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　　《石油化工設計手冊》(修訂版)共分四卷出版。第四卷“工藝和系統(tǒng)設計”內(nèi)容有設計基礎、工藝設計及計算、基礎工程設計、系統(tǒng)設計、自動控制、工藝安全、計算機輔助設計、貯罐工藝設計等相關知識與數(shù)據(jù)，并列舉相應的實際應用實例。本書以指導設計人員正確運用、選取為原則。
　　本書適合從事石油化工、食品、輕工等行業(yè)技術人員閱讀參考。

第1章概述
1.1工藝專業(yè)在設計各階段的任務
1.1.1設計前期工作階段的任務
1.1.2工藝設計階段
1.1.3基礎工程設計階段
1.1.4詳細工程設計階段
1.1.5試車及考核階段的任務
1.2工藝系統(tǒng)專業(yè)在設計各階段的任務
1.2.1概述
1.2.2在設計各階段的任務
1.3設計崗位的職責和任務
1.3.1設計崗位的職責及權(quán)限
1.3.2設計崗位的任務
1.4 裝置運行的組織和保障體系
1.4.1 生產(chǎn)的組織機構(gòu)
1.4.2生產(chǎn)過程的管理

第2章設計基礎
2.1概述
2.2 工廠選址
2.2.1 廠址選擇
2.2.2 廠址選擇的工作階段
2.3自然條件
2.3.1一般現(xiàn)場數(shù)據(jù)
2.3.2氣象數(shù)據(jù)
2.4裝置能力
2.5操作制度
2.6設計工況
2.7裝置操作彈性
2.8設計規(guī)范和標準
2.8.1第一種規(guī)范分類方法
2.8.2第二種規(guī)范分類方法
2.9原料規(guī)格
2.9.1原料組成
2.9.2原料規(guī)格
2.10產(chǎn)品、副產(chǎn)品及化學品規(guī)格
2.10.1產(chǎn)品規(guī)格
2.10.2副產(chǎn)品及化學品規(guī)格
2.11公用工程條件
2.11.1蒸汽系統(tǒng)
2.11.2水系統(tǒng)
2.11.3供電及電信系統(tǒng)
2.11.4燃料系統(tǒng)
2.11.5供氧系統(tǒng)
2.12三廢排放要求及處理原則
2.12.1廢氣
2.12.2廢水
2.12.3廢液
2.12.4廢渣
2.13界區(qū)條件
2.13.1界區(qū)處的原料設計條件
2.13.2界區(qū)處的產(chǎn)品設計條件
2.13.3界區(qū)處的副產(chǎn)品及化學品設計條件
2.14工藝設計基礎

第3章工藝設計及計算
3.1工藝包設計
3.1.1概述
3.1.2工藝的主要內(nèi)容
3.1.3工藝流程說明
3.1.4工藝流程圖(PFD)
3.1.5物料和熱量衡算
3.1.6工藝設備數(shù)據(jù)表
3.1.7工藝設備表
3.1.8原料、催化劑、化學品消耗量及消耗定額和產(chǎn)品、副產(chǎn)品產(chǎn)量
3.1.9原料、催化劑、化學品和產(chǎn)品、副產(chǎn)品規(guī)格
3.1.10公用物料消耗定額及消耗量
3.1.11公用物料規(guī)格
3.1.12分析化驗要求
3.1.13生產(chǎn)裝置界區(qū)條件表
3.1.14三廢排放及建議的處理措施
3.1.15安全分析
3.1.16建議的設備平面布置圖
3.1.17工藝手冊操作指南
3.2工藝包設計的工作程序
3.2.1工藝包設計階段的主要工作程序
3.2.2工藝專業(yè)完成設計條件的步驟
3.2.3工藝包階段工藝專業(yè)的條件關系
3.3工藝設計的原則和方法
3.3.1工藝路線的選擇
3.3.2工藝流程方案的優(yōu)化
