1.2　设计的前期工作

工厂建立一般需要经过投资设想、项目建议、可行性分析、设计、施工、试车和考核等几个阶段。一个工程项目从设想到建成投产这一阶段称为基本建设阶段。图1-1为工厂建立的基本过程。

一般工厂建立的工作程序是以基础设计为依据提出项目建议书，经上级主管部门认可后写出可行性研究报告，上级批准后，编写设计任务书，进行扩大初步设计，后者经上级主管部门认可后进行施工图设计。

设计前期工作，包括设计准备、项目建议书、可行性分析、厂址选择和设计任务书的编制。设计任务书由建设项目的主管部门组织编制，其目的是根据可行性分析报告和厂址选择报告，对建设项目的主要问题，即产品方案、建设规模、建设地区和地点、专业化协作范围、投资限额、资金来源、要求达到的技术水平和经济效益等做出决策。

设计后期工作，包括施工配合、验收考核、工程总结评估等工作。由此可见专业工艺设计人员在整个工厂建设过程中要全程参与的。

1.2.1　资料准备

当接到设计任务后，必须认真周密地研究设计任务书，正确领会客户的意图，构思设计对象的轮廓，考虑如何收集为设计所需的一切设计资料。这是一项重要的工作，在国外尤其被重视。国外把这项工作称为情报的收集与整理。

资料收集是为顺利开展设计工作创造一切的必要条件。设计准备工作的含义是比较广泛的。要了解政府的相关政策，收集并掌握有关设计资料，深入现场听取各方意见，市场调研，安排设计力量及各工种的配合，安排好设计进度，设计工具的准备等都属于设计准备的工作范畴。这里，仅对收集设计资料一项工作做重点介绍。

（1）资料的内容

为了使收集资料的完整和有序的工作，避免重复和遗漏最好是拟一个收集提纲，据此逐渐收集，提纲一般包括下列内容。

1）物料计算

①生产步骤和化学反应，包括主反应、副反应；

②各步骤所需要的原料、中间体的物理化学性质；

③成品的规格、性能、质量标准；

④各生产步骤的产率及损耗率；

⑤每批加料量，或单位时间进料量及必要的工艺控制参数。

2）工艺流程叙述

3）热量计算和设备设计

①设备的容量、单位生产能力、结构、主要尺寸、材料等，设备制造图，标准定型设备的产品样本等；

②为热量计算所需要的物理化学常数，如，比热、潜热、生成热、燃烧热等；

③为计算传热过程所需要的数据，如，导热系数，给热系数、传热系数等；

④为计算流体动力过程所需要的参数，如，黏度、管道阻力、阻力系数、过滤常数、离心分离因数等；

⑤为计算冷冻所需的力学数据；

⑥各种温度、压力、流量、液面、时间参数及生产控制；

⑦设备材料对介质的化学稳定性。

4）车间布置图及其优缺点

5）管道设计

①管道配置、管道材料、管径等资料；

②管道地下敷设和架设方法、保温材料等；

③阀门管件资料。

6）其他工艺项目

①自动控制、仪表仪器资料；

②土建、采暖、通风、供排水、供热、废水处理资料；

③动力电、照明电、弱电装置等资料。

7）概预算等经济资料。

8）原材料供应、产品销售、运输等资料。

9）劳动保护、安全技术和防火技术资料。

（2） 资料的来源

①设计单位有的资料　包括可行性报告，设计前期工作报告，初步设计说明书，技术设计和扩大初步设计说明书，施工图及施工说明书，概预算书，标准设计图集，设计标注、规范，为设计所需的基础资料等。

②向科研单位收集的资料　包括小、中型试验研究报告，中间试验生产工艺操作规程，中间试验装置的设计资料，科学研究的基础资料，有关产品或技术的国外文献等。

③向生产企业收集资料　包括车间原始记录，各种生产报表，工艺操作规程，设备维修检修规程，劳动保护及安全技术规程，车间化验室、物理检验室的分析研究资料，工厂中心试验室的试验研究报告，车间实测数据，工厂科室掌握的设计和设计措施资料，供销科产品目录，全厂职工的劳动福利资料等。

④向建设单位收集资料　包括厂址选择的原始资料，设计的基础资料（如人文、地理、气象、水文、地质等），基本建设决算书，试车总结和原始记录，施工部门和试车部门对设计的意见等。

⑤在设计过程中为设计开展而进行的试验研究的有关资料。

⑥有关的产品、目录、样本、销售价格等资料。

⑦书籍资料　包括各国的文献和专利，各类技术词典和大全，高分子材料的书籍，各种调查报告，各类手册，各种化工设计书籍、期刊等。

⑧主要物性参数查询网站

化学专业数据库www.organchem.csdb.cn

化学工程师资源www.cheresources.com

美国国家标准与技术研究所（NIST） www.nist.gov

英国皇家化学协会www.chemspider.com

ChemSynthesis　www.chemsynthesis.com

（3）资料整理

收集资料工作事先要有计划，拟出提纲，按计划进行，有些资料经出差或查阅技术资料文献即可取得，即便如此，亦需要去寻找、选择、提炼，最后才得到所需的材料。也有些资料需要等试验结果，或者亲自参加试验研究。有时也遇到边设计边试验的情况。

