试论化工设备设计中的注意问题

发表时间:2020/4/30   来源:《基层建设》2020年第2期   作者:魏云
[导读] 摘要:社会经济科技快速发展,各行业逐渐向现代化转变,在现代化发展进程中,化工行业依托现有的技术发展脚步不断加快,顺应当前社会发展趋势,对化工生产提出更高的要求。
        上海河图工程股份有限公司武汉分公司  湖北武汉  430000
        摘要:社会经济科技快速发展,各行业逐渐向现代化转变,在现代化发展进程中,化工行业依托现有的技术发展脚步不断加快,顺应当前社会发展趋势,对化工生产提出更高的要求。化工设备直接影响着化工生产,日常生产过程中保证设备运行状态,需要关注实际问题并且采取有效措施解决。本篇文章主要对化工设备中的高温结构设计问题和腐蚀问题进行探,立足实践发展提出有效的解决策略,希望可以为化工设备设计提供借鉴。
        关键词:化工设备;设计;注意问题
        一、化工设备中高温结构设计存在的问题及解决方法
        化工设备设计阶段,常规设计结构与高温结构之间的设计方法是类似的,对实际设备的作用应力进行考虑,主要是根据承受容器的蠕变极限和强度指标,但是实际应用过程中会存在一些不安全因素,所以设计环节需要考虑各种问题,避免由于局部结构和材料的膨胀,影响没有提供富余量导致设计不能有效应用,提升对此方面的关注度度有效提高高温结构设计水平。下面具体分析化工设备高温结构设计的问题及其解决措施。第一,弹性降低。化工设备高温结构设计中,由于高温环境影响会导致设备的结构弹性出现变化,弹性缺失对设备的实际功能发挥会有一定的影响,所以在设计过程中需要对此项问题加以重视,避免弹性降低过大带来的影响可以利用螺旋设置弹性垫圈,有效保证设备弹性,其实化工设备设计中的弹性垫圈是与套筒有同等效果的,通过有效应用降低法兰作用,实现对设备膨胀的吸收。虽然弹性垫片的预警力比较强,但是其承受能力不足,需要在设备设计过程中考虑到作用力的影响。所以化工设备设计中考虑弹性问题必须具有一定的前提,即对温度和压力进行有效控制,这样才能够保证整体结构发挥作用。第二,变形或蠕变,化工设备在应用过程中相关零件重温其受力的作用产生变形或蠕变,为了避免出现此种问题,需要在设计过程中利用相关设备隔开热量,通常是利用隔热衬环,使用此零件减少各部件之间的温差,进而减少相关零件使用过程中出现异常,提升设备的整体性能有效保证整个设备的使用寿命。第三,限定位置偏离。化工设备应用过程中,相关零部件由于温度影响会出现限定位置偏离的问题。为了有效预防此种问题出现需要在设计时及时拓展螺旋长度,让套筒能够充分发挥作用,在设备应用过程中及时补偿热应力,保证各个部件在使用过程中处于准确位置。
        二、化工设备中设计中需要注意的腐蚀问题
        (1)腐蚀的分类。
        化工设备设计中会利用到金属材料和非金属材料,由于材料不同会导致不同腐蚀类型。除此之外,腐蚀还分为全部和局部,局部腐蚀又包括小孔、应力、裂缝和磨损腐蚀等。化工设备设计中材料,由于自身物理特性影响而出现单纯的破坏属于物理腐蚀,但是材料之间发生化学反应而出现的破坏属于化学腐蚀。
        (2)化工设备腐蚀性的危害分析。
        化工设备在使用过程中出现腐蚀主要是,在生产过程中相关介质引起化学或电化学反应,反应过程中设备的材料受实际环境影响,腐蚀过程中化工设备自身的基本性能会受到影响,根据其反应状况有不同程度的破坏,此时会对设备的正常使用带来影响,化工设备在生产过程中存在安全隐患很容易发生事故。化工设备运转过程中相关零部件出现腐蚀,直接导致整体机械性能受到严重影响,甚至会出现机械设备严重破损的状态,为企业正常运营生产带来一定的挑战,很可能由于化工设备影响导致企业经济效益损失。所以化工企业在发展过程中必须重视化工设备腐蚀问题,采取各种有效措施及时进行防腐,提高化工设备的整体防腐能力,避免生产过程中出现安全事故,有效保证正常运营。就目前的化工设备实际情况来看,很多应用中的设备抗腐蚀性不足,出现此种现象主要是由于其设计方案不合理,化工设备设计过程中相关设计人员工作不认真,对自己的工作不负责任,为了能够更快的设计出产品没有严格按照标准。