3.3.3反應流程的優(yōu)化
3.3.4精餾流程的優(yōu)化
3.3.5 蒸發(fā)系統(tǒng)
3.3.6工藝設備的選擇
3.3.7設備材質(zhì)的選擇
3.3.8壓力容器的設計分類及工藝設備的特殊制造要求
3.3.9 工藝流程控制方案的設計
3.4過程能量綜合
3.4.1概述
3.4.2夾點分析法
3.4.3分析方法
3.4.4三環(huán)節(jié)能量綜合策略方法及應用
3.4.5全局能量綜合優(yōu)化
參考文獻

第4章基礎工程設計
4.1概述
4.2工藝管道及儀表流程圖(PID)
4.2.1基本內(nèi)容
4.2.2工藝管道及儀表流程圖(PID)
的設計過程
4.2.3PID設計所需資料
4.2.4PID的圖面布置和制圖要求
4.2.5典型設備的PID設計
4.2.6PID校核提綱
4.3公用系統(tǒng)管道及儀表流程圖(UID)
4.3.1基本內(nèi)容
4.3.2圖例
4.4工藝流程說明
4.5原料、產(chǎn)品、副產(chǎn)品、燃料、催化劑、化學品及公用物料的技術規(guī)格
4.5.1設計需知
4.5.2基本內(nèi)容
4.6原料、催化劑、化學品、公用物料消耗定額及消耗量和產(chǎn)品、副產(chǎn)品產(chǎn)量表
4.6.1設計需知
4.7管道標志
4.7.1需要編號的管道范圍
4.7.2管道標注方法
4.7.3管道號的編制
4.8管道表
4.8.1管道表填寫內(nèi)容
4.8.2管道表填寫說明
4.8.3管道表的出版與修訂
4.9生產(chǎn)裝置界區(qū)條件表
4.10平面布置圖
4.10.1裝置布置設計的一般要求
4.10.2管廊和主要設備的布置
4.11工藝設備表
4.11.1容器類設備
4.11.2換熱器類設備
4.11.3工業(yè)爐類設備
4.11.4泵類設備
4.11.5壓縮機、風機類設備
4.11.6機械類設備
4.11.7其他類設備
4.12工藝設備數(shù)據(jù)表
4.13勞動安全衛(wèi)生
4.13.1建設依據(jù)和設計依據(jù)
4.13.2工程概述
4.13.3生產(chǎn)過程中職業(yè)危險、危害因素分析
4.13.4設計采用的主要安全衛(wèi)生防范措施
4.13.5預期效果與評價
4.13.6勞動安全衛(wèi)生預評價結(jié)論
4.13.7專用投資概算
4.13.8存在問題與建議
4.13.9附圖
4.14人員編制
4.15工藝系統(tǒng)及其他專業(yè)的條件關系
4.15.1工藝系統(tǒng)在各個設計階段的條件關系
4.15.2工藝系統(tǒng)和儀表專業(yè)之間的條件關系

第5章系統(tǒng)設計
5.1概述
5.2設計壓力的確定
5.2.1術語
5.2.2系統(tǒng)分析
5.2.3設備設計壓力的確定原則
5.2.4管道設計壓力的確定原則
5.3設計溫度的確定
5.3.1設備設計溫度的確定
5.3.2管道設計溫度的確定
5.4管道水力學的設計
5.4.1管道水力學設計步驟
5.4.2初選管徑的計算
5.4.3摩擦壓力降的計算
5.4.4管網(wǎng)壓力降的計算
5.4.5單相流(不可壓縮流體)的管道壓力降計算
5.4.6單相流(可壓縮流體)的管道壓力降計算
5.4.7氣液兩相流(非閃蒸型)的管道壓力降計算
5.4.8氣液兩相流(閃蒸型)的管道壓力降計算
5.4.9氣固兩相流的管道壓力降計算
5.4.10真空系統(tǒng)的管道壓力降計算
5.4.11漿液流的管道壓力降計算
5.4.12計算機軟件的應用
5.5安全閥的選擇與應用
5.5.1概述
