加热炉初步设计(修改版）

注：以下“红色批注”内容是参考新版GB150-2011《压力容器》关于消应力热处理的相关要求。共计5处。 中国石油兰州石化公司 建设公司热处理加热炉改造 初步设计（代可研） L11231B-初设（代可研）(修改版) 兰州寰球工程公司 二○一二年三月 建设公司热处理加热炉改造 初步设计（代可研） 建设单位及负责人 兰州石化公司 玄昌伟 编制单位及负责人 兰州寰球工程公司 慕仁社 项目经理 张玉丽 项目审定 陈来锁 部门负责人 陈来锁 主管经理 王 弘 编 制 人 员 专业名称 编 制 校 对 审 核 姓 名 签 字 姓 名 签 字 姓 名 签 字 工艺 张玉丽 刘冬梅 赵宗桂 土建 张素英 白崇平 李颢 电气 姜延伟 王彩玲 梁宁堂 暖通 王兰鸣 赵庆华 陈学斌 概算 李燕 周建华 陈广强 目 录 11 概述 11.1 项目概况 31.2 装置位置、占地面积 31.3 维修 31.4 主要技术经济指标 42 工艺 42.1 工艺设计基础 42.2 工艺说明 82.3 附表 93 装置布置及配管 93.1 装置布置设计说明 93.2 配管设计说明 113.3 管道绝热设计规定 123.4 附表及附图 134 电气 134.1 供配电设计的范围 134.2 用电负荷 134.3 电源情况 134.4 配电电压等级及接地系统 134.5 配电原则 144.6 节电措施 144.7 接地措施 144.8 主要设备及电缆选型 144.9 设计执行的 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 、规范 154.10 附表 165 建筑及结构 165.1 建筑设计说明 175.2 建筑设计规定 175.3 结构设计 195.4 存在的问题 195.5 附表 206 采暖通风与空气调节 206.1 设计依据和设计范围 206.2 设计采用的气象参数 206.3 采暖工程设计原则 206.4 采暖工程设计 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 216.5 设计中采用的规范及标准 216.6 暖通空调部分消耗 216.7 附表 227 概算 227.1 投资估算 247.2 附表 25附录A：消防设计专篇 27附录B：环境保护专篇 30附录C： 职业安全卫生专篇 1 概述 1.1 项目概况 1.1.1 项目名称 兰州石化公司建设公司热处理加热炉改造。 1.1.2 项目建设背景及必要性 1.1.2.1 建设背景 中油二建是国家化工石油工程施工总承包一级企业。具有化工石油设备管道安装工程专业承包一级，钢结构工程专业承包二级，防腐保温工程专业承包一级，无损检测工程专业承包一级，D类压力容器设计及A2、A3类压力容器制造、球罐现场组焊、I级锅炉安装、压力管道安装资质，甘肃省质量技术监督局计量认证，ISO9001质量管理体系 认证、预拌混凝土及混凝土预制构件施工等专业资质。能够独立承揽国内外千万吨级石油化工工程建设项目。具有大中型石化企业的机械、电气仪表、通讯设备、DCS和ESD等生产过程控制系统的安装能力；具有压力容器制造安装、工业与民用建筑施工、大型设备运输吊装、炼化设备配件制造、无损检测、化学清洗、工业防腐保温等施工能力；具备大型储罐制造安装、球罐制造安装、起重运输、商品混凝土预拌与浇筑、型钢制造安装、V型屋面板、波齿垫生产和TOFD检测技术等专业技术能力。拥有1万吨/年H型钢、20万吋径/年工业管道自动化等五套专业化生产线。 公司下设18个专业分公司，其中有13个专业化分公司、3个服务性分公司和2个驻外分公司。13个专业化分公司分别是：第一安装公司、第二安装公司、仪表安装公司、电气安装公司、容器结构厂、土木工程公司、吊装公司、维护保运公司、清洗工程公司、综合服务公司、试验检测中心、混凝土工程公司和机动设备安装公司；3个服务性分公司分别是：物资供应公司、培训中心、实业公司；2个驻外分公司：兰江工程公司、新 疆工程公司。 1985年，安装公司容器分厂（原设计产能1200吨/年）成立，并与兰石炼化设备厂联营五年，依托兰石炼化设备厂制造工艺技术，同年取得一、二、三类压力容器制造 许可 商标使用许可商标使用许可商标使用许可商标使用许可商标使用许可 证。以后，随着中石油第二建设公司的发展，公司又取得一、二类压力容器设计许可证。现有各类用工318人（其中管理及技术人员32人），固定资产1830万元，综合配套设施面积4729平方米，产能达4000吨/年。1998年通过ISO9002系列认证，拥有超大型设备现场制造、安装施工能力；同时还具有石化设备塔内件制造、机械加工、无损检测、金属表面抛光处理和大型设备热处理等能力；具有加工特殊材料的设备及成熟工艺，如：复合钢板、钛材、HS610高强钢、254Smo、钽材换热管等；主要产品有：塔器、储罐、冷换设备、反应器、聚合釜、反应釜等。自成立至今，已先后为兰州石化、新疆、青海、西藏、河南、江苏、广东、宁夏、陕西、哈萨克斯坦、苏丹等地制造了数千具各类压力容器，深受用户好评。目前，成为在西北地区装备制造行业有一定影响力的企业之一。 