化工工程設備布道與管道材料的優化設計舉措

蘭江安

摘? 要：化學工程具有其特殊性。化學工程生產的產品給人們的生活帶來了極大的便利，但同時其生產中很容易產生一些有毒物質。同時，這些物質具有可燃性、爆炸性、腐蝕性及其他性質。如果這些物質長時間沒有進行有效的處理，那么就會對工作人員的身體產生損害。該文基于化工工程設備布道與管道材料進行分析，提出了對其進行優化設計的一些建議，旨在進一步提升化工生產的安全性。

關鍵詞：化工工程? 布道? 管道材料? 優化設計

中圖分類號：TQ055.81 ? ?文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2019）07（b）-0061-02

化學工程的設計和建設是典型的技術密集型項目，施工人員必須要有較強的專業技術水平。在施工中，不同專業領域的技術人員和設計人員必須不斷優化工程設計方案，以確保工程建設能夠滿足預計的生產需求，使化工工程順利運轉，為企業提供良好的經濟效益。

1? 設備布置以及管道材料設計對化工工程的重要性

1.1 設備與管道布置的重要性

在化工工程的設計過程中，根據制造工序的要求選擇并設計了設備和管道的布局。因此，設備的功能、管路和主設備之間的連接、器具和其他附件都必須滿足制造工序的需要。同時，由于化工工程的生產特性，生產過程中有很多危險的化學物質以及壓力容器和管道。因此，設備和管道的配置必須滿足安全生產要求，對不同類型的設備和管道要進行分類和分區。同時，設備的設計計劃和管道的布置，也決定項目的經濟效益。一方面，由于化學工程中設備和管道材料的成本占項目總投資的比例較大，所以對設計方案進行優化可有效減少項目投資。另一方面，設備和管道布局將直接影響項目建設和生產。（1）如果設備和管道的布局不合理，那么在技術上不可能合理安裝設備和管道。在建筑工程中就需要臨時改變設計，或者需要大幅改變設計方案，增加成本。（2）設備和管道布局不科學，使得工程設計與技術要求不符合，引發安全隱患。因此，基于這一層面進行考量，必須要重視化工工程設備和管道的布設，提升其合理性和科學性。

1.2 管道材料設計的重要性

在化學工程中，管道是連接各種設備、機械、壓力裝置和傳輸設備的重要設施。因此，不同位置的管道需要接觸不同物理狀態、化學性質、溫度和壓力的介質。另外，化學工業制造所使用的原料、中間生成物及最終產品通常具有較強的腐蝕性，因此相關材料必須具備一定的耐腐蝕性，只有這樣才能夠確保生產安全。此外，管道中的介質流動以及壓力管道需要承受非常大的壓力，因此管道材料還應具有比較強的物理性質。

2? 化工工程設備與管道布置

2.1 設備布置原則

化工工程與聲場設備和裝置密切相關。同時，許多裝置在化工工程中被廣泛使用。但是需要注意的是，這些設備不能隨便配置。為了確保化工工程項目的順暢運轉，設備布局必須遵循特定的原則。一般來講，可以依據下面一些原則：（1）設備的布置應當遵循化學生產過程的相關要求和規律。（2）根據不同的功能需要配置在不同的區域。如果化工生產設備生產工藝需要區分主設備和輔助設備，那么通常都是輔助設備裝設于下風向，遠離易爆炸區域。（3）在使用設備時，不能避免發生損壞，因此設備布局必須考慮到方便對設備維護、檢修等方面的要求。（4）設備布局應符合外觀要求。通過合理的設備布局，可降低運轉過程中的誤差率。比如，相關容器被放置的時候，應該盡可能地按照其容積大小來按照由大到小或者由小到大的順序進行排布。泵群也要排列規范，通常泵群出口應該取齊。（5）設備布局盡量露天化，這種布局方式不僅可以節約用地，同時還可以有助于換氣和消防，提升生產的流暢性。

