摘要：在化工工程中，设备布置具有非常重要的意义。设备布置的好坏，能够在很大程度上影响到整个工程的运行，对人员安全也会产生重要影响。本文主要从化工工程中的设备布置介绍和管道布置基本原则着手，并分析了管道材料方面的优化设计。文中主要以某公司的醋酸生产作为案例进行分析，详细介绍了设备布置和管道材料的优化。
关键词：化工工程；设备布置；管道；材料优化
引言：
在当前的化工工程建设过程中，设计工作是非常重要的工作。由于在化工工程的生产过程中，一般都有一些有毒、易爆、易腐蚀的物质出现，这些物质假如处理得不好，就会对人体产生很大的危害。在化工工程的设计内容中主要包括的是化工工程的设备布置、管道的布置、管道的温度设计、管道的材料等方面。我们下面主要讲一下在化工工程中的设备布置以及管道材料的优化设计。
一、化工工程的设备布置以及管道布置
1、设备布置的基本原则
设备布置是化工工程中极为重要的一个方面，通常来说在进行设备布置的过程中必须要遵循以下几个方面的原则：首先，在进行设备布置的过程中必须要按照化工工艺设计的要求进行，具体来说，在实际的设备布置中必须要遵循幻弓生产流程。并且，同类的设备在不知的过程中还需要满足生产过程中对位差的要求；其次，设备的布置必须要按照不同的分区进行分别布置，辅助设备和主要装置在布置的布置过程中，需要将辅助设备布置在主要装置的下方，并且布置的位置应该处于安全的爆炸区内；再次，在设备使用过程中，为了应对设备损坏方面的问题，在设备布置过程中必须要考虑到工作人员维护的操作便利；最后设备布置的外观也是一个极为重要的方面，通常来说，设备的摆放应按照容器大小进行依次排序，除此之外，设备的摆放应尽量露天化，其主要原因在于通过露天摆放有利于通风和消防工作。
2管道布置的基本原则
化工工程管道布置需要按照一定的原则进行：首先在管道布置的过程中必须要符合相关的工艺流程，同时在布置过程中要尽量确保管道架空；其次，在管道布置过程中，应确保持合理的距离，通常情况下，管道突出部位之间的间距应保持在25mm以上；在此，管道在布置过程中，需保持气体从管道上方进入，另外管道也不能布置在吊装孔内和拆卸范围内；最后，在进行管道布置的过程中，要避免违规操作，不可跨越其他建筑物、设备等。
3案例分析
醋酸是一种常用的化学反应试剂，在人们日常生活中醋酸是经常用到的物质，醋酸的衍生物具有一定多样性，并且这些衍生物被广泛应用于各个领域当中。本文以醋酸为例，具体的分析了醋酸生产过程中的设备布置。按照醋酸生产的工艺原理及流程，在进行设备布置的过程中，应该对其设备进行分区布置。醋酸的生产流程主要包括四道工序，即：反映、。精馏、吸收、催化剂等。[1]按照以上四个工序，在实际的设备布置中，可将设备布置分为五个区域，即：反应区、精馏区、催化剂区、蒸汽区、中间管廊区。其中，在催化剂区，由于产生的蒸汽含有碘化物具有剧毒，因此为了避免对人体造成危害，在催化剂区的设备布置应该将催化剂区单独设立在一个独立的房间，并且房间内要保持良好的通风。而在反应区，由于反应比较剧烈，因此在进行设备布置的时候尽量将设备排列得紧凑一点，其主要作用是为了方便反应器工作。而在蒸汽区的布置，则应该确保机器与明或设备以及非防爆装置之间的距离。通常来说，按照装置吸收特点，可以将部分蒸汽区的设备安置在反应区，从而保持管道连线的通常，同时也可以节约空间。塔的位置因该尽量靠近道路的一侧，以便设备进行安装。在精馏区的设备布置事实上主要就是对塔的位置的设置。通常需要考虑到的因素包括：塔的间距、高度、管口、塔的平台等。另外，在管口布置的过程中需要注意到塔盘溢流的方向。在塔的方向确定后还应该注重管道回流口、取样口、进料口的通常，确保在实际布置过程中不会出错。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在塔的布置方式的选择上，应该保持脱氢塔、脱水塔、成品塔三个塔的直径在1000mm以上，通常来说，在实际布置中往往都会选择独立布置的方式。而对于塔的间距来说，应该确保设备间距大于800mm，塔周围的空间必须在1000mm以上。对于塔的高度，应确保工艺流程的要求，同时也要符合沸器的条件和操作要求，尽量保证楼层的高度在6000mm以上。