资料收集过程以及收集后尚需作整理、增删、汇总等工作，然后用于设计中去。

对待收集资料的态度必须是实事求是的，一般要掌握下列原则。

①去粗存精　按照设计要求，选出能够反映出事物本质的资料，舍弃不能说明问题的资料。

②去伪存真　要把资料加以核实，切忌鱼目混珠。如果有两种矛盾资料存在时，切忌主观臆断加以肯定。要用科学方法来衡量真伪。

③科学技术是不断前进的，往往新的资料要比旧的资料在技术更先进，在经济上更合理。但是在某些场合也要根据具体情况决定，不可机械搬用。对于采用国外先进技术也是如此，要根据我国国情适当引进，贯彻以自力更生为主，外援为辅的原则。

④凡属新产品的设计，最妥当的办法是按照科学研究的一般程序，研究试验→中试工厂→工程设计来进行。

1.2.2　项目建议

项目建议书（又称项目立项申请书或立项申请报告），由项目筹建单位或项目法人根据国民经济的发展、国家和地方中长期规划、产业政策、生产力布局、国内外市场、所在地的内外部条件，就某一具体新建、扩建项目提出的项目的建议文件，是对拟建项目提出的框架性的总体设想。项目建议书主要从宏观上论述项目设立的必要性和可能性，往往是在项目早期，对项目的具体建设方案还不明晰，建设方案和投资估算也比较粗，投资误差为±30%左右。

项目建议书是由项目投资方向其主管部门上报的文件，目前广泛应用于项目的国家立项审批工作中。项目建议书的呈报可以供项目审批机关作出初步决策。它可以减少项目选择的盲目性，项目建议书也是进行可行性分析和编制设计任务书的依据，应包括下列内容。

①项目建设目的和意义，即项目提出的背景和依据，投资的必要性及经济意义；

②产品需求初步预测；

③产品方案和拟建规模；

④工艺技术方案（原料路线、生产方法和技术来源）；

⑤资源、主要原材料、燃料和动力的供应；

⑥建厂条件和厂址初步方案；

⑦环境保护；

⑧工厂组织和劳动定员估算；

⑨项目实施规划设想；

投资估算和资金筹措设想；

经济效益和社会效益的初步估算。

1.2.3　可行性分析

可行性分析是通过对项目的主要内容和配套条件，如市场需求、资源供应、建设规模、工艺路线、设备选型、环境影响、资金筹措、盈利能力等，从技术、经济、工程等方面进行调查研究和分析比较，并对项目建成以后可能取得的财务、经济效益及社会环境影响进行预测，从而提出该项目是否值得投资和如何进行建设的咨询意见，为项目决策提供依据的一种综合性的系统分析方法。可行性分析应具有预见性、公正性、可靠性、科学性的特点。

可行性分析报告为上级机关投资决策和编制、审批设计任务书提供可靠的依据。因行业特点不同差异很大，但一般应包括投资必要性、财务可行性、技术可行性、组织可行性、经济可行性、环境可行性、社会可行性、风险因素及对策等内容。

根据原化工部对“可行性分析报告”的有关规定，可行性分析报告的内容如下。

①总论　包括项目名称、进行可行性分析的单位、技术负责人、可行性分析的依据、可行性分析的主要内容和论据、评价的结论性意见、存在问题和建议等，并附上主要技术经济指标表；

②需求预测　包括国内外需求情况预测和产品的价格分析；

③产品的生产方案及生产规模；

④工艺技术方案包括工艺技术方案的选择、物料平衡和消耗定额、主要设备的选择、工艺和设备拟采用标准化的情况等内容；

⑤原材料、燃料及水电气的来源与供应；

⑥建厂条件和厂址选择布局方案；

⑦公用工程和辅助设施方案；

⑧环境保护及安全卫生；

⑨工厂组织、劳动定员和人员培训；

项目实施规划；

投资估算和资金筹措；

经济效益评价及社会效益评价；

结论包括综合评价和研究报告的结论等内容。

1.2.4　设计任务书

设计任务书的主要依据是获得批准的建设项目可行性分析报告，将可行性分析报告中的相关要求加以具体细化。

设计任务书是在设计之前发给设计人员的指令性文件，它是设计工作的根本依据，也是评判设计方案的重要依据。它的任务是给设计工作提出有关设计原则、要求和指示。编制好设计任务书对于工程建设非常重要，要尽量翔实、具体。

设计任务书应该由建设工程有关的主管单位进行编制。但是，由于高分子材料产品的种类多，工艺流程复杂，外部联系广泛，因此，也常吸收设计单位参与或委托设计单位进行编制。编制设计任务书是一项具有高度思想性的工作。在设计任务书中，原则指示越规定得明确具体，设计亦就越能符合上级（或用户）的意图和要求，只有正确的设计任务书，才能有正确的设计。

通常设计的任务书一般应包括下列内容。

①项目设计的目的和依据；

②设计项目的适用地区；

③生产规模、产品方案（如产品名称、品种、规格、年产量和其他特殊要求）、使用的原料及生产方法或工艺原则；

④劳动定员及组织管理制度；

⑤矿产资源、水文地质，原材料、燃料、动力、供水的供应条件，运输等协作条件；资源综合利用、环境保护、三废治理的要求，防空、防震等的要求；

⑥设计范围及配合关系；

⑦设计阶段、设计分工、设计进度及设计审批要求；

⑧建设工期与进度计划；

⑨主要经济技术指标（包括投资控制数、资金来源、成本估算、投资回收年限）；

对技术资料的要求。

上报审批的设计任务书还应包括厂址（或车间）的占地面积，与城市规划的关系；资金来源及筹措情况；征地和外部协作条件意向书；可行性报告等。