碳纤维是一种含碳量90 %以上的高强、高模、耐高温特种纤维。PAN 基碳纤维由于其力学性能优良，应用领域广泛，是当今碳纤维中的主要产品，产量占全球所有碳纤维总产量的85%以上。碳纤维主要应用领域有：航空航天、工业、消费品/体育用品等；进入21世纪，应用领域不断拓宽，特别是新能源、汽车轻量化、海洋工程、各类日用消费品都在探索大规模使用碳纤维替代传统金属材料、塑料的可能性，一大批新技术应运而生，推动了产业技术的创新与革命。

由于碳纤维研制、生产的关键设备与技术受到发达国家的长期封锁和垄断，高性能碳纤维作为当前国际航空、军用碳纤维的主流产品，国内目前需求量很大，处于严重短缺状况。碳纤维成为一种重要的国家战略物资，其生产过程涉及学科多，工艺流程长，对设备要求高，固定资产投资高，技术门槛高。

2020年9月国家发改委、科技部等多部委发布的《关于扩大战略性新兴产业投资培养壮大增长点增长极的指导意见》中指出，要聚焦重点产业投资领域，加快高性能纤维材料等领域实现突破。

2022年，工业和信息化部、国家发展和改革委员会发布的《关于化纤工业高质量发展的指导意见》（工信部联消费〔2022〕43号）指出，为推进碳纤维行业高质量发展，响应工信部、国家发改委对于开展化纤工业智能工厂标准制定、完善化纤行业绿色制造标准体系、将高性能碳纤维制备技术和设备制造技术作为公关重点的指导意见。

随着国内市场的强劲增长，加之日美限制碳纤维对华销售，2020年以后中国碳纤维行业呈现一片繁荣的景象，各家碳纤维公司均在“大干快上”、扩大产能，掀起了新一轮的投资热潮。中国碳纤维已经从实验室逐步走向产业化、规模化。

由于碳纤维工厂设计目前缺少相应的国家行业技术标准，碳纤维生产企业又分属不同系统、不同行业，造成不同行业、不同设计单位根据各自的工程经验按照自己的理解选择相应的标准进行设计，存在过度设计或不规范、本质安全设计不到位等问题，这给行业的发展造成非常不利的影响，甚至埋下许多安全隐患，与碳纤维产业高质量发展不匹配，急需提出统一的工程设计标准。

本标准的编制，将依托上海工程公司在碳纤维领域多年的技术开发、核心设备的国产化技术攻关成果和丰富的工程设计经验，结合上海石化碳纤维生产实践经验，和纺织行业技术经验丰富的上海纺织建筑设计研究院、中国昆仑工程有限公司一起，总结、整合、完善和提升现有工程标准和研究成果，并与其它相关标准一起形成碳纤维工厂从设计、施工到验收的完整体系标准。

此项规范的编制填补了我国在碳纤维工厂设计领域的技术标准空白，有助于提升我国碳纤维工厂设计技术水平，推动我国碳纤维工程技术设计标准体系的建立完善，对我国碳纤维工厂设计和建设具有重要的意义，具有非常重大的必要性和急迫性。

本规范范围：用于碳纤维工厂生产装置和辅助生产设施的建设工程的设计

本规范的技术内容拟定十三个方面内容： 前言、范围、规范性引用文件、术语和定义、基本规定、总图布置、工艺设计、设备、仪表及自动控制、电气、建筑结构、供暖通风、给排水及消防、节能、安全、环境保护和职业卫生

1.国内外对该技术研究情况简要说明：

目前全球最大的碳纤维及复合材料供应商主要集中在日本，无论质量还是数量均处于世界领先地位，尤其以日本东丽公司为代表，是目前世界上首屈一指的碳纤维生产供应商，除了产能占绝对优势（年产几万吨），在航空航天高端碳纤维（强度5GPa以上）领域也几乎呈技术垄断地位，所生产的高强度碳纤维T1000、T1100 产品以及高模量碳纤维M60J、M70J 则代表着目前碳纤维产业的最高水品。

美国是继日本之后掌握碳纤维生产技术的少数几个发达国家之一，是碳纤维材料以及碳纤维复合材料的应用大国，在生产方面更加注重产能的提升和成本的降低，是PAN 基大丝束碳纤维技术的主导国家。

碳纤维材料在欧洲的起步发展紧随日美，目前德国西格里（SGL）是较为强势的供应商，欧洲对轻量化材料、可持续材料的旺盛需求也促使了各大跨国集团在欧洲设立生产基地，占据了很大一部分的产能比例。

我国聚丙烯腈基碳纤维研发始于上世纪60年代，上世纪开始先后在北京、吉林等地建立了关于聚丙烯腈原丝及碳纤维的生产研发试验线。随着碳纤维需求的增加，聚丙烯腈基碳纤维、沥青基碳纤维、木质素基碳纤维等研究也愈发深入。

目前我国从事碳纤维复合材料研制及生产的单位近百家，但由于条件限制，目前与世界先进技术水平国家相比存在较大差距，具体表现为：装置规模太低，产量不足，产品规格及品种少，生产装备技术水平和自动化水平低，绝大部分无自主知识产权等。

2、国内外相关工程技术标准

中国纺织工业联合会和上海纺织建筑设计研究院主编的《腈纶工厂设计标准》（GB 50488-2018）覆盖了聚丙烯腈（PAN）基碳纤维原丝工厂设计规定；中国建筑材料联合会牵头主编的《碳纤维生产用高温碳化炉技术条件》（JC/T 2632-2021）、《高模量碳纤维生产用石墨化炉技术条件》（JC/T 2633-2021）覆盖了碳纤维生产的关键设备，但是碳纤维工厂的设计标准却是空白的。本规范与这些标准无任何冲突和重复，是一本独立的重要行业专用标准，并与之形成技术互补。

因此，从我国碳纤维行业的建设情况来看，有必要尽快统一碳纤维工厂设计技术标准，不仅为碳纤维工厂设计带来技术进步，更为我国高性能新材料行业带来积极的经济利益。本规范将是国内外首个碳纤维工厂设计技术标准，填补一项空白。

2.本规范的编制主要以我国工程设计单位和研究单位的相关工程经验和研究成果为基础，部分参考国外工程公司的工程标准，不涉及知识产权问题。