第9章化工非工藝設計9.1土建設計9.2設備設計9.3電氣設計9.4自控設計9.5給排水設計9.6采暖通風設計9.7安全防火9.8環境保護工藝專業在初步設計階段向其他專業提供第一次設計條件，各專業根據條件確定各自的方案，開始設計。在施工圖設計階段，提供二次條件，為各專業完善設計提供條件。

化工設計工藝設計總圖設計設備設計管路設計土建設計電氣設計自控設計給排水設計采暖通風設計技術經濟非工藝設計9.1土建設計建筑專業結構專業根據建筑標準，對化工廠各類建筑物進行設計；根據建設單位環境，提出新建建筑物的立面處理和內外裝修標準；說明墻體、門、窗、地平、樓面和屋面的工程做法對有防腐、防爆、高溫等特殊要求的車間提出處理措施。確定地基處理方案、廠房結構型式；對主要結構構件如基礎、柱、樓層梁、板、屋架等進行設計和選型；說明地區性特殊問題、在設計中采取的措施及對施工的特殊要求等。設計內容：全廠所有建筑物、構筑物，包括框架、設備基礎、平臺、爬梯等構件設計。化工建筑設計中應注意以下幾方面的問題：

(1)有易燃、易爆產品及危險的生產車間必須在建筑結構和布置上考慮防火、防爆要求，并采取必要的措施。(2)要考慮建筑結構的耐腐蝕性。(3)散發有害氣體的車間，建筑上要保證工人的操作環境衛生和安全。(4)考慮特殊的溫度和濕度要求。(5)有強烈震動的機械裝置的工藝車間，如離心機、壓縮機、破碎機等，要考慮建筑結構的抗震要求和堅固性。9.2設備設計

對于非標準設備則由工藝專業提供工藝參數，由設備專業進行設計，圖紙交付設備制造廠進行制造。化工生產中的反應器、換熱器、分離器、貯運容器等都屬于壓力容器。

(1)按壓力大小將容器分為四個等級低壓容器：0.1≤p<1.6MPa

中壓容器：1.6≤p<10.0MPa

高壓容器：10.0≤p<100MPa

超高壓容器：p≥100MPa常壓容器p≤0.1MPa和真空容器不屬于壓力容器范圍。(2)按壓力容器監察規程將容器分為三類介質性質非易燃無毒/輕毒性易燃中度毒性高度毒性/極度毒性PV值/MPa

m3≥0.5≥10≥0.2低壓/MPa0.1≤P≤1.6換熱容器分離容器一類容器儲存容器反應容器管殼式余熱鍋爐搪玻璃壓力容器中壓/MPa1.6≤P≤10換熱容器二類容器分離容器儲存容器反應容器管殼式余熱鍋爐搪玻璃壓力容器高壓/MPa10≤P≤100換熱容器分離容器三類容器儲存容器反應容器管殼式余熱鍋爐搪玻璃壓力容器使用強度級別較高材料制造壓力容器移動式壓力容器球形儲罐(容積≥50m3)低溫液體儲存容器(容積≥5m3)注：表中P代表設計壓力，V代表壓力容器的幾何容積。

國家監察部門規定：無論是設計單位或是制造單位，必須經過申報與考核，方可取得進線一類、二類或三類容器設計的設計許可證，或制造許可證。

9.3電氣設計

電氣部分包括動力、照明、避雷、弱電、變電、配電等。一、供電1.供電電壓及負荷等級化工生產用電電壓最高為6000V，中小型電機為380V；輸電網是高壓電，一般在10~330kV范圍內，須經過變壓才能使用。車間高壓一般為6000V或3000V(多為6000V)，低壓為380V。150kW以上電機選用6000V，150kW以下電機選用380V；當高壓為3000V時，100kW以上電機選用3000V，100kW以下電機選用380V。根據設備要求，將其電力負荷分成一級負荷、二級負荷、三級負荷。一級負荷要求最高，用電設備要求連續運轉，突然停電將造成火災、爆炸、機械損失及人員傷亡，或造成巨大經濟損失。2.供電中的防火防爆

