工艺设计一般原则规定

工艺设计一般原则规定

SDEP-SPT-PE1001-2006

1 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。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本规定。

《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．Omm。

2) 除1)以外的其他情况可按表3.2.2-1确定筒体、封头的腐蚀裕量。

表3.2.2-1 筒体、封头的腐蚀裕量

注：①表中的腐蚀率系指均匀腐蚀。

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3.2.2-2选取。

表3.2.2-2 设备内件腐蚀裕量

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3mm。

h) 碳钢裙座筒体的腐蚀裕量应不小于2.Omm，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