第一篇 化工设计 1
第一章绪论 1
第一节 化学工业概述 1
一、化学工业的分类 1
二、化学工业的特点 2
三、化学工业的地位 3
第二节 化工设计概述 3
一、化工设计的意义和作用 3
二、化工设计的特点 4
三、化工设计的发展趋势 5
四、CAD在化工过程设计中的应用 5
第三节 化工生产的危险性及安全设计概述 6
一、燃烧性和火灾危险性分类 7
二、爆炸性和爆炸分区 9
三、介质的毒性和毒性分级 10
四、金属材料的腐蚀性和分级 11
五、化工安全性设计 13
第四节 案例分析——氯乙烯生产工艺和发展 15
一、氯乙烯单体生产方法 15
二、氯乙烯合成对原料气的要求 16
三、氯乙烯合成工艺 16
四、主要设备简介 17
五、生产过程中工艺说明 18
六、氯乙烯的发展 19
思考题 19
第二章化工厂系统设计 21
第一节 项目建议书 21
一、项目建议书的基本内容 21
二、编制说明 22
第二节 可行性研究 22
一、可行性研究报告的主要内容 22
二、编制说明 23
第三节 计划任务书和设计任务书 24
一、计划任务书 24
二、设计任务书 24
第四节 环境影响报告 25
第五节 安全评价 27
一、安全评价报告的基本内容 27
二、安全评价大纲目录 29
三、安全评价报告的编制说明 31
第六节 初步设计 32
一、编制说明 32
二、化工厂（车间）初步设计说明书的内容 33
三、车间（或装置）初步设计说明书的内容 35
第七节 消防设计和安全设施设计 37
一、消防设计 37
二、安全设施设计 37
第八节 施工图设计 38
一、工艺设计说明 38
二、设计图纸资料 38
第九节 案例分析——50kt/a PVC可行性研究报告 39
一、总论 39
二、需求预测 42
三、产品方案及生产规模 43
四、工艺技术方案 43
五、原材料、燃料及动力的供应 51
六、建厂条件和厂址方案 51
七、公用工程和辅助设施方案 51
八、节能 52
九、环境保护 53
十、劳动保护和安全卫生 54
十一、工厂组织、劳动定员和人员培训 56
十二、项目实施规划 56
十三、投资估算和资金筹措 56
十四、财务、经济评价及社会效益评价 57
十五、结论 58
思考题 58
第三章 总平面布置图设计 59
第一节 厂址的选择 59
一、化工厂厂址选择的影响因素 59
二、厂址选择的禁区 60
第二节 总图布置 60
一、化工厂总图设计 60
二、总平面布置基础资料 61
三、区域总平面布置 61
四、总平面布置案例 62
第三节 防火防爆与环境保护 69
一、化工生产中的防火防爆 69
二、防毒与环境保护 71
第四节 公用工程 71
一、动力 72
二、供排水 72
三、采暖通风 72
第五节 自动控制 72
一、自动检测系统设计 73
二、自动信号联锁保护系统设计 73
三、自动操纵系统设计 73
四、自动调节系统设计 73
第六节 土建设计 73
第七节 案例分析——PVC技改项目总平面布置 74
一、布置原则和功能划分 74
二、总平面布置主要技术经济指标 74
三、储运设施 74
四、公用工程 75
五、供电 75
六、仪表及自动控制 76
七、设备布置方案 78
八、土建设计 78
思考题 81
第四章 化工计算 82
第一节 物料衡算 82
一、物料衡算的方法和步骤 82
二、连续过程的物料衡算 84
三、间歇过程的物料衡算 88
四、循环过程的物料衡算 89
第二节 热量衡算 92
一、热量衡算的目的和任务 93
二、热量平衡方程式 93
三、基准态的选取 96
四、热力学数据的应用 97
五、热量衡算实例 97
第三节 典型设备工艺设计与选型 102
一、设备设计与选型的基本要求 102
二、设备设计的基本内容 103
三、定型设备的选择 104
四、设备材料的选择 117
五、编制设备及装配图一览表 118
第四节 管路计算 118
一、管子规格的确定 118
二、管路压力降的计算 120
三、管路热补偿计算 120
第五节 案例分析——PVC物料衡算和热量衡算 121
一、物料衡算 121
二、热量衡算 122
思考题 123
第五章 投资与效益 125
第一节 经济效益 125
一、经济效益的概念 125
二、经济效益的评价原则 126
三、经济技术指标体系 126
第二节 投资 127
一、投资的基本概念 127
二、项目资产 128
三、固定资产投资的估算 129
四、流动资金的估算 132
第三节 设备的折旧 133
一、折旧和折旧率 133
二、折旧的计算方法 134
三、各种折旧方法的比较 135
第四节 成本和费用 136
一、成本及费用的概念 136
二、固定成本与可变成本 138
三、成本、费用的估算 139
第五节 销售收入、税金和利润 140
一、销售收入 140
二、税金 140
三、利润 141
四、销售收入、成本、利润与税金之间的关系 142
思考题 142
第六章 技术经济分析 144
第一节 概述 144
一、技术与经济的涵义 144
二、技术经济分析方法论述 144
三、资金来源与融资方案 145
第二节 资金的时间价值 148
一、现金流量 148
二、资金时间价值计算的种类 149
第三节 工程项目的经济评价 153
一、经济评价指标体系 153
二、静态评价指标 154
三、动态评价指标 156
四、基准收益率的确定 160
五、方案的决策类型及评价方法 161
第四节 不确定性分析 164
一、盈亏平衡分析 164
