计算机软件技术在化工设计中的应用

张秀玲

（长春金融高等专科学校现代教育中心，吉林长春 130012）

在科学技术与现代化生产不断结合的大背景下，国家在宏观上对企业建设的要求相较于以往而言有了更加明显的调整和转变，不在于简单的量化生产为本位，而是更加强调技术的升级和进步，这种变化也给企业的创新提供了新的思路和途径。而化工企业作为引领时代发展潮流的重要基础，在这种情况下也应当受到更加高度的重视和关注，特别是就化工设计而言，要尤为强调计算机软件技术应用的重要意义。

1 基于数据挖掘的化工设计对企业发展的重要意义

1）化工设计能够为化工产品的生产奠定坚实的基础，其自身涉及的内容就包括各类化学反应，也与模拟实践存在密切的联系。在此基础上，对化工生产的工艺和流程进行重组并架构，分析影响生产质量的可变性因素，并结合项目建设的实际需求，来调整后续化工生产的布局，优化原料资金的投入组织，并指导化工设备的采购。这也就意味着，化工设计在企业发展中的作用是歧视性的，只有先敲定科学且合理的设计方案，才能真正确保各项化工生产的有效落实，发挥出设计的规划和引导作用。

2）化工设计能够完善企业的生产流程。当企业在分配设计人员和技术人员的时候，就需要围绕化工生产流程这一中心，要想真正提高生产的质量，增强产品的销售效果，减少生产过程中不必要的损耗和消耗，降低安全事故发生的可能性，就必须要重点把握好工艺流程和生产控制流程这两个方面。设计人员需要认真分析生产工艺流程，并结合相应的数据，在模拟结果出来之后，分析生产工艺流程中涉及的化学反应和化学原理，以确定化学原料的用量和规模，分析化工生产中涉及的主客观环境因素，并对生产项目进行综合性的评价和总结，最大限度地控制变量因素。同时，设计人员还应当从生产控制流程入手，以设备和自动化平台的架构为基础，让化工生产能够显露出信息化的特征。也就是说，化工设计能够让企业的生产流程变得更加科学合理，能够及时发现潜在的风险和弊端，并作出灵活的应对和处理。

2 计算机软件技术指导下的化工设计特点

1）计算机软件技术的应用，能够让化工设计变得更加迅速便捷，可以为企业带来意想不到的便利。化工设计作为生产的基础环节，在具体实践的过程中也需要考虑化学反应和工艺流程这些基本的问题，而计算机软件技术的应用，能够让这些工作获得更加坚实可靠的数据支撑，拥有更加完善的辅助工具。例如，在工艺流程设计的过程中，设计人员就可以利用计算机绘图软件，对现有的生产流程图进行修改和完善，这就大大弥补了手工绘制图像的弊端，简化了工作的流程，省略了许多不必要的步骤。

2）计算机软件的应用，可以让化工设计变得更加精准。设计人员在工作的过程中，需要收集大量的生产信息和工艺数据，在这其中，以化学反应的频率和次数最为突出，而且还需要考虑到化学原料的用量和种类，甚至还要关注生产车间设备的尺寸和规格。而在计算机软件技术的引导下，设计人员就可以收集更加精确的资料，尽可能缩小数据的误差，并利用3d模拟技术，对化工生产环节进行更加正确的改造，可以是设备的应用，也可以是公益线路的规划等。另外，设计人员还可以及时与工程师进行沟通，按照工程师的意见，对生产图的比例和尺寸进行调整，可以减少后续操作中存在的失误，提高化工生产的质量。

3 计算机软件技术在化工设计环节的具体应用内容

3.1 数据处理和计算

信息与数据的收集和处理，是化工设计环节的基础性工作，由于化工生产需要涉及不同类型的原料，所以也具有极强的不稳定性，无论是模拟还是实际生产，都有可能受到主客观因素的干扰，会受到不同因素或者是变量的影响。这也就意味着，化学生产分析在不同的阶段，也会出现数据总结上的偏差和区别。在这种情况下，设计人员就需要通过模拟数据的收集来减少操作中的误差，借助计算机软件技术，收集化学反应中需要使用的原料，并分析化学生产的反应环境和反应温度，监测容器和压力，这样就可以确保每一个可变因素都能被有效控制，并从中提取更加重要的信息参数，结合以往模拟的历史数据，提炼出最为精准的结果。

3.2 设计构图

化工设计的方案大多都是以图形的方式展现出来的，在化工生产水平不断提高的态势下，化工设计图所反映的内容也不只局限在生产工艺和生产流程上，而是包含了生产车间管道设计和自动化控制系统等关键部位，这不仅体现出了生产设计的完整性和综合性，而且也对设计人员提出了更高的要求。如果设计人员只是用传统的二维方法绘制图像，必然不能满足当下企业发展的基本需求，所以就应当借助计算机绘图软件，利用CAD制图软件发挥出辅助作用，并在使用的基础上，把设计图用三维立体的形式展现出来，这样可以发挥出更加明显的视觉效果。同时，制图软件还拥有功能强大的工具箱，可以在全局比例既定的基础上，进行更为细致的调整和改进，另外，这一软件的使用也不局限权限和终端，所以设计人员可以直接进行动态化的调整，这样可以让设计方案更加精确。

