化工工程的設備布置與管道材料優化設計

于永濱

摘要：近些年，我國的化工行業迎來了快速發展的良好局面，其帶來了眾多益處，使人們對其高度重視。但是，在實際生產中倘若不注重管理方面的強化，或無法科學合理的規劃設計以及恰當的選取施工材料，可能導致各種事故，引起有毒有害、容易燃爆和較強腐蝕性的物質嚴重污染環境，使人們身體受到傷害。因此，文章深入研究了化工工程設備布置以及管道材料方面的優化設計。

關鍵詞：化工工程;設備布置;管道材料;優化設計

引言

我國化工生產不斷發展，對化工工藝的安全性和穩定性提出了更高的要求。化工設計要密切關注生產系統各個環節，嚴格控制安全隱患。其中管道作為化工生產的重要結構，管道材料材質會直接影響化工生產，若選擇管道材料材質不合理，還會引發安全事故，造成人身安全和經濟損失。

1設備以及管道的合理布置所具備的重要性

因化工工程具有一定特殊性，在生產過程中會有多種危險系數較高的化學物質、多種壓力容器以及管道。為此，在設備以及管道的實際布置中必須符合安全生產的一切要求，必須合理細致化的分區域存在不同類型的各種容器、設備以及管道，在必要情況下設置有效的安全保護裝置以及防護設施。此外，設備以及管道布置的終極設計方案在工程建設的經濟方面具有直接決定權，一方面，在工程的整體投資中，化工工程中所需的設備以及管道材料等方面的成本具有很大占比，因此有效優化設計方案能夠使工程投資實現最大化減少。另一方面，設備以及管道的合理布置計劃對工程的實際施工和后期的正式生產具有直接影響，首先，倘若設備以及管道的有效布置缺乏合理性，會導致設備和管道在實際安裝中缺乏可行性的技術，需要在實際施工中對設計進行臨時更改，甚至可能需要對設計方案展開大范圍的變更，勢必會延誤工期，進而使成本支出得到變相的增加。其次，設備和管道缺乏科學性的布置，則會使工程無法達到實際的工藝要求，甚至會一再的出現故障或者出現安全隱患，進而對化工工程產生經濟效益的影響。

2化工設計過程中管道材料選用的原則

選擇管道材料，首先要進行環境的分析，充分考察管道所處環境，根據環境條件進行合理選材，做好材料檢查的工作，保證材料能夠達到設計參數要求標準，保證材料在對應的溫度和濕度下能夠穩定，不會出現破損或者泄露的情況。其次對性能進行分析，根據化工生產運輸介質的不同合理選擇管道材料，根據介質的特殊性質合理選擇管道材料。如運輸介質為易燃爆物質，則需要選擇低合金鋼材料以及碳素鋼材料，加強安全防范，嚴格控制危險因素。若要運輸腐蝕性介質，則需要選擇耐腐蝕性能高的材料作為管道管材。在選擇管道材料時嚴格按照國家的規定和標準選擇參數性能，并注意熱處理、焊接等技術參數，保證經過焊接等加工后管道性能仍然可達到要求。再者需要嚴格監控溫度變化，可以提前進行溫度試驗，確保材料可以達到設計要求。根據輸送戒指介質的溫度特性，選擇具有溫度特征的材料，保證其安全穩定運輸介質。最后要檢查管道壁厚，管道壁厚也要達到設計要求。考慮輸送介質的特殊性合理調整壁厚，如運送腐蝕性液體，則需要適當增加管道厚度，以保證其耐腐蝕性達到要求。

3優化化工工程設備布置的策略

在化工工程的實際建設中，必須深刻認識到合理布置設備所具備的重要性，不斷仔細觀察以及掌控實際施工中的具體狀況，根據實際情況采用科學、合理的手段優化設備的布置。細致化講，在優化設備布置的過程中不能偏離工藝設計的具體需求，特別是設備布置的實際順序以及流程，必須高度符合國家要求、設備正確的安裝流程以及使用過程中的注意事項等。例如，在布置同一類型的設備時，盡可能選擇集中安裝的方式，利用位差使設備之間存在順序以及關系得到較好體現。同時，由于設備具有各種不同的功能，在布置這類設備時，需要對設備的實際運作需求做到深入了解，多數設備并非是以單獨形式存在的，其可以組成一個設備體系，主要由主要設備和輔助設備兩種組成，其中輔助設備的安裝必須與主要設備保持在一定安全距離范圍內，一般布置位置選擇在主要設備的下風處。此外，多數情況下，化工工程的設備需要選擇在露天環境中展開布置，在實際布置中需要從風向以及空間利用方面展開考慮，同時根據實際的場地情況對設備位置進行合理的優化，使空間利用得到優化。

4化工設計過程中管道材料的選用要點

4.1塑料襯里材料

化工產品生產過程中，襯里層材料的溫度耐受程度必須在襯里管道使用溫度之下，在進行襯里材料選擇過程中，必須以聚丙烯材料和聚四氟材料為主，設計人員在進行塑料襯里材料的選擇中，必須從生產環境特征出發，不可將材料在不同的的環境下應用。

4.2腐蝕性介質管道材料

運輸腐蝕性介質的管道應選擇耐腐蝕材料。如運輸鹽酸可選擇鋼襯聚丙烯管道，聚丙烯材料耐腐蝕性能穩定，無論壓強、溫度的變化，都不會影響抗腐蝕性能而鋼襯管能保證管道的強度，避免因應力等因素造成管道破裂而導致腐蝕性介質泄露;運輸硫酸應根據硫酸的濃度進行管道材質的選擇，98%的濃硫酸可以選擇碳鋼材料的管道，濃硫酸會在碳鋼材料表面形成硫酸亞鐵保護膜，能夠有效保護管道。但要注意，為了保護保護膜，避免被腐蝕，需要對硫酸運輸的速度加以控制管理;如運輸堿液介質，也存在一定腐蝕性，常出現管道裂開的問題。因此運輸堿液時，需要嚴格控制堿液的濃度以及溫度，保證管道得到安全使用。

結束語

由于化工工程中設備以及管道的合理布置與否，直接關系著生產過程中的工藝要求和具體的施工進度，因此，在正式施工之前反復多次的論證以及優化實際方案是一項重要環節，以保證實際施工的正常開展以及工作整體質量符合設計要求。

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