化工工艺专业设计统一规定.pdf

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1051-PE04-CP-01工程有限公司专业设计统一规定第页共页10114上系统附加条件后的最高压力。2、容积式泵系统容积泵的输出压力主要受泵壳体的强度和驱动机的力矩限制,因此对容积式泵通常不用“关闭压力”一词,而用“停止压力”(即使得驱动机停止运转所需压差)。“停止压力”通常比它的正常工作压力高许多,因此,容积式泵输出管道上的设备不应按“停止压力”设计。容积式泵输出管道上的设备最高压力是工艺专业提出的设备最高工作压力加上系统附加条件。容积泵出口管道上设备的最高工作压力,可取设备的正常工作压力加上系统附加条件。其压力应足够高,以避免压力波动时安全阀起跳。3、冷冻系统冷冻系统的设备最高工作压力,其高压侧和低压侧应分别确定。冷冻系统在停车后,高压侧压力将降低,而低压侧压力将升高至系统中两侧压力相等,此时的压力即为“停车压力”(按高压侧至低压侧等流来计算)。高压侧的最高工作压力应高于“停车压力”;低压侧的最高工作压力为“停车压力”加上一定的裕量,此裕量取决于系统停车期间输入的热量和冷冻剂的热力学性质。长期停车时低压侧的最高工作压力取最高预期环境温度下的平衡压力。4、压缩机系统(1)处于压缩机系统中安全阀下游设备的最高工作压力,应取安全阀的定压。(2)处于压缩机系统中安全阀上游设备的最高工作压力,应取安全阀开启压力加上设备至安全阀在最大流量下的压力降。(3)在选取压缩机系统中设备的最高工作压力时,同时还应注意以下两点:安全阀应尽可能设在系统内工作温度最接近常温的地方;紧靠安全阀上游的设备的最高工作压力,是确定系统其余设备最高工作压力的基准。5、安全泄压系统(1)如果某一压力源下游的所有设备上没有设置安全阀,则一旦控制阀因事故关闭或阀门误操作关闭后,阀前系统压力将上升至同压力源出口压力。故该系统中的设备最高工作压力应等于压力源在该情况下的最高压力与静压力之和。(2)当安全阀不直接安装在设备本体上,而安装在与这些设备相连的系统上(如:加氢装置高压系统的安全阀,在高压分离器出口处而不在反应器上),这些设备(如反应器)的最高工作压力应考虑系统压降的影响。(3)与全厂公用工程系统连通的容器,如压缩空气罐、氮气罐等,如果本身不设安全阀,其最高工作压力可根据全厂公用工程系统安全阀定压反算确定。6、塔系统(1)塔系统包括塔、再沸器、塔顶冷凝器和回流罐。:..内蒙古京能锡林煤化有限责任公司基础工程设计0B版锡林郭勒盟东乌旗褐煤提质项目11051-PE04-CP-01工程有限公司专业设计统一规定第页共页11114(2)塔的最高工作压力,应按塔顶正常工作压力并加上系统附加条件来确定。7、储存液化烃容器(1)储存临介温度高于50℃的液化烃的压力容器,当设计有可靠的保冷设施,其最高工作压力为所储存的液化烃在可能达到的最高工作温度下的饱和蒸气压,如无保冷设施,其最高工作压力不得低于该液化烃在50℃时的组分的饱和蒸气压。(2)储存临介温度低于50℃的液化烃的压力容器,当设计有可靠的保冷设施,并能确保低温储存的,其最高工作压力不得低于实测的最高温度下的饱和蒸气压;没有实测的数据或没有保冷设施的压力容器,其最高工作压力不得低于该液化烃在规定的最大充装量时,温度为50℃的液化烃的饱和蒸气压。(3)常温下储存混合液化烃的压力容器,应以50℃为设计温度。当其50℃的饱和蒸气压低于异丁烷的50℃的饱和蒸气压时,取50℃的异丁烷的饱和蒸气压为最高工作压力;当其高于50℃异丁烷的饱和蒸气压时,取50℃丙烷的饱和蒸气压为最高工作压力;当高于50℃丙烷的饱和蒸气压时,取50℃丙烯的饱和蒸气压为最高工作压力。8、特殊情况在下列情况,工艺应适当提高设备的最高工作压力:(1)极度危害和高度危害的介质的排放,受到环境限制或直接影响到人身和环境安全的情况;(2)某些场合,如沥青、石蜡、油浆等易凝物料或某些浆液,在排放时会在安全装置和排放系统中凝固;以及水或其它物料,在排放时可能冻结,使排放系统堵塞的情况;(3)氢气和含氢气体混合物();(4)由于化学反应或其它原因,可能引起工作压力急剧上升的情况。、容器设计压力,应符合下表中的规定容器设计压力选取表类型设计压力常压容器常压下工作设计压力为常压,~(g)~(当最高工作压力偏高装有安全阀时可取下限,反之可取上限),且不低于安全阀开启压力:..