3.3 模拟实验

模拟实验在化工设计环节中所发挥的作用也是不可忽视的，设计人员可以通过模拟一定的仿真环境，分析生产过程中化学反应的具体情况，并对其进行有效控制，为后续的化工生产奠定坚实的基础。在传统模式的引导下，化工模拟实验都集中在特定的实验室内，不仅需要耗费大量的时间，而且成本较高。但在计算机软件技术的应用下，企业就可以实现虚拟化的实验流程模拟，这就能够有效提高资金的利用率。同时，设计人员也可以在计算机模拟的基础上，对实验过程和实验结果进行分析和总结，让模拟实验能够具有相应的预测性和准确性，反映后续化学生产中的相关内容。再者，设计人员也可以在模拟实验的过程中，调整各个反应元素的具体参数，以及生产设备的转化率。

3.4 三维建模

早在20世纪80年代，我国就已经引进了三维设计系统，并且也配备了相应的工作站，在设计进行的时候，工作站可以创建三维模型，为各项设备的布置和管道的敷设提供便利。而且，设计人员在三维建模技术的引导下，也可以及时修改方案中的内容，提高坐标和尺寸的准确性。在结构、管道和设备的模型都大致确定之后，获取三维模型，并由此来抽取二维平面和剖面图。当下，化工设计中较为常见的三维软件，大致包括PDMS和PDS这两种，这两种软件的功能十分优越，而且技术发展也形成了相应的体系。当下，Smart 3D，三维设计软件的应用也已经取得了较为明显的进步。除此之外，三维软件的应用也具有检查硬软碰撞的功能，设计人员在工程告一段落之后，可以利用Review模块，或者是第三方浏览软件，对现有的模型进行检查，依据检查结果修改三维模型，提高设计的质量，避免后期施工中的大量修改。

4 计算机软件技术在化工设计中优化应用的方法和措施

1）化工行业的发展虽然已经取得了较为明显的成效和进步，但就我国的态势来看，计算机技术在化工行业中的应用仍旧存在一定的进步空间。在设计工作开展的过程中，企业往往需要购买相应的软件来完成工作，但技术的发展是十分迅速的，智能化的需求也随着社会的推移不断增加。所以，企业在注重购买实用性软件的同时，也应当壮大自身的技术队伍，在通用软件利用的基础上，将支撑软件的管理统一到一起，分析自身发展的实际情况，加大软件开发设计的力度，建立起完善的工程设计数据库，维护数据库内的信息和资料，这样可以有效降低自身对外界采购技术的依赖，提高核心竞争力，发挥出市场的竞争优势。

2）计算机软件技术的发展类型本身就多种多样，要想真正提高应用的成效，企业也必须要合理选择软件技术的类型，尽可能表现出计算机软件的适应性和优势，并强化对技术要点的控制和监督，把应用要点和企业发展的实际需求紧密结合到一起，这样才能真正做到资金的有效利用，提高设计的水准。同时，企业还应当考虑到不同类型计算机软件在运用中的兼容问题，在工艺线路和化工设备的分布上多加考虑，把握好自动化设备体系的建设，土建施工、仪表仪器作为改进的主要着力点。

3）企业必须要注重技术应用的细节性问题，细节能够影响化工生产的成本。在化工设计进行的过程中，由于其自身的流程和工艺都较为复杂，所以也必然会存在许多细节性的问题，一旦设计人员没有处理到位，就会降低设计的质量。对此设计人员就需要对化学反应进行模拟，特别是化学反应的原料成分，环境温度的控制，以及化学反应的压力，尽可能将误差降到最低。化工企业在未来实践的过程中，会在计算机软件应用上，向着数字化和智能化的方向发展。这里所说的数字化，主要指的是数字化交付系统，企业可以据此来构建数字化设计集成平台，把设计审查和施工工作都统一到1个范围内，实现信息的有效传递和共享，实现生产的数字化发展。而智能化方向主要指的是智能系统的构建，企业可以利用智能配管系统。

5 结束语

总的来说，持续性推动计算机软件技术在化工工程设计中的应用是合理且必要的举动，这是提高企业核心竞争力的应有之策，也是推动产业结构调整的有效措施。本文通过软件购买与开发的结合，软件适用性的发挥，细节性问题的处理这三个角度论述了计算机软件技术应用的优化方法，充分结合了化工设计的基本特点，也符合化工企业发展的趋势，具有理论上的合理性与实践上的可行性，但在具体实践的过程中应当如何抉择，仍旧需要企业根据实际情况科学取舍。