第七章非工藝專業(yè)設(shè)計(jì)

第7章非工藝專業(yè)設(shè)計(jì)基本要求：了解工藝專業(yè)和非工藝專業(yè)的職責(zé)范圍知道公用工程和工程概算的基本內(nèi)容公用工程包括：給排水、供電、供熱、供冷、采暖通風(fēng)等專業(yè)；設(shè)計(jì)成果：設(shè)計(jì)說明書、圖紙表格；設(shè)計(jì)說明書內(nèi)容：所接收的工藝專業(yè)對(duì)本專業(yè)提出的設(shè)計(jì)條件、界定本專業(yè)設(shè)計(jì)范圍、采取的主要設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范、確定的本專業(yè)技術(shù)方案、有關(guān)設(shè)備及其相關(guān)材料的規(guī)格、型號(hào)、尺寸、數(shù)量等結(jié)果?！?-1公用工程7.1.1給排水給排水部分的基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)文件應(yīng)有：《石油化工企業(yè)給水排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》SH3015-2003《化工企業(yè)給排水設(shè)計(jì)施工圖內(nèi)容深度統(tǒng)一規(guī)定》HG/T20572-2007序號(hào)廠房代號(hào)車間或工段名稱設(shè)備名稱水的用途用水量及其要求排水量及其性質(zhì)備注用水量/（m3/h）水質(zhì)要求需水情況排水量/（m3/h）污水性排水情況排水系統(tǒng)經(jīng)常最大水溫/℃懸浮物/（mg/L）化學(xué)成份進(jìn)水口水壓/Pa連續(xù)及間斷情況給水系統(tǒng)經(jīng)常最大水溫/℃化學(xué)及物理成分余壓/Pa連續(xù)及間斷情況名稱含量/（mg/L）12345678910111213141516171819202122表7-1生產(chǎn)用水排水1設(shè)計(jì)基礎(chǔ)條件包括設(shè)計(jì)條件、設(shè)計(jì)范圍、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、以及相關(guān)單位的協(xié)作關(guān)系、自然條件資料等。序號(hào)用水項(xiàng)目用水人數(shù)或單位數(shù)用水量排水量備注每晝夜最大班定額升/人每晝夜/m3最大班/m3最大班平均/（m3/h）參差系數(shù)最大流量每晝夜/m3最大流量/（m3/h）/（L/s）/（m3/h）/（L/s）123456789101112131415表7-2生活用水排水2.給水水源、輸送管道設(shè)計(jì)及水質(zhì)處理SH3099-2000石油化工給排水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)SHJ1080-1991煉油廠給排水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（1）水源情況種類：地下水、地表水考慮因素：水質(zhì)、水溫、可提供的水量等；水源的上游或上風(fēng)向有無污染、水源的下游或下風(fēng)向?qū)ξ廴镜囊蟮?。?）循環(huán)水處理的水質(zhì)穩(wěn)定

①水中的鈣離子和重碳酸根在一定的溫度、壓力等到條件下發(fā)生下列可逆反應(yīng)：Ca++2HCO-3CaCO3+H2O+CO2

A、排污表7-3所示為循環(huán)水系統(tǒng)中，為了保持適當(dāng)鹽濃度時(shí)需排出的水量。冷卻范圍/℃排出水量冷卻范圍/℃排出水量3.54580.16%0.20%0.28%0.51%1114170.74%0.97%1.20%表7-3循環(huán)水排出水量②循環(huán)水的水質(zhì)穩(wěn)定處理補(bǔ)充新鮮水進(jìn)行軟化處理，以減少帶入的鹽量；或?qū)ρh(huán)水進(jìn)行酸處理，以增加鹽的溶解度；添加阻垢劑，以阻止水垢的生成；通常酸處理的采用硫酸；阻垢劑的添加聚磷酸鹽等。B、防垢處理循環(huán)冷卻水的腐蝕主要以電化學(xué)腐蝕形式存在，所以防腐蝕的主要措施是在水中添加一些能生成難溶性陽極產(chǎn)物保護(hù)膜的鹽（如磷酸鹽），或能生成難溶性陰極產(chǎn)物保護(hù)膜的鹽（如鋅鹽等）。C、防腐蝕處理D、防止微生物生長。定期向循環(huán)水投加氯氣以抑制微生物生長。E、除機(jī)械雜質(zhì)。使少部分循環(huán)水經(jīng)過旁濾器以濾去砂及微生物?！痘て髽I(yè)供電設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》HG/T20664-1999；《石油化工企業(yè)工廠電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》SH3060-94；《石油化工企業(yè)生產(chǎn)裝置電力設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范》SH3038-2000；《化工企業(yè)電力設(shè)計(jì)施工圖內(nèi)容統(tǒng)一規(guī)定》HG20517-927.1.2供電相關(guān)規(guī)定：化工生產(chǎn)用電：380～6000V。通常用較高的電壓（10～330kV)將電流送到車間變電室，經(jīng)降壓后再使用。根據(jù)化工生產(chǎn)工藝特點(diǎn)及物料危險(xiǎn)程度的不同，對(duì)供電的可靠性有不同的要求，按照用電要求從高到低分為一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)。供電中的防火防爆按照GB50058-92《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》一

