1第1章化工设计程序与内容

1、第第1章章 化工设计程序与内容化工设计程序与内容一、化工厂建立过程及设计流程一、化工厂建立过程及设计流程二、化工设计阶段的划分二、化工设计阶段的划分三、设计前期的工作步骤与内容三、设计前期的工作步骤与内容四、初步设计阶段工作内容与程序四、初步设计阶段工作内容与程序五、施工图设计阶段工作内容与程序五、施工图设计阶段工作内容与程序六、车间工艺设计程序与内容六、车间工艺设计程序与内容七、设计文件七、设计文件 教学目标与要求教学目标与要求1.了解化工基建程序及设计流程了解化工基建程序及设计流程2.了解国外通用设计程序与内容了解国外通用设计程序与内容3.理解项目建议书、可行性研究、设计任务理解项目建议书

2、、可行性研究、设计任务书的主要内容书的主要内容4.掌握化工设计阶段的划分以及各阶段的工掌握化工设计阶段的划分以及各阶段的工作程序与内容作程序与内容5.掌握车间工艺设计的工作程序与内容掌握车间工艺设计的工作程序与内容6.掌握初步设计和施工图设计文件的编制方法及规范掌握初步设计和施工图设计文件的编制方法及规范 投资设想投资设想 机会研究机会研究 项目建议书项目建议书 可行性研究可行性研究 投资决策投资决策 设计任务书设计任务书 初步设计初步设计施工图设计施工图设计 施工安装施工安装 人员培训人员培训 试车验收试车验收 投投 产产 设计（建设）前期设计（建设）前期 设计后期（建设期）设计后期（建设期

3、） 设计期设计期 一、一、 化工厂建立过程及设计流程化工厂建立过程及设计流程化工厂建立的全过程化工厂建立的全过程(化工厂基建程序化工厂基建程序) 一般的工作程序是以基础设计为依据一般的工作程序是以基础设计为依据提出项目建议书，经上级主管部门认提出项目建议书，经上级主管部门认可后写出可行性研究报告，上级批准可后写出可行性研究报告，上级批准后，编写设计任务书，进行初步后，编写设计任务书，进行初步(扩扩初初)设计，后者经上级主管部门认可设计，后者经上级主管部门认可后进行施工图设计。后进行施工图设计。 根据上述化工厂的基本建设要求根据上述化工厂的基本建设要求,化工化工厂整套设计的程序为厂整套设计的程序

4、为: 化工厂设计程序的具体步骤化工厂设计程序的具体步骤:（9）进行扩大初步设计；）进行扩大初步设计； 设计前期工作设计前期工作,主要包括项目建议主要包括项目建议书、可行性研究、设计任务书。书、可行性研究、设计任务书。 设计阶段工作设计阶段工作,包括初步设计、扩包括初步设计、扩初设计、施工图设计。初设计、施工图设计。 设计后期工作设计后期工作,主要包括施工配合，主要包括施工配合，参加试产、竣工，设计总结，设计参加试产、竣工，设计总结，设计回访和参加项目后评价。回访和参加项目后评价。根据上述程序，化工厂设计的工作程序根据上述程序，化工厂设计的工作程序可分为三大段工作：可分为三大段工作： 化工工艺设

5、计化工工艺设计 厂址的选择与总图运输设计厂址的选择与总图运输设计 设备设计设备设计 土建土建设计设计 公用工程（水、电、热、采暧通风）设计公用工程（水、电、热、采暧通风）设计 自动控制设计自动控制设计 机修、电修等辅助车间设计机修、电修等辅助车间设计 外管设计外管设计 工程概算与预算工程概算与预算 化工厂整套设计的内容化工厂整套设计的内容化工项目设计流程化工项目设计流程1.设计准备设计准备 (1)确定立项确定立项: 签订设计合同签订设计合同 ;确定人员、组建项目组确定人员、组建项目组 (2)技术准备技术准备:项目建议书项目建议书;上机批文、协议上机批文、协议;收集基础资收集基础资料料;建厂条件