内蒙古京能锡林煤化有限责任公司基础工程设计0B版锡林郭勒盟东乌旗褐煤提质项目11051-PE04-CP-01工程有限公司专业设计统一规定第页共页12114不小于最大标定爆破压力范围,详见《爆破片的装有爆破片设置和选用》(HG/-95)不低于安全阀开启压力加上流体从容器流至安出口管线上装有安全阀全阀处的压力降。容器位于泵进口侧,且无取无安全泄放装置时的设计压力,(g)外进行校核容器位于泵出口侧,(g)进行比较,两者取较小值无夹套真空容器未设安全泄按全真空条件设计[(g)放装置真空容器按外压容器设计,设计压力取无夹套真空容器规夹套内为容器壁定的压力值,再加夹套内设计压力,且必须校核内压的带在夹套试验压力(外压)下的稳定性夹套真空容器夹套壁设计内压力按内压容器规定选取设计外压力取不小于在工作过程中可能产生的最外压容器大内外压力差介质为丁烷、丁烯、(g)烯时常温储存下,烃类液介质50℃(g)(g)时混合液化石油气(丙介质为液态丙烷或介质烯与丙烷50℃(g)(g)时、(g)时混合物)容介质为液态丙烯或介质器50℃(g)(g),:..内蒙古京能锡林煤化有限责任公司基础工程设计0B版锡林郭勒盟东乌旗褐煤提质项目11051-PE04-CP-01工程有限公司专业设计统一规定第页共页13114MPa(g)时(1)如果通过容器内部(如塔盘等)的压力降很大,则容器的设计压力应考虑这部分压力降。(2)全真空设计(3)一般情况下,。当无法确定时,可按下述情况确定:1)正常操作为减压或开/停车需抽空的设备按全真空设计,并且能承受在真空系统失灵的情况下设备所能达到的最高压力;2)对于装有在常温下其蒸汽压低于大气压的介质可隔断的设备按全真空设计;3)对于短时间内,用蒸汽吹扫操作考虑了有敞口放空(放空可以总是敞口的)的设备不按全真空设计。对于安装有蒸汽吹扫口的设备,要在设备数据表中注明:“承受蒸汽吹扫条件”并给出蒸汽压力和温度。2、管壳式换热器对一侧比另外一侧对应设计压力更高(大于130%)的管壳式换热器,其低压侧的设计压力应该是高压侧设计压力的10/13(API最新版),这样就可以不需要考虑在管子破裂的情况下在低压侧设置泄放设施。3、当几个设备用同一个安全阀保护时,每个设备的设计压力最低应为事故状态下安全阀泄放条件传递给其的压力。4、泵出口的换热器、容器和其它设备,在阀门关闭(无论调节阀还是闸阀)时,要必须承受泵的关闭扬程的设备按下列压力设计:设计压力P为入口容器的设计压力、泵吸入口的容器HLL液位高度和120%泵的进出口压差之和。5、分馏塔的设计压力参考罐底部的压力。,应为容器在运行时压力和温度相偶合的最严重条件下的温度。对于0℃以下的容器,应考虑流体及环境温度的影响,设计温度应取低于或等于容器的材料可达到的最低温度。(或最低)工作温度确定1、当最高操作温度T350℃时,设计温度TD=T+20(℃),最低为80℃;当最高操作温度T>350℃时,设计温度TD=T+15(℃)。2、对最低操作温度小于0℃的情况,设计温度为最低操作温度减5℃或最低环境温度。:..内蒙古京能锡林煤化有限责任公司基础工程设计0B版锡林郭勒盟东乌旗褐煤提质项目11051-PE04-CP-01工程有限公司专业设计统一规定第页共页141143、应考虑某些介质由于减压到大气压自动制冷作用结果的影响(例如乙烯、丙烯、LPG系统)。4、对反应进料或产物换热器在最大操作温度的基础上至少加25℃。并且要考虑在低负荷时温度分布的变化。5、在冷却液断流的情况下,冷却器上游的最大操作温度应作为下游的设计温度。6、在不能进行传热计算或实测时,以正常工况过程中(应考虑正常运行工况,它包括:正常操作、开停车工况、再生工况、改变进料工况和预期实际操作可能波动的工况及系统附加条件)介质的正常工作温度加(或减)一定裕量作为设备的最高(或最低)工作温度。7、设备内介质用蒸汽直接加热或被内置加热元件(如加热盘管、电热元件等)间接加热时,最高工作温度取正常工作过程中介质的最高温度。8、在工作过程中,设备的不同部位可能出现不同温度时,应按不同部位的不同温度选取其相应的最高(或最低)工作温度,并给出建议的分段位置。例如:一般蒸馏塔或精馏塔应分别给出塔顶、进料和塔底的最高工作温度。9、对于多腔容器,各腔的最高(或最低)工作温度应分别考虑各腔内的操作情况。