化工廠系統(tǒng)設(shè)計（第三版）

代號索引
第1章　引言　11
1.1　系統(tǒng)工程的定義 11
1.2　基本知識和熟練要求 12
1.3　系統(tǒng)設(shè)計的重要性 12
第2章　管道儀表流程圖的圖面布置和制圖要求　13
2.1　圖面布置 13
　2.1.1　工藝管道儀表流程圖 13
　2.1.2　公用工程發(fā)生管道儀表流程圖 14
　2.1.3　公用工程分配管道儀表流程圖 14
　2.1.4　輔助系統(tǒng)管道儀表流程圖 14
2.2　管道儀表流程圖的圖號編制 14
2.3　管道儀表流程圖的制圖要求 14
2.4　管道儀表流程圖的設(shè)計內(nèi)容 21
　2.4.1　設(shè)備 21
　2.4.2　配管 22
　2.4.3　儀表和儀表配管 23
2.5　管線號的編制 25
　2.5.1　需要編號的管線 25
　2.5.2　不必編號的管線 25
　2.5.3　管線編號原則 25
　2.5.4　管線表 26
　2.5.5　管線表填寫原則 28
　2.5.6　管線表內(nèi)容 28
參考文獻 29
第3章　化工裝置建造材料選用　30
參考文獻 33
第4章　配管　34
4.1　工業(yè)用管和管件 34
　4.1.1　工業(yè)用管 34
　4.1.2　管件 39
　4.1.3　法蘭 39
4.2　閥門 41
　4.2.1　閥門種類 41
　4.2.2　閥門的選用 42
4.3　管道設(shè)計考慮要點 42
　4.3.1　管道 42
　4.3.2　切斷措施 46
　4.3.3　控制閥 47
4.3.4　放空和放凈 48
　4.3.5　取樣 50
參考文獻 50
第5章　儀表和控制　52
5.1　基本控制方案 52
5.2　工藝測量用儀表 59
　5.2.1　壓力儀表 59
　5.2.2　溫度儀表 60
　5.2.3　流量儀表 61
　5.2.4　液面儀表 64
　5.2.5　分析儀 65
　5.2.6　其他檢測儀表 67
　5.2.7　傳感器和變送器 68
　5.2.8　控制閥及其附件 68
5.3　聯(lián)鎖和可編程序控制器(PLC) 73
5.4　集中分散控制系統(tǒng)(DCS) 74
參考文獻 74
第6章　供電和電動機　76
6.1　化工廠的供電 76
6.2　不間斷電源(UPS)和備用電源 76
6.3　電動機的運行 77
參考文獻 78
第7章　工藝設(shè)備　79
7.1　泵 79
　7.1.1　動力泵 80
　7.1.2　容積式泵 93
7.2　風機和鼓風機 98
　7.2.1　離心式風機和鼓風機 99
　7.2.2　容積式鼓風機 107
7.3　壓縮機 109
　7.3.1　離心式壓縮機 109
　7.3.2　往復式壓縮機 125
7.4　真空設(shè)備 135
7.5　蒸汽透平 144
7.6　壓力容器 149
7.7　塔 159
　7.7.1　蒸餾塔 159
　7.7.2　吸收、汽提和急冷塔 172
7.8　儲罐 179
　7.8.1　常壓儲存 179
　7.8.2　壓力儲存 182
7.9　換熱器 188
　7.9.1　管殼式換熱器 193
　7.9.2　螺旋板換熱器 198
　7.9.3　板式換熱器 199
　7.9.4　空冷器 201
7.10　加熱爐和蒸汽鍋爐 206
　7.10.1　加熱爐 206
　7.10.2　蒸汽鍋爐 232
7.11　過濾器 237
7.12　輸送機 247
7.13　其他設(shè)備 252
參考文獻 255
第8章　環(huán)境保護和生產(chǎn)人員的健康及安全　259
8.1　環(huán)境保護 259
8.2　生產(chǎn)人員的健康和安全 261
參考文獻 263
第9章　操作　264
9.1　工廠的組織架構(gòu)和運行 264
9.2　設(shè)計和生產(chǎn)人員的立場和觀點的不同 265
第10章　安全　267
10.1　安全設(shè)計理念 267
10.2　安全分析方法 270
10.3　壓力泄放裝置的選擇與應用 276
　10.3.1　有關(guān)壓力泄放裝置的專業(yè)名詞 276
　10.3.2　壓力泄放設(shè)施的組合結(jié)構(gòu)及分類 278
　10.3.3　制定壓力泄放裝置需要泄放量和考慮要點 282
　10.3.4　選用壓力泄放裝置考慮要點 288
　10.3.5　安全閥泄放能力的計算 290
　10.3.6　安全閥計算實例 297
　10.3.7　安全閥的安裝 299
　10.3.8　安全閥規(guī)格書的填寫 304
參考文獻 311
第11章　公用工程系統(tǒng)設(shè)計　313
11.1　水系統(tǒng)、水處理和分配 313
　11.1.1　生水系統(tǒng) 313
　11.1.2　生活用水系統(tǒng) 314
