XXX项目详细工程设计阶段工厂的基础设施、工艺装置界区和公用工程的设计.doc
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1、目 次1 设计范围42 设计原则43 一般工程设计规定43.1 计量单位43.2 工程单位53.3 使用的计算软件53.4 现场气象条件53.5 标准和规范63.6 物理性质64 流程图64.1编号系统64.2符号64.3工艺流程图的内容和升版64.4管道和仪表流程图的内容和升版85 安全和环保(HSE)要求105.1 设计阶段HSE计划及程序105.2 装置设计中采用的环境保护措施105.3 装置安全运行及操作人员的人身安全115.4 安全系统设计准则115.5 安全仪表系统(SIS)设计原则125.6 各装置反应部分快速泄压要求125.7 低液位停泵125.8 带流量控制的离心泵最小流量旁
2、路线135.9 在工艺容器和泵之间的自动联锁阀135.10 重要用途备用泵的驱动机135.11 进料罐或反应部分气液分离器的高液位135.12 压缩机的隔离135.13 倒流超压保护135.14 排放要求145.15 泵密封145.16 处理苯的强制规定145.17 处理含H2S物流的强制规定156 设备设计基础156.1 设计压力156.2 设计温度196.3 设备设计寿命196.4 腐蚀裕量207 容器工艺设计217.1 液体停留时间217.2 其它218 塔板和填料工艺设计228.1 塔板228.2 填料229 换热器工艺设计229.1 一般要求229.2 管壳程流体的确定229.3 防
3、冲板239.4 换热终温2310 空冷器工艺设计2310.1 空冷器设计余量2310.2 设计温度2310.3 管排数的确定2410.4 管程数的确定2411 加热炉工艺设计2411.1 混相2411.2 液相2411.3 气相2411.4 易结焦的物流2412 泵工艺设计2412.1 设计余量2412.2 气蚀余量2512.3 泵的密闭排放2512.4 泵的冷却2512.5 泵的封油和冲洗2513 压缩机工艺设计2513.1 一般规定2513.2 工艺流程设计的一般要求2614 仪表和控制阀3414.1 控制系统3414.2 报警和停车装置3414.3 隔断阀3414.4 联锁切断阀3414
4、.5 密封等级要求3415 安全阀3415.1 一般规定3415.2 特殊规定3516 加热炉燃料气阻火器3517 设备及管道排气与排液3517.1 设备及管道排气管设置3517.2 设备及管道排液管设置3517.3 排气与排液阀门设置图3818 管道系统工艺设计规定3818.1 管道内单相流体流速及压力降控制推荐值3818.2 单相流4619 保温材料5620 工艺和公用工程管道设计要求5621 火炬及排放系统5921.1 概述5921.2 排放设施上游管线的设计5921.3 气体排放系统5921.4 火炬/放空系统负荷分析6221.5 下游管系的尺寸确定6221.6 下游管系的布置6321
5、.7 流量测量要求6421.8 管路设计6421.9 减少火炬负荷的措施6522 采用的主要标准规范67说明:本文件解释权在设计管理部。1 设计范围本规定适用范围为XXXX项目详细工程设计阶段工厂的基础设施、工艺装置界区和公用工程的设计。本规定不适用于专利商的工艺设计。这些工艺设计准则目的是为XXXXX项目详细工程设计阶段的工艺设计提供工程指南和程序。这些准则将根据需要升版,将新出现的信息包括进来,调整相关内容以适应所涉及到的改变。 在本文件,“应”,“要”和“必须”应理解为强制遵守本指南,“宜”为强烈推荐遵守本指南。 偏离这些指南需要经工程项目组的批准。工程项目的设计、施工和操作必须遵守工程