6、调查建厂条件调查;专业条件调查专业条件调查;确定工艺技术方案确定工艺技术方案2.进行设计进行设计:专业间条件往返专业间条件往返;各专业完成设计条件各专业完成设计条件;各专各专业设计条件校审业设计条件校审3.完成设计完成设计:设计文件评审设计文件评审;各专业会签各专业会签;入库前规格检入库前规格检查查;文件复制、归档、发送文件复制、归档、发送;完工报告完工报告二、化工设计阶段的划分二、化工设计阶段的划分1. 国外设计阶段的划分国外设计阶段的划分国际上，通常把全部设计过程划分为国际上，通常把全部设计过程划分为由专利商承担的工艺包（基础设计）由专利商承担的工艺包（基础设计）和由工程公司承担的工程设计

7、两大设和由工程公司承担的工程设计两大设计阶段计阶段工程设计又划分为工程设计又划分为：工艺设计、基础工艺设计、基础工程设计和详细工程设计工程设计和详细工程设计三个阶段三个阶段表表1 国际通用设计程序的阶段划分国际通用设计程序的阶段划分定义：定义：工艺包是专用的技术名词工艺包是专用的技术名词,特指某特指某个化工产品生产技术方面的全部技术文个化工产品生产技术方面的全部技术文件的总和件的总和,是一个化工厂工艺的核心技术是一个化工厂工艺的核心技术文件。文件。工艺包设计工艺包设计 来源来源国内外高等院校、研究院所国内外高等院校、研究院所国外专利商国外专利商 工艺包的范围工艺包的范围 工艺的详细说明（原料、

8、公用工程、产品规格、操作工艺的详细说明（原料、公用工程、产品规格、操作条件及流程说明条件及流程说明,控制方案控制方案,物料性质等物料性质等) 物料及能量核算物料及能量核算 PID图图 设备一览表设备一览表(设备规格、材质、数量等）设备规格、材质、数量等） 布置建议布置建议 化验、检修要领等化验、检修要领等 从工艺包的内容来看从工艺包的内容来看,基本达到了工艺初步设计的深度基本达到了工艺初步设计的深度,我国化工设计院基本都是从接受工艺包开始我国化工设计院基本都是从接受工艺包开始,直到做项直到做项目过程的扩初设计和施工图设计。目过程的扩初设计和施工图设计。 工艺包的主要内容：工艺包的主要内容：二、

9、化工设计阶段的划分二、化工设计阶段的划分2. 国内设计阶段的划分国内设计阶段的划分根据工程的重要性、技术的复杂性和技术的成根据工程的重要性、技术的复杂性和技术的成熟程度熟程度,工程设计分工程设计分三段设计、两段设计和一段三段设计、两段设计和一段设计设计,由设计单位负责进行。由设计单位负责进行。一段设计一段设计:技术上比较简单技术上比较简单,规模较小的工厂或车规模较小的工厂或车间的设计间的设计,可直接进行可直接进行施工图设计施工图设计。两段设计两段设计:一般技术比较成熟的大型工厂或车间一般技术比较成熟的大型工厂或车间的设计的设计,按按扩大初步设计和施工图设计扩大初步设计和施工图设计进行。进行。三

10、段设计三段设计:重要的大型企业和使用较复杂的技术重要的大型企业和使用较复杂的技术时时,可按可按初步设计、扩大设计及施工图设计初步设计、扩大设计及施工图设计三阶三阶段进行。段进行。三、设计前期的工作步骤与内容三、设计前期的工作步骤与内容国外分为国外分为:机会研究、初步可行性研究、机会研究、初步可行性研究、可行性研究、评价及决策几个阶段。可行性研究、评价及决策几个阶段。国内分为国内分为:项目建议书、可行性研究、项目建议书、可行性研究、编制设计任务书等几个阶段。编制设计任务书等几个阶段。三、设计前期的工作步骤与内容三、设计前期的工作步骤与内容1.1.国内设计前期的工作步骤国内设计前期的工作步骤（1

