化工设备布置及管材选择的优化

2023-01-03王攀胜谷学山苏黎明中国寰球工程有限公司北京分公司北京100012

化工管理 2022年17期

王攀胜，谷学山，苏黎明(中国寰球工程有限公司北京分公司，北京 100012)

0 引言

在化工生产过程中可能会涉及一些有毒、有害及腐蚀性的物质，一旦发生泄漏会带来安全事故，严重威胁工作人员的身体健康，给企业带来经济损失。为了保障化工企业的安全生产以及员工的生命安全与身心健康，做好化工设备的布置以及管材的选择工作是极其重要的一环。最佳的设备布置应做到满足工艺流程路径、设备运行安全、操作维修方便、排列紧凑整齐美观。同时，还要考虑流程顺序、操作空间、安全距离等各种要素符合实际生产的要求。质量性能优良的设备与管材是保障化工生产正常有序开展的前提。无论是化工设备的布置还是管道的选择都是化工生产正常开展的重要环节，设计单位及化工企业应高度重视。

1 化工设备的布置原则及优化建议

化工设备的布置原则主要是从工程场地的选择、设备摆放的设计以及设备的布置等方面入手，在布置原则的指导下采取优化措施，提高空间的利用率，在不影响工艺流程的前提下，将同类设备与操作性质相似的集中在一起，有效利用建筑面积，便于管理、操作与维修。工程在开展过程中，可能会出现各种各样的问题。找出问题的源头，总结问题出现的原因，不断总结经验，逐步提高化工工程活动的运行质量，促进化工行业的成长和发展。

1.1 化工设备的布置

化工设备在出厂的随机文件中，详细说明设备的具体使用情况，按照说明书上的安装流程有序展开安装工作，可以确保化工设备的正常运转。对设备的布置要遵循既定的工艺要求和安装说明，严格要求有关工作人员，严谨认真完成设备的布置安装工作。在实际的工作中，由于设备安装顺序不对而造成运行错误的情况比比皆是，安装顺序出现错误不仅会造成设备的运行错误，还会导致设备在运行的过程中有毒物质的泄漏，对工作人员的身体健康造成威胁。化工企业要选择正规企业制造的工程设备，注重考察设备的质量。这是因为正规厂家制造出来的设备质量有保障，可以满足化工企业对设备使用的要求，便于生产过程实际的操作和运行，而且在设备运行过程中如果发现设备在质量上存在问题，还可以向厂家进行索赔。

科学合理做好工程设备的布置工作，离不开专业人员的指导工作，操作人员要严格按照专业人员指导，按照安装流程完成设备的安装和布置，使设备满足化工生产的要求，确保后期设备的正常运行。在安装设备的时候，工作人员要穿工作服、佩戴安全帽等安全设备，确保自身的安全，在专业人员的指导下完成设备的安装工作。企业要制定一套完善的工作流程，对不遵循工作流程随意操作的员工要进行及时的教育或处罚，从而在企业内形成严格规范作业的风气。安装工作结束之后要对设备的性能进行复检，查看是否存在不符合要求的地方，并及时予以纠正。

1.2 工程场地的选择

工程设备选择完毕之后涉及到工程设备的安放，化工厂在条件允许的情况下要尽量选择场地宽阔、通风条件好的室外场所。在密闭的环境中，一旦发生泄漏，有毒物质无法得到有效排放，将威胁操作人员的身体健康。开阔的通风条件好的场所，空气流通状况好，便于有毒气体的及时排除，降低有毒气体的密度，有毒气体在与新鲜空气的交流中会降低密度，减少毒性，降低损害。宽阔的场所便于设备的集体摆放和安排，设备之间留有一定的空间和间隙，便于设备的日常检查和维修，延长设备的使用年限。工程场所的选择一定要按照相关的要求进行，要符合国家规定的标准，符合相关的安全规范。

化工工程场地的选择，要涉及到多个部门的工作和职责，当地政府要参与进来，谨慎的选择工程场所。既要保证场所的宽阔的通风，又要保证不影响当地居民的日常生产和生活，同时又要考虑到土地资源的价值，综合考量多方面的因素，政府要协同化工企业完成工程的选址工作，最好是选择在人口密度较低的地区。在工程场所确定之后，要遵循生态生产的原则，融入可持续性发展的理念，保护当地的生态环境。

1.3 设备摆放的设计

化工设备的摆放要遵循一定的原则，化工工程需要使用多种类型的设备，对于设备的摆放需要按照一定的标准和要求，不能任意摆放，以免影响后期的使用和操作。要按照工艺设计的要求、工艺流程顺序摆放设备，保障水平和垂直方向的连续性，避免物料的交叉往返，使得设备整体摆放有序、整齐美观，同时操作、维修方便。

化工工程中所涉及的设备类型是多种多样的，其功能和作用也是不相同的，发挥既有的空间资源的作用和价值，根据设备功能的不同，合理安排设备的摆放，对设备进行分区，相同功能的设备处在同一个位置，充分发挥设备的集体效益。由于设备是需要定期进行维修和检查保养的，所以要留出足够的空间，安放一些检查设备，便于后期维修人员的检查和相关的操作。

不同的设备具有不同的功能，一般来说会将设备分为辅助设备和主要设备，功能比较全面并且功能比较强大的主要设备处于核心区域，辅助设备按依次递减原则布置在周边，充分满足化工厂对于不同设备的需求。还要定期检查主要设备的核心部件，查看辅助设备的性能，确保工作的顺利展开[1]。

