化工设计新人学习资料

首先声明这篇文档不是我写的，是我在海川化工论坛上看到一位比较有经验的工程师写的，传到文库给大家分享学习一下。感谢海川化工论坛注册名为“高端大气上档次”的前辈给我们分享的经验。

工艺那些事：

第一期：

化工工艺设计是一个大话题，在设计院哪一个专业都说工艺是龙头，龙头自然承担的就多，因此过硬的知识基础才是舞龙头的根本，但是大家总是觉得工艺太复杂，新进的同事觉得这得多长时间能全都学会了啊，我不能给你一个确切的答案，但是我能给你一个相对我认为比较好的方法，化工有个特点，就是任何事情解决的法则是“大事化小，各个击破”。无论是研发，设计，生产，销售都是这样。因此我们接下来也要“各个击破”，把以后用到的和将要徘徊犹豫的我们“各个击破”。为了避免漏项，我采用20570标准作为参考，其间我会穿插一些我在实际设计过程中遇到的例子。

第一期设备设计压力和设计温度

设计压力和设计温度为什么拿出来单独来说呢？因为我遇到很多设计院的

同志，现场的技术人员，设备厂家技术人员，有很多人对设计压力和设计温度概念模糊，规范使用的乱，各持自己的说法，还都各有道理。设备专业的GB150中对设计压力和设计温度的确定原则进行了表述，管道的压力管道审核人员培训教材中对设计压力和设计温度进行了定义，化工设计手册中对设计压力和设计温度也进行了描写，但是我认为，应该按照20570.1中规定的设备和管道系统设计压力和设计温度的确定方法来实施，

20570.1中明确规定了：“工艺系统专业负责确定容器、塔、换热器的设计

压力”，这个确定方法基本上与GB150中规定的方法一致，只是从工艺的角度去充分考虑各种工况。

是不是所有的设计压力都高于最高工作压力呢，不是，在20570.1中规定了设计压力不小于最高工作压力，这说明有等于的时候。但是这本规范是不是什么时候都适用呢？不是，这本规范只适用于表压35MPa以下的工况，但是这就满足了大多数工况，极特别的另行讨论。

设备设计温度，这个基本没有什么解释的，就是正常工作过程中，设备达到最高压力相对应的设备材料达到的温度。这里注意是材料的温度，并不是设备里面介质的温度。

下面唠叨一下具体的选取方法。

常压容器，内压容器这都正常按照表中规定的选取，这里有一个需要解释的，就是当容器位于泵进口且无安全泄放装置的时候，我们为什么提设计压力的时候还要提一个设备的全真空状态呢，因为在泵将前面容器内的液体全部抽空的时候，容器内就会产生负压，这个负压就是全真空状态，设备在设计的时候要考虑这种事故工况。

容器位于泵出口测无安全泄放装置时，取泵关闭压力。这主要是考虑当容器打满或者容器出口阀门关闭或堵塞时，泵没有停还一直在向容器中注，这时候最大的压力也就是泵关闭压力（泵关闭压力不是泵关闭，是泵的出口阀门关闭泵还在运转），为什么跟0.1MPa表压比较，就是因为0.1MPa表压就近似于大气压。

这里还要注意烃类的液化气体这个版块规范中给的压力值是常温储存条件

下的，这个新手比较容易犯错误，在设计大乙烯装置的时候，有个设计师就把压缩机后缓冲罐压力按照上面的选取的（当时工艺包没有这个缓冲罐，后

来中国人加的），这就错了，上面说的只是常温储存的，要是生产流程中的还要结合容器顶部的最高压力进行选取。最高压力的选取方法我在后面会专门拿出一期来说。

这期就先说这些，下期我们来说一下管道的设计压力和设计温度。

第二期管道设计压力和设计温度

管道的设计压力是管道组成件压力设计时所用的压力，管道的设计压力不应低于正常操作时，由内压（或外压）与温度构成的最苛刻条件下的压力。最苛刻条件是指导致管子及管道组成件最大壁厚或最高压力等级的条件。

选取方法20570中基本都涵盖了，这里主要解释一下拿设有安全阀的压力管道的设计压力大于等于安全阀开启压力来距离，大家可以看出为什么到管道的设计压力的时候怎么都变成大于等于了？这点为什么呢，跟设备不一样，设备一般就选取安全阀开启压力就可以了，在设备超压时候，设备会直接通过泄放解除风险，但是管道和管道组成件会在事故发生的延时其间一直都承受压力，因此一般都会比安全阀起跳压力还要高一些。我总结就是说所有的管道都比与管道相连的设备的设计压力高一些，真空除外。

管道的设计温度是管道组成件压力设计时所用的温度。管道的设计温度不应低于正常操作时，有压力和温度构成的最苛刻条件下的材料温度。

管道的设计温度没有什么特别需要解释的，最苛刻温度是多少就选多少就行了，注意那种事故线的温度，还有事故状态下正常工作线的影响，多数情况下，温度决定材质，压力决定壁厚，所以设计温度只能放大，不能有弹性。我们设计过程中经常会遇到这样一种情况，就是这条管线没有什么最苛刻温度，最苛刻温度也就是正常工作温度，按设计温度怎么取呢，取正常的？不

是，我们要放余量，尤其是那种材料边缘的温度，比如60度的酸腐蚀工况，你说用什么？聚氯乙烯行，没啥问题，但是我们设计的时候就要把设计温度提高30度，按照设计温度90度来做，这样就不能用普通的u-pvc了，事实证明60度用国产的pvc真不行，很容易软了。所以规范规定的是有道理的，0~300度之间加30，300以上加15。另外再次提醒，温度在使用边缘的时候要根据工艺情况定，20号钢我们现场也有用在-35度的，也没有问题，但是不推荐这样做。这是特殊情况。

第三期系统的最大工作压力

工艺设计的部分内容在20570中都有，但是考虑新手看到密密麻麻24本规范不一定能看进去，所以我就拿出来结合我设计中遇到的问题分期来唠叨一点，会的小伙伴儿们可以绕行，但是欢迎大家留下足迹，积极交流，我们共同提高。

先说离心泵系统的最高工作压力

离心泵系统的最高工作压力是“泵输出侧最后切断阀上游设备最高压力”这句话我第一次读的时候是没看懂（可能是我智商问题，鄙人IQ测试35），后来我的经验告诉我这样做有点问题，我理解规范上说的是泵出口下游设备的最高压力就是离心泵系统的最高压力，但是有这种情况，泵出口与出口下游第一台设备有很长一段距离，尤其是压力降比较大的时候，那离心泵系统的最高压力是不是应该等于泵出口压力才更合适呢？至今我们是这样来操作的，离心泵出口的第一台设备压力，除去规范a/b说的那两种情况外我们都是按照泵的出口压力来定的，一般不做长输管道的话这样更保险一点。