【正文】 第 12章 制藥工藝圖 平面工藝布局圖 工藝流程圖 設(shè)備布置圖 化工工藝流程圖是用來表達(dá)整個工廠或車間生產(chǎn)流程的圖樣。它既可用于設(shè)計開始時施工方案的討論，亦是進(jìn)一步設(shè)計施工流程圖的主要依據(jù)。它通過圖解的方式體現(xiàn)出如何由原料變成化工產(chǎn)品的全部過程?；すに嚵鞒虉D的設(shè)計過程可以分為如下三個階段： ① 生產(chǎn)工藝流程示意圖； ② 生產(chǎn)工藝流程草圖； ③ 生產(chǎn)工藝流程圖。 生產(chǎn)工藝流程圖的設(shè)計或繪制過程是隨著化工工藝設(shè)計的展開而逐步進(jìn)行的?；すに囋O(shè)計是化工工程設(shè)計的主體，它是整個工程設(shè)計成敗優(yōu)劣的關(guān)鍵。就工藝設(shè)計而言，首先要進(jìn)行的是生產(chǎn)工藝流程的設(shè)計。工藝流程設(shè)計是設(shè)計方案中規(guī)定的原則和主導(dǎo)思想的具體體現(xiàn)，也是下一步工藝設(shè)計和其他各專業(yè)設(shè)計的基礎(chǔ)，即決定了以后工藝設(shè)計和其他專業(yè)設(shè)計的內(nèi)容和條件。 生產(chǎn)工藝流程設(shè)計就是如何從原料通過化工過程和設(shè)備，經(jīng)過化學(xué)或物理變化逐步變成需要的產(chǎn)品，即化工產(chǎn)品。在復(fù)雜的化工生產(chǎn)過程中，原料不是直接變成產(chǎn)品的，與此同時還會產(chǎn)生副產(chǎn)品、廢渣、廢液和廢氣等，有的副產(chǎn)品還要經(jīng)過一些加工步驟才成為合格的副產(chǎn)品，而生產(chǎn)的三廢又必須經(jīng)過合格處理后才能拋棄和排放。因此，生產(chǎn)工藝流程的設(shè)計是一項(xiàng)非常復(fù)雜而細(xì)致的工作，除了極少數(shù)工藝流程十分簡單外，都要經(jīng)過反復(fù)推敲，精心安排，不斷修改和完善才能完成。隨著生產(chǎn)工藝流程設(shè)計的不斷展開，就需要繪制生產(chǎn)工藝流程示意圖、生產(chǎn)工藝流程草圖和生產(chǎn)工藝流程圖等。 一般在編制設(shè)計方案時，生產(chǎn)方法和生產(chǎn)規(guī)模確定后就可以考慮設(shè)計并繪制生產(chǎn)工藝流程示意圖了。有了工藝流程示意圖就可以進(jìn)行物料衡算、能量衡算以及部分設(shè)備計算，然后才可以進(jìn)行生產(chǎn)工藝流程草圖的設(shè)計及繪制。待設(shè)備設(shè)計全部完成后，再修改和補(bǔ)充工藝流程草圖，由流程草圖和設(shè)備設(shè)計進(jìn)行車間布置81是乙苯生產(chǎn)的工藝流程圖。 本章在介紹工藝流程圖基本知識的基礎(chǔ)上，著重講述工藝流程圖的組成內(nèi)容、各部件的繪制方法或標(biāo)注要求，如生產(chǎn)工藝流程圖中設(shè)備如何表示、物料管線如何繪制、儀器儀表如何表示等。最后通過繪制一個具體實(shí)例，來說明整個工藝流程圖的繪制方法和思路。 ? 工藝流程圖的分類 ? 工藝流程圖繪制內(nèi)容及表示方法 工藝流程圖分類 工藝流程圖是工藝設(shè)計的關(guān)鍵文件，它以形象的圖形、符號、代號，表示出工藝過程選用的化工設(shè)備、管路、附件和儀表等的排列及連接，借以表達(dá)在一個化工生產(chǎn)中物量和能量的變化過程。流程圖是管道、儀表、設(shè)備設(shè)計和裝置布置專業(yè)的設(shè)計基礎(chǔ)，也是操作運(yùn)行及檢修的指南。 工藝流程圖一般分三個階段進(jìn)行繪制，即：生產(chǎn)工藝流程草圖的繪制、物料流程圖的繪制、帶控制點(diǎn)的工藝流程圖的繪制。 下面分別對這三種流程圖進(jìn)行介紹。 ⑴ 生產(chǎn)工藝流程草圖 生產(chǎn)方法確定后，可進(jìn)行生產(chǎn)工藝流程草圖的繪制，繪制依據(jù)是可行性研究報告中提出的工藝路線，繪制不需在繪圖技術(shù)上花費(fèi)時間，而把主要精力用在工藝技術(shù)問題上，它只是定性地標(biāo)出由原料轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品的變化、流向順序以及采用的各種化工過程及設(shè)備 ，生產(chǎn)工藝流程草圖一般由物料流程、圖例、標(biāo)題欄三部分組成．其中物料流程包括如下。 ①設(shè)備示意圖 可按設(shè)備大致幾何形狀畫出 (或用方塊圖表示 )，設(shè)備位置的相對高低不要求準(zhǔn)確，但要標(biāo)出設(shè)備名稱及位號。 ②物流管線及流向箭頭 包括全部物料管線和部分輔助管線，如：水、氣、壓縮空氣冷凍鹽水，真空等。 ③ 必要的文字注釋，包括設(shè)備名稱、物料名稱、物料流向等。 圖例只要標(biāo)出管線圖例，閥門、儀表等不必標(biāo)出，標(biāo)題欄包括圖名、圖號、設(shè)計階段等內(nèi)容。全圖采用由左至右展開式繪制，先物料流程，再圖例，最后設(shè)備一覽表。設(shè)備一覽表一般在圖例下面，全圖的布局大致如圖 82所示。所用線條遵循設(shè)備輪廓線用細(xì)實(shí)線、物料管線用粗實(shí)線、輔助管線用中實(shí)線的基本原則，繪制技術(shù)不要求十分精確。 設(shè)備一覽表 物 料 流 程 圖例 圖 82 生產(chǎn)工藝流程草圖布局情況 圖 83 物料列表說明示意圖 物料名稱 甲醇 流 量 100kgmol/h 質(zhì)量分?jǐn)?shù) 90 其它 氣態(tài) ⑵ 物料流程圖 物料流程圖是在生產(chǎn)工藝流程草圖的基礎(chǔ)上，完成物料衡算和熱量衡算后繪制的流程圖。它是一種以圖形與表格相結(jié)合的形式反映設(shè)計計算某些結(jié)果的圖樣；它既可用作提供審查的資料，又可作為進(jìn)一步設(shè)計的依據(jù)。物料流程圖一般包括下列內(nèi)容： ①圖形 包括設(shè)備示意圖形、各種儀表示意圖形及各種管線示意圖形。 ②標(biāo)注內(nèi)容 主要標(biāo)注設(shè)備的位號、名稱及特性數(shù)據(jù)，如流程中物料的組 分、流量等。 ③標(biāo)題欄 包括圖名，圖號、設(shè)計階段等。 物料經(jīng)過設(shè)備產(chǎn)生變化時，則需標(biāo)注物料變化前后各組分的名稱、流量 (kg/h)、質(zhì)量分?jǐn)?shù) (%) 和每項(xiàng)的總和等數(shù)據(jù)，具體項(xiàng)目可按實(shí)際需要酌量增減。其常用的標(biāo)注方式是在流程的起始部分和物料產(chǎn)生變化的設(shè)備后，從流程線上用指引線引出后列表表示，該表的內(nèi)容有物料名稱、流量、百分含量等。指示線、表格線及設(shè)備皆用細(xì)實(shí)線繪制（見圖 83）。當(dāng)物料組分復(fù)雜，變化多，在圖形部分列表有困難時，要從物料管線上標(biāo)出物流號并在圖的上方或下方從左向右按流程順序列表表示。 圖樣采用展開式，按工藝流程的次序從左至右繪出一系列圖形，并配以物料流程線和必要的標(biāo)注，物料流程圖一般以車間為單位進(jìn)行繪制。通常用加長 A2或A3幅面的長邊而得，圖面過長也可分張繪制。圖中一般只畫出工藝物料的流程，物料線用粗實(shí)線，流動方向在流程線上以箭頭表示。 ⑶ 帶控制點(diǎn)的工藝流程圖 帶控制點(diǎn)的工藝流程圖一般分為初步設(shè)計階段的帶控制點(diǎn)工藝流程圖和施工設(shè)計階段帶控制點(diǎn)的工藝流程圖，而施工設(shè)計階段帶控制點(diǎn)的工藝流程圖也稱管道及儀表流程圖 (PID圖 )。在不同的設(shè)計階段，圖樣所表達(dá)的深度有所不同。初步設(shè)計階段帶控制點(diǎn)的工藝流程圖是在物料流程圖、設(shè)備設(shè)計計算及控制方案確定完成之后進(jìn)行的，所繪制的圖樣往往只對過程中的主要和關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行稍為詳細(xì)的設(shè)計，次要設(shè)備及儀表控制點(diǎn)等考慮得比較粗略。