广汇煤炭清洁炼化有限责任公司 新疆哈密 839303
摘要：科学技术的发展迅速，我国的化工工程的发展也有了进步。在时代快速发展背景下，我国化工工程建设范围较以往相比有了显著拓宽。化工工程建设过程中，其设备管道和管道材料优化设计会关系到化工工程建设质量，因此，想要使化工工程建设质量得到提升，可以从上述两点着手。同时，化学物质是化工工程建设时不可或缺的因素，因此在化工工程施工时还要对设备管道质量给予实时监控和掌握，在控制化学物质对设备管道质量影响下提高化工工程建设质量。
关键词：化工工程；设备管道；材料优化设计研究
引言
在化工设计环节，最主要、基础的部分为挑选管道，其不但对公司的工作品质、工作效率具备影响，还对整个工艺流程的安全具备较大的影响。且在挑选化工管道材料环节，不但需要实现工程成本的降低，还需要确保管道的安全性，最大限度的提升应用管道的寿命，出于该因素，在选择管道材料中依旧为值得分析的主要问题。在选择管道材料环节，需要按照设计生产需求，和相关设计参数，挑选比较合适的材料，不但可以确保方案的精准性，还确保了生产过程中的稳定性。
1化工工程设备的优化设计
对化工工程设备设计重要性包括充分地了解与掌握是化工工程设备设计与优化的重要基础与前提，因此，就这一环节而言，可以从以下几点着手，实现对化工工程设备管道的优化设计：第一，与化工工程工艺设计要求相契合。在进行工程设备设计时，要对化工工程生产流程顺序进行明确，并以此为基础实施设计工作。例如针对同类设备予以布置时，可以将集中设计的方式应用到其中，同时，对其位差也要始终保证与相关标准的一致性；第二，立足于不同的化工工程设备，实施优化设计。一般而言，辅助设备和主要设备使构成化工工程设备的主要因素。就辅助设备来讲，其通常被布置在主要设备下风方向，同时，还要对主设备和辅助设备布置位置给予高度重视，保证其位置的安全，避免将设备布置在爆炸区域当中；第三，化工工程设备设计时，还要对设备磨损情况进行重点考虑。这就要求在实际设计过程中要始终以服务于设备检修、设备操作为目的。对于这一过程中使用的梯子来讲，通常以斜梯为主，从而更好地满足了化工工程设备的设计需求；第四，化工工程设备设计要与化工工程外观需求相一致，对于设备外观来讲，也要尽量保持整齐，以此构建出良好的操作环境。例如要按照大小顺序将化工工程设备进行排列，而对于泵群来件，也要确保其排列的规范性。在针对工工程设备设计时，要使泵出口管保持整齐一致，这对于控制操作中的误差来讲具有重要作用；第五，化工工程设备设计需要基于露天环境下来进行，这样不仅可以达到为设备通风的目的，而且也能降低对土地空间的利用。
2管道材料的选择原则
近段时间，我国更加的注重化工产业的发展，在设计中形成了较多的问题。其中最主要的问题为选择管道材料，怎样科学有效的挑选材料，确保其可以对多种运输物进行运输，发展为管道设计特别重要的任务。并且在应用选择管道材料环节，化工设计也持续产生革新和变化，国家在选择管道材料中也颁发了相关的使用政策、法规法律，在最大限度上降低了安全隐患、事故的产生。应用单位、施工方在选择管道材料中需要契合国家制定的《工业金属管道设计规范》。不但如此，应用单位、施工方在施工环节在检测管道过程中严谨的按照规定予以制作、安装，科学、合理的挑选恰当的制作管道的材料，保障可正常的开展运送工作，规避可能产生的安全隐患和事故。例如在针对容易爆炸、易燃物输送环节，需要特别的注重管道外、管道内压强的改变；在对较强腐蚀性的物品输送环节，一定不可以应用碳钢制作的管道予以输送，且还需要有效的对管道外、管道内的温度进行控制，规避由于过高的温度破坏了氧化膜，不利于保护。在挑选不同的管道材料过程中，需要严格的按照我国的相关法规和法律，进而确保管道制作的规范性、合理性，降低输送环节产生的安全事故和隐患，规避对环境的破坏、污染。
