化工工藝及化工設(shè)備適應(yīng)性設(shè)計

摘 要：基于對化工企業(yè)的重要地位、化工行業(yè)的高危險性以及化工生產(chǎn)對環(huán)境的破壞等諸多方面考慮，我們有必要對化工工藝以及化工設(shè)備適應(yīng)性設(shè)計進行優(yōu)化，使其更加先進、合理，以增強化工企業(yè)的綜合實力。

關(guān)鍵詞：化工工藝;化工設(shè)備;適應(yīng)性設(shè)計

改革開發(fā)以來，我國化工行業(yè)滲透到各個領(lǐng)域，逐漸成為國民經(jīng)濟中不可或缺的重要組成部分，對于人類經(jīng)濟、社會發(fā)展都具有重要的現(xiàn)實意義。企業(yè)在追逐效益的同時，環(huán)保節(jié)能等問題也接踵而來。如何提高化工工藝水平，提升化工設(shè)備工作性能，已經(jīng)成為化工企業(yè)發(fā)展道路上必須攻克的難題。

1 化工工藝及化工設(shè)備適應(yīng)性設(shè)計的重要作用

化工工藝即化學(xué)生產(chǎn)技術(shù)，是指將原材料經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)變成產(chǎn)品的一系列方法和過程，同時也包含了實現(xiàn)這一轉(zhuǎn)變的所有措施。化工工藝主要包括三個主要步驟：原料處理、化學(xué)反應(yīng)、產(chǎn)品精制?；ぴO(shè)備是化工生產(chǎn)的工具，化工生產(chǎn)過程的正常運轉(zhuǎn)，產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量的控制和保障都離不開各種化工設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)，化工設(shè)備的選配也必須適應(yīng)化工生產(chǎn)工藝的需要[1]。化工工藝與化工設(shè)備是化工生產(chǎn)過程中兩個重要影響因素，它們對化工企業(yè)的發(fā)展有著十分重要的作用。

1.1 可以提高設(shè)備的實用性

在傳統(tǒng)化工生產(chǎn)中，化工工藝與化工設(shè)備適應(yīng)性較差，降低了化工設(shè)備的應(yīng)用性能，也阻礙了化工工藝水平的發(fā)揮。對兩者的適應(yīng)性進行設(shè)計，目的是希望設(shè)備性能能夠與生產(chǎn)需求和生產(chǎn)工藝相匹配，使二者的使用效果可以最大限度地發(fā)揮出來，同時確保化工工藝各個環(huán)節(jié)能安全、穩(wěn)定地進行。

1.2 可以降低環(huán)境污染

眾所周知，化工生存中排放的污染物毒性高、數(shù)量大、種類多，在化工產(chǎn)品加工、貯存、使用和廢棄物處理等環(huán)節(jié)中，都可能會產(chǎn)生大量有毒有害物質(zhì)。在全球提倡綠色節(jié)能環(huán)保的大環(huán)境下，化工企業(yè)在兼顧效益的同時也在努力探求降低能耗、減少污染的新路徑。通過優(yōu)化工工藝及化工設(shè)備適應(yīng)性設(shè)計，可以促進化工反應(yīng)過程更加綠色、高效，同時還能對化工設(shè)備制造出的物質(zhì)進行綠色處理，這一做法不僅提升了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，而且還有助于化工企業(yè)在環(huán)保節(jié)能方面的發(fā)展。

1.3 可以減少設(shè)備故障

化工行業(yè)屬于密集型產(chǎn)業(yè)，化工生產(chǎn)過程會涉及到大量的機械設(shè)備，一旦設(shè)備出現(xiàn)故障，會影響整條生產(chǎn)線的正常運作。因此，化工企業(yè)每年都會在設(shè)備維護方面投入大量的人力、物力。而優(yōu)化化工工藝及化工設(shè)備適應(yīng)性設(shè)計，能夠提高設(shè)備檢修速度，降低企業(yè)設(shè)備維護成本。比如，如果可以對浮頭式換熱器的參數(shù)與細節(jié)有一個很好的掌控，那么對設(shè)備長期穩(wěn)定運行是十分有益的。

