2008</u><u>氫氣使用安全技術規(guī)程》中對氫氣管道放空就做了特殊規(guī)定。這些需要特別注意，最好達到相關規(guī)范全部滿足要求。這樣將來審查不會出問題。</u>
（2）阻火器選用數據表：阻火器是根據介質在實際工作工況下的最大試驗安全間隙（MESG）值來選用的。
在工藝包階段通常提供廠家實驗的數據包括：介質組成及物性、最高工作溫度和壓力、最大體積流量、最大允許壓降，儲罐上的阻火器還要給出儲罐容量和裝料系數。
（3）注意的事項。對于凝固點或因結晶的物料，需考慮是否需要設置防凍或解凍措施，如電伴熱、蒸汽盤管、夾套加熱和定期整齊吹掃等。
? ?? ?3、限流孔板
限流孔板是設置在管道中用于限制流體的流量或降低流體壓力的管件。
限流孔板由于具有結構簡單、易加工、制造成本低、安裝方便等優(yōu)點，在滿足工藝要求的前提下，使用限流孔板代替調節(jié)閥來限定流量或降低壓力，將會大大地降低投資和操作維修費用，因此在國外已被廣泛地應用于工藝裝置。
目前在國內工藝裝置中限流孔板的應用很不夠。在需要限定流量或降低壓力之處，大多采用調節(jié)回路來實現(xiàn)。在某些地方流體的流量僅要求限定在某一規(guī)定的范圍內而不需要調節(jié)，對其流量的準確性要求也不高，完全可以使用限流孔板來代替。因此，在工藝裝置的設計中有必要充分認識限流孔板的優(yōu)點，重視限流孔板的應用。
（1）根據HG/T 20570限流孔板主要用于以下幾方面：
A、工藝物料需要降壓但精度要求不高的場合。
B、在管道中閥門上、下游需要有較大壓降時，為減少流體對閥門的沖蝕，當經孔板節(jié)流不會產生相變時，可在閥門上游串聯(lián)孔板。
C、流體需要小流量且連續(xù)流通的地方，如泵的沖洗管道、熱備用泵的旁路管道(低流量保護管道)、分析取樣管等場所。
D、需要降壓以減少噪聲或磨損的地方，如放空系統(tǒng)。
（2）分類及選型
孔板根據使用個數可分為單個孔板和多個串聯(lián)孔板。對氣體來說：為防止出現(xiàn)噎塞流，板后壓力不能小于板前壓力的55%。如不能滿足，要先用多板串聯(lián)使用。對液體來說，壓降不大于2.5MPag時，用單板。如不能滿足，要用多板串聯(lián)使用。
根據一個板上開孔個數，分為單孔孔板和多孔孔板。DN150以下的管道，通常選用單孔孔板，大于DN150的，選用多孔孔板?？椎闹睆酵ǔ?2.5,20,25.40。
（3）計算
計算在標準上有公式，都比較簡單。而且后面有計算實例，在P450頁，具體用的海友可以去詳細看。
限流孔板的應用希望引起大家的重視，國內應用就像前面談的，很多地方沒有用好，限流孔板用好了，可以省很多錢。
在此，再說說與前面的聯(lián)系。這幾個特殊管件在計算過程中會與前面的物性數據發(fā)生很多聯(lián)系，里面有很多數據是比較特殊的工藝數據和物流數據，這些數據必須查找準確，這也又從另外一方面反映了前面工藝數據參數、PFD的重要性。好了，本期內容就是這些了。
下期內容：<u>我是怎樣做工藝包的（</u><u>18-15</u><u>）：編制分析化驗說明</u>
希望大家看完后，積極提問題，本期希望大家談論的內容很多。像安全閥的設置和泄放量的計算都是很好的討論主題。望大家積極發(fā)言。
工藝技術形成生產力的橋梁是成套工藝包。<u>我是怎樣做工藝包的（</u><u>18-15</u><u>）：編制衛(wèi)生、安全、環(huán)保、分析化驗說明</u>
衛(wèi)生、安全、環(huán)保的重要性越來越高，說明裝置的人性化越來越重視了。最近大家看世界杯都比較累，少寫點。直接開始正題。
這四塊內容放在一起，是因為除分析化驗外，都是與設計專篇有直接關系的內容。當然也可以分開來說。
本期內容主要是說清楚基礎工程設計階段編制各類專篇時，與工藝有關衛(wèi)生、安全、環(huán)保措施。讓基礎設計專篇編制有由主要原料。