設(shè)計(jì)基本知識(shí)供電1、化工車間供電由工廠變電所供電時(shí)，小型或用電量小的車間，可直接引入低壓線；用電量較大的車間，為減少輸電損耗和節(jié)約電線，通常用較高的電壓將電流送到車間變電室，經(jīng)降壓后再使用。一般車間高壓為6000V或3000V，低壓為380V。當(dāng)高壓為6000V時(shí)，150KW以上電機(jī)選用6000V，150KW以下電機(jī)選用380V。高壓為3000V時(shí)，100KW以上電機(jī)選用3000V，100KW電機(jī)選用380V。供電關(guān)于爆炸性氣體環(huán)境危險(xiǎn)區(qū)域劃分規(guī)定：2、供電中的防火防爆《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50058-920區(qū)：連續(xù)出現(xiàn)或長時(shí)期出現(xiàn)爆炸性氣體混合物的環(huán)境；1區(qū)：在正常運(yùn)行時(shí)可能出現(xiàn)爆炸性氣體混合物的環(huán)境；2區(qū)：即使出現(xiàn)也僅是短時(shí)存在的情況2、供電中的防火防爆可以降級(jí)處理的幾種情況：1）離開危險(xiǎn)介質(zhì)設(shè)備在7.5m之內(nèi)的立體空間，通風(fēng)良好、半敞開式或露天裝置區(qū)可降低一級(jí)；2）封閉廠房危險(xiǎn)場所范圍由以上條件按建筑空間分隔劃分，且與相鄰的隔一道有門墻的場所，可降低一級(jí)；3）隔開兩道有門的墻的場所，可降低一級(jí)；4）有坑、地溝等因通風(fēng)不良的場所，則應(yīng)提高一級(jí)。危險(xiǎn)區(qū)域0區(qū)、1區(qū)（Q-1）2區(qū)（Q-2）2區(qū)（Q-3）電機(jī)隔爆、防爆通氣、充氣型任何一種防爆型防濺式、封閉式電器和儀表固定安裝隔爆B、防爆充油C、防爆通風(fēng)(充氣F)、安全火花型任何一種防爆型防塵型移動(dòng)式隔爆、防爆充氣、安全火花型H隔爆、防爆充氣、安全火花型除防爆充油型外，任何一種防爆型或密封型攜帶式隔爆、防爆安全型A隔爆、安全火花型隔爆乃至密封型照明燈具固定安裝及移動(dòng)式隔爆、防爆充氣型隔爆安全型防塵型攜帶式隔爆型隔爆型隔爆、防爆安全型乃至密封型變壓器通訊電器配電裝置隔爆、防爆通風(fēng)型隔爆、防爆充油防爆通氣、安全火花型隔爆、防爆通風(fēng)充氣型隔爆安全花型、防爆充油型隔爆安全型任何一種防爆型防塵型密封型密封型表7—4防爆電器選型二.工藝對(duì)電氣專業(yè)提供設(shè)計(jì)條件用電設(shè)備平立面布置圖:注明電機(jī)位置及進(jìn)線方向,就地安裝的控鈕位置等;設(shè)備用電一覽表（表7-5）電加熱表環(huán)境特性（1）動(dòng)力供電防雷設(shè)計(jì)按GB50057-94《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》，工業(yè)建筑的防雷等級(jí)分為三類，針對(duì)不同情況采取相應(yīng)的防雷措施。一般化工廠房、車間建筑物（包括倉庫、油罐、氣罐、易燃易爆物貯罐等建筑物）都應(yīng)設(shè)置避雷裝置，如避雷針、避雷帶、避雷網(wǎng)等。（2）照明條件提出設(shè)備平面布置圖,標(biāo)出需照明位置、地段及環(huán)境特性(3)避雷要求供電7.1.3供熱及冷凍工程煙道氣：優(yōu)點(diǎn)：溫度高，可達(dá)1000oC，使用方便，經(jīng)濟(jì)簡單；缺點(diǎn)：溫度不易控制、加熱不均勻和帶有明火及煙塵。電：優(yōu)點(diǎn)：加熱均勻、溫度高、易于調(diào)節(jié)控制、清潔衛(wèi)生；缺點(diǎn)：成本高；間接熱源直接熱源1.供熱高溫載熱體:160∽500oC水蒸氣:7.1.3供熱及冷凍工程煙道氣：優(yōu)點(diǎn)：溫度高，可達(dá)1000oC，使用方便，經(jīng)濟(jì)簡單；缺點(diǎn)：溫度不易控制、加熱不均勻和帶有明火及煙塵。電：優(yōu)點(diǎn)：加熱均勻、溫度高、易于調(diào)節(jié)控制、清潔衛(wèi)生；缺點(diǎn)：成本高；間接熱源直接熱源1.供熱高溫載熱體:160∽500oC水蒸氣:2.冷凍系統(tǒng)7.1.4暖通空調(diào)設(shè)計(jì)條件《化工企業(yè)安全衛(wèi)生設(shè)計(jì)規(guī)定》HG20571-1995《化工采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)定》HG/T20698-2000由工藝人員提供采暖通風(fēng)及空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)條件采暖是指在冬季調(diào)節(jié)生產(chǎn)車間及生活廠所的室內(nèi)溫度,從而達(dá)到生產(chǎn)工藝和人體生理的需求.

