化工工程的设备布置与管道材料优化设计

于永滨

摘要：近些年，我国的化工行业迎来了快速发展的良好局面，其带来了众多益处，使人们对其高度重视。但是，在实际生产中倘若不注重管理方面的强化，或无法科学合理的规划设计以及恰当的选取施工材料，可能导致各种事故，引起有毒有害、容易燃爆和较强腐蚀性的物质严重污染环境，使人们身体受到伤害。因此，文章深入研究了化工工程设备布置以及管道材料方面的优化设计。

关键词：化工工程;设备布置;管道材料;优化设计

引言

我国化工生产不断发展，对化工工艺的安全性和稳定性提出了更高的要求。化工设计要密切关注生产系统各个环节，严格控制安全隐患。其中管道作为化工生产的重要结构，管道材料材质会直接影响化工生产，若选择管道材料材质不合理，还会引发安全事故，造成人身安全和经济损失。

1设备以及管道的合理布置所具备的重要性

因化工工程具有一定特殊性，在生产过程中会有多种危险系数较高的化学物质、多种压力容器以及管道。为此，在设备以及管道的实际布置中必须符合安全生产的一切要求，必须合理细致化的分区域存在不同类型的各种容器、设备以及管道，在必要情况下设置有效的安全保護装置以及防护设施。此外，设备以及管道布置的终极设计方案在工程建设的经济方面具有直接决定权，一方面，在工程的整体投资中，化工工程中所需的设备以及管道材料等方面的成本具有很大占比，因此有效优化设计方案能够使工程投资实现最大化减少。另一方面，设备以及管道的合理布置计划对工程的实际施工和后期的正式生产具有直接影响，首先，倘若设备以及管道的有效布置缺乏合理性，会导致设备和管道在实际安装中缺乏可行性的技术，需要在实际施工中对设计进行临时更改，甚至可能需要对设计方案展开大范围的变更，势必会延误工期，进而使成本支出得到变相的增加。其次，设备和管道缺乏科学性的布置，则会使工程无法达到实际的工艺要求，甚至会一再的出现故障或者出现安全隐患，进而对化工工程产生经济效益的影响。

2化工设计过程中管道材料选用的原则

选择管道材料，首先要进行环境的分析，充分考察管道所处环境，根据环境条件进行合理选材，做好材料检查的工作，保证材料能够达到设计参数要求标准，保证材料在对应的温度和湿度下能够稳定，不会出现破损或者泄露的情况。其次对性能进行分析，根据化工生产运输介质的不同合理选择管道材料，根据介质的特殊性质合理选择管道材料。如运输介质为易燃爆物质，则需要选择低合金钢材料以及碳素钢材料，加强安全防范，严格控制危险因素。若要运输腐蚀性介质，则需要选择耐腐蚀性能高的材料作为管道管材。在选择管道材料时严格按照国家的规定和标准选择参数性能，并注意热处理、焊接等技术参数，保证经过焊接等加工后管道性能仍然可达到要求。再者需要严格监控温度变化，可以提前进行温度试验，确保材料可以达到设计要求。根据输送戒指介质的温度特性，选择具有温度特征的材料，保证其安全稳定运输介质。最后要检查管道壁厚，管道壁厚也要达到设计要求。考虑输送介质的特殊性合理调整壁厚，如运送腐蚀性液体，则需要适当增加管道厚度，以保证其耐腐蚀性达到要求。

3优化化工工程设备布置的策略

在化工工程的实际建设中，必须深刻认识到合理布置设备所具备的重要性，不断仔细观察以及掌控实际施工中的具体状况，根据实际情况采用科学、合理的手段优化设备的布置。细致化讲，在优化设备布置的过程中不能偏离工艺设计的具体需求，特别是设备布置的实际顺序以及流程，必须高度符合国家要求、设备正确的安装流程以及使用过程中的注意事项等。例如，在布置同一类型的设备时，尽可能选择集中安装的方式，利用位差使设备之间存在顺序以及关系得到较好体现。同时，由于设备具有各种不同的功能，在布置这类设备时，需要对设备的实际运作需求做到深入了解，多数设备并非是以单独形式存在的，其可以组成一个设备体系，主要由主要设备和辅助设备两种组成，其中辅助设备的安装必须与主要设备保持在一定安全距离范围内，一般布置位置选择在主要设备的下风处。此外，多数情况下，化工工程的设备需要选择在露天环境中展开布置，在实际布置中需要从风向以及空间利用方面展开考虑，同时根据实际的场地情况对设备位置进行合理的优化，使空间利用得到优化。

4化工设计过程中管道材料的选用要点

4.1塑料衬里材料

化工产品生产过程中，衬里层材料的温度耐受程度必须在衬里管道使用温度之下，在进行衬里材料选择过程中，必须以聚丙烯材料和聚四氟材料为主，设计人员在进行塑料衬里材料的选择中，必须从生产环境特征出发，不可将材料在不同的的环境下应用。

4.2腐蚀性介质管道材料

运输腐蚀性介质的管道应选择耐腐蚀材料。如运输盐酸可选择钢衬聚丙烯管道，聚丙烯材料耐腐蚀性能稳定，无论压强、温度的变化，都不会影响抗腐蚀性能而钢衬管能保证管道的强度，避免因应力等因素造成管道破裂而导致腐蚀性介质泄露;运输硫酸应根据硫酸的浓度进行管道材质的选择，98%的浓硫酸可以选择碳钢材料的管道，浓硫酸会在碳钢材料表面形成硫酸亚铁保护膜，能够有效保护管道。但要注意，为了保护保护膜，避免被腐蚀，需要对硫酸运输的速度加以控制管理;如运输碱液介质，也存在一定腐蚀性，常出现管道裂开的问题。因此运输碱液时，需要严格控制碱液的浓度以及温度，保证管道得到安全使用。

结束语

由于化工工程中设备以及管道的合理布置与否，直接关系着生产过程中的工艺要求和具体的施工进度，因此，在正式施工之前反复多次的论证以及优化实际方案是一项重要环节，以保证实际施工的正常开展以及工作整体质量符合设计要求。

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