二、敏感性分析 165
三、概率分析 167
第五节 工程项目账务分析 168
一、融资前分析 168
二、融资后分析 168
三、融资后的盈利能力分析 168
四、盈利能力分析的主要指标 169
五、偿债能力分析 169
六、财务生存能力分析 169
七、非经营性项目的财务分析 169
八、主要财务分析报表 169
思考题 169
第二篇 管路测绘 171
第七章 化工装置的测绘 171
第一节 概述 171
一、典型化工装置举例 171
二、典型化工设备的测绘 173
三、化工常用管件 177
第二节 测绘工具和使用 182
一、游标卡尺 182
二、千分尺 182
三、内径百分表 183
四、钢板尺 183
五、测厚规 183
六、高度游标卡尺 184
七、内外卡钳 184
八、钢卷尺 184
九、皮尺 185
十、长度测距仪 185
十一、经纬仪 187
第三节 现场测绘与处理 188
一、化工测绘的步骤 188
二、管路测绘方法 189
思考题 192
第八章 化工工艺流程图设计 194
第一节 化工工艺设计 194
一、化工工艺设计内容 194
二、单元工艺设计 194
第二节 工艺管道及仪表流程图（PID图）设计 195
一、工艺管道及仪表流程（PID图）识别 195
二、工艺流程设计 196
第三节 工艺流程图的绘制 199
一、生产工艺流程草图 199
二、物料流程图 199
三、带控制点的工艺流程图 199
第四节 动设备工艺安全设计 206
一、泵的工艺安全设计 206
二、压缩机的工艺安全设计 208
第五节 静设备的工艺安全设计 210
一、容器的工艺安全设计 210
二、储罐的工艺安全设计 211
三、换热器的工艺安全设计 212
四、塔的工艺安全设计 214
五、反应器的工艺安全设计 216
六、干燥器的工艺安全设计 217
七、过滤器的工艺安全设计 217
八、冷箱的工艺安全设计 218
九、隔热系统安全设计 219
思考题 220
第九章 设备布置图 221
第一节 车间布置设计概述 221
一、化工车间的组成 221
二、车间布置设计的依据 221
三、车间布置设计的内容及程序 222
四、车间平面布置方案 222
第二节 车间设备布置设计 224
一、车间设备布置的内容 224
二、车间设备布置的要求 225
三、车间设备布置的方法与步骤 227
第三节 典型设备的布置方案 227
一、反应器的布置 227
二、容器（罐、槽）的布置 229
三、塔的布置 229
四、换热器的布置 230
五、泵和压缩机的布置 230
第四节 设备布置图 232
一、设备布置设计的图样 232
二、设备布置图的内容 232
三、设备布置图的绘制步骤 235
四、设备布置图的绘制方法 236
思考题 239
第十章管路布置图 240
第一节 概述 240
一、管路布置设计的内容 240
二、化工车间管道布置设计的要求 240
三、管道布置设计的一般原则 241
四、管路布置设计的工作程序 241
第二节 管子、管件与阀门 242
一、常用管子 242
二、管路连接方法 243
三、公称压力与公称直径 243
四、化工管路常用阀门和管件 245
第三节 管路布置的原则和方法 247
一、管路布置设计的主要原则 247
二、管架和管道的安装布置 248
三、管道和管架的立面布置原则 250
四、典型设备的管路布置 250
第四节 管路布置图 256
一、管路布置图的作用与内容 256
二、管件及附件的常用画法 256
三、管路布置图的绘制步骤 258
四、管路布置图的绘制方法 258
第五节 计算机在管道布置设计中的应用 263
思考题 268
第十一章设备装配图 269
第一节 基本画法 269
一、制图国家标准的基本规定 269
二、基本图形的画法 276
三、平面图形的作图 279
第二节 三视图 280
一、三视图基本知识 280
二、基本几何元素的投影 283
第三节 设备零部件图 286
一、化工设备的标准化通用零部件 286
二、典型化工设备的常用零部件 292
三、零件图的内容 298
第四节 装配图 304
一、化工设备装配图的内容 304
二、化工设备装配图的表达方法 311
三、化工设备装配图中焊接的表示法 315
四、化工设备装配图的阅读 318
思考题 321
第三篇 化工材料与施工组织设计 325
第十二章 化工材料的选择 325
第一节 材料选择 325
一、材料分类 325
二、材料的性能 325
三、材料的选用 328
四、设备材料 329
五、管道材料 333
第二节 防腐 335
一、除锈 336
二、涂料 338
三、涂装 342
第三节 隔热 347
一、隔热的原则及范围 347
二、隔热材料 347
三、隔热结构设计 349
四、管路保温措施 350
五、管路标志 352
思考题 354
第十三章 施工组织设计 355
第一节 化工装置的安装 355
一、技术交接 355
二、施工安全 355
三、施工机械 355
第二节 化工装置的运行 356
一、运行方案 356
二、化工装置的置换、吹扫与清洗等准备工作 357
三、耐压试验技术 358
四、模拟运转 363
五、装置化工投料 365
六、化工装置验收 365
第三节 化工装置的检修 366
一、现场检修 367
二、动火作业 367
三、高处作业 371
四、限定空间作业 373
五、起重作业 374
六、主要设备的检修 375
思考题 376