6、项目组规定的所有项目的工程规定和中国的标准规范(见22节)。本指南不认可对适用的标准和规范的偏离,不管其内容如何。2 设计原则 借鉴现代化工厂布置模式,结合中国国内的实际情况,在保证安全、有利生产、方便管理的前提下,生产装置尽可能的联合,集中控制、统一管理,公用工程和辅助设施尽可能靠近负荷中心,以尽量节约投资,减少占地和运营费用。在基础设计文件基础上,进一步优化总图布置,以节约占地。 充分利用现有的公用工程设施、贮存设施、辅助生产设施、生活福利设施等的富裕能力,以提高本项目的经济效益。 严格落实国家环境保护总局对本项目的批示意见,采取措施减少排污,落实治理。 贯彻“安全第一,预防为主”的方针,
7、确保本项目职业安全卫生技术措施和设施与主体工程同时投产使用。认真落实国家安全生产监督管理局的指示,全面贯彻劳动安全卫生预评价报告中的要求。 严格执行中国的强制性标准。如果专利商的标准和国外标准高于中国标准,则执行更严格的标准。严格执行项目组制订的有关本项目的各项规定和原则。3 一般工程设计规定3.1 计量单位原则上计量单位应使用国际单位制SI。本项目主要使用的单位见表3.1。表3.1 主要使用的单位量单位符号压力(表压)MPa压力(绝压)MPa质量kg长度m 或 mm密度kg/m3流量质量流量kg/h体积流量m3/h液体(标准状态:15 )m3气相(标准状态:0 )m3热焓kJ/kg热通量MW
8、动力粘度MPas 或 cP3.2 工程单位3.2.1标准状态和焓基准液体标准状态(STP)定义为:15.4oC和103.325 kPa(a)气体标准状态(STP)定义为:0oC和101.325 kPa(a)焓基准定义为: 25oC时的液体3.2.2计算/规定精度计算和规定的数字一般应保留小数点后三位有效数字,但特别敏感和关键的数据可能会需要更高的精度。3.3 使用的计算软件3.3.1 流程模拟采用ASPEN PLUS或PRO软件进行计算。3.3.2 换热设备采用美国传热协会HTRI的Xchanger Suit软件进行计算,包括无相变换热器、空冷器和重沸器,其它有效版本的换热设备计算程序也应该可
9、行。3.3.3 塔类设备采用美国传质协会FRI的筛孔塔板计算程序与国内自己开发的有效版本的浮阀、填料等各类塔计算程序。3.3.4 脱硫及溶剂再生使用AMSIM软件进行流程模拟计算。3.3.5 其它单体设备有效版本的计算软件。3.4 现场气象条件项目现场设计条件包括在设计规定文件中。3.5 标准和规范工程项目的设计应根据项目组编制的标准和规范进行,同时应遵守所有中国规范,例如关于建筑物、压力容器、安全、健康、环境等方面的规范,详见标准规范清单XXXXXX及第21节所附 “标准和规范”。3.6 物理性质对于常规性的化学品、混合物和产品的物料性质应由专利商和供货商提供,并由承包商和业主共同协商。4
10、流程图工程项目的工艺流程图(PFD)、管道和仪表流程图(P&I D)、公用工程流程图(UFD)、热量和物料平衡(HMB)将由不同方提供:对于工艺装置,这些文件将由技术的提供方和工程设计方提供。公用工程和辅助设施则由工程设计方提供。4.1编号系统设备、仪表、PFD、P&ID、UID等文件和图纸的编号规定,详见本项目的规定文件。4.2符号设备、管道、仪表/控制符号见PFD首页图和P&ID首页图。4.3工艺流程图的内容和升版PFD将由技术提供方或设计(或承包)方提供。PFD是通过在不同的设计阶段的升版逐渐完善的,通常采用的各阶段版次及定义详见本项目的规定文件Rev.0 FA 基础设计供审核/批准版R