《爆炸和火災危險環境電力裝置設計規范》（GB50058-92）根據爆炸性物質出現的頻繁程度、持續時間與危險程度，將爆炸性氣體環境分為0區、1區和2區三個危險區域。

0區：正常情況下，連續、短時間頻繁出現或長時間存在爆炸性氣體混合物的環境；1區：正常運行時可能出現爆炸性氣體混合物的環境；2區：正常運行時不可能出現爆炸性氣體混合物的環境，或即使出現也僅是短時存在的環境。在下列情況，危險區域等級要作相應變動：離開危險介質設備在7.5m之內的立體空間，對于通風良好的敞開式、半敞開式廠房或露天裝置區可降低一級；封閉式廠房中爆炸和火災危險場所范圍由以上條件按建筑空間分隔劃分，與其相鄰的隔一道有門墻的場所，可降低一級；如果通過走廊或套間隔開兩道有門的墻，則可作為無爆炸及火災危險區；而對地坑、地溝因通風不良及易積聚可燃介質區要比所在場所提高一級。電器設備選擇：區域爆炸危險等級確定后，根據不同情況選擇相應的防爆電器。屬于0區、1區和2區的都應選用防爆電器，線路應按防爆要求敷設。防爆電氣設備應根據爆炸危險環境區域和爆炸物質的類型、級別、組別選型。類型——按防爆電器的防爆結構分6類：

防爆安全型(標志A)、

隔爆型(標志B)、

防爆充油型(標志C)

、

防爆通風(或充氣)型(標志F)

防爆安全型火花型(標志H)

防爆特殊型(標志T)。防爆電器選型

危險區域0區、1區2區2區電機隔爆、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、防爆充油、防爆通風充氣、安全火花型任何一種防爆型防塵型移動式隔爆、防爆充氣、安全火花型隔爆、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、防爆通風型隔爆、防爆充油防爆通氣、安全火花型隔爆、防爆通風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二、電氣設計條件

1.動力設計條件生產特點，用電要求；提出設備布置平面圖，標明用電設備的名稱和位置；提供用電設備條件表，如表8-4所示；電加熱表（溫度、控制精度、熱量、工作時間）；用電設備的自控要求及其他用電量。2.照明條件在設備平面布置圖上標明照明位置及照明度；照明地區的面積和體積及照度；照明四周的環境要求；特殊要求，如事故照明、檢修照明、接地等。3.弱電標明弱電設在設備平面布置圖上位置(電訊設備、儀表用電位置)；設置火警信號、警衛信號；生產聯系訊號、電話、揚聲器、電視監視器等。4.避雷設計——按《建設物防雷設計規范》（GB50057—94）執行，根據工業建筑的防雷等級，針對不同情況采取相應的防雷措施。防雷等級分類：第一類：建筑物中存在爆炸物或經常產生爆炸性混合物，故有可能由于電火花而引起爆炸者。第二類，類似于第一類，但僅在事故時才能形成爆炸性混合物的場合，且不致引起大破壞和人身死亡者。第三類，不屬于第一類和第二類，但還需要保護的建筑物，如水塔、煙囪、木材加工車間等。

9.4自控設計（略）

9.5給排水設計生產用水——工藝用水、冷卻用水和鍋爐給水輔助生產用水——清洗設備及清洗工作環境用水生活用水消防用水化工工業用水水源自備水源——深井水(地下水)或河流水、湖泊水(地面水)市政供水系統給排水水質要求：SH3099-2000石油化工給排水水質標準SHJ1080-1991煉油廠給排水水質標準