先說與衛(wèi)生有關的。一說到衛(wèi)生，就想到化工的職業(yè)病問題。如何有效防止和減少有毒有害物質對人身的傷害就是衛(wèi)生考慮的主要問題。列出所涉及物質的化學品安全說明書MSDS (Material Safety Data Sheet)，這是用來闡明化學品的理化特性（如PH值，閃點，易燃度，反應活性等）以及對使用者的健康（如致癌，致畸等）可能產生的危害的一份文件。這些內容是判斷對某些物質存在時應采取何種防護措施的基本依據。然后針對物性，詳細列出當這些物料出現(xiàn)泄漏、接觸等情況時的處理方法和注意事項、燃燒時滅火處理的注意事項等。
關于安全，主要是進行危害因素分析，然后針對可能存在的危害采取的主要防范措施。應有以下內容：裝置安全生產的基本要求、防火防爆的安全規(guī)定、防毒放人身傷害的安全規(guī)定、危險性較高的動設備的操作要點、設備檢修操作要點（置換、氧含量測定等）、采樣安全、安全閥與阻火器的設置等與操作生產有關的各方面的安全規(guī)定和措施。安全面很廣，措施也很多，不同裝置所涉及的內容也差別較大，我也不是安全專業(yè)的，所以對于安全在此不做詳細的描述。
第三是環(huán)保。環(huán)保主要涉及的是三廢排放和處理。因為前面已經有完善的PFD了，因此此時只是把排放的三廢進行整理歸類，分別列出廢氣、廢水、廢液、廢固。每類三廢排放應包括內容有：廢氣來源、排放量、組成、溫度、壓力、排放規(guī)律、處理方法（或去向）。這又一次要說一下PFD的重要性了，我看過很多PFD，大多都不重視這些與產品關系不密切的物流。什么廢氣、廢水排放在PFD上都沒有參數。這樣很容易出問題?，F(xiàn)在環(huán)評基本掌握了項目是否審批的生殺予奪大權?，F(xiàn)在的環(huán)評要求非常嚴格，不僅總質量要平衡，元素也要平衡。所以對進入裝置的任何物料、元素走向必須給出明確說明。實際上這就是要求準確的物料平衡，尤其是看似與主要產品無關點的參數一定要準確和詳細。環(huán)評扣的就是這些邊邊角角。所以，大家一定要重視。
從工藝裝置排出的三廢如果不能直接排放的，需提供要求或建議的處理措施。這些處理措施的實現(xiàn)也可以看做是工藝包內容的一部分。但這些在各家公司有所不同，這個我認為都可以。因為工藝包只要提供了準確的排放參數，后面由專業(yè)的環(huán)保廠家是可以完成的，因為從工藝裝置排出后的三廢不再與工藝裝置產生關系，只需經處理好達標排放即可。因此工藝對三廢最終結果沒有要求。但特殊情況是，如果三廢經處理后還回到工藝裝置，這時工藝包就需對處理提出明確的要求了，因為這影響到工藝。
最后說說分析化驗。分析化驗是控制的眼睛。我們做了那么多工作，最終結果只能通過分析化驗結果來驗證。工藝包的分析化驗說明主要是列出為保證操作需要和產品質量要求需要分析的物料名稱、分析項目、分析頻率（開車/正常操作）、分析方法。這些分析化驗項目是保證工藝技術實現(xiàn)所必須的。
通常分析化驗取樣所列參數包括：取樣點位號、取樣位置名稱、分析項目、正常控制指標、分析方法、分析儀器、分析頻率等。注意一點：如果對取樣器形式或操作條件有特殊要求，應明確提出。比如需要在線分析儀等。
取樣點位號和取樣位置名稱應直觀、簡單。這樣在現(xiàn)場操作時，操作人員一看到位號和名稱就可很方便的判斷取樣的具體位置。因為取樣是要經常跑現(xiàn)場的，設計不好，讓取樣人員老走錯地方，他們會很不爽。
今天內容少一點，多給大家點精力看世界杯吧。
今天凌晨最慘的衛(wèi)冕冠軍產生了。這是不是最大的冷門？
預告一下下期內容，下期內容<u>是（</u><u>18-16</u><u>）：編制工藝流程說明</u>。大家堅持住，工藝包快做完了，呵呵。
工藝技術形成生產力的橋梁是成套工藝包。