2.2 管道布置原則

管道是化工工程中非常關鍵的組成部分，任何化工工程都需要管道來進行聯通。所以，在某種程度上，管道布局的合理性決定了其生產質量以及生產效率。因此，管道布局時必須遵循某些原則：（1）管道的布局應滿足技術性要求。（2）在管道布局的過程中，管道之間需要保持一定的間距，管道的突出部分之間的距離應該大于25mm。（3）當管道布局時，氣體通常從主管道的頂部進入，所以管道不可以被布設在吊裝孔內部。（4）底部管道需要滿足生產工藝要求，在穿越建筑物時要慎重選擇。（5）就某些固體物料管道來講，其彎曲半徑應該大于等于管道直徑的5倍，特別要注意的是，排氣管道的設置要滿足相關要求和規定。

3? 管道材料的優化設計

3.1 材料選擇

現在我國化工管道的材質一般都會選擇使用碳素鋼、低合金鋼、不銹鋼，這些材質制造的化工管道具有較好的性能以及使用壽命。通常來講，化工管道材料選擇要符合下面一些規定和要求：如果鋼板的厚度不滿8mm，那么其材質應該盡可能選擇碳素鋼板。對于對剛度以及結構有更高要求的設備，應該選擇碳素鋼;如果管道對于強度有著更高的要求，那么應該結合化工工程生產的壓力、溫度以及介質來對其進行選擇，比如Q35AF、Q235-A、Q265-B等。所以，化工管道在選擇材料時，需要著重考慮兩個方面。（1）實用性強。選擇實用性強的管道，才能夠確保化工工程實際運行的順暢和高效。（2）材料的經濟性。只有擁有了經濟性，才能夠保證項目的整體經濟效益。綜上所述，在化工生產中，管道的材料選擇非常重要，應該全面考量其性能以及經濟性，才能夠保障實際生產的高效運轉。另外，需要注意的是，由于化工生產中腐蝕性原材料和產品非常常見，所以對于管道的耐腐蝕性有著較高的要求，所以在對管道的材質進行選擇時要求其具有較強的耐腐蝕性以及抗磨損性能。比如，鋯在醋酸工業的應用實踐中，發現其具備較強的抗醋酸腐蝕性能，所以在醋酸工業生產中，可以選擇鋯來構筑起生產管道。對于其他化工工程來講，也需要結合其原材料和生產材料的特性來選擇合適的管道材料，盡可能地延長管道使用壽命以及保障生產安全。

3.2 管道材料注意事項

因為化工工程生產中，很多原材料和產品都具有較強的腐蝕性，所以選擇管道材料時一定要充分考量其性能指標。另外，需要注意的是，管道的設計也會對管道的使用產生非常大的影響，因此，管道設計必須要科學、合理。這是由于化工生產中各個環節的壓力有著較大的差別，因而不同生產環節對于壓力的要求差別很大。比如，某生產工序對于管道的壓力要求為GC1水平，那么在管道材質進行選擇時就應該以此為標準來進行選擇，如GB5310和GB6479。在特殊情況下，能選擇使用GB/T8163。還有，在管道使用之前工作人員應該選擇使用合適的檢測方式對管道質量和安裝質量進行檢測，以便于避免管道存在裂縫的情況出現，威脅生產安全。在管道材料選擇中，除了壓力因素外，溫度也是非常關鍵的一個因素。在化工生產實際進行中，高溫非常常見，所以在對管道材質進行選擇時要考慮其對溫度的承受能力。

4? 結語

綜上所述，在化工工程中，安全性是非常重要的一個方面。所以在化工工程設備布道以及管道材料選擇時，應該結合化工生產實際情況，從生產工藝、生產安全、生產效率等方面來進行管道布道，從耐腐蝕性、承壓性以及溫度等方面來選擇管道材料，只有這樣，才能夠進一步保障化工工程的順暢、安全進行。與此同時，在管道布道和材料選擇中還應該考量到有毒有害、易燃易爆產品的出現，所以還應該從這一層面對管道布道和材料進行優化，從而盡可能地提升化工生產的安全性。

參考文獻

[1] 趙璐琪.化工工程設備管道與材料優化設計研究[J].化工管理，2017（12）：207.

[2] 張正民.化工工程設備管道與材料優化設計研究[J].化工管理，2018，473（2）：237.

[3] 雷明.化工工程設備管道與材料優化設計研究[J].化工設計通訊，2018，44（2）：99.