化工設備中高溫結構設計問題分析

李鋒　 白銀元

摘 要：化工設備在化工工藝中面臨著高溫的生產條件，高溫對化工設備有著一定的影響，實際化工設備中的高溫結構也存在著設計問題，這樣就影響了化工設備的可靠性，必須明確化工設備中高溫結構設計問題，以此來提高化工設備在生產中的性能，提高化工設備的安全性，因此，本文主要分析化工設備中高溫結構設計的幾點問題。

關鍵詞：化工設備;高溫結構;問題

我國化工行業(yè)的快速發(fā)展，化工設備成為化工產業(yè)中比較關注的內容。化工設備的高溫結構直接關系到設備的使用壽命，為了提高化工產業(yè)的安全性及穩(wěn)定性，就要規(guī)劃好化工設備高溫結構，避免化工設備受到高溫影響而出現損壞、變形或者燒毀的問題，強調化工設備高溫結構的合理性。

1、化工設備中高溫結構設計中面臨的問題

本文結合化工設備在化工生產中的運行，例舉化工設備中高溫結構設計中出現的問題。

1.1設備壓力問題

化工設備高溫結構所屬的環(huán)境就是高溫運行環(huán)境，高溫環(huán)境對化工設備有著極大的沖擊破壞性，化工設備要在運行中承受高溫產生的壓力[1]。化工設備高溫結構設計時使用了不合格的材料，或者本身設計上存在問題，這時就會干擾設備抗壓力的性能，導致化工設備高溫結構受到壓力破壞。

1.2彈性下降問題

化工設備在運行中長期處于危險的狀態(tài)，其中高溫條件是不能忽視的危險因素，高溫會導致化工設備承受高溫的結構發(fā)生彈性下降的問題，嚴重時會出現設備停運的情況，進而影響到化工產業(yè)的正常生產?；ぴO備高溫結構彈性下降是一類損耗問題，高溫結構彈性下降后化工設備就不能繼續(xù)使用，比如化工生產中化工設備的高溫結構出現了彈性下降的情況，這時高溫結構不能完成吸收熱膨脹力的工作，此時高溫結構自身就不具備安全的預緊力，誘發(fā)設備故障。

1.3設備變形問題

化工設備高溫結構設計問題中不能忽視變形或蠕變的問題，化工設備在高溫的環(huán)境中工作，其高溫結構中的法蘭、墊片、螺旋等位置都會面臨著變形的問題，一旦這些結構發(fā)生變形就會影響化工設備的使用[2]。化工設備在運行工藝中需要精密和準確的運行條件，而化工設備高溫結構設計問題會影響其具體的使用。設備變形屬于損壞問題，這類受高溫結構設計而產生的變形產生的影響較為明顯，即使是較小的結構也會干擾整個設備或者整套運行工藝的使用，由此說明設備變形在化工設備高溫結構設計中的不良影響。

2、化工設備中高溫結構設計問題的解決措施

化工設備高溫結構設計上，針對運行中出現的問題提出了可行的解決措施，用于規(guī)范化工設備高溫結構的使用。

2.1設備壓力問題的解決措施

化工設備高溫結構運行時所處的溫度及壓力都會有很大的影響，化工設備高溫結構運行正常的前提就是各個部件穩(wěn)定，需把化工設備所處環(huán)境中的溫度和壓力控制在合理的范圍中，高溫結構工作時按照先提高溫度再提高壓力的順序，停運時按照先降低壓力在降低溫度的順序進行，這個操作順序具有保護的作用。設備壓力問題的解決措施中，還要對高溫結構中的螺栓實行預擰緊措施，一定要保障螺栓扭矩在可控的范圍里，維護化工設備高溫結構安全。

2.2設備彈性問題的解決措施

化工設備高溫結構設計中的彈性問題應該在初始設計階段，本文以化工設備高溫結構中的彈性墊圈為例，分析彈性問題的解決措施[3]?；ぴO備高溫結構中設計好彈性墊圈結構后，為了提高彈性的穩(wěn)定性，就要避免法蘭結構出現熱膨脹不足的情況，彈性墊圈在化工設備中起到套筒的作用，實際墊圈用作小型結構的套筒，彈性墊圈決定了化工設備高溫結構的密封性，設計時要具備極強的預緊力，此時要求密封墊圈的約束力穩(wěn)定，這樣彈性墊圈才能在化工設備高溫結構中保持著安全作用，設計時準確的控制好彈性墊圈的作用力，避免出現作用力超標的情況，預防彈性墊圈壓扁，在使用彈性墊圈時，還要注意環(huán)境對化工設備的破壞，維護好化工設備高溫結構的運行環(huán)境，延長彈性墊圈的使用壽命。

