第七章工艺流程图 7.1 工艺流程设计概述 7.2 方案流程图 7.3 物料流程图 7.4 管道及仪表流程图.

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1 第七章工艺流程图 7.1 工艺流程设计概述 7.2 方案流程图 7.3 物料流程图 7.4 管道及仪表流程图

2 方案流程图 工艺流程图 物料流程图 管道及仪表流程图 化工工艺图 设备布置图 管道布置图

3 化工工艺图是描述化工生产工艺步骤和设 备连接顺序，并说明物料的流向和能量的传递 情况，将生产顺序、设备布置、管道布置等表 示出来的图样。
化工工艺图是根据生产要求和对工艺过程 的研究了解，由化工工艺人员经过工艺设计绘 制出来的。这些工艺图样是化工工艺、化工设 备、土建、电气、采暖通风、给排水、自动化 控制等各专业技术人员进行信息交流的工具， 也是化工厂进行工艺安装和指导生产的重要技 术文件。

4 7.1工艺流程设计概述 工艺设计的核心是工艺流程设计，工艺流程是以化学反应为工艺核心，并连接反应前后对物料进行处理的工艺步骤，形成一个由原料到产品的生产工艺程序。把这个生产工艺程序用图形描绘出来，并说明物料的流向和能量的传递情况，即形成一个工艺流程图。 一般工艺流程都可分为4个部分即原料预处理过程、反应过程、产物的后处理过程和“三废”的处理过程。

5 7.1工艺流程设计概述 流程设计的主要任务在于两个方面：一是确定生产流程中各个生产过程的具体内容、顺序和组合方式；二是绘制工艺流程图。
工艺流程图是采用展开画法，用图例、符号及代号等把化工工艺流程和所需的全部设备、机器、管道、阀门、管件和仪表表示出来的图样。根据设计过程中的需要和表达重点不同，工艺流程图可分为：方案流程图、物料流程图（）和管道及仪表流程图（带控制点工艺流程图）。

6 7.2 方案流程图 （1）方案流程图的作用及内容 方案流程图是在工艺路线选定后，进行概念 性设计时完成的一种流程图，不编入设计文件。
方案流程图是在工艺路线选定后，进行概念 性设计时完成的一种流程图，不编入设计文件。 它是在进行化工项目设计之初，针对某一工 段或工序、车间或装置提出的一种适宜性的工艺流 程图，主要表达物料从原料到半成品的工艺过程， 及所使用的设备和主要管线的设备情况。方案流程 图是方案设计讨论和初步设计的基本依据。

7 7.2 方案流程图 （1）方案流程图的作用及内容 残液蒸馏处理系统的方案流程图
物料残液进入蒸馏釜R0401中，通过蒸汽加热后被蒸发汽化，汽化后的物料进入冷凝器E0401被冷凝为液态，该液态物料流经真空受槽V0408排出到物料储槽。 方案流程图中主要包括两方面内容：（1）设备——用示意图表示生产过程中所使用的机器、设备；用文字、字母、数字注写设备的名称和位号。（2）工艺流程——用工艺流程线及文字表达物料由原料到成品或半成品的工艺流程。 残液蒸馏处理系统的方案流程图

8 7.2 方案流程图 （2）方案流程图的画法 方案流程图是一种示意性的展开图，它按照工艺流程的顺序，把设备和工艺流程线自左向右展开，并画在同一平面上，附以必要的标注和说明。 方案流程图的绘制主要涉及：设备的画法；设备位号及名称的注写；工艺流程线的画法。 8

9 设备的画法 在绘制方案流程图时，设备按流程顺序用细实线画 出其大致轮廓或示意图，一般不按比例，但应保持 它们的相对大小。 在同一工程项目中，同类设备的外形尺寸和比例一 般应由一个定值或一定范围。设备主体与其附属设 备或内外附件要注意尺寸和比例的协调。 对未规定的设备的图形可根据其实际外形和内部结 构特征绘制。 各设备的高低位置及设备上重要接管口的位置应基 本符合实际情况，各设备之间应保留适当距离以布 置流程线。 同样的设备可只画一套，备用设备可省略不画。

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11 在流程图的上方或下方靠近设备图形处列出设备的位号和名称，并在设备图形中注写其位号。
设备位号及名称的注写 在流程图的上方或下方靠近设备图形处列出设备的位号和名称，并在设备图形中注写其位号。 设备位号及名称分别书写在一条水平粗实线（设备位号线）的上、下方，设备位号由设备分类代号、车间或工段号、设备序号以及相同设备序号等组成。 设备分类号我们可以查阅书中P208页表7-1。 车间号或工段号由工程总负责人给定，采用两位数字，从01开始，最大为99。 设备序号按同类设备在工艺流程中流向的先后顺序编制，采用了两位数字，从01开始，最大为99。 两台或两台以上相同设备并联时，它们的位号前三项完全相同个，用不同的尾号予以区别，按数量和排列顺序依次以大写字母A、B、C等作为没太设备的尾号。

