化工設備布置及管材選擇的優化

王攀勝，谷學山，蘇黎明(中國寰球工程有限公司北京分公司，北京 100012)

0 引言

在化工生產過程中可能會涉及一些有毒、有害及腐蝕性的物質，一旦發生泄漏會帶來安全事故，嚴重威脅工作人員的身體健康，給企業帶來經濟損失。為了保障化工企業的安全生產以及員工的生命安全與身心健康，做好化工設備的布置以及管材的選擇工作是極其重要的一環。最佳的設備布置應做到滿足工藝流程路徑、設備運行安全、操作維修方便、排列緊湊整齊美觀。同時，還要考慮流程順序、操作空間、安全距離等各種要素符合實際生產的要求。質量性能優良的設備與管材是保障化工生產正常有序開展的前提。無論是化工設備的布置還是管道的選擇都是化工生產正常開展的重要環節，設計單位及化工企業應高度重視。

1 化工設備的布置原則及優化建議

化工設備的布置原則主要是從工程場地的選擇、設備擺放的設計以及設備的布置等方面入手，在布置原則的指導下采取優化措施，提高空間的利用率，在不影響工藝流程的前提下，將同類設備與操作性質相似的集中在一起，有效利用建筑面積，便于管理、操作與維修。工程在開展過程中，可能會出現各種各樣的問題。找出問題的源頭，總結問題出現的原因，不斷總結經驗，逐步提高化工工程活動的運行質量，促進化工行業的成長和發展。

1.1 化工設備的布置

化工設備在出廠的隨機文件中，詳細說明設備的具體使用情況，按照說明書上的安裝流程有序展開安裝工作，可以確保化工設備的正常運轉。對設備的布置要遵循既定的工藝要求和安裝說明，嚴格要求有關工作人員，嚴謹認真完成設備的布置安裝工作。在實際的工作中，由于設備安裝順序不對而造成運行錯誤的情況比比皆是，安裝順序出現錯誤不僅會造成設備的運行錯誤，還會導致設備在運行的過程中有毒物質的泄漏，對工作人員的身體健康造成威脅。化工企業要選擇正規企業制造的工程設備，注重考察設備的質量。這是因為正規廠家制造出來的設備質量有保障，可以滿足化工企業對設備使用的要求，便于生產過程實際的操作和運行，而且在設備運行過程中如果發現設備在質量上存在問題，還可以向廠家進行索賠。

科學合理做好工程設備的布置工作，離不開專業人員的指導工作，操作人員要嚴格按照專業人員指導，按照安裝流程完成設備的安裝和布置，使設備滿足化工生產的要求，確保后期設備的正常運行。在安裝設備的時候，工作人員要穿工作服、佩戴安全帽等安全設備，確保自身的安全，在專業人員的指導下完成設備的安裝工作。企業要制定一套完善的工作流程，對不遵循工作流程隨意操作的員工要進行及時的教育或處罰，從而在企業內形成嚴格規范作業的風氣。安裝工作結束之后要對設備的性能進行復檢，查看是否存在不符合要求的地方，并及時予以糾正。

1.2 工程場地的選擇

工程設備選擇完畢之后涉及到工程設備的安放，化工廠在條件允許的情況下要盡量選擇場地寬闊、通風條件好的室外場所。在密閉的環境中，一旦發生泄漏，有毒物質無法得到有效排放，將威脅操作人員的身體健康。開闊的通風條件好的場所，空氣流通狀況好，便于有毒氣體的及時排除，降低有毒氣體的密度，有毒氣體在與新鮮空氣的交流中會降低密度，減少毒性，降低損害。寬闊的場所便于設備的集體擺放和安排，設備之間留有一定的空間和間隙，便于設備的日常檢查和維修，延長設備的使用年限。工程場所的選擇一定要按照相關的要求進行，要符合國家規定的標準，符合相關的安全規范。