1.4 化工工藝及化工設(shè)備適應(yīng)性設(shè)計可以提高生產(chǎn)能力[2]

化工企業(yè)生產(chǎn)能力與化工工藝和化工設(shè)備有很大的關(guān)系，因為化工工藝和化工設(shè)備可以直接影響化工生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)成本以及生產(chǎn)安全性，而這些又恰恰對企業(yè)生產(chǎn)能力起到?jīng)Q定性作用。對化工工藝和化工設(shè)備適應(yīng)性進行優(yōu)化，要根據(jù)化工企業(yè)實際情況進行，這樣才能使各種生產(chǎn)資源充分發(fā)揮自身作用。

2 化工工藝及化工設(shè)備適應(yīng)性設(shè)計原則

2.1 低能耗原則

當下，環(huán)境污染、能源消耗問題越來越嚴重，為了配合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實施，各行各業(yè)都在積極采取措施降低能源成本、減少污染物排放?；て髽I(yè)在設(shè)計化工工藝和設(shè)備適應(yīng)性的同時，也應(yīng)當將綠色、環(huán)保、低能耗作為設(shè)計原則，運用先進的設(shè)計理念，從基礎(chǔ)零部件入手，在不影響設(shè)備正常運轉(zhuǎn)的提前下，將能耗降到最低。

2.2 耐用性原則

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，很多先進的技術(shù)理念、技術(shù)手段、生產(chǎn)設(shè)備都被廣泛應(yīng)用于各行業(yè)生產(chǎn)中，化工行業(yè)技術(shù)、設(shè)備更新速度也較快。所以，在進行適應(yīng)性設(shè)計時應(yīng)當用發(fā)展的眼光來看待問題。在設(shè)計初期，就要將設(shè)備的使用壽命納入到考慮范圍之內(nèi)，在后期設(shè)備維修保養(yǎng)時也方便統(tǒng)一進行，進而提高設(shè)備維護的工作效率。

2.3 安全性原則

化工行業(yè)是一個高危險行業(yè)，工作人員經(jīng)常在高壓、高溫的環(huán)境中作業(yè)，而且還經(jīng)常會接觸到有毒、有害、強腐蝕性物質(zhì)，對身體健康極易造成威脅。另外，化工企業(yè)一旦發(fā)生安全事故，對企業(yè)員工自身生命安全以及企業(yè)效益都會帶來巨大損失[3]。所以，在化工工藝和設(shè)備適應(yīng)性設(shè)計過程中，一定要對化工生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境、原材料等方面進行嚴格控制，降低危險事故發(fā)生的概率。比如，可以增添一些密封圈，避免有害氣體泄漏事件的發(fā)生。

3 優(yōu)化化工工藝及化工設(shè)備適應(yīng)性設(shè)計的方法

3.1 環(huán)保節(jié)能設(shè)計

環(huán)保節(jié)能不僅是促進化工企業(yè)長遠發(fā)展的內(nèi)在要求，同時也是維系人類生存的基本保證。在化工工藝及化工設(shè)備適應(yīng)性設(shè)計的過程中，一定要將環(huán)保節(jié)能理念貫穿其中，在幫助企業(yè)節(jié)能降耗的同時減少污染物的生成。比如，換熱管管束在以往的化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，非常容易產(chǎn)生噪聲污染。所以，在設(shè)計時要對其尺寸進行修改，降低設(shè)備運轉(zhuǎn)時噪聲污染的產(chǎn)生。有些設(shè)備的防震性能也需要提升，比如U型管的彎管設(shè)計，通過優(yōu)化防震夾持設(shè)計可以有效提高它的防震性能。為了更好地達到環(huán)保節(jié)能的效果，還可以在設(shè)計階段盡量選擇傳熱性能優(yōu)良的設(shè)備和保溫性能較好的材料，這樣可以減少熱量損失。

