磷化工生產(chǎn)的工藝設備選型及維護

趙彥峯(陜西陜化煤化工集團復肥公司，陜西 華縣 714100)

0 引言

在磷化工生產(chǎn)中，化工工藝設備選型和維護是十分關鍵的，直接關系到磷化工生產(chǎn)能否安全、穩(wěn)定地運行。所謂的工藝設備是指為了實現(xiàn)磷化工工藝過程所需要的反應器、塔、容器、加熱爐和機泵等各種機械設備。在磷化工生產(chǎn)中，工藝設備是實現(xiàn)其工藝生產(chǎn)的根本，其選型與維護工作直接影響到工藝流程的實際效果，并關系到磷化工生產(chǎn)的能耗與實際效果，是磷化工生產(chǎn)制造不可或缺的物質基礎。因此，相關企業(yè)必須綜合磷化工生產(chǎn)的特征，合理地進行設備以及工藝的選型，做好技術管理的創(chuàng)新發(fā)展，才能夠充分保障磷化工生產(chǎn)的安全性和穩(wěn)定性[1]。

1 化工生產(chǎn)的工藝設備選型影響因素

磷化工在進行生產(chǎn)設備的選型過程中，必須要結合企業(yè)的生產(chǎn)效率、經(jīng)濟收益等因素進行全面的分析。并且，在實踐中還要綜合其他各個方面的不同因素，進行系統(tǒng)的分析，選擇可靠、生產(chǎn)效率高且能耗低的設備。

1.1 生產(chǎn)率

在進行磷化工生產(chǎn)中進行設備的選擇，要綜合化工生產(chǎn)的特征，分析磷化生產(chǎn)要素以及工藝要求合理進行選擇。在設備的選擇中要分析不同生產(chǎn)條件中的不同狀況，綜合易燃性、耐磨性以及操作條件等因素，合理的進行設備的選擇。在進行設備的選擇中要分析具體的技術條件對于不同設備在相同的生產(chǎn)力中的效率進行分析，合理選擇。通過參數(shù)分析，性能檢驗等多種因素，確定符合實際需求的設備。同時，要綜合化工企業(yè)的經(jīng)營計劃、生產(chǎn)技術以及條件等多種因素。因為企業(yè)的經(jīng)營計劃、生產(chǎn)技術及條件也十分重要，如果磷化工企業(yè)在進行選擇時，以為追求高生產(chǎn)率，并沒有結合自身的實際情況，很容易導致原料供應不及時、生產(chǎn)技術無法滿足設備的使用需求等問題的發(fā)生。此外，越先進的工藝設備，技術含量越高，花費的成本也就越高。如果一味采購先進的設備，而不從自身實際考慮，還會導致設備成本過高。因此，磷化工企業(yè)就必須充分考慮設備的功能特征以及磷化工生產(chǎn)需求，合理地選擇。

1.2 工藝性

選擇符合化工生產(chǎn)工藝技術要求，是進行磷化工生產(chǎn)設備選擇的關鍵因素。例如，金屬切削機床要滿足加工生產(chǎn)的零件形狀、表面質量要求以及尺寸等各個方面的多種因素，如果其無法滿足實際的需求，則就會導致產(chǎn)品不合格。

同時，要選擇符合要求，便于操作的，可以進行靈活控制的設備。在一般的狀態(tài)中，一些產(chǎn)量較高的設備，其自動化的程度也相對較高，特別是在化工生產(chǎn)中，因為作業(yè)環(huán)境具有很大的毒害性，對設備的自動化要求較高，因此，在進行磷化工生產(chǎn)工藝設備選型和維護時，還要結合本行業(yè)中的危險作業(yè)要實現(xiàn)遠距離、自動化控制的要求來進行，盡量選擇具有較高自動化，能夠進行遠距離操作的機械設備。

1.3 可靠性

可靠性是要保障磷化工企業(yè)機械設備的長期維持的關鍵因素，也是保障企業(yè)生產(chǎn)效率的重要因素。無論哪一行哪一業(yè)，對機械設備的要求都是希望其能達到預期的使用目的，能夠長時間保持無故障運行并生產(chǎn)。因此在進行設備的選擇時，還必須細致查驗該設備的可靠性，必須綜合設備的設計以及制造等各個方面分析，看其是否科學合理，然后綜合設備的材料以及零部件選擇等各個方面因素進行分析，進行設備的安全系數(shù)等關鍵因素的分析，確定其符合要求[2]。

