管道儀表流程圖解析管道儀表流程圖是化工工藝設(shè)計(jì)的重要組成部分。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)整個(gè)工藝流程圖的要求，詳細(xì)地表示該系統(tǒng)的全部設(shè)備、儀表、管道、閥門和其他有關(guān)公用工程系統(tǒng)。本期內(nèi)容主要介紹管道儀表流程圖中壓力，溫度，泵及容器的典型設(shè)計(jì)舉例。設(shè)計(jì)壓力和設(shè)計(jì)溫度設(shè)備和管道的設(shè)計(jì)壓力是設(shè)備和管道強(qiáng)度設(shè)計(jì)的主要依據(jù)。工藝系統(tǒng)專業(yè)在確定設(shè)備設(shè)計(jì)壓力時(shí)，應(yīng)在滿足設(shè)備長(zhǎng)周期安全生產(chǎn)的基礎(chǔ)上，做到既經(jīng)濟(jì)又合理。不能靜止、單獨(dú)地考慮每臺(tái)設(shè)備的最高工作壓力，要將設(shè)備置于工藝系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行分析，考慮各種工況下可能出現(xiàn)的最高壓力以及系統(tǒng)對(duì)位置等）對(duì)最大壓力的影響。同時(shí)，應(yīng)分析設(shè)備內(nèi)的介質(zhì)特性，如易燃、易爆，有毒有害，凝固點(diǎn)，飽和蒸氣壓，貴重物料等。設(shè)備設(shè)計(jì)壓力的確定先根據(jù)一定的的原則，確定每臺(tái)設(shè)備的初步設(shè)計(jì)壓太，然后再根據(jù)系統(tǒng)分析方法對(duì)初步設(shè)計(jì)壓力進(jìn)行調(diào)整，并得出設(shè)備的最終設(shè)計(jì)壓力。1、術(shù)語(yǔ)說(shuō)明（1）壓力壓。（2）最大工作壓力容器在正常工況下，容器頂部可能達(dá)到的最大壓力。此值由化工工藝專業(yè)提出。（3）泵（壓縮機(jī)）的關(guān)閉壓力壓力。（4）安全閥開啟壓力安全閥閥瓣開始升起，介質(zhì)連續(xù)排出的瞬時(shí)，安全閥進(jìn)口處的靜壓力。（5）最高壓力用以確定容器設(shè)計(jì)壓力的基準(zhǔn)壓力。它是由容器最大工作壓力加上工藝流程中系統(tǒng)的附加條件后，在容器頂部可能達(dá)到的壓力。此值由工藝計(jì)算確定。（6）設(shè)計(jì)壓力系指設(shè)定的容器頂部的最高壓力（包括工藝流程的系統(tǒng)附加條件與相對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)溫度一起作為設(shè)備設(shè)計(jì)的條件，其值不低于最高壓力。設(shè)計(jì)壓力根據(jù)設(shè)備的最高壓力和相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范確定。（7）最高（最低）工作溫度最高（最低）金屬溫度。（8）設(shè)計(jì)溫度容器在正常工作情況下設(shè)定的元件的金屬溫度。此溫度與設(shè)計(jì)壓力一起作計(jì)算確定。2、設(shè)計(jì)規(guī)范（1）符合下列條件之一的按GB150《鋼制壓力容器》確定：1）0.1MPa（G）≤設(shè)計(jì)壓力≤35MPa（G）2）真空度大于2kPa（200mmH2O）（2）符合下列條件之一的按GB／T4735《鋼制焊接常壓容器》確定：1）設(shè)計(jì)壓力低于0．1MPa（G）2）真空度小于或等于2kPa（200mmH2O）（3）設(shè)計(jì)壓力大于35MPa（G）的應(yīng)按相關(guān)規(guī)范確定。3、設(shè)備設(shè)計(jì)壓力的確定原則▼4、各類系統(tǒng)中設(shè)備最高壓力的確定（1）設(shè)備如某些反應(yīng)器要適應(yīng)吹掃、試壓、升溫還原、化學(xué)反應(yīng)、催化劑再生等多并應(yīng)向設(shè)備專業(yè)說(shuō)明各階段工作壓力及工作溫度相應(yīng)變化的時(shí)間及介質(zhì)變化情況。