此圖在車間布置設(shè)計中作適當(dāng)修改后，可繪制成正式的帶控制點(diǎn)的工藝流程圖，并作為設(shè)計成果編入初步設(shè)計階段的設(shè)計文件中。而管道及儀表流程圖與初步設(shè)計的帶控制點(diǎn)工藝流程圖的主要區(qū)別在于更為詳細(xì)地描繪了一個車間 (裝置 )的生產(chǎn)全部過程，著重表達(dá)全部設(shè)備與全部管道連接關(guān)系以及生產(chǎn)工藝過程的測量、控制及調(diào)節(jié)的全部手段。 工藝流程圖繪制內(nèi)容及表示方法 ⑴ 流程圖的設(shè)計及繪制內(nèi)容 管道及儀表流程圖是設(shè)備布置設(shè)計和管道布置設(shè)計的基本資料，也是儀表測量點(diǎn)和控制調(diào)節(jié)器安裝的指導(dǎo)性文件，我們以其為例說明流程圖的設(shè)計內(nèi)容及繪制方法。該流程圖包括圖形、標(biāo)注、圖例、標(biāo)題欄等四部分，具體內(nèi)容分別如下。 ① 圖形 將全部工藝設(shè)備按簡單形式展開在同一平面上，再配以連接的主、輔管線及管件，閥門、儀表控制點(diǎn)等符號。 ② 標(biāo)注 主要注寫設(shè)備位號及名稱、管段編號、控制點(diǎn)代號、必要的尺寸數(shù)據(jù)等。 ③ 圖例 為代號、符號及其他標(biāo)注說明。 ④ 標(biāo)題欄 注寫圖名、圖號、設(shè)計階段等。 管道及儀表流程圖是以車間 (裝置 )或工段為主項(xiàng)進(jìn)行繪制，原則上一個車間或工段繪一張圖，如流程復(fù)雜可分成數(shù)張，但仍算一張圖，使用同一圖號。 所有工藝流程圖不按精確比例繪制，一般設(shè)備 (機(jī)器 )圖例只取相對比例．允許實(shí)際尺寸過大的設(shè)備 (機(jī)器 )按比例適當(dāng)縮小，實(shí)際尺寸過小的設(shè)備 (機(jī)器 )按比例可適當(dāng)放大，可以相對示意出各設(shè)備位置高低，整個圖面要協(xié)調(diào)、美觀。 ⑵ 設(shè)備的表示方法 ①在流程圖上化工設(shè)備按大致比例用細(xì)實(shí)線繪制．要求畫出能顯示形狀特征的主要輪廓，有時也畫出顯示工藝特征的內(nèi)部示意結(jié)構(gòu)，也可將設(shè)備畫成剖視形式表示，設(shè)備的傳動裝置也應(yīng)簡單示意出。 ②對安裝高度有要求的設(shè)備須標(biāo)出設(shè)備要求的最低標(biāo)高。塔和立式器，須標(biāo)明自地面到塔和容器下切線的實(shí)際距離或標(biāo)高，臥式容器應(yīng)標(biāo)明容器底部到地面的實(shí)際距離或標(biāo)高。 ③工藝流程圖中一般應(yīng)繪出全部工藝設(shè)備及附件，兩組或兩組以上相同系統(tǒng)或設(shè)備，可只繪出 —組設(shè)備，并用細(xì)實(shí)線框定，其它幾組以細(xì)雙點(diǎn)劃線方框表示，方框內(nèi)標(biāo)注設(shè)備位號和名稱。 ④流程圖上的設(shè)備必須標(biāo)注設(shè)備位號和名稱，其它所有圖紙和表格上的設(shè)備位號和名稱必須與流程圖保持 —致．設(shè)備位號 —般標(biāo)注在兩個地方．第一是在圖的上方或下方，要求排列整齊，并盡可能正對設(shè)備，在位號線的下方標(biāo)注設(shè)備名稱；第二是在設(shè)備內(nèi)或其近旁，此處僅注位號，不注名稱。當(dāng)幾個設(shè)備或機(jī)器為垂直排列時，它們的位號和名稱可以由上而下按順序標(biāo)注，也可水平標(biāo)注。 主項(xiàng)代號一般用兩位數(shù)字組成，前一位數(shù)字表示裝置 (或車間 )代號。后一位數(shù)字表示主項(xiàng)代號，在一般工程設(shè)計中，只用主項(xiàng)代號即可。