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基础设计规定
中国石油化工集团公司
石油化工装置基础工程设计(初步设计)
内容规定
SHSG-033-2003
2003.X.X发布2003.X.X实施
中国石油化工集团公司发布
中国石油化工集团公司
石油化工装置基础工程设计(初步设计)
内容规定
SHSG-033-2003
主编单位:
中国石化工程建设公司
参编单位:
中国石化集团南京设计院
中国石化集团上海工程有限公司
中国石化集团洛阳石油化工工程公司
批准部门:
中国石油化工集团公司
实行日期:
2003年8月1日
2003北京
1总则
1.0.1为了提高石油化工工程设计质量、统一石油化工装置基础工程设计文件的内容和深度,特制订《石油化工装置基础工程设计内容规定》。
以下简称“本规定”。
1.0.2本规定适用于新建、扩建、改建的石油化工装置的基础工程设计。
化纤厂的聚合、造粒等前纺装置的基础设计,原则上可按本规定执行。
油品贮运和独立的公用设施、辅助设施的基础工程设计可参照本规定执行。
1.0.3基础工程设计文件应根据合同及批准的可行性研究报告、总体设计、工艺设计包和设计基础资料进行编制。
1.0.4基础工程设计文件的深度,应达到能满足上级主管部门和用户业主审查、设备订货工程物资采购准备和施工准备、开展详细设计的要求;供政府行政主管部门审查的“消防设计专篇”、“环境保护专篇”和“劳动安全卫生专篇”设计文件组成分别按附录A、附录B、附录C执行。
1.0.5基础工程设计阶段,所有的技术原则和技术方案均应确定;典型的项目设计实施周期如附录D所示。
1.0.6本规定是对石油化工装置基础工程设计文件内容的一般要求。
如业主有特殊要求时,可在签订合同时协商确定。
1.0.7本规定对基础工程设计中的图纸、表格格式暂不作统一规定,各设计单位可根据本单位的规定进行编制。
1.0.8本规定作为设计文件篇、章编排的参考,不作为设计单位内部分工的依据,可作为设计文件篇、章编排的参考。
1.0.9本规定的相关规定为《石油化工装置工艺设计包(成套技术工艺包)内容规定》(SHSG-052-2003)和《石油化工装置详细工程设计内容规定》(SHSG-053-2003)。
2概述
2.0.1概述是对装置基础工程设计作全面概括的说明,其内容应包括概况、产品及副产品、主要原料、生产方法及能源利用、生产控制、装置位置及周边情况、公用系统及辅助设施、主要技术经济指标、存在问题和建议。
2.0.2在概况中应说明:
装置的建设规模、建设性质、建设依据和设计依据、设计中贯彻执行的方针政策,装置的组成、设计范围和设计分工,装置的年运行时数、推荐的操作班次和定员等内容。
1装置的建设规模应列出主产品或加工原料量的设计生产规模,分期建设的项目应列出分期建设的规模;
2装置的建设性质应说明是新建、扩建或改建(技术改造);
3建设依据和设计依据应列出建设项目可行性研究报告和可行性研究报告的批准文件,建设项目的环境影响报告书(表)和环境影响报告书(表)的批准文件,、建设项目劳动安全卫生预评价报告和劳动安全卫生预评价报告的、职业病危害预评价报告等及其批准文件,设计合同、工艺设计包等文件的名称、文件号和审批单位的名称,含有引进技术的项目尚应列出引进技术合同的名称和合同号;
4说明装置设计贯彻执行的方针政策(包括国家的有关方针政策和建设项目行业主管部门的有关法规文件);
5说明装置的组成、设计范围和设计分工。