1.1.2.2 必要性 安装公司容器分厂现有炉壳移动式燃油热处理炉是目前西北最大的设备整体热处理炉，规格为23m×5m×6m，可对炼油化工设备进行整体和分段消应力热处理。该热处理炉自1994年投用至今，先后完成了近千余台换热器、塔器、反应器等压力容器的焊后消应力热处理，为建设公司装备制造业的发展做出了巨大贡献。但截至目前，热处理炉已投入使用长达十七年，炉壁已经出现严重腐蚀，输油管及送风系统老化，炉体和行走轮变形严重，70%喷火嘴和密封结构损坏，温控系统技术性能落后，造成热处理炉能耗高、热效能低，并存在安全隐患，已不能满足目前生产需要。且随着国内炼化装置规模的不断扩大，新型材料、厚壁、高温、高压、临氢压力容器的日益增多，需进行热处理的压力容器越来越多，对热处理炉的规模和热处理要求越来越高，对环保和安全也提出了更高的要求。为适应目前大型化、复杂化炼油化工压力容器制造要求，满足生产需求，急需对我公司现有的热处理炉进行技术改造。 1.1.3 项目建设性质 项目是对兰州石化公司建设公司容器分厂热处理加热炉改造，以满足生产需求，属于改造项目。 1.1.4 建设依据和设计依据 1.1.4.1 中国石油化工集团公司《石油化工装置基础工程设计内容规定》 （SHSG-033-2008）； 1.1.4.2 《兰州石化公司建设公司热处理加热炉改造》项目建议书，兰州石化公司 2011.5.27； 1.1.4.3 《兰州石化公司建设公司热处理加热炉改造》项目初步设计委托书，兰州石化公司生产技术处 2011.5.27； 1.1.5 设计原则 1.1.5.1 认真贯彻、严格执行与本设计相关的现行国家、地方、部门、行业的法令、法规标准、规范及规定； 1.1.5.2 贯彻中国石油集团公司HSE项目建设模式，强化安全意识，优化设计方案； 1.1.5.3 对项目的投资费用，本着实事求是、稳妥可靠的原则进行估算。 1.1.6 设计范围和设计分工 1.1.6.1 设计范围 本项目设计范围为建设公司容器分厂热处理加热炉及系统配套设计，包括工艺、土建、采暖、变配电的专业设计。 1.1.6.2 设计分工 该项目的台车式热处理加热炉为成套订购设备，其系统配套内容设计由兰州寰球工程公司负责完成。 1.1.7 项目运行时数和定员 本项目年工作小时数为420小时，实施后各装置岗位及定员不做调整。 1.2 装置位置、占地面积 本装置位于兰州石化建设公司容器分厂厂区内，占地面积：514.6米2。 1.3 维修 本项目实施后，维修仍然依托原有的维修设施及人员。 1.4 主要技术经济指标 表1.4-1 主要技术经济指标 序号 名称 单位 指标 备注 1 热处理能力 炉/年 70 2 年操作时数 h 420 3 公用工程规格、用量 3.1 电 380V kw.h/a 55440 4 燃料气 0.6MPa（G）,常温 Nm3/a 882000 5 占地面积 m2 514.6 6 建设投资 万元 工程费用 万元 7 工艺设备总套数 套 1 7.1 台车式热处理炉 套 1 2 工艺 2.1 工艺设计基础 2.1.1 装置能力 热处理能力：70炉/年 操作时数：420小时/年 2.1.2 装置组成 本装置只包括台车式热处理炉部分，主要由台车式热处理炉、控制室及休息室组成。 2.1.3 公用物料规格、消耗量及能耗 公用物料规格、消耗量及能耗见下表。 表2.1-1 公用物料消耗及能耗 序号 名称 消耗定额 /t燃料 年耗量 /a 能耗指标 综合能耗 MJ/t燃料 备注 1 电，380V 93.8kw.h 55440kw.h 12.6MJ/kW.h 1181.9 间断使用 2.1.4燃料规格、消耗量 燃料规格、消耗量见下表。 表2.1-2 燃料消耗 序号 名称 小时耗量 /h 年耗量 /a 综合能耗 Nm3/100t钢 备注 1 干气,0.6MPa（G）,常温 2100Nm3 882000 Nm3 2900 间断使用 2.1.5热处理工艺参数 工件常用热处理工艺参数如下： 1）400℃以下随炉升温； 2）400℃以上升温速度控制在55～220℃/h； 3）600～650℃或700～750℃恒温1～1.5h； 4）650～400℃或750～400℃降温速度控制在55～280℃/h； 5）400℃以下空冷。 6 升温时，加热区内任意4600mm长度内温差不得大于140℃； 7 保温时，加热区内最高与最低温度之差不宜超过80℃； 2.2 工艺说明 2.2.1 工艺设备技术方案比选 目前国内常用的消应力退火热处理炉主要有燃油、燃气和电阻炉三种类型，其特点比较见表2.2-1。 