12 在方案流程图中，用粗实线来绘制主要物料的工艺流 程线，用箭头标明物料流向，并在流程线的起始和终 了位置注明物料的名称、来源或去向。
工艺流程线的画法 在方案流程图中，用粗实线来绘制主要物料的工艺流 程线，用箭头标明物料流向，并在流程线的起始和终 了位置注明物料的名称、来源或去向。 在方案流程图中，一般只画出主要工艺流程线，其他辅助流程线不必一一画出。 如果遇到流程线之间或设备之间发生交错或重叠而实际并不相连时，应将其中的一线断开或曲折绕开，断开处间隙应为线宽的5倍左右。 管道交叉 应尽量避免管道穿过设备。 方案流程图一般只保留在设计说明书中，施工时不使用，因此，方案流程图的图幅无统一规定，图框和标题栏也可以省略。

13 7.3 物料流程图 物料流程图是在方案流程图的基础上，用图形与表格相结合的形式，反应设计中物料衡算和热量衡算结果的图样。物料流程图是初步设计阶段的主要设计产品，即为设计主管部门和投资决策者的审查提供资料，又是进一步设计的依据，同时它还可以为实际生产操作提供参考。

14 （1）在设备号及名称的下方加注设备特性数据或参数，如换热器设备的换热面积，塔设备的直径、高度，贮罐的容积，机器的型号等。
（2）在流程起始处以及使物料产生变化的设备后，列表注明物料变化前后其祖坟的名称、流量、摩尔分率等参数及各项的总和，实际书写项目依具体情况而定。 （1）在设备号及名称的下方加注设备特性数据或参数，如换热器设备的换热面积，塔设备的直径、高度，贮罐的容积，机器的型号等。 从中可以看出，物料流程图中设备的画法、设备位号及名称的注写、流程线的画法与方案流程图基本一致。只是增加了以下内容： 残液蒸馏处理系统的物料流程图

15 物料名称及代号 物料在流程中的一些工艺参数（如温度、压力等），可在流程线旁注写出。
物料流程图需画出图框和标题栏，图幅大小要符合《技术制图》相关标准。

16 7.4 管道及仪表流程图 管道及仪表流程图也成带控制点工艺流程图或施工流程图。适用于化工工艺装置，是用图示的方法把化工工艺流程和所需的全部设备、机器、管道、阀门及管件和仪表表示出来，是设计和施工的依据，也是开/停车、操作、运行、事故处理及维修检修的指南。 管道及仪表流程图分为工艺管道及仪表流程图和辅助、公用系统管道及仪表流程图。工艺管道及仪表流程图是以工艺管道及仪表为主题的流程图；辅助系统包括正常生产和开、停机过程中所需用的仪表空气和工厂空气、加热用的燃料（气或油）、制冷剂、脱吸及置换用惰性气、机泵的润滑油及密封油、废气、放空系统等；公用系统包括自来水、循环水、软水、冷冻水、低温水、蒸汽、废水系统等，一般按介质类型分别绘制。 对于流程简单、设备不多的工程项目，其辅助及公用系统管道及仪表流程图的内部并入工艺管道及仪表流程图，不再另行出图。

17 ①设备示意图；②管道流程图；③对阀门等管件和仪表控制点的图例符号的说明以及标题栏等。
①设备示意图：带接管口的设备示意图，注写设备位号及名称。 ②管道流程图：带阀门等管件和仪表控制点（测温、测压、测流量及分析点等） 的管道流程线，注写管道代号。 ③对阀门等管件和仪表控制点的图例符号的说明以及标题栏等。 ①设备示意图；②管道流程图；③对阀门等管件和仪表控制点的图例符号的说明以及标题栏等。

18 7.4 管道及仪表流程图 （1）设备的画法与标注 ①设备的画法
在带控制点工艺流程图中，设备的画法与方案流程图基本相同。不同的是对于两个或两个以上的相同设备一般应全部画出。 ②设备的标注 带控制点工艺流程图中每个工艺设备都应飙血设备位号并注写设备名称，标注方法和设备位号与方案流程图相同。 另一系统中包括两个或两个以上完全相同的局部系统时，可以只画出一个系统的流程，其它系统用双电画线的方框表示，在框内注明系统名称及其编号。