3化工工程设备管道与材料优化设计研究
3.1耐温管道材料
在化学管道中运输了大量的化学物质，这些物质对于管道的的性能参数要求严格。其中温度作为关键的参数，在进行化工设计中要分析管道材料的温度变化，合理设计。一般状况之下高于350℃属于高温状态，而碳素钢的极限稳定为425℃，在此范围中碳素钢会出现墨化的变化，为了避免在高温环境中出现墨化的问题，在化工设计中就要适当的在碳素钢中添加稳定性的金属元素。在化学运输中其介质温度高于碳素钢材料的温度极限的时候，为了提升材料的安全性就要合理的应用沸腾钢或者碳元素的镇定钢。在化工设计中，管道低温状态之下的主要材料为12号钢，可以耐受的最低温度为-40℃；在设计中运输介质温度小于-20℃的时候其应用的管道材料要根据标准合理的进行低温性能测试分析，保障其在低温状况之下可以满足各项要求[3]。如果其运输的化学介质温度小于最低温度在选择的时候则就要适当地添加其他的材料，通过添加其他元素的方式提升材料的整体性能，使其在低温状况中可以正常应用。
3.2对于硫酸管道选用的材料
在挑选管道材料环节，需要技术成员结合不同类别的运输材料科学、合理的挑选合适的材料进行管道的制作，需要充分考量易爆炸、易燃、腐蚀性运输材料，规避产生不必要的安全事故，形成隐患。针对较高浓度的硫酸，具备较高的管道要求。技术成员需要科学、合理的掌控外部、内部的压强和温度。例如在硫酸运输管道内，其温度维持在25摄氏度左右，规避管道之中的硫酸出于温度的改变产生化学反应。恰当的温度可确保硫酸在运送环节具备稳定的运送速度，确保在管道中实现匀速运输，并且硫酸还可以被长时间的在低温铁制管道中保存，在低温铁制管道中，硫酸可产生氧化膜且在硫酸表层附着，规避在管道运输环节硫酸体液和铁制管道表层形成腐蚀成效。倘若在管道运输环节，硫酸液体并不具备均匀的运送速度，有的时候速度快，有的时候速度慢，管道外、管道内的稳定、平衡会被破坏，造成铁制管道和硫酸液体形成接触且产生持续腐蚀成效。结合硫酸液体的特殊性，当下的设计不能控制管道之中液体流速，基于此，在制作、设计管道环节，倘若运送较高浓度、较低温度的硫酸时，可挑选碳钢予以制作，如果在高温中可挑选铸铁当作制作管道的材料，在输送低浓度硫酸过程中，可挑选塑料担当管道材料，确保管道之中的硫酸在运输环节其化学性、温度比较稳定，规避形成安全隐患。
3.3盐酸类介质管道材料
针对浓度在15％～30％的盐酸类介质，化工管道的选材主要为聚丙烯材料，此类材质具有良好的耐腐蚀性，在温度以及压强的限制之下影响较小，而在酸以及碱条件之下其具有良好的耐腐蚀性特征。聚丙烯材料密度较小，其质量小，在施工中合理应用能够有效降低管道变形、损坏以及断开等问题，在化工设计中要合理的应用。
结语
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。由此可以得知，围绕化工工程设备管道和材料的优化设计方案进行深入探索与研究，对后续化工工程设备管道和材料设计发展来讲具有不可忽视的意义。
参考文献
[1]王禹.化工设计过程中管道材料的选用研究[J].化工管理，2018(10):167.
[2]范春芳.化工设计过程中管道材料的选用研究[J].化工管理，2018.