表2.2-1 燃油、燃气、电炉特点比较 全纤维台车式燃油炉 全纤维台车式燃气炉 全纤维电阻炉 100T产品吸热量(升温能耗) =650℃钢的比热熔×产品质量×温度 =0.56×100000×650 =36400000KJ 100T产品吸热量(升温能耗) =650℃钢的比热熔×产品质量×温度 =0.56×100000×650 =36400000KJ 100T产品吸热量(升温能耗) =650℃钢的比热熔×产品质量×温度 =0.56×100000×650 =36400000KJ 柴油热值：42552000KJ/吨 干气热值：35600KJ/Nm3 电发热值：3600KJ/度 百吨钢燃油退火耗油量： 产品吸热量 (柴油热值) ×热效率 36400000 42552000×0.3 =2.85吨柴油/百吨钢 百吨钢然油退火耗油量： 产品吸热量 (天然气热值) ×热效率 36400000 35600×0.35 =2900 Nm3/百吨钢 百吨钢然油退火耗油量： 产品吸热量 (电热值) ×热效率 36400000 3600×0.7 =14444度电/百吨钢 加热过程：易得到高温；加热速度快；生产能力大； 加热过程：易得到高温；加热速度快；生产能力大； 加热过程：易得到高温；加热速度相对较低；生产能力相对较小； 温度控制：炉温均匀性较差；温度控制精度稍差；控制系统比较简单； 温度控制：炉温均匀性相对较差；温度控制精度稍差；控制系统比较复杂； 温度控制：炉温均匀性好；温度控制精度高；控制系统比较简单； 设备结构：炉体结构复杂；辅助设备复杂(包括排烟管道，油泵房，油路，风路，烧嘴及控制系统等)；炉膛容积较大； 设备结构：炉体结构复杂；辅助设备复杂(包括排烟管道，燃气管道，烟气回收装置，烧嘴及控制系统)；炉膛容积较大； 设备结构：炉体结构稍简单；无辅助设备；炉膛容积较小； 设备维修：故障率偏高，维修费大； 设备维修：故障率稍高，维修费用大； 设备维修：故障率低，维修费用小； 环保：当不完全燃烧时污染较大，噪声稍大； 环保：清洁能源，控制不好时对大气有污染，噪声稍大； 环保：清洁能源，无烟尘，无噪声； 设备投资：偏高，需增设油泵房，自控系统及阀门多为进口产品； 设备投资：偏高，自控系统及阀门多为进口产品； 设备投资：略低，用电量大，需增设变电站； 生产成本：较大 生产成本：较低 生产成本：耗电量大，成本较大 由上表可见，燃油炉要消耗大量的宝贵的高质量燃料，燃油是重要的化工原料，作为燃料大量烧掉是在可惜，在当前能源短缺、燃油价格很高的情况下，不烧油或少烧油有着重要的经济意义；燃气炉节能效果好，无污染，环保效益好；电阻炉以电为热源，通过电热元件将电能转化为热能，热效率高，但耗电费用高。因此，从热处理能力、生产成本、环保要求方面综合考虑，选用全纤维台车式燃气热处理炉。 2.2.2热处理炉主要技术要求 1）炉体结构：整体全纤维台车式燃气热处理炉； 2）炉子用途：各种普通及低合金钢压力容器消应力退火； 3）炉体尺寸：工件最大尺寸Φ5500×25000(mm)，即有效加热区尺寸为25m×5.5m×5.5m（长×宽×高）； 4）最高工作温度：850℃； 5）炉温均匀性： 有效加热区内 (10℃；分区控温精度(3℃；升温或冷却时在炉膛任意4600mm长度范围内温差不得大于140℃； 6）燃料：干气，发热值约为35600kJ/Nm3； 7）最大装载量：150t (不含工装垫铁)； 8）燃烧系统：采用“高速调温烧嘴+大小火脉冲燃烧”方式； 9）燃烧器类型：高速脉动自控烧嘴24台（进口或国产）； 10）控温段区：分24区控温，烧嘴布置在炉膛底部，台车面以上两炉墙相对布置，一般相互错开，每个烧嘴配置一只热电偶（位置在对炉墙上）实现单区域烧嘴调控； 11）升降温速度：升温速度：55～220℃/h (≥300℃时)；降温速度：55～280℃/h (≥300℃时)； 12）温度记录：炉膛测温和工件测温（炉体两侧预留10个测温点）；采用中型长图有纸打点记录仪（2台）和电脑记录两种方式； 13）控温方式：上位工控机集散控制、德国西门子PLC/DCS控制和手动控制三种方式； 14）温控仪表精度等级：≤0.25级；记录仪表精度：0.5级； 15）炉体外壁表面温度：≤40℃； 16）前炉门采用升降电动葫芦提升炉门，双轨道自动压紧装置； 17）台车采用轮式自行走机构（通过安装在台车下部两侧的减速传动机构实现），台车钢架预分三段，各段间预留通胀缝，以补偿下层车架的热变形；采用自动卷线放线器供电方式，并采用高精度远红外限位系统和两套行程开关来实现台车停车位置的精确限定； 18）密封和保温结构： a、炉体与台车间的侧密封形式采用砂封槽密封结构； b、台车面用耐火浇注料浇注，并预留膨胀缝，下部用轻质保温砖和纤维板保温， 台车四周用铸件做护板，将台车面耐火材料固定； c、 炉衬采用全纤维结构，总厚度250mm，分别由靠钢板侧平铺20mm纤维毯、230mm全纤维折叠块组成，用专用锚固件每块固定； 19） 自动控制和调节炉前总风管（助燃空气）的压力，使风压控制在最佳值（3.5KPa～ 4KPa）,可根据燃烧情况，自动调节空气系统压力和供风量，控制合理的燃烧比例（空燃比控制在1.05～1.1）；同时，自动调节炉膛内压力，使炉压控制在最佳值（台车面附近为微正压≈10Pa），保证炉内工况稳定并充分利用炉气热量，并通过余热回收装置，使预热空气温度在250-300℃，供给各烧嘴，达到提高热效和节能目的； 20）炉温控制、炉压控制、管路参数自控及安全保护系统采用先进的DCS/PLC控制系统，实现全自动智能控制；同时，能实现手动控制方式； 21）与自控系统相关的热控元件（含控制阀、比例调节阀、燃烧控制器、点火器、燃烧器等）和PLC/DCS系统建议采用进口设备； 22）环保要求：排烟、噪声、环境卫生、安全等达到国家环保标准； 23）能耗指标：优于国家一等炉标准，满载热效率≥35%； 24）炉体外部加1-2米雨檐（以保护炉体外壁管路、阀门、线路等），由厂家制作。 