一、采暖采暖——在冬季調節生產車間及生活場所的室內溫度，達到生產工藝及人體生理要求，實現化工生產的正常進行。按采暖系統蒸汽壓力分低壓和高壓(界線為0.07MPa)，常采用0.05~0.07MPa低壓蒸汽采暖系統。還可采用熱風采暖系統——將空氣加熱到一定的溫度（70℃）送入車間，它除采暖外還兼有通風作用。9.6采暖通風設計二、通風通風作用：排除車間余熱、余濕、有害氣體及粉塵。通風方式：

(1)自然通風——設計中指的是有組織的自然通風（可以調節和管理），可利用室內外空氣溫差引起的相對密度差和風壓進行自然換氣。

(2)機械通風——分三種①局部通風——局部吸風罩；②全面通風；③有毒氣體的凈化和高空排放。工程名稱工程代號采暖通風與空調、局部通風設計條件審核設計階段項目(或工段)名稱校核提資日期編制編號采暖通風與空調局部通風序號房間名稱防爆等級生產類別室溫/℃濕度有害氣體或灰塵事故排風設備位號其他設備備注序號設備位號及名稱有害物質及粉塵密閉設備敞開設備要求通風方式特殊要求(風量、風壓、溫濕度等)備注正(負)壓/Pa潔凈級別冬季夏季冬季夏季名稱數量/(mg/m3)名稱數量操作面積/m3排氣溫度/℃有害物源溫度/℃通風或排風間斷或連續采暖通風與空調、局部通風設計條件9.7安全防火一、安全技術措施1.生產和貯存按危險化學品火災危險性分類⑴貯存易燃、可燃液體的火災危險性分類按閃點分甲，乙，丙類，即：甲級貯存，乙級貯存，丙級貯存(庫存)⑵工藝裝置及其設備、機械、建筑物火災危險性分類按危險化學品的閃點、自燃點、爆炸下限及其性質等將生產車間分為甲，乙，丙，丁，戊類別；即：甲級生產，乙級生產…….耐火等級建筑層數防爆電機電氣甲級生產貯存1.2級單層隔爆型乙級生產貯存1.2級1~3層放寬（充砂型，充油型）丙級生產貯存1~3級放寬2.預防形成爆炸性混合物⑴防止泄漏：防危險化學品的跑，冒，滴，漏；⑵惰性介質保護：N2、CO2、水蒸汽等；⑶通風換氣；⑷安全監測及連鎖（如多位閥）⑸色標：如氣焊的氧氣膠管為黑色（或藍色），乙炔膠管為紅色。⑶根據不同危險類型采取相應的安全措施。3.消除著火源著火源主要有：⑴電能轉化為著火源：電火花，電弧，靜電放電，短路，雷擊，電磁輻射(BP機、手機等)；⑵機械能轉化為著火源：摩擦，撞擊，絕熱壓縮等；⑶化學能轉化為著火源：自熱自燃，化學反應熱，各種明火(爐子，噴燈，煙頭……)⑷熱表面：煙囪，暖氣片，熾熱物體……⑸光能(日光照射)轉化為著火源等。采取安全措施：如靜電防護，防雷，防爆電機電器，保護性接地接零，機器潤滑消除摩擦，采用不產生火花的工具（銅制工具），嚴禁煙火，防日曬等等。4.限制火災蔓延的措施如防火門，阻火裝置(細孔銅網等)，防爆泄壓裝置(防爆膜—爆破片)等。5.安全間距防止燃燒三個基本條件的相互作用，如規定氣焊工作點距乙炔瓶10m以上；電石庫距鑄工車間30m以上等。6.工藝參數的控制工藝參數主要指溫度、壓力、流量、物料配比等。防超壓：壓力表，安全閥等；防超溫：溫度計，連鎖等；防泄漏：氣密性檢驗等。7.運輸安全要求8.儲存安全要求在選擇工藝操作條件時，對物料配比要避免可燃氣體或蒸氣同空氣的混合物落在爆炸極限范圍內；需要使用溶劑時，在工藝生產允許的前提下，設計上盡量選用火災危險性小的溶劑；使用的熱源盡量不用明火(可采用蒸汽或熔鹽加熱