淺析化工工藝設計問題及改善措施

鐘 彥

（遼寧省石油化工規劃設計院有限公司,沈陽110000）

0 引言

作為密集型行業，化學工藝技術成敗會對經濟記憶環境造成很大的影響，化學工藝變革不經常出現，變革需要很長的時間和阻力。基礎建設投資和原材料是化學成品集中的主要體現，長期會使用裝置不會變，因此，化學工藝設計變得尤為重要，高水準的工藝設計可以使設備使用壽命有五十年，并且還可以繼續擴大，現存的設備只有通過對性能和產能的改善，減少污染的設備，就能將使用壽命持續到2030。

1 化工工藝設計中的注意問題

1.1 安全危險問題

安全問題是每一個行業都要重視的問題，化學行業更是如此，因此行業自身的特殊性，對于安全的要求會更高，對于化學工藝中常見的安全問題要采取有效的措施進行避免。完善和提高化學工藝安全設計，要從工藝物料、反應裝置、閥門、管道等環節進行嚴格的檢查，必須要符合安全質量規范，例如，物料化學性質、穩定性、與其他物質反應活性，是否具有燃燒和防爆特征、是否具有毒性。

1.2 設備安裝設計問題

設備的安裝設計是化學工藝設計中的重要一部分，它包括了車間設備布置、設備支架和操作臺設計、設備保溫和刷漆、設備安裝檢修和吊裝位置的設計、設備安裝施工說明五個方面。有一些化學企業對于安裝設計不夠重視，設備安裝設計不夠仔細認真，就會造成生產無法進行，設備返廠，影響施工進度，同時降低施工質量，很多化工工藝設計人員忽略設備安裝設計，這也是造成設備返工的重要原因。設備安裝設計內容其實是很重要的，因此，在進行設備安裝設計過程中，先前要對設備的安裝檢修就行全面的檢測工作。包括設備的布置的最佳位置，一定要保障所有管道運輸的暢通、有序、安全。

2 完善化工工藝設計措施

2.1 管道壓力分析

作為化學工藝設計中不可缺少的一部分，管道設計是化學工作的核心環節，在進行管道設計，要結合相關的國家法律以及生產規范統一進行分析的基礎上，對存在的采取措施解決，從而完善設計。管道設計中的壓力說的是在工作條件下會遇到的各種問題進行分析，然后進行總結分析。

（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。設計原則的確定還要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。設計原則的確定對于安裝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。

（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。

（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。

2.2 阻火器

（1）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。

（2）設計阻火器的要點。輸送的管道有可能出現燃爆或是爆炸的現象，并且會出現火焰蔓延，可燃氣體減壓后的管理與明火設備鏈接的、進入火炬頭的排放氣管道。

（3）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。

2.3 安全閥

（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。

（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。

（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。

（4）安全閥的選用要根據施工的實際需要選擇，要確定公稱壓力、溫度-壓力、彈簧工作壓力等級和公稱通徑。全啟式的安全閥對于氣體或是蒸汽的排放效果顯著，全啟式或是微啟式安全閥對于液體的排放效果顯著。帶扳手的安全閥是對排放水蒸氣或是空氣效果顯著。

3 結語

化工工藝設計對于化工施工以及使用有著非常重要的影響，作為設計人員，分析設計中存在的問題，及時的完善設計，設計要嚴格按照相關的法律法規進行，重視安全設計，促進化工行業的不斷發展。

[1] 張 威.淺談關于化工工藝流程中萃取劑的選擇[J] .化學工程與裝備，2011(06).

[2] 朱曉東.淺析化工工藝設計中安全危險的問題[J] .化學工程與裝備，2011(06).

[3] 張長松.化學工藝學課程教學研究與探討[J] .廣東化工，2010(10).