工藝系統專業工程統一規定

目次

1設計范圍.................................................................................1

2設計原則.................................................................................1

3一般工程設計規定.................................................................1

3.1計量單位.............................................................................1

3.2工程單位............................................................................2

3.3使用的計算軟件......................................................................2

3.4現場氣象條件........................................................................2

3.5標準和規范...........................................................................3

3.6物理性質.............................................................................3

4流程圖...................................................................................3

4.1編號系統.............................................................................3

4.2符號................................................................................3

4.3工藝流程圖的內容和升版...............................................................3

4.4管道和儀表流程圖的內容和升版.........................................................5

5安全和環保(HSE)要求..............................................................8

5.1設計階段HSE計劃及程序...............................................................8

5.2裝置設計中采用的環境保護措施........................................................8

5.3裝置安全運行及操作人員的人身安全.....................................................8

5.4安全系統設計準則....................................................................9

5.5安全儀表系統(SIS)設計原則..........................................................9

5.6各裝置反應部分快速泄壓要求.........................................................10

5.7低液位停泵..........................................................................10

5.8帶流量控制的離心泵最小流量旁路線....................................................10

5.9在工藝容器和泵之間的自動聯鎖閥.....................................................10

5.10重要用途備用泵的驅動機............................................................10

5.11進料罐或反應部分氣液分離器的高液位.................................................10

5.12壓縮機的隔離.......................................................................11

5.13倒流超壓保護.......................................................................11

5.14排放要求...........................................................................11

5.15泵密封.............................................................................12

5.16處理苯的強制規定...................................................................12

5.17處理含H2s物流的強制規定...........................................................12

6設備設計基礎...........................................................................12

6.1設計壓力............................................................................12

1

6.2設計溫度............................................................................16

6.3設備設計壽命.......................................................................17

6.4腐蝕裕量............................................................................18

7容器工藝設計...........................................................................19

7.1液體停留時間.......................................................................19

7.2其它...............................................................................19

8塔板和填料工藝設計.....................................................................20

8.1塔板...............................................................................20

8.2填料...............................................................................20

9換熱器工藝設計.........................................................................20

9.1一般要求...........................................................................20

9.2管殼程流體的確定...................................................................20

9.3防沖板.............................................................................21

9.4換熱終溫...........................................................................21

10空冷器工藝設計........................................................................21

10.1空冷器設計余量.....................................................................21

10.2設計溫度..........................................................................21

10.3管排數的確定......................................................................22

10.4管程數的確定......................................................................22

11加熱爐工藝設計........................................................................22

11.1混相...............................................................................22

11.2液相..............................................................................22

11.3氣相..............................................................................22

11.4易結焦的物流......................................................................22

12泵工藝設計............................................................................22

12.1設計余量...........................................................................22

12.2氣蝕余量..........................................................................23

12.3泵的密閉排放......................................................................23

12.4泵的冷卻..........................................................................23

12.5泵的封油和沖洗....................................................................23

13壓縮機工藝設計.......................................................................23

13.1一般規定...........................................................................23

13.2工藝流程設計的一般要求............................................................24

14儀表和控制閥..........................................................................32

14.1控制系統...........................................................................32

14.2報警和停車裝置....................................................................32

14.3隔斷閥............................................................................32

2

14.4聯鎖切斷閥.........................................................................33

14.5密封等級要求.......................................................................33

15安全閥................................................................................33

15.1一般規定...........................................................................33

15.2特殊規定..........................................................................33

16加熱爐燃料氣阻火器....................................................................33

17設備及管道排氣與排液...................................................................33

17.1設備及管道排氣管設置..............................................................33

17.2設備及管道排液管設置..............................................................34

17.3排氣與排液閥門設置圖..............................................................36

18管道系統工藝設計規定...................................................................36

18.1管道內單相流體流速及壓力降控制推薦值...............................................36

18.2單相流............................................................................44

19保溫材料..............................................................................54

20工藝和公用工程管道設計要求............................................................54

21火炬及排放系統.........................................................................57

21.1概述...............................................................................57

21.2排放設施上游管線的設計............................................................57

21.3氣體排放系統.......................................................................57

21.4火炬/放空系統負荷分析..............................................................60

21.5下游管系的尺寸確定.................................................................61

21.6下游管系的布置.....................................................................61

