化工工程的设备布置与管道材料优化设计

化工工程的设备布置与管道材料优化设计

梁辉

济宁明德环保科技有限公司 山东 济宁 274700

摘要：近些年，我国的化工行业迎来了快速发展的良好局面，其带来了众多益处，使人们对其高度重视。但是，在实际生产中倘若不注重管理方面的强化，或无法科学合理的规划设计以及恰当的选取施工材料，可能导致各种事故，引起有毒有害、容易燃爆和较强腐蚀性的物质严重污染环境，使人们身体受到伤害。

关键词：化工工程；设备布置；管道材料

引言：

在化工工程的有效设计过程中，设备以及管道的具体布置主要是通过生产工艺的实际要求展开合理选择和有效设计的。同时，在化工工程的建设中，管道的作用在于有效连接各种不同的设备、仪表和容器，并快速的输送介质，其是一项重要的设施，因此，管道位置的不同，需要接触到各种不同的介质，其中介质具有各种不同形式的物理形态、化学性质以及温度和压力。然而因为化工企业在实际生产中所需要的原材料、半成品以及成品等一般具有非常强的腐蚀性，同时在生产工艺中需要通过高温和高压等特殊处理，进而要求管道材料必须具备较强的抗腐蚀性，才能使生产得到安全的保证。此外，在化工工程中对于管道的布置通常采取架空方式，同时管道内部由于介质的流动以及产生的压力，导致管道必须承受非常大的作业压力，所以，要求管道材料必须具备一定的物理性能。

1化工工程中工艺管道安装施工风险

1.1主要构件管道阀门在安装中存在的主要风险

作为许多阀门安装工作的实践，建筑工人经常在低压管道上安装高压阀门，单向阀的安装方向不正确，阀门管道死角多，垫片安装不平整，甚至在安装阀门后也会造成渗漏问题。因此为了阀门安装正确，必须遵循介质的流动方向，并且安装位置必须符合阀门结构特点和操作要求，阀门的布置应方便合理，操作员应易于接近阀门，阀门安装位置不应妨碍设备、管道及阀门本身的拆装和检修，如果是提升杆型阀门，请留出工作空间，所有阀门的阀杆应尽可能向上安装，并垂直于管道。

1.2在焊接的工艺中存在的主要风险

化工工程中工艺管道在切割和焊接的时候，有易燃介质泄漏的风险，因此焊接的有效管控过程至关重要，如果在进行焊接的过程中焊接的安全及工人的操作达不到相关标准规范，就很容易引起工艺管道上的泄漏问题^[1]。如果严重的话还会造成非常严重的安全事故，鉴于实际的焊接工艺，大量的现场焊接工人的相关专业技能比较低下，达不到规范及相关标准，导致大量的工艺管道焊接安全整体水平呈现较差的现象，对工艺管道长周期运行带来较大隐患和风险。

1.3部件外表防腐工艺上存在的主要风险

众所周知，管道防腐是工程管道安装和施工的关键方面，因此应对管道安装进行分级但是，管道腐蚀是一个非常普遍的问题。由于化工装置操作环境都相对恶劣，大多在含有酸碱等腐蚀气体的环境中，管道腐蚀的可能性非常高，普遍的解决方案是在石化管道上喷涂耐腐蚀材料，但是涂料很容易造成环境污染，这也是主要风险之一。

1.4整体施工的标准规范性缺失风险

从实践的角度来看，在石化项目中安装过程管道的行业标准要求非常高，化工工程中工艺管道安装非常重要。因为它们是石化项目的系统运行的纽带，安装时必须遵循相关的国家和行业标准，以提高施工安全，防止发生各类风险，另外对工艺管道风险因素认识不到位，应急预案不完善或缺失都有可能产生安全风险，并且要分析工艺管道安装的安全通病制定防治措施防止返工。