（2）特殊介質(zhì)的設(shè)備堵塞或者在排放時(shí)堵塞安全裝置和排放系統(tǒng)，引起系統(tǒng)壓力的升高，故除了考慮伴熱措施外，可適當(dāng)提高此類設(shè)備的設(shè)計(jì)壓力?？商岣咴O(shè)計(jì)壓力?；瘜W(xué)反應(yīng)或液相蒸發(fā)引起壓力急劇上升，低壓下的冷凝器冷凝過(guò)程將引起真空操作等，則應(yīng)根據(jù)具體情況來(lái)確定設(shè)計(jì)壓力。（3）離心泵系統(tǒng)b．若有特殊要求，則泵輸出側(cè)最高壓力應(yīng)由工藝系統(tǒng)專業(yè)會(huì)同有關(guān)專業(yè)共同商定。大工作壓力加上系統(tǒng)附加條件后為其最高壓力。（4）容積式泵系統(tǒng)泵的輸出壓力主要受泵殼體的強(qiáng)度和驅(qū)動(dòng)機(jī)的力矩限制，因此對(duì)容積式泵所需壓差。停止壓力”通常比容積式泵正常工作壓力高許多，因此，容積式泵輸出管道工工藝專業(yè)提出的設(shè)備最大工作壓力加空系統(tǒng)附加條件。（5）冷凍系統(tǒng)化工工藝專業(yè)通常提供冷凍系統(tǒng)在工作過(guò)程中預(yù)期達(dá)到的最大工作壓力。停車期間輸入的熱量和冷凍劑的熱力學(xué)性質(zhì)。長(zhǎng)期停車時(shí)低壓側(cè)的最大工選取。“停車壓力”按高壓側(cè)至低壓側(cè)等焓節(jié)流來(lái)計(jì)算最大工作壓力加上系統(tǒng)附加條件，即作為冷凍系統(tǒng)最高壓力，高壓側(cè)和低壓側(cè)分別確定。（6）壓縮機(jī)系統(tǒng)處理蒸汽和蒸汽混合物的壓縮機(jī)系統(tǒng)和其他多種設(shè)備串聯(lián)系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)按承注意以下各點(diǎn)。（9）安全閥力的基準(zhǔn)。流量下的壓力降。（7）塔系統(tǒng)塔系統(tǒng)包括塔設(shè)備、再沸器、塔頂冷凝器和回流罐。塔設(shè)備的最高壓力應(yīng)根據(jù)化工工藝專業(yè)規(guī)定的塔頂最大工作壓力并加上系統(tǒng)附加條件來(lái)確定。（8）盛裝液化氣體的容器施，其最高壓力為所盛裝液化氣體在可能達(dá)到最高工作溫度下的飽和蒸氣氣壓力。施，并能確保低溫儲(chǔ)存的，其最高壓力不得低下實(shí)測(cè)的最高溫度下的飽和蒸氣壓力；沒(méi)有實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)或沒(méi)有保冷設(shè)施的壓力容器其最高壓力不得低于50℃丙烷的飽和蒸氣壓力為最高壓力；如高于50℃丙烷的飽和蒸氣壓力對(duì)設(shè)有安全閥的系統(tǒng)，應(yīng)根據(jù)設(shè)備與安全閥的相對(duì)位置來(lái)確定最終的設(shè)計(jì)壓力。全網(wǎng)至下游設(shè)備可能存在的靜壓頭。如塔頂管線設(shè)置安全閥，經(jīng)冷凝器后回流罐的靜壓頭。備至安全泄放裝置間的壓力損失和靜壓頭。如安全閥設(shè)在回流罐，則塔頂設(shè)計(jì)壓力等于安全閥開啟壓力加上塔頂至回流罐安全閥間的壓力損失和靜壓頭。5、管道設(shè)計(jì)壓力的選?。?）適用范圍①壓力管道0MPa（G）≤p≤35MPa（G）范圍的管道。②真空管道p＜0MPa（G）的管道。（2）管道設(shè)計(jì)壓力的確定原則力（或爆破壓力）。動(dòng)時(shí)介質(zhì)可能達(dá)到的最大飽和蒸氣壓力作為設(shè)計(jì)壓力。壓力按不低于可能產(chǎn)生的最大工作壓力來(lái)確定。算壓力即為該管道的設(shè)計(jì)壓力，與計(jì)算壓力相對(duì)應(yīng)的工作溫度即為該管道的設(shè)計(jì)溫度。（3）管道設(shè)計(jì)壓力的選取最大正常流量下的壓力降。⑦凡不屬上述范圍管道p大于等于工作壓力變動(dòng)中的最大值。