化工工藝與化工設(shè)備的適應(yīng)性設(shè)計(jì)

胡云永

摘要：化工工業(yè)生產(chǎn)不能脫離軟硬系統(tǒng)，二者關(guān)系密切、相輔相成，穩(wěn)定支撐了化工工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。目前，化工工業(yè)需要密切聯(lián)系節(jié)能和環(huán)保時(shí)代發(fā)展特點(diǎn)，通過(guò)改進(jìn)工藝與創(chuàng)新設(shè)備適應(yīng)設(shè)備發(fā)展趨勢(shì)，達(dá)到社會(huì)實(shí)際需求，并且服務(wù)于化工工業(yè)發(fā)展目標(biāo)。目前，我們應(yīng)整體思考工藝參數(shù)、設(shè)備結(jié)果等條件，結(jié)合設(shè)備開(kāi)展適應(yīng)性設(shè)計(jì)，達(dá)到設(shè)備安全、環(huán)保操作要求。本文針對(duì)化工工藝與設(shè)備，對(duì)有關(guān)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行分析，并提出適應(yīng)性設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：化工生產(chǎn)；工藝與設(shè)備；適應(yīng)性設(shè)計(jì)

在化工生產(chǎn)過(guò)程中，工藝是軟系統(tǒng)，硬系統(tǒng)是設(shè)備，二者共同構(gòu)成了化工工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的根基。隨著化工工藝的可持續(xù)發(fā)展，需要積極創(chuàng)新和完善工藝和設(shè)備，并且密切聯(lián)系時(shí)代發(fā)展要求。目前，作為發(fā)展重要趨勢(shì)的節(jié)能環(huán)保，不斷改善的化工工藝與更細(xì)的設(shè)備都推動(dòng)了化工工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，因此，迫切需要綜合思考工藝參數(shù)、設(shè)備結(jié)構(gòu)、安全技術(shù)等因素，基于綠色環(huán)保、安全操作，綜合提高設(shè)備操作性能。

一、設(shè)計(jì)要求闡述

在實(shí)際應(yīng)用中化工工藝存在一定的操作難度且設(shè)計(jì)過(guò)程十分復(fù)雜，因此出現(xiàn)很多不確定的風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)一步嚴(yán)重威脅了化工生產(chǎn)。另外，由于一部分化工原料與產(chǎn)品都體現(xiàn)出毒害性，一些原材料質(zhì)量還明顯不合格，一定程度影響產(chǎn)品質(zhì)量。不斷產(chǎn)生的安全事故必定影響生產(chǎn)進(jìn)程，另一方面也對(duì)人身安全造成了較大威脅，所以有必要高度關(guān)注工藝和設(shè)備的適應(yīng)性。

（一）控制好設(shè)計(jì)參數(shù)

控制參數(shù)主要為了安全進(jìn)行化工生產(chǎn)，因此在工藝生產(chǎn)操作中積極控制工藝參數(shù)具有十分關(guān)鍵的意義，相關(guān)的主要參數(shù)包括物料配置比例、溫度、壓力等，只有對(duì)其高度控制才能實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)操作的需求，在全部參數(shù)中，最關(guān)鍵的是溫度與壓力。嚴(yán)控生產(chǎn)溫度最大程度確保操作質(zhì)量以及減少能源消耗。在化工生產(chǎn)操作中，溫度高低變化會(huì)嚴(yán)重影響生產(chǎn)，較高的溫度容易使物料反應(yīng)更為激烈，甚至發(fā)生爆炸，產(chǎn)生嚴(yán)重的損失；較低的溫度減慢反應(yīng)速率使物料發(fā)生擠壓，當(dāng)恢復(fù)正常溫度以后，物料更加激烈的進(jìn)行同時(shí)反應(yīng)，出現(xiàn)爆炸現(xiàn)象。溫度在工藝生產(chǎn)過(guò)程中的控制發(fā)揮了重要作用，技術(shù)人員必須對(duì)其嚴(yán)格關(guān)注。其中壓力是重要控制參數(shù)，也影響了生產(chǎn)的正常運(yùn)行，壓力指數(shù)高低是生產(chǎn)順利實(shí)施的關(guān)鍵。比如，在傳統(tǒng)燒堿操作中，通常利用真空蒸發(fā)模式有效降低能耗，也就是對(duì)二次蒸汽保護(hù)溫度有效降低，限制應(yīng)用設(shè)備材料以及約束燒堿蒸發(fā)程度[1]。