2优化化工工程设备布置的策略

在化工工程的实际建设中，必须深刻认识到合理布置设备所具备的重要性，不断仔细观察以及掌控实际施工中的具体状况，根据实际情况采用科学、合理的手段优化设备的布置。细致化讲，在优化设备布置的过程中不能偏离工艺设计的具体需求，特别是设备布置的实际顺序以及流程，必须高度符合国家要求、设备正确的安装流程以及使用过程中的注意事项等。例如，在布置同一类型的设备时，尽可能选择集中安装的方式，利用位差使设备之间存在顺序以及关系得到较好体现。同时，由于设备具有各种不同的功能，在布置这类设备时，需要对设备的实际运作需求做到深入了解，多数设备并非是以单独形式存在的，其可以组成一个设备体系，主要由主要设备和辅助设备两种组成，其中辅助设备的安装必须与主要设备保持在一定安全距离范围内，一般布置位置选择在主要设备的下风处^[2]。此外，多数情况下，化工工程的设备需要选择在露天环境中展开布置，在实际布置中需要从风向以及空间利用方面展开考虑，同时根据实际的场地情况对设备位置进行合理的优化，使空间利用得到优化。

3优化化工工程管材选择的策略及注意事项

3.1管道材料的选择

我国化工工程的实际施工技术所制定的规范标准中明确提出了管材选择方面的要求，处于不同的压力、温度以及生产工艺下，无论是管材的性能和直径，还是壁厚等各方面的参数均必须表现出各自的差异，因此，在实际优化过程中，必须严格按照技术规范的相关要求

^[3]。每种管材均可以用于各种环境当中，但是，随着我国科技的不断进步，在实际化工工程中，除了钢管材的有效应用之外，其中化工玻璃以及复合型管材等有着一定的耐磨性和耐腐蚀的几大优势，可以根据具体情况展开合理的选择。在实际优化过程中，可以立足于管道所处的实际温度、压力以及介质的传输等层面展开考虑，不仅需要使管材具备耐腐蚀性，而且其附件也必须具备一定的耐腐蚀性。与此同时，需要对管材进行加工性能的优化，在施工过程中由于现场的施工环境具有一定的不确定性，可能需要现场加工以及改造管材，进而达到管道布置的实际要求，这就要求材料必须具有较强的加工性能，以便于管材能够更快的适应。此外，在化工实际生产过程中，考虑到众多产品和所需的原材料有着一定的腐蚀性，在选择管材时必须深入分析其性能指标，而且需要体现出在实际生产的不同环节对管材性能提出的不同要求，深入分析处于具体环境中的管材性能^[4]。例如，在生产的整个过程中，其中只有一道工序要求管材必须达到GCI水平，则在选择管材过程中必须对这一环节的生产工序的具体情况展开特殊考虑，同时在管道的实际布置中，需要多次检测管道的质量以及安全，结合实际环境深入分析管道能否达到实际生产中的高压以及高温等方面的要求标准，进而保证管材的实际承受能力符合化工工程的相关标准。

3.2管道材料的注意事项

在化工的实际生产过程中，管道是一项最为基础性的设施，其性能的好与坏对工程的的质量有着直接关系，如果选用缺乏合理性或布置缺乏合理性，都可能引发安全事故。因此，在实际选用的过程中瘦小必须深度考虑其性能，例如，是否具备一定的抗磨损性能以及抗腐蚀性，同时，压力存在的差异也影响着管道的合理选择。倘若压力达到GC1级时，则首选材料是无缝钢管，如果存在特殊情况也可以选择GB/T8163，此时为了防止存在无法用肉眼识别到的一些裂纹，必须利用超声波技术来仔细检查管道。

结语：

由于化工工程中设备以及管道的合理布置与否，直接关系着生产过程中的工艺要求和具体的施工进度，因此，在正式施工之前反复多次的论证以及优化实际方案是一项重要环节，以保证实际施工的正常开展以及工作整体质量符合设计要求。

参考文献：

[1]王录.化工工程设备管道与材料优化设计[J].当代化工研究,2021(02):146-148.

[2]宋俊华.化工工程设备管道与材料优化设计研究[J].中国石油和化工标准与质量,2019,39(09):31-32.

[3]李晓星.化工工程的设备布道与管道材料优化设计[J].化工管理,2019(05):40-41.

[4]赵璐琪.化工工程设备管道与材料优化设计研究[J].化工管理,2017(12):207.