2.2.3工艺流程说明 本项目台车式热处理加热炉燃料为炼厂干气。干气由管道接至装置，管道公称直径为DN100，系统压力为0.6MPa，从兰州石化公司炼油厂区14#路东面、5#路南面系统管架上接出，经过5#路南面系统管架、16#路西面系统管架送至建设公司容器分厂，经计量、减压阀减压为0.2MPa后变径为DN150,作为进热处理炉（F-01）燃气总线，与空气按一定比例混合点火燃烧。管线总长约1100米。 2.2.4三废排放 本项目无废水、废渣排放，废气为热处理炉排放的烟气，经25m高烟囱达标排放。 2.2.5安全与卫生 2.2.5.1生产过程中主要物料的危险、危害性分析 本项目生产过程中主要的危险物料为干气，其主要成分为甲烷、乙烷、乙烯及氢气等，按火灾危险性分类分为甲A类。年最大用量为591t，操作条件为常温、0.1～0.2MPa，用管道送至装置。 根据GB50058-92《爆炸和火灾危险环境电力装置 设计规范 民用建筑抗震设计规范配电网设计规范10kv变电所设计规范220kv变电站通用竖流式沉淀池设计 》，本装置属爆炸危险场所2区，防爆等级为dⅡCT6。 2.2.5.2生产过程中的其它危害分析 1）高温灼伤 本装置热处理炉内温度较高，若违章操作将会发生高温灼伤事故。 2）机械伤害 本装置主要为钢制设备，另有机泵等转动设备，如防护不好或防护设施损坏、违章操作等，均会造成挤碾、绞伤、刺割等机械伤害事故的发生。 3）噪声危害 噪声能引起工作人员听觉功能下降，甚至造成耳聋，或引起神经衰弱、心血管及消化系统等疾病的发生；噪声干扰信息交流，使人工误操作率上升，影响装置的安全生产。 本装置噪声源主要来自热处理炉火嘴和机泵，对操作人员会造成危害。 2.3 附表 3 装置布置及配管 3.1 装置布置设计说明 3.1.1 装置布置特点 本装置位于兰州石化建设公司容器分厂厂区内，占地面积：514.6米2。本项目主要设备为台车式热处理炉，为充分利用装置现有吊车系统，将热处理炉炉体布置在装置原有铆焊厂房以西与热处理厂房之间的空地处，台车行走轨道布置在铆焊厂房内，以节省运行费用；按照《石油化工企业设计防火规范》（GB50160-2008）的要求，控制室及休息室布置在热处理炉以南15米，详见附图。 3.1.2 设备布置原则 3.1.2.1 满足工艺对设备布置的要求，做到流程顺畅，减少管线往返。 3.1.2.2 方便生产操作、设备维修和消防作业。 3.1.3 设计执行标准 《石油化工企业设计防火规范》 GB50160—2008 《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》 GB50058-92 《建筑设计防火规范》 GB50016-2006 《石油化工企业工艺装置设备布置设计通则》 SHJ3011-2000 3.1.4 设备布置的一般要求 满足《石油化工企业设计防火规范》（GB50160-2008）的要求。 3.2 配管设计说明 3.2.1 配管设计执行标准 《石油化工管架设计规范》 SH/T3055-2007 《石油化工管道布置设计通则》 SH3012-2000 《石油化工企业设备和管道隔热设计规范》 SH3010-2000 《石油化工企业职业安全卫生设计规范》 SH3047-1993 《石油化工企业管道设计器材选用通则》 SH3059-2001 《石油化工企业管道柔性设计规范》 SH3041-2002 《石油化工企业环境保护设计规范》 SH3024-1995 《石油化工噪声控制设计规范》 SH/T3146-2004 《石油化工工艺装置管径选择导则》 SH/T3035-2007 《石油化工企业燃料气系统和可燃性气体排放系统设计规范》 SH3009-2001 《输送流体用无缝钢管》 GB/T8163—2008 《钢制管法兰用缠绕式垫片》 HG/T20610—2009 《钢制管法兰用紧固件》 HG/T20613—2009 《石油化工设备管道表面色和标志规定》 SH3043—2003 3.2.2 配管设计规定 3.2.2.1 管道尽量架空敷设，在人员通行处，管道底部的净高不宜小于2.2米。需要通行车辆处，不应小于4.5米。埋地敷设的管道的埋深，一般区域为管顶距地表不小于0.3米。通行机械车辆的通道下，不小于0.75米或采用套管保护。套管管顶距地表不小于0.3米。 3.2.2.2 管道的间距：一般管间净距50mm；当管道上有法兰时，法兰外缘与相邻管道的最小净距25mm；当管道上有隔热层时，管外壁至邻管隔热层外表面的净距不应小于50mm。 3.2.2.3 管道走向尽量“步步高”或“步步低”不出现或少出现气袋和液袋。尽量避免“盲肠”。 3.2.2.4 气体和蒸汽管道的支管应从主管上方引出或汇入。为避免机械杂质进入设备、机泵、自控仪表时，支管宜从主管的侧面或上方接出或汇入。 3.2.2.5 调节阀的安装：调节阀的安装位置应满足工艺流程设计要求，并应尽量靠近与其有关的一次指示仪表，并尽量接近测量元件位置，便于在用付线阀手动操作时能观察一次仪表。调节阀应尽量正立垂直安装于水平管道上，布置在地面或平台上且易于接近的地方。