装置由单元(主项)组成时,按表2.0.2-1列出单元(主项)表;
表2.0.2-1单元(主项)表
单元(主项)编号
单元(主项)名称
负责设计单位
备注
6说明装置(或单元)的年运行时数和操作班次,并按表2.0.2-2列出装置的定员。
表2.0.2-2装置定员表
序号
岗位名称
管理人员
技术人员
操作人员
辅助人员
其它
小计
备注
合计
2.0.3说明装置全部产品和副产品的名称、主要规格、产量、储存运输条件、运输方法和去向。
当项目建设中包括产品储仓时,应说明产品储仓的储存能力(储存周期)。
2.0.4说明装置使用的主要原料的名称和主要规格、预计年用量,说明原料的来源和供应(输送)方式。
当项目建设中包括原料储仓时,应说明原料储仓的储存能力(储存周期)和储存方式。
2.0.5简要说明装置的生产方法和技术来源,概述其生产过程和节能措施。
2.0.6简要说明装置生产过程中的自动控制水平、主体仪表和控制系统的选型。
2.0.7说明装置在厂区内的位置,与相邻装置、设施的间距和相对位置。
2.0.8说明装置所需电、汽、冷、水、氮、仪表用空气、压缩空气、燃料等的规格或参数,需用量和来源。
说明装置的设备、仪表、电气设备、建(构)筑物维修工作的依托情况。
2.0.9装置设计的主要技术经济指标(表2.0.9)。
表2.0.9主要技术经济指标
序号
单元(主项)名称
数值及单位
备注
1
设计规模及主要产品方案
2
消耗指标
(1)原料
(2)主要辅助材料及催化剂
(3)新鲜水
(4)循环冷却水
(5)电
(6)蒸汽
(7)燃料
3
装置区总占地面积
4
装置总建筑面积
5
“三废”排放量
6
运输量
运入装置
运出装置
7
总定员
8
总能耗
9
工艺设备总台数
(1)容器
(2)换热器
(3)工业炉
(4)机泵
(5)机械
其中国外订购台数
10
总投资
2.0.10说明装置设计所存在的问题并提出建议。
3工艺
3.0.1工艺部分基础工程设计文件应有:
工艺设计基础,工艺说明,界区条件表,管道表,工艺设备表,工艺流程图(PFD),公用物料流程图(UFD),管道和仪表流程图(PID、UID)。
如果有工艺设计包文件,工艺部分的基础设计文件可酌情简化。
3.0.2工艺设计基础应包括下列内容:
1装置能力,应说明产品年生产能力和小时生产能力或原料处理能力、主生产线数、年运转率(包括操作时间、连续或间断生产)、产品方案;
2装置组成及其名称;
3原料、产品和副产品性质及技术规格,一般应按不同物料分别列出物性和组成、单位、指标、分析方法和(或)标准号等;对聚合物产品规格应分别列出性能、单位、测试方法和(或)标准号、各牌号产品指标;
4催化剂、化学品性质及技术规格,一般应按不同物料分别列出物性及组成、单位、指标、分析方法和(或)标准号等;
5原料、催化剂、化学品消耗量和产品、副产品产量,应分别列出物料名称、单位、数量(按每吨产品、每小时、每年的消耗量或产量列出),对于在使用过程中逐渐损耗的溶剂或效能逐渐降低的催化剂、吸附剂和中和剂等,如进行定期补充,则需注明补充间隔时间和补充量,并折成每吨产品的消耗量;对于初次充填的或定期更换的催化剂、溶剂或干燥剂等,必须注明一次填充量和更换的间隔时间,并折成每吨产品的消耗量;
6公用物料和能量规格,应分类列出状态、温度、压力和规格等;
7公用物料、能量消耗定额和综合能耗,应分类列出消耗定额和小时耗量(包括正常值和峰值)。
3.0.3工艺说明应叙述以下内容:
1生产方法、工艺技术路线(说明所采用的工艺技术路线及其依据)、工艺特点(从工艺、设备、自控、操作和安全等方面说明装置的工艺特点)和每个部分的作用。
2工艺流程简述,叙述物料通过工艺设备的顺序和生成物的去向;说明主要操作技术条件,如温度、压力、流量配比及主要控制方案等;如系间断操作,则需说明一次操作加料量和时间周期;连续操作或间断操作时需说明工艺设备常用、备用工作情况;说明副产品的回收、利用和三废处理方案。
3安全与卫生
a生产过程中主要物料的危险、危害分析:
—火灾、爆炸危险物料:
装置中火灾、爆炸危险物料的种类、数量、性质和使用条件;
—毒性物料:
装置中使用的毒性物料的种类、数量、毒性和使用条件;
—腐蚀性物料:
装置中使用的腐蚀性物料的种类、数量、形态和使用条件。
b—生产过程中的其它危害分析,:
如高温灼伤、粉尘、坠落、放射性等。
b针对生产特点具体说明设计中采用的安全卫生措施,如:
—工艺路线、设备材料的选择;
—泄压、防爆、防火设施;
—火灾检测、报警设施;
—水、蒸汽、泡沫、化学品等灭火消防设施;
—可燃气体泄漏检测、报警设施;
—生产控制中的报警、停车联锁措施和事故状态下紧急停车设施;
—通风、除尘、降温、减噪设施;
—事故淋浴、洗眼器、特殊劳保用具以及相关的急救医疗设施等。
3.0.4界区条件表,一般应按原料、化学品、产品、副产品和公用物料分别列出,填写项目为:
序号、名称、进/出、状态、输送方式、流量(kg/h)、管径、温度(℃)、压力[(MPa(G))]等。
3.0.5管道表应包括项目一般为:
管道号、公称直径、管道等级、PID图号、管道起止点、物料名称、物料状态、操作压力[(MPa(G))]、操作温度(℃)、管道级别、隔热要求和伴热形式等。
3.0.6工艺设备表应按设备类别分别列出,其内容应包括项目一般为:
工艺设备的位号、设备名称、台数(操作、备用)、主要操作条件、技术规格、主要材质和重量等。
成套供货的设备应注明成套范围。
3.0.7工艺流程图(PFD)应表示完整的生产过程,包括主要工艺设备(不需画出备用设备)、主要工艺管道、操作条件、控制方案和物流数据、换热设备热负荷等。
3.0.8公用物料流程图(UFD)应按物料类别编制,表示需要和产生公用物料的主要设备、主要公用物料干线、控制方案、流量和技术参数等。
3.0.9工艺管道和仪表流程图(PID)需表示如下内容:
1设备
a全部编有位号的设备(包括备用设备),必要时要表示及其主要规格;
b成套供应的机组制造厂的初步供货范围;
c全部设备管口;
d非定型设备的内件应适当表示,如塔板形式、与进出口管道有关的塔板序号、折流板、除雾器、加热或冷却盘管等;
e如有工艺要求时,应注明设备的安装高度以及设备之间的相对高度;
f泵、压缩机、鼓风机等转动设备的驱动型式;
g利旧设备。
2管道
a与设备相连接的所有工艺和公用物料管道(包括开、停车及事故处理管道),并在管道上标有管道标注号(包括物流代号、管道编号、管径、管道等级、绝热要求等)和用箭头表示出流体流动方向;
b所有阀门及其类型(仪表阀门除外);
c管道上管道等级变化时,要用分界线标明分界;
d容易引起振动的两相流管道上应注明“两相流、易振动”;有特殊要求的重力流管道上应注明“重力流”;有坡向和液封要求的管道应表示出坡度要求和液封高度;如果不能有“袋形”者的管道也应注明;
e为开车或试运转需要而设置的放空、放净、吹扫及冲洗接头;
f蒸汽、热水或其它类型的伴热管、夹套管,及其绝热要求;