对于化工工程设备的优化，需要化工企业负责人明确自己的任务和责任，增强自身的责任意识，加强对施工活动现场的监督和管理，包括设备的运行情况和施工人员的操作情况，针对两者的表现对设备进行及时的改进和完善，使之更能满足操作人员的要求。化工工程设备操作者的水平也会影响设备性能的发挥，加强对操作者的技术培训，不仅可以提高化工生产的效率和质量，而且还会延长设备的使用年限。

化工工程的负责人在进行设备布置规划时，要注意到各个设备之间不是相互独立相互割裂的关系，而是处于紧密联系的状况，要明白各个设备组织起来共同构成一个完善的设备系统。设备系统要讲究层次性，将不同性能的设备按照功能和作用的不同进行分区摆放就是层次性的一个体现，更好地发挥主要设备和辅助设备各自的功能和作用。要注意的是，控制各个设备之间的距离，不仅是为了更好地区分各个设备，更是为了后期的检查和维修。为了构建完善的维修体系，企业负责人要重视维修设备的配置，购置一些维修用的专业设备，定期对化工设备进行检验和分析，测试工程设备的使用性能。

化工企业还要成立一支专业的队伍，负责设备和管道的检查、维修和保养工作，定期统计设备运行情况和在运行过程中所产生的数据，并进行分析，形成设备的日常运行数据的汇总资料。这样的方式会及时排除大的故障，防止由于设备故障而造成的停工停产，避免带来更大的经济损失。

科学技术的不断发展，也会推动化工工程设备的发展，一些更为先进、性能更好的设备也会逐渐研发出来。所以，企业要了解市场的发展情况，必要时可以对老旧的化工设备进行更换。

2 化工工程管材选择原则及优化的建议

化工工程除了要重视设备的布置工作之外，还要重视管材的选择，管材的选择要遵循一定的原则，同时还要对管材进行优化。在化工生产中，管道起到了重要的运输作用，正确选择管材不仅可以提高整个工程运行的安全性，而且还可以提高设备的运行效率。

2.1 管材选择的原则

管材的选择也要遵循科学的原则，做到科学选材，主要是遵循两大原则：第一个原则是实用性原则；第二个原则是经济性原则。

首先要考虑实用性原则。管道主要是承担化学物质的运输工作，管道的质量将直接影响运输的质量和效果，如何选择管道也成为工程负责人需要重点关注的话题。实用性原则讲究的是管道的实用性，管道的设计和管道的材料是否与化工工程的设计需求相适应，使用这种管道材料制造的管道能否高效顺畅的运行，这些都是在选择管道时应该考虑的实用性问题。一切从实际出发，做出科学合理的选择是实用性的主要内容，从企业化工生产的需求出发，选择能够满足工程需求的管道，确定好管道的规格和性能，确保化工物料的顺利高效输送，保障整个设备运行系统的安全高效运转。

其次是经济性原则。经济性原则强调的是经济效益，购买管道要讲究经济效益，这也是企业需要重点考虑的问题。如今，随着化工行业的竞争力不断加大，要想在市场中占据一席之地，不仅要生产出质量上乘的产品，而且还要保证净利润[2]。所以，企业要在确保质量的情况下，选择性价比高的管道材料。不同的化工工程需要不同规格的管道，规格不同，管道的价格不同，企业要根据自己的需要购买相应规格的管道。目前，市场当中比较常见的管道材质有不锈钢材质管道、碳素钢材质管道、低合金钢材质管道。经过时间和实践的检验，可以发现，这些材质具有高性能、使用年限长的优势，购买这一类的管道材料可以延长使用年限，降低管道购买成本，节约了材料资金，为企业的发展增添了经济效益。

对于这两大原则，实用性原则和经济性原则，要区分主次位置。一般来说，实用性原则占据第一位，经济性原则占据第二位，也就是说在购买和选择管道材料的时候，要先确定规格和质量，然后在同层次的材料中选择价格较低的，这样才能确保整个化工生产的安全顺利开展。

2.2 管材优化的建议

对于管材优化的建议主要是严格做好管材的选择工作，实践出真知，在具体的生产实践中，人们发现管道材料的参数(主要指是管材的性能、管道的直径以及管道的厚度等)会随着外部环境的变化而变化，外部环境压力和温度的不同以及生产工艺的不同都会造成管材的差异，所以在选择管道的时候一定要遵循严格的质量标准，确保满足技术规范[3]。对于管道材料的生产，国家专门出台了相应的标准，相关生产部门要严格按照国家出台的安全规范，有序展开管道制作工作。在管道优化的过程中，要找准影响管道性能的因素，从管道的设计温度、管道设计压力以及输送介质等角度出发，确保管道材质的耐腐蚀性。由于采购完管道材料之后，需要将管道材料与一定的设备相连接，如果长度或者是直径存在问题还要进行加工和处理，所以还要保证管道的可加工性，确保管道可以较好地适应环境。

管道的主要作用是承担物料运输工作，运输的化学物质多是有毒、有害或具有较高腐蚀性，所以管道的耐腐蚀性能是重要的考量指标。要对管道的性能进行测试，将性能较好、抗腐蚀性较好的管道放置在腐蚀性较强的部位，并且要对管道的质量和管道所面临的温度和压力进行反复的测量和检验，确保管道的正常运行。

对于管道的优化工作，由于涉及的内容比较多，专业性较强，需要专业的工作人员进行指导，在选择管道材料的时候，要由专业的工作人员参考相应的数据做出选择工作。同时也要重视对于管道性能的测试以及管道的加工安装工作，确保其能够与化工设备相互配合，充分发挥设备系统的作用和价值。先要确定好设备的规格，再选择合适的管道与之匹配。对于管道的测试工作，企业负责人也要给予足够的重视，管道的性能受周围环境的影响较大，企业要测试出最佳的环境条件，为管道的正常运行提供一个较好的环境。