工艺流程图是工艺设计的关键文件,同时也是生产过程中的指导工具。
这里我们要讲的只是其在运用于生产实际中大家应了解的基础知识。它以形象的图形、符号、代号,表示出工艺过程选用的化工设备、管路、附件和仪表等的排列及连接,借以表达在一个化工生产中物量和能量的变化过程。流程图是管道、仪表、设备设计和装置布置专业的设计基础,也是操作运行及检修的指南。
在生产实际中我们经常能见到的表述流程的工艺图纸一般只有两种,也就是大家所知道的PFD和P&ID。
PFD实际上是英文单词的词头缩写,全称为Process Flow Diagram,翻译成中文就是“工艺流程图”的意思。
而P&ID也是英文单词的词头缩写,全称为Piping and Instrumentation Diagram,“&”在英语中表示and。整句翻译过来就是“工艺管道及仪表流程图”。二者的主要区别就是图中所表达内容多少的不同,PFD较P&ID内容简单。更明了的解释就是P&ID图纸里面基本上包括了现场中所有的管件、阀门、仪表控制点等,非常全面,而PFD图将整个生产过程表述明白就可以了,不必将所有的阀门、管件、仪表都画出来。
另外,还有一种图纸虽不是表述流程的,但也很重要即设备布置图。但相对以上两类图而言,读起来要容易得多,所以在后面只做简要介绍。
下面就介绍一下大家在图纸中经常看到的一些内容及表示方法。
1 流程图主要内容
不管是哪一种,那一类流程图,概括起来里面的内容大体上包括图形、标注、图例、标题栏等四部分,我们在拿到一张图纸后,首先就是整体的认识一下它的主要内容。具体内容分别如下:
a 图形 将全部工艺设备按简单形式展开在同一平面上,再配以连接的主、辅管线及管件,阀门、仪表控制点等符号。
b 标注 主要注写设备位号及名称、管段编号、控制点代号、必要的尺寸数据等。
c 图例 为代号、符号及其他标注说明。
d 标题栏 注写图名、图号、设计阶段等。
明确了图纸的四个主要组成,我们就可以逐一了解每一部分的具体内容,在读工艺施工流程图时,首先了解标题栏和图例说明,从中掌握所读图样的名称、各种图形符号、代号的意义及管路标注等;然后在掌握设备的名称和代号、数量的基础上,了解主要物料流程线,按箭头方向逐一找其所通过的设备、控制点和经每台设备后的生成物和最后物料的排放处;最后了解其他流程线,如蒸汽线、冷凝水线及上、下水管线等。
2 流程图中设备的表示方法
流程图上的设备都标注设备位号和名称,设备位号一般标注在两个地方。第一是在图的上方或下方,要求排列整齐,并尽可能正对设备,在位号线的下方标注设备名称;第二是在设备内或其近旁,此处仅注位号,不注名称。当几个设备或机器为垂直排列时,它们的位号和名称可以由上而下按顺序标注,也可水平标注。
工艺设备位号的编法是这样的:每个工艺设备均应编一个位号,在流程图、设备布置图和管道布置图上标注位号时,应在位号下方画一条粗实线,位号的组成如下图所示:
主项代号一般用两位数字组成,前一位数字表示装置(或车间)代号。后一位数字表示主项代号,在一般工程设计中,只用主项代号即可。装置或车间代号和主项代号由设计总负责人在开工报告中给定;设备顺序号用两位数字01、02、…、10、…表示;相同设备的尾号用于区别同一位号的相同设备,用英文字母A、B、C、……尾号表示。常用的设备分类代号见下表,一般用设备英文名称的首字母作代号。
常用设备分类代号 | |||||
序号 | 设备名称 | 代号 | 序号 | 设备名称 | 代号 |
1 | 塔 | T | 7 | 火炬、烟囱 | S |
2 | 泵 | P | 8 | 换热器、冷却器、蒸发器 | E |
3 | 压缩机、鼓风机 | C | 9 | 起重机、运输机 | L |
4 | 反应器 | R | 10 | 其它机械及搅拌器 | M |