g所有管道附件,如补偿器、挠性软管、过滤器、视镜、疏水器、限流孔板、盲板、可拆卸短管和其它非标准管件;
h取样点的编号、位置、形式和结构;
i所有安全泄压设施,如安全阀、爆破片、呼吸阀都应编号,并表示清楚设计要求;
j异径管需注明其形式及规格;对改、扩建装置,应表示与已有设备或管道的连接点。
3仪表
a所有在线仪表,包括测量、记录、调节、分析仪表等,所有仪表均需编号;
b所有调节阀;
c联锁关系;
d随机仪表应在PID上注明。
4PID注释
a设备注释主要注明设备布置的特殊要求和催化剂、化学品和填料装卸处的空间要求等内容;
b管道注释主要注明工艺、配管方面的一些特殊要求;
c仪表注释主要注明仪表安装方面的特殊要求;
d其它需要注释的内容。
5图例、符号
a各类标识符号、缩写、代号的用途;
b设备、仪表、管线及管件示意及其代号的编写规则。
3.0.10公用系统管道和仪表流程图(UID)应表示下列内容:
1与公用系统有关,即使用或产生公用物料的设备(包括备用设备);
2公用物料干管、总管、支管和进出设备的所有公用物料管道、管件、阀件等,并作管道标注;
3公用物料管道上的所有仪表,但在工艺管道及仪表流程图上已表示的公用物料仪表不得重复出现。
4设备
4.1设备设计说明
4.1.1设备(包括容器、换热器、工业炉、机泵、机械)设计说明一般应有:
为了解设备概况所需的、带特征的主要的设备操作、设计参数和工艺物料特性,设备选材要求,设备制造、检验、包装运输的特殊要求,设备(材料)的供货范围和采用的标准,设备汇总表和设备分类汇总表等内容。
4.1.2简要说明本装置带特征的主要的设备操作、设计参数和工艺物料特性,如设备的压力、温度等主要操作参数(特别是最高压力、最高真空度、最高温度和低温设备的最低温度),物料的毒性、易燃、易爆、易渗漏、易飞扬、高粘度和腐蚀性(特别是具有较强腐蚀性的物料)等性能。
4.1.3根据物料特性、操作和设计参数说明设备的选材要求,主要用材、特种用材的品种、规格和供应来源,需要进口或特殊订货的材料要说明理由。
4.1.4提出设备制造、检验、包装运输的特殊要求,如说明需高精度抛光的设备及其要求,对大型设备是否在现场制造的建议及其特殊要求,有可能超限设备的外形尺寸、质量及其可拆部件的最大外形尺寸和质量等。
4.1.5说明设备(材料)的供货范围(如专利商供货的内件等)和采用的标准。
4.1.6设备汇总表可用表格的形式按设备类型分别统计各类设备国内订货和国外订货的设备台数和金属总质量并予以合计,然后将各类设备的数量进行总计。
设备汇总表的格式参见表4.1.6。
表4.1.6设备汇总表
设备类型
国内订货
国外订货
合计
台数
金属总质量
(吨)
台数
金属总质量
(吨)
台数
金属总质量
(吨)
容器
换热器
工业炉
机泵
机械
总计
4.1.7设备分类汇总表可用表格的形式将设备按容器、换热器、工业炉、机泵、机械五种类型分别进行再细化分类统计,并进行汇总。
具体要求如下:
1容器(类)汇总表
将容器(类)分为反应器、储存容器(必要时可再分为球形容器、料仓、内浮顶储罐等)、塔器(必要时可再分为板式塔、填料塔等)及其他容器等类型,分别统计各类容器国内订货和国外订货的台数及金属总质量(其中含合金钢或有色金属的质量应注明),然后将各类容器的数量进行合计,如有非金属容器也可单列一类进行统计。
容器(类)汇总表的格式参见表4.1.7-1。
表4.1.7-1容器(类)汇总表
容器类型
国内订货
国外订货
备注
台数
金属质量(吨)
台数
金属质量(吨)
总质量
合金钢或