19 7.4 管道及仪表流程图 （2）管道流程线的画法及标注 ①管道流程线的画法 常用管道线路的表达方式
在带控制点工艺流程图中，应画出所有管线，即各种物料的流程线。起不同作用的管道用不同规格的图线表示。 管道流程线要用水平和垂直线表示，注意避免穿过设备或使管道交叉，在不可避免时，则将其中一管道断开一段。 管道转弯处一般画成直角。 管道流程线上应用箭头表示物料的流向。

20 表示管道与其他图纸有关，一般在图的左方或右方，在空心箭头内注明与其相关图纸的图号或序号，在其上方注明来或去的设备位号或管道号或仪表位号。
出 进 进出装置或主项的管道或仪表信号线的图纸接续标记 表示管道与其他图纸有关，一般在图的左方或右方，在空心箭头内注明与其相关图纸的图号或序号，在其上方注明来或去的设备位号或管道号或仪表位号。

21 7.4 管道及仪表流程图 （2）管道流程线的画法及标注（HG20519.36-2009） ②管道流程线的标注
管道尺寸一般 标注公称直径， 以mm为单位， 注数字，不注 单位 管段序号 管道尺寸 管段序号采用两 位数字，从01开 始，至99为止， 相同类别的物料 在同一主项内以 流向先后为序， 顺序编号 壁厚 工段号 工段号按工程规 定填写，采用两 位数字，从01开 始，至99为止 管道材料代号 物料代号 VE ——32 x 3.5 B 带控制点工艺流程图中每条管道都要标注管道代号。横向管道的管道代号一般注写在管道线的上方；竖向管道则一般注写在管道线左侧，字头向左；当位置受限时可引出标注。 管道代号主要包括：物料代号、主项代号（工段号）、管段序号、管径、壁厚和管道材料代号等内容。对于有隔热（或隔声）要求的管道，将隔热 （或隔声）代号注写在管道代号之后。 隔热或隔音的功能 管路的使用温度范围 管道等级代号 CW0401——32x3.5A1A—C H

22 ②管道流程线的标注 物料代号：是由物料的名称和状态的英文名词的字头组成，一般采用2-3个大写字母来表示，常用物料代号见P214表7-4。

23 主项代号：管道号中的主项代号应与设备位号中的主项代号一致。
②管道流程线的标注 主项代号：管道号中的主项代号应与设备位号中的主项代号一致。 管道顺序号：相同类别的物料在同一主项内以流向先后顺序，顺序编号。爱用两位数字，从01-99依次编写。 管道尺寸：一般标注管道公称直径，也可直接标注成“外径×壁厚”。 管道等级：等级编号由管道公称压力等级、管道材料等级序号、管道材料构成。 压力等级代号用大写英文字母表示，A-G用于ASME标准压力等级代号，H-Z用于国内标准压力等级代号。表7-5 管道材料等级序号用数字1-9组成。 管道材料类别用大写英文字母表示。表7-6 当流程简单、管道不多时，一般可省略管道等级和绝热隔声代号。 绝热或隔音代号：表7-7

24 管道公称压力等级代号 代号 压力/lb A 150 B 300 C 400 D 600 L M N P 用于ANSI标准(美国国家标准协会) E F G 900 1500 2500 用于国内 Q R S 压力/MPa 1.0 1.6 2.5 4.0 6.4 7.0 16.0 T U V W 20.0 22.0 25.0 32.0 代号 材料名称 A 管道材质编号 铸铁 B 碳钢 C 普通低合金钢 D 合金钢 E F G H 不锈钢 有色金属 非金属 衬里及内腐蚀

25 （3）阀门及管件等的画法与标注 截止阀 闸阀 球阀 碟阀

26 （3）阀门及管件等的画法与标注 管帽 螺纹管帽 法兰盲板

27 （3）阀门及管件等的画法与标注 在施工流程图中，管道附件用细实线按规定的符号 在相应处画出。阀门图形符号尺寸一般为长为6 mm， 宽为3 mm或长为8 mm，宽为4 mm。 为了安装和检修等目的所加的法兰、螺纹连接件等 也应在施工流程图中画出。 管道上的阀门、管件要按需要进行标注。当它们的 公称直径同所在管道通径不同时，要注出它们的尺 寸。 当阀门两端的管道等级不同时，应标出管道等级的 分界线，阀门的等级应满足高等级管的要求。 对于异径管标注大端公称通径乘以小端公称通径。