11、ev.1,2, AFD 设计版Rev.next # AFC 施工版PFD在上述版次中包含的内容如表2.3.0所示,其中“P“表示是初步的数据。需在以后的版次中修改和确认的,“X”表示在当前版中应包括的最新内容。表4.3.0各版PFD的内容描述IFRRFDRFC图纸图号XXX标题XXX连续性XXX设备名称XXX位号XXX驱动器型式-XX备用PXX材质(1)XXX尺寸和/或负荷PPX操作温度和操作压力PXX工艺数据物料平衡PXX能量平衡(2)PXX物理性质(2)PXX仪表主要过程控制回路PPX集散控制功能 *PPX远程指示*PPX事故停车系统*PPX安全泄压设备*PPX管道主要管线尺寸*PPX材质
12、(1)PPX相关文件排放表PXX公用工程消耗表PXX注:(1)可在此材料流程图中体现。 (2)可出单独的物流数据表,包括物流数据、能量平衡及物性数据。 *必要时这些应包括在扩展的PFD中。4.4管道和仪表流程图的内容和升版P&ID将由技术提供方或设计(或承包)方提供,P&ID是通过在不同的设计阶段的升版逐渐完善的,通常采用的各阶段版次及定义如下:Rev. 0FA基础设计供审核/批准版Rev. 1,2, AFD设计版(在基础设计结束时发表)Rev. next # AFC施工版Rev. next # J竣工图/最终版P&ID在上述版次中包含的内容如表2.4.0所示,其中“P“表示是初步的数据。需在
13、以后的版次中修改和确认的,“X”表示在当前版中应包括的最新内容。表4.4.0各版P&ID的内容描述FAAFDAFCJ图纸图号XXXX标题XXXX连续性XXXX设备名称XXXX位号XXXX驱动器型式XXXX备用XXXX材质XXXX尺寸和/或负荷XXXX电机额定功率-XXX特殊设备详图-XX制造厂详图-XX管口尺寸、位置PPXX隔热要求PXXX设计温度和设计压力XXXX工艺管线管道尺寸XXXX管道等级XXXX管道编号XXXX管道接点设计内容-XXX管道设计详情-XX仪表功能设计内容XXXX仪表编号XXXX仪表设计详情-PXX联锁关系示意图PXXX仪表报警-PXX阀门型式XXXX旁路XXXX设备排净
14、和放空XXXX仪表根部或切断阀XXXX控制和旁路阀的尺寸-PXX安全系统泄压设备XXXX泄压设备的设定压力XXXX泄压设备的尺寸-XXX泄压管线尺寸-PXX设计详情-PXX隔热/拌热 设计详情(拌热器型式和尺寸)PXXX管道特殊件特殊件编号PXXX设计详情PXXX公用工程管线连接XXXX控制XXXX制造厂详图-XX特殊说明坡度管线PXXX重要的标高PXXX密封柱的要求PXXX气压柱的要求PXXX设计详细要求-XX相关文件管道接点表(管道专业提供)PXXX管线表(工艺专业条件)PXXX特殊件一览表(管道专业提供)PXXX工艺仪表数据-PXX疏水器一览表(管道专业提供)-PXX因果图-PXX连锁说
15、明-PXX操作手册(各单元)XX5 安全和环保(HSE)要求5.1 设计阶段HSE计划及程序5.1.1 在不同的设计阶段根据业主的要求制定相应的HSE计划,并予以实施。5.1.2 针对XXX等装置的特点和业主的要求,进行HAZOP分析。5.1.3 装置进行的HAZOP研究将完全符合业主的HSE策略及目标的要求。5.2 装置设计中采用的环境保护措施5.2.1 装置围堰内雨水进入含油污水系统,围堰外雨水沿坡向流到装置外渗入地下。5.2.2 装置区尽量减少含油污水井的设置,采用重力流敷设,进污水处理场的含油污水池,支管进主干管前水封。5.2.3 调节阀前设置排水沟,排水沟采取防止雨水、大块污物进入的