塔的再沸器是立式的，他与塔之间的管道线是越短越好，尽量靠近塔的装置；在设备布置完后，就要对管道的管口方位进行布置，在管口方位布置的时候，要对工艺流程，以及它的内部结构有一个很详细的了解，根据塔的结构配置出最优的位置方便塔的管道设计以及管道检修位置；在塔的平台以及梯子的设置过程中，平台的设计是为了便于仪表、阀门以及一些特殊零件的维修与操作。在布置塔的平台的时候，脱水塔以及成品塔的高度相近，所以，在布置的时候一般他们两个布置在一起，这两台塔是在框架内的，不需要设置平台了。当管口的操作高度高于一定的范围的时候，就需要加设小平台了。对于梯子进行布置的时候，梯子的方位是人面向塔壁的方向，梯子的高度在3~10米之间是最合适的，当梯子的高度超过12米的时候，就应该在中间设置一个小平台用来休息。
二、管道材料的优化
1、材料的选择
在化工工程的生产过程中，通常情况下生产出来的液体或气体都具有一定的毒性或易燃性。因此，为了避免气体泄漏，在管道材料的选择上必须要考虑到相关的经济性和实用性。除此之外，管道材料必须要具备较高的抗腐蚀性能。目前，锆在醋酸工业中应用极为广泛，通常情况下，锆可以用于制作设备容器、管道、塔盘、泵等设备。其主要原因在于锆在醋酸生产过程中腐蚀率非常低。[2]而在一些仪表、蒸汽、软水、冷冻水工艺中，可以选择一些惰性材料或抗腐蚀性材料，管道材料可以选择低合金钢或碳钢等。而在甲醇等化工生产流程上，应该按照其身产工艺的特点采用不锈钢304材料。
2管道材料的注意事项
在管道材料的选择上，总体来说应该确保管道材料具有较高的抗腐蚀性能，同时也要具有较高的经济价值和实用价值。但在实际中，压力的不同，管道的选择也存在较大的不同。一般情况下，当管道面临的压力为GC1级别时，应该采用无缝钢管，通常来说选择GB5310管道或GB6479管道较为适宜。而当采用GB/T8163管道时，管道在使用前应该通过超声波检查，通过之后方可机行使用。除此之外，在管道压力为GC1级别时，管道不可使用碳素结构钢或铸铁材料，其主要原因在于碳素结构钢和铸铁难以承受425度的高温状态。另外，在金属材料管道的使用过程中，应避免材料受到腐蚀。
结束语：
化工工程的生产过程中设备的布置以及管道材料的选取必须引起一定的重视，化工过程中的设备布置不仅仅是生产流程顺利运行的保障，也是员工的生命安全的保障。化工过程中会有各种的具有腐蚀性或者毒性的液体以及气体出现，如果设备布置不合理或者管道材料的选取不当，可能会造成有毒液体或者气体的泄漏，危害员工的安全。所以，化工工程中的设备布置以及管道材料的选择必须引起一定的重视。
参考文献：
[1]王家聪，胡婧婧. 化工工程设计的安全问题探究[J]. 化工管理，2017，（07）：134.
[2]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.
[3]黄晓蕾. 化工工程设计的安全问题探究[J]. 科技创新与应用，2017，（18）：99.
[4]郑颖，石桂珍，卢金帅. 化工工程设计中的安全问题研究[J]. 科技展望，2016，26（25）：85.
[5]陈菲. 化工过程设计中安全问题的研究[J]. 化工管理，2015，（14）：232.
论文作者:朱万涛
论文发表刊物:《基层建设》2017年第36期
论文发表时间:2018/4/4
标签：管道论文; 设备论文; 过程中论文; 化工论文; 材料论文; 醋酸论文; 工程论文; 《基层建设》2017年第36期论文;