11、1）编写项目建议书编写项目建议书, ,向国家推荐项目；向国家推荐项目；（2 2）进行可行性研究进行可行性研究( (市场销售市场销售, ,技术路线技术路线, ,工程条件工程条件, ,人力资源人力资源, ,实施计划实施计划, ,资金成本资金成本, ,经济效果等研究经济效果等研究, ,成品成品: :可行性研究报告可行性研究报告) )；（3 3）编写设计任务书。编写设计任务书。三、设计前期的工作步骤与内容三、设计前期的工作步骤与内容2.2.国内设计前期的主要工作内容国内设计前期的主要工作内容(1) 项目建议书项目建议书 项目建议书项目建议书是进行可行性研究和编制是进行可行性研究和编制设计任务书的依据，

12、根据设计任务书的依据，根据原化工部化原化工部化计发计发(1992)995号化工建设项目建议号化工建设项目建议书内容和深度的规定书内容和深度的规定(修订本修订本)中的有中的有关规定制订。关规定制订。 项目建议书应包括下列内容（项目建议书应包括下列内容（13项项） a.项目建设目的和意义，包括项目提出的背景和依据，投资项目建设目的和意义，包括项目提出的背景和依据，投资的必要性及经济意义。的必要性及经济意义。 b.市场初步预测分析。市场初步预测分析。 c.产品方案和生产规模产品方案和生产规模 d.工艺技术初步方案，包括原料路线、生产方法和技术来源。工艺技术初步方案，包括原料路线、生产方法和技术来源。

13、 f.原材料、燃料和动力的供应。原材料、燃料和动力的供应。 g.建厂条件和厂址初步方案。建厂条件和厂址初步方案。 h.公用工程和辅助设施初步方案。公用工程和辅助设施初步方案。 i.环境保护。环境保护。 j.工厂组织和劳动定员估算。工厂组织和劳动定员估算。 k.项目实施初步计划。项目实施初步计划。 l.投资估算和资金筹措方案。投资估算和资金筹措方案。 m.经济效益和社会效益的初步评价。经济效益和社会效益的初步评价。 n.结论与建议。结论与建议。项目建议书的主要内容项目建议书的主要内容三、设计前期的工作步骤与内容三、设计前期的工作步骤与内容2.2.国内设计前期的工作内容国内设计前期的工作内容(2)

14、可行性研究可行性研究 可行性研究可行性研究是以拟建项目进行全面分析及多方面是以拟建项目进行全面分析及多方面比较，对其是否应该建设及如何建设作出论证和比较，对其是否应该建设及如何建设作出论证和评价，为上级机关投资决策和编制、审批设计任评价，为上级机关投资决策和编制、审批设计任务书提供可靠的依据。务书提供可靠的依据。 根据中石化协产发根据中石化协产发200676 号号化工投资项目可化工投资项目可行性研究报告编制办法行性研究报告编制办法和中国石化咨和中国石化咨2005 154号号石油化工项目可行性研究报告编制规定石油化工项目可行性研究报告编制规定中中的有关规定制订的有关规定制订(见教材见教材P4-5

15、,有有23项项) 。 三、设计前期的工作步骤与内容三、设计前期的工作步骤与内容2.2.国内设计前期的工作内容国内设计前期的工作内容(3)设计任务书设计任务书 设计任务书的编写依据设计任务书的编写依据:可行性研究呈报给可行性研究呈报给上级主管部门，当被上级主管部门认可后，上级主管部门，当被上级主管部门认可后，便可根据化工厂初步设计文件内容深度便可根据化工厂初步设计文件内容深度规定规定HG/T20688-2000编写设计任务书，编写设计任务书，以作为设计项目的依据。以作为设计项目的依据。 设计任务书的主要内容设计任务书的主要内容(见教材见教材P5-6)项目设计的目的和依据。项目设计的目的和依据。生

