化工工艺设计的要点分析

2020-01-14周恩深

化工设计通讯 2020年3期

周恩深

（协鑫工业设计研究（徐州）有限公司，江苏徐州 221000）

化工工艺对整个化工生产环节产生直接的影响，起着举足轻重的作用。化工工艺是根据化工生产实际情况而形成的，所以应该重视化工工艺设计，以确保操作者与设备的安全性，避免给化工企业带来不必要的人身和财产损失。在化工工艺设计的过程中，应该严格按照国家法律法规来进行，且在应用到实践时，需要严格执行相应的规范标准，及时发现所存在的安全隐患，并且分析确定最为合理的处理方式，以促进我国化工领域全面的发展和进步。

1 化工工艺设计概述

化工生产过程中，所应用的工作方式具备较高的技术水平，操作流程也更具复杂性，同时生产是在该模式之下才能有序的开展下去，这是以高水平的化工工艺作为基础开展的。化工工艺设计人员要结合当前的技术研究结果、科研成果来合理地确定化工工艺，从而形成更加有效的工作模式。

结合当前实际情况分析可以发现，在化工工艺设计环节，应该从全面的角度出发来进行研究与分析，掌握精确的数据信息，确保所编制的内容与既定的工作模式完全一致。由于当前的生产模式有着较高的复杂性，各个生产工艺各不相同，所需要的设备种类也比较多，这就导致在实际生产环节中可能存在比较严重的质量与安全方面的问题。因此，应该组织专业人员对任何一个环节做好监督与管理，进行全面的质量控制。在化工原料生产阶段，因为要进行原料的各个方面实验，在该环节中容易存在很多不稳定的因素，所以在化工设计管理环节应该进行更加精细化管理，确保所设计的方案达到科学性与合理性的要求，进而全面提升化工工艺质量水平。

2 化工工艺设计中应注意的问题

2.1 安全问题

任何一个行业领域，在生产经营阶段，其安全管理都是极为重要的工作，化工领域亦是如此。因为化工行业有着比较高的特殊性，所生产的产品大多都具备毒害性质，所以化工企业对于安全管理要求更高，必须要针对实际生产中所产生的安全问题展开必要的研究与分析，总结出切实可行的处理办法，以消除安全问题。

应该全面地提升化工安全设计水平，选择使用具备更高安全性的化工工艺设计方案，具体就是在进行工艺物料、阀门、管道等设计过程中，确保可以达到安全质量的技术标准。比如检查确定物料的化学性质与稳定性，确保设计方案满足安全性标准的要求。

2.2 安装设计问题

化工工艺设计环节、设备安装设计是关键性的技术环节，其中包含设备布置、设备支架、设备安装检修和施工方案设计等多项工作。但是当前有部分的化工企业并未充分的重视安装设计，也没有严格按照标准开展设备安装设计，导致生产无法顺利进行，影响化工生产的质量与安全。此外，还有些化工工艺设计人员对于安装设计工作没有提起足够的重视，造成一些设计方案存在明显的不足，出现严重的返工问题。因此，在设备安装施工前，必须要做好设备的安装设计，其中包含最佳安装位置设计、管道运行的安全性与通畅性设计等。

3 完善化工工艺设计措施

3.1 压力分析

管道设计是化工工艺设计中比较关键性的工作，同时也是核心工作，因此，在具体的设计环节，要充分了解法律法规的基础之下采取必要的处理措施，进而可以使得化工工艺设计水平得到很大的提升。管道设计环节中所存在的压力，需要结合实际情况做出必要的分析，从而可以保证管道设计水平得到很大的提升。

3.2 设计要点

管道设计环节，必须要将安全性作为主要工作来考虑。还要综合分析各种不确定性因素，与相关的规范和准则综合考虑分析，从而可以更好地消除设计中所存在的不合理问题。此外，设计人员需要充分了解各项技术材料与设备性能，从而可以充分利用各项数据与资料，防止出现安装时存在过大偏差的情况。此外，还需要采取有效的应对措施来解决化工装置安装中所存在的问题，以提升化工工艺的安全性。

3.3 材料选择

设计人员在选择材料的过程中，需要综合分析材料的性质，然后才能做出正确的选择，以发挥出材料的性能。与此同时，还应该重视材料应用环节中所存在的任何问题，要采取必要的预防应对措施，以提升化工工艺水平。当前我国应用最为普遍的化工材料包括铸铁、碳钢、合金钢。在应用碳钢材料时，禁止与GC1级压力管道一起使用；而选择使用无缝钢管时，才能与GC1级压力管道一起使用。如果管道内部输送介质是毒害性、可燃性的介质，可以应用碳钢，但是也要尽量不使用或者少使用，这是因为在温度超过425℃的情况下，碳钢会发生石墨化现象，会造成非常严重的危害。

3.4 阻火器

3.4.1 设计阻火器的要点

因为部分工艺介质的特殊性，输送管道极易出现燃爆或者爆炸的情况。为防止火焰在管路系统中扩散，引起次生事故，对于可能发生爆燃和爆炸的管路系统应设置阻火器。

3.4.2 阻火器的选用

一般来说，阻火器在选择的过程中，首先要结合现场的实际需要来进行选择。在阻火器位置与点火源方向明确后，就能够合理地确定单向、双向阻火器。此外，还需要按照工艺气体或者蒸汽爆炸等级来确定合适的阻火器类型，所应用的阻火元件间隙必须要符合标准。

3.5 安全阀

3.5.1 安全阀的设置

安全阀设计的过程中，该设备的压力必须要控制在外部压力以下，同时还需要确保设备或者管道系统出口被直接阻断。安全阀的安装位置也是比较重要的，通常都是安装到压缩机出口管道的位置上，也有些特殊情况设置到经过气流的管道位置上。

3.5.2 安全阀的选用

安全阀在选择的过程中，应该充分考虑到施工工具要求，同时需要结合工艺标准来明确公称压力、温度以及通径等数据。应用全开启的安全阀结构形式，对于气体或者蒸汽的排放效果是比较好的；扳手操作方式的安全阀结构形式，对于水蒸气、清洁空气等介质的排放有着比较好的效果。因此，应根据实际使用条件和工艺状态来选择合适的安全阀形式。

4 对未来化工工艺设计的展望

4.1 化工工艺设计要体现低能耗

当前我国很多化工企业或者管理者都会将实际生产环节中的能源成本看做是整个生产环节中的总成本关键性组成部分，而实际上化工生产并不是如此的。化工工艺设计环节，其关键性的问题就是有效地处理基础建设投资与能量消耗等部分，同时还需要进行工艺的优化，以降低成本、提高效率，也就是说化工生产领域应该从能量消耗、生产投资的角度出发，要发现二者之间的平衡性，从而可以达到经济效益的全面提升。

4.2 化工工艺设计要体现环保意识

现代社会发展的背景之下，化工领域就演变成为能源消耗量巨大的一个行业，同时也会给环境造成严重的问题，而近年来我国经济持续发展之下，人们的环保意识得到了很大的提升，化工企业要想实现全面的发展和进步，就必须顺应时代的发展，应用先进科学技术来促进化工工艺水平的提升，要加强原材料的回收与再利用，从而可以有效地降低能源的消耗。此外，在化工工艺设计环节，应该进行方案的不断优化与设计，从而可以有效地处理环境污染方面所存在的问题，达到发展与环保的平衡效果。