化工工藝與化工設(shè)備的適應(yīng)性設(shè)計

李 霞

（常州海鷗化工設(shè)計研究院有限公司，江蘇常州 213000）

新時代的市場經(jīng)濟(jì)環(huán)境，為各個行業(yè)的轉(zhuǎn)型和發(fā)展帶來了新契機(jī)?；ば袠I(yè)是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱型產(chǎn)業(yè)，必須保持良好發(fā)展的態(tài)勢。但在化工工業(yè)生產(chǎn)的過程中，需要高度關(guān)注資源能源利用問題和環(huán)境污染問題，因此必須綜合考慮化工工藝的適宜性和化工設(shè)備的先進(jìn)性。化工生產(chǎn)過程中的質(zhì)量問題，產(chǎn)品本身和設(shè)備運行的安全隱患，都需要引起化工設(shè)計人員的重視，需要根據(jù)化工生產(chǎn)作業(yè)的實際需求，提出有針對性的設(shè)計方法，通過強化化工工藝與化工設(shè)備之間的適應(yīng)性，促進(jìn)化工生產(chǎn)作業(yè)有序進(jìn)行，為化工行業(yè)帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

1 做好化工工藝和化工設(shè)備之間適應(yīng)性設(shè)計的重要意義

對于化工設(shè)備來說，它需要在實際的化學(xué)生產(chǎn)過程中，突出設(shè)備的作用，并借助外界環(huán)境形勢，來保障化學(xué)反應(yīng)的穩(wěn)定性，提高化學(xué)反應(yīng)的安全系數(shù)。通過對化工設(shè)備類型的分析，可以把化工設(shè)備分為靜止機(jī)械和動態(tài)控制兩種基本類型[1]。對于化工生產(chǎn)作業(yè)來說，它需要在化工設(shè)備的作用下，為其提供外界方面的支持，通過專業(yè)處理設(shè)備的做功，促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)的逐步運行。通過對化學(xué)生產(chǎn)作業(yè)的工藝進(jìn)行分析，可以看出它是一個包括了元素、技術(shù)以及方法等多方面內(nèi)容的系統(tǒng)工程，在對裝備、材料進(jìn)行全面整合的基礎(chǔ)上，借助化學(xué)反應(yīng)形式，來完成對普通原材料的質(zhì)變反應(yīng)，突出化學(xué)用品的實用價值。對化學(xué)反應(yīng)過程進(jìn)行分析可以看出，在整個反應(yīng)過程中，所需用的外界條件因素具有多樣性，包括原材料的準(zhǔn)備、合理設(shè)置反應(yīng)方式，并且需要借助外界設(shè)備因素的支持作用。

1.1 降低環(huán)境污染

在社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展過程中，化工工業(yè)起到了重要的支撐作用?；すI(yè)不僅具有高耗能的特性，而且還存在高排放、高污染。社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，離不開化工工業(yè)，但必須要遵循可持續(xù)發(fā)展的模式，因此就必須要在綠色生產(chǎn)和環(huán)保發(fā)展理念的指導(dǎo)下，以可持續(xù)發(fā)展為目的，對化工工藝進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，同時也需要對化工設(shè)備進(jìn)行同步升級，以滿足工藝和設(shè)備的適應(yīng)性要求，確保所形成的化學(xué)反應(yīng)過程具備綠色化和高效性[2]。對于化工設(shè)備來說，應(yīng)對生產(chǎn)過程中的有效產(chǎn)物進(jìn)行妥善處理，采用綠色化的處理方式，在設(shè)備和工藝的緊密配合過程中，打造高效化的化工生產(chǎn)模式，并且可以提高產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量，使化工行業(yè)朝著環(huán)?；?、低耗能以及綠色化的方向持續(xù)發(fā)展。

1.2 確保設(shè)備實用性

通過對傳統(tǒng)的化工工藝生產(chǎn)模式進(jìn)行分析，導(dǎo)致存在效率低、污染排放高的一個主要原因，就是化工工藝和化工設(shè)備之間缺乏適應(yīng)性，所以無法創(chuàng)造出高效率的化學(xué)生產(chǎn)過程，化工設(shè)備應(yīng)用效果不佳，難以彰顯出工藝生產(chǎn)的實際效用。在對化工工藝和化工設(shè)備進(jìn)行設(shè)計時，必須確保兩者之間的適應(yīng)性，只有這樣才能在最大程度上彰顯出化工設(shè)備的實用價值，體現(xiàn)出化工工藝的可行性和先進(jìn)性，并且可以在化工工藝中遵循安全性與穩(wěn)定性的基本原則。對于化工企業(yè)來說，在針對化工工藝和化工設(shè)備進(jìn)行設(shè)計時，遵循適宜性的基本設(shè)計原則，不僅能夠滿足生產(chǎn)工藝、安全等基本要求，還可以在符合生產(chǎn)需求的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步促進(jìn)經(jīng)濟(jì)效益的提升。