　11.1.3　雜用水系統(tǒng) 314
　11.1.4　冷卻水系統(tǒng) 315
　11.1.5　消防水系統(tǒng) 318
11.2　蒸汽分配、鍋爐給水和蒸汽冷凝水系統(tǒng) 322
　11.2.1　蒸汽分配系統(tǒng) 322
　11.2.2　鍋爐給水系統(tǒng) 324
　11.2.3　蒸汽冷凝水系統(tǒng) 328
11.3　雜用壓縮空氣和儀表壓縮空氣系統(tǒng) 331
11.4　惰性氣體和氮封 336
11.5　燃料的分配 341
　11.5.1　燃料油系統(tǒng) 341
　11.5.2　燃料氣系統(tǒng) 342
11.6　乙二醇系統(tǒng) 343
11.7　火炬系統(tǒng) 345
參考文獻 347
第12章　水力計算　349
12.1　流體物理特性和水力計算基本概念 349
12.2　基本管道尺寸和壓降的計算方法 355
　12.2.1　流速法 355
　12.2.2　壓降法 356
12.3　特殊管線的水力計算 363
　12.3.1　重力流 363
　12.3.2　長距離氣體輸送管線 365
　12.3.3　真空管線 365
　12.3.4　安全閥的進口和出口管道的尺寸計算 365
　12.3.5　氣液兩相流管線 367
　12.3.6　蒸汽冷凝水管線的壓降 368
　12.3.7　熱虹吸再沸器的水力計算 370
　12.3.8　加熱爐的傳輸管線 371
　12.3.9　泵凈正吸入壓頭NPSH的計算 372
12.4　控制閥的選用原則 373
12.5　泵的計算 378
12.6　壓縮機的計算 388
參考文獻 397
第13章　管道儀表流程圖的設(shè)計　398
13.1　管道儀表流程圖設(shè)計步驟 398
　13.1.1　管道儀表流程圖初步分析考慮要點 398
　13.1.2　繪制初步管道儀表流程圖 401
　13.1.3　初步的水力計算 403
　13.1.4　工藝流程圖的危險和操作分析(HAZOP) 404
　13.1.5　確定設(shè)計壓力、設(shè)計溫度、最高溫度、最低設(shè)計溫度 404
　13.1.6　管道儀表流程圖的設(shè)計 416
　13.1.7　管道儀表流程圖安全性的詳細分析 418
　13.1.8　故障類型和影響分析(FMEA)復查 421
13.2　工程設(shè)計中的管道儀表流程圖開展的實踐 422
　13.2.1　管道儀表流程圖的初步條件版 422
　13.2.2　管道儀表流程圖的內(nèi)部審核版 422
　13.2.3　管道儀表流程圖的供安全分析版 423
　13.2.4　管道儀表流程圖的供建設(shè)單位批準版 423
　13.2.5　管道儀表流程圖的設(shè)計版 424
　13.2.6　管道儀表流程圖的施工版 424
　13.2.7　管道儀表流程圖的竣工版 425
　13.2.8　管道儀表流程圖的修改管理 425
參考文獻 426
第14章　管道儀表流程圖的設(shè)計實例　427
14.1　設(shè)計實例(一)——油田氣凝液儲罐設(shè)施 427
　14.1.1　裝置工藝流程說明 427
　14.1.2　工藝管道儀表流程圖 428
　14.1.3　公用工程分配系統(tǒng)管道儀表流程圖 436
14.2　設(shè)計實例(二)——原油減壓分餾塔 438
　14.2.1　減壓分餾系統(tǒng)簡單的流程說明 438
　14.2.2　減壓分餾系統(tǒng)的操作 440
　14.2.3　管道儀表流程圖的設(shè)計 441
參考文獻 509
第15章　尋找系統(tǒng)故障　510
15.1　熟練人員的短缺 510
15.2　尋找故障的過程 511
15.3　一個尋找系統(tǒng)故障的個案 512
參考文獻 514
第16章　嚴重錯誤個案　515
16.1　乙烯塔現(xiàn)場退火處理 515
16.2　熱空氣注入已運行的燃料氣和火炬系統(tǒng) 515
16.3　大型冷卻水泵氣蝕 517
16.4　減壓塔壓力達不到設(shè)計指標 518
16.5　壓縮機系統(tǒng)重大設(shè)計錯誤 519
參考文獻 525
附錄　526
附錄1　設(shè)計常用的圖表 526
附表1　流水穿越Sch.40壁厚鋼管 526
附表2　飽和水和飽和蒸汽的特性(壓力) 528
附表3　過熱蒸汽的特性 529
附圖1　烴類的蒸氣壓力(摘自API技術(shù)數(shù)據(jù)手冊， 1977.9) 531
附圖2　水在鋼管內(nèi)流動的流速和壓頭損失 532
附圖3　水的比定壓熱容值 533
附圖4　混合物組分分子摩爾分數(shù)和質(zhì)量分數(shù)的計算 533
附錄2　英制/SI制計算單位對換表 534
結(jié)束語 538