5 | 容器(贮槽、贮罐) | V | 11 | 称量设备 | W |
6 | 工业炉 | F | 12 | 其它设备 | X |
3 流程图中管道的表示方法
工艺管道用管道组合号标注,管道组合号由四部分组成,即管道号(或管段号,由三个单元组成)、管径、管道等级和隔热或隔声。共分为三组,用一短横线将组与组之间隔开,隔开两组间留适当的空隙,组合号一般标注在管道的上方,如图所示:
第一组有三个单元,分别为物料代号、主项编号及管道顺序号。其中第1单元为物料代号,由1~3位英文字母表示,各种物料代号见下表,表中未规定的物料代号的由专业技术人员按英文字母选取。
常用物料代号规定 | |||||||
物料代号 | 物料名称 | 物料代号 | 物料名称 | 物料代号 | 物料名称 | 物料代号 | 物料名称 |
AR AM BD BW BR BS CA CS CWS CWR DR | 空气 氨 排污 锅炉给水 冷冻盐水(回) 冷冻盐水(供) 压缩空气 化学污水 循环冷却水(供) 循环冷却水(回) 排液、排水 | DW F FG FO FS GO HM HWR HWS HS IA | 饮用水、生活用水 火炬排放 燃料气 燃料油 熔盐 填料油 热载体 热水(回) 热水(供) 高压蒸汽 仪表空气 | LO LS MS NG N O PS PA PG PL PW | 润滑油 低压蒸汽 中压蒸汽 天然气 氮 氧 工艺固体 工艺空气 工艺气体 工艺液体 工艺水 | R RO RW SL SC SO SW TS V VA | 冷冻剂 原料油 原水 泥浆 蒸汽冷凝水 密封油 软水 拌热蒸汽 放空气 真空放空气 |
第2单元为主项编号,按工程规定的主项编号填写,采用两位数字,从01、02开始至99为止;第3单元为管道顺序号,相同类别的物料在同一主项内以流向先后为序,顺序编号。采用两位数字,从01、02开始,至99为止。第一组的三个单元组成管道号(管段号)。
第二组由第4、第5两个单元组成,其中第4单元为管道尺寸,一般标注公称直径。以mm为单位,但只注数字,不注单位;第5单元为管道等级由三个部分组成,见下图所示:
其中第一部分为管道的公称压力(MPa)等级代号,用大写英文字母表示,A~K用于ANSI标准压力等级代号(其中I、J不用),L~Z用于国内标准压力等级代号(其中O、X不用)。管道压力等级代号具体含义参见下表:
管道压力等级代号 | |||
用于ANSI标准 | 用于国内标准 | ||
代号 | 含义(LB) | 代号 | 含义(MPa) |
A | 150 | L | 1.0 |
B | 300 | M | 1.6 |
C | 400 | N | 2.5 |
D | 600 | P | 4.0 |
E | 900 | Q | 6.4 |
F | 1500 | R | 10.0 |
G | 2500 | S | 16.0 |
—— | —— | T | 20.0 |
—— | —— | U | 22.0 |
—— | —— | V | 25.0 |
—— | —— | W | 32.0 |
第二部分为顺序号,用阿拉伯数字表示,由1开始;第三部分为管道材质类别,用大写英文字母表示,其含义如下:A—铸铁;B—碳钢;C—普通低合金钢;D—合金钢;E—不锈钢;F—有色金属;G—非金属;H—衬里及内防腐。
第三组由第6单元组成,为隔热或隔声代号,其表示方法见下表:
常用隔热及隔热代号 | ||
代号 | 功能类型 | 备注 |
H | 保温 | 采用保温材料 |
C | 保冷 | 采用保冷材料 |
P | 人身防护 | 采用保温材料 |
D | 防结露 | 采用保冷材料 |
E | 电伴热 | 采用电热带和保温材料 |
S | 蒸汽伴热 | 采用蒸汽伴管和保温材料 |
W | 热水伴热 | 采用热水伴管和保温材料 |