2.3設備變形問題的解決措施

化工設備高溫結構中發(fā)生變形問題的位置基本在墊圈、法蘭、螺釘等位置，解決變形問題的關鍵就是防止這些問題在使用中出現變形。例如：化工設備高溫結構設計時，法蘭、墊片的內側要按照規(guī)定安裝好隔熱襯環(huán)，隔熱襯環(huán)可以分離法蘭、墊片承受的一部分熱量，起到分離熱量的作用，保護了法蘭這些結構在高溫環(huán)境中的運行，保障法蘭、墊片等在高溫受熱環(huán)境中的可靠性。化工設備高溫結構設計中為了預防變形問題，還要采取減小結構組件之間溫度差的方法，維護好高溫結構在化工設備中的整體性，防止高溫結構有變形、蠕變的情況，保護好化工設備的高溫結構。

3、化工設備高溫結構設計中的幾點注意事項

在化工設備高溫結構設計中提出幾點注意事項，目的是保證化工設備高溫結構在使用過程中能夠保持安全性能，提高化工設備在產業(yè)中的運行水平。

首先化工設備高溫結構設計使用中注意螺栓、法蘭以及墊片的受熱情況，連接處的受熱情況是重點關注的位置，比如化工設備高溫結構中連接處設計時就要選擇優(yōu)質、合適的材料，可以采用試驗計算的方法確定出所需的材料，而且選擇好材料之后要進行評估，由專業(yè)人員評估材料是否符合化工設備高溫結構的運行需求，如果評估材料不合格就要立即更改，以免影響高溫結構的設計效果。

然后注意化工設備高溫結構中工藝參數的設計，準確設計工藝參數，為高溫結構提供參數支持，維護好高溫結構設計[4]。高溫結構設計中如果出現參數偏差，待其投入到運行后偏差就會越來越大，直接影響到高溫結構使用的準確性，還會產生安全風險，在化工設備高溫結構設計時就要規(guī)范好工藝參數，確保所有設計參數都符合標準，一定要保障參數準確，才能維護化工設備高溫結構的規(guī)范性。

接下來是在化工設備高溫結構設計中選擇一些活套法蘭，活套法蘭具有抵御熱沖擊的作用，活套法蘭具有剛度大的特征，其可預防撓度產生的作用力影響，化工設備高溫結構設計中，管壁和法蘭連接時運用的是非剛性連接，管壁產生的熱應力不影響法蘭結構，維護好法蘭的穩(wěn)定性，也不會影響螺栓結構，促使螺栓的應力控制到屈服極限之內。

最后是化工設備高溫結構設計中注意組織安全檢驗措施，高溫結構設計對化工產業(yè)工藝的整體有著明顯的影響，采取安全檢驗的措施維護高溫結構設計的合理性及科學性，預防高溫結構設計問題，同時還能防止高溫結構設計中出現缺陷，保護好化工設備高溫結構的使用。化工設備高溫結構設計中的安全檢驗措施要根據實際情況有針對性的組織，這樣更能提高化工設備高溫結構設計的水平，更能保障化工設備高溫結構的安全使用，以免高溫結構對化工設備產生破壞性，由此，做好安全檢驗的工作，為化工設備高溫結構設計提供優(yōu)質的保障，完善化工設備高溫結構的設計和使用，杜絕發(fā)生不良事件。

結束語：

化工設備在化工產業(yè)中直接關系到化工生產的安全性，而高溫結構又是化工設備的重點項目，在化工設備高溫結構設計中總結了常見的幾種問題，在此基礎上落實解決問題的措施，同時規(guī)劃好高溫結構設計中的注意事項，這樣才能保障化工設備能夠滿足化工生產的安全性需求，確?；ぴO備在壽命期中處于穩(wěn)定的運行狀態(tài)。

參考文獻：

[1]劉川.化工設備設計中對高溫結構的思考[J].科技與創(chuàng)新，2016（15）：67.

[2]孫昕.化工設備中高溫結構設計問題研究[J].當代化工研究，2016（03）：66-67.

[3]劉增溫.化工設備中高溫結構設計問題淺析[J].山東工業(yè)技術，2014（19）：262.

[4]劉磊.關于化工設備中高溫結構的設計問題[J].山西化工，2014，34（04）：64-66.