关于化工工艺系统专业所设计的管道仪表流程图设计理念的思考

郑贤江 李长福 何凡 周恩年 罗书磊

摘要：安全性和经济性是化工工艺系统设计的基本要求，按照规范要求，各设计院工艺系统专业设计的内容差别不大，但由于设计理念的不同，业主的感受会有很大区别。 优秀的管道仪表流程图不仅满足规范和设计院的规定，而且涵盖了业主可能需要的大部分信息，并尽可能地方便业主使用。

关键词：化工工艺系统 设计理念 工艺管道仪表流程图

1.引言

化工工艺系统设计是化工工艺设计的重要内容，其设计内容包括设备和管道系统设计压力和设计温度的确定、安全阀的设置和选用、爆破片的设置和选用、泵的系统特性计算和设备相对安装高度的确定、管径选择、管道压力降计算等，均详细罗列在标准《工艺系统工程设计》（HG-T20570）中。不论从事何种工艺方向的工艺系统设计人员，均可按照该标准逐项开展设计。

虽然标准已经非常详尽地规定了设计内容，规范了设计方法，但不同的工程公司、设计人员完成的设计图纸，表面上看大同小异，但细究起来会发现其中存在巨大差别。这种差别可以视为设计理念的差别。

我们以工艺系统设计的重要内容《管道仪表流程图》（PID）的设计为例，具体说明设计理念的差异会如何体现在设计图纸上。

2.具体说明

1）图例

图例是用来帮助阅读图纸的人员更好的理解图纸内容的，是图纸符号语言的说明书。对专业人员来说，虽然图纸涉及的工艺可能不同，使用的介质、材料、设备有特殊之处，但图例风格和内容大体是相同或相近的。通过阅读和对比全国大大小小设计院的设计图纸，可以发现，优秀的图纸不仅仅停留在满足规范的要求，还要从使用者的角度出发，尽力做到方便使用者。比如，有少数设计院会在图例中单独列设备清单，并注明各设备所在的图号，方便使用者快速找到想要查询的设备，这对不熟悉图纸的人员来说非常实用。再比如，取样型式有很多种，针对工艺介质工况，有的需要减压，有的需要降温，有的需要密闭，有的介质为气相，有的介质为液相，最终组合成的取样型式多种多样，国内少数设计院会将所用的取样型式罗列图例中，供使用者方便查询，不必再去翻阅相关厂家的图纸。

2）管道仪表流程图

优秀的管道仪表流程图体现安装精神。一般的化工工艺系统工程师，依据规范和公司规定，完成了图纸设计。这种图纸满足了本专业的要求，但算不上优秀。完成一个工程项目设计，完成管道仪表流程图只是开始，下游管道、设备、仪表、电气等专业，将在化工工艺系统设计条件基础上开展工作。以管道专业为例，管道仪表流程图是其重要的条件输入，如果图纸中清晰地表示了设备与设备间的相对关系、设备安装的具体要求，不仅能高效指导安装，更能大大减少两个专业间的沟通和解释工作。

优秀的管道仪表流程图尽可能涵盖应有的设计参数。设备是管道仪表流程图体中重要的内容，几乎所有的单元操作都需要通過设备实现。通过对比，可以发现，在大多数设计院的管道仪表流程图中，都会找到设备位号和名称的对应说明，少数设计院的图纸中仅有设备位号或者没有设备位号，而还有少数设计院的图纸中，不仅有完整的设备位号和名称的对应说明，还有设备详细的参数说明，如尺寸、材质、操作温度、设计温度、操作压力、设计压力、换热器型式、换热面积、扬程、流量、功率、关闭压力等，像这类设计图纸，阅读起来，轻松获得大部分所需要的信息参数，不必再去翻阅工艺系统其他设计文件。通过设备的参数，阅读者也可以大致推测管道和仪表的操作和设计参数。这是使用者非常乐意接受的一种设计图纸。

优秀的管道仪表流程图尽可能涵盖设备制造厂范围内的信息。除了设计院直接完成施工图设计的设备，还有很多设备依赖供货厂家完成单体设备的设计、选材和制造，而这些设备的信息，在工厂的日常运行中也是不可或缺的，设计院对待这类信息，常规做法是在管道仪表流程图中体现公用工程接口，如果有厂家自带仪表，则再体现自带仪表，并标示清楚供货分界。而还有少数设计院，会把设备厂家的管道仪表流程图整体收入本项目的管道仪表流程图中，这样做有一些好处：一是非常清晰表示了供货分界，避免了漏项和重复项;二是无一遗漏的涵盖了全部的管道仪表流程图，为业主带来了极大的方便。

优秀的管道仪表流程图尽可能方便阅读和使用。这方面就要在细节上去发现了。有的设计图纸，按系统布置图面，同一个系统的所有设备、管道、仪表画在一张图纸上，清晰明了，而有的图纸为了节省图纸张数，相关的和无关的内容均设计在一张图纸上，对使用者造成了极大的不便。通常工程项目的管道仪表流程图由多张图纸组成，少则几张，多则上百张，当图纸张数很多时，图与图间的管道联系就比较复杂，同样的内容，有的图纸非常容易阅读，而有的图纸则极其不易辨识，这些都体现了一名工艺系统工程师的设计水平。

3.结语：

优秀的管道仪表流程图不是一蹴而就的，而是通过工艺系统工程师不断的学习、积累、吸收和实践，才有可能实现的。理解和学习优秀的设计理念，以规范为准绳，站在使用者的角度，不断地实践，最终会成为一名优秀的工艺系统工程师，给业主带来一个又一个优秀的工程设计。

参考文献：

[1]《化工工艺系统设计》编委会，化工工艺系统设计，北京：石油工业出版社，2013-09-01

[2]管道仪表流程图设计规定（HG20559.1-1993）

[3]化工装置工艺系统工程设计技术规定（HG20570-1993）