孙文通
山东省滨州市滨化集团 山东滨州 256600
摘要：化工工程建设一直是我国经济发展和社会建设中的重要组成部分，但由于其自身的属性，在实际的操作过程中常会有一定的危险，一旦操作人员失误或操作不当，就会严重影响操作人员的人身安全。因此，对化工工程设备管道和材料优化设计的探讨是十分有必要的。本文通过对设备管道布置、材料选择原则的阐述，分析化工工程设备管道和材料优化设计问题，希望能够为化工工程发展提供一定的借鉴作用。
关键词：化工工程设备；管道材料；设计分析
前言：化工工程是一项复杂特殊的工程，所生产的物品能够给居民生活带来巨大的便利。但化工工程同时又是典型的技术密集型工程，操作人员需要具备极强的施工工艺和管道材料设计技术，这样才能有效地避免生产中产生有毒物质，一旦没有及时处理这些具有易燃易爆、腐蚀性能的有毒物质，那么将会给现场操作人员的身体健康带来严重影响。因此，化工工程技术人员和设计人员需要不断地设计优化方案，以确保化工企业能够顺利投产、设备管道安全可靠地运行，从而使化工企业获得目标收益。
一．化工工程设备管道布置和材料选择的原则和重要性
（一）化工工程设备管道布置和材料选择的原则
化工工程的设备管道是为安全生产服务的，因此，施工人员在进行设备管道布置时要按照规划的工艺流程、施工和维修要求进行布置。具体来看，由于化工工程的进行与使用设备、管道有着密切的关系，所以化工工程中设备和管道布置要按照一定的原则。首先，在进行化工工程设备布置时，要充分了解相关的生产流程、工艺设计的要求和施工规定；再有，工程中所需的设备可以根据实际功能不同进行划分，一般设备的主要设施放置在装置的中心位置，辅助设施在下风向，两者都要远离危险区域，保证布置在安全范围内；其次，工程中常会出现设备故障损坏等问题，严重甚至会影响整体工程质量。因此，为了保证施工进度和质量，在进行设备布置时一定要注意设备施工检修方面的要求，以便在出现故障时能够及时采取正确措施；化工工程中容器的摆放也是需要格外注意的。设备布置在满足外观方面要求的基础上，尽量按照设备的大小进行排列；最后，化工工程中设备的布置要满足通风需求，尽量保证设备的露天化，这样才能保证生产过程的通风和日后的维护工作。
化工工程中管道的布置与设备布置一样，需要遵循一定的原则。第一，还是要满足工艺技术的要求，在实际布置时要保证管道与地面之间的距离，尽量将管道架空；其次，由于管道中气体是从管道的上方进入，因此，为了保证施工安全，不能将管道布置在拆卸区和吊装孔内；第三，工程管道布置要符合工艺装置要求，不能够随意跨越其他建筑物；最后，一些固体物料的管道，要严格按照排放规范进行气体排放，并保证管道的弯曲半径不小于管道工程直径。
化工工程管道材料是特殊的，需要遵循特定的选择和设计原则。如管道材料的设计、制造以及检验过程，都需要严格遵守相关规定要求展开。如在选择低温管道时，要根据相关规定来判断该管道材料是否需要进行低温试验；在选择压力管道时，需要选择耐腐蚀的材料，并根据危险的不同程度，使用不同的化工管道材料；在选择低合金钢的化工管道时，要保证输送含有氢气的介质，并控制操作温度。
（二）设备管道布置和材料设计优化对化工工程的意义
在实际生产过程中，设备管道的布置是根据工程工艺需要进行选择和设计的。由于化工工程中存在着很多危险的化学物质和压力管道，因此，根据安全生产规范科学合理地布置设备管道，能够为生产提供必要的安全的保护装置和防护措施。同时，化工工程中的设备管道材料成本在总成本中占很大比例，若没有合理地规划设备管道材料的成本，很有可能会影响工程的投资。因此，对设备管道材料设计方案进行优化是十分必要的。其次，设备管道的布置方案会直接影响工程的施工和后期生产，若设备和管道的布置都不合理，那么设备和管道的安装技术更是不可行，这就可能会导致在施工过程中需要临时更改设计方案的情况，会增加企业的成本。最后，由于管道是连接各种设备仪器的主要设施，生产中所使用到的各种材料大多具有一定腐蚀性，因此，为了确保安全生产，化工企业的管道材料设计优化是十分重要的。
二．化工工程设备管道和管道材料的优化设计
（一）化工工程设备管道的优化设计
在化工工程设备的优化设计过程中，首先要根据管道和各类设备的自身属性进行布置设计，在这一过程中，要充分考虑到工艺设计自身的协调性，按照规定的工艺流程尽心布置设计。其次，要根据化工设备的情况进行功能分区，结合设备摆放的环境等因素，对不同种类的设备进行科学化的设计，避免出现设备损坏的情况。
在进行化工工程管道优化设计过程中，首先要注意管道的安装事项，包括计算相关数据、规划管道位置，以确保管道布局符合安全规范，避免在安装时出现问题；保证管道的后续维修检查工作；再有，需要对管道中的各项数据进行观察统计，以便于管道在实际生产中能够发挥应用的作用。最后，要保证管道的规划路线，避免在实际运行阶段，出现由于管道位置错误引发的事故。最后，必要时要对管道进行加厚处理，对管道的各种工作方式进行不同的优化措施，从而减少实际应用过程中的管道问题。
（二）化工工程材料优化设计中的注意事项
由于化工工程生产和产品运输过程所接触的对象大多是化学物品，具有很强的腐蚀性，所以对于管道的材料有着极其特殊的要求。在管道材料选择阶段，不仅要考虑对管道的影响，还要根据化工建设任务，了解一系列化工设施的属性，以保证选择的材料是能够对其产生积极影响的。在化工工程管道材料优化设计中，要结合材料的属性，考虑多方面因素，如抗压性是化工材料的主要属性，在实际的操作过程中，需要根据不同的压强，选择不同的材料材质。若管道中的压力达到一定级别，就要对整个管道采用连接工艺，并辅之无缝焊接。在管道建设后期，需要根据管道材质的特殊性，对其进行建设阶段的声波检查，防止出现肉眼看不到的裂缝。最后，在管道材料优化设计过程中，一定要进行科学全面地考虑，对于一些在普通情况下正常工程的材料，要考虑其在温度上升后，会不会出现意想不到的问题。因此，在实际操作过程中，要根据化学物质的特殊性和管道材料的具体作用进行操作，并严格遵守各项注意事项，以保证材料的选择优化设计与化工工程建设需求相符合，从根本上减少事故威胁，保障化工企业的经济效益。
结语：综上所述，安全问题一直是建筑工程的重点关注问题，由于化工工程在生产中存在着一些不稳定因素，为整体工程埋下了巨大的安全隐患。工程的技术人员和施工人员若能够保障安全的设备管道布置和材料选择，就可以有效地保证化工工程安全生产。因此，做好管道设备的合理布置、对材料进行优化设计，使其做到在使用过程中最大限度地减少有害物质的出现，最大可能滴保证工作人员的人身安全，做到高效生产和经济效益同时保障。
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