宁建国
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摘要：改革开放以来，社会不断进步，我国之所以能够取得如今的发展成就，与化工工程的快速发展有着十分紧密的联系。化工工程对于我国来说是一个十分重要的领域，想要推动化工工程得到更好的发展，则必须要对化工工程设备管道与材料进行优化设计。由于化工工程的性质较为特殊，在具体的生产发展过程中存在较高的危险性，尤其是在对化学物质进行处理的过程中，如果稍不注意则会出现操作失误的情况，一旦化学物质泄漏将会严重威胁施工人员的生命安全，同时还会对周围的生态环境造成极为严重的污染。想要避免在生产发展过程中出现化学物质泄漏的情况，则必须要严格把控化工工程设备管道与材料的质量，积极开展设备管道与材料的优化设计工作，这样才能为化工工程工作的顺利开展奠定良好的基础。
关键词：化工工程；设备管道；材料；优化设计
引言
在化工生产中，设备的性能决定着生产制造质量以及生产运行效率。而在设备设计中，材料的选择与应用又是最关键的一环，只有设备原材料符合相应质量标准，满足生产经济性、安全性、节能性要求，才能推动我国化工生产的快速前行。
1化工优化设计的内容及特点分析
化工优化设计简单来说就是对整个化工生产流程的各个环节进行科学合理的设计，通过优化设计来保证化学品的生产质量。从当前的实际发展情况来看，对反映原材料化学品反应条件、化学工艺设备以及整个工艺流程进行设计都属于化工优化设计中的环节。在进行优化设计的过程中，需要重点关注设备的布置，工艺流程的设计以及管道布置这三个方面。工作人员需要根据实际情况对工艺流程进行提前制定，然后对设备和仪器进行科学合理的选用，根据工艺流程的实际情况来对设备进行布置，最后则需要对管道进行合理的配备。化工优化设计具有十分鲜明的特点，创意性、差异性以及系统性是最为主要的三个特点。系统性主要是指化工优化设计由多个环节共同构成，其中每个环节都环环相扣，任何一个环节出现问题都会影响最终的化工优化设计质量。差异性主要是指对于不同的化工工艺需要采用不同的优化设计方案。创新性则是指在进行优化设计的过程中，设计人员需要勇于创新，积极采用先进的理念和设计方法，这样才能达到更好的优化设计效果。
2化工工程设备管道与材料优化设计
2.1对制造材料进行合理选择
化工企业每年都会因为设备发生腐蚀而淘汰一些设备，但是这些淘汰的设备因为腐蚀比较严重，因此不能对设备中的金属材料进行回收，这样就会导致企业发生经济损失，而且淘汰的设备会对土地和水资源造成污染，还会对生态环境带来破坏。基于此，生产化工机械设备的厂家就要对设备材料进行合理选择，选择那些既可以有效对抗腐蚀，又不会对环境造成很大破坏的材料，当然对于机械设备性能和化工生产要求也要进行充分考虑，如，塑料材料，塑料材料对于自然环境的污染比较小，而且不需要特别复杂的处理步骤，另外，还可以防止出现金属浪费现象。如果一定要使用金属材料当做化工设备原料，就要先对材料特性和设备使用时长进行充分考虑，同时还要兼顾设备的抗腐蚀性，尽量使用耐腐蚀的材料，这样才能延长设备使用时长，避免因为设备腐蚀导致发生浪费问题。很多机械设备生产厂家都会根据自身经济条件选择制造材料，但是为了满足我国的可持续发展战略要求，就要对机械设备的回收再利用进行充分考虑，尽量选择质量比较高、使用寿命比较长的材料，将腐蚀问题控制在一定范围内。
2.2开展好化工机械设备防腐设计工作
