工艺设计一般原则规定学习资料

工艺设计一般原则规定SDEP-SPT-PE1001-20061范围本规定了工艺装置设计中的主要工艺设计原则和一般性要求，包括了腐蚀裕量、备用原则、设计压力、设计温度、隔热、伴热、隔离、安全措施、取样系统和公用物料站等内容。

本规定适用于石油炼制、石油化工装置的工艺设计。

2规范性引用文件下列文件中的条款通过本规定的引用而成为本规定的条款。

凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用本规定。

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《石油化工钢制压力容器》SH-3074 《压力容器安全技术监察规程》国家质量技术监督局锅发[1999] 154 号3静设备设计寿命和腐蚀裕量3.1 静设备设计寿命静设备的设计寿命系指在预定的腐蚀裕量情况下，设备达到的服役年限。

除有特殊要求外，静设备的设计寿命可按以下规定确定：厚壁反应器30 年（容器，包括不可拆卸的内件及催化剂支持梁）反应器中可拆卸内件20 年塔器、容器20 年换热器壳体及类似部件20 年球罐20 年储罐15 年高合金钢管束10 年碳钢及低合金钢管束 4 年且不低于一个操作周期其它小型设备4 年且不低于一个操作周期3.2 静设备的最小腐蚀裕量要求3.2.1腐蚀裕量考虑的原则a）与工作介质接触的筒体、封头、接管、人（手）孔及内部构件等，均应考虑腐蚀裕量。

b）下列情况一般不考虑腐蚀裕量：1）介质无腐蚀作用时（不锈钢、不锈复合钢板或有不锈钢堆焊层的元件）；2）有可靠的耐腐蚀衬里（如衬铅、衬橡胶、衬塑料等）的基体材料；3）可经常更换的非受压元件；4）法兰的密封表面；5）管壳式换热器的换热管；6）管壳式换热器的拉杆、定距管、折流板和支持板等非受压元件；7）用涂漆可以有效防止环境腐蚀的容器外表面及其外部构件（如支座、支腿、底板及托架等，但不包括裙座）。

c）腐蚀裕量一般应根据材质在介质中的腐蚀速率和设备的设计寿命确定。

如果设备有覆盖层，仅单纯的覆盖层考虑腐蚀裕量。

对有使用经验者，可以按经验选取或按以下规定确定。

3.2.2腐蚀裕量的选取a）筒体、封头的腐蚀裕量1）介质为压缩空气、水蒸汽或水的碳素钢或低合金钢制的设备，其腐蚀裕量不得小于1. Omm2）除1）以外的其他情况可按表322-1确定筒体、封头的腐蚀裕量。

筒体、封头的腐蚀裕量表②最大腐蚀裕量不应大于6mm否则应采取防腐措施或更换材质。

b）设备接管（包括人、手孔）的腐蚀裕量，一般情况下应取壳体的腐蚀裕量。

c）设备内件与壳体材料相同时，设备内件的单面腐蚀裕量按表322-2选取。

设备内件腐蚀裕量表d）筒体内侧受力焊缝应取与筒体相同的腐蚀裕量。

e）设备各部分的介质腐蚀速率不同时。

则可取不同的腐蚀裕量。

f）两侧同时与介质接触的元件，应根据两侧不同的操作介质选取不同的腐蚀裕量,两者叠加作为总的腐蚀裕量。

g）容器地脚螺栓小径的腐蚀裕量可取3mmh）碳钢裙座筒体的腐蚀裕量应不小于 2.0mm当其内、外侧均有保温或防火层时可不考虑腐蚀裕量。

i）当工程设计中另有规定或有特殊要求时，可根据工程设计的具体规定确定腐蚀裕量。

4设备备用原则a）连续运转的泵应设在线备用，间断运转的泵可允许在库备用；b）对于价格昂贵的泵（如计量泵），在工艺操作条件允许的情况下，宜设置共用的在线备用泵；c）开停工运转，临时用泵可几台共用或与工艺泵共用，按条件最苛刻的设置；d）离心压缩机运转可靠性高，不宜备用。