16、产规模、产品方案、生产方法或工艺原则。生产规模、产品方案、生产方法或工艺原则。矿产资源、水文地质、原材料、燃料、动力、供水、运输矿产资源、水文地质、原材料、燃料、动力、供水、运输等协作条件。等协作条件。资源综合利用和环境保护、资源综合利用和环境保护、“三废三废”治理的要求。治理的要求。建设地区或地点，占地面积的估算。建设地区或地点，占地面积的估算。防空、防震等的要求。防空、防震等的要求。建设工期与进度计划。建设工期与进度计划。投资控制数。投资控制数。劳动定员控制数。劳动定员控制数。经济效益、资金来源、投资回收年限。经济效益、资金来源、投资回收年限。设计任务书的主要内容设计任务书的主要内容四、初

17、步设计阶段工作内容与程序四、初步设计阶段工作内容与程序1. 初步设计的主要任务初步设计的主要任务2. 初步设计的依据与规范初步设计的依据与规范3. 初步设计的工作内容初步设计的工作内容4. 初步设计的工作程序初步设计的工作程序5. 初步设计的成果（成品）初步设计的成果（成品）1. 初步设计的主要任务初步设计的主要任务确定全厂性设计原则、设计标准、设确定全厂性设计原则、设计标准、设计方案和重大技术问题计方案和重大技术问题最终编制初步设计说明书，其内容和最终编制初步设计说明书，其内容和深度能使对方了解设计方案、投资和深度能使对方了解设计方案、投资和基本出处为准基本出处为准2. 初步设计的依据与规范

18、初步设计的依据与规范设计任务书设计任务书( (或可行性报告或可行性报告) )行业标准行业标准化工厂初步设计文件内容化工厂初步设计文件内容深度规定深度规定HG/T20688-20003. 初步设计的具体工作内容初步设计的具体工作内容确定总工艺流程、生产方法、工厂组成、总图确定总工艺流程、生产方法、工厂组成、总图布置、水电汽的供应方式和用量、关键设备及布置、水电汽的供应方式和用量、关键设备及仪表选型、全厂贮运方案、消防、劳动保护与仪表选型、全厂贮运方案、消防、劳动保护与工业卫生、环境保护及综合利用以及车间或单工业卫生、环境保护及综合利用以及车间或单项工程工艺流程和各专业设计方案等项工程工艺流程和各

19、专业设计方案等编制出初步设计文件和概算编制出初步设计文件和概算p扩大初步设计扩大初步设计:是根据批准的初步设计，解决初是根据批准的初步设计，解决初步设计中的主要技术问题，使之更明确、更具步设计中的主要技术问题，使之更明确、更具体，能够满足控制投资或报价使用的工程概算体，能够满足控制投资或报价使用的工程概算的要求的要求4. 初步设计的工作程序初步设计的工作程序l初步设计准备初步设计准备l讨论编制初步设计方案讨论编制初步设计方案l提供设计条件提供设计条件l完成各专业的具体设计完成各专业的具体设计l中间审查中间审查l完成设计文件及图纸完成设计文件及图纸, ,最后审核最后审核l进行经济分析概算进行经济

20、分析概算l审定设计文件审定设计文件( (复制、归档、报批复制、归档、报批) )原料用量、消耗定额及三废排放表原料用量、消耗定额及三废排放表设计任务书设计任务书工艺路线与生产方法的确定工艺路线与生产方法的确定物料衡算物料衡算能量衡算能量衡算设备工艺计算及选型号设备工艺计算及选型号工艺流程图设计工艺流程图设计车间布置设计车间布置设计概算概算编写设计说明书编写设计说明书工艺流程方框图工艺流程方框图物料平衡图物料平衡图能量消耗综合表能量消耗综合表带控制点工艺流程图带控制点工艺流程图设备一览表设备一览表车间平面及立面布置图车间平面及立面布置图非定型设备条件表非定型设备条件表扩大初步设计说明书扩大初步设计