2 在化工工藝與化工設(shè)備適應(yīng)性設(shè)計中需要遵循的基本理念

2.1 綠色環(huán)保理念

在針對化工工藝與化工設(shè)備進(jìn)行適應(yīng)性設(shè)計時，首先要求設(shè)計人員具備綠色化與環(huán)?；脑O(shè)計理念，并在此類設(shè)計思想的指導(dǎo)下，結(jié)合化工生產(chǎn)過程展開分析，從而采取有效措施解決噪聲等環(huán)境污染問題。產(chǎn)生噪聲污染問題的主要原因是由于化工設(shè)備在運行的過程中，出現(xiàn)了較大的震動作用所導(dǎo)致。為此，在針對工藝和設(shè)備適應(yīng)性進(jìn)行設(shè)計的過程中，應(yīng)結(jié)合綠色化與環(huán)?；脑O(shè)計要求，采取有針對性的控制措施，完善并優(yōu)化設(shè)計方式，對化工生產(chǎn)階段所產(chǎn)生的噪聲污染做到全面管控，提高化工產(chǎn)品的綠色生產(chǎn)水平，并朝著環(huán)保化的方向轉(zhuǎn)型。

2.2 耐用性設(shè)計原則

進(jìn)行化工工藝和設(shè)備的適應(yīng)性設(shè)計，就要對傳統(tǒng)的設(shè)計思想進(jìn)行改善，設(shè)計人員應(yīng)具備耐用性設(shè)計理念，將其融入到適應(yīng)性方案的設(shè)計過程中。除此之外，還需要充分發(fā)揮化工材料的使用效果，并在充足的基礎(chǔ)設(shè)施支撐作用下，延長相關(guān)材料和基礎(chǔ)設(shè)施的使用周期，保障化工設(shè)備耐用性，提升化工材料的實用價值，為后續(xù)的設(shè)備維修作業(yè)提供便利性支持，促進(jìn)養(yǎng)護(hù)工作有序進(jìn)行。

2.3 安全性設(shè)計原則

對于化工企業(yè)來說，在實際的生產(chǎn)過程中，所接觸的化學(xué)物質(zhì)具有多樣性，且毒性相對較強，部分化學(xué)物質(zhì)還具備腐蝕特性。若化學(xué)物質(zhì)長期處于高壓、高溫的環(huán)境條件時，則為安全隱患問題的發(fā)生提供了可能性[3]。為此，在化工工藝與化工設(shè)備適應(yīng)性設(shè)計過程中，需要將安全性等基本原則作為首要設(shè)計理念，在此類安全思想的指導(dǎo)下，提出有效控制措施，加大對化工產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)境、溫度的控制力度，保障產(chǎn)品制造流程具備規(guī)范性?；趪?yán)格要求，加大對材料和設(shè)備質(zhì)量的管控力度，確?；て髽I(yè)生產(chǎn)作業(yè)安全系數(shù)得以提升。

3 保持化工工業(yè)與化工設(shè)備適應(yīng)性設(shè)計的相關(guān)策略

3.1 優(yōu)化工藝參數(shù)

在化工生產(chǎn)作業(yè)中，工藝參數(shù)的設(shè)計非常重要，它屬于化工工藝中的必要條件，基于準(zhǔn)確的參數(shù)指標(biāo)，能夠使化工設(shè)備持續(xù)處于正常運行狀態(tài)。在實際生產(chǎn)作業(yè)中，所涉及的工藝參數(shù)具有多樣性，需要提出有針對性的優(yōu)化措施，保障工藝參數(shù)優(yōu)化的合理性，確保設(shè)備性能得以正常發(fā)揮，并在后續(xù)的運行過程中，確保工藝設(shè)備的穩(wěn)定性。與此同時，還需要派遣專業(yè)工作人員，使其能夠?qū)Σ煌愋偷墓に噮?shù)進(jìn)行整合，提出合理化的管控措施，從整體的化工生產(chǎn)作業(yè)流程出發(fā)，基于全方位的角度，加大對工藝參數(shù)的監(jiān)測力度。在物料的供應(yīng)過程中，同樣需要對工藝適應(yīng)性提出嚴(yán)格要求，使其符合物料在運行階段的需求，提出合理化的調(diào)控措施，保障參數(shù)設(shè)置的適宜性，基于合適的物料反應(yīng)速度，在管控反應(yīng)快慢的基礎(chǔ)上，站在全面化的角度，有效控制整體生產(chǎn)過程。在優(yōu)化工藝參數(shù)的過程中，需要站在多個不同的角度，對相關(guān)設(shè)計內(nèi)容進(jìn)行綜合考慮，從溫度和壓力等多個層面，突出工藝參數(shù)設(shè)計的全面性與重要性。在設(shè)計工藝參數(shù)時，還需要綜合考慮化工設(shè)備所能夠承受的能力，保證工藝參數(shù)設(shè)計的適應(yīng)性。

