王欣
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摘要:随着时代的发展，中国化学工业建设的规模正在逐步扩大。在此过程中，有必要优化化工设备，管道和管道材料的设计，以确保综合性，以确保化学结构的质量。工程使用一定量的腐蚀性化学品。化学工程过程确保了设备管道的施工质量，最大限度地减少了化学品对化工设备管道的影响，提高了化学结构的质量。
关键词:化工工程;设备管道;材料优化;设计
1设备和管道布置的基本原则
1.1设备布置的基本原则
在进行化工工程项目建设的过程中，设备布置是其中一项非常关键的工作，因此，在开展化学工程建设工作的过程中，需要对设备进行合理的布置，通常情况下，设备的布置工作需要遵循以下方面的原则。
(1)选择场地。在进行场地选择的时候，应该尽量选择宽阔露天的地方，由于在开展化工生产作业的时候可能会伴随一定量的腐蚀性气体或者有毒气体的产生，一旦是密闭的环境，就会对工作人员的身体带来伤害，因此，应该尽可能地选择具有良好通风性能的地方，并且要做好相应的安全防范工作。
(2)规范外观设计工作。为了能够有效降低在运行过程中出现差错的可能性，在布置化工设备的时候，需要做到整齐规范，应该根据对应的顺序进行摆放，这样一来也能够确保外观好看。
(3)合理布置设备。在具体开展化工工程建设工作的过程中，需要用到多种类型的设备，在对这些设备进行布置的时候，应该严格按照工艺要求进行。首先，应该从整体上对生产过程进行把控，之后根据顺序完成设备的布置。对于同类型的设备,尽可能地做到集中布置，在此过程中，需要确保布置工作的合理性，只有保障了设备布置的规范性，才能够确保后续工作的顺利开展。
(4)分区域布置。不同类型的设备其功能各不相同，在布置设备的时候，需要对设备的自身性能进行充分考虑，使其能够分配到对应的区域中。为了能够有效避免因化工事故而带来的一系列的效应，在布置一些主要的设备的时候，需要对辅助设备的性能加以考虑，使其处于主设备下风口的安全位置处，这样一来不经能够确保设备的布置效率，同时还能够保障设备布置的合理性。除此之外，梯子的布置也非常关键。首先需要向着搭壁的方向放置梯子，确保梯子的高度在3-10 m之间。一旦需要根据实际需要加长梯子的高度，就需要相应地增加休息平台。
1.2管道布置的基本原则
除了上述的设备布置之外，在进行化工工程项目建设中还应该进行管道的布置。一般情况下，布置管道的时候需要遵循以下方面的原则。
(1)遵循基本流程。在布置管道的时候,需要按照基本的化工流程进行，为了能够尽可能地占少数空间,同时也能够便于检查以及维护，需要在开展布置工作的时候，使管道处于架空状态。
(2)保证安全。不合理的管道布置会引起安全问题，因此，为了避免出现这种情况，就需要从底面进行管道的穿插，在布置管道的时候，不能够使其穿过或者阔过其他的设备或者建筑物，更不能使其绕着工艺装置进行布置。此外，在吊装孔内部以及拆卸区域中，不允许进行管道的布置，排出气体的时候，应该使其从主管道的上方位置排出。
(3)考虑管道的材质。不同类型的管道其构成材料也不同，对于固体材料的管道，需要考虑管道的弯曲半径，然而，对于气体管道的布置，需要按照国家的相关规定进行布置。
2化工工程管道材料的优化设计
2.1化工工程管道材料的选择
化工工程管道材料直接决定着管道的实际应用质量，由于在化工工程生产中，许多物质具备一定的腐蚀性、易燃性以及易爆性，无论是气体还是液体，都具有这种特性，因此在选择化工工程管道材料的过程中，需要考虑管道内部的物质、管道的经济性以及化工工程管道材料的实用性等方面内容，除此之外，化工工程管道材料的抗腐蚀性以及可加工性，也是化工工程管道材料选择中需要考虑的主要因素。