21.7流量測量要求.......................................................................62

21.8管路設計...........................................................................63

21.9減少火炬負荷的措施.................................................................63

22采用的主要標準規范.....................................................................66

說明：

本文件解釋權在設計管理部。

3

編號：

時間：2021年x月x日書山有路勤為徑，學海無涯苦作舟頁碼：第1頁共71頁

1設計范圍

本規定適用范圍為XXXX項目詳細工程設計階段工廠的基礎設施、工藝裝置界區和公用

工程的設計。本規定不適用于專利商的工藝設計。

這些工藝設計準則目的是為XXXXX項目詳細工程設計階段的工藝設計提供工程指南和

程序。這些準則將根據需要升版，將新出現的信息包括進來，調整相關內容以適應所涉及到

的改變。

在本文件，“應”，“要”和“必須”應理解為強制遵守本指南，“宜”為強烈推薦遵守本指南。

偏離這些指南需要經工程項目組的批準。工程項目的設計、施工和操作必須遵守工程

項目組規定的所有項目的工程規定和中國的標準規范（見22節）。本指南不認可對適用的標

準和規范的偏離，不管其內容如何。

2設計原則

借鑒現代化工廠布置模式，結合中國國內的實際情況，在保證安全、有利生產、方

便管理的前提下，生產裝置盡可能的聯合，集中控制、統一管理，公用工程和輔助設施盡可

能靠近負荷中心，以盡量節約投資，減少占地和運營費用。在基礎設計文件基礎上，進一步

優化總圖布置，以節約占地。

充分利用現有的公用工程設施、貯存設施、輔助生產設施、生活福利設施等的富裕能

力，以提高本項目的經濟效益。

嚴格落實國家環境保護總局對本項目的批示意見，采取措施減少排污，落實治理。

貫徹“安全第一，預防為主'’的方針，確保本項目職業安全衛生技術措施和設施與主

體工程同時投產使用。認真落實國家安全生產監督管理局的指示，全面貫徹《勞動安全衛生

預評價報告》中的要求。

嚴格執行中國的強制性標準。如果專利商的標準和國外標準高于中國標準，則執行更

嚴格的標準。

嚴格執行項目組制訂的有關本項目的各項規定和原則。

3一般工程設計規定

3.1計量單位

原則上計量單位應使用國際單位制SL本項目主要使用的單位見表3.1。

表3.1主要使用的單位

里單位符號

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時間：2021年x月x日書山有路勤為徑，學海無涯苦作舟頁碼：第2頁共71頁

