化工工艺流程图

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化工工艺流程图是用图示的方法把化工生产的工艺流程和所需的设备、管道、阀门、管件、管道附件及仪表控制点表示出来的一种图样，是设备布置和管道布置设计的依据，也是施工、操作、运行及检修的指南，是化工工艺设计的主要内容。 

绘制化工工艺流程图是化工制图的内容之一，因此，国家《机械制图》标准对化工制图的约束，在绘制化工工艺流程图同样有效。但由于化工工艺流程图的特殊性，原化工部对化工工艺流程图制定了一套行业标准。标准对图样幅画、标题栏等作了说明，并规定了设备图形、线型、阀门管件图线、图例等的表达方式，设备、管线、仪表等的标注形式等。 

在化工工艺流程图的绘制过程中，对图样幅画、字体、比例、标题栏等仍采用国家《机械制图》标准，只是对某些特殊的地方进行了一些补充和说明。化工工艺流程图的图样幅画仍采用国家标准对图样幅画的规定，一般化工工艺流程图采用标准中A1规格的图样幅画，横幅绘制。对流程简单着可以采用A2规格的图样幅画。

表1 图样幅面尺寸

表2 绘图比例

对生产流程过长，在绘制流程图时可以采用标准幅面加长的格式。每次加长为图样宽度的1/4倍，也可以分段分张的流程图格式。在流程图中，设备（机器）一般只取相对比例。允许实际尺寸过大的设备（机器）比例适当缩小，实际尺寸过小的设备（机器）比例适当放大。要示意出各设备间的相对高低。化工工艺流程图的标题栏与机械制图中的标题栏有所不同，原化工部标准对工艺流程图的标题栏规定如表3所示。

表3 标题栏示意图

化工设备与机器的图形表示方法原化工部HG20519.34-92标准中已作了规定。表4摘录了标准中的部分图例。在标准中未规定的设备、机器图形可以根据其实际外形和内部结构特征绘制，只取相对大小，不按照实物比例绘制。化工工艺流程图中各设备、机器的位置应便于管道连接和标注，其相互间物料关系密切者的相对高低位置要与设备实际布置相吻合。对于需隔热的设备和机器要在其相应部位画出一段隔热层图例，必要时标注出其隔热等级；管道有伴热的也要在相应的部位画出一段伴热管，必要时可标注出伴热类型和介质代号。地下或半地下的设备、机器在化工工艺流程图上要表示出一段相关的地面。设备、机器的支承和底座可不表示。 

表4 化工工艺流程图上的设备、机械图例

设备一般在两个地方标注：一是在设备的上方或下方惊醒标注，要求排列整齐，并尽可能正对设备。标注形式如分式，在位号的上方（分子）标注设备位号，在位号的下方（分母）标注设备名称。二是在设备内或其近旁进行标注，仅标注设备位号，不标注设备名称。设备位号由设备分类代号、车间或工段号、设备序号和相同设备序号组成，如图1所示。对于同一设备，在不同设计阶段必须是同一位号。原化工部标准HG20519.35-92对设备有规定，如图4所示。

图1 设备标注格式

在化工工艺流程图中是用线段表示管道的，常称为管线。在原化工部HG20592.28-92和HG20519.32-92标准中对管道的图例、线型及线宽做出了规定，图例如表5所示。在每根管线上都要以箭头表示其物料流向。图中管线与其他图纸有关时，一般应将其端点绘制在图的左方或右方，并在左方或者右方的管线上用空心箭头标出物料的流向（入或出），空心箭头内注明其连接图纸的图号或序号，在其附近注明来或去的设备位号或管道号。空心箭头画法如图2所示。在化工工艺流程图中管线的绘制应成正交模式，即管线画成水平或直线，管线相交和拐弯均画成直角。在管线交叉时，应该将一根管线断开，如图3所示。另外应该尽量避免管线穿过设备。

表5 管道的图例、线型和线宽

图2 空心箭头

图3 交叉管线标记

管线标注是用一组符号标注管道的性能特征。这组符号包括物料代号、工段号、管段序号和管道尺寸等，如图4所示。在图4中，物料代号、工段号和管段序号这三个单元称为管道号（或管段号）。

按原化工部HG20519.36-92标准中规定的物料代号如表5所示。

表5 物料名称及代号

管道外径和壁厚构成管道尺寸，管道尺寸以mm为单位，只标注数字，不标注单位。在管道尺寸后应标注管道材料代号，管道材料代号如表6所示。

表6 管道材料代号

管道等级代号和隔热隔音代号可分别参见原化工部HG20519.36-92和HG20519.38-92标准。表7至表9给出了温度使用范围和隔热隔音代号等单元可省略，此时只在管道尺寸后标注管道材料代号。每根管线（即由管道一端管口至另一端管口之间的管道）都应进行标注。对横向管线，一般标注在管线的的上方；对竖向的管线一般标注在管道的左侧，也可以用指引线引出标注。