5.5.2設置安全閥的場合
5.5.3安全閥的結(jié)構(gòu)形式及分類
5.5.4安全閥的選擇
5.5.5安全閥的定壓、積聚壓力和背壓的確定
5.5.6安全閥需要排放量的計算
5.5.7安全閥泄放能力的計算
5.5.9安全閥的安裝
5.5.10安全閥的泄漏試驗
5.5.11故障原因分析及處置
5.6疏水器的計算和選型
5.6.1疏水器的設置
5.6.2疏水器的種類及主要技術性能
5.6.3疏水器的選擇
5.6.4疏水器系統(tǒng)設計
5.7爆破片的設計和選用
5.7.1概述
5.7.2有關爆破片的名詞、術語
5.7.3爆破片設置及選用
5.7.4爆破片的泄放量和泄放面積的計算及爆破壓力
5.7.5爆破片的選用
5.7.6爆破片與安全閥的組合使用
5.7.7爆破片的安裝與維護
5.8阻火器計算
5.8.1概述
5.8.2分類
5.8.3阻火器的設置
5.8.4阻火器的設計
5.8.5阻火器壓力降的計算
5.9蒸汽噴射泵的設計
5.9.1蒸汽噴射泵的原理和計算
5.9.2安裝與操作
5.9.3噴射泵計算實例
5.10呼吸閥的選用
5.10.1呼吸閥的用途和結(jié)構(gòu)
5.10.2呼吸閥的計算
5.10.3呼吸閥的選用及安裝
5.10.4呼吸閥的參數(shù)表
5.11隔熱及伴熱設計
5.11.1隔熱設計
5.11.2伴熱的選用
5.11.3蒸汽伴熱保溫計算
5.11.4電伴熱保溫計算
5.12管道混合器的計算與選型
5.12.1應用范圍
5.12.2靜態(tài)混合器的類型
5.12.3靜態(tài)混合器的技術參數(shù)及壓力降計算
5.12.4主要靜態(tài)混合器參數(shù)表
5.12.5靜態(tài)混合器的安裝
5.12.6選型步驟及例題
5.13氣封和液封的設計
5.13.1氣封的作用
5.13.2氣封的設計
5.13.3液封的類型
5.13.4液封的設計
5.14管道過濾器和檢流器的設計
5.14.1管道過濾器的分類
5.14.2管道過濾器訂貨需知
5.14.3管道過濾器的安裝
5.14.4檢流器的類型
5.14.5檢流器的設置
5.14.6檢流器的安裝
5.15管道限流孔板和盲板的設計
5.15.1限流孔板的應用
5.15.2限流孔板選型
5.15.3限流孔板計算方法和實例
5.15.4限流孔板設計附圖和附表
5.15.5盲板的設置
5.16貯罐的選型
5.16.1貯罐的分類及其用途
5.16.2名詞解釋
5.16.3貯罐選型的原則與步驟
5.16.4貯罐容積的計算方法
5.16.5貯罐內(nèi)件的設置原則
5.16.6常壓罐的管口
5.16.7帶壓罐的管口
5.17噪聲控制的設計
5.17.1噪聲控制標準
5.17.2噪聲控制設計原則
5.17.3設計內(nèi)容
5.17.4設置隔聲罩
5.17.5消聲器選用實例
5.18人身防護系統(tǒng)的設計
5.18.1應用范圍
5.18.2安裝位置
5.18.3設計要求
5.18.4性能數(shù)據(jù)和產(chǎn)品圖示
5.19裝置內(nèi)輔助系統(tǒng)的設計
5.19.1輔助系統(tǒng)的設計
5.19.2蒸汽及冷凝水系統(tǒng)
5.19.3冷凍鹽水系統(tǒng)
5.19.4循環(huán)水系統(tǒng)
5.19.5儀表空氣系統(tǒng)
5.19.6氮氣、裝置空氣系統(tǒng)
5.19.7燃料氣系統(tǒng)
5.19.8公用物料站的設計
5.20取樣系統(tǒng)的設計
5.20.1系統(tǒng)的分類
5.20.2各類取樣系統(tǒng)的設計
5.20.3取樣器的使用注意事項
