化学品工程的设备布道与管道材料优化设计

化学品工程的设备布道与管道材料优化设计

阮俊

中节能太阳能科技（镇江）有限公司

摘要：随着我国市场环境越来越复杂，化工行业的发展需要适应市场需求的变化。每年化工行业都涌现出新的企业或厂房，化工生产安全问题也逐渐暴露出来。为了强化化工企业安全生产管理，化工企业开始对安全生产展开安全设计，严格控制物料管理流程，并对化学反应装置操作提出更高要求。化工安全设计需要呈现全面性和系统性特征，完善安全生产管理工作并对化工生产流程展开监督，约束化工生产人员工作行为，消除危险因素对化工安全生产的影响。

关键词：化学品工程；设备布道；管道材料；优化设计

引言

近些年来，化工涉及到管道设计技术受到了越来越多的关注。对于此类技术来说，其中涉及管道应力分析与计算是极为重要的部分，对于研究管道在各种荷载下的应力表现有着突出的作用，且有助于安全经济管道的设计。就当前的基本情况来看，管道应力分析对管道的安全生产以及优化设计等都有着显著的功效，且已成为石化和电力等工业管道设计中的重要基础。

1化工安全设计概述

化工安全设计是化工生产流程开始之前的准备工作，因为化工生产需要消耗大量资金和原材料，所以需要开展精确的化工安全设计，提高设备利用率。大多数化工企业的安全设计主要是对生产全过程中的各类危险因素进行识别和控制，采用相应的管理措施，流程管理包括生产技术管理，确保企业的化工生产安全有效地开展化工设计工作量大且投资规模不小，涉及的生产设备和隔离管道数量庞大，所以要对这些设备和管道进行合理布局，尤其是传送特殊原料的管道，更要关注。在现实中，很多投资人都希望及时建成化工厂投入生产以抢占市场份额。在这种情况下，很多化工设计的周期被一再压缩，而化工装置的规模有很大区别，投资者不会完全按照规范和规定安装。这些做法增加了安全事故隐患。一旦出现安全事故，就会对化工厂产生较大的负面影响，所以，必须高度重视化工安全设计中对危险因素的控制。

2化工原料问题

在实际开展化工工艺生产工作的过程中，一般会用到很多化学原料，不同种类的化工产品所用到的化工原料的类别以及数量都有较大差别，而在实际运用中所造成的危害也大不相同。在对其进行运输、储存以及生产的过程中，若没有对相应的化工工艺产品进行更为科学、合理的处理，很容易引发安全问题，进而造成十分严重的安全事故。因此，在实际开展化工工艺设计工作时，需要根据所采用的原料提前做好后续的应对措施，对各个环节进行更为严格的把控。另外，在化工原料转变为化工工艺产品的过程中，会经过非常多的物理反应和化学反应，其中，化学反应的危险性较高，在实际生产过程中，若处理不当，很容易引发安全事故。

3化学品工程的设备布道与管道材料优化设计

3.1管道材料的选择

在化工管道的设计中，管道的选取是非常重要的，对于不同的企业，所要设计的压力管道也是不同的，要明确管道各种材料的性能参数以及适用性，并且要符合经济适用，这对于企业来说非常重要。要保障管道有一定的机械强度，一定要满足当前企业的运输要求，在企业选用压力管道材料时，先对本企业运输的物料进行分析，查找国家相应的标准，承受操作过程压力以及最苛刻温度压力的材料。这样做的目的主要是为了在管道投放使用中可以延长管道的使用寿命，在后续的管道设计中，也要注意不使用其他不合标准的材料，要结合实际的化工设计安全来进行完善。

3.2化工过程模拟优化

随着我国科学技术的发展，传统的化工生产会存在着许多不足，从而影响着化工工艺设计和生产质量，因此完善不足十分重要。企业可以借助过程模拟优化技术来对当前的化工工艺进行优化，从而提高整个化工生产的科学性和合理性，提高化工生产的质量。但是在进行化工过程模拟优化过程中，需要技术模型进行支持，主要的技术模型包括有数学模型和物性模型，技术人员必须要保证模型的准确性，才能发挥出最好的优化效果，才能有效地改善传统化工工艺设计和生产中存在的不足。因此，技术人员要加强对过程模拟优化软件的选择和运用，比如可以运用CAPES或者PLUS软件。关于过程模拟技术，在20世纪60年代就已经被应用在化工行业中，也是化工行业应用最早的技术之一，一般的化工模拟软件的构成内容和网络通讯构成不同，主要包含有原料物资数据、操作单元数据库、数据输入等组成。在进行化工工艺过程模拟和优化过程中，可以通过单元模型组建的方式来发挥更好的作用。

3.3应力分析要符合规定

在化工设计过程针对管道应力的确定一定要满足相关的规定要求。在计算管道压力时需要综合分析工况危险因素，即是对管道的压力恶劣环境之下产生的变化，同时还要对管道的温度、压力之间存在的相互关系进行全面的分析；分析管道应力时，一般按照需求合理的软件综合性测定管道应力的动力特征、静力等方面特征，并且以《压力管道规范》相关标准作为基础进行设计。最后在设计环节中为了减少管道受到应力震落出现管道破损等情况，还要对管道的厚度及承压计算，保证各方面的参数值均符合规范要求。

3.4管道支撑架

通常在一些化工工厂中可能会将物料运输管道悬挂在地上的支架上。但由于环境、天气和人为等因素，如管体自身过重、强降雨、狂风和坍塌等，管道因此处于完全悬挂的状态。此状态下的管体本身以及管道与设备的焊接处会产生过大的应力（特别是在物料的传输过程中），降低管道及焊接处的机械强度，随着时间的推移使管道发生形变。因此为防止管道悬空所产生的管体局部应力的增加，可以在较长管道中段下方增设了支撑保护架，来承担管体本身的部分重量，减少管体产生的应力，进而延长运输管道的使用寿命。

3.5强化化工工艺设计人员的安全意识

化工企业需要定期组织工作人员学习化工工艺相关的安全知识，进一步强化员工的安全意识，将安全问题与自身利益相结合，使其认识到化工工艺生产安全的重要性，从根源上转变不良观念，营造良好的工作氛围。同时，应建立科学合理的污染物以及废弃品处理机制，有效处理化工工艺产品实际生产过程中产生的污染物以及废弃品，降低长期存放对人体健康造成的影响，同时降低对周围自然生态环境造成的影响。

结束语

经济发展为化工行业发展带来了机遇，也对化工生产工艺提出了更高要求。因此，化工行业需要规范安全生产标准，制定严格的生产工艺操作标准。化工生产对整个社会的发展具有重要意义，在生产过程中必然会遇到各种风险因素，要高度重视化工生产的安全性，做好各类危险因素的预控，加强成品和半成品所需材料的质量管理以及技术人员管理，选用合适的装置和设施，完善相关的规章制度和操作流程。

参考文献

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