摘要：随着时代的发展，我国化工工程的建设范围逐渐提升，在此过程中，要想保证化工工程建设质量，就需要对化工工程中的设备管道以及管道材料展开优化设计，这种方式能够保证化工工程建设的全面性。在化工工程中，会使用一定量的化学物质，由于化学物质具有一定的腐蚀性，因此在实施化工工程的过程中，需要保证设备管道的建设质量，将化学物质对化工工程设备管道的影响降到最低，进而提升化工工程的建设质量。
关键词：化工工程；设备管道；材料；优化设计；分析
1导言
我国的化工行业近年来不断发展，它带来的益处使得人们对它是越发重视。尽管化工工程给我的生活带来诸多好处，但是如果在生产过程中不注意加强管理或是不能做到设计的合理规范和材料的恰当选取，那么就可能会产生很多有毒有害或是易燃易爆以及易腐蚀的物质来污染环境，对人们的身体造成伤害。
2设备和管道布置的基本原则
2.1设备布置的基本原则
一是场地的选择。尽可能地选择宽阔露天的地方来布置设备，因为在化工生产的过程中有可能会产生一些有毒有害物质或是腐蚀性气体，如果是在密闭的环境中就有可能对工作人员的身体造成伤害。所以，要尽量选择通风性好的地方，同时还要做好安全防范工作。二是外观设计要规范。为了减少在实际的运作过程中出现错误的可能性，在进行化工工程的设备布置的时候要尽可能地整齐规范，按照相应的顺序摆放，这样也会使其外表看起来更好看。三是合理布置设备。在实际的化工工程建设中所需要的设备种类繁多，在进行布置的时候要按照工艺设计要求，首先要整体把握生产过程，然后按照这个顺序来进行设备布置。尽量集中布置同类型的设备，当然也要保证其合理性。只有设备布置合理规范了，才能保证后续工作的顺利进行。四是分区域布置。每一种设备都有自己的功能，在进行设备的布置的时候能够充分考虑到它们各自的性能来将其相应地分配到不同的区域。比如为了避免由于化工事故而出现多米诺效应，对于一些主要的设备，在布置的时候要同时考虑到它们的辅助设备，将辅助设备放在主要设备的下风口安全的位置。做到这样这样不仅能够提高布置的效率也能够保证布置的合理性。此外，梯子的布置也是非常重要的。首先要将梯子朝着塔壁的方向放置，高度尽量保持在3～10m的范围内。如果由于实际需要不得不加长梯子的高度的时候，那么就要考虑休息平台的加入。
2.2管道布置的基本原则
一是遵循基本流程。在进行化工工程中的管道的布置的时候要遵循基本的化工工艺流程，为了尽可能少地占用空间，同时便于维护和检查，实际布置的时候要尽量做到架空管道。二是保证安全。管道布置不合理会出现安全问题，为了避免这样的情况出现，在进行管道布置的时候要注意两个问题：一是对于需要从底面穿插的管道来说，在进行布置的时候不能穿过别的建筑物或是设备，更不而能围绕着工艺装置来进行布置。二是拆卸区域和吊装孔内部是绝对不允许布置管道的，气体排出的时候应该是从主管道的上方。三是距离合理。化工工程中需要的管道很多，在进行布置的时候一定要考虑到它们之间的距离，不能随意布置。四是考虑管道的材质。不同管道的构成材料可能不同，对于一些固体材料的管道要考虑它们的弯曲半径，而对于气体管道的布置，要严格遵守国家的相关规定。
3化工工程管道材料的优化设计
3.1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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆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。在固体介质，以及蒸汽等特殊介质的生产工艺中，管道的材质需要具备一定的稳定性，对于蒸汽等特殊介质，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。
3.2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GB/T8163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。
4结论
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。
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论文作者:徐金川,王文刚
论文发表刊物:《基层建设》2019年第16期
论文发表时间:2019/9/9
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