化工工程的設(shè)備布置與管道材料優(yōu)化設(shè)計

于永濱

摘要：近些年，我國的化工行業(yè)迎來了快速發(fā)展的良好局面，其帶來了眾多益處，使人們對其高度重視。但是，在實際生產(chǎn)中倘若不注重管理方面的強化，或無法科學(xué)合理的規(guī)劃設(shè)計以及恰當(dāng)?shù)倪x取施工材料，可能導(dǎo)致各種事故，引起有毒有害、容易燃爆和較強腐蝕性的物質(zhì)嚴(yán)重污染環(huán)境，使人們身體受到傷害。因此，文章深入研究了化工工程設(shè)備布置以及管道材料方面的優(yōu)化設(shè)計。

關(guān)鍵詞：化工工程;設(shè)備布置;管道材料;優(yōu)化設(shè)計

引言

我國化工生產(chǎn)不斷發(fā)展，對化工工藝的安全性和穩(wěn)定性提出了更高的要求?；ぴO(shè)計要密切關(guān)注生產(chǎn)系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)，嚴(yán)格控制安全隱患。其中管道作為化工生產(chǎn)的重要結(jié)構(gòu)，管道材料材質(zhì)會直接影響化工生產(chǎn)，若選擇管道材料材質(zhì)不合理，還會引發(fā)安全事故，造成人身安全和經(jīng)濟(jì)損失。

1設(shè)備以及管道的合理布置所具備的重要性

因化工工程具有一定特殊性，在生產(chǎn)過程中會有多種危險系數(shù)較高的化學(xué)物質(zhì)、多種壓力容器以及管道。為此，在設(shè)備以及管道的實際布置中必須符合安全生產(chǎn)的一切要求，必須合理細(xì)致化的分區(qū)域存在不同類型的各種容器、設(shè)備以及管道，在必要情況下設(shè)置有效的安全保護(hù)裝置以及防護(hù)設(shè)施。此外，設(shè)備以及管道布置的終極設(shè)計方案在工程建設(shè)的經(jīng)濟(jì)方面具有直接決定權(quán)，一方面，在工程的整體投資中，化工工程中所需的設(shè)備以及管道材料等方面的成本具有很大占比，因此有效優(yōu)化設(shè)計方案能夠使工程投資實現(xiàn)最大化減少。另一方面，設(shè)備以及管道的合理布置計劃對工程的實際施工和后期的正式生產(chǎn)具有直接影響，首先，倘若設(shè)備以及管道的有效布置缺乏合理性，會導(dǎo)致設(shè)備和管道在實際安裝中缺乏可行性的技術(shù)，需要在實際施工中對設(shè)計進(jìn)行臨時更改，甚至可能需要對設(shè)計方案展開大范圍的變更，勢必會延誤工期，進(jìn)而使成本支出得到變相的增加。其次，設(shè)備和管道缺乏科學(xué)性的布置，則會使工程無法達(dá)到實際的工藝要求，甚至?xí)辉俚某霈F(xiàn)故障或者出現(xiàn)安全隱患，進(jìn)而對化工工程產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益的影響。

2化工設(shè)計過程中管道材料選用的原則

選擇管道材料，首先要進(jìn)行環(huán)境的分析，充分考察管道所處環(huán)境，根據(jù)環(huán)境條件進(jìn)行合理選材，做好材料檢查的工作，保證材料能夠達(dá)到設(shè)計參數(shù)要求標(biāo)準(zhǔn)，保證材料在對應(yīng)的溫度和濕度下能夠穩(wěn)定，不會出現(xiàn)破損或者泄露的情況。其次對性能進(jìn)行分析，根據(jù)化工生產(chǎn)運輸介質(zhì)的不同合理選擇管道材料，根據(jù)介質(zhì)的特殊性質(zhì)合理選擇管道材料。如運輸介質(zhì)為易燃爆物質(zhì)，則需要選擇低合金鋼材料以及碳素鋼材料，加強安全防范，嚴(yán)格控制危險因素。若要運輸腐蝕性介質(zhì)，則需要選擇耐腐蝕性能高的材料作為管道管材。在選擇管道材料時嚴(yán)格按照國家的規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)選擇參數(shù)性能，并注意熱處理、焊接等技術(shù)參數(shù)，保證經(jīng)過焊接等加工后管道性能仍然可達(dá)到要求。再者需要嚴(yán)格監(jiān)控溫度變化，可以提前進(jìn)行溫度試驗，確保材料可以達(dá)到設(shè)計要求。根據(jù)輸送戒指介質(zhì)的溫度特性，選擇具有溫度特征的材料，保證其安全穩(wěn)定運輸介質(zhì)。最后要檢查管道壁厚，管道壁厚也要達(dá)到設(shè)計要求?？紤]輸送介質(zhì)的特殊性合理調(diào)整壁厚，如運送腐蝕性液體，則需要適當(dāng)增加管道厚度，以保證其耐腐蝕性達(dá)到要求。