与平台或地面净空应不小于400mm，膜头与旁通管外壁净距应不小于300mm。 3.2.2.6 仪表元件的安装：仪表元件的安装设计应执行仪表专业的技术统一规定。仪表管箍以细实线表示，在平面或剖视图上标柱一次即可。调节阀、流量计、孔板等仪表，在平面图和剖视图上都要注明仪表编号，调节阀应注明压力等级。 3.2.2.7 管道支吊架设计：所有保温管线在支架处均需设HT-1型滑动管托；穿楼板或平台的管线均需加LT-Z-1型管托；楼板留洞要加套管。管线安装图中的支吊架，要尽量选用《工艺管道安装设计施工图册》第三分册中的标准，非标支吊架要绘制详图。 3.2.2.8 管线、阀门、管件、支吊架等具体设计规定均按照管道布置的相关标准规范执行。 3.2.3 管道材料等级规定 3.2.3.1 管道器材选用标准 《输送流体用无缝钢管》 GB/T8163—2008 《钢制管法兰用缠绕式垫片》 HG/T20610—2009 《钢制管法兰用紧固件》 HG/T20613—2009 《工业设备及管道绝热工程设计规范》 GB50264—1997 《石油化工设备管道表面色和标志规定》 SH3043—2003 《石油化工管道设计器材选用通则》 SH3059-2001 《石油化工钢制通用阀门选用、检验及验收》 SH3064-2003 3.2.3.2 管道材料等级规定 钢管系列标准采用： HG/T20553(Ⅱ系列)，管道器材选用除依据《石油化工管道设计器材选用通则》（SH3059-2001）外，应严格遵循本项目的“管道等级表”。 3.3 管道绝热设计规定 3.3.1 管道绝热设计标准 《石油化工设备和管道隔热技术规范》 SH3010-2000 3.3.2 设计原则 3.3.2.1 根据工艺要求，需要回收热量、维持温度的管道，考虑保温。 3.3.2.2 不需要回收热量和维持温度的管道，外壁温度大于60℃的，均考虑防烫保温。 3.3.3 隔热材料和制品性能 管道保温材料选用复合硅酸盐管壳。隔热材料及制品性能见表4.3-1。 表3.3-1 隔热材料和制品的性能 序号 技术性能 复合硅酸盐 备注 1 容重kg/m3 180～200 2 导热系数W/(m·k) 0.08 3 导热系数方程W/(m·k) 0.08+0.0001tm 4 PH值 7.5～8 5 使用温度，℃ -50～800 3.3.4 各种辅助材料的规格要求 3.3.4.1 补强材料：捆扎用镀锌铁丝。 3.3.4.2 粘结剂：水玻璃、勾缝用胶泥。 3.3.4.3 涂料：红丹。 3.3.4.4 外保护层材料: 保温管道外保护层选用镀锌铁皮或细格玻璃布。 3.3.4.5 防潮层材料：沥青玛蹄酯玻璃布。 3.3.5 隔热结构设计安装要求 保温管线隔热结构如下： 从内向外:防腐层→保温层→镀锌铁丝→勾缝胶泥抹面→镀锌铁皮（细格玻璃布） 3.4 附表及附图 4 电气 4.1 供配电设计的范围 本项目对建设公司热处理加热炉改造电气部分作为研究范围，包含如下部分： 1）热处理炉等用电负荷的供配电及接地； 2）新增休息室及仪表间的照明及接地； 4.2 用电负荷 根据安装专业及有关专业提供的用电设备条件，本工程新增加热炉安装容量132kW,需要容量105 kW，电压等级380/220V，负荷等级三级。 4.3 电源情况 本次改造新增加热炉电源接自兰州石化建设公司容器变电所，兰州石化建设公司容器变电所内设1600kVA变压器2台，目前变压器负荷率约为50%，所带负荷均为间歇性负荷，故变压器供电能力能满足本项目新增105kW用电负荷的需要。变电所低压配电柜备用回路亦能满足加热炉等用电负荷的需要。 4.4 配电电压等级及接地系统 4.4.1配电电压等级 4.4.1.1加热炉等低压负荷的配电采用380/220V电压等级，因此配电电压等级为380/220V。 4.4.2接地系统 (1) 380V/220V系统：交流三相五线制，中性点直接接地系统，采用TN-S接地方式。 4.5 配电原则 4.5.1电缆敷设 电缆采用阻燃型交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电缆，电缆敷设方式采用直接埋地敷设，局部穿钢管埋地敷设。 4.5.2照明设置原则 休息室及控制室等户内照明采用防水防尘灯或荧光灯，照明控制采用就地控制方式。 4.5.3继电保护及电机起动原则 4.5.3.1低压电动机设有短路瞬动、过热保护及单相接地保护，电动机回路均采用热继电器保护。 4.5.3.2 380V及以下电压降指标 在最小短路容量时，母线电压降不超过： 电机经常起动： 10% 大型电机起动： 15% 电动机自动起动： 15% 4.6 节电措施 1）供电尽量按就近供电的原则，减少线路损耗。 2）采用节能型电气设备，如Y系列电动机等。 3）选用绿色照明器具，如金属卤化物灯，高效节能荧光灯等。 4.7 接地措施 1）低压供、配电系统采用TN-S系统接地型式。 2）所有新增用电设备正常不带电的金属外壳、进出建筑物的金属管线均须可靠接地，电气设备的工作接地、保护接地共用一个接地系统，并与原有接地系统可靠联结，接地系统的阻值不大于4Ω。 4.8 主要设备及电缆选型 4.8.1 设备选择原则 1）根据国内设备的生产状况确保先进水平，选用国内合资生产的设备或国内先进企业生产的设备。