工業(yè)上采暖系統(tǒng)按蒸汽壓可分為低壓和高壓兩種,界限是0.07MPa.通風(fēng)條件1.自然通風(fēng)2.機(jī)械通風(fēng)①局部通風(fēng)：吸（排）風(fēng)罩。②全面通風(fēng)。③有毒氣體的凈化和高空排放?！?-2安全防火

“生產(chǎn)必須安全、安全為了生產(chǎn)”的方針

甲級(jí)貯存；乙級(jí)貯存；丙級(jí)貯存（庫房）。7.2.1安全技術(shù)措施1.生產(chǎn)和貯存按危險(xiǎn)化學(xué)品火災(zāi)危險(xiǎn)性分類⑴貯存易燃，可燃液體的火災(zāi)危險(xiǎn)性分類:按閃點(diǎn)分成甲，乙，丙類別:按危險(xiǎn)化學(xué)品的閃點(diǎn)，自燃點(diǎn)，爆炸下限及其性質(zhì)等將生產(chǎn)車間分為甲，乙，丙，丁，戊類別；即：甲級(jí)生產(chǎn)，乙級(jí)生產(chǎn)…….甲類又分為A、B、C⑵工藝裝置及內(nèi)部的設(shè)備，機(jī)械，建筑物的火災(zāi)危險(xiǎn)性分類。安全安全措施閃點(diǎn)是液體是否容易著火的標(biāo)志，它是物質(zhì)在明火中能點(diǎn)燃的最低溫度，液體的閃點(diǎn)如果等于或低于環(huán)境溫度的則稱為易燃液體。自燃點(diǎn)是指物質(zhì)在沒有外界引燃的條件下在空氣中能自燃的溫度，它標(biāo)志該物質(zhì)在空氣中能加熱的極限溫度。爆炸極限是指在常溫常壓的條件下該物質(zhì)在空氣中能燃燒的最低至最高濃度范圍，即在該濃度范圍內(nèi)，火焰能在空氣混合物中傳播。燃燒熱是可燃物質(zhì)在氧氣（或空）中完全燃燒時(shí)所釋放的全部熱量。爆炸是指由于巨大能量在瞬間的突然釋放出大量能量造成的一種沖擊波。安全措施甲級(jí)危險(xiǎn)物:1閃點(diǎn)小于28℃的液體2爆炸極限小于10％的液體3常溫下能自行分解或在空氣中氧化即能導(dǎo)致迅速自燃或爆炸的物質(zhì)4常溫下受到水或空氣中水蒸氣的作用，能產(chǎn)生可燃?xì)怏w并引起燃燒或爆炸的物質(zhì)5遇酸、受熱、撞擊、摩擦、催化以及遇到有機(jī)物或硫磺等易燃的無機(jī)物，極易引起燃燒或爆炸的強(qiáng)氧化劑6受撞擊、摩擦或與氧化劑、有機(jī)物接觸時(shí)能引起燃燒或爆炸的物質(zhì)7在密閉設(shè)備內(nèi)操作溫度等于或大于物質(zhì)本身自燃點(diǎn)的生產(chǎn)安全安全措施燃燒和爆炸的危險(xiǎn)性可劃分:第一次危險(xiǎn):指系統(tǒng)或設(shè)備內(nèi)潛在的有發(fā)生火災(zāi)爆炸可能性的危險(xiǎn)，在正常狀態(tài)下不會(huì)危及安全，但當(dāng)誤操作或外部偶然直接間接原因會(huì)引起燃燒和爆炸第二次危險(xiǎn):指由第一次危險(xiǎn)所引起的后果，直接危險(xiǎn)人身、設(shè)備以及建(構(gòu))筑物的危險(xiǎn)。例如：由第一次危險(xiǎn)引起的火災(zāi)、爆炸、毒物泄漏以及由此造成人員的跌倒、墜落和碰撞等。（3）燃燒與爆炸的危險(xiǎn)程度安全安全措施美國DOW化學(xué)工業(yè)公司曾經(jīng)提出一個(gè)計(jì)算燃燒及爆炸危險(xiǎn)程度的指數(shù)，以下簡稱F.E.指數(shù)，用以研究一個(gè)生產(chǎn)過程的潛在危險(xiǎn)程度，這個(gè)數(shù)由物性和生產(chǎn)過程的性質(zhì)計(jì)算得到的。根據(jù)F.E.指數(shù)可以估計(jì)生產(chǎn)的危險(xiǎn)性，在化工設(shè)計(jì)中，評(píng)價(jià)工工藝流程方案時(shí)，可以指出哪一個(gè)方案的危險(xiǎn)程度較小，在設(shè)備布置圖和管道及儀表流程圖完成后，用以指導(dǎo)決定安全措施。F.E.指數(shù)等于物料因子乘以物料危險(xiǎn)性因子再乘以過程共性危險(xiǎn)因子和過程特性危險(xiǎn)因子。影響F.E.指數(shù)的基本因數(shù)是主要工藝物料的燃燒熱，也就是物料因子占重要位置。（1）物料因子MF=-△Hc×————（2）物料危險(xiǎn)性因子因子（建議值）