5.21閥門選用設計
5.21.1閥門的選用
5.21.2閥門和閥門組的設置
5.22氣液分離器的計算與選用
5.22.1氣液分離器
5.22.2液液分離器
……
第6章自動控制
第7章工藝安全
第8章計算機輔助設計
第9章貯罐工藝設計

　　7.1概述
　　石化工程項目的工藝安全設計應依據(jù)國家安全生產(chǎn)有關法律法規(guī)和標準規(guī)范的要求，積極吸收國外安全設計先進理念，從設計源頭上消除或削減危險源，提高本質(zhì)安全設計質(zhì)量，遵循合理降低風險原則，優(yōu)化設計方案，采用適宜可靠的安全對策措施，將建設項目生命周期內(nèi)的風險盡可能降到合理可行的最低程度。
　　7.1.1 術語與定義
　　?事故（accident）：造成死亡、職業(yè)病、傷害、財產(chǎn)損失或環(huán)境破壞的意外事件。
　　?事件（incident）：導致或可能導致事故的情況。與事故的區(qū)別在于，事故是已經(jīng)發(fā)生了，而事件是沒有發(fā)生的事故，如：未遂事故。
　　?危險源（hazard）：可能導致?lián)p害或疾病、財產(chǎn)損失、工作環(huán)境或這些情況組合的根源或狀態(tài)。
　　?事故頻率（frequency）：在一定時間內(nèi)發(fā)生的事故次數(shù)。
　　?事故后果（consequence）：由意外事件導致危險因素釋放而產(chǎn)生的惡劣影響。
　　?風險（risk）：發(fā)生特定危險情況發(fā)生的可能性和后果的組合。
　　?可容許風險（tolerable risk）：根據(jù)法律義務和方針，已降至可接受程度的風險。
　　?剩余風險（residual risk）：在實施防護措施后還存在的風險。
　　?風險降低（risk reduction）：減少風險的消極后果或降低其發(fā)生概率，也可二者兼有。
　　?風險減緩（mitigation）：對某一特定事件的消極后果進行限制。
　　?安全（safety）：免除了不可接受的損害風險的狀態(tài)。
　　?本質(zhì)安全（inherent safety）：指采用無危險性物料和工藝條件來消除危險，而不是依靠控制系統(tǒng)、聯(lián)鎖、報警和工作程序來終止初始事件。
　　?防護措施（protective measures）：降低風險的方法，主要包括本質(zhì)安全設計、防護裝置、個人防護用品、使用和安裝信息及培訓等。
　　?ALARP （as low as reasonably practicable）：將風險控制在最低合理可行的范圍內(nèi)。
　　?化學品安全數(shù)據(jù)表（MSDS）：Material Safety Data Sheets。
　　?過程危險源分析（PHA）：Process Hazard Analysis。
　　?過程安全管理（PSM）：Process Safety Management。
　　7.1.2設計單位的主要安全職責
　　?設計單位應當在其資質(zhì)規(guī)定的范圍內(nèi)承擔相應的安全設計，并對其安全設計質(zhì)量負責。
　　?承擔工程設計的設計經(jīng)理（負責人）、安全設計和校審人員、各設計專業(yè)主要負責人應當由取得相應執(zhí)業(yè)資格的人員擔任。需要注冊執(zhí)業(yè)的崗位應安排注冊執(zhí)業(yè)人員履行其職責。