加强对中压电器、微机自动化系统、电缆及低压电器选择的重视程度。 2）选用节能、安全、环保型设备，抑制对人身、设备危害因素的产生，保证人的安全，提高生产环境舒适程度。 3）电气设备选择应考虑当地的海拔高度影响，电气设备安装应采取抗震加固措施。 4.8.2 主要设备选型 1）电力电缆 ZR-YJV22-0.6/1 kV 2）控制电缆 ZR-KVV22-0.45/0.75 kV 4.9 设计执行的标准、规范 《供配电系统设计规范》 GB50052-2009 《低压配电设计规范》 GB50054-2011 《通用用电设备配电设计规范》 GB50055-93 《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》 GB/T50062-2008 《电力装置的电气测量装置设计规范》 GB/T50063-2008 《电力工程电缆设计规范》 GB50217-2007 《电力设施抗震设计规范》 GB50260-96 《三相交流系统短路电流计算》 GB/T15544-1995 4.10 附表 5 建筑及结构 5.1 建筑设计说明 5.1.1 建筑设计依据 5.1.1.1 中国石油第二建设公司及各相关专业提供的设计条件。 5.1.1.2 工程地质资料 该项目建设场地在厂区布置，暂无地质资料，地质情况参考《西固厂区砾石层层面等高线图》及各单元邻近的已建的建、构筑物地质资料。场地位于黄河兰州盆地西固区二级阶地，由黄河冲积淤积而成，地势平坦，场地稳定。建设场地地基的地质层岩性从整体看比较清晰，表层厚0.3～2.7 m不等，为杂填土，下部为黄土，层厚3.5～6.5 m之间，该层属中—高压缩，湿度大，微湿陷，建议承载力特征值采用80 KPa，底部层即砂卵石层，卵石层埋深约5～6.5米，fk =350~600KPa。场地内地下水属潜水类水质，主要存在于透水性较强的卵石层中，受大气降水及地表水渗漏影响动态变化大。一般埋深1.50～4.60m。根据水质分析结果，地下水对钢筋砼结构中的钢筋无腐蚀性，对砼结构具有中等腐蚀性。场地土最大季节性冻土标准深度为1.03米。 5.1.1.3 基本风压、基本雪压 基本风压及雪压重现期均为50年 基本风压值10米高度W0=0.3KN/m2 基本雪压值S0=0.15KN/m2 5.1.1.4 地震动参数 兰州地区抗震设防烈度为8度，设计基本加速度值为0.20g，特征周期值Tg=0.45s，属第三组。场地类别为II类建筑场地。建设场地属于对建、构筑物抗震有利地段，适宜拟建建、构筑物的修建。 5.1.2 建筑设计原则 5.1.2.1 根据工艺生产要求和建筑使用要求，建筑设计符合现行的建筑设计规范、标准及规程，建筑立面适度体现新颖、简洁、明快，符合现代建筑的特征。 5.1.2.2 根据工艺生产要求和建筑使用要求，遵循经济、合理、安全、可靠的原则，合理采用新技术、新材料和新技术，在满足生产要求的条件下注意美观。 5.1.3 建筑设计范围 5.1.3.1 控制室、休息室 控制室、休息室（8.0X4.0X3.6m）：钢结构，地上一层，层高3.6米，彩钢板围护，钢筋混凝土独立基础。 5.1.3.2 设备基础 设备基础有：炉子基础一具，为钢筋混凝土大块式基础。 5.1.4 建筑技术措施 5.1.4.1 防火：控制室、休息室耐火等级均为二级。 5.1.4.2 防腐蚀 所有钢结构构件防腐涂装前，先在构件表面进行清污除锈，除锈等级不低于Sa2 级。所有外露的钢结构构件，除按要求做防火保护外均需做防腐处理。钢结构的防腐按防一般化工大气腐蚀设计，防腐处理采用防腐涂料，防腐年限不小于5年。钢结构防腐应符合《工业建筑防腐蚀设计规范》GB50046-2008中4.3节、5.2节的有关规定。 建筑物一览表（见附表5.1.4-1）；构筑物一览表（见附表5.1.4-2） 5.2 建筑设计规定 5.2.1 墙体：控制室、休息室墙体都采用100厚岩棉夹芯彩钢板。 5.2.2 门窗：门采用塑钢门，窗采用塑钢窗。 5.2.3 装修：控制室、休息室地面采用不发火细石混凝土地面。 5.2.4 控制室、休息室屋面为无组织排水。 5.2.5 标准规范及标准图、通用图 《建筑设计防火规范》 GB 50016-2006 《工业建筑防腐蚀设计规范》 GB50046-2008 《石油化工企业设计防火规范》 GB50160-2008 《石油化工钢结构防火保护技术规范》 SH3137-2003 02系列建筑标准设计图集《建筑用料及做法》 甘02J01 02系列建筑标准设计图集《木门、塑钢门窗、铝合金门窗》 甘02J01-1、3 02系列建筑标准设计图集《彩板门窗、装饰木门、防火门》 甘02J01-6 02系列建筑标准设计图集《内装修》 甘02J01-1~4 建筑优先采用《甘肃省02系列建筑标准设计图集》、全国通用建筑标准设计图集、石油化工行业通用设计图集。 5.3 结构设计 5.3.1 结构设计原则 5.3.1.1 根据工艺生产要求和建筑使用要求，结构设计符合现行的结构设计规范、标准及规程，布置紧凑，遵循经济、合理、安全、可靠的原则。 