3.2 化工設(shè)備結(jié)構(gòu)防腐設(shè)計

在化工生產(chǎn)作業(yè)的實施過程中，對于大多數(shù)化工產(chǎn)品來說，在生產(chǎn)階段通常需要涉及高溫和高壓等基礎(chǔ)條件。在處于高溫和高壓的狀態(tài)下時，化學(xué)原材料的活躍程度相對較強，為化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)生提供了可能性[4]。為了避免活躍性所帶來的危險因素，還應(yīng)采取系統(tǒng)化的安全防護(hù)措施，保證人員的安全。在生產(chǎn)過程中，應(yīng)對化工設(shè)備的性能、質(zhì)量提出較高的要求，由于涉及的運行環(huán)境具有特殊性質(zhì)，應(yīng)確保設(shè)備能夠持續(xù)處于穩(wěn)定、高效地運轉(zhuǎn)狀態(tài)，并且可以承受由高壓和高溫所帶來的影響。除此之外，還應(yīng)確保設(shè)備的耐腐蝕性能符合規(guī)定要求，在適應(yīng)性設(shè)計作業(yè)中，應(yīng)對化工設(shè)備結(jié)構(gòu)的防腐問題予以重點考慮。在化工生產(chǎn)作業(yè)中，不僅涵蓋了大量的工業(yè)設(shè)備，并且還具備相應(yīng)的原材料等物質(zhì)，在生產(chǎn)作業(yè)的前期準(zhǔn)備環(huán)節(jié)，需要從多個方面出發(fā)，促進(jìn)準(zhǔn)備工作有效落實，并對設(shè)備結(jié)構(gòu)的腐蝕設(shè)計予以優(yōu)化并完善，使設(shè)備在運行過程中持續(xù)處于穩(wěn)定狀態(tài)，以此來延長設(shè)備的使用周期，同步提升化工工藝與化工設(shè)備之間的適應(yīng)性水平?；どa(chǎn)作業(yè)需要具備創(chuàng)新性和持續(xù)性，期間所涉及的操作流程具有多樣性，需要將防腐作為基本要求。在化工工業(yè)中，燒堿發(fā)生器等設(shè)備較為常見，對于多數(shù)化工生產(chǎn)環(huán)節(jié)，都需要在燒堿發(fā)生器的作用下，促進(jìn)相關(guān)化學(xué)反應(yīng)的有序進(jìn)行。為此，需要對燒堿發(fā)生器材料的本身條件進(jìn)行考慮，避免其在使用過程中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，對其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)造成不良影響。在開展燒堿發(fā)生器管控作業(yè)時，應(yīng)對燒堿發(fā)生器的自身狀態(tài)進(jìn)行全面檢查，從高溫、高壓以及耐腐蝕特性等環(huán)節(jié)出發(fā)，提出有針對性的腐蝕問題解決措施，避免對燒堿發(fā)生器的生產(chǎn)穩(wěn)定性造成不良影響，減少過度損害等問題，降低燒堿發(fā)生器變形、裂縫等問題的發(fā)生概率，實現(xiàn)對爆炸等事故的有效規(guī)避。

3.3 完善節(jié)能環(huán)保設(shè)計

化工生產(chǎn)中產(chǎn)生的污染力度相對較大，容易造成嚴(yán)重的污染問題。對于傳統(tǒng)的化工生產(chǎn)作業(yè)來說，部分化工企業(yè)為達(dá)到節(jié)約成本預(yù)算的目的，實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化的發(fā)展目標(biāo)，在處理化工廢水和污水的過程中，通常會采用直接排放的形式，所以對周邊的生態(tài)自然環(huán)境帶來了嚴(yán)重的污染。在綠色發(fā)展理念不斷推進(jìn)的過程中，各個行業(yè)都大力提倡可持續(xù)發(fā)展原則，并且對化工企業(yè)提出了嚴(yán)格要求，迫使其不得不朝著節(jié)能化、環(huán)保化的方向轉(zhuǎn)型。為了實現(xiàn)化工企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)，化工企業(yè)需要從各項生產(chǎn)流程出發(fā)，讓綠色環(huán)保理念得以全面落實。對化工工藝與化工設(shè)備的適應(yīng)性設(shè)計來說，需要對設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，基于環(huán)保化的基本要求，落實環(huán)保生產(chǎn)作業(yè)的開展，降低污染物和污染問題的產(chǎn)生概率。與此同時，還需要將綠色發(fā)展理念融入其中，在工藝設(shè)計階段，應(yīng)促進(jìn)前期準(zhǔn)備工作有效落實，綜合考慮多方面的影響因素，從高溫、高壓等環(huán)境條件出發(fā)，確?；どa(chǎn)作業(yè)穩(wěn)定運行。比如在使用U型束彎管時，需要適當(dāng)融入防震設(shè)計，確保管道在運行過程中的穩(wěn)定性。在設(shè)計化工設(shè)備時，需要加大對設(shè)備材料篩選的管控力度，確保材料具備環(huán)保、節(jié)能等特性，并且具有優(yōu)良的保溫性能，優(yōu)化最終的傳熱和儲熱效果，可以在使用時減少熱量損失，進(jìn)而實現(xiàn)節(jié)能效益[5]。通過對化工生產(chǎn)產(chǎn)生噪聲污染的主要原因分析，可以看出通常是由換熱管所導(dǎo)致，針對這個問題，就可以