第一章 工艺流程图

阅读物料流程图和管道仪表流程图： 1、甲醇三塔精馏PFD和PID 2、课本32-33页中的PL精制PID
PID是设备布置图和管道布置图的设计依据，也是其他专业的设计依据， 并可供施工安装、生产操作时参考。
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（二）设备的画法与标注
1. 图形
（1）用细实线按规定图例（35-39页）或 设备外部形状和内部构件特征画出设备 示意图，画出全部管口。 标注设备位号、名称和管口符号。
公称直径是管子的名义直径，以DN表示。它是与内径相近的整数。
凡是同一公称直径的管子，外径必定相同，而内径则因壁厚不同而异。 如： DN50：φ 57×3.5，φ 57×4
DN100：φ 108×4，φ 108×6
公称压力 MPa：1.0, 1.6, 2.0, 2.5, 4.0, 6.4, 10.0, 16…
同一主项内的两 张图纸之间管道 的接续符号：
两主项之间管道 接续标记：
2. 管道标注
管道标注由由四部分组成：管道号（也称管段号）、公称 直径、管道等级和隔热或隔音。
例：
PG 0601-50 B2A-H
管 物料代号 段 主项代号 号 管道顺序号
公称直径
隔热或隔音代号
管道材质代号
管
同一管道等级顺序号 道
或称为为A、B、C、D、E、F、G版。
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管道仪表流程图PID的内容
符合HG20519-2009《化工工艺设计施工图内容和深度统一规定》 图形：设备示意图、管道流程线、管件、阀门、仪表控制点符号； 标注：设备位号与名称、管段编号、控制点代号，必要的尺寸，例如 有位差要求的，应标注限位尺寸；例如高位槽、液封等； 标题栏：图名、图号、设计阶段、设计单位等。
反应气体通 过固定的催 化剂床层
管内或管间装 催化剂边反应 边换热
催化剂固体 颗粒悬浮在 气流中
2. 设备位号与名称的标注
C－0401A
（1）设备名称和位号的编写规则：
合成气压缩机
A. 设备名称的编写
a) 设备原名加工艺用途的限定词；（尽可能反映设备的用途）
贮槽： 浓氨水贮槽 ；泵： 铜液泵；卸车烃泵
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（一）通用设计规定
（1）图幅、比例
采用A1图幅，设备不要求比例，应但保持设备的相对大小协调。 PID分主项绘制，主项较大时，一个主项的流程图一般分成数张A1绘制， 每张图纸按顺序编写图号。
（2）图线
主要工艺物料管道粗线条， 次要物料或辅助物料管道中粗线， 设备、阀门、管件细线
图线宽度分三种（mm）： 粗线0.6～0.9； 中粗线0.3～0.5； 细线0.15～0.25
作业要求
用AutoCAD绘制的图：要求作图规范、整洁，同时提交.dwg文件 和.pdf文件。
本课程内容：讲解化工图样的绘制方法和规则。
1、工艺流程图 物料流程图(PFD)、管道仪表流程图(PID) 2、设备布置图 设备布置图、管口方位图
3、管道布置图 管道平面图、管道轴测图
4、化工设备图
非标设备：反应器、换热器、储存容器、塔 设备等，根据工艺计算结果进行设计制造。
重要性：工艺流程设计是化工工程设计的核心，相关专业的设计内容
和条件均要满足工艺设计的要求。
1. 工艺流程草图 用于工艺方案讨论
工艺流程草图又称方案流程图或流程示意图，它定性地标出由原料转化 成产品的变化、流向顺序以及生产中采用的各种化工单元及设备。 合成氨原料气脱硫系统的工艺方案流程图
（原料气中H2S约占总硫的90％）
罗茨鼓风机 脱硫塔 氨水槽 氨水泵 空气鼓风机 再生塔 除尘塔
2. 工艺物料流程图 PFD
工艺物料流程图是把物料衡算和热量衡算的结果反映在流 程图上。
包含流程示意图、设备一览表、物料平衡数据表
用表格列出流程 中的设备
物料的组分（w%、mol%、v%） 流量（kg/h、kmol/h） 温度、压力和状态等参数。
设备：
反应器、换热器、储 存容器、塔设备……
+
泵、压缩机、风机、离心机等 流体输送和分离设备……
（非标设备）
（定型设备）
管道系统：管道、阀门、各种管件等；
仪表：测量和自动控制仪表
其他专业的图样： 仪表控制原理图、接线图、电气图、建筑图、结构图、给排水图
化工工程技术人员的工作：设计和 建造化工装置并实现运行。通过本 课程学习化工图样的表达方法和规 则，应学会：
主要用于①工艺方案的讨论，②设计审查，③投产后操作 与技术改造的主要资料。
PFD是初步设计阶段最基础、最重要的图纸。
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2、工艺物料流程图(PFD)
反映流程中物料的变化情况。
MBT
+
=
+HCl
Monobenzyltoluene Dibenzyltoluene
DBT
DBT
设备位号
物流编号
苄基甲苯（MBT)和二苄基甲苯（DBT)物料流程图
5、AutoCAD Plant 3D 绘制以上图样、设备和管道的三维建模
