化工工程設備布道與管道材料的優化設計分析

柳海燕

摘要：化工工程是一項特殊工程，化工工程生產出的物品能給人們的生活帶來極大的便利，但在其生產中卻比較容易產生一些有毒物質，同時這些物質還可能具有易燃易爆、腐蝕等性能，如果在產生這些物質時沒有進行及時有效的處理，那么十分容易對工作人員的身體健康產生影響。本文對化工工程設備布道與管道材料優化設計方面進行分析，以期為化工工程的發展提供一定的理論借鑒作用。

關鍵詞：化工工程設備;布道;管道;材料;優化設計;

1化工工程設備與管道布置

1.1設備布置原則

化工工程的進行與其設備有著密切的關系，同時化工工程中會使用很多的設備，這些設備不能隨意被布置安放，需要遵循一定的原則，才能有效保證工程順利進行。在進行布置可按照以下原則進行。第一，布置設備的時候必須要符合化工工藝設計的要求和規定：嚴格遵循相關生產流程。其次，設備要按照功能的不同進行分區布置。設備的輔助設施以及主要的裝置在進行布置的時候，一般輔助設施都位于主要裝置的下風向，并且要在安全的范圍內遠離爆炸區。第三，設備在使用的過程中，難免會出現損壞等情況，所以設備在布置的過程中一定要滿足設備的檢修、操作、施工方面的要求，經常使用的梯子最好是斜梯。第四，設備布置要滿足外觀方面的要求。設備外觀布置的整齊可以減少操作過程中的誤差率，化工工程中的容器在擺放的時候，要按照容器的大小依次排列整齊;泵群也要排列規范，一般在布置的時候，泵的出口管要取齊。第五，設備的布置要盡量的露天化，這樣在生產的過程中不僅可以節省土地還有利于通風和消防工作。

1.2管道布置原則

化工工程中管道是不可或缺的，其布置的是否合理也在一定程度上決定了化工工程質量，因此對其進行布置時與進行設備布置一樣都需要遵循一定的原則。

首先，管道布置也要滿足工藝的流程，并且在布置的過程中管道要盡量的架空。其次，管道在布置的過程中要保持適當的距離，管道的凸出部位之間的距離要在25mm以上。第三，管道在布置的時候氣體一般要從主管道的上方進入，管道不能布置在吊裝孔內和拆卸區。第四，沿著底面的管道在布置的時候不能違者工藝裝置進行布置，不能夠跨越或者穿越其他的設備以及建筑物。第五，對于一些固體物料的管道，它的彎曲半徑不能小于管道工程直徑的5倍，而且排放氣體的管道要符合相關的的規定。

2管道材料的優化設計

管道在化工工程中占據重要作用，管道的質量良好，可以有效減少有害物質對工作人員身體的損害，管道的質量良好還可以保證化工工程穩定進行，影響管道質量的是管道材料，因此需要對管道材料進行合理的優化。

2.1材料選擇

目前，國內化工常用設備多數都是常用碳素鋼、低合金鋼和不銹鋼材料制造的。一般情況下，下列規定是合理的，當所需鋼板厚度小于8mm時，應盡量選用碳素鋼鋼板，以剛度或結構為主的設備應盡量選擇普通碳素鋼，在以強度為主的設備上應用則應根據它的壓力、溫度、介質等使用條件的限制，依次選用Q235-AF，Q235-A，Q235-B，Q235-C，20R（20g），16MnR等鋼板。上文中筆者已經分析了化工工程中會產生一些對人體有害的物質還會產生一些對管道有害的物質，因此在對材料進行選擇時需要從兩個方面進行考慮，首先是其實用性，這是管材選擇的關鍵，管材的實用性較強，才能保證化工工程順利且高效的進行。其次是管材的經濟性。將這兩個方面的問題都進行了合理的考慮才能使其在使用中達到更好的效果。在對其實用性進行考慮時，首先需對材料的抗腐蝕性做好充分了解，除了腐蝕性管材在使用過程中一定會被磨損，因此在選擇管材是還要考慮其管壁的抗磨損能力。鋯在醋酸工業中被應用，并且其應用范圍廣，如容器、管道方面都使用它作為材料。在不斷的實踐中發現，這一材料在醋酸工業中腐蝕性極低。因此其在醋酸工業中能長期使用，其他化工工程也需要根據實際情況進行合適材料的選擇。同時還要根據相關經驗對磨損性進行考慮進而選擇合適的管材。

2.2管道材料注意事項

化工工程中因為要進行化工生產，所以在設計時對管道材料的選擇上大多先去考慮所要選擇的材料是否具有較強的抗腐蝕與抗磨損的性能，但是設計中還要想到一個問題，這個問題對管道的使用也有較大影響，每一項化工生產所產生的壓力是不同的，因此在不同壓力的作用下，管道的選擇也就存在差異，同時在進行管道的安裝中，還需要根據實際情況采取一些特殊的工藝來進行相關的連接。還要按照壓力的實際情況來選擇管道，如果管道所受到的壓力為GC1級，那么就需要根據這一壓力的級別挑選管道，通常在在這一級別的壓力下會選擇無縫鋼管，而管道則會使用GB5310、GB6479這兩種，在特殊情況下就需要使用GB/T8163，另外值得注意的是，在管道使用之前需要對其進行超聲波檢查，運用超聲波進行檢查的目的是為了避免管道存在一些比較微小不容易被肉眼觀察到的裂縫，使其在化工工程中的使用效果達到最佳。GC1級的壓力比較大，要想使管材能達到抗壓性，那么在選擇管道時就不能選擇碳素結構鋼和鑄鐵，避免其無法承受這樣的壓力，而出現一定的問題。除壓力外溫度也影響著管材的選擇，化工工程生產很多時候會達到較高的溫度，425℃的高溫也是比較常見的，在面對如此高溫時，選擇材料就需要特別注意，不可以使用碳素鋼、錳礬鋼以及碳錳鋼這三種管道，避免這三種管道無法承受較高的溫度。

3總結

化工工程中安全是重要問題，因為化工生產存在著一些不確定因素，而能在一定程度上保障安全的是設備布置與材料選了。首先做好設備的布置工作可以高效的保證化工工程生產的進行，而管道的合理布置與有效選擇也可保證生產順利進行。化工工程生產為我國經濟帶來效益是利國利民的好事，然而我們卻無法否定化工工程中的潛在危險，例如毒氣的產生、易燃易爆氣體的出現，都給工作人員帶來了安全隱患。安全生產是化工工程的第一要務，因此需要相關人員不斷對設備布道以及管道材料進行合理的優化設計，使其做到在使用過程中最大限度地減少毒氣以及一些有害物質的出現，盡最大可能保證工作人員的人身安全，做到高效生產與人身安全的同時保障。本文對化工工程中設備布置和管道材料選擇的分析還存在著不足之處，筆者希望通過自己的淺顯分析能為相關問題提供一點借鑒，同時還希望化工企業對該方面的問題加以重視。

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