化工工程设备管道与材料优化设计研究

化工工程设备管道与材料优化设计研究

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1. 玖誉（山东）科技工程有限公司 山东省淄博市 255000 2. 山东鸿运工程设计有限公司张店分公司 山东省淄博市 255000

摘要：随着化工行业在国民经济和社会建设中的地位日益重要，化工工程建设的质量问题也日益受到重视。一般来说，保证化工工程施工质量的一个很重要的前提是要做好设计方面的工作，这是因为在化工工程施工过程中，经常会有大量的化工产品接触，这些化工产品一般都具有一定的易燃、易爆特性，甚至有很强的毒性和腐蚀性。化学工程施工过程中，如果对这些化学制品处理不当，极易造成严重后果，尤其是对一线人员的身体健康造成严重损害，甚至可能造成生命危险。所以，工程设计应高度重视其科学性和合理性。进行化工工程设计时应把重点放在设备布置、管线布置、环境及材料优化上，做好这方面的工作，对整个化工工程建设质量的提高和安全生产具有十分重要的意义。

关键词：化工设计；管道材料；选用探讨

1设备布置的基本原则

化学工程的布局是非常必要的。可以从以下几个方面考虑相关的操作：

第一，化工过程管道的布局应与工艺设计本身充分协调。在现场管道和各种设备的铺设过程中，设备严格按照化工生产工艺进行布置。然后要求相对集中在设置中，并且它们之间应该有令人满意的并行性。

其次，在设备和管道的布置中，要求根据不同的设置设置不同的区域。在一些辅助设备的布置中，一般处于不利的方向，以确保其安全，避免爆炸区域的存在。

然后，在使用设备时，应尽量减少损坏。在布局过程中，设备的结构和操作应相同。注意外观要求确保设备布局的一致性。例如，泵的出口管的方向应该对齐。最后，避免使用这些设备，不仅节省了土地，而且还促进了生产过程中的通风和防火。

2 化工工程管道材料的优化设计

2.1化工工程管道材料的挑选

化学管的材料直接决定了管道的实际质量。气体和液体在化学制造中具有这种特性，因为它们具有腐蚀性，易燃性和爆炸性。因此，在化学管道材料的选择中，管道中的材料必须考虑管道的经济性和化学工业的经济性。除了管道的实用性之外，化学管材料的耐腐蚀性和可加工性也是选择时要考虑的关键因素。

化学工程中的错。例如，化学工程中的错通常用于乙酸工业中。它使用接触装置，容器，管，泵和热交换器。错在硫酸的大规模生产中腐蚀性较小。因此，在化学管材料选择过程中，可以确定管材选择标准基于乙酸管道材料的制造经验以满足工艺制造要求。

化学管可以使用低合金钢和碳钢，这些钢需要在仪器，蒸汽，软水和循环水的生产中具有一定程度的耐腐蚀性和稳定性。因为甲醇和工艺用水在实际生产中无腐蚀性，不锈钢304可用于化学管道材料，以确保管道材料的安全。例如，甲醇，乙酸和氢氧化钾是化学管道中的物质。

化学管道材料在乙酸成分工艺中，除乙酸外，管道还含有碘化氢和甲烷碘化物，这些材料具有很强的腐蚀性。因此，对化学管道材料的需求具有很强的耐腐蚀性，高耐温性和耐压性。

在乙酸和甲基碘的混合物中，化学管道材料不仅要求具有高腐蚀性，还要求具有很强的耐磨性。通常可以使用Hastelloy C-276。可以看出，在选择化学管道材料的过程中，有必要研究化学生产的类型和所接触的材料。

根据材料的性质，选择相应的化学管道材料。如果是腐蚀功能的话。材料坚固，应选择耐腐蚀性强的化学管道材料。如果生产的材料温度高，对化学管道材料的要求具有很强的耐热性。可以看出，相应的化学管道材料根据不同而不同。化学生产过程。相关人员需要保证管道材料和化学材料的一致性，最终达到提高化工管道材料质量的目的。

