化工工藝設計的常見問題與建議措施

孫雅楠 郭一凡/ 保定海普化工設計有限公司 .天津市

化工工藝設計的常見問題與建議措施

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在整個化工設計過程中，我們必須熟悉它的原則和精神，從而貫徹到其中去。把化工工藝設計中的細節進行靈活運用，既符合規范，又不造成對生產的違背。實現對化工生產的安全高效運行。因為在化工生產中，安全是第一性的，所以我們必須對生產中的安全性進行剖析。文章通過對化工工藝設計的基本理論進行研究，并結合多年的工作實踐經驗分析了化工工藝設計中常見的安全問題及其設計措施。

化工工藝設計；常見問題；建議措施

1. 導言

就目前的化工生產工藝而言，其本身存在著諸多的特殊性，因此我們在工作中必須做好相關的管理設計工作，這也是工作得以發展和賴以生存的主要基礎模式。對于一個化工設計者而言，其在工作中總會遇到各種各樣的問題，尤其是在管道設計和壓力控制中，更是存在著明顯的安全隱患，也極容易導致各種事故或者材料浪費現象的出現，因此在工作中就必須對于這些問題進行預防和管理，從而實現工作的全面總結，以提高工程施工要求。

2.化工工藝設計概述

化工生產是一項技術含量高、工作流程復雜、多變的工作模式。一個優秀的工藝設計是完成生產基礎的一種工作模式，其在工作中大數是由資料和相關的科研成果共同編制而成，從而形成了一套系統化的管理模式和技術要求模式。在目前的工作中其數據的可靠性、完整性、大批必須進行深入全面的總結和研究，確保其在工作中能夠滿足預計的工作模式。就一般而言，一項化工生產工藝是一個特殊、復雜而又多樣化的工作模式。就化工企業工作而言，其在工作中本身就存在著一個工作量大、設備多、管道復雜的工作環節，因此其在工作中無論是對哪個環節分析，都需要進行高度的分析與重視，確保各環節的工作模式都能夠滿足工作要求，從而形成系統化、完善化以及全面化的管理方式。但是在工作的過程中對于其中存在的各方面問題，因此在工作中進行分析和思考必不可少，這些問題主要是原材料的特殊性、生產工藝的復雜性、管道的布局也較為復雜。因此一般在一些規模較小的企業和單位為了得到良好的工作效益和節約投資要求，可能會不按照相關標準進行設計，這就極容易引起一些不必要的問題。

3.化工工藝設計中的常見問題

3.1 安全危險問題

在化工工藝設計中，安全問題比較常見，應該給予高度的重視。要保證化工工藝設計的安全，需要注意多個方面，包括工藝物料、工藝路線、化學反應裝置、管道、閥門、電氣等。我們需要注意工藝物料的物理化學性質、考慮其穩定性、關注其化學反應活性、判斷其是否具有燃燒和爆炸的特征、判斷其是否有毒等。關于工藝路線，我們需要考慮哪一條路線能減少甚至于消除危險物質的含量?；瘜W反應是產品生產的核心，只有通過反應，才能得到所需的化學產物，但是，我們必須要考慮反應會帶來的危險因素。

3.2 設備安裝設計問題

如果在工程設計中不夠重視設備安裝設計，或是在設備安裝設計工作上不夠細心、缺少經驗，就會造成不必要的返工等問題，減緩施工的進度同時降低施工的質量，這是大量的施工實踐告訴我們的經驗。

化工工藝設計中包含著設備安裝設計，但是，它往往被工藝設計人員所忽略。實際上，設計安裝設計的內容很重要，我們必須重視它在整個工程設計中發揮的作用。

4.化工工藝設計措施

4.1 管道壓力分析

4.1.1 確定設計原則，是要在對管道壓力進行分析總結之后才能確定下來的，根據分析之后確定的管道壓力進行設計，滿足管道工作時的最大壓力，對管道中裝有安全泄放的裝置進行壓力測試，確保工作中各方都能處理分解壓力，同時要對管道壓力中存在的問題進行及時的分析。設計原則的確定還要對管道各個設備的鏈接進行完善，確保各個設備鏈接后，實際的壓力不能小于設計的壓力。安裝置真空管道最大限度不能超過設計范圍的一點二五倍，而且要對真空裝置進行控制，管道內部各個壓力值都要進行嚴格的處理。

