對(duì)化工設(shè)備中高溫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題的分析

馬忠明

【摘 要】伴隨著化工行業(yè)的快速發(fā)展，各種化工設(shè)備使用類型在社會(huì)中的普及速度不斷加快，其中高溫化工設(shè)備的應(yīng)用范圍最為廣泛。在高溫化工設(shè)備的應(yīng)用過程中，經(jīng)常存在因高溫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，而引發(fā)的化工設(shè)備蠕變、變性、偏離限定位置與結(jié)構(gòu)彈性下降等問題，導(dǎo)致化工設(shè)備在相應(yīng)穩(wěn)定的影響下，運(yùn)行穩(wěn)定性逐漸出現(xiàn)下降情況。針對(duì)此，為了有效提升化工設(shè)備的高溫運(yùn)行性能，本文主要對(duì)化工設(shè)備高溫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題及應(yīng)對(duì)措施進(jìn)行了相關(guān)闡述，以及同時(shí)詳細(xì)分析了化工設(shè)備高溫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需注意的重點(diǎn)問題。

【關(guān)鍵詞】化工設(shè)備；高溫結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

現(xiàn)階段化工行業(yè)采用的化工設(shè)備，多為新研發(fā)的新型化工設(shè)備，這些化工設(shè)備與傳統(tǒng)化工設(shè)備相比，雖具有較多的使用優(yōu)勢(shì)，但因發(fā)展時(shí)間比較短，其的質(zhì)量問題很難進(jìn)行保障。很多新型化工設(shè)備在進(jìn)行使用時(shí)，經(jīng)常出現(xiàn)法蘭變形、結(jié)構(gòu)彈性下降的情況，而不合理高溫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)則是引發(fā)這些問題的重要因素之一。對(duì)此若想有效保障化工設(shè)備運(yùn)行過程中的安全性與穩(wěn)定性，應(yīng)當(dāng)深入切實(shí)于化工設(shè)備高溫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題的分析，以根據(jù)實(shí)際化工設(shè)備高溫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題情況，提出針對(duì)性的解決措施對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)，進(jìn)而使得化工設(shè)備的使用水平能夠不斷進(jìn)行優(yōu)化。

一、化工設(shè)備高溫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題及應(yīng)對(duì)措施

（一）蠕變或變形問題及應(yīng)對(duì)措施

若化工設(shè)備長(zhǎng)期處于高溫受熱的狀態(tài)下，化工設(shè)備螺旋裝置容易因高溫影響，而出現(xiàn)蠕變的情況，且同時(shí)裝置的墊片與法蘭等配件，也會(huì)相應(yīng)出現(xiàn)高溫變性的情況，這對(duì)化工設(shè)備的運(yùn)行安全十分不利。解決化工設(shè)備高溫蠕變或變性的情況，需要在進(jìn)行化工設(shè)備高溫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，在設(shè)備墊片與法蘭的內(nèi)側(cè)位置，進(jìn)行隔熱襯環(huán)的放置設(shè)計(jì)，使得墊片與法蘭等設(shè)備配件，能夠在隔熱襯環(huán)的作用下，改變其之間產(chǎn)生的受熱溫度，從而相應(yīng)減少化工設(shè)備蠕變或變性問題的發(fā)生。

（二）偏離限定位置問題及應(yīng)對(duì)措施

據(jù)相關(guān)資料調(diào)查顯示，化工設(shè)備在溫度過高的運(yùn)行狀態(tài)下，化工設(shè)備的螺旋、密封墊片與法蘭等配件，極易在高溫的影響下，出現(xiàn)偏離限定位置的情況。若想切實(shí)于解決偏離限定位置的運(yùn)行問題，可以利用套筒與螺旋之間的結(jié)合優(yōu)勢(shì)，來對(duì)螺旋的長(zhǎng)度進(jìn)行延長(zhǎng)操作，使得化工設(shè)備因高溫產(chǎn)生的熱應(yīng)力，能夠?yàn)榫鶆虻氖軣釥顟B(tài)，進(jìn)而在螺旋應(yīng)力增強(qiáng)的情況下，保障螺旋、密封墊片及法蘭的正常運(yùn)行，避免其出現(xiàn)超出規(guī)定位置的情況。

（三）結(jié)構(gòu)彈性下降問題及應(yīng)對(duì)措施

高溫狀態(tài)下進(jìn)行運(yùn)行的化工設(shè)備，很容易受到高溫的影響，而出現(xiàn)結(jié)構(gòu)變性的情況，導(dǎo)致化工設(shè)備的整體運(yùn)行功能，會(huì)在結(jié)構(gòu)變性的制約下，穩(wěn)定性不斷的進(jìn)行下降。對(duì)此，切實(shí)于改善化工設(shè)備高溫結(jié)構(gòu)彈性下降的情況，需要在進(jìn)行化工設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)，在化工設(shè)備的螺旋部位處，進(jìn)行彈性墊圈的放置設(shè)計(jì)，以通過彈性墊圈的良好作用，來優(yōu)化化工設(shè)備結(jié)構(gòu)的整體彈性效果。彈性墊圈作為一種提升彈性的配件，對(duì)配置環(huán)境的作用力要求比較多，進(jìn)行彈性墊圈應(yīng)用時(shí)，應(yīng)對(duì)化工設(shè)備密封墊圈作用力進(jìn)行一定的控制設(shè)計(jì)，以使得彈性墊圈的使用功能能夠充分發(fā)揮。