裝置或車間代號和主項(xiàng)代號由設(shè)計總負(fù)責(zé)人在開工報告中給定；設(shè)備順序號用兩位數(shù)字 0 02? 、 11? 表示；相同設(shè)備的尾號用于區(qū)別同一位號的相同設(shè)備，用英文字母 A、 B、 C、 ?? 尾號表示。常用的設(shè)備分類代號見表81，一般用設(shè)備英文名稱的首字母作代號。 圖 84 設(shè)備位號組成示意 工藝設(shè)備位號的編法：每個工藝設(shè)備均應(yīng)編一個位號，在流程圖、設(shè)備布置圖和管道布置圖上標(biāo)注位號時，應(yīng)在位號下方畫一條粗實(shí)線，圖線寬度為 ~，位號的組成如圖 84所示。 ⑤ 對于需隔熱的設(shè)備和機(jī)器要，在其相應(yīng)部位面出一段隔熱層圖例．必要時注出其隔熱等級；有伴熱者也要在相應(yīng)部位畫出 — 段伴熱管，必要時可注出伴熱類型和介質(zhì)代號，如圖 85所示。 圖 85 設(shè)備隔熱層和伴熱管的畫法 圖 86 管道交叉時的畫法 ⑶ 管道的表示方法 ① 工藝流程圖中一般應(yīng)畫出所有工藝材料和輔助物料的管道，當(dāng)輔助管道比較簡單時，可將總管繪制在流程圖的上方，向下引支管至有關(guān)設(shè)備。當(dāng)輔助管道系統(tǒng)比較復(fù)雜時，需另繪制輔助管道系統(tǒng)圖予以補(bǔ)充。 ② 一般情況下主工藝物料管道用粗實(shí)線繪制，輔助管線用中實(shí)線繪制，儀表及信號傳輸管線用細(xì)實(shí)線或細(xì)虛線繪制。 ③ 管線排布應(yīng)做到橫平豎直，盡量避免穿過設(shè)備或交叉，必須交叉時，一般采用橫斷豎不斷的畫法，管道轉(zhuǎn)彎應(yīng)畫成直角，如圖 86所示。管道上的放空口、排液管、取樣口、液封管等應(yīng)全部畫出。 ④ 工藝管道用管道組合號標(biāo)注，管道組合號由四部分組成，即管道號 (或管段號，由三個單元組成 )、管徑、管道等級和隔熱或隔聲。共分為三組，用一短橫線將組與組之間隔開，隔開兩組間留適當(dāng)?shù)目障?，組合號一般標(biāo)注在管道的上方，如圖 87所示。 第一組有三個單元，分別為物料代號、主項(xiàng)編號及管道順序號。其中第 1單元為物料代號，由 1~3位英文字母表示，各種物料代號見表 82，表中未規(guī)定的物料代號的由專業(yè)技術(shù)人員按英文字母選取。 第 2單元為主項(xiàng)編號，按工程規(guī)定的主項(xiàng)編號填寫，采用兩位數(shù)字，從 002開始至 99為止；第 3單元為管道順序號，相同類別的物料在同一主項(xiàng)內(nèi)以流向先后為序，順序編號。采用兩位數(shù)字，從 0 02開始，至 99為止。第一組的三個單元組成管道號 (管段號 )。 第二組由第 第 5兩個單元組成，其中第 4單元為管道尺寸，一般標(biāo)注公稱直徑．以 mm為單位，但只注數(shù)字，不注單位；第 5單元為管道等級由三個部分組成，見圖 88所示，其中第一部分為管道的公稱壓力（ MPa）等級代號，用大寫英文字母表示， AK用于 ANSI標(biāo)準(zhǔn)壓力等級代號 (其中 I、 J不用 )， L~Z用于國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)壓力等級代號 (其中 O、 X不用 )。管道壓力等級代號具體含義參見表 83；第二部分為順序號，用阿拉伯?dāng)?shù)字表示，由 1開始；第三部分為管道材質(zhì)類別，用大寫英文字母表示，其含義如下： A —鑄鐵； B—碳鋼； C —普通低合金鋼；D —合金鋼； E —不銹鋼； F —有色金屬； G —非金屬； H —襯里及內(nèi)防腐。 圖 88 管道等級表示 第三組由第 6單元組成，為隔熱或隔聲代號，其表示方法見表 84。當(dāng)工藝流程簡單，管道品種規(guī)格不多時，管道組合號中的第 6兩個單元可省略。第 4單元的尺寸可直接填寫管子的外徑 壁厚，并標(biāo)注工程規(guī)定的管道材料代號。