化工工程設(shè)備管道與材料優(yōu)化設(shè)計研究

趙璐琪（平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 河南 平頂山 467001）

化工工程設(shè)備管道與材料優(yōu)化設(shè)計研究

趙璐琪（平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 河南 平頂山 467001）

隨著我國化工行業(yè)的不斷發(fā)展，化工工程的建設(shè)工作也進(jìn)入到高速發(fā)展階段，化工工程中的設(shè)備布置對于整個工程建設(shè)而言，具有非常重要的作用，好的布置可以直接影響到整個化工工程的順利進(jìn)行，對參與人員的安全生產(chǎn)也是一種保證，本文從化工工程設(shè)備布道的基本原則及管道材料優(yōu)化設(shè)計等方面進(jìn)行分析，為我國化工工程的發(fā)展，提供一定的理論借鑒基礎(chǔ)。

化工工程；設(shè)備布置；管道

隨著我國化工行業(yè)的不斷發(fā)展，化工工程的建設(shè)也越來越受到人們的重視，在工程建設(shè)過程中，設(shè)計工作尤其重要，因為在整個化工生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，往往常與易燃、易爆、強(qiáng)腐蝕、有毒有害物質(zhì)相伴隨，這些物質(zhì)如果處理不好，會對施工者及操作人員帶來嚴(yán)重的損害，在現(xiàn)代化的化工工程中設(shè)計中，主要包括化工工程的設(shè)備布置，管道的布置，管道的溫度設(shè)計、管道材料等方面。

1 化工工程的設(shè)備布置及管道布置

1.1 設(shè)備布置的基本原則

化工工程設(shè)備的布置對于整個化工生產(chǎn)過程來說尤其重要，在進(jìn)行布置的時候往往要遵循以下幾個基本原則：

第一：化工工程在設(shè)備布道的時候要充分滿足化工工藝設(shè)計的要求，按照整體的生產(chǎn)流程順序進(jìn)行先后布置，在布置同類設(shè)備的過程中，要適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行集中布置，并且滿足化工生產(chǎn)過程中對位差的要求。

第二：化工設(shè)備要按照功能性的不同進(jìn)行分區(qū)域布置，在布置主要設(shè)備以及配套的輔助設(shè)施時，要將配套的輔助設(shè)備設(shè)立于主要設(shè)備的下風(fēng)口位，并且要放置在安全的區(qū)域內(nèi)，防止化工事故出現(xiàn)后的多米諾效應(yīng)產(chǎn)生。

圖1-1

如圖1-1所示，在布置梯子的時候，梯子布置的方位要面向塔壁，梯子的理想高度選擇在3-10M之間，當(dāng)梯子的高度無法按照理想進(jìn)行設(shè)計需要加長時，就需要加入休息平臺，一般高度超過12M的時候就需要在中間設(shè)置一個小的平臺用來休息。

第四：在化工工程的設(shè)備布置中要滿足外觀方面的需求，布置整齊可以大大減少操作過程中的誤差率，例如化工工程中的容器在擺放設(shè)計的時候，要按照容器的大小，依次按順序進(jìn)行擺放，泵群也要相應(yīng)排列規(guī)范，泵群的出口管要整齊一致。

第五：化工工程設(shè)備的布置要盡量保持在露天的場所，這樣在化工生產(chǎn)過程中，不僅可以相應(yīng)的節(jié)約土地，同時還有利于通風(fēng)以及消防安全工作。

1.2 管道布置的基本原則

第一：在布置管道過程中也要滿足化工工藝的基本流程，在布置中盡可能的將管道架空，這樣不僅可以節(jié)約空間，同時也更容易方便日常檢查及維護(hù)。

第二：管道在布置的過程中，管道與管道之間要保持有一定的距離，凸出部位的距離要在0.25CM以上。

第三：為了保證管道的安全，管道布置時不能將管道布置在吊裝孔及拆卸區(qū)內(nèi)，氣體要從主管道的上方進(jìn)行布置。底面穿插的管道在布置的時候不能圍繞工藝裝置進(jìn)行布置，不能跨越或穿越其它設(shè)備以及建筑物，反之這樣布置，會對管道的安全及后期保養(yǎng)維修帶危害。

第四：對于固體物料的管道而言，固體物料的彎曲半徑不能小于管道工程直徑的五倍，對于氣體的管道，要符合國家相關(guān)部門的規(guī)定要求。

2 管道材料的優(yōu)化選擇

2.1 管道材料的選擇

由于在化工生產(chǎn)過程中，原材料及產(chǎn)品無論是液體物質(zhì)還是氣體物質(zhì)，都具有一定的易燃、易爆、腐蝕、有毒有害等特點(diǎn)，所以在進(jìn)行管道材料的選擇方面要考慮到經(jīng)濟(jì)、實用兩個方面，在選擇材料時要充分考慮到材料的抗腐蝕性及材料的可加工性，同時還要考慮材料的經(jīng)濟(jì)性等特點(diǎn)。有些物質(zhì)腐蝕性非常強(qiáng)，有些物質(zhì)的腐蝕性反而又很低，針對有些物質(zhì)不僅僅要考慮到它的腐蝕性，同時還要考慮它對管壁的磨損程度。所以在選擇材料的過程中要結(jié)合實際中生產(chǎn)經(jīng)驗，選擇出最適合且最經(jīng)濟(jì)的管道材料，以保證化工生產(chǎn)的順利進(jìn)行。

2.2 管道材料的注意事項

對于化工生產(chǎn)來說，管道的抗腐蝕性、抗磨損性是人們首先考慮的基礎(chǔ)特性，壓力的不同，管道的選擇也大不相同，甚至在管道安裝過程中都需要采用特殊的連接工藝，當(dāng)管道面臨的壓力是GC1級時，管道首先要考慮無縫鋼管，一般情況下會采用GB5310或GB6479的管道，在特殊情況下使用GB/T8163時，還要用超聲波進(jìn)行管道檢查，防止出現(xiàn)肉眼難以看到的細(xì)小裂縫。由于要面對壓力，管道的材質(zhì)不能用碳素結(jié)構(gòu)或者鑄鐵，當(dāng)管道溫度持續(xù)超過425℃時，不能采用碳素鋼、錳礬鋼以及碳錳鋼，同時在以金屬材質(zhì)作為管道材料時，要避免受到腐蝕的環(huán)境，還要對管壁進(jìn)行防腐蝕處理。

3 結(jié)語

隨著我國化工產(chǎn)業(yè)的不斷進(jìn)步，化工工程的設(shè)備布道與管道材料優(yōu)化設(shè)計必須引起我們的重視，它不僅僅是順利生產(chǎn)的保障，同時也是工作員工生命安全的保障，化工生產(chǎn)過程中，時長會有各種各樣的腐蝕性、有毒有害的液體、氣體出現(xiàn)，如果設(shè)備布置的不合理或者管道材料選擇不當(dāng)，就會加大有毒有害物質(zhì)泄露的可能性，這樣不僅難以保障生產(chǎn)的順利進(jìn)行，同時對員工生命安全及后期的維護(hù)保養(yǎng)來說也是巨大的危害。

趙璐琪（1988-），女，河南禹州人，碩士研究生，平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，助教，研究方向：化學(xué)工程