28 （3）阀门及管件等的画法与标注 常用的阀门图形符号见表7-8。

29 （4）仪表控制点的画法与标注 仪表控制点的符号由图形符号和仪表位号两部分组成。常用一直径约7mm的细实线圈表示，再用细实线连到设备轮廓线或工艺管道的测量点上。 仪表位号由仪表功能标志与仪表回路编号两部分组成，仪表位号中的功能标志填写在图形符号的上部，回路编号填写在下部。 仪表位号的组成 被测变量字母代号 功能字母代号 P RC—3 01 序号 工段代号 仪表的功能标志中，首字母表示被测变量，后面可以附加一个修饰字母，变成一个新变量，如首字母是P表示被测变量为压力，后面加D，被测变量变成PD，即压差。后续字母表示仪表的读出、输出功能，可以附加一个或两个修饰字母，以对读出功能进行修饰，如：功能标志位PAH，表示被测变量P为压力，后继字母A表示仪表为报警，后面附加H，表示限制读出功能的A的报警为高报警。 仪表位号的标注方式 PI 301 就地安装的压力 记录控制仪表 DCS控制的压力 记录控制仪表 集中安装的压力 记录控制仪表

30 （4）仪表控制点的画法与标注 仪表功能标志中的字母代号

31 仪表功能标志中的字母代号

32 被测变量及仪表功能字母组合示例 仪表功能 被测变量 指示 指示、控制 指示、报警 指示、开关 记录 记录、控制 记录、报警 记录、开关 控制
控制、变速 温度 TI TIC TIA TIS TR TRC TRA TRS TC TCT 温差 TdI TdIC TdIA TdIS TdR TdRC TdRA TdRS TdC TdCT 压差 PdI PdIC PdIA PdIS PdR PdRC PdRA PdRS PdC PdCT 压力 PI PIC PIA PIS PR PRC PRA PRS PC PCT 流量 FI FIC FIA FIS FR FRC FRA FRS FC FCT 物粒 LI LIC LIA LIS LR LRC LRA LRS LC LCT 分析 AI AIC AIA AIS AR ARC ARA ARS AC ACT 密度 DI DIC DIA DIS DR DRC DRA DRS DC DCT

33 （5）图幅 带控制点工艺流程图一般采用一号图幅，横幅绘制，特别简单的用二号图幅，不宜加宽和加长。 （6）带控制点工艺流程图的阅读 ①看标题栏和图例中的说明 了解所读图样的名称、各种图形符号、代号的意 义及管道的标注等。 ②掌握系统中设备的数量、名称及位号 ③了解主物料的工艺施工流程线 ④了解其他物料的工艺施工流程线

34 图中，该系统有一台蒸馏釜R0401，一台冷凝器E0401，两台真空受槽V0801A、V0801B，共四台设备。
在该物料残液蒸馏处理系统中，物料残液从储残槽V0406中沿PL0401管道进入蒸馏釜，通过夹套内蒸汽加热，使物料蒸发成为蒸汽。为了提高效率，蒸馏釜内装有搅拌装置；为了控制温度，釜上装有温度指示仪表TI0401。釜中产生的气态物料沿PG ×3.5B管进入冷凝器E0401，冷凝为液体，液态物料沿管PL ×3.5B进入真空受槽V0408B中，然后通过管PL ×3.5到物料储槽V0409中。本系统为间断操作，蒸馏釜中蒸馏后留下的物料残渣加水（水有CWS ×3.5进入）稀释后，进入蒸馏釜R0401，再加热生成蒸汽，进入冷凝器E0401，冷凝后的物料经真空受槽V0408A，进入物料储槽V047。

35 习题1 PL L1B-H 5 4 6 3 2 1

36 （1）请说明管道标注PL117-50 L1B-H中PL、L1B及H各是什么代号或代表什么意思，50表示什么意思？
答：PL为物料代号，代表该管道走的是工艺液体；L1B为管道等级代号，其中L为管道的工程压力等级，B为管道材质类别代号，“1”为顺序号；H为隔热代号，表示保温。“50”表示该管道的工程直径为50mm。 （2）仔细阅读视图，请说明图示元件5是怎样安装的仪表及其标注表达的意思？ 答：元件5是集中仪表盘面安装仪表；FIC表示该仪表为流量显示及控制仪表，“1101”为该仪表的位号。 （3）仔细阅读视图，请说明图示元件2、元件6分别是什么阀？ 答：元件2是球阀，元件6是疏水阀。 （4）仔细阅读元件4，请说明其表达的意思？ 答：元件4为信号线，其表示传递的信号为电动信号。