2.2 化工工程管道材料设计的注意事项

为了保证化学管材的设计质量，有必要澄清化学管材设计中需要解决的问题。在化学制造工业中，如果管道的压力等级为 GC1，则管道材料的选择基于无缝连接 GB5310或GB6489等钢管。如果使用的管道是GB8163，则应对管道进行超声波检查。达到应用规格后，如果管道的压力等级为GC1，则必须使用管道，并且无法使用碳结构和铸铁材料选择实际的化学管材料。此外，在实践中，碳结构和碳锰钢的温度应控制在低于425摄氏度，金属材料必须避免在使用中接触腐蚀性物质，在化学应用中保证安全管的有效性和有效性。它是化学管材料的首选焦点。化学管道材料的设计只能通过关注化学管道材料选择中的上述问题来完全优化。

2.3在设计方案中改进工艺、结构和强度方面的防腐设计

很多化工管道设备在设计时出现结构过于复杂或设计不合理等问题，设计环节出现的问题会在使用过程中逐渐暴露出弊端。管道设备内部构造越复杂维修越有难度，复杂的设备结构更容易使腐蚀性的物质堆积，并容易使检修人员排查安全隐患时出现检修盲区，随着腐蚀物一次次地被忽略，管道故障的危机也越来越逼近。因此，在设计化工管道设备的时候要考虑全面，将防腐工作做到位：①管道设备的整体形状和内部构造避免过于复杂，避免选材的材料种类过于多样，同种材料间比异种材料间发生腐蚀的可能性低很多；②设备构造尽量避免留缝隙并合理处理连接处，以便之后设备清洗和维修工作的顺利进行，缝隙少也能控制缝隙腐蚀发生的可能性；③尽量避免焊接缺陷的发生，在焊接处应该多涂防腐涂料，焊接处是管道设备整体较为薄弱的地方，需要不断提高焊接工艺。管道设备运行过程中对于运行强度的要求不同，设计时应更多地提升设备本身强度，尽可能留出更多的腐蚀空间。化工管道设备设计方案在建造的过程中起到较为重要的引导作用，无论是在工艺、结构还是强度方面都要保障防腐作用的有效发挥。有效运用防腐技术，可以确保石油安全，从而使整个石油使用寿命延长，同时还能尽可能使石油管道腐蚀现象降低下来。石油运输过程中，主要通过管道开展工作，其自身质量或者石油运输中的安全性，会直接影响到整个运输质量，运用质量非常高的管道传送石油，有效规避石油泄露现象发生，同时还能保护附近环境，维护生态平衡。

对于石油管道防腐工作，运用涂层外防腐技术，该技术是在一定经济制度上进行解析，价格比较便宜，并且已经大量运用在管道运输过程中，能够尽可能规避石油腐蚀现象发生，简单而言，就是在使用管道的外部涂抹能够隔离的物质，有效将石油管道整体防腐技术形式提高，并且对于石油管道的内壁形成一种保护，有着非常重要的意义。该技术的工作原理就是在石油管道的外界涂抹一层能够隔离的物质，很大程度上能够规避管道内外发生腐蚀情况。现如今，该技术已经逐渐延伸成两种技术形式。一是在其表面涂抹非金属涂层保护物质，另一种就是在其外壁涂抹环氧涂层保护膜。第一种技术就是在石油管道整个内外壁形成保护膜，以免物质跟管道上的物质出现化学反应，能够有效阻止腐蚀性物质进入到管道内部。第二种形式则是根据环氧材质进行使用，在实际运用过程中过于繁杂，但是对于石油管道整个防腐效果却非常理想。

结束语

总而言之，随着我国经济和社会的持续发展，现阶段的化工工程设备管道建设日益受到重视，如何保障其质量是现下相关工作人员重点思考的问题。本文主要以化工工程设备管道和材料优化设计为主体，围绕此方面内容展开讨论和研究，一方面可以使化工工程设备管道和材料设计质量得到充分提升，另一方面也是使化工工程设备管道设计安全性得到了充分提升。

参考文献

[1]张吉星.化工工程设备管道与材料优化设计研究[J].化工管理，2018(36)：37-38.

[2]许才盛，孙明刚，肖凤祥.化工工程设备管道与材料优化设计[J].化工设计通讯，2019，45(3):118-119.