4.1.2 設計要點。管道的設計要點和采取的宗旨是安全第一。進行設計的時候，對于管道設計中不確定的因素進行分析，結合相關規范以及準則合理的進行解決。設計人員要熟悉材料個、設備的性能和使用狀況，避免工作中出現混亂的局面，同時當材料或是設備出現問題也能及時解決，確保生產在安全的、有序的環境下進行。

4.1.3 材料選擇。工作人員要對材料的優勢和使用上面最大程度的發揮其優勢，同時對于存在的問題進行分析解決，全面的對各種隱患進行預防。目前我們最為常見的化工裝置材料有鑄鐵（灰鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵）、碳素鋼、合金鋼等等。碳素結構鋼是與GC1級壓力管道不得在一起使用的，無縫鋼管與GC1級壓力管道應該在一起。碳素鋼對于輸送有毒、可燃性介質的管道起到一定的作用，不過使用的時候盡量少用或是不用，一般像是碳素鋼、碳錳鋼和錳礬鋼，在溫度高于四百二十五度，可能會出現石墨化現象。對于金屬材料來說要避免腐蝕。

4.2 阻火器

阻火器的定義為在氣體流通到設備中，作為一種安全防護的設備阻止火焰的蔓延。一般阻爆燃型阻火器和阻爆轟型阻火器是根據阻火器的性能不同進行劃分和選用。放空阻火器和管道阻火器使用的場合不同，而充填型、板型、金屬網型、液封型、波紋型是按照阻火器的結構不同進行的劃分。一般在選用合適的阻火器，是要根據實際的使用場所需要進行選擇，選用合適的阻火器，確定阻火器的位置和點火源的方向后，使用單向和雙向型阻火器就可以確定。根據工藝氣體或蒸汽的爆炸分級MESG值選用阻火器，選用阻火元件的允許間隙應小于工藝氣或蒸汽的MESG值。

4.3 安全閥

4.3.1 安全閥是在彈簧或是導閥控制的閥門，設定的壓力被入口處靜壓超過時，閥瓣上升以泄放被保護系統的超壓，直到回降到回座壓力，安全閥可以自動關閉。

4.3.2 按照GB/T122414《安全閥一般要求》將安全閥分為直接荷載式、帶動力輔助裝置式、帶補充載荷式、先導式；根據按閥片開啟高度分為全啟式、微啟。

4.3.3 安全閥的設置場壓力設計要小于外部壓力，設備或是管道系統出口被關斷或是阻塞，設置的位置會在被關斷的容積式泵和壓縮機的出口管道。也會出現在氣流通過的管道，安全閥的設置會因冷卻水或是回流中斷、沸氣輸入熱量過多引起超壓的蒸餾塔頂發揮作用。

5.結語

化工工藝設計是化工設計的核心，在整個設計中起主導作用。我們必須了解化工工藝設計的特點和現狀，充分考慮化工工藝設計中容易出現的問題，重視安全危險問題和設備安裝設計問題，保證化工工藝設計的安全性，保證化工工藝設計的完善性，從而更好地主導化工設計。

[1]HG/T 20570.1-95《工藝系統工程設計技術規定-設備和管道系統設計壓力和設計溫度的確定》.

[2]GB/T122414《安全閥一般要求》

[3]HG/T 20570.6-95《工藝系統工程設計技術規定-管徑選擇》.

[4]GB/T 20801-2006《壓力管道規范工業管道》

姓名：郭一凡 身份證號：130629199001****2X。