壓力（表壓）MPa

壓力（絕壓）MPa

質量kg

長度m或mm

密度kg/m3

質量流量kg/h

流量

體積流量m3/h

液體（標準狀態：15℃）m3

氣相（標準狀態：0℃）m3

熱熔kJ/kg

熱通量MW

動力粘度MPa-s或cP

3.2工程單位

321標準狀態和焰基準

液體標準狀態（STP）定義為：15.4昭和103.325kPa（a）

氣體標準狀態（STP）定義為：0。（2和101.325kPa（a）

培基準定義為：25。（2時的液體

322計算/規定精度

計算和規定的數字一般應保留小數點后三位有效數字，但特別敏感和關鍵的數據可能會

需要更高的精度。

3.3使用的計算軟件

3.3.1流程模擬采用ASPENPLUS或PROII軟件進行計算。

3.3.2換熱設備采用美國傳熱協會HTRI的XchangerSuit軟件進行計算，包括無相變換熱器、

空冷器和重沸器，其它有效版本的換熱設備計算程序也應該可行。

3.3.3塔類設備采用美國傳質協會FRI的篩孔塔板計算程序與國內自己開發的有效版本的浮

閥、填料等各類塔計算程序。

3.3.4脫硫及溶劑再生使用AMSIM軟件進行流程模擬計算。

3.3.5其它單體設備有效版本的計算軟件。

3.4現場氣象條件

項目現場設計條件包括在設計規定文件中。

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3.5標準和規范

工程項目的設計應根據項目組編制的標準和規范進行，同時應遵守所有中國規范，

例如關于建筑物、壓力容器、安全、健康、環境等方面的規范，詳見標準規范清單XXXXXX

及第21節所附“標準和規范”。

3.6物理性質

對于常規性的化學品、混合物和產品的物料性質應由專利商和供貨商提供，并由承包商和業

主共同協商。

4流程圖

工程項目的工藝流程圖(PFD)、管道和儀表流程圖(P&ID)、公用工程流程圖(UFD)、

熱量和物料平衡(HMB)將由不同方提供：對于工藝裝置，這些文件將由技術的提供方和

工程設計方提供。公用工程和輔助設施則由工程設計方提供。

4.1編號系統

設備、儀表、PFD、P&ID、UID等文件和圖紙的編號規定，詳見本項目的規定文件。

4.2符號

設備、管道、儀表/控制符號見PFD首頁圖和P&ID首頁圖。

4.3工藝流程圖的內容和升版

PFD將由技術提供方或設計(或承包)方提供。PFD是通過在不同的設計階段的升版逐

漸完善的，通常采用的各階段版次及定義詳見本項目的規定文件

Rev.OFA基礎設計供審核/批準版

Rev.1,2,...AFD設計版

Rev.next#AFC施工版

PFD在上述版次中包含的內容如表230所示，其中“P”表示是初步的數據。需在以后

的版次中修改和確認的，“X”表示在當前版中應包括的最新內容。

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表4.3.0

各版PFD的內容

描述IFRRFDRFC

圖紙

圖號XXX

標題XXX

連續性XXX

設備

名稱XXX

位號XXX

驅動器型式-XX

備用PXX

材質⑴XXX

尺寸和/或負荷PPX

操作溫度和操作壓力PXX

工藝數據

物料平衡PXX

能量平衡⑵PXX

物理性質⑵PXX

儀表

主要過程控制回路PPX

集散控制功能*PPX

遠程指示*PPX

事故停車系統*PPX

安全泄壓設備*PPX

管道

主要管線尺寸*PPX

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材質⑴PPX

相關文件

排放表PXX

公用工程消耗表PXX

注：（1）可在此材料流程圖中體現。

（2）可出單獨的物流數據表，包括物流數據、能量平衡及物性數據。

*必要時這些應包括在'擴展的PFD'中。

4.4管道和儀表流程圖的內容和升版

P&ID將由技術提供方或設計（或承包）方提供，P&ID是通過在不同的設計階段的升版

逐漸完善的，通常采用的各階段版次及定義如下：

Rev.0FA基礎設計供審核/批準版

Rev.1,2,…AFD設計版（在基礎設計結束時發表）

Rev.next#AFC施工版

Rev.next#J竣工圖/最終版

P&ID在上述版次中包含的內容如表2.4.0所示，其中“P”表示是初步的數據。需在以后的版