3優(yōu)化化工工程設(shè)備布置的策略

在化工工程的實際建設(shè)中，必須深刻認(rèn)識到合理布置設(shè)備所具備的重要性，不斷仔細(xì)觀察以及掌控實際施工中的具體狀況，根據(jù)實際情況采用科學(xué)、合理的手段優(yōu)化設(shè)備的布置。細(xì)致化講，在優(yōu)化設(shè)備布置的過程中不能偏離工藝設(shè)計的具體需求，特別是設(shè)備布置的實際順序以及流程，必須高度符合國家要求、設(shè)備正確的安裝流程以及使用過程中的注意事項等。例如，在布置同一類型的設(shè)備時，盡可能選擇集中安裝的方式，利用位差使設(shè)備之間存在順序以及關(guān)系得到較好體現(xiàn)。同時，由于設(shè)備具有各種不同的功能，在布置這類設(shè)備時，需要對設(shè)備的實際運作需求做到深入了解，多數(shù)設(shè)備并非是以單獨形式存在的，其可以組成一個設(shè)備體系，主要由主要設(shè)備和輔助設(shè)備兩種組成，其中輔助設(shè)備的安裝必須與主要設(shè)備保持在一定安全距離范圍內(nèi)，一般布置位置選擇在主要設(shè)備的下風(fēng)處。此外，多數(shù)情況下，化工工程的設(shè)備需要選擇在露天環(huán)境中展開布置，在實際布置中需要從風(fēng)向以及空間利用方面展開考慮，同時根據(jù)實際的場地情況對設(shè)備位置進(jìn)行合理的優(yōu)化，使空間利用得到優(yōu)化。

4化工設(shè)計過程中管道材料的選用要點

4.1塑料襯里材料

化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，襯里層材料的溫度耐受程度必須在襯里管道使用溫度之下，在進(jìn)行襯里材料選擇過程中，必須以聚丙烯材料和聚四氟材料為主，設(shè)計人員在進(jìn)行塑料襯里材料的選擇中，必須從生產(chǎn)環(huán)境特征出發(fā)，不可將材料在不同的的環(huán)境下應(yīng)用。

4.2腐蝕性介質(zhì)管道材料

運輸腐蝕性介質(zhì)的管道應(yīng)選擇耐腐蝕材料。如運輸鹽酸可選擇鋼襯聚丙烯管道，聚丙烯材料耐腐蝕性能穩(wěn)定，無論壓強、溫度的變化，都不會影響抗腐蝕性能而鋼襯管能保證管道的強度，避免因應(yīng)力等因素造成管道破裂而導(dǎo)致腐蝕性介質(zhì)泄露;運輸硫酸應(yīng)根據(jù)硫酸的濃度進(jìn)行管道材質(zhì)的選擇，98%的濃硫酸可以選擇碳鋼材料的管道，濃硫酸會在碳鋼材料表面形成硫酸亞鐵保護(hù)膜，能夠有效保護(hù)管道。但要注意，為了保護(hù)保護(hù)膜，避免被腐蝕，需要對硫酸運輸?shù)乃俣燃右钥刂乒芾?如運輸堿液介質(zhì)，也存在一定腐蝕性，常出現(xiàn)管道裂開的問題。因此運輸堿液時，需要嚴(yán)格控制堿液的濃度以及溫度，保證管道得到安全使用。

結(jié)束語

由于化工工程中設(shè)備以及管道的合理布置與否，直接關(guān)系著生產(chǎn)過程中的工藝要求和具體的施工進(jìn)度，因此，在正式施工之前反復(fù)多次的論證以及優(yōu)化實際方案是一項重要環(huán)節(jié)，以保證實際施工的正常開展以及工作整體質(zhì)量符合設(shè)計要求。

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