（二）設(shè)備機(jī)構(gòu)的防腐設(shè)計(jì)

化工設(shè)備在實(shí)際應(yīng)用中，一般都會(huì)形成高溫、高壓狀態(tài)，因此需要采取有效防護(hù)手段。一些特殊部位的化工工藝對(duì)設(shè)備結(jié)構(gòu)和耐腐蝕性產(chǎn)生較高的要求。其中，在生產(chǎn)中安全是最關(guān)鍵的因素，這就需要在設(shè)計(jì)工藝與安裝設(shè)備中都要保證符合安全生產(chǎn)要求。比如，反應(yīng)釜容器是最為常見(jiàn)的化工生產(chǎn)工具，也會(huì)由此出現(xiàn)各種化學(xué)反應(yīng)，其中化工原料表現(xiàn)的腐蝕性也各不相同，甚至?xí)霈F(xiàn)高溫高壓狀況，由反應(yīng)引發(fā)一系列的變形與裂縫現(xiàn)象，所以在化工生產(chǎn)過(guò)程中需要對(duì)參數(shù)變化嚴(yán)密關(guān)注。

綜合分析，作為生產(chǎn)中的硬設(shè)備，在對(duì)其設(shè)計(jì)中必須整體分析腐蝕性、高溫和高壓情況，徹底保證設(shè)計(jì)安全。另外，為了提升設(shè)備的防爆、耐高壓和高溫的功能，可以采取一部分結(jié)構(gòu)特殊設(shè)備，如密封橢圓墊子接口，促使設(shè)備達(dá)到工藝要求[2]。

二、適應(yīng)性設(shè)計(jì)要點(diǎn)

工程設(shè)計(jì)過(guò)程中可以輕易發(fā)現(xiàn)，一部分化工產(chǎn)品質(zhì)量和設(shè)備裝置操作效率及安全性能時(shí)常出現(xiàn)一些潛在隱患。其中工程設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)是化工工藝，密切聯(lián)系化工設(shè)備及其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。設(shè)備只有具有科學(xué)性才可以為生產(chǎn)工藝提供最佳的服務(wù)。設(shè)備只有十分合理才能為生產(chǎn)提供良好的服務(wù)。若無(wú)法協(xié)調(diào)生產(chǎn)設(shè)備與工藝必將對(duì)生產(chǎn)操作效率與功能造成較大影響。隨著我國(guó)快速發(fā)展化工工業(yè)的情況，化工生產(chǎn)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量與設(shè)備安全性產(chǎn)生了更為嚴(yán)格的要求。因此，能否達(dá)到實(shí)用性與工藝設(shè)備密切聯(lián)系。

（一）保障設(shè)備結(jié)構(gòu)安全

化工設(shè)備是企業(yè)安全生產(chǎn)的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。其中溫度、壓力和腐蝕程度在反應(yīng)中都可以引起設(shè)備變形、泄漏和裂縫等問(wèn)題。調(diào)查說(shuō)明，企業(yè)出現(xiàn)化工事故的關(guān)鍵因素是設(shè)備缺乏足夠的安全系數(shù)?；诖?，在化工設(shè)備設(shè)計(jì)過(guò)程中必須高度重視溫度、壓力和防爆要求等，必須根據(jù)規(guī)范實(shí)行設(shè)計(jì)。為了保證接口的密封性，需要利用橢圓形墊子密封設(shè)備，進(jìn)一步避免設(shè)備出現(xiàn)泄漏與裂縫等問(wèn)題，并為化工工藝更好地服務(wù)[3]。

