王敏泽 刘勇
江苏太白集团有限公司 江苏镇江212006
摘要：随着社会经济的不断发展与进步，促使化工工程的不断增多，然而对化工设计的要求越来越多。因此，在实际生产中倘若不注重管理方面的强化，或无法科学合理的规划设计以及恰当的选取施工材料，可能导致各种事故，引起有毒有害、容易燃爆和较强腐蚀性的物质严重污染环境，使人们身体受到伤害。
关键词：化工工程;设备布置;管道材料;优化设计
引言
随着我国社会经济的快速发展，化工工程的发展规模变得越来越大，在进行化工工程建设的过程中，相关企业一定要严格把控设备管道和管道材料的质量，在前期做好相应的优化设计工作，如果设备管道和管道材料的优化设计工作做的不到位，将会直接影响后期化工工程的建设质量。由此可见，想要保证化工工程的建设质量则必须要从上述两个方面入手，根据实际发展情况，做好相应的优化设计工作，对于设备管道的质量进行实时监督，一旦发现设备管道质量存在问题，则要进行第一时间的处理，这样才能有效避免泄漏问题的出现。
1设备以及管道的合理布置所具备的重要性
在化工工程的有效设计过程中，设备以及管道的具体布置主要是通过生产工艺的实际要求展开合理选择和有效设计的，所以，设备所具有的功能、管道、关键设备以及仪表等各个附件之间存在的连接关系均必须对生产工艺整个流程的实际需求做到满足。此外，因为化工工程具有一定特殊性，在生产过程中会有多种危险系数较高的化学物质、多种压力容器以及管道。因此，在设备以及管道的实际布置中必须符合安全生产的一切要求，必须合理细致化的分区域存在不同类型的各种容器、设备以及管道，在必要情况下设置有效的安全保护装置以及防护设施。此外，设备以及管道布置的终极设计方案在工程建设的经济方面具有直接决定权，一方面，在工程的整体投资中，化工工程中所需的设备以及管道材料等方面的成本具有很大占比，因此有效优化设计方案能够使工程投资实现最大化减少。另一方面，设备以及管道的合理布置计划对工程的实际施工和后期的正式生产具有直接影响，首先，倘若设备以及管道的有效布置缺乏合理性，会导致设备和管道在实际安装中缺乏可行性的技术，需要在实际施工中对设计进行临时更改，甚至可能需要对设计方案展开大范围的变更，势必会延误工期，进而使成本支出得到变相的增加。其次，设备和管道缺乏科学性的布置，则会使工程无法达到实际的工艺要求，甚至会一再的出现故障或者出现安全隐患，进而对化工工程产生经济效益的影响。因此，基于现阶段化工企业不断的扩大生产规模，且工艺流程逐渐走向复杂化，设备以及管道的有效布置显得尤为重要。
2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。
3管道材料设计的重要性
在化工工程的建设中，管道的作用在于有效连接各种不同的设备、仪表和容器，并快速的输送介质，其是一项重要的设施，因此，管道位置的不同，需要接触到各种不同的介质，其中介质具有各种不同形式的物理形态、化学性质以及温度和压力。然而因为化工企业在实际生产中所需要的原材料、半成品以及成品等一般具有非常强的腐蚀性，同时在生产工艺中需要通过高温和高压等特殊处理，进而要求管道材料必须具备较强的抗腐蚀性，才能使生产得到安全的保证。此外，在化工工程中对于管道的布置通常采取架空方式，同时管道内部由于介质的流动以及产生的压力，导致管道必须承受非常大的作业压力，所以，要求管道材料必须具备一定的物理性能。
4化工设备管道安装问题危害
近几年我国石油生产量呈现出逐年增长的趋势，在这样的前提背景下，对于我国石油化工设备管道的安装水平有了更加严格的要求，只有保障设备管道的科学有效安装才能保证对石油的稳定运输，但是在设备管道进行安装的过程中存在各种各样的问题，其中最为主要的就是前期的设计不够合理，在安装的过程中没有展开科学有效的管理工作，这就直接导致由于安装不合理而引发的安全事故。如果管道的安装出现问题，则会导致油气的泄漏，油气一旦泄漏，不仅会造成经济上的损失，同时还会对周围的环境造成严重的污染。由于油气的毒性都较大，如果扩散到外部环境中，则很容易出现爆炸事件，这会对工作区域内工作人员的生命财产安全构成极大的威胁，因此必须要做好设备管道的安装工作在前期进行科学合理的设备管道与材料优化设计工作。
5化工工程的设备以及管道合理布置的原则
5.1在布置设备过程中坚持的基本原则