<u>我是怎樣做工藝包的（</u><u>18-16</u><u>）：編制工藝流程說明</u>
到上期為止，工藝包的技術文件就全部完成了，大家可以看看是否還缺少什么技術內容，可以提出來我們一起討論。從我的工作過程中，我認為工藝包中需要具有的技術文件和內容已經全了。后面的內容不是技術內容了，是工藝包表達形式的工作，但這些工作是形成一整套完整的工藝包必不可少的。
工藝流程說明是技術人員了解技術的關鍵。準確、詳細的工藝流程描述是工藝技術表達的關鍵。前面已經有了PFD、PID、設備數據表，這些是通過圖表來表達技術信息的方式。這些技術信息需要通過一個系統(tǒng)的文字表達出來，并形成一個整體。因此，本期跟下期內容就是將我們之前所形成的技術文件進行文字整理和前后串接，最終形成一個整體。本期主要說工藝流程說明的編制，下期介紹整個工藝包說明書的編制。
工藝流程說明應該包括的內容應有以下幾方面：
? ?? ?（1）工藝原理
工藝原理主要說明所涉及工藝過程的物理、化學原理。反應過程需列出反應方程式。復雜的、多步驟過程可以用方框圖表示相互關系并分別說明各部分原理。尤其是對一些專業(yè)術語和特殊的單元操作應做一些科普性的說明，這對于初次接觸本工藝的技術人員非常重要，是培養(yǎng)興趣的關鍵所在。
? ?? ?（2）技術特點
這部分內容對本技術所獨有的特點做出的歸納性描述，這部分非常重要，此內容體現(xiàn)本技術的優(yōu)勢。尤其是在進行技術轉讓和技術交流時，這就是總結性的表達。技術特點通常從原材料消耗、能耗、安全、環(huán)保、投資、生產成本等方面著手，同時應說明達到這些效果的具體措施和辦法。這部分內容也是技術創(chuàng)新的核心和關鍵。技術特點的歸納總結應引起足夠的重視。
? ?? ?（3）工藝物流走向說明
按順序說明物料通過工藝設備的過程以及分離或生成物料的去向。
此說明須與PFD、PID的表達要完全一致，避免產生文字與圖不一致的問題。
? ?? ?（4）工藝（設備）操作條件說明
說明工藝過程各點的主要操作條件。包括溫度、壓力、組成特點等。有特殊操作要求的要特別說明。
對于有不同工況的，要分別給出不同工藝工況的說明。
對于間歇操作的工藝過程，還要給出操作周期、物料一次加入量、過程的變化特點等。
? ?? ?（5）工藝控制主要說明
說明過程中主要工藝控制要求和控制方案，包括事故連鎖停車的控制原則。
? ?? ?（6）輔助設施（管線、設備）說明
特別描述輔助管線、開停車管線的功能說明。
另外，像一些輔助設備等需要對其功能和使用工況做詳細說明，這些與裝置的操作有非常重要的關系。這些輔助管道、設備的功能必須在此詳細描述。也只有在此處可以詳細說清楚。
本期內容雖然不多，但是編制出既簡練又能表達清晰的工藝說明也是不容易的，這需要對工藝過程有非常深刻的了解。因為很多工藝要描述清楚，需要聯(lián)系大量的前后左右關系從總體上才能表達清楚。因此，可以通過這部分內容看到我們對技術本身的理解程度。本期內容應當引起我們的足夠重視。
工藝技術形成生產力的橋梁是成套工藝包。
<u>我是怎樣做工藝包的（</u><u>18-17</u><u>）：編制工藝包總說明書</u>
本期是工藝包編制內容的最后一期了。下一期將是本系列內容的最后一期，主要想說一說與工藝包編制有關的外圍問題。大家有什么問題，可以提出來，另外，在之前提出的問題，我會在下一期一起答復和討論。新的問題請繼續(xù)提出來。本期內容是<u>（</u><u>18-17</u><u>）：編制工藝包總說明書編制。</u>
總說明書是工藝包的綱領性文件，是把整套工藝包串聯(lián)成一個整體的系統(tǒng)文件。此文件引導工程設計人員由淺入深的了解整個工藝包。此文件形成的基礎是前面所做的一系列工作。我建議的內容編排提綱如下：
- ?? ???設計基礎