(1)设备器壁与介质直接接触,且有外保温(或保冷)时的容器设计温度,应按下表要求选取;设计温度的选取(℃)最高或最低工作温度(T)设备的设计温度T0T-20℃介质正常工作温度减0℃~10℃或取最低介质温度0-20℃<T<15℃介质正常工作温度减5℃~10℃,最低取-19℃0T0≥15℃介质正常工作温度加15℃~30℃或取最高介质温度注:(1)当T增加余量导致选材跳档时,如碳素钢由于增加余量后需用铬钼钢。0此时设计温度的余量可不加或少加。(2)设备内介质用蒸汽直接加热或被内置加热元件(如加热盘管、电热元件等)间接加热时,设计温度取正常工作过程中介质的最高温度;(3)设备的器壁两侧与不同温度的介质接触,并有可能出现只与单一介质接触时,应按较高介质的温度确定设计温度;但当任何介质的温度低于-20℃时,则应按介质温度较低者确定最低设计温度;(4)壳体的材料温度仅由大气环境气温条件所确定的设备,其最低设计温度可按当地气象资料,取历年来“月平均最低气温”的最低值;对于仅开停车使用且装置正常操作过程:..内蒙古京能锡林煤化有限责任公司基础工程设计0B版锡林郭勒盟东乌旗褐煤提质项目11051-PE04-CP-01工程有限公司专业设计统一规定第页共页15114中此设备压力为常压,则此设备的最低设计温度可不用考虑大气环境历年来“月平均最低气温”的最低值。(5)下列情况应通过传热计算,求得设备材料温度作为设计温度;1)内壁有可靠的隔热层;2)器壁两侧与不同温度的介质直接接触,而不会出现与单一介质接触。(6)设备的不同部位在工作过程中可能出现不同温度时,应按不同温度选取元件相应的设计温度;(7)设备的最高(或最低)工作温度接近所选材料允许使用温度界限时,应结合具体情况慎重选取设计温度,以免增加投资或降低安全性。,设备要安装蒸汽吹扫口,在设备数据表中注明下句话:“承受蒸汽吹扫条件”并给出蒸汽压力和温度。,在规格书中应给出摆动的大小和频率。(或最低)工作温度接近所选材料允许使用温度极限时,应结合具体情况慎重选取设备的最高(或最低)工作温度,以免增加投资或降低安全性。、设备的最高工作压力、最高(或最低)工作温度不同时出现在一种工况的情况下,不应把所有的苛刻工作条件组合在一起用以确定设计条件。例如:某一工艺其操作工况为高压低温。而再生工况为低压高温,应分别列出两种工况的最高工作温度和压力。这样设备设计人员将结合上述操作要求分别确定两种设计条件来计算壁厚,最终选定的材料及壁厚应都能满足两种工况的要求。2、换热器应分别给出管程和壳程的最高工作压力和最高工作温度。对一侧比另外一侧对应设计压力更高(>130%)的管壳式换热器,其低压侧的设计压力应考虑提高到高压侧设计压力的10/13,这样就可以不需要考虑在管子破裂的情况下在低压侧设置泄放。3、对于操作温度或操作压力有周期性变化的设备,应注意给出每一变化周期的时间、温度或压力变化的数值。4、最高工作压力和最高(或最低)工作温度应与仪表控制系统的超温或超压报警设计值相匹配,与停车联锁设定值相一致。5、对于进料后立即被急冷油或洗涤油冷却等原因而引起降温的设备,宜根据不同工:..内蒙古京能锡林煤化有限责任公司基础工程设计0B版中国五环锡林郭勒盟东乌旗褐煤提质项目11051-PE04-CP-01工程有限公司专业设计统一规定第页共页16114艺,不同的设备结构和实际的工作经验数据确定该部位实际的最高工作温度。如:催化分馏塔进料段。6、凡介质骤然气化会造成急剧降温者,最低工作温度宜考虑因安全阀起跳等原因产生最低工作温度的情况。7、对于特殊的情况宜给予特殊的考虑。例如:一个在降压控制阀后压力降低很多的设备,一旦控制阀失灵,容器在短时间内将经受比正常操作时高得多的压力。为了保证安全和(或)减少安全阀起跳次数,可适当地提高最高工作压力。8、对于可能出现负压操作的设备应同时给出可能达到的负压值,以便设备专业设计人员进行负压校核。9、任何情况下,设备的设计温度不得超过金属的允许使用温度。当设备的最高(或最低)工作温度接近所选材料允许使用温度极限时,应结合具体情况慎重选取设备的最高(或最低)工作温度,以避免增加不合理的投资或降低安全性。,除有特殊要求者外,设计寿命可按下表规定。设备设计寿命设备名称设计寿命Cr-Mo钢或高合金钢厚壁反应器(名义厚度≥50mm)20年其它厚壁容器(名义厚度≥50mm)20年塔器、其它反应器、高压换热器壳体及类似部件20年加氢厚壁反应器待定一般容器和换热器壳体10年球罐20年储罐15年高合金钢可拆管束10年碳钢及低合金钢可拆管束5年管线15年:..内蒙古京能锡林煤化有限责任公司基础工程设计0B版中国五环锡林郭勒盟东乌旗褐煤