化工工程場地的選擇，要涉及到多個部門的工作和職責，當地政府要參與進來，謹慎的選擇工程場所。既要保證場所的寬闊的通風，又要保證不影響當地居民的日常生產和生活，同時又要考慮到土地資源的價值，綜合考量多方面的因素，政府要協同化工企業完成工程的選址工作，最好是選擇在人口密度較低的地區。在工程場所確定之后，要遵循生態生產的原則，融入可持續性發展的理念，保護當地的生態環境。

1.3 設備擺放的設計

化工設備的擺放要遵循一定的原則，化工工程需要使用多種類型的設備，對于設備的擺放需要按照一定的標準和要求，不能任意擺放，以免影響后期的使用和操作。要按照工藝設計的要求、工藝流程順序擺放設備，保障水平和垂直方向的連續性，避免物料的交叉往返，使得設備整體擺放有序、整齊美觀，同時操作、維修方便。

化工工程中所涉及的設備類型是多種多樣的，其功能和作用也是不相同的，發揮既有的空間資源的作用和價值，根據設備功能的不同，合理安排設備的擺放，對設備進行分區，相同功能的設備處在同一個位置，充分發揮設備的集體效益。由于設備是需要定期進行維修和檢查保養的，所以要留出足夠的空間，安放一些檢查設備，便于后期維修人員的檢查和相關的操作。

不同的設備具有不同的功能，一般來說會將設備分為輔助設備和主要設備，功能比較全面并且功能比較強大的主要設備處于核心區域，輔助設備按依次遞減原則布置在周邊，充分滿足化工廠對于不同設備的需求。還要定期檢查主要設備的核心部件，查看輔助設備的性能，確保工作的順利展開[1]。

對于化工工程設備的優化，需要化工企業負責人明確自己的任務和責任，增強自身的責任意識，加強對施工活動現場的監督和管理，包括設備的運行情況和施工人員的操作情況，針對兩者的表現對設備進行及時的改進和完善，使之更能滿足操作人員的要求。化工工程設備操作者的水平也會影響設備性能的發揮，加強對操作者的技術培訓，不僅可以提高化工生產的效率和質量，而且還會延長設備的使用年限。

化工工程的負責人在進行設備布置規劃時，要注意到各個設備之間不是相互獨立相互割裂的關系，而是處于緊密聯系的狀況，要明白各個設備組織起來共同構成一個完善的設備系統。設備系統要講究層次性，將不同性能的設備按照功能和作用的不同進行分區擺放就是層次性的一個體現，更好地發揮主要設備和輔助設備各自的功能和作用。要注意的是，控制各個設備之間的距離，不僅是為了更好地區分各個設備，更是為了后期的檢查和維修。為了構建完善的維修體系，企業負責人要重視維修設備的配置，購置一些維修用的專業設備，定期對化工設備進行檢驗和分析，測試工程設備的使用性能。

化工企業還要成立一支專業的隊伍，負責設備和管道的檢查、維修和保養工作，定期統計設備運行情況和在運行過程中所產生的數據，并進行分析，形成設備的日常運行數據的匯總資料。這樣的方式會及時排除大的故障，防止由于設備故障而造成的停工停產，避免帶來更大的經濟損失。

科學技術的不斷發展，也會推動化工工程設備的發展，一些更為先進、性能更好的設備也會逐漸研發出來。所以，企業要了解市場的發展情況，必要時可以對老舊的化工設備進行更換。

2 化工工程管材選擇原則及優化的建議

化工工程除了要重視設備的布置工作之外，還要重視管材的選擇，管材的選擇要遵循一定的原則，同時還要對管材進行優化。在化工生產中，管道起到了重要的運輸作用，正確選擇管材不僅可以提高整個工程運行的安全性，而且還可以提高設備的運行效率。