21、说明书概算书、投资额及材料表概算书、投资额及材料表扩大初步设计程序图扩大初步设计程序图4. 工艺工艺初步设计的工作程序初步设计的工作程序5. 初步设计的成果初步设计的成果(成品成品) 初步设计说明书初步设计说明书 附表附表: :设备一览表设备一览表, ,主要材料估算表主要材料估算表 附图附图: :物料流程图物料流程图, ,管道及仪表流程图管道及仪表流程图, , 总平面布置图总平面布置图, ,车间设备布置图车间设备布置图, , 关键设备总图关键设备总图 附：概算书和技术经济分析资料附：概算书和技术经济分析资料五、施工图设计阶段工作内容与程序五、施工图设计阶段工作内容与程序1.施工图设计的主要任务

22、施工图设计的主要任务2.施工图设计的依据与规范施工图设计的依据与规范3.施工图设计的主要工作内容施工图设计的主要工作内容4.施工图设计的工作程序施工图设计的工作程序5.施工图设计的深度施工图设计的深度6.施工图设计的成果施工图设计的成果(成品成品)1. 施工图设计的主要任务施工图设计的主要任务 把初步设计中确定的设计原则和设计把初步设计中确定的设计原则和设计方案，根据建筑安装工程或设备制作的方案，根据建筑安装工程或设备制作的需要，进一步具体化。把工程设计各个需要，进一步具体化。把工程设计各个组成部分的布置和主要施工方法，以图组成部分的布置和主要施工方法，以图样及文字的方式加以确定，并编制设备、

23、样及文字的方式加以确定，并编制设备、材料明细表。材料明细表。2. 施工图设计的依据与规范施工图设计的依据与规范已审批的初步已审批的初步(或扩初或扩初)设计设计行业标准行业标准化工工艺设计施工图化工工艺设计施工图内容和深度统一规定内容和深度统一规定HG/T 20519-20093. 施工图设计的主要工作内容施工图设计的主要工作内容 在扩大初步设计的基础上在扩大初步设计的基础上,根据行根据行业标准业标准化工工艺设计施工图内容和深化工工艺设计施工图内容和深度统一规定度统一规定HG/T 20519-2009，完善，完善流程图设计和车间布置设计流程图设计和车间布置设计,进而完成进而完成管道配置设计和设备

24、、管路的保温及防管道配置设计和设备、管路的保温及防腐设计腐设计;向非工艺专业提供设计条件和向非工艺专业提供设计条件和提出设计要求提出设计要求;完成施工图设计文件。完成施工图设计文件。 工艺专业在施工图设计的主要工作内容工艺专业在施工图设计的主要工作内容工艺图纸目录工艺图纸目录工艺流程图工艺流程图设备布置图设备布置图设备一览表设备一览表非定型设备制造图非定型设备制造图设备安装图设备安装图管架管件图管架管件图管道布置图管道布置图保温及防腐设计保温及防腐设计设备管口方位图设备管口方位图工艺专业施工图设计的主要内容工艺专业施工图设计的主要内容 工艺施工图设计的内容与成品工艺施工图设计的内容与成品4.

25、施工图设计的工作程序施工图设计的工作程序l 修改完善初步设计文件修改完善初步设计文件l 各专业的协调，向配套专业提各专业的协调，向配套专业提供正式资料供正式资料l 完成必要的图纸，表格等完成必要的图纸，表格等l 编写施工安装说明书编写施工安装说明书5. 施工图设计的深度施工图设计的深度p施工图设计的深度除了和初步设计互施工图设计的深度除了和初步设计互相连贯衔接之外相连贯衔接之外,还必须满足还必须满足: n全部设备、材料的订货和交货安排全部设备、材料的订货和交货安排n非标准设备的订货、制造和交货安排非标准设备的订货、制造和交货安排n能作为施工安装预算和施工组织设计能作为施工安装预算和施工组织设计

26、的依据的依据n控制施工安装质量控制施工安装质量,并根据施工说明要并根据施工说明要求进行验收求进行验收6. 施工图设计的成果施工图设计的成果(成品成品)p详细的施工图纸，必要的文字说明和工程详细的施工图纸，必要的文字说明和工程预算书。预算书。p工艺专业施工图设计的成品工艺专业施工图设计的成品: (1)设计说明书设计说明书:包括工艺修改说明包括工艺修改说明,设备和管道安设备和管道安装说明装说明 (2)附图附图:见教材见教材P6 (3)附表附表:见教材见教材P6六、车间工艺设计的内容与程序六、车间工艺设计的内容与程序1. 车间工艺设计内容车间工艺设计内容（1 1）工艺工艺方案设计（即方案设计（即工艺