5.3.1.2 根据工艺生产要求和建筑使用要求，对结构进行合理的选型，择优选用承载能力高、抗震性能好的结构体系及结构刚度对称的平、立面布置方案。增强结构的整体性和稳定性，保证结构在地震作用下，具有足够的强度、刚度、弹塑性和延性。 5.3.2 建、构筑物依据自然条件 兰州地区抗震设防为8度，设计基本加速度值为0.20g，特征周期值Tg=0.45s，属第三组。 5.3.3 抗震分类及抗震等级 依据《建筑工程抗震设防分类标准GB50223-2010》、《石油化工企业建（构）筑物抗震设防分类标准GB50453-2008》；结构重要性系数为1.0，建筑结构的安全等级为二级，地基基础设计等级为丙级，主体结构的设计正常使用年限为50年。 5.3.4 结构形式的选择 5.3.4.1 主要结构形式的选择 1）控制室、休息室（8.0X4.0X3.6m）：钢结构，地上一层，层高3.6米，采用100厚彩色夹芯板围护，屋面为彩色夹芯板，钢筋混凝土独立基础。 2）炉子基础为钢筋混凝土大块式基础。 5.3.4.2 主要结构构件材料的选用 1）混凝土强度等级：设备基础为C30,垫层为C20。地下基础混凝土的环境类别为二b类；混凝土耐久年限为50年；地下处于冻土层以内的混凝土抗冻融循环不得少于100次。 2）钢筋：HPB235级钢筋用Φ表示，HRB335级钢筋用Φ表示, HRB400级钢筋用Φ表示。 钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.25；钢筋的屈服强度实测值与屈服强度标准值的比值不应大于1.3，且钢筋在最大拉力下的总伸长率实测值不应小于9%。 3）焊条：用E43XX型。 4）型钢及地脚螺栓：钢板及型钢采用Q235B。型钢尽量采用国标轧制钢，对特殊要求的局部采用焊接工字钢，钢结构连接采用焊接连接；地脚螺栓采用Q235B钢制作。钢材的屈服强度实测值与抗拉强度实测值的比值不应大于0.85；钢材应有明显的屈服台阶，且伸长率不应小于20%；钢材应有良好的焊接性和合格的冲击韧性。 5.3.5 基础及地基方案选择 本工程控制室、休息室基础采用钢筋混凝土独立基础，炉子基础为钢筋混凝土大块式基础，地基处理采用砂夹石换填。 5.3.6 特殊的结构措施 由于本工程地下水位较浅，且地下水对混凝土结构具有中等腐蚀性，所以本次设计将所有新建的建筑物基础进行防腐处理，即基础表面刷防腐涂料环氧沥青，厚度不小于500um。 5.3.7 标准规范及标准图、通用图 《建筑结构荷载规范》 GB50009-2006 《建筑地基基础设计规范》 GB50007-2002 《建筑地基处理技术规范》 JGJ79-2002 《混凝土结构设计规范》 GB50010-2010 《建筑抗震设计规范》 GB50011-2010 《建筑工程抗震设防分类标准》 GB50223-2008 《钢结构设计规范》 GB50017-2003 《石油化工落地式离心泵基础设计规范》 SH/T 3057-2007 《石油化工建（构）物抗震设防分类标准》 GB50453-2008 结构优先采用《甘肃省02系列结构标准设计图集》、全国通用建筑标准设计图集、石油化工行业通用设计图集。 5.3.8 主要建、构筑物材料用量 型钢：11.1t 钢筋：55.8t 水泥：316.6t 5.4 存在的问题 因为本项目暂没提供地质资料，本设计是参照《西固厂区砾石层层面等高线图》及各单元邻近的已建的建、构筑物地质资料，如果实际地质与参照的地质不符，施工图设计时，基础选型应按实际地质情况设计，由于基础型式变动产生的费用应根据变动后的工程量调整。 5.5 附表 6 采暖通风与空气调节 6.1 设计依据和设计范围 6.1.1 《石油化工装置基础工程设计内容规定》 SHSG-033-2008 6.1.2 工艺专业、土建专业提供的设计条件。 6.1.3 本专业设计范围：建设公司热处理加热炉改造控制室、休息室采暖设计。 6.2 设计采用的气象参数 冬季采暖室外计算温度 -11℃ 年平均大气压 84.82 kPa 冬季平均大气压 85.30 kPa 夏季平均大气压 84.15 kPa 年最多风向及频率 东风7.59% 夏季平均风速 1.30m/s 冬季平均风速 0.30m/s 采暖期天数 150天/年 6.3 采暖工程设计原则 6.3.1 需要保持一定室温的生产建筑物,人员较集中且经常停留的辅助房间,均设计集中采暖。 6.3.2 改建或扩建的建筑物，与原有热网相连接的新增建筑物，应根据原有建筑物的状况，采取相应的技术措施。 6.3.3 采暖系统尽量采用上供下回同程式系统，对于较小系统可采用异程式系统，室内采暖管线一般采用明管敷设。 6.3.4 室外采暖管网的敷设采用地沟或聚氨酯保温直埋管的方式。 6.4 采暖工程设计方案 6.4.1 由于此拟建建筑物附近有85～60℃采暖热水管网，所以本工程采暖热媒就近接入。 6.4.2 本工程室外管道采用聚氨酯保温直埋管。 6.4.3 冬季室内设计计算温度 控制室：18℃ 休息室：18℃ 6.4.4 采暖热负荷及热媒流量 控制室、休息室采暖系统总热负荷3.6 kW,热媒流量124kg/h。 6.4.5 采暖设备和材料选型 散热器采用钢管柱型散热器,型号：QFGZ406型，32片。