　　?設計采用的涉及生命安全、危險性較大的特種設備，以及危險物品的容器、運輸工具，必須按照國家有關規(guī)定，由專業(yè)單位生產(chǎn)，并經(jīng)取得專業(yè)資質(zhì)的檢測、檢驗機構(gòu)檢測、檢驗合格，取得安全使用證或者安全標志，方可投入使用。設計單位不得推薦違反上述規(guī)定的設施、材料和設備。
　　?設計單位應嚴格執(zhí)行國家對嚴重危及生產(chǎn)安全的工藝、設備實行淘汰的制度。在設計中不得采用國家明令淘汰、禁止使用的危及生產(chǎn)安全的工藝、設備。
　　?設計單位應當考慮施工安全操作和防護的需要，對涉及施工安全的重點部位和環(huán)節(jié)在設計文件中注明，并對防范生產(chǎn)安全事故提出指導意見。采用新結(jié)構(gòu)、新材料、新工藝的建設工程和特殊結(jié)構(gòu)的建設工程，設計單位應當在設計中提出保障施工作業(yè)人員安全和預防生產(chǎn)安全事故的措施建議。
　　7.1.3 安全設計基本程序
　　（1）安全設計策劃
　　工藝安全工程師應根據(jù)項目性質(zhì)、規(guī)模、合同要求和設計階段，在項目開展初期對項目安全設計進行策劃，其主要內(nèi)容包括：
　　?根據(jù)合同確認的項目設計范圍；
　　?確定安全設計依據(jù)，包括法律法規(guī)、標準規(guī)范等；
　　?業(yè)主對項目安全設計的要求；
　　?項目安全設計需要開展的主要工作和時間安排，包括危險源分析、安全設計審查活動等。
　�。�2）過程危險源分析；
　�。�3）項目安全對策措施設計；
　�。�4）項目安全設計審查。
　　7.2 工藝物料危險性分析
　　7.2.1危險化學品數(shù)據(jù)
　　工藝工程師應了解工藝過程中所有物料的危險特性和相關信息，以便采取安全可靠的方式方法進行加工生產(chǎn)和儲存。工藝物料包括原料、中間產(chǎn)品、最終產(chǎn)品、各種添加劑、催化劑等，其危險特性和相關信息主要來自化學品安全數(shù)據(jù)表（MSDS）。
　�。�1）危險化學品安全數(shù)據(jù)表（MSDS）包含的基本信息
　　1）化學產(chǎn)品和供應商情況
　　2）危險性識別
　　3）急救措施
　　4）事故泄漏處理
　　5）處置與儲存
　　6）暴露控制與個人防護
　　7）物理化學性質(zhì)
　　8）穩(wěn)定性和反應活性
　　9）毒理學信息
　　10）生態(tài)學信息
　　11）處理方法
　　12）運輸信息
　　13）法則規(guī)定
　　14）其他
　�。�2）國家規(guī)定的十大類危險化學品
　　1）爆炸品
　　2）壓縮氣體、液化氣體
　　3）易燃液體
　　4）易燃固體
　　5）氧化劑及氧化過氧化物
　　6）毒害品
　　7）腐蝕品
　　8）放射物品
　　9）自燃固體
　　10）其他
　�。�3）危險化學品的主要特征
　　1）活性物質(zhì)——不穩(wěn)定物質(zhì)，因存在易于釋放的能源。因本身不穩(wěn)定，或二種混合后爆炸。如聚合中的引發(fā)劑、催化劑、乙炔、環(huán)氧乙烷、乙烯、一氧化氮等均屬分解性爆炸。
　　2）化合物分解時放出的最大分解熱越大，危險性大；燃燒熱與最大分解熱之間的差值大，一般危險性較��；
　　7.2.2火災危險性分析
　�。�1）可燃氣體火災危險性分類
　　國家標準《石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范》GB50160第3.0.1條規(guī)定了可燃氣體的火災危險性分類（參見下表3.0.1），其舉例說明詳見該條文說明（表1）。

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