二、化工設(shè)備高溫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需注意的重點(diǎn)問題

（一）保證各項(xiàng)參數(shù)的準(zhǔn)確性

化工設(shè)備高溫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作為一項(xiàng)復(fù)雜性工程，只有確保化工設(shè)備高溫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所采用的各項(xiàng)參數(shù)，具有較高的準(zhǔn)確性與完整性，才能使設(shè)計(jì)出的化工設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性得到保障。因此在進(jìn)行化工設(shè)備高溫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員需要根據(jù)化工設(shè)備的實(shí)際設(shè)計(jì)需求和運(yùn)行需求，進(jìn)行各項(xiàng)參數(shù)的嚴(yán)格核實(shí)與設(shè)計(jì)，且每個(gè)設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)都需要認(rèn)真做好，以使得高溫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的各項(xiàng)參數(shù)都為規(guī)定范圍內(nèi)，不存在相應(yīng)的差別問題。

（二）注重于整體補(bǔ)強(qiáng)

在化工設(shè)備高溫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，Cr-Mo鋼的運(yùn)用十分常見，其不僅是化工設(shè)備高溫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要運(yùn)用元素之一，也是化工設(shè)備操作運(yùn)行的基礎(chǔ)配件。Cr-Mo鋼雖具有較多的優(yōu)勢(shì)，但Cr-Mo鋼在使用過多的情況下，會(huì)使化工設(shè)備產(chǎn)生較高的壓力，進(jìn)而在壓力的阻礙影響下，降低化工設(shè)備運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性。對(duì)此，為了有效規(guī)避Cr-Mo鋼運(yùn)用過多引發(fā)化工設(shè)備壓力過高的情況，需要在進(jìn)行化工設(shè)備高溫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，嚴(yán)格遵循整體補(bǔ)強(qiáng)的設(shè)計(jì)原則。整體補(bǔ)強(qiáng)作為一種焊接方式，其主要將化工設(shè)備的克體結(jié)構(gòu)與法蘭進(jìn)行連接操作，來增強(qiáng)化工設(shè)備的整體高溫性能，通過整體補(bǔ)強(qiáng)方式的運(yùn)用，可以有效做到化工設(shè)備整體上的使用性能優(yōu)化。

（三）注意溫度的控制

溫度對(duì)化工設(shè)備的運(yùn)行效果影響十分重要，進(jìn)行化工設(shè)備高溫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，必須要做好化工設(shè)備的溫度控制，防止運(yùn)行溫度超過規(guī)定范圍內(nèi)。具體而言，如在進(jìn)行化工設(shè)備法蘭設(shè)計(jì)時(shí)，若法蘭隔熱襯環(huán)的板材，是一種比低合金鋼材料膨脹系數(shù)高的奧氏體不銹鋼材料，則需要注重于溫度的控制設(shè)計(jì)，避免其在溫度超過300℃后，進(jìn)行焊縫操作時(shí)，出現(xiàn)焊縫受剪切的問題，影響到法蘭配件的使用效果。因此對(duì)于化工設(shè)備的高溫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，必須要根據(jù)實(shí)際使用需求和材質(zhì)，進(jìn)行相應(yīng)針對(duì)化的溫度控制，以將高溫引發(fā)的各種問題有效解決。

三、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，雖然我國(guó)化工行業(yè)整體發(fā)展水平十分良好，但受到我國(guó)壓力容器設(shè)計(jì)規(guī)范不完善的影響，化工設(shè)備在進(jìn)行高溫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法與傳統(tǒng)設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法比例類似，使得化工設(shè)備高溫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不合理之處比較多，不能有效滿足化工行業(yè)的設(shè)備使用需求，進(jìn)而容易影響到化工設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行效果。針對(duì)于此種情況，有效規(guī)避化工設(shè)備的各種使用問題，應(yīng)結(jié)合化工設(shè)備的實(shí)際使用需求，做好化工設(shè)備的高溫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作，以使得化工設(shè)備高溫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平能夠不斷進(jìn)行優(yōu)化，減少各種因化工設(shè)備設(shè)計(jì)不合理，而引發(fā)的操作穩(wěn)定性降低的情況。

【參考文獻(xiàn)】

[1]張素娟.化工設(shè)備中高溫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題分析[J].科技傳播，2013，（4）：21-26.

[2]孫昕.化工設(shè)備中高溫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題研究[J].當(dāng)代化工研究，2016，（3）：82-89.

[3]沈佳艷.李小軍.化工設(shè)備高溫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難點(diǎn)及要點(diǎn)分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016，（12）：55-57.