2.1 管材選擇的原則

管材的選擇也要遵循科學的原則，做到科學選材，主要是遵循兩大原則：第一個原則是實用性原則；第二個原則是經濟性原則。

首先要考慮實用性原則。管道主要是承擔化學物質的運輸工作，管道的質量將直接影響運輸的質量和效果，如何選擇管道也成為工程負責人需要重點關注的話題。實用性原則講究的是管道的實用性，管道的設計和管道的材料是否與化工工程的設計需求相適應，使用這種管道材料制造的管道能否高效順暢的運行，這些都是在選擇管道時應該考慮的實用性問題。一切從實際出發，做出科學合理的選擇是實用性的主要內容，從企業化工生產的需求出發，選擇能夠滿足工程需求的管道，確定好管道的規格和性能，確保化工物料的順利高效輸送，保障整個設備運行系統的安全高效運轉。

其次是經濟性原則。經濟性原則強調的是經濟效益，購買管道要講究經濟效益，這也是企業需要重點考慮的問題。如今，隨著化工行業的競爭力不斷加大，要想在市場中占據一席之地，不僅要生產出質量上乘的產品，而且還要保證凈利潤[2]。所以，企業要在確保質量的情況下，選擇性價比高的管道材料。不同的化工工程需要不同規格的管道，規格不同，管道的價格不同，企業要根據自己的需要購買相應規格的管道。目前，市場當中比較常見的管道材質有不銹鋼材質管道、碳素鋼材質管道、低合金鋼材質管道。經過時間和實踐的檢驗，可以發現，這些材質具有高性能、使用年限長的優勢，購買這一類的管道材料可以延長使用年限，降低管道購買成本，節約了材料資金，為企業的發展增添了經濟效益。

對于這兩大原則，實用性原則和經濟性原則，要區分主次位置。一般來說，實用性原則占據第一位，經濟性原則占據第二位，也就是說在購買和選擇管道材料的時候，要先確定規格和質量，然后在同層次的材料中選擇價格較低的，這樣才能確保整個化工生產的安全順利開展。

2.2 管材優化的建議

對于管材優化的建議主要是嚴格做好管材的選擇工作，實踐出真知，在具體的生產實踐中，人們發現管道材料的參數(主要指是管材的性能、管道的直徑以及管道的厚度等)會隨著外部環境的變化而變化，外部環境壓力和溫度的不同以及生產工藝的不同都會造成管材的差異，所以在選擇管道的時候一定要遵循嚴格的質量標準，確保滿足技術規范[3]。對于管道材料的生產，國家專門出臺了相應的標準，相關生產部門要嚴格按照國家出臺的安全規范，有序展開管道制作工作。在管道優化的過程中，要找準影響管道性能的因素，從管道的設計溫度、管道設計壓力以及輸送介質等角度出發，確保管道材質的耐腐蝕性。由于采購完管道材料之后，需要將管道材料與一定的設備相連接，如果長度或者是直徑存在問題還要進行加工和處理，所以還要保證管道的可加工性，確保管道可以較好地適應環境。

管道的主要作用是承擔物料運輸工作，運輸的化學物質多是有毒、有害或具有較高腐蝕性，所以管道的耐腐蝕性能是重要的考量指標。要對管道的性能進行測試，將性能較好、抗腐蝕性較好的管道放置在腐蝕性較強的部位，并且要對管道的質量和管道所面臨的溫度和壓力進行反復的測量和檢驗，確保管道的正常運行。

對于管道的優化工作，由于涉及的內容比較多，專業性較強，需要專業的工作人員進行指導，在選擇管道材料的時候，要由專業的工作人員參考相應的數據做出選擇工作。同時也要重視對于管道性能的測試以及管道的加工安裝工作，確保其能夠與化工設備相互配合，充分發揮設備系統的作用和價值。先要確定好設備的規格，再選擇合適的管道與之匹配。對于管道的測試工作，企業負責人也要給予足夠的重視，管道的性能受周圍環境的影響較大，企業要測試出最佳的環境條件，為管道的正常運行提供一個較好的環境。

3 結語

綜上所述，對于與人們的生活聯系十分緊密的化工工程，工作人員要給予足夠的重視，做好設備的布置和管材的選擇工作，保證化工生產安全順利的開展，確保化工企業工作人員的身體健康和生命安全。