但在工艺要求苛刻的重要位置上可以设备用；e）往复式压缩机宜设在线备用；f）罗茨鼓风机宜设在线备用；g）工艺上极为重要的换热器，若换热物料易堵塞，经常需清理，这类换热器可以设在线备用。

5设备的设计压力5.1设备的设计压力定义a）压力：除注明者外，压力均指表压力。

b）正常工作压力：指容器在正常运行工况下，它包括：正常操作、开停工工况、再生工况、改变进料工况和预期实际操作可能波动的工况，容器顶部可能达到的最高压力。

c)最高工作压力：设备最高工作压力应是正常使用过程中 (正常运行工况和考虑系统附加条件，如系统压力变化、系统中其它设备的影响、安全阀在系统中的相对位置等情况) ，在容器顶部可能达到的最高压力。

1)承受内压的压力容器，其最高工作压力是指在正常使用过程中，顶部可能出现的最高压力。

2)承受外压的压力容器，其最高工作压力是指压力容器在正常使用过程中，可能出现的最高压力差值；对夹套容器指夹套顶部可能出现的最高压力差值。

d)设计压力：指设定的容器顶部的最高压力，与相应的设计温度一起作为设计载荷的条件，其值不低于最高工作压力。

5.2 设备最高工作压力的确定各类系统中设备最高工作压力的选取如下：a) 离心泵系统1) 泵出口侧最后切断阀上游设备的最高工作压力，等于泵吸入侧容器的最高工作压力，加上泵出口关闭压差、再加(或减去)静压头。

2)泵出口侧最后切断阀下游设备的最高工作压力，应是设备的正常工作压力并加上系统附加条件后的最高工作压力。

b) 容积式泵系统容积泵的输出压力主要受泵壳体的强度和驱动机的力矩限制，因此对容积式泵通常不用“关闭压力”一词，而用“停止压力”(即使得驱动机停止运转所需压差)。

“停止压力”通常比它正常的工作压力高许多，因此，容积式泵输出管道上的设备不应按“停止压力”设计。

容积泵出口管道上设备的最高工作压力，可取设备的正常工作压力加上系统附加条件。

其压力应足够高，以避免容积泵正常工作压力压力波动时，系统安全阀起跳。

c) 冷冻系统冷冻系统的设备最高工作压力，其高压侧和低压侧应分别确定。

冷冻系统在停车后，高压侧压力将降低，而低压侧压力将升高至系统中两侧压力相等，此时的压力即为“停车压力”(按高压侧至低压侧等焓节流来计算)。

高压侧的最高工作压力通常是工艺规定的数值，此值应高于“停车压力”；低压侧的最高工作压力为“停车压力”加上一定的裕量，此裕量取决于系统停车期间输入的热量和冷冻剂的热力学性质。

长期停车时低压侧的最高工作压力取最高预期环境温度下冷冻剂的平衡压力。

d）压缩机系统处理蒸气和蒸气混合物的压缩机系统和其它多种设备串联系统应按承受同超压源的一组设备（两个切断阀之间）来选取设备最高工作压力，并应注意以下方面1）安全阀应尽可能设在系统内工作温度最接近常温的地方；2）处于压缩机系统中安全阀下游设备的最高工作压力，应取安全阀的定压；3）处于压缩机系统中安全阀上游设备的最高工作压力，应取安全阀开启压力加上设备至安全阀处在最大正常流量下的压力降。

e）塔系统1）塔系统包括塔、再沸器、塔顶冷凝器和回流罐。

2）塔的最高工作压力，应按塔顶正常工作压力并加上系统附加条件来确定。

f ） 盛装液化气体的压力容器的最高工作压力的确定1）液化气体压力容器的最高工作压力不低于表5.2-1的规定。

表液化气体压力容器的最高工作压力2）液化石油气储罐的最高工作压力应按不低于 50 C 混合液化石油气组分的实际饱和蒸汽压来确定。

若无实际组分数据或不做组分分析，其最高工作压力 则应不低于表5.2-2规定的压力。

表5.2-2混合液化石油气压力容器的最高工作压力5.3设备设计压力的确定5.3.1初步的设备设计压力确定原则见表 5.3.1表设计压力的选取单位：532 最终的设备设计压力确定原则初步确定的设计压力还需根据该设备在其系统中相对于安全泄放装置位置进行调整，得出设备的最终确定的设计压力，其调整原则如下：a）装有安全泄放装置的设备及其上游设备的设计压力或系统中没有安全泄放装置可按表5.3.1 设计压力选取表确定。