1.4 經(jīng)濟性

經(jīng)濟性也是影響磷化工生產(chǎn)的工藝設備選型及維護的一個重要因素，同時也是必須遵循的一項原則。所謂的經(jīng)濟性就是指在組織經(jīng)營活動中，花費最少而取得最大的經(jīng)濟效果。在磷化工生產(chǎn)的工藝設備選型中，遵循經(jīng)濟性原則就是指選擇的工藝設備能充分凸顯設備的工藝要求，促進企業(yè)磷化工的生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)周期，合理控制生產(chǎn)成本，并且利于設備的維修保養(yǎng)，從而提升企業(yè)的生產(chǎn)效率，實現(xiàn)企業(yè)經(jīng)濟效益的最大化。為此，工藝設備選型人員應盡量選擇結構設計合理、資料齊全、易于維修養(yǎng)護的同類型、同系列設備。

2 磷化工生產(chǎn)的工藝設備選型

2.1 設備材質

相對于普通的設備，磷化工生產(chǎn)工藝設備在生產(chǎn)中的擺放方式、位置具有特殊性，一般狀態(tài)之下都是通過關聯(lián)的方式存在的，屬于程序設備。通過控制系統(tǒng)對多數(shù)的化工設備進行同時的控制處理。為了保障設備的運行安全性要重視設備的設備材質的選擇。在選擇中要應用具有較強的耐腐蝕、耐磨損材料。主要的有碳鋼、不銹鋼、合金工具鋼等等不同的材質。而雙相不銹鋼XDB-11作為一種性能優(yōu)良的材質，可以作為主要的設備材質。

在智能化、自動化理念得以應用的今天，通過自動化的方式進行控制處理，是化工設備維護水平不斷提升的關鍵。因此，在實踐中要轉變傳統(tǒng)的維護管理理念，通過多元化的方式進行處理，針對其存在問題系統(tǒng)分析，達到提高維護管理質量的目的。

因此，在磷化工生產(chǎn)設備的設備材質選擇中，要根據(jù)設備的具體需求進行協(xié)同分析處理。綜合磷化工生產(chǎn)設備的屬性特性以及需求，確定工藝特征，明確材質特征，明確重點內容[3]。

設備材質選擇中要合理地分析，根據(jù)生產(chǎn)過程的特性、工作量以及具體的生產(chǎn)產(chǎn)品，產(chǎn)根據(jù)實際的狀態(tài)合理地進行設備材質選擇。

2.2 管道材質

碳鋼、鑄鐵、不銹鋼、青銅以及蒙乃爾合金、哈氏合金管是常見的管道材質。根據(jù)磷化工生產(chǎn)需求，合理地進行管道材質的選擇，可以有效的提升設備的運行安全性。降低設備因為材質不符合要求而出現(xiàn)的故障隱患問題，為企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營奠定了基礎。在實踐中，要綜合磷化工生產(chǎn)計劃以及要求，根據(jù)設備的類型。性能以及特點合理的選擇管道材質，在實踐中要明確不同設備故障以及問題，制定完善的選擇管道材質計劃，通過科學的方式進行分析處理，則可以有效的避免選擇管道材質不當而出現(xiàn)故障等問題。

2.3 設備選型

(1)泵結構形式選擇。綜合介質的特性，分析在反應槽中的實際攪拌狀態(tài)以及條件，應用具有耐磨性。耐腐蝕性良好的泵過流部件的材質，確定符合實際需求的結構形式。其磷酸介質中的含固量在不足3%的狀態(tài)細度，可以應用超低碳鉬三鈦和鋁二鈦，這兩種材質具有較強的耐腐蝕；而在磷酸料漿的含固量在25%～35%的狀態(tài)之下，這兩種材質的耐腐蝕性不符合要求，會縮短應用的壽命。因此，在對泵過流部件材料的選擇中要分析介質狀態(tài)以及具體的工況條件參數(shù)。