化工机械设备制作尤以金属为其主要材质，然而金属极易形成氧化反应，加之因为化工机械设备对应的制作环境有着高温度、高湿度的特征，这一系列因素使得化工机械设备极易发生腐蚀情况。倘若化工机械设备发生腐蚀，不仅会影响化工机械设备的整体工作效率及使用周期，还会使得化工机械设备所处的工作环境出现安全隐患。所以，开展好化工机械设备防腐设计工作至关重要。首先，合理选择防腐蚀材料。
在化工机械设备制作时，选择性能可靠的防腐材料可有效提升化工机械设备的抗腐蚀性，并且还可充分降低生产制作成本。近年来，市面上涌现出一大批有着可靠抗氧化性能的材料，但是适用于化工机械设备制作的材料却十分昂贵；另外还有一些材料价格偏低，但其抗氧化性能不尽人意，难以满足化工机械设备制作需求。现阶段，化工行业普遍采用低碳合金钢用作化工机械设备制作，该种材料不仅价格低，还可有效满足设备的抗氧化要求。其次，合理应用防腐蚀制作工艺。化工机械设备防腐蚀制造工艺主要可分为结构防腐蚀制作工艺和设计防腐蚀制作工艺。其中，前者指的是在开展化工机械设备设计过程中，应尽量规避设计的机械设备结构过于复杂，这是因为太过复杂的结构包含大量细小结构，该部分细小结构既会影响机械设备结构的稳定性，还会因为结构不易于维修保养，而使得机械设备发生更严重的腐蚀情况。而后者指的是在开展化工机械设备设计过程中，应全面考虑金属的各项特性，并将金属与可能会加剧其腐蚀的介质进行有效分开，并且还应考虑化工机械设备的外部形态，做到切实为机械设备养护提供便利。
2.3改变结构工艺
结构工艺的设计水平是影响化工设备防腐能力的关键性因素，换而言之结构工艺的设计水平越高则化工设备防腐能力越强。因此在实际防护的过程中，相关化工企业必须加大对于防腐设计的重视程度，以基础结构为切入点灵活运用简单的设计原理，尽量控制凹槽的数量，避免出现凹槽累积大量腐蚀液体的问题，反而大大加剧化工设备的腐蚀状况。同时，秉持行业公认的化工设备防腐设计原则，选择相同的材料制作化工设备，有助于消除不同类型材料所产生的应力差。此外，以保持简洁的设备设计造型为前提条件，不得出现过于复杂的外在形态，控制接口缝隙大小，预防出现全新的划痕，尤其是严格把控人为焊接流程。
2.4注重设计工艺
为使设备达到最佳性能，在具体设计中，要严格遵守效果设计工艺，避免由于工艺的差错而影响设备价值。一是平衡好材料的价格和设备的性价比之间的关系，不可为追求设备的高性能，如抗腐蚀性和耐高温，而一味使用非常昂贵的设计材料。二是在化工设备的设计阶段，工作人员必须参照有关工艺的标准要求展开设计，防止由于工艺操作错误，而阻碍化工设备的设计工作，利用合适的设计工艺，优化材料性能，从而促进化工设备的高效运转。
2.5重点控制弯曲半径
在对化工工程管道进行优化设计的过程中，要将重点放在弯曲半径的控制上。一般来说，弯曲半径需要始终保持在管道直径的5倍左右，也就是说如果化工工程的管道直径是5厘米，那么整个弯曲半径至少要在25厘米，这样才能有效保证安装质量。对于管道气和排放气来说，要始终符合国家的相关规定，只有在符合相关规定的基础之上才能保证安全性。
结语
总而言之，随着化工机械设备的不断发展，对化工机械设备的制作提出了越来越严格的要求，为了保障化工机械设备可安全运行，可延长化工机械设备使用周期，可提升其工作效率，为化工企业创造更良好的综合效益，必须要提高对化工机械设备制作技术的有效重视。因此，相关人员应全面分析化工机械设备发展中存在的问题，合理选择化工机械设备制作材料，积极促进化工企业的有序健康发展。
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