化工工藝設(shè)計的常見問題與建議措施

孫雅楠+郭一凡

【摘 要】在整個化工設(shè)計過程中，我們必須熟悉它的原則和精神，從而貫徹到其中去。把化工工藝設(shè)計中的細節(jié)進行靈活運用，既符合規(guī)范，又不造成對生產(chǎn)的違背。實現(xiàn)對化工生產(chǎn)的安全高效運行。因為在化工生產(chǎn)中，安全是第一性的，所以我們必須對生產(chǎn)中的安全性進行剖析。文章通過對化工工藝設(shè)計的基本理論進行研究，并結(jié)合多年的工作實踐經(jīng)驗分析了化工工藝設(shè)計中常見的安全問題及其設(shè)計措施。

【關(guān)鍵詞】化工工藝設(shè)計；常見問題；建議措施

1. 導(dǎo)言

就目前的化工生產(chǎn)工藝而言，其本身存在著諸多的特殊性，因此我們在工作中必須做好相關(guān)的管理設(shè)計工作，這也是工作得以發(fā)展和賴以生存的主要基礎(chǔ)模式。對于一個化工設(shè)計者而言，其在工作中總會遇到各種各樣的問題，尤其是在管道設(shè)計和壓力控制中，更是存在著明顯的安全隱患，也極容易導(dǎo)致各種事故或者材料浪費現(xiàn)象的出現(xiàn)，因此在工作中就必須對于這些問題進行預(yù)防和管理，從而實現(xiàn)工作的全面總結(jié)，以提高工程施工要求。

2 .化工工藝設(shè)計概述

化工生產(chǎn)是一項技術(shù)含量高、工作流程復(fù)雜、多變的工作模式。一個優(yōu)秀的工藝設(shè)計是完成生產(chǎn)基礎(chǔ)的一種工作模式，其在工作中大數(shù)是由資料和相關(guān)的科研成果共同編制而成，從而形成了一套系統(tǒng)化的管理模式和技術(shù)要求模式。在目前的工作中其數(shù)據(jù)的可靠性、完整性、大批必須進行深入全面的總結(jié)和研究，確保其在工作中能夠滿足預(yù)計的工作模式。就一般而言，一項化工生產(chǎn)工藝是一個特殊、復(fù)雜而又多樣化的工作模式。就化工企業(yè)工作而言，其在工作中本身就存在著一個工作量大、設(shè)備多、管道復(fù)雜的工作環(huán)節(jié)，因此其在工作中無論是對哪個環(huán)節(jié)分析，都需要進行高度的分析與重視，確保各環(huán)節(jié)的工作模式都能夠滿足工作要求，從而形成系統(tǒng)化、完善化以及全面化的管理方式。但是在工作的過程中對于其中存在的各方面問題，因此在工作中進行分析和思考必不可少，這些問題主要是原材料的特殊性、生產(chǎn)工藝的復(fù)雜性、管道的布局也較為復(fù)雜。因此一般在一些規(guī)模較小的企業(yè)和單位為了得到良好的工作效益和節(jié)約投資要求，可能會不按照相關(guān)標準進行設(shè)計，這就極容易引起一些不必要的問題。

3 .化工工藝設(shè)計中的常見問題

3.1 安全危險問題

在化工工藝設(shè)計中，安全問題比較常見，應(yīng)該給予高度的重視。要保證化工工藝設(shè)計的安全，需要注意多個方面，包括工藝物料、工藝路線、化學(xué)反應(yīng)裝置、管道、閥門、電氣等。我們需要注意工藝物料的物理化學(xué)性質(zhì)、考慮其穩(wěn)定性、關(guān)注其化學(xué)反應(yīng)活性、判斷其是否具有燃燒和爆炸的特征、判斷其是否有毒等。關(guān)于工藝路線，我們需要考慮哪一條路線能減少甚至于消除危險物質(zhì)的含量。化學(xué)反應(yīng)是產(chǎn)品生產(chǎn)的核心，只有通過反應(yīng)，才能得到所需的化學(xué)產(chǎn)物，但是，我們必須要考慮反應(yīng)會帶來的危險因素。