次中修改和確認的，“X”表示在當前版中應包括的最新內容。

表4.4.0

各版P&ID的內容

描述FAAFDAFCJ

圖紙

圖號XXXX

標題XXXX

連續性XXXX

設備

名稱XXXX

位號XXXX

驅動器型式XXXX

備用XXXX

材質XXXX

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尺寸和/或負荷XXXX

電機額定功率-XXX

特殊設備詳圖--XX

制造廠詳圖--XX

管口尺寸、位置PPXX

隔熱要求PXXX

設計溫度和設計壓力XXXX

工藝管線

管道尺寸XXXX

管道等級XXXX

管道編號XXXX

管道接點設計內容-XXX

管道設計詳情--XX

儀表

功能設計內容XXXX

儀表編號XXXX

儀表設計詳情-PXX

聯鎖關系示意圖PXXX

儀表報警-PXX

閥門

型式XXXX

旁路XXXX

設備排凈和放空XXXX

儀表根部或切斷閥XXXX

控制和旁路閥的尺寸-PXX

安全系統

泄壓設備XXXX

泄壓設備的設定壓力XXXX

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泄壓設備的尺寸-XXX

泄壓管線尺寸-PXX

設計詳情-PXX

隔熱/拌熱

設計詳情（拌熱器型式和尺PXXX

寸）

管道特殊件

特殊件編號PXXX

設計詳情PXXX

公用工程

管線連接XXXX

控制XXXX

制造廠詳圖--XX

特殊說明

坡度管線PXXX

重要的標高PXXX

密封柱的要求PXXX

氣壓柱的要求PXXX

設計詳細要求--XX

相關文件

管道接點表（管道專業提供）PXXX

管線表（工藝專業條件）PXXX

特殊件一覽表（管道專業提供）PXXX

工藝儀表數據-PXX

疏水器一覽表（管道專業提供）-PXX

因果圖-PXX

連鎖說明-PXX

操作手冊（各單元）XX

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5安全和環保（HSE）要求

5.1設計階段HSE計劃及程序

5.1.1在不同的設計階段根據業主的要求制定相應的HSE計劃，并予以實施。

5.1.2針對XXX等裝置的特點和業主的要求，進行HAZOP分析。

5.1.3裝置進行的HAZOP研究將完全符合業主的HSE策略及目標的要求。

5.2裝置設計中采用的環境保護措施

5.2.1裝置圍堰內雨水進入含油污水系統，圍堰外雨水沿坡向流到裝置外滲入地下。

5.2.2裝置區盡量減少含油污水井的設置，采用重力流敷設，進污水處理場的含油污水池，

支管進主干管前水封。

5.2.3調節閥前設置排水溝，排水溝采取防止雨水、大塊污物進入的措施，出口進入含油污

水系統。

5.2.4裝置產生的含硫污水密閉送入含硫污水汽提裝置進行處理。

5.2.5加熱爐采用脫硫燃料氣，減少廢氣中污染物排放量，使廢氣排放符合環保專業有關的

設計規定中所列標準的要求。裝置在不正常操作時排放的廢氣均密閉排放到火炬系統。

5.2.6裝置中的燒類氣體、酸性氣、有毒氣體、有毒液體、輕重污油、含硫污水、廢堿、廢

脫硫溶劑、廢化學藥劑等所有能對人和環境造成危害的介質排放均應密閉排放。

5.2.7裝置排放的廢渣能回收的回收，不能回收則送到廢渣填埋場填埋處理。

5.2.8液化石油氣或天然氣儲罐容積大于或等于50m3時，其液相出口管線上宜設遠程操作閥

和自動關閉閥，液相進口管道設單向閥。罐底宜設預留給水管道接頭。

5.3裝置安全運行及操作人員的人身安全

5.3.1危險物料應得到控制。在危險物料的輸送、運輸、使用、儲存、加注等各環節，嚴格

按照程序、要求等操作，各裝置根據具體情況，設置相應的安全設施。如放射性料位計的安

全措施、注硫化劑區域的洗眼器設施、有毒氣體采樣的防毒面具措施等。

5.3.2根據裝置的平面布置，環保專業提出洗眼器的具體位置及要求，給排水專業完成。

5.3.3泄壓、防爆等應有安全設施。對在不正常條件可能超壓的設備和管道裝設安全閥。

5.3.4應有必要的檢測、報警設施。根據裝置的具體情況設置可燃氣體報警儀、有毒氣體報

警儀（如硫化氫報警儀）、氫氣報警儀、粉塵報警儀等。

5.3.5生產過程中的報警或停車聯鎖應有保護措施。根據具體要求設置液位、溫度、壓力、