有色金属
总质量
合金钢或
有色金属
材料
质量
材料
质量
反应容器
可再细化分类
储存容器
塔器
其它容器
合计
2换热器(类)汇总表
将换热器(类)分为管壳式换热器(必要时可再分为固定管板式、浮头式、U形管式)、套管式换热器、废热锅炉、特殊换热器(板片式、螺旋板式、板翅式)、空冷器)等类型,分别统计各类换热器国内订货和国外订货的台数及金属总质量(其中含合金钢或有色金属的质量应注明),然后将各类换热器的数量进行合计。
换热器(类)汇总表的格式可参照容器(类)汇总表进行编制。
3工业炉(类)汇总表
将工业炉(类)分为反应炉、加热炉、焚烧炉、其他(如火炬)等类型,分别统计各类工业炉国内订货和国外订货的台数和金属总质量(其中含合金钢质量应注明),然后将各类工业炉的数量进行合计。
工业炉(类)汇总表的格式参见表4.1.7-2。
表4.1.7-2工业炉(类)汇总表
工业炉类型
国内订货
国外订货
备注
台数
金属质量(吨)
台数
金属质量(吨)
总质量
炉管
总质量
炉管
材料
质量
材料
质量
反应炉
加热炉
焚烧炉
其它
合计
4机泵(类)汇总表
将机泵(类)分为压缩机(离心式、往复式)、鼓风机(离心式、转子式)和泵(离心式、往复式)等类型,分别统计各类机泵国内订货和国外订货的台数和质量,并予以合计,然后将各类机泵的数量进行合计。
机泵(类)汇总表的格式参见表4.1.7-3。
表4.1.7-3机泵(类)汇总表
机泵类型
国内订货
国外订货
合计
备注
台数
质量(吨)
台数
质量(吨)
台数
质量(吨)
离心压缩机
往复压缩机
离心鼓风机
转子鼓风机
离心泵
往复泵
计量泵
真空泵
其它机泵
合计
5机械(类)汇总表
机械(类)包括除机泵(类)外的单机和成套机组,如挤压造粒、包装码垛、橡胶后处理、破碎筛分、起重运输、螺旋输送、成型机械、套管结晶器、真空过滤机、离心机、装卸油鹤管、水力除焦机械、污水处理机械、车辆和特种阀门等,其汇总表可根据各装置的具体情况,参照机泵(类)汇总表进行编制。
4.2容器
4.2.1容器的基础工程设计文件应有容器设计规定、容器数据表。
和业主有约定时,还应包括主要容器工程图。
4.2.2容器设计规定应对现场自然条件、设计采用的标准规范、材料选用、结构设计、零部件选用、制造、检验和验收要求作出规定。
一般应包括以下内容:
1现场自然条件应列出地区环境最低温度、雪载荷、基本风压,地震设防烈度、远近震影响,场地土类别、地面粗糙度类别;和设计地震分组等。
2设计采用的标准规范应列出标准规范的名称和标准号,当采用国外标准规范或国家标准、行业标准以外的标准规范时应加以说明;
3材料选用应依据物料特性和操作参数确定选材要求(选用国外材料,非标准材料时应予说明);
4结构设计应提出结构设计要求,如接管伸出长度、主要内件结构、开孔补强结构、焊接结构等;
5零部件选用应规定零部件采用的标准;
6制造、检验和验收要求除指定应遵循的一般标准规范外,还应提出本装置有特殊要求的项目,如需要表面抛光、做致密性试验、晶间腐蚀试验等;
4.2.3容器数据表应包括容器机械设计所必须的设计数据和容器简图。
1设计数据一般应包括操作参数、设计参数、结构参数、介质名称(及必要的物性)、腐蚀裕度,接管法兰的标准类型、压力等级、密封面型式等,必要时还应提出载荷特征(如压力温度循环波动)、制造要求(如表面抛光)、推荐容器或零部件规格和用材等。
2简图应包括必要的几何尺寸、支承方式、必要的液面高度,需要时还要对部分结构形式给予推荐。
