化工工程设备布道与管道材料的优化设计举措

刘大龙　李卫卿

摘要：化工工程是一种特殊的学科，化工生产的产品为人类的生活提供了方便，但是在生产过程中也存在着一定的毒性。同时，它们还具有易燃性、爆炸性、腐蚀性等特性。如果长期得不到有效的处理，将会对工人的健康造成伤害。本文以化工工程设备布道与管材的材质为基础，对其进行了优化设计，以提高化工产品的安全性能。

关键词：化工工程;易燃性;设备布道;安全性能

1.设备与管道布置的重要性分析

在化工工程中，应按工艺的要求来选取设备与管路的布局，因此，设备的功能、管道与主要设备的布置、仪器等附属设备的衔接关系等都要符合工艺的要求。另外，由于化工项目的特殊性质，有大量输送危险化学品的设备管道，所以设备和管道的布置也要符合安全生产的需要，对各种容器、设备和管道进行合理的划分，并采取相应的安全措施。另外，在项目的经济运行中，设备和管线的配置也是影响项目经济效益的重要因素，一方面，在整个项目中，设备和管线的材料费用占整个项目的总投资比重较大，因此合理地进行合理的设计，可以有效地降低项目的投资。其次，设备和管线的布局将直接影响到项目的建设和后期的生产。首先，设备和管线的布局不合理，會导致设备、管线的安装技术上不现实，必须在施工中改变设计，或者是大范围的改变，这无疑会耽误工期，增加投资。其次，不合理的设备和管线布局会使项目无法达到技术指标，经常出现故障或存在安全隐患，严重地影响了化工项目的经济效益。

2.化工工艺管道的安装工艺

在进行化学工艺管线安装过程中，工作人员要做好前期工作，科学、合理地安排化工过程管线，制订出一套完整的施工计划和施工方案，以确保管线的施工安全、施工质量。第一，工艺管线的布局必须要有很强的可操作性和维修能力，不要把化学管线放置在特定的地方，也不要把化学管线放置在要拆除的地方，更不要靠近安装孔，以免对管线造成威胁。第二，管道的安装，涉及到很多的因素，比如管道的高度、环境、距离等等，这些都是按照国家的标准和技术规范来设计的，如果有条件的话，可以将管道的位置按照一定的顺序排列，与现场的实际情况相结合，合理的安排化工工艺管道的安装顺序，同时还需要将安装中的基础规划图做出来看，以此作为基础，避免管道布置中的错误和障碍。第三，管线安装时采用的各种部件、隔热层、焊接等因素都要充分考虑，确保管线间的间隔与实际需求一致，若不设绝热层，则管路间的间隔应大于50 mm。第四，要注意管线内的变形，尽量增大管线间距，如无特别要求，可以采用架空的形式，有些管线必须穿过其它物体时，必须在管道上安装套管，并用软性材料将缝隙填满。

3.化工工程设备管道的优化设计

3.1化工工程设备的优化设计

在化学装置的优化设计中，必须了解化学装置的功用。首先，必须保证化学装置符合工艺设计的要求，在进行化学装置的设计时，要遵循化学过程的先后次序来进行，例如同一类型的装置，要尽量集中，并达到相应的位差要求。其次，根据不同的化学装置的作用，进行相应的设计。一般来说，化学装置要分成主装置和副装置，但在主装置的下风处，要保证装置不会爆炸。第三，在使用化学装置时，要考虑到磨损的可能性。所以，在进行设计时，必须保证设备的检修、操作和施工操作的正常进行。最后，在室外进行工艺设备的设计与加工，以保证在特定操作期间，设备的通风性能和节省土地利用空间。

3.2化工工程管道优化设计

在进行化工工程管线的优化设计时，应注意以下问题：（1）保证管线的设计参数符合工艺要求，在具体实施化工工程管线的设计中，要对管线进行架空，这样既可以提高管线的利用率，又可以节约空间。（2）管路的设置必须保证管路与管路之间的间隔，如果管路出现凸起，则必须保证管路与管路之间的间距超过25 mm，以保证各管路的正常运行。（3）化工工程管线不能设置在拆卸区和提升孔区，因为一般气体从管线的上面位置进入，所以在安装管线时不能在上述两个区域安装。（4）在进行化学管理安装操作时，尤其是沿底部安装的管线，不得跨越建筑物和设备，以免影响到设备和工程的正常工作。（5）对于固态化学管线，在进行安装操作时，必须保证其弯曲半径大于管道直径5倍以上，例如，化工工程管线的直径为5厘米，则要求管线的弯曲半径大于25厘米，另外，化工行业的排气管必须严格遵守国家有关法规，从而保证整个化工管线的安全和完整性。

4.管道材料的优化设计

在化工工程管材的选材中，应考虑到材料的抗压强度，在实际使用中，应按不同的压力，选用不同的材料，如管线内压力达到GC1，则需对管线整体进行联接，这时应选用GB5310、GB6489，并进行无缝焊接。在管线建成后，尤其是GBT8163管材，由于管线材料的特殊性，必须在施工前进行超声波检测，以防止在施工中出现肉眼不可见的微小裂纹。在选用管材时，必须从整体上进行科学的综合考量，而不应仅限于某一种材料，应同时兼顾防腐和抗压。

5.管道材料的优化设计及注意事项

为了提高化工工程的安全性，在管材的选材和注意事项方面，必须严格遵守规范。在此工艺中，原料的选用是十分关键的。工作人员可以根据需要的管材厚度来选择合适的材质，低于8 mm的，就应该选择碳钢。毕竟碳钢、低合金钢、不锈钢都是最常见的材料，所以只要注意硬度和结构，普通的碳钢就已经很不错了。有些管材的选择要根据材料的压力、温度、介质等因素来选择，这取决于材料的局限性。同时，通过以上的研究与分析，我们可以发现，在化工工程的生产中，存在着大量的有害物质，对人类造成了很大的危害，因此，在选用合适的材料时，必须兼顾其实用性与经济性，从而实现对环境的保护，同时又能节约资源。

结束语

由于化工工程所产生的产品可以被利用，对国家的经济有很大的影响，所以在提高效率的同时，也要对其进行风险控制，防止有毒气体和易燃物质对工人造成危害。因此，必须加强对设备的配置和材质的优化，以减少有毒气体的产生，减少对人体的危害，减少危险。

参考文献

[1]戴承波. 化工工程设备布道与管道材料的优化设计[J]. 化工设计通讯， 2018， 44（2）：2.

[2]刘伟. 化工工程的设备布道与管道材料优化设计[J]. 化学工程与装备， 2015（7）：3.