流量等高低報警，甚至高高、低低報警。

5.3.6應有消防設施。根據GB50160-1992《石油化工企業設計防火規范》（1999年版）的要

求，在裝置不同地方設置不同的消防設施。如在框架、塔區等處設置消防豎管，在相應部位

擺放滅火器、設置水炮等。

5.3.7應有安全距離、疏散、急救通道。

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5.3.8應有通風、降溫、減噪及防高空墜落等防護措施。

5.3.9應有配備個人勞保用品等急救設施。

5.4安全系統設計準則

本項目加工的物料是易燃易爆的介質，并且含有硫化氫等有毒氣體。在裝置發生火災、

設備或管線連接法蘭嚴重泄漏時，對人身、設備將構成嚴重的威脅。因此安全系統的設計是

保證裝置安、穩、長、滿、優操作的保障。

5.4.1防火

在裝置布置時中嚴格執行GB50160-1992《石油化工企業設計防火規范》（1999年版）

和GBJ16-1987《建筑設計防火規范》（2001年版）的防火規范。設備、設施和建筑物等之間

的防火間距滿足規范要求，建筑物的耐火等級和鋼結構的耐火保護嚴格遵守規范要求。

5.4.2防爆

嚴格執行GB50058-1992《爆炸和火災危險環境電力裝置設計規范》。在裝置布置設

計中正確合理協調易燃物質釋放源與裝置內的變配電所、控制室、明火設備之間的關系。盡

可能限制和縮小危險區的范圍。

5.4.3防毒

防毒主要是防止硫化氫中毒。酸性氣、液化氣、含硫污水和富胺液等物流中均含有硫

化氫，這些氣體或液體泄漏或放空，硫化氫都會泄防出來。設計時針對這些相關部位泄放源

在附近設置固定式檢測報警儀，報警信號送至控制室，燈光顯示。含硫污水密閉排放，送至

污水汽提裝置。

5.4.4防噪聲

設計選用低噪聲設備，加熱爐采用低噪聲火嘴，蒸汽放空口加設消聲器，使裝置噪聲

符合環保專業設計規定中所列要求。

5.4.5安全防護

盡量消除或減少可燃氣體和易燃液體蒸汽的產生和積聚，裝置內可燃氣體和易燃液體

均采用密閉系統排放。

對在不正常條件可能超壓的設備裝設安全閥，對于可能高壓串低壓的部位，需要采取

措施防止高壓串低壓，低壓部分安全閥的泄放量能滿足串壓時的泄放量。安全閥的設置要滿

足規范要求。

設置緊急停車系統。

5.5安全儀表系統（SIS）設計原則

5.5.1各應設置安全儀表系統，確保裝置操作的安全。

5.5.2根據裝置具體情況確定安全可靠的聯鎖方案。

5.5.3根據裝置的具體情況設置緊急停車系統、緊急放空系統。

5.5.4各工藝裝置要在PID圖上把相關的聯鎖關系、SIS的配置簡單地表示出來。

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5.6各裝置反應部分快速泄壓要求

5.6.1著火情況

對于操作壓力大于1.7MPa反應部分，正常考慮在15min時間內用手動按鈕把壓力

瀉至0.7MPa或容器設計壓力的50%o

5.6.2失控情況

對于可能會發生失控的反應器，將指定瀉壓裝置并根據SIL值動作。對于失控的危險

情況，相應瀉壓的SIS根據SIL值設定好。

5.7低液位停泵

5.7.1對下列情況，在上游容器低低液位（LL）時自動聯鎖停泵：

a）壓差AP大于7.0MPa的進料泵；

b）無密封泵。

5.7.2對所有其它情況，工程承包商應檢查泵的供應商是否有自動停車要求。PID圖上會有注

釋。

5.8帶流量控制的離心泵最小流量旁路線

5.8.1對下列情況考慮帶流量控制的離心泵的最小流量旁路線：

a）多級泵的壓差大于3.5MPa；

b）驅動機的動力大于160kW。

5.8.2因工藝原因（低處理量），裝置60%負荷時，離心泵的流量小于泵制造廠給出的最小

連續穩定流量的情況下，設置最小流量旁路線。

5.8.3泵出口控制閥為事故關。

5.8.4泵數據表給出工藝流量，不包括最小流量，最小流量應由泵供應商給出。

5.9在工藝容器和泵之間的自動聯鎖閥

對下列情況考慮設置自動聯鎖閥：

a）體積超過8m3輕組分（LPG）的工藝容器；

b）體積超過8m3并且裝有超過自燃溫度的產品或者溫度大于250°C工藝容器；

c）體積超過16m3并且裝有易燃產品的工藝容器；

d）自動聯鎖閥的關閉應導致相關泵的自動停車。

5.10重要用途備用泵的驅動機