1、設(shè)備設(shè)計(jì)溫度的確定設(shè)備的設(shè)計(jì)溫度系指正常作過(guò)程中，設(shè)備所用材料在最高設(shè)計(jì)壓力下所對(duì)應(yīng)的溫度。當(dāng)需要工藝系統(tǒng)專業(yè)提出設(shè)備的設(shè)計(jì)溫度（作為設(shè)計(jì)條件）時(shí)，可參照本條款確定。工作溫度或介質(zhì)最高工作溫度下的壁溫（此璧溫由傳熱計(jì)算或?qū)崪y(cè)得出）作為設(shè)計(jì)溫度。工藝系統(tǒng)專業(yè)在不能進(jìn)行傳熱計(jì)算或?qū)崪y(cè)時(shí)，以化工工藝專業(yè)提出的正常工作過(guò)程中介質(zhì)的正常工作溫度加（或減）一定裕量作為設(shè)計(jì)溫度。表2設(shè)計(jì)溫度選取▼②設(shè)備內(nèi)介質(zhì)用蒸汽直接加熱或被內(nèi)置加熱元件（如加熱盤管、電熱元件等）間接加熱時(shí)，設(shè)計(jì)溫度取正常工作過(guò)程中介質(zhì)的最高溫度。則應(yīng)按較低介質(zhì)溫度確定最低設(shè)計(jì)溫度?！霸缕骄畹蜌鉁亍钡淖畹椭?，是國(guó)家氣象局實(shí)測(cè)的逐月平均最低氣溫資料中的最小值。c.對(duì)于低于、等于-10℃并高于－20℃的地區(qū)最低設(shè)計(jì)溫度取-10℃。b.器壁兩側(cè)與不同溫度介質(zhì)直接接觸，而元件相應(yīng)的設(shè)計(jì)溫度。結(jié)合具體情況慎重選取設(shè)計(jì)溫度，以免增加投資或降低安全性。2、管道設(shè)計(jì)溫度的確定管道材料溫度。工藝系統(tǒng)專業(yè)人員根據(jù)化工工藝專業(yè)提供的正常工作過(guò)程高工作溫度）可參見以下原則確定。壁溫，作為設(shè)計(jì)溫度。最高（或最低）工作溫度作為管道設(shè)計(jì)溫度。a.金屬管道ⅳ.內(nèi)保溫管道（用絕熱材料襯里T＝傳熱計(jì)算管壁溫度或試驗(yàn)實(shí)測(cè)的管壁溫度。V：介質(zhì)溫度不大于0℃,T＝介質(zhì)最低溫度。b.非金屬管道及非金屬襯里的金屬管道施者以外T=環(huán)境溫度。定裕量作為設(shè)計(jì)溫度，可按下式確定設(shè)計(jì)溫度：a.介質(zhì)正常工作溫度為0～300℃時(shí)，T≥介質(zhì)正常工作溫度＋30℃。b.介質(zhì)正常工作溫度大于300℃時(shí)，T≥介質(zhì)正常工作溫度＋15℃。附加量減小，但工藝必須有措施，使運(yùn)行中不至于超溫。設(shè)計(jì)人員應(yīng)將化工工藝專業(yè)提出的各種工況數(shù)據(jù)列出，并向管道材料專業(yè)加以說(shuō)明。設(shè)備的管道儀表及流程圖設(shè)計(jì)化工生產(chǎn)過(guò)程千變?nèi)f化，表現(xiàn)為管道及儀表流程圖的設(shè)計(jì)各不相同。但萬(wàn)變不離其宗，所有管道及儀表流程圖均是由各種基本單元組成。不同生產(chǎn)過(guò)程中基本單元的管道及儀表流程圖不可能完全一致，但也不會(huì)有太大的差異，均有一定的典型設(shè)計(jì)。本章主要討論其共性問(wèn)題，介紹一些比較常見、典型的設(shè)計(jì)方案供設(shè)計(jì)參考。1、泵的結(jié)構(gòu)依據(jù)泵向被送液體傳遞能量的方式，可分為葉片式泵和容積式泵，其主要結(jié)構(gòu)型式如下：結(jié)構(gòu)型式如下：本節(jié)以離心泵和往復(fù)泵為例，說(shuō)明其管道及儀表流程圖的典型設(shè)計(jì)。2、離心泵的典型設(shè)計(jì)的止回閥亦可考慮在閥蓋上鉆孔安裝放凈閥，排放物接至合適的排放系統(tǒng)。衡管并安裝切斷閥。平衡管通向吸入側(cè)容器或就近排入相應(yīng)的排氣管道，4所示。3、往復(fù)泵的典型設(shè)計(jì)人吸入過(guò)濾器的下游或接入吸人容器。1、容器的P&ID圖設(shè)計(jì)要點(diǎn)公用工程接口。閥門應(yīng)直接與容器管口相接?？刹辉O(shè)切斷閥。與容器相接的公用工程管道靠近容器管