化工设计由化工工艺、化工设备、仪表、电气及控制、建筑等专业 配合完成。
化工图样表达的对象是化工装置，由设备、管道、阀门、仪表等 组成，其他：厂房建筑、钢结构的支架和平台等，公用工程提供 水、电、气、暖通等。
工艺流程图表达的对象：
在流程图中要表达 出设备的外形和内 部结构特征
设备保温及伴热：
画出一段隔热层示意；
有伴热设备在相应部位画出一段 伴热管。
带保温层的设备和管道
地面：
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固定管板式列管换热器：
壳程流体？ 管程流体？
图例：
BA
AB
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壳程流体？管程流体？
图例：
BA
B
A
BA
B
A
画设备时确认管口的用途和位置： 不同的换热器，流体进出管口的位置不同。
（3）设备名称和位号的标注方式
不带指引线，在设备图形的正上方或正下方标注，设备位 号同时标注在设备图形内部或旁边空白处。
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小结
流程图：设备的画法 设备位号和名称的编写 物料平衡表
（三）管道的画法和标注
1. 管道ห้องสมุดไป่ตู้法
（1）线型、物料流向箭头、物料的名称、来源和去向；
（2）管道交叉与转弯 管道交错时断开表示，绘制管道时避免与设备交叉或重叠；
①绘图 ②看图 ③AutoCAD Plant 3D绘图软件使用
化工制图标准：
HG20519-2009化工工艺设计施工图内容和深度统一规定：
①一般要求：施工图成品文件组成、图纸目录的编写要求、设计说明和设计规定 。 ②工艺系统：首页图、管道仪表流程图、设备一览表、管道特性表等。 ③设备布置：分区索引图、设备布置图、设备按照材料一览表等。 ④管道布置：管道布置图、管道轴测图、管道材料表、管架表、伴热系统等。 ⑤管道机械：对产生特殊应力的管道的设计规定。 ⑥管道材料：管道压力等级代号、材料代号等。
（2）设备排布及管口位置 设备示意图的位置以布置流程线合理方
便为原则； ▲设备示意图之间的高低位置及设备上
重要接管口的位置应符合实际情况。
设备位号 设备名称
b a
c d
化工设备的结构特点
共同特点：
主体（外壳）是压力 容器。 结构不同：
内部装有各种强化传 热、传质的构件：换 热管、折流板、催化 剂床层等等。
第一章 工艺流程图
参考书目和资料
1、《化工设计》（第三版或第四版），陈声宗主编，化学工业出版社， 2012年 2、《化工制图》 靳士兰 邢凤兰 主编，国防工业出版社，2006年 3、《化工制图》 （第二版），赵惠清 蔡纪宁，化学工业出版社，2008年 4、化工设计和施工图的相关标准：
HG20519-2009化工工艺设计施工图内容和深度统一规定 HGT 20546-1998 化工装置设备布置设计规定 HGT 20549-2009 化工装置管道布置设计规定……
b)附属于主设备的辅助设备名称前应加上主设备名称的限定词，可简化
冷凝器：预精馏塔冷凝器 → 预塔冷凝器
泵： 预精馏塔回流泵 → 预塔回流泵
B. 设备位号的编写——在主项内分类顺序编写（唯一性） C－0401A
设备分类代号
没有实际意义 可省略
相同设备尾号 设备顺序号 主项代号
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•主项划分：
将整个工艺流程依照先后次序依次，按生 产过程的特点分成若干个部分，每一部分 称为一个主项。 所有图样主项代号都必须一致。
用水冷凝
J0206
J0201
E0202
J
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1.3 工艺物料流程图
二、 管道仪表流程图（带控制点流程图）
Piping and Instrumentation Diagram, 即PID或P&ID 表达物料从原料到产品生产过程和控制方法的图样。
管道仪表流程图的设计阶段和版次
基础设计阶段：
A版（初步条件版）Approved For Planning
（3） 字体及字高
7，5，3.5(3)，2.5，字号不小于2.5 ，参考34页。
（4）图例或首页图
图例：对各种图形、符号、代号及其它标注说明，如果图例很多，则另 绘制PID首页图将图例集中统一说明。
首页图：一套图纸的第一张图样，用来对图样中的图例、代号等作出说 明。
（5）图面布置
在流程图中，塔、反应器、储罐、换热器、加热炉如何排布？泵、压缩 机、鼓风机等如何排布？
化工设计的相关规范：
HG/T 20546-2009 化工装置设备布置设计规定； HG/T20549 化工装置管道布置设计规定； GB50316工业管道设计规范 ； GB150-2010 固定式压力容器 ； 其他：管道、阀门标准、设备零部件标准等。
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第 1 章 工艺流程图