對于重要用途的泵在選定蒸汽透平做驅動機的情況下，正常操作的泵用蒸汽透平做驅

動機，備用泵用電機驅動。

5.11進料罐或反應部分氣液分離器的高液位

為避免超量灌裝，要求有獨立的高液位報警（LAH）,必要時在進料罐進口管線增加隔

離閥。

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5.12壓縮機的隔離

為減小壓縮機區著火的影響后果，在功率大于150kW和輸送易燃或有毒氣體的任何

壓縮機出入口加裝遙控隔斷閥（電動或風動）。

5.13倒流超壓保護

5.13.1在泵的出口應考慮下列設置以防止倒流，當泵出口壓力為：

a）PV4.0MPa時，一個單向閥；

b）4.0MPaVPV8.0MPa時，不同類型的兩個單向閥（桿或軸吹止式，無撞擊型最合適）；

c）P>8.0MPa時，不同類型的兩個單向閥（桿或軸吹止式，無撞擊型最合適），增加設置

低流量情況下切斷聯鎖功能。

5.13.2若同一位號的泵有備用時，在泵的入口應考慮下列措施以防止倒流發生而引起的危

險，當泵出口壓力為：

a）PV4.0MPa時，入口閥門等級同出口閥門等級；

b）P>4.0MPa時，入口閥門等級同出口閥門等級或不提高等級而增加一個安全閥，根據

投資情況選擇經濟合理的方案。

5.13.3倒流量按下列原則考慮：

a）泵出口一個單向閥，倒流量按正常流量的90%計算；

b）泵出口兩個單向閥，倒流量按正常流量的10%計算。

5.14排放要求

為了減少對環境的污染，該項目應該對環保措施足夠重視，原則上廢物料的排放均應

密閉排放。至少應按滿足下列要求。

5.14.1廢氣（氮氣、空氣除外）密閉排放至火炬系統。特別要注意泵體的廢氣放空、現場儀

表的廢氣放空也要密閉排放。對于蒸汽壓高、降壓后容易汽化的介質放空，應設置泄壓線到

放空系統（如汽油泵、輕燃泵等）。對壓縮機入口分液罐、燃料氣分液罐等的脫液排放可直

接排放到放空系統。

5.14.2對比柴油輕的介質（包括柴油），其污油排放均應密閉排放至地下污油罐，密閉送出

裝置。特別要注意的是調節閥、泵進出口、泵入口過濾器、泵體、儀表（如液面計）、低點

等部位的排放應密閉排放。

5.14.3對于重油的污油排放原則上要求密閉排放。可根據具體情況具體設計，若不能密閉排

放，其排放閥均應設計絲堵，不能泄漏。檢修小量排放時，應考慮采用經濟合理措施收集廢

油（如用桶收集或其它），不允許排放到地面。

5.14.4裝置含硫污水應盡量減少排放量，其排放閥應加絲堵，不能排入地漏。或者在裝置內

設置地下含硫污水系統。污水汽提裝置應設置地下廢水收集罐，所有排放閥都要配帶盲板，

并密閉排放到地下廢水收集罐。

5.14.5硫磺回收裝置廢胺液排放量應盡量減少，其排放閥應加絲堵，不能排入地漏。或者在

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時間：2021年X月X日書山有路勤為徑，學海無涯苦作舟頁碼：第12頁共71頁

裝置內設置地下廢胺液手機系統。集中脫硫裝置和溶劑再生裝置均應設置地下廢胺液收集罐,

所有排放閥都要配帶盲板，并密閉排放到地下廢胺液收集罐。

5.15泵密封

在輸送下列介質情況下，應考慮采用雙機械密封（受壓或非受壓要根據工藝需要考慮）

或無密封泵（如屏蔽泵）：

a）LPG；

b）高于自燃點溫度的燃類或溫度大于250C；

c）有毒或致癌流體；

d）操作壓力為5.0MPa的泵。

5.16處理苯的強制規定

由于苯的致癌性，應采取適用的預防措施。

5.16.1對所含苯不小于0.5%（wt）和含C7?C9芳姓不小于25%（wt）的所有物流，下列措施適用：

a）密閉取樣；

b）帶地下罐的密閉芳燒收集系統，以收集相關工藝部分的排放，地下罐放在露天的坑里；

c）如果操作條件允許，采用雙機械密封或無密封泵；

d）閥、法蘭和連接件的詳細設計應滿足TWA（Time-WeightedAverage）暴露限制的要求，

即8小時工作日1ppm（OSHA的要求）。

5.16.2為減少芳煌排放到環境中，所有被芳煌飽和的水流都應被送至適當的加工和處理設施

處理。

5.17處理含H2s物流的強制規定

5.17.1當工藝裝置有H2s含量不小于10ppm（wt）的物流時，考慮要避免H2s泄露到大氣中，應

采取下列預防措施：

a）取樣流程帶密閉回路；

b）減壓膨