在化工工程建设中设备布置是一个十分关键的环节，因此，在化工工程的实际建设过程中必须对设备展开合理的布置，通常情况下需要严格按照以下几点原则：①场地的合理选择。尽量选择相对宽阔且露天的地方来展开设备的合理布置，主要原因是在化工实际生产中容易产生各种有毒有害物质以及腐蚀性较强的气体，如果选择在封闭的环境中则可能严重威胁到工作人员的人身安全。所以，尽量选择具有较好通风性的区域，同时必须切实落实安全防范工作②规范设计外观。为了使运作过程中发生错误现象的可能性实现减少，在化工工程中有效布置设备时，必须尽可能的具备一定的整齐性和规范性，按照正确顺序一一摆放，进而使其外表表现的更加美观。③合理布置设备。在化工工程的实际建设过程中所涉及到众多种类的设备，在具体布置过程中必须遵循工艺设计的相关要求，首先需要对生产过程做到有效把握，然后根据这个特定的顺序来合理布置设备。尽量将同一类型的设备做到集中布置，当然必须使其具备合理性，只有合理且规范化的布置设备，才能使后续工作的得到顺利开展的保证。④分区域布置。每种设备都具备了自己独特的功能，在设备的具体布置过程中需要充分考虑到每种设备所具备的性能，根据性能的不同将其在不同的区域中展开相应的分配。例如，为了防止因为化工事故的发生而产生多米诺效应，在针对主要设备进行布置时需要考虑到对其有辅助作用的设备，在主要设备附近的下风口处的安全位置安装辅助设备。这样不仅使布置效率得到了提高，而且使布置具备了较强的合理性。此外，梯子的布置同样是一项重要工作。首先需要将梯子放置于面朝塔壁的位置，高度尽可能设置在3～10M之间。如果因为实际需要不得已必须增加梯子高度时，则需要考虑布置休息平台。
5.2管道布置的基本原则
设备布置需要有一定的原则，而在化工工程的建设过程中另外一个非常重要的布置，就是管道的合理布置。一般情况下，在布置管道时需要遵循几个关键的布置原则：第一，管道布置的基本流程。相关工作人员在布置管道的过程中一定要严格遵循基本的化工工艺流程，可以减少设备占用的面积和空间，还可以方便工作人员后期对管道进行定期的维修和相关检查工作，在具体布置管道时要尽可能的把管道进行架空。第二，保证管道布置的安全性。管道布置一定要有合理性和安全性，否则会容易出现很多各式各样的问题，为了降低类似问题的不断发生，在布置管道时要特别注意两个方面的问题：一是在安装需要从下面进行穿透的管道时，要考虑多面的因素，不能穿透一些建筑物和其他重要的化工设备，更不能利用一些工艺装置来布置化工管道，这些都是不科学、不合理的。二是不可以在需要拆卸的位置和一些有吊装孔的里面布置化工管道，还要注意气体排出的正确布置位置，应该是从主管道的上方进行排出气体。第三，距离一定要合理。化工工程在操作过程中需要用到很多的管道，在布置管道时一定要全面的分析和研究管道之间最适合的安全距离，不可以随意的布置管道的距离。第四，要考虑管道的使用材质。管道的材质多种多样，不同管道需要不同的材质，使用固体材质做成的管道需要重点考虑其可以弯曲的半径，而气体管道就有所不同了，需要严格按照国家的相关规定进行布置。
6优化化工工程设备布置的策略
在化工工程的实际建设中，必须深刻认识到合理布置设备所具备的重要性，不断仔细观察以及掌控实际施工中的具体状况，根据实际情况采用科学、合理的手段优化设备的布置。细致化讲，在优化设备布置的过程中不能偏离工艺设计的具体需求，特别是设备布置的实际顺序以及流程，必须高度符合国家要求、设备正确的安装流程以及使用过程中的注意事项等。例如，在布置同一类型的设备时，尽可能选择集中安装的方式，利用位差使设备之间存在顺序以及关系得到较好体现。同时，由于设备具有各种不同的功能，在布置这类设备时，需要对设备的实际运作需求做到深入了解，多数设备并非是以单独形式存在的，其可以组成一个设备体系，主要由主要设备和辅助设备两种组成，其中辅助设备的安装必须与主要设备保持在一定安全距离范围内，一般布置位置选择在主要设备的下风处。此外，多数情况下，化工工程的设备需要选择在露天环境中展开布置，在实际布置中需要从风向以及空间利用方面展开考虑，同时根据实际的场地情况对设备位置进行合理的优化，使空间利用得到优化。
7化工工程管道优化设计
（1）严格按照工艺流程进行管道设计。在进行工程管道优化设计的过程中，首先需要严格按照工艺流程来进行优化设计，设计人员在具体的设计过程中，可以根据实际情况采取架空的处理方式，通过这样的方式，既能节约空间同时还能保证管道的质量。(2)控制好管道间的距离。在对管道进行布置的过程中，一定要严格控制好管道之间的距离，由于部分管道较为突出，因此在对其距离进行控制的过程中应该控制在2.5厘米以上，这样才能达到优化设计的目的，如果无法对管道间的距离进行有效控制，就很容易导致由于管道设置过于密集而出现一些安全事故。(3)科学合理的选择安装位置。在对化工工程管道进行安装的过程中，一定要对安装位置进行科学合理的设计，如果安装位置设计不合理，则很容易导致气体从管道上方进入，为了避免该种情况的出现，在对管道进行安装的过程中则必须要避开吊装孔区域以及拆卸区域。如果在安装的过程中直接将位置安装在这两个区域以内，则很容易导致危险事故的发生，化工工程管道会遭到极大的损坏。(4)避免出现跨越设备的情况。在对化工工程管道进行安装的过程中，要避免出现跨越设备和建筑物的情况，由于在安装的过程中经常会出现沿地面安装的情况，因此很容易遇到一些设备和建筑物，此时就需要绕开设备和建筑物。
结语
由于化工工程中设备以及管道的合理布置与否，直接关系着生产过程中的工艺要求和具体的施工进度，因此，在正式施工之前反复多次的论证以及优化实际方案是一项重要环节，以保证实际施工的正常开展以及工作整体质量符合设计要求。
参考文献
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