化工设计领域的创新研究

叶振雷 潘叶平（浙江工程设计有限公司， 浙江 杭州 310002）

化工设计领域的创新研究

叶振雷 潘叶平（浙江工程设计有限公司， 浙江 杭州 310002）

对于化工工艺来说，化工设计是不可或缺的重要部分，设计的质量好坏会给化工原料及材料的生产质量带来重要的影响。为了提高其生产效率和生产质量，必须加大设计方面的创新能力。化工设计人员，应当勇于实践，敢于创新，善于借鉴国外的先进技术，大胆尝试，取长补短，以找到符合我国化工领域实际情况的最优设计方案，进而提升我国化工行业的整体设计水平。

化工；设计；创新

随着化工行业地发展，原有的化工设计工艺早已不能满足化工行业工艺的新要求，化工设计人员就必须寻找新型的设计方案，借鉴国外先进的技术，取长补短，进行创新，使得化工设计工艺能够与时俱进，满足各类需求。本文结合化工管道设计和把安全评价办法引入化工设计当中，论述了创新对于化工设计的重要作用。

1 化工工艺设计的创新

（1）基于成熟，寻找创新 就目前而言，化工行业已经拥有了许多的工艺技术，并且这些技术都是在实践中得到证明，且已经投入生产。在拥有如此多的成熟工艺基础上，在现有的工程装置中寻找新思路，以求得在原有基础上降低能耗，提高产量。从工艺物料到工艺路线，找寻新的思路，以进一步降低装置的风险，减少废料的产生，提高装置的产量。

（2）另辟蹊径，开创新篇 鉴于目前能源不断的枯竭，人们对环境保护问题的重视程度也在不断提高，寻找洁净的替代能源问题变得越来越迫切。在这样的环境下，更加节能，更加环保的化工工艺技术变得更为迫切。基于现有的化工研究方式方法，解放思想，不被固有的知识所束缚，敢于对已有的科研成果提出质疑，加强设计人员与设计人员之间的交流，加强设计部门与设计部门之间的交流，加强国内外的交流，取长补短，重视技术方面的合作和交流。

2 化工管道设计的创新

化工管道装置是输送液体、气体的专业设备，管道装置有着重要的地位，其作用更是不言而喻，整个运输的载体就是管道，因此，管理好管道装置将有利于化工项目的进行以及减少危险事故的发生率。

（1）管道装置的设计 ①管道的整体布局。对于管道装置来说，最重要的工作就是对管道进行合理布局。布局既要达到相应的排列设计标准，确保整体的美观性；又要使花费最小化，争取用最少的费用打造最优的布局。②管道的连接。分布于不同设备之间的管道需要进行合理的连接，连接的方式不仅需要各条线路保持直线型，还需要使连接的线路尽可能的短。在实际管道连接的过程中，要充分考虑到热胀冷缩的问题以及力与力矩的问题，以免在投入使用后管道系统出现问题。③管道的保护。管道在实际进行铺设的时候，可能会经过夹层、墙壁以及屋面等地方，就要对管道采取必要的保护措施，此时会用到特殊的保护套来保护管道防止遭受磨损。还要考虑热胀冷缩的问题，给管道留下足够的空间。若是在铁路或者水道等周围铺设管道的时候，保护套则可以选择使用过的钢管，节省了特殊的保护套的费用。④管道的铺设。铺设管道的时候要尽可能的远离沟渠，若是实在无法绕开，就要调整管道与阀门的铺设，还有对排水装置等进行一系列的调整。⑤铺设地下管道的注意事项。铺设地下管道的时候要充分考虑铺设区域实际的冰冻情况。铺设时使用到的阀门都必须放置于阀门井里，地下的管道也要避开地表上的设备占地区域。

（2）管道设计的传统模式 在管道设计方面，管道的经济费用以及安全是两个重要的问题，通常来说，管道设计主要有两种方法。第一种方法是考察管道的可靠性，第二种方法则是将设计的方针以及系数作为一个标准。前一种方法将对管道每个方面的极限值进行全面的考察，其中考察的重点是管道的载重以及管道的最大使用年限。后一种方法是对管道的载重量和材质做出规定，再结合施工实际情况，按照先前的规定进行设计。对比这两种方法，不难发现，第一种方法更加科学合理，实用性更强。

（3）管道设计的创新模式 对于管道的设计来说，多多少少会存在一些缺陷，比较常见的缺陷有管道材质的缺陷或是管道安装工艺方面的缺陷。管道设计的创新模式会先给管道上的裂痕进行测定，最常使用的测定方法有样本测定的方法以及无损探伤的方法。接下来就要检测裂痕临界值，裂痕的临界值是指除开管道的断裂和泄露这两种情况，检测管道上裂痕的最大尺寸。然后就要检测裂痕的强度，测出裂痕的长度，并根据裂痕的变化规律分析出裂痕的强度。最后计算管道的使用年限，根据管道上裂痕尺寸的变化规律进一步算出裂痕变化的速率，从而得出管道剩余的寿命。

3 安全评价方法的创新

鉴于装置在运行过程中的动态性，我们无法对具体的运行环节进行严格的控制，这样就使得装置的危险系数升高。故我们将安全评价办法引入化工设计当中，就可以降低装置的危险系数，确保装置的安全性与可靠性。

目前行业中有很多的定性或定量的分析办法，例如：工作危害分析（JHA）、安全检查表分析（SCL）、预危险性分析（PHA）、危险与可操作性分析（HAZOP）、失效模式与影响分析（FMEA）、事件树分析（ETA）、事故树分析（FTA）、作业条件危险性评价（LEC）等。对于这些方法在化工行业的应用，能够很好的保证我们装置运行的稳定与安全。同时在应用中不断总结，不断寻找出更加有效、更加稳妥的定性定量分析办法。

4 结语

化工行业在工艺设计方面要不断地进行突破与创新。要尽可能多的为专业的技术人员创造条件，多实践多学习，总结出好的设计方法，进而提高我国液体、气体输送的经济成本和安全性能，同时也要尽快让石化工艺在设计方面与建筑方面的要求保持一致的发展步伐，以满足各类的需求。

［1］彭奇鸣.石油化工设计中的创新与应用研究［J］.化工中间体，2015，05:37-38

［2］高峰，才智舞台.尽显石油化工人的创新本色［J］.化工管理， 2013，（21）.