(2)轉速的選擇。在泵轉速相對較高的時候，會在一定程度聲增加蝸殼以及葉輪等過流部件在應用中的腐蝕狀態(tài)。因此，在對轉速的選擇要分析揚程、流量等基礎要素，根據(jù)實際狀態(tài)合理的選擇。

2.4 泵的型號選擇

在選擇泵的過程中主要分為立式泵、臥式泵兩種類型。這兩種類型的泵有不同的特征。臥式泵相對與立式泵來說，其具有以下的優(yōu)勢：

(1)價格低廉。一般在相同的揚程以及流量的狀態(tài)中，立式泵的價格要遠遠高于臥式泵。

(2)立式泵的支撐架的懸臂軸長度具有一定的限制。在生產(chǎn)中，在進行液位控制處理中相對較為復雜。

(3)如果立式泵無法直接的在大槽上進行安裝，則要進行架設處理。而大槽的下部位置側面開孔，這樣則就會在一定程度上增加投資[4]。

2.5 泵葉輪型選擇

在磷銨料漿以及磷酸中含有大量的固體顆粒，在溫度呈現(xiàn)下降的狀態(tài)中，隨著溶解度的降低這些固體顆粒則就會析出；容易在泵的葉輪，蝸殼上形成一層相對堅硬的結垢層。對此，在進行裝置的選擇中要用開式葉輪；在對磷酸裝置的反應槽以及磷酸的過濾系統(tǒng)、磷銨料漿泵也要應用開式葉輪。因此，在實踐中要綜合實際的需求選擇不同的設備，其主要的設備如下：

(1)濕法磷酸淤渣分離。在處理中通過濕法磷酸儲存，沉淀產(chǎn)生的固體雜質就是淤渣。這些物質如果不及時處理會在一定程度上堵塞設備、管線，影響運輸設備的穩(wěn)定運行，嚴重的甚至會降低產(chǎn)品的質量。因此，在通過濕法磷酸生產(chǎn)中要對其進行淤渣分離的處理。在進行設備的選擇中要根據(jù)實際的需求系統(tǒng)分析，選擇投資低，高效率，不會占有過多面積，操作簡單便捷，可以對相對完全的淤渣進行分析，濾餅的含液量符合要求等。在運行中因為真空過濾設備在應用中推動力不足，在一些細小的結晶顆粒堵塞濾布之后，則無法進行后續(xù)的操作處理，無法真正的做到磷酸淤渣分離的要求。在實踐中根據(jù)工藝的需求，要應用加壓性的過濾機，在實踐中可以根據(jù)實際的狀態(tài)選擇合適的設備。

(2)全自動壓濾機。此種壓濾機的濾板放置呈現(xiàn)水平狀態(tài)，有效降低了重力對于物料分布產(chǎn)生的影響，在濾腔中的物料呈現(xiàn)均勻的分布，其自動化操作程度較高。具有較強的壓榨力以及過濾能力，通過對其進行洗滌以及壓縮空氣風干處理之后，濾餅的含濕量較低，符合要求。通過順流以及逆流的方式進行洗滌，過濾以及洗滌液的處理，其效率高，循環(huán)量較小。占地面積較小，操作環(huán)境良好，便于運行維修[5]。

(3)廂式壓濾機。此種方式技術成熟，具有良好的適應性，運行的成本低廉，設備的投資也不多。但是在運行中自動化程度有限，在處理中要通過垂直的方式進行濾板的放置處理，物料很容易在重力的作用以及影響之后出現(xiàn)分布不均勻的問題，占地面積也相對較大，操作環(huán)境不佳。

(4)葉片式壓濾機。此種類型的機械具有較強的自動化，投資也相對較少；但是在應用中要應用輔助設備以及一些助濾劑；主要應用不銹鋼的濾網(wǎng)，通過濕法磷酸生產(chǎn)之后很容易出現(xiàn)結垢層的問題，嚴重的會堵塞濾網(wǎng)，在對其進行清洗處理中相對較為困難。

3 結語

在磷化工生產(chǎn)中，要重視設備的選型以及維護保護，通過科學的方式進行全面的分析，綜合設備選型的各個方面多種因素，合理的分析，重視設備的保養(yǎng)以及維護管理，明確檢修維護的重點，制定合理的檢修以及維護計劃，進而為磷化工生產(chǎn)作業(yè)奠定基礎。