a氧化劑0～20%b與水反應(yīng)產(chǎn)生可燃性氣體0～30%c自發(fā)加熱30%d自發(fā)加速聚合

50%～75%e有分解爆炸危險(xiǎn)性125%f爆炸性物質(zhì)150%g其他0～150%（3）過程的共性危險(xiǎn)因子因子（建議值）

a僅有可燃性液體的物理變化過程0～50%b連續(xù)反應(yīng)25%～50%c間歇反應(yīng)25%～60%d多種反應(yīng)0～50%4.3×10-4M表7—15燃燒與爆炸指數(shù)計(jì)算因子建議值

續(xù)上表（4）過程的特性危險(xiǎn)因子因子（建議值）

a低壓（0.1MPa以下）

0～100%

b在爆炸極限范圍內(nèi)或附近操作

0～150%

c低溫，對(duì)碳素鋼10～—30℃

15%<—30℃

25%

d高溫（只能用其中之一）

高于閃點(diǎn)

0～20%

高于沸點(diǎn)

25%

高于自燃點(diǎn)

35%

e高壓

對(duì)于1.520MPa

30%>20MPa

60%

f難于控制的反應(yīng)過程

50%～100%

g粉塵霧狀物危險(xiǎn)

30%～60%

h大于平均爆炸危險(xiǎn)性

60%～100%

i大量（貯存或生產(chǎn)）可燃性液體（只能用其呂之一）

10～25m3

40%～55%25～75m3

55%～75%75～200m3

75%～100%

>200m3

100%j其他

0～20%

耐火等級(jí)建筑層數(shù)防爆電機(jī)電氣甲級(jí)生產(chǎn)貯存1.2級(jí)單層隔爆型乙級(jí)生產(chǎn)貯存1.2級(jí)1~3層放寬（充砂型，充油型）丙級(jí)生產(chǎn)貯存1~3級(jí)放寬⑶根據(jù)不同危險(xiǎn)類型采取相應(yīng)的安全措施。安全安全措施⑴防止泄漏：防危險(xiǎn)化學(xué)品的跑，冒，滴，漏；⑵惰性介質(zhì)保護(hù)：N2,CO2,水蒸汽等；⑶通風(fēng)換氣；⑷安全監(jiān)測及連鎖（如多位閥）⑸色標(biāo)：如氣焊的氧氣膠管為黑色（或藍(lán)色），乙炔膠管為紅色。2.預(yù)防形成爆炸性混合物安全安全措施著火源主要有：⑴電能轉(zhuǎn)化為著火源：電火花，電弧，靜電放電，短路，雷擊，電磁輻射（BP機(jī)，手機(jī)等）；⑵機(jī)械能轉(zhuǎn)化為著火源：摩擦，撞擊，絕熱壓縮等；⑶化學(xué)能轉(zhuǎn)化為著火源：自熱自燃，化學(xué)反應(yīng)熱，各種明火（爐子，噴燈，煙頭……