化工工程設備管道與材料優化設計研究

趙璐琪（平頂山工業職業技術學院 河南 平頂山 467001）

化工工程設備管道與材料優化設計研究

趙璐琪（平頂山工業職業技術學院 河南 平頂山 467001）

隨著我國化工行業的不斷發展，化工工程的建設工作也進入到高速發展階段，化工工程中的設備布置對于整個工程建設而言，具有非常重要的作用，好的布置可以直接影響到整個化工工程的順利進行，對參與人員的安全生產也是一種保證，本文從化工工程設備布道的基本原則及管道材料優化設計等方面進行分析，為我國化工工程的發展，提供一定的理論借鑒基礎。

化工工程；設備布置；管道

隨著我國化工行業的不斷發展，化工工程的建設也越來越受到人們的重視，在工程建設過程中，設計工作尤其重要，因為在整個化工生產環節中，往往常與易燃、易爆、強腐蝕、有毒有害物質相伴隨，這些物質如果處理不好，會對施工者及操作人員帶來嚴重的損害，在現代化的化工工程中設計中，主要包括化工工程的設備布置，管道的布置，管道的溫度設計、管道材料等方面。

1 化工工程的設備布置及管道布置

1.1 設備布置的基本原則

化工工程設備的布置對于整個化工生產過程來說尤其重要，在進行布置的時候往往要遵循以下幾個基本原則：

第一：化工工程在設備布道的時候要充分滿足化工工藝設計的要求，按照整體的生產流程順序進行先后布置，在布置同類設備的過程中，要適當的進行集中布置，并且滿足化工生產過程中對位差的要求。

第二：化工設備要按照功能性的不同進行分區域布置，在布置主要設備以及配套的輔助設施時，要將配套的輔助設備設立于主要設備的下風口位，并且要放置在安全的區域內，防止化工事故出現后的多米諾效應產生。

圖1-1

如圖1-1所示，在布置梯子的時候，梯子布置的方位要面向塔壁，梯子的理想高度選擇在3-10M之間，當梯子的高度無法按照理想進行設計需要加長時，就需要加入休息平臺，一般高度超過12M的時候就需要在中間設置一個小的平臺用來休息。

第四：在化工工程的設備布置中要滿足外觀方面的需求，布置整齊可以大大減少操作過程中的誤差率，例如化工工程中的容器在擺放設計的時候，要按照容器的大小，依次按順序進行擺放，泵群也要相應排列規范，泵群的出口管要整齊一致。

第五：化工工程設備的布置要盡量保持在露天的場所，這樣在化工生產過程中，不僅可以相應的節約土地，同時還有利于通風以及消防安全工作。

1.2 管道布置的基本原則

第一：在布置管道過程中也要滿足化工工藝的基本流程，在布置中盡可能的將管道架空，這樣不僅可以節約空間，同時也更容易方便日常檢查及維護。

第二：管道在布置的過程中，管道與管道之間要保持有一定的距離，凸出部位的距離要在0.25CM以上。

第三：為了保證管道的安全，管道布置時不能將管道布置在吊裝孔及拆卸區內，氣體要從主管道的上方進行布置。底面穿插的管道在布置的時候不能圍繞工藝裝置進行布置，不能跨越或穿越其它設備以及建筑物，反之這樣布置，會對管道的安全及后期保養維修帶危害。

第四：對于固體物料的管道而言，固體物料的彎曲半徑不能小于管道工程直徑的五倍，對于氣體的管道，要符合國家相關部門的規定要求。

2 管道材料的優化選擇

2.1 管道材料的選擇

由于在化工生產過程中，原材料及產品無論是液體物質還是氣體物質，都具有一定的易燃、易爆、腐蝕、有毒有害等特點，所以在進行管道材料的選擇方面要考慮到經濟、實用兩個方面，在選擇材料時要充分考慮到材料的抗腐蝕性及材料的可加工性，同時還要考慮材料的經濟性等特點。有些物質腐蝕性非常強，有些物質的腐蝕性反而又很低，針對有些物質不僅僅要考慮到它的腐蝕性，同時還要考慮它對管壁的磨損程度。所以在選擇材料的過程中要結合實際中生產經驗，選擇出最適合且最經濟的管道材料，以保證化工生產的順利進行。

2.2 管道材料的注意事項

對于化工生產來說，管道的抗腐蝕性、抗磨損性是人們首先考慮的基礎特性，壓力的不同，管道的選擇也大不相同，甚至在管道安裝過程中都需要采用特殊的連接工藝，當管道面臨的壓力是GC1級時，管道首先要考慮無縫鋼管，一般情況下會采用GB5310或GB6479的管道，在特殊情況下使用GB/T8163時，還要用超聲波進行管道檢查，防止出現肉眼難以看到的細小裂縫。由于要面對壓力，管道的材質不能用碳素結構或者鑄鐵，當管道溫度持續超過425℃時，不能采用碳素鋼、錳礬鋼以及碳錳鋼，同時在以金屬材質作為管道材料時，要避免受到腐蝕的環境，還要對管壁進行防腐蝕處理。

3 結語

隨著我國化工產業的不斷進步，化工工程的設備布道與管道材料優化設計必須引起我們的重視，它不僅僅是順利生產的保障，同時也是工作員工生命安全的保障，化工生產過程中，時長會有各種各樣的腐蝕性、有毒有害的液體、氣體出現，如果設備布置的不合理或者管道材料選擇不當，就會加大有毒有害物質泄露的可能性，這樣不僅難以保障生產的順利進行，同時對員工生命安全及后期的維護保養來說也是巨大的危害。

趙璐琪（1988-），女，河南禹州人，碩士研究生，平頂山工業職業技術學院，助教，研究方向：化學工程