（1）技術背景、技術來源，說明知識產權情況
（2）裝置概況、設計范圍、術語說明
（3）原料、產品規(guī)格
（4）催化劑、化學品規(guī)格
（5）公用工程規(guī)格
（6）消耗指標
- ?? ???工藝說明
就是<u>我是怎樣做工藝包的（</u><u>18-16</u><u>）：編制工藝流程說明</u>的內容。
- ?? ???物料特性表
就是<u>我是怎樣做工藝包的（</u><u>18-2</u><u>）：開始工作的第一步：收集物性數據</u>的內容所形成的物料特性表。
- ?? ???工藝物料流程圖（PFD）
就是<u>我是怎樣做工藝包的（</u><u>18-6</u><u>）：形成第一個成品</u><u>—</u><u>PFD(Process Flow Diagram)</u>的內容。
- ?? ???管道材料等級表
就是<u>我是怎樣做工藝包的（</u><u>18-10</u><u>）：編制管道材料等級索引表</u>的內容。
對涉及特殊物料、特殊材質的設備和管道材料進行說明。
說明材質選擇的原則。
- ?? ???管道及儀表流程圖（PID）
就是<u>我是怎樣做工藝包的（</u><u>18-8</u><u>）：編制</u><u>PID</u><u>和管道數據表和我是怎樣做工藝包的（</u><u>18-9</u><u>）：補充輔助管線和返回調整設備數據表</u>這兩步工作的內容。
- ?? ???界區(qū)條件表
就是<u>我是怎樣做工藝包的（</u><u>18-13</u><u>）：編制界區(qū)條件表</u>的內容。
- ?? ???工藝設備
就是<u>我是怎樣做工藝包的（</u><u>18-7</u><u>）：設備設計計算，編制設備數據表和設備一覽表</u>的內容。
除形成的核心技術表格外，還需要對設備的總體情況、核心設備的要求做簡要介紹。
- ?? ???儀表及控制系統(tǒng)
就是<u>我是怎樣做工藝包的（</u><u>18-11</u><u>）：編制儀表數據表</u>的內容。
除這些表格外，還需要對表格中沒有表達的關于DCS、SIS進行說明。
此外，有些較復雜的控制方案也應作簡要說明。
- ?建議的設備布置
就是<u>我是怎樣做工藝包的（</u><u>18-12</u><u>）：編制建議的設備布置圖</u>的內容。
<u>? ?? ?</u><u>并配以簡要的說明。</u>
- ?分析化驗說明
就是<u>我是怎樣做工藝包的（</u><u>18-15</u><u>）：編制衛(wèi)生、安全、環(huán)保、分析化驗說明</u>內容中分析化驗的內容。
說明關鍵控制點的要求和分析特點。
- ?衛(wèi)生、安全、環(huán)保說明
就是<u>我是怎樣做工藝包的（</u><u>18-15</u><u>）：編制衛(wèi)生、安全、環(huán)保、分析化驗說明</u>內容中衛(wèi)生、安全、環(huán)保的內容。
最后一期內容主要考慮說說以下幾個問題：
1、各位海友提出的問題
2、技術附件的簡單介紹
3、設備廠商與設計院、技術商的分工與合作
4、工藝包設計工作的管理與組織
5、工藝包的評審
工藝技術形成生產力的橋梁是成套工藝包。
<u>我是怎樣做工藝包的（</u><u>18-18</u><u>）：總結及補充說明</u>
歷時2個月，《我是怎樣做工藝包的》些列貼的第一季到本期就接近尾聲了。過頭來看一看，自己也很有感慨，通過分享這個過程，我總結出了很多以前在工作中沒有想到的經驗和問題，通過分享過程，自己也得到了很大提升。我的分享是快樂的。
本次沒有把工藝手冊和分析化驗手冊作為介紹內容，因為這些內容由目前的工程公司來編寫確實有些難度。有興趣的海友，可以找一些這些資料來學習。包括《石油化工裝置工藝設計包（成套技術工藝包）內容規(guī)定》SHSG-052-2003也明確指出這部分工作根據需要來確定是否編寫。
