刘小力1薛江平2
1身份证号：61022119910122****，陕西省
2身份证号：61210219710915****，陕西省
摘要：化工行业的发展离不开我国经济水平的提升，也为我国的社会发展做出了重要贡献。然而，由于化工工程性质特殊，使得实际操作过程中的危险性较高，尤其是化学物质处理方面，如果操作不合理，那么就会导致泄露情况的发生，无论是对操作人员还是周围居民的安全都带来了严重地威胁。开展管道和材料的优化设计在化工工程建设方面具有重要意义，鉴于此，文章主要围绕化工工程设备管道与材料优化设计展开探讨，旨在为化工工程设备管道和材料设计发展提供奠定基础。
关键词：化工工程设备；管道；材料；优化设计
1.设备管道材料设计优化对化工工程的重要性
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。而在化工工程中，管道是连接各种设备、仪表以及容器并输送介质的关键设施，因此不同位置的管道需要接触具有不同物理形态、化学性质和相应温度、压力的介质。而由于化工企业生产所用的原材料、中间产物以及最终产品通常具有较强的腐蚀性，加之生产工艺下的高温高压等特殊条件，使管道材料需要具备一定的抗腐蚀性，才能确保生产的安全。此外，化工工程的管道大部分架空布置，加之管道内介质流动和压力管道需要承受较大的工作压力，所以管道材料还要具有良好的物理性能。因此，对管道材料设计进行优化对于化工工程的使用具有重要的意义[1]。
2.化工工程设备管道的优化设计
2.1化工工程设备的优化设计
在化工工程设备的优化设计过程中，首先就是对设备进行布置设计，这也是化工工程设备优化设计的第一步，只有将管道以及各类设备按照自身属性功能进行完善布置后，才能开始接下来的一系列流程。在对化工设备管道进行布置时，必须要考虑其与工艺设计本身的协调性，必须要按照工艺流程进行布置，其次，化工设备的布置需要遵循不同功能对应相对设备这一理念。化工设备分为主要设备和辅助设备两种，在设备的优化设计中，需要对两个种类的设备进行科学化的放位设计，一般对于设备的摆放都是从通透程度，光线照射状况等因素进行考虑，并且在设备的使用中，要按照流程进行科学规范操作，避免造成设备的损坏。化工设备在布置过程中，必须要充分考虑其位置的可操作性，争取做到外观的统一，这不仅是为了追求协调美观，更是为了减少外观因素对于实际操作造成的影响。在有些操作生产过程中，比如在对于泵的出口管进行优化设计时，必须要做到出口管排列一致，管口对齐，只有这样才能减少由于设计环节导致的操作失误，并且可以为操作人员提供一个好的操作环境。在对于化工工程设备的优化环节中，以上几点是基础的设计流程，在实际的操作过程中，可以根据操作所需对设计进行相应的改变，达到减少操作失误提高建设质量的目的。
2.2化工工程管道优化设计
化工管道对化工材料运输方面起着重要作用，所以也是化工工程设计的重点研究对象之一。在对化工工程管道的优化设计过程中，有以下几点注意事项，第一，就是管道的安装，在安装过程中，需要提前进行计算，规划位置，对管道进行合理布局，避免在安装时出现问题，管道的安装，首先要对管道后续维修检查工作进行考虑，所以管道布置需要有很大的操作空间，对管道进行架空处理，可以使维修人员对管道进行全方位的检查，第二，在管道的布置过程中，需要对管道的各项数据进行考察，如耐腐蚀性耐久度等，并且注意管道与管道之间的距离，使管道在实际运用阶段发挥其应有的效果。
第三，要保证管道的布置路线不能出现其他设备，避免在实际运行阶段由于管道的位置而对设备运行造成影响，第四，对于各种化学化工排气管，要采用隔热材料，并且对管道进行加厚处理，对管道的各种工作方式进行不同优化措施，从而减少管道在实际应用过程中出现的一系列问题[2]。
3.化工工程管道材料的优化设计
3.1化工工程管道材料优化
管道质量与化工工程材料有着直接关系，由于化工工程许多物质具有腐蚀性、易燃性和易爆性等特征，因此在选择管道材料时，除了要对其内部物质予以考虑外，还要将关注点和考虑点放在管道经济性和实用性上。另外，管道材料是否具有抗腐蚀性能和易加工性能也是需要重点关注的问题。以锆为例，其在醋酸工业中应用普遍，应用范围涵盖了设备、管道和容器等多个方面。在醋酸生产过程中，要着重考虑到锆腐蚀性不强的特征，从而在严格参照醋酸生产经验和化工工程管道材料分类下实现对管道材料的合理选择。在围绕仪表、蒸汽等进行生产时，抗腐蚀性和稳定性是化工工程管道材料必须具备的特征，而低合金钢和碳钢恰恰满足其要求。一般而言，不具有腐蚀特征的随二胺物质会在甲醇和工艺水生产时而产生，但是为了安全起见，化工工程管道材料依然会将不锈钢304作为主要选择的材料。例如现阶段化工工程管道，其物质通常以甲醇、醋酸和氢氧化钾为主，所以会将不锈钢316L作为化工工程管道的材料。管道基于醋酸合成下，其物质不仅囊括了除醋酸外还包括了碘化氢和碘甲烷等物质，而腐蚀性强都是上述物质的共同特征。基于此，在选择化工工程管道材料时还要重点关注其抗腐蚀性和耐高温性。如果化工工程管道材料需要接触由醋酸和碘甲烷构成的混合物，所以可以采用既具腐蚀性又具抗磨损性的材料，例如Hastelloy-276。由此得知，化工工程生产类型和其中涉及的物料是化工工程管道材料选择时需要重点研究的内容，在立足于物料性能基础上实现对化工工程管道材料的科学化选择。如果管道接触物资具有强腐蚀性特点，在选择管道材料时应针对这一特点来进行选择；如果物料生产需要基于高温情况下来开展，么材料还必须具备耐高温的性能。客观来讲，基于不同生产工艺下，管道材料选择时也应始终具备针对性，并着重关注管道材料和物料两者间保持一致，从而使化工工程管道材料应用质量得到有效提升。
3.2化工工程管道材料设计优化时应该注意的问题
对化工工程管道材料设计时应注意的问题给予明确，对确保化工工程管道材料设计质量具有突出意义。在化工工程实施生产工作时，要根据压力不同来开展管道材料的选择工作。如果压力处于GC1级别中，那么钢管选择应以无缝连接的钢管为宜。在运用碳素结构或碳锰钢材料时，温度是需要重点控制的内容，一般不高于425℃。就金属材料使用时，需要考虑到其易腐蚀的特点，从而防止其与具有腐蚀性的物质接触，以此确保管道材料的安全性。上述是对化工工程管道材料选择时应该注意的问题的简要阐述，只有在明确上述需要注意问题的基础上做到对管道材料的合理化选择，才能为化工工程管道材料设计优化奠定坚实基础。
4.结束语
化学工程管道材料的设计优化与建设是典型的技术密集型项目，施工人员必须要有较强的专业技术水平。在施工中，不同专业领域的技术人员和设计人员必须不断优化工程设计方案，以确保工程建设能够满足预计的生产需求，使化工工程顺利运转，为企业提供良好的经济效益。
5.参考文献
[1]李晓星.化工工程的设备布道与管道材料优化设计[J].化工管理,2019(05):40-41.
[2]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.
[3]赵璐琪.化工工程设备管道与材料优化设计研究[J].化工管理，2017（12）：207.
[4]刘伟.化工工程的设备布道与管道材料优化设计[J].化学工程与装备，2017（07）：64-66.