O | 热油伴热 | 采用热油伴管和保温材料 |
J | 夹套伴热 | 采用夹套管和保温材料 |
N | 隔声 | 采用隔声材料 |
当工艺流程简单,管道品种规格不多时,管道组合号中的第5、6两个单元可省略。第4单元的尺寸可直接填写管子的外径×壁厚,并标注工程规定的管道材料代号。
4 阀门与管件的表示方法
流程图中全部阀门和各种管路附件,如补偿器,软管、永久(临时)过滤器、盲板、疏水器、视镜、阻火器、异径接头、下水漏斗及非标准管件等都在图例中示意出来了,所以大家在读图时参考图例部分就可以很顺利的读懂图纸,在这里将不再赘述。
5 仪表控制及分析取样点表示方法
工艺流程图中标注出了全部与工艺有关的检测仪表、调节控制系统、分析取样点和取样阀。其符号、代号规定见下表:
被测变量和仪表功能的字母代号 | |||||||
字母 | 第一字母 | 后继字母 | 字母 | 第一字母 | 后继字母 | ||
被测变量 | 修饰词 | 功能 | 被测变量 | 修饰词 | 功能 | ||
A | 分析 | 报警 | N | 供选用 | 供选用 | ||
B | 喷嘴火焰 | 供选用 | O | 供选用 | 节流孔 | ||
C | 电导率 | 控制 | P | 压力或真空 | 试验点 | ||
D | 密度 | 差比(分数) | Q | 数量或件数 | 积分、积算 | 积分、积算 | |
E | 电压 | 检出原件 | R | 放射性 | 记录或打印 | ||
F | 流量 | S | 速度或频率 | 安全 | 开关或联锁 | ||
G | 尺度 | 玻璃 | T | 温度 | 传达(变送) | ||
H | 手动 | U | 多变量 | 多功能 | |||
I | 电流 | 扫描 | 指示 | V | 粘度 | 阀、挡板 | |
J | 功率 | W | 重量或力 | 套管 | |||
K | 时间或时间程 | 自动、手动操作器 | X | 未分类 | 未分类 | ||
L | 序 | Y | 供选用 | 计算器 | |||
M | 物位 | 指示灯 | Z | 位置 | 驱动器 | ||
水分或湿度 | 执行器 |
仪表控制点的符号图形一般用细实线绘制,符号图形、各种执行机构和调节阀的符号在图例中也可以找到。
仪表图形符号和字母代号组合起来,可以表示工业仪表所处理的被测变量和功能,或表示仪表、设备、元件、管线的名称;字母代号和阿拉伯数字编号组合起来,就组成了仪表的位号。
在检测控制系统中,一个回路中的每一个仪表或元件都应标注仪表位号。仪表位号由字母组合和阿拉伯数字编号组成。第一个字母表示被测变量,后继字母表示仪表的功能。数字编号表示仪表的顺序号,数字编号可按车间或工段进行编制,如下图所示。
6 设备布置图
工艺施工流程图中所确定的设备、管路和控制点必须按工艺要求,合理地进行布置和安装。用以表达一个车间或一个工段的设备,在厂房内外布置安装情况的图样,称为设备布置图。建筑图是按正投影原理绘制视图的。它包括立面图、剖面图和平面图等,常用的建筑图多为厂房的平面图和剖面图。
建筑制图标准中规定:厂房建筑图中的承重墙、柱,墙垛,用点划线画出它们的定位轴线并编号。平面图上纵向定位轴线,应按水平方向从左至右顺次用阿拉伯数字编号,横向定位的轴线,则按垂直方向由下而上顺欢用大写拉了字母编号。在立面图和剖面图上,可只画出最外侧的墙或柱的定位轴线并编号。
厂房某一部分的相对高度尺寸,称为“标高”。标高数值以米为单位,一般注至小数点后第三位。标高一般以首层地面为零点标高,注成±0.000,零点标高以上为正数标高,正数标高数值前不加正号;零点标高以下为负数标高,负数标高值前加写负号。
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