4.2.4容器工程图应能满足开展配管、土建设计和容器询价(预订货)要求。
容器工程图应包括:
1主要设计规范、设计数据和制造、检验要求表;
2主要零(部)件规格和用材表;
3容器估计总质量(其中特种材料含质量应说明);
4管口表;
5特殊要求和说明;
6装配简图:
标出主要零件的壁厚(或有关尺寸),安装和配管、土建设计用的必要尺寸,附有必要的结构节点放大图。
4.3换热器
4.3.1换热器的基础工程设计文件应有换热器设计规定、换热器数据表。
和业主有约定时,还应包括主要换热器工程图。
4.3.2换热器设计规定的编写要求与容器设计规定的编写要求相同,详见本规定4.2.2条。
可以将换热器设计规定与容器设计规定合并编写。
4.3.3换热器数据表的编制要求与容器数据表的编制要求相同,详见本规定4.2.3条。
4.3.4换热器工程图的绘制要求与容器工程图的绘制要求相同,详见本规定4.2.4条。
4.4工业炉
4.4.1工业炉的基础工程设计文件应有工业炉设计规定、设计说明书、工业炉数据表表。
和业主有约定时,还应包括主要工业炉工程图。
4.4.2工业炉设计规定应对现场自然条件、设计采用的标准规范、主要材料选用、结构设计,主要部件选型、制造、检验和验收要求等作出规定,其内容一般应包括:
1现场自然条件应列出地区环境最低、最高温度,冬季空气调节室外计算温度,雪载荷,基本风压,地震设防烈度,远近震影响,场地土类别,地面粗糙度类别和设计地震分组等。
2设计采用的标准规范应列出和标准规范的名称和标准编号,当采用国外标准规范或国家标准、行业标准以外的其它标准规范时应加以说明。
3主要材料选用应依据工艺条件、操作制度、施工方法等因素规定炉管及其支撑件等材质和炉体耐火保温隔热材料的选用要求,当选用国外材料、非标准材料时需加以说明。
4结构设计应提出工业炉总体结构、盘管等主要部件的设计要求。
5选择炉用燃烧器、吹灰器等主要部件的型式和数量。
6制造、检验和验收要求应指定需遵循的一般标准(规定),并提出特殊要求的项目。
4.4.3凡设计采用新结构、新材料、新技术等的工业炉,其工业炉设计说明书应包括新结构、新材料、新技术采用后的效果,设计评审结论,对可能出现的问题应采取的措施等。
4.4.4工业炉数据表一般应包括以下内容:
1操作条件数据;
2燃料和燃烧数据;
3排管数据;
4耐火、保温隔热材料数据;
5空气预热器数据;
6燃烧器和吹灰器数据;
7炉群和附属设备布置,余热回收流程等简图。
4.4.5工业炉工程图应能满足配管、土建等相关专业开展设计工作和工业炉主要部件预订货的要求。
1工程图中应标出配管、土建设计所需的有关尺寸、标高,主要部件的规格、质量和必要的结构放大图。
2工程图中的材料表应提出设计使用的主要材料和主要部件(如炉管及其支撑件、燃烧器、吹灰器、风机、大型型钢以及耐火保温隔热构件等)的规格、数量、材质、标准号,对无标准号的材料应提出设计要求达到的技术特性。
4.5机泵
4.5.1机泵的基础工程设计文件应有机泵设计规定和机泵数据表。
4.5.2机泵设计规定的主要内容一般应包括:
1总则:
规定适用范围、现场的自然条件(气温、气压、相对湿度等)、公用物料和能量(水、电、汽等)参数条件等。
2采用的标准规范:
列出各类机泵设计、制造、验收应遵循的标准规范的名称和标准号。
3机泵设备(包括驱动机)的选择(选型)原则的特殊要
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