阀门:采暖系统出入户总阀门选用法兰闸阀,立管关闭阀门选用内螺纹截止阀。 6.5 设计中采用的规范及标准 《采暖通风与空气调节设计规范》 GB50019－2003 《化工采暖通风与空气调节设计规范》 HG/T 20698－2009 6.6 暖通空调部分消耗 采暖热水循环量: 124kg/h ，热负荷3.6 kW。 6.7 附表 7 概算 7.1 投资概算 7.1.1 项目概况及概算范围 本项目为建设公司热处理加热炉改造工程。主要工程量为新建控制室、休息室等，台车式热处理加热炉成套设备1套，以及拆除等配套工程。 本项目投资概算范围：上述工程内容的建设投资。 7.1.2 编制依据 1）中国石油天然气集团公司 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 （2010）543号文《中国石油天然气集团公司建设项目其它费用和相关费用规定》（试行）； 2）中国石油天然气集团公司中油计字（2005）519号文“关于印发《石油建设安装工程费用定额》的通知”； 3）中国石油天然气股份有限公司油计字（2005）358号文“关于印发《 中国石油天然气股份有限公司石油建设安装工程概算指标》（2005版）的通知”； 4）中国石油天然气股份有限公司油计字（2011）164号文“关于印发《 石油建设安装工程概算指标》2011年度调整系数的通知”； 5）甘建价(2001)381号文“关于颁发《甘肃省建筑工程概算定额地区基价》的通知”； 6）甘建价(2001)385号文”关于颁发《甘肃省建筑安装工程概算费用定额》的通知”； 7）甘建价(2004)125号文“关于颁发《甘肃省建设工程人工单价》的通知”； 8）甘建价(2009)358号文“关于印发《甘肃省建筑安装工程费用定额》的通知”； 9）甘建价(2010)286号文“关于调整《甘肃省建设工程人工单价》的通知”； 10)计价格（2002）10号文“国家计委、建设部关于发布工程勘察设计收费管理规定的通知”； 7.1.3 编制原则及方法 7.1.3.1 工程费 (1) 建筑工程按专业所提工程量采用工程量法进行估算。执行甘建价(2001)381号文《甘肃省建筑工程概算定额地区基价》； (2) 依据甘建价(2001)385号文《甘肃省建筑安装工程概算费用定额》规定，按一般建筑工程四类项目取费，综合费用费率是19%； (3) 安装工程按专业所提工程量采用工程量法进行估算。执行油计字（2005）358号文《中国石油天然气股份有限公司石油建设安装工程概算指标》； (4) 依据油计字（2011）164号文“关于印发《 石油建设安装工程概算指标》2011年度调整系数的通知”,机械费调增26%（参加综合取费）;辅助材料费调增6%（参加综合取费）； (5) 依据中油计字（2005）519号文《石油建设安装工程费用定额》规定，人工费调整86.58％，（参加综合取费），参加高类别人工费调整6.85%（只参加税金取费），本工程按Ⅰ类取费，综合费用费率是162.47%，综合费率包括措施费、间接费（规费、企业管理费）、利润等各项费用； 7.1.3.2 工程建设其它费用 (1) 建设单位管理费：依据中国石油天然气集团公司计划（2010）543号文《中国石油天然气集团公司建设项目其它费用和相关费用规定》（试行）文计算，工程费用*系数（内插法计算系数）*0.4； (2) 建设工程监理费：依据发改委、建设部(发改价格[2007]670号)计算，并以此为基数*1（行业系数）*1（海拔高度调整系数）； (3) 建设单位健康安全环境管理费：依据计划（2010）543号文《中国石油天然气集团公司建设项目其它费用和相关费用规定》（试行）文计算； (4) 基本设计收费：依据计价格（2002）10号文“国家计委、建设部关于发布《工程勘察设计收费管理规定》的通知”及中石油有关规定。 7.1.3.3 预备费 (1) 基本预备费（人民币）：按固定资产费用、无形资产费用、递延资产费用之和的6%计算； (2) 价差预备费：依据国家计委计投资（1999）1340号文规定暂不计取； 7.1.4 设备材料定价原则 (1) 工艺设备、电气设备价格为厂家询价或同类设备参考价； (2) 电缆按《石油工程造价管理》2011年第3期公布的价格计列； (3) 材料运杂费是6.5%； (4) 设备运杂费率是6%； 7.1.5 投资概算结果 本项目 总投资 765.10万元 其中：工程费用 629.99万元 工程建设其它费用 91.80万元 基本预备费 43.31万元 7.2 附表 附录A：消防设计专篇 A.1设计依据 1）中国石油兰州石化公司《建设公司热处理加热炉改造初步设计设计委托书》，2011.6； 2）中国石油化工集团公司《石油化工装置基础工程设计内容规定》SHSG-033-2008； 3）国家和行业的有关标准规范 《石油化工企业可燃性气体和有毒气体检测报警设计规范》 SH3063-1999 《石油化工企业设计防火规范》 GB50160-2008 《建筑设计防火规范》 GB50016-2006 《低倍数泡沫灭火系统设计规范》 GB50151-2001 《建筑灭火器配置设计规范》 GB50140-2005 《火灾自动报警系统设计规范》