從適用性上來講，這兩本手冊由業(yè)主組織操作人員來編寫更合適。
在本系列貼結束之前，結合前面各位海友提出的問題，我想對三個個人認為與工藝包編制工作有較密切關系的外圍工作做一個簡單介紹。
一、技術附件
談到技術，就少不了技術附件。如何簽好技術附件，對后續(xù)工藝包內容、技術考核驗收都有重要的影響。
技術附件通常要包含以下內容：
1、項目概況??通常包括項目名稱、生產規(guī)模、操作時間和彈性等
2、設計基礎??主要說明范圍和界區(qū)、原材料規(guī)格、公用工程規(guī)格、消耗。
3、工藝說明??主要說明工藝技術特點和基本原理、工藝裝置組成等
4、技術方的技術要求和服務范圍
5、設計原則、規(guī)范、標準
6、業(yè)主的工作范圍
7、進度及文件交付
8、審查會議和聯(lián)絡
9、技術服務和培訓
10、性能保證和考核
11、其他
二、與專業(yè)設備制造廠家的合作模式
隨著發(fā)展，工作分工和合作越來越專業(yè)，也越來越密切。因此，如何使技術商、設計院、制造廠更好的合作，發(fā)揮各自優(yōu)勢形成最有戰(zhàn)斗力的大團體是現(xiàn)在項目工作和管理的重要部分。合作好了，事半功倍。合作不好，輕則事倍功半，重則可能導致項目的失敗。因為，現(xiàn)在任何一個項目都離不開多家單位的合作。
合作一個最最基本的原則我認為讓專業(yè)的人做專業(yè)的事，量力而行，精誠合作！
具體執(zhí)行舉一個塔器設計的例子。很多設計院一提到塔器，就說直接找廠家好了。我認為這有時并不合適。對于一個新產品或者新工藝，模擬計算并不是最最重要的，任何一個設備的設計是離不開工藝特點和要求的。很多簡單模擬計算的結果并不能很好的適應實際工況。這種情況下，技術上、設計院肯定比塔內件廠商（包括模擬計算提供者）要熟悉的多，這時候應該是由設計院提出比較確定的設計條件，然后由塔內件廠商進行設備核算，這樣是最合適的模式。而不是說整個由設備廠商來確定設備尺寸等工藝參數和設備條件。因為設備廠家的出發(fā)點與技術上和工程公司是不同的。
三、關于工藝包設計的工作量、計劃安排
工藝包設計的工作量估算、計劃安排、人員安排不像設計工作，可以很多人同時做，工藝包設計所能參加的人員是有限的，但要求每位工藝人員的基礎很高，各方面知識都要懂且精通。因此，工藝設計的人員安排、工作計劃尤其特殊性。
1、工藝包設計不建議很多人參與，工藝上有較密切聯(lián)系的單元必須由一個人獨立完成。因為很多物料來回循環(huán)流動，這種情況是需要從整體上進行把握，如果斷開了，可能讓設計人員產生片面的認識。
2、進度計劃，希望大家能按照我前面說的一步一步連接下來，這樣前后工作會有很密切的連接。
3、關于工作量的估算，我建議大家去看看路德維希《化工裝置實用工藝設計》第1卷43頁—53頁的介紹，我覺得這個非常適用，也比較準確。
有了上面的基礎，工藝包設計的工作量、計劃安排、人員安排就變得很容易了。工藝的管理也就相對簡單了。
四、工藝包的評審
這個在工藝包編制過程中已經提到一些。
工藝包設計過程中的幾個里程碑需要進行嚴格的工資包評審。
通常有以下幾次評審是必須的：
1、PFD及三平衡的評審
2、設備方案及PID的評審
3、設備布置的評審
4、完整工藝包文件的評審
這幾次評審對整個技術的方案都具有關鍵的作用，每一項出現(xiàn)變化都是大的變化。因此，這些評審必須引起足夠的重視。
以我的經驗，經過這18期的內容形成的工藝包，再提給工程設計人員開展設計，應該不會再有很多問題。但有些細節(jié)還需要深化。
《我是怎么做工藝包的》系列第一季到此結束，感謝各位海友的支持和參與。
工藝技術形成生產力的橋梁是成套工藝包。 -
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