关键词：化工工程设备；管道；管道材料；优化设计
1 化工工程设备管道的优化设计
1.1 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。
1.2 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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆第三，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 化工工程管道材料的优化设计
2.1 化工工程材料的优化选择
化工工程管道的使用状况与材料的选择是息息相关的，材料的质量决定管道实际的应用质量。比如在化工生产以及产品运输过程中，由于其对象大多为化学物品，包括腐蚀性物质，易燃易爆物质等，所以对于管道的材料有着特殊的要求。在管道材料选择时，材料自身的特殊性能是首要考虑对象，比如锆作为一种化学材料，在醋酸工业中被广泛应用，而醋酸作为一种强腐蚀物质，在运输管道以及容器的选择上，需要采用耐腐蚀材质。材料的选择不仅影响着管道，并且在化工建设中，由于容器，设备，换热器等一系列工程设施参与着运输储存等任务，所以材料的选择也会对其造成相应影响，所以在工程管道的材料方面，要根据物质的特性进行选择，对于无腐蚀性物质的管道建设采用寻常材料即可，而对于强腐蚀性化学物质，则需要采用耐腐蚀性材料。在固体材质，以及蒸汽等特殊材质的生产工艺中，管道的材质需要具备一定的稳定性，对于蒸汽等特殊材质，因为其含有大量水分，所以需要对管道材料的防锈进行考虑，对于含有水分的气态物质，可以使用不锈钢以及合金等钢材作为管道的材料。以甲醇为例，其在实际生产过程中，并不具备腐蚀性特征，所以对于此类物质的管道材料选择，可以根据实际情况以不锈钢为主，如果面对复杂的情况，例如管道中物质为多种化学材料混合，无法确定其具体化学物质特征，就可以将316L 不锈钢作为管道的主要材料，而当管道中的运输物质为普通化学物质和强酸腐蚀性物质混合时，就需要对管道的耐腐蚀性，防锈性，耐高温等多个方面进行考虑，这时可以将 c276哈氏合金作为管道的主要材质。以上几点，充分说明了管道材料优化设计的重要性。在进行管道材料的选择时，一定要对化学化工产品进行研究分析，只有对其中物质的各种化学性能进行科学分析后，才能选择与之对应的管道材质。比如针对无腐蚀性物质，虽然也可以选用抗腐蚀性材料来进行管道加工，但是其选择方式并不适合经济效益发展，造成了资源的浪费，而对强腐蚀性化工物质，选用普通材质管道，就会对整个化工工程建设造成严重的安全隐患。工作人员一定要遵循不同物质对应不同材质这一原则，只有这样才能对管道设备起到优化效果，这也是化工工程设备管道材料优化设计研究的具体方案 之一。
2.2 化工工程管道材料设计的注意事项
在化工工程的管道材料设计中，不仅要对防腐防锈进行考虑，更要注意材料的多方面因素，比如材料的抗压性。化工工程管道材料设计的注意事项，一般以材料的抗压性为主，在实际的操作过程中，根据不同压强，选择不同的材质，当管道中的压力为 GC1级时，就需要对整个管道采用连接工艺，此时可以选用 GB5310钢管和 GB6489钢管，并对其进行无缝焊接。在管道建成后，特别是针对 GBT8163材质管道，针对其管道材质的特殊性，需要在建设阶段对其进行超声波检查，避免局部出现肉眼不可见的细微裂缝。管道在材质的选择过程中，一定要进行科学性的全面考虑，不能单单局限于一种情况，既要注意防腐，也要考虑到抗压。比如说铸铁材料和碳素材料，虽然在普通情况下可以用于化学化工管道中，但是一定要注意其温度上限，如果管内温度高于材料温度临界点，就会出现意想不到的问题。如果对管道内的抗压性进行考虑的话，这些材质明显不适合当作管道材质，就需要对其进行筛选排除。当管内物质多为高温气体时，就需要采用钨、钽、铌等难溶金属作为管道材质。以上便是化工工程管道材料设计的主要注意事项，在实际的操作过程中，需要对化学物质的特殊性，管道材料的具体作用进行展开操作，严格遵守注意事项，从而保证最终的设计结果。材料的选择优化方案应与化工建设需求相吻合，一旦遗忘某个因素或者设计结果与现实情况相差较大，不符合设计需求，不仅会损失大量的人力物力，还会对操作人员的人身安全造成威胁。
3 结束语
根据以上对化工工程设备管道与材料优化设计的研究，可以发现在化工工程中，设备的摆放位置，管道的优化设计，管道材料的优化选择，都是重要的注意事项，在化工工程大力发展的今天，这些因素也是相关人员的主要研究对象，其材料的选择优化不仅可以提高整个化工生产的工作效率，对于工作人员的安全也是一种保障，所以，化工工程设备管道与材料优化设计研究是未来化工工程发展的基础。
参考文献：
[1]周宁，邹永山 . 大型石油化工工程项目设备（物资）标准化物流研究及分析 [J]. 中国石油和化工标准与质量，2018，38（7）：11-12.
[2]石家庄正元塔器设备有限公司河北正元化工工程设计有限公司 [J].氮肥技术，2017，36（4）：10.
论文作者:李群
论文发表刊物:《防护工程》2019年8期
论文发表时间:2019/7/26
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