例如，以化工工程中的错为例，这种物质经常应用在醋酸工业中，应用的方面涉及到设备、容器、管道、泵以及换热器中，错在苏醋酸深生产中的腐蚀性较低，因此在选择化工工程管道材料的过程中，可以根据醋酸的生产经验和化工工程管道材料的分类等,选择符合工艺生产要求的化工工程管道材料。针对仪表、蒸汽、软水以及循环水的生产工艺中，化工工程管道材料需要具备一定的抗腐蚀性以及稳定性，可以使用低合金钢以及碳钢等材料。由于甲醇以及工艺水在实际生产中，产生的随二胺物质并不具备腐蚀性，但是为了保证化工工程管道材料应用的安全性，则可以使用不锈钢304作为化工工程管道材料。例如化工工程管道中的物质为甲醇、醋酸以及是氢氧化钾等物质，可以选择不锈钢316L作为化工工程管道材料。在醋酸合成的过程中，管道中的物质除醋酸，还存在碘化氢以及碘甲烷等物质，以上物质具有较强的腐蚀性，因此化工工程管道材料需要具备较强的抗腐蚀性以及耐高温、耐压等特点。而在物料为醋酸以及碘甲烷的混合物中，化工工程管道材料除了需要具备较强的腐蚀性之外，还需要具备较强的抗磨损性能，通常情况下，可以使用HastelloyC-276。
2.2工工程管道材料设计的注意事项
要想保证化工工程管道材料的设计质量，则需要明确化工工程管道材料设计中需要注意的问题。在实际化工工程生产中，由于压力的不同，整个化工工程管道材料的选择也会不同，如果管道需要承受的压力级别为GC1，则需要选择无缝连接的钢管，例如GB5310以及GB6489等，如果使用的管道为GB8163，则需要对管道展开超声波检查，符合应用标准之后，再将其应用在实际化工工程中。如果管道需要承受的压力等级为GC1，则在实际选择化工工程管道材料的过程中，则不能使用碳素结构的材料以及铸铁的材料，另外，碳素结构以及碳锰钢材料在实际使用的过程中，温度需要控制在425摄氏度以下，而金属材料在使用过程中，需要避免与腐蚀性的物质接触，进而保证化工工程管道材料应用的安全性以及有效性。以上为化工工程管道材料选择中需要注意的问题，只有在实际化工工程管道材料选择中注意以上问题，才能够对化工工程管道材料设计展开全面优化。
3管道材料的优化选择
3.1管道材料的选择
在落实化工生产作业的过程中，会涉及到很多的产品种类以及原材料，其中就包含了大量的有毒有害液体、易燃易爆物质以及气体物质，因此，在进行管道材料选择的时候，不仅需要对管道材料的经济实用性能加以考虑，同时还需要尽可能地对管道材料出现腐蚀现象的问题加以控制。对于一些具有非常强的腐蚀性的物质，需要对其进行充分考虑,以免对管道质量产生影响。在材料的选择上，应该确保其和生产工艺密切联系起来，选择比较合适的管道材料，以此来确保生产工作的顺利开展。
3.2管道材料的注意事项
在开展化工生产作业的过程中，管道是否具备良好的抗磨损性能以及抗腐蚀性能是选择管道时需要重点考虑的内容。由于受到不同压力的影响，使得管道的选择工艺也会存在一定的差异，甚至在进行部分管道的安装作业过程中，运用到了特殊的连接工艺，比如，在进行管道安装的过程中，在遇到GC1级压力问题的时候，首先应该考虑无缝钢管，通常情况下应该优先选择型号为GB6479以及GB5310的管道，面对一些特殊的情况，需要选择型号为GB/T8163的材料，除此之外，还应该借助超声波对这些内容进行全方位的检查，避免一些微小的裂缝问题的存在。面对各种内外界因素所带来的压力，在选择管道材料的时候，不可选择铸铁结构或者是碳素结构，当管道的温度持续高于425 ℃的时候，就需要将金属材料作为组成材料，并且要强化管道的防腐蚀处理工作。
4结语
总而言之，随着人们对化工设备管道的关注程度不断增加，怎样有效保障化工设备的管道设计质量是所有工作人员应该重点考虑的问题。文章通过对化工工程设备材料优化设计以及管道优化设计方案进行探讨，以此来实现提升化工工程设备管道以及材料设计质量的效果，从而有效保障化工设备管道设计工作的安全性。由此可见，对化工工程设备管道以及材料的优化设计方案进行研究，能够给后期化工设备管道以及材料设计的发展奠定坚实的基础。
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