3.2 耐用性設(shè)計

化工生產(chǎn)、加工對所需設(shè)備的精密度要求較高，再加上長期在高溫或高壓的環(huán)境下工作，導(dǎo)致設(shè)備容易出現(xiàn)損耗，對生產(chǎn)安全和產(chǎn)品質(zhì)量都會造成不利影響。在設(shè)計環(huán)節(jié)，我們要充分考慮設(shè)備耐用性的問題，提高設(shè)備的利用率[4]。設(shè)備自身質(zhì)量與維修、保養(yǎng)工作是影響設(shè)備耐用性的兩個重要因素，設(shè)計人員應(yīng)當結(jié)合企業(yè)實際情況，對設(shè)備結(jié)構(gòu)、易損區(qū)域和零部件性能進行全面了解，制定適合的維護方案來達到延長設(shè)備使用壽命的目的，同時也可以讓設(shè)備維護工作變得更加簡便、高效。除此之外，還可以對設(shè)備種類進行劃分，以便設(shè)備維護人員可以快速檢測、及時處理故障。

3.3 防腐性設(shè)計

化工生產(chǎn)中通常會伴隨腐蝕問題，如果得不到有效控制，那么勢必會影響工作人員的身體健康以及化工設(shè)備的使用壽命。比如，在對裂化裝置進行設(shè)計時，一旦將原料比例調(diào)大，則會直接影響裂解效果，還會使生產(chǎn)效率降低。對于這種問題處理方式，是將旋閥塔盤裝置設(shè)計安裝在裂化裝置上部，下部采用顧射塔盤結(jié)構(gòu)，這樣既符合生產(chǎn)要求，也有利于提高生產(chǎn)效率。

在進行乙烯裂解工序時，原材料在加熱過程中，會對設(shè)備上方的管道造成一定損壞，容易引發(fā)原料泄漏事故。經(jīng)調(diào)查分析，導(dǎo)致這一問題的主要原因是煙氣中存在大量腐蝕性物質(zhì)，它們會對設(shè)備上方管道產(chǎn)生腐蝕作用。在化工設(shè)備適應(yīng)性設(shè)計中，要對出料口和進料口進行調(diào)換，避免煙氣管道遭到腐蝕。

3.4 安全性設(shè)計

化工工藝和化工設(shè)備是化工生產(chǎn)中與安全性聯(lián)系最為緊密的兩個環(huán)節(jié)，由于化學(xué)反應(yīng)中通常會伴有壓力升高、溫度變化、有毒有害物質(zhì)生成等不安因素，而這些又是導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)裂縫、泄漏、變形等問題產(chǎn)生的罪魁禍首，所以對化工工藝和化工設(shè)備而言，提高安全性是最為重要的。例如，做好化工設(shè)備上壓力、溫度、密封傳感器等防護設(shè)計，在化學(xué)反應(yīng)過程中加入不會影響反應(yīng)流程的防護材料，這些措施都具有提高化工生產(chǎn)安全性的作用。

4 結(jié)束語

我國綠色環(huán)保建設(shè)進程正在緊鑼密鼓的進行，化工領(lǐng)域工藝與設(shè)備適應(yīng)性的設(shè)計工作也在不斷完善。作為化工企業(yè)正常運行的基礎(chǔ)，我們應(yīng)當盡量協(xié)調(diào)好兩者之間的關(guān)系，使其相互適應(yīng)、促進，確?；どa(chǎn)各個工序可以順利進行，也為環(huán)境保護貢獻一份微薄之力。

參考文獻：

[1]馬曉晨.化工工藝及化工設(shè)備適應(yīng)性設(shè)計[J].化工設(shè)計通訊，2019，045（05）：120-121.

[2]朱亮.分析化工工藝與化工設(shè)備的適應(yīng)性設(shè)計[J].化工設(shè)計通訊，2017，43（3）：98.

[3]李會元，王武鳳，王春波等.化工工藝及化工設(shè)備適應(yīng)性設(shè)計[J].化工設(shè)計通訊，2019，45（11）：69-70.

[4]王奕博，劉廣地.促進化工工藝及設(shè)備適應(yīng)性設(shè)計的方法[J].設(shè)備管理與維修，2019（14）：194-196.

作者簡介：

王京璽（1965- ），男，漢族，山東平度人，講師，大學(xué)本科，研究方向：高分子材料、植物染色、印花等。