b）安全泄放装置下游设备的设计压力设计压力等于安全泄放装置的开启压力（或标定压力上限），或按表表 5.3.1确定的设计压力，二者取大者。

5.3.3设备设计压力选取的补充规定a）如果通过容器内部（如塔盘等）的压力降很大，这压力降应包括在设计压力中。

b）全真空设计一般情况下，真空容器的设计压力按表 5.3.1考虑。

当无法确定时，可按下述情况确定: 1）正常操作为减压或开/停工需抽空的设备按全真空设计，并且能承受在真空系统失灵的情况下设备所能达到的最高压力；2）对于装有在常温下其蒸汽压低于大气压的介质、可隔断的设备按全真空设计；3）对于短时间内需蒸汽吹扫并设有敞口放空的设备，不按全真空设计。

c）特殊情况在下列情况，工艺应适当提高设备的设计压力：1）极度危害和高度危害的介质的排放，受到环境限制或直接影响到人身和环境安全的情况；2）某些场合，如沥青、石蜡、油浆等易凝物料或某些浆液，在排放时会在安全装置和排放系统中凝固；以及水或其它物料，在排放时可能冻结，使排放系统堵塞的情况；3）某些贵重物料，需减少排放损失的情况；4）氢气或含氢气体混合物（氢分压在0.5 MPa以上）；5）由于化学反应或其它原因，可能引起工作压力急剧上升的情况。

6设备设计温度6.1设备的设计温度定义设计温度指容器正常使用过程中，设定的元件的材料温度。

设计温度与设计压力一起作为设计载荷条件。

容器的设计温度，应为容器在运行时压力和温度相偶合的最苛刻条件下的温度。

6.2设备最高（或最低）工作温度设备在正常使用过程中，介质可能达到的最高（或最低）温度。

6.3设备设计温度的确定原则设计温度不得低于元件材料在工作状态可能达到的最高温度。

对于0C以下的设备，应考虑介质及环境温度的影响，设计温度不得高于容器的材料可达到的最低温度。

在能进行传热计算或实测时，应以最高（或最低）工作温度或最高（或最低）工作温度下的壁温作为设计温度。

在不能进行传热计算或实测时，以正常使用过程中介质的正常工作温度加（或减）一定裕量作为设计温度。

设备的不同部位在工作过程中可能出现不同温度时，可分别设定每部分的设计温度，并给出建议的分段位置。

例如：一般蒸馏塔或精馏塔应分别给出塔顶、进料和塔底的设计温度。

对于多腔容器，各腔的设计温度应分别考虑各腔内的操作情况。

6.4设备设计温度的选取a）设备器壁与介质直接接触，且有外保温（或保冷）时的设计温度，应按表 6.4选取。

设计温度的选取表从经济上考虑，允许按工程设计要求，可不加或少加温度裕量，但工艺必须有措施，使操作中不至于超温。

b）设备内介质用蒸汽直接加热或被内置加热元件（如加热盘管、电热元件等）间接加热时，设计温度取正常工作过程中介质的最高温度。

c）设备的器壁两侧与不同温度的介质接触时，并有可能出现只与单一介质接触时，应按较高介质的温度确定设计温度；但当任何介质的温度低于0C时，则应按较低介质温度确定最低设计温度。

d）壳体的材料温度仅由大气环境气温条件所确定的设备，其最低设计温度可按当地气象资料，取历年来“月平均最低气温”的最低值。

e）下列情况应通过传热计算，求得设备材料温度作为设计温度。

1）内壁有可靠的保温层；2）器壁两侧与不同温度的介质直接接触，而不会出现与单一介质接触。