（二）注重環(huán)保型設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

隨著社會(huì)的快速發(fā)展，世界各國(guó)已經(jīng)把節(jié)能減排作為共同發(fā)展需求，因此，化工生產(chǎn)一方面需要全面重視高產(chǎn)量，另一方面還要注意控制環(huán)境污染，盡量減少環(huán)境帶來(lái)的污染，有效保證可持續(xù)發(fā)展生產(chǎn)。比如，不斷震動(dòng)的管束會(huì)產(chǎn)生噪音，因此，為了控制這部分噪音，可以利用調(diào)整尺寸、加固零部件、使用U型管束等方法，對(duì)噪音控制保護(hù)環(huán)境。通過(guò)合理改造與優(yōu)化設(shè)備，最大程度的降低影響。

（三）注重設(shè)備設(shè)計(jì)的耐用性能

在化工生產(chǎn)過(guò)程中全部設(shè)備擁有較高的價(jià)值，并且也會(huì)出現(xiàn)較大的設(shè)備磨損，需要堅(jiān)持耐用思想。在設(shè)計(jì)化工設(shè)備時(shí)，應(yīng)高度重視耐久性問(wèn)題。這一性質(zhì)需要考慮設(shè)計(jì)質(zhì)量、制造質(zhì)量與后期養(yǎng)護(hù)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)從企業(yè)實(shí)際應(yīng)用情況著手，初步模擬設(shè)備使用要求，確保設(shè)計(jì)設(shè)備指標(biāo)達(dá)到今后應(yīng)用需求。在更換與維修零部件時(shí)，有關(guān)人員應(yīng)整體思考零部件的周期性，確定其使用時(shí)間，采取維護(hù)保養(yǎng)方法，提高設(shè)備使用時(shí)間。

（四）符合設(shè)備設(shè)計(jì)的低能耗要求

在化工行業(yè)中，操作方法不恰當(dāng)容易污染環(huán)境，并且增加了設(shè)備能源消耗。因此必須把降低設(shè)備能耗作為操作目標(biāo)，以零部件出發(fā)點(diǎn)將低耗能作為指導(dǎo)思想，通過(guò)合理的設(shè)計(jì)對(duì)消耗能源積極控制。通常在應(yīng)用化學(xué)工藝時(shí)，采取設(shè)備高效傳導(dǎo)的方法，使設(shè)備傳熱能力與參數(shù)傳遞滿(mǎn)足生產(chǎn)需求，不但如此，還可以最大化控制熱點(diǎn)損失，進(jìn)一步達(dá)到節(jié)約能源的目標(biāo)[4]。

三、結(jié)束語(yǔ)

綜合分析，化工設(shè)備根據(jù)一定的化工工藝生產(chǎn)出化工產(chǎn)品，在這一過(guò)程中，工藝和設(shè)備匹配與否十分關(guān)鍵。若二者匹配則可以提升生產(chǎn)水平和產(chǎn)品的合格率，并且保證生產(chǎn)的安全性，若二者發(fā)生嚴(yán)重不匹配問(wèn)題，則會(huì)直接影響生產(chǎn)效率與產(chǎn)品合格率，設(shè)置發(fā)生安全問(wèn)題，對(duì)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利潤(rùn)和員工身心健康造成影響。為了達(dá)到化工工藝發(fā)展要求，迫切需要不斷優(yōu)化工業(yè)發(fā)展以及升級(jí)設(shè)備，進(jìn)一步達(dá)到高效生產(chǎn)的目的。

參考文獻(xiàn)：

[1]張連明，王忠民，朱興海.化工過(guò)程設(shè)備對(duì)生產(chǎn)工藝的適應(yīng)性選擇[J].石化技術(shù)，2016（9）：59.

[2]李洪亮.化工工藝中常見(jiàn)的節(jié)能降耗技術(shù)措施探討[J].中國(guó)石油石化，2015（8）：20-21.

[3]龍升.化學(xué)工藝的設(shè)計(jì)與化工設(shè)備安全性的評(píng)價(jià)探析[J].化工管理，2015（5）：49.

[4] 裘建龍. 基于化工設(shè)備安全性研究對(duì)化工工藝設(shè)備的管理策略[J].化工管理，2016（10）：89.

（作者單位：陜西延長(zhǎng)中煤榆林能源化工有限公司）