16、措施,出口进入含油污水系统。5.2.4 装置产生的含硫污水密闭送入含硫污水汽提装置进行处理。5.2.5 加热炉采用脱硫燃料气,减少废气中污染物排放量,使废气排放符合环保专业有关的设计规定中所列标准的要求。装置在不正常操作时排放的废气均密闭排放到火炬系统。5.2.6 装置中的烃类气体、酸性气、有毒气体、有毒液体、轻重污油、含硫污水、废碱、废脱硫溶剂、废化学药剂等所有能对人和环境造成危害的介质排放均应密闭排放。5.2.7 装置排放的废渣能回收的回收,不能回收则送到废渣填埋场填埋处理。5.2.8 液化石油气或天然气储罐容积大于或等于50m3时,其液相出口管线上宜设远程操作阀和自动关闭阀,液相进口管道
17、设单向阀。罐底宜设预留给水管道接头。5.3 装置安全运行及操作人员的人身安全5.3.1 危险物料应得到控制。在危险物料的输送、运输、使用、储存、加注等各环节,严格按照程序、要求等操作,各装置根据具体情况,设置相应的安全设施。如放射性料位计的安全措施、注硫化剂区域的洗眼器设施、有毒气体采样的防毒面具措施等。5.3.2 根据装置的平面布置,环保专业提出洗眼器的具体位置及要求,给排水专业完成。5.3.3 泄压、防爆等应有安全设施。对在不正常条件可能超压的设备和管道装设安全阀。5.3.4 应有必要的检测、报警设施。根据装置的具体情况设置可燃气体报警仪、有毒气体报警仪(如硫化氢报警仪)、氢气报警仪、粉尘
18、报警仪等。5.3.5 生产过程中的报警或停车联锁应有保护措施。根据具体要求设置液位、温度、压力、流量等高低报警,甚至高高、低低报警。5.3.6 应有消防设施。根据GB 50160-1992石油化工企业设计防火规范(1999年版)的要求,在装置不同地方设置不同的消防设施。如在框架、塔区等处设置消防竖管,在相应部位摆放灭火器、设置水炮等。5.3.7 应有安全距离、疏散、急救通道。5.3.8 应有通风、降温、减噪及防高空坠落等防护措施。5.3.9 应有配备个人劳保用品等急救设施。5.4 安全系统设计准则 本项目加工的物料是易燃易爆的介质,并且含有硫化氢等有毒气体。在装置发生火灾、设备或管线连接法兰严
19、重泄漏时,对人身、设备将构成严重的威胁。因此安全系统的设计是保证装置安、稳、长、满、优操作的保障。5.4.1 防火 在装置布置时中严格执行GB 50160-1992石油化工企业设计防火规范(1999年版)和GBJ 16-1987建筑设计防火规范(2001年版)的防火规范。设备、设施和建筑物等之间的防火间距满足规范要求,建筑物的耐火等级和钢结构的耐火保护严格遵守规范要求。5.4.2 防爆 严格执行GB 50058-1992爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范。在装置布置设计中正确合理协调易燃物质释放源与装置内的变配电所、控制室、明火设备之间的关系。尽可能限制和缩小危险区的范围。5.4.3 防毒 防
20、毒主要是防止硫化氢中毒。酸性气、液化气、含硫污水和富胺液等物流中均含有硫化氢,这些气体或液体泄漏或放空,硫化氢都会泄防出来。设计时针对这些相关部位泄放源在附近设置固定式检测报警仪,报警信号送至控制室,灯光显示。含硫污水密闭排放,送至污水汽提装置。5.4.4 防噪声 设计选用低噪声设备,加热炉采用低噪声火嘴,蒸汽放空口加设消声器,使装置噪声符合环保专业设计规定中所列要求。5.4.5 安全防护 尽量消除或减少可燃气体和易燃液体蒸汽的产生和积聚,装置内可燃气体和易燃液体均采用密闭系统排放。 对在不正常条件可能超压的设备装设安全阀,对于可能高压串低压的部位,需要采取措施防止高压串低压,低压部分安全阀的
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