27、方案的确定与论证）工艺方案的确定与论证）（2 2）工艺流程设计）工艺流程设计（3 3）工艺计算）工艺计算 （4 4）车间布置设计）车间布置设计（5 5）管路设计）管路设计（6 6）提供设计条件）提供设计条件 （7 7）编写设计说明书）编写设计说明书 （8 8）概（预）算书的编制）概（预）算书的编制 2. 车间工艺设计程序车间工艺设计程序 化工厂整套初步设计说明书，按化工厂初步设计文件化工厂整套初步设计说明书，按化工厂初步设计文件内容深度规定内容深度规定HG/T20688-2000）中的规定进行编制）中的规定进行编制（具体内容见教材（具体内容见教材P11-20）。）。 下面下面着重介绍工艺设计文

28、件的内容和格式着重介绍工艺设计文件的内容和格式（教材（教材P14-15（四）化工工艺及系统部分）（四）化工工艺及系统部分）。设计说明书设计说明书说明书的附图和附表说明书的附图和附表 工艺初步工艺初步设计文件设计文件七、设计文件七、设计文件（一）初步设计文件（一）初步设计文件 装置概况及特点：综述装置设计规模、车间（装置）装置概况及特点：综述装置设计规模、车间（装置）组成概况、生产方法、流程特点及技术先进性、相关组成概况、生产方法、流程特点及技术先进性、相关生产工艺和工程的国内外水平，运行可靠性和经济性。生产工艺和工程的国内外水平，运行可靠性和经济性。 设计依据（设计任务书、建设单位提供或调研取

29、得的设计依据（设计任务书、建设单位提供或调研取得的有关资料）有关资料） 本设计规模及产品方案本设计规模及产品方案(产品品种和规格产品品种和规格) 原材料规格原材料规格(见教材表见教材表1-6,7)、来源及水电汽供应情况、来源及水电汽供应情况 生产制度，包括年操作日、生产班数生产制度，包括年操作日、生产班数 本设计的主要节能措施与实际效果本设计的主要节能措施与实际效果 本设计的本设计的“三废三废”治理及环境保护的措施与实际效果治理及环境保护的措施与实际效果工艺初步设计说明书的编制工艺初步设计说明书的编制1.概述概述 按生产顺序即简明扼要又清晰具体地依次叙述按生产顺序即简明扼要又清晰具体地依次叙述

30、物料流经的设备和生成物的去向。叙述设备时，物料流经的设备和生成物的去向。叙述设备时，要注明位号。要注明位号。 写出主、副反应式，穿插在文字中叙述。写出主、副反应式，穿插在文字中叙述。 说明过程主要操作控制指标。说明过程主要操作控制指标。 说明产品及原料的贮存、运输方式及有关的安说明产品及原料的贮存、运输方式及有关的安全措施和注意事项。全措施和注意事项。工艺初步设计说明书的编制工艺初步设计说明书的编制2.生产流程简述生产流程简述3.工艺计算概述及结果（物料、能量热能衡算）工艺计算概述及结果（物料、能量热能衡算）4.主要设备选择说明及计算主要设备选择说明及计算5.原材料、动力（水电气汽）消耗定额及消耗表（用教原材料、动力（水电气汽）消耗定额及消耗表（用教材材P14-15表表1-9、10.11表达）表达）6.主要生产控制指标（用生产控制分析表格表达，包括主要生产控制指标（用生产控制分析表格表达，包括取样地点、分析项目、分析方法、控制指标、分析次取样地点、分析项目、分析方法、控制指标、分析次数栏目）数栏目）7.机构及定员（用教材机构及定员（用教材P15表表1-12表达）表达）8.“三废三废”排放量（用教材排放量（用教材P15表表1-13表达表达）9.产品成本估算（用表格表达）产品成