如果为了让设计产品尽快投入生产,没有按照标准导致设备很容易被腐蚀,那么后期生产实践中会由于设备带来安全隐患,对企业持续发展产生影响。
        (3)化工设备防止腐蚀的措施
        1)电化学保护:此种保护方式主要是利用外部电流对金属腐蚀电位进行改变,利用此种技术有效降低化工设备腐蚀的速度,电化学保护从属性方面来分可以分为阴极和阳极保护,设备结构比较简单或者是生产过程中介质环境比较弱都可以利用阴极保护,此种保护方式主要是保护相关的金属结构,通过阴极保护可以防止出现均匀腐蚀还可以防止金属材料发生点蚀和一些其他类型的腐蚀,但是此种保护很容易受到外界环境因素影响。电化学保护方法基于其自身的特性广泛应用在目前化工设备防腐蚀中,由于此种保护方法效率比较高,而且经济成本比较低实用性高,所以让此种保护技术倍受重视。
        2)耐蚀材料的开发:生产化工设备主要的材料是金属材料从合金,还会混合使用一些非金属材料,其中钢铁是应用最多的金属材料,但是钢铁由于其特性不是很耐腐蚀,所以在未来发展中需要研究更耐腐蚀的材料来解决实际问题。在材料研究过程中,主要是有高分子材料材料、金属和无机非金属材料,而且在研究中发现,不锈钢和合金材料在经过处理之后可以不免出现局部腐蚀而且还可以在特殊的环境下使用不会被腐蚀,很多非金属材料的耐腐蚀性很高,目前在开发过程很多材料被广泛应用,在一些领域应用比较普遍甚至是超过钢材使用概率。
        3)耐腐蚀涂料:化工行业发展中,由于生产环境和相关材料的作用影响很容易出现腐蚀,所以在生产过程中耐腐蚀材料会发挥很重要的作用,在生产的整个过程中都会运用到耐腐蚀材料,由此导致耐腐蚀涂料在化工行业备受关注。目前化工行业发展中广泛运用各种耐腐蚀涂料,相对来说应用比较广泛使用效果比较好的有锌涂料、重防腐和耐高温涂料等,在多年发展进程中可以了解到,在具体材料的外部涂上防腐蚀涂层具有重要意义,如果防腐蚀涂层遭到破坏需要及时进行处理,否则会导致设备零件被腐蚀损坏,这样会影响设备整体功能的有效发挥,在生产过程中很可能产生严重后果,所以化工生产中要有重视耐腐蚀涂料应用,重视化工设备应用过程中的表面处理,有效保证设备使用寿命。
        4)衬里技术:利用衬里技术加强化工设备防腐蚀,这种技术主要是应用在碳钢玻璃钢的强度比较高的材料结构中,设备制作过程中重视衬里层选择耐腐蚀性能比较好的材料,衬里技术的应用过程中的实际需求控制紧密程度,相对来说我国发展中更重视松衬技术,并且在实践中深入研究取得了一定的成就,在一些西方国家和日本等国都重视紧衬技术研究。
        5)缓蚀剂:化工设备设计中可以根据情况选用缓蚀剂,缓蚀剂主要是在工业冷却水系统中使用,化工企业生产过程中很多物质需要进行清洗才能保持整洁,但是清洗过程中由于材料影响会出现腐蚀,此时需要加入缓蚀剂尽最大可能降低腐蚀效果,所以在当前发展中需要研究性价比更高的缓蚀剂,有效降低化工设备清洗中的腐蚀。
        总结
        由以上论述可知,化工行业在发展过程中需要对化工设备的重要性加以关注,认识到化工设备对生产运行的影响,所以在进行化工设备设计过程中尽可能保证科学合理,设计环节考虑实际问题,及时采取有效措施消除安全隐患,实现化工企业安全生产,同时在此基础上尽可能适应现代社会发展向绿色环保方向发展。重视化工设备设计过程中的问题和注意事项,为企业生产保驾护航,保证企业经济效益,为国家经济发展做准备。
        参考文献:
        [1]孙天植. 化工设备设计中材料的选择与应用初探[J].建筑工程技术与设计,2018,(5).
        [2]孙丽萍.探讨化工设备设计中应注意的若干问题[J].中国化工贸易,2019,(29).
        [3]王崧懿.浅谈石油化工塔型设备基础的结构设计及设计要点[J].当代化工研究,2018,(3).
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