3.2 設(shè)備安裝設(shè)計問題

如果在工程設(shè)計中不夠重視設(shè)備安裝設(shè)計，或是在設(shè)備安裝設(shè)計工作上不夠細心、缺少經(jīng)驗，就會造成不必要的返工等問題，減緩施工的進度同時降低施工的質(zhì)量，這是大量的施工實踐告訴我們的經(jīng)驗。

化工工藝設(shè)計中包含著設(shè)備安裝設(shè)計，但是，它往往被工藝設(shè)計人員所忽略。實際上，設(shè)計安裝設(shè)計的內(nèi)容很重要，我們必須重視它在整個工程設(shè)計中發(fā)揮的作用。

4 .化工工藝設(shè)計措施

4.1 管道壓力分析

4.1.1確定設(shè)計原則，是要在對管道壓力進行分析總結(jié)之后才能確定下來的，根據(jù)分析之后確定的管道壓力進行設(shè)計，滿足管道工作時的最大壓力，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(shè)計原則的確定還要對管道各個設(shè)備的鏈接進行完善，確保各個設(shè)備鏈接后，實際的壓力不能小于設(shè)計的壓力。安裝置真空管道最大限度不能超過設(shè)計范圍的一點二五倍，而且要對真空裝置進行控制，管道內(nèi)部各個壓力值都要進行嚴格的處理。

4.1.2設(shè)計要點。管道的設(shè)計要點和采取的宗旨是安全第一。進行設(shè)計的時候，對于管道設(shè)計中不確定的因素進行分析，結(jié)合相關(guān)規(guī)范以及準則合理的進行解決。設(shè)計人員要熟悉材料個、設(shè)備的性能和使用狀況，避免工作中出現(xiàn)混亂的局面，同時當(dāng)材料或是設(shè)備出現(xiàn)問題也能及時解決，確保生產(chǎn)在安全的、有序的環(huán)境下進行。

4.1.3材料選擇。工作人員要對材料的優(yōu)勢和使用上面最大程度的發(fā)揮其優(yōu)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(yù)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(jié)構(gòu)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(yīng)該在一起。碳素鋼對于輸送有毒、可燃性介質(zhì)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(xiàn)石墨化現(xiàn)象。對于金屬材料來說要避免腐蝕。

4.2 阻火器

阻火器的定義為在氣體流通到設(shè)備中，作為一種安全防護的設(shè)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(jù)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(wǎng)型、液封型、波紋型是按照阻火器的結(jié)構(gòu)不同進行的劃分。一般在選用合適的阻火器，是要根據(jù)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(jù)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(yīng)小于工藝氣或蒸汽的MESG值。

4.3 安全閥

4.3.1安全閥是在彈簧或是導(dǎo)閥控制的閥門，設(shè)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(tǒng)的超壓，直到回降到回座壓力，安全閥可以自動關(guān)閉。

4.3.2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(dǎo)式；根據(jù)按閥片開啟高度分為全啟式、微啟。

4.3.3安全閥的設(shè)置場壓力設(shè)計要小于外部壓力，設(shè)備或是管道系統(tǒng)出口被關(guān)斷或是阻塞，設(shè)置的位置會在被關(guān)斷的容積式泵和壓縮機的出口管道。也會出現(xiàn)在氣流通過的管道，安全閥的設(shè)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(fā)揮作用。

5 .結(jié)語

化工工藝設(shè)計是化工設(shè)計的核心，在整個設(shè)計中起主導(dǎo)作用。我們必須了解化工工藝設(shè)計的特點和現(xiàn)狀，充分考慮化工工藝設(shè)計中容易出現(xiàn)的問題，重視安全危險問題和設(shè)備安裝設(shè)計問題，保證化工工藝設(shè)計的安全性，保證化工工藝設(shè)計的完善性，從而更好地主導(dǎo)化工設(shè)計。

參考文獻：

[1]HG/T 20570.1-95《工藝系統(tǒng)工程設(shè)計技術(shù)規(guī)定-設(shè)備和管道系統(tǒng)設(shè)計壓力和設(shè)計溫度的確定》.

[2]GB/T122414《安全閥一般要求》

[3]HG/T 20570.6-95《工藝系統(tǒng)工程設(shè)計技術(shù)規(guī)定-管徑選擇》.

[4]GB/T 20801-2006《壓力管道規(guī)范工業(yè)管道》endprint