表8 隔热、隔音功能类型代号

表9 加热保温

在化工工艺流程图中，一般用细实线按规定的图形符号全部绘制出管道上的阀门、管件和管道附件（但不包括管道之间的连接件，如弯头、三通、法兰等），但为安装和检修等原因所加的法兰、螺纹连接件等仍要画出。原化工部HG20919.32~33-92标准给出了阀门、管件和管道附件的图形符号，见表10所示。其中阀门图形符号一般长为6mm，宽为3mm，或长为8mm，宽为4mm。

表10 常用阀门、管件和管道附件的图形符号

在化工工艺流程图上要会出和标注全部与工艺相关的检测仪表、调节控制系统、分析取样点和取样阀等。这些仪表控制点用细实线在相应管线上的大致安装位置用规定的符号画出。该符号包括仪表图形符号和字母代号，它们组合起来表示工业仪表所处理的被测变量和功能。仪表的图形符号为一直径10mm的细实线圆圈，圆圈中标注仪表位号。仪表位号由两部分组成：一部分为字母组合代号。字母组合代号的第一个字母表示被测变量，后继字母表示仪表的功能；另一部分为工段序号。工段序号由工序号和顺序号组成，一般用3~5位阿拉伯数字表示。字母组合贷还填写在仪表圆圈的上半圆中。工段序号填写在下半圆中。表示仪表安装位置的图形符号见表11所示。 

表11 仪表安装位置图形符号

原化工部HG20519-92标准给出了被测变量及仪表功能代号，表12列出常用被测变量以及仪表功能组合代号。 

表12 常用被测变量以及仪表功能组合代号

控制点（测量点）是仪表圆圈的连接引线与过程设备或管道符号的连接点。仪表通过连接点和引线获得设备或管道内的物流参数。

（1）设备的简单图形；

（2）管道、阀门、管件、仪表控制点等图形符号；

（3）设备位号及名称、管道编号、物料走向、仪表控制点代号、图例说明和标题栏等。

根据工艺设计的不同阶段，化工工艺流程图可分为工艺方案流程图（简称方案流程图），物料流程图和施工工程图。这几种流程图要求不同，其内容和表达的重点也不同，但他们之间有着密不可分的联系。

方案流程图又称流程示意图或流程简图，是用来表达物料从原料到成品或半成品的工艺过程，表达整个工厂或车间生产流程以及所使用的设备和机器的图样。它既可用于设计开始时工艺方案的讨论，也可作为下一步设计物料流程图和施工流程图的基础。如图5所示：

图5 物料残液蒸馏处理系统的方案流程图

方案流程图主要包括两方面内容：

◆设备：用细实线表示生产过程中所使用的机器、设备示意图；用文字、字母、数字标注设备的名称和位号。

◆工艺流程图：用粗实线表达物料由原料到半成品的工艺流程路线；用文字注明各管道路线的名称；用箭头注明物料的流向。

物料流程图是在方案流程图的基础上，进行物料衡算和热量衡算，用图形与表格相结合的形式反映衡算结果的图样。物料流程图为审查提供资料，为实际生产操作提供参考，又是进一步设计的依据。

图5 某物料残液蒸馏处理系统的物料流程图

图5所示为某物料残液蒸馏处理系统的物料流程图。从图中可以看出，物料流程图中设备的画法与方案流程图基本一致。

只是增加了以下内容：

◆设备特性参数标注：在设备位号及名称的下方加注了设备特性数据或参数，如换热设备的换热面积，塔设备的直径、高度，储罐的容积，机器的型号等，格式如图6所示：

图6 设备标注格式

◆物料组成标注：在流程的起始处和使物料发生变化的设备后，用表格形式注明物料变化前后其组分的名称、流量、摩尔分率等参数及各项的总和。表格线和指引线都用细实线绘制。在实际书写项目时依据具体情况而定。

◆图框、标题栏：按图样幅面格式要求，应画出图框和标题栏并填写内容。

施工流程图又称工艺管道及仪表流程图，或带控制点的工艺流程图。一般以工艺装置的主项（工段或工序）为单元绘制，也可以装置（车间）为单元绘制。

图7 某物料残液蒸馏处理系统的施工流程图

图7所示为某物料残液蒸馏处理系统的施工流程图。从图中可以看出，施工流程图中设备的画法及标注和工艺流程路线的画法与方案流程图中基本一致，图框、标题栏与物料流程图一致。除此之外，还需要包含下面几项内容：

◆接口管：在各种设备示意图上均标注接管口。

◆阀门、控制点：在管线上应标出阀门等管件，在设备或管线上应标出仪表控制点及仪表图形和功能说明。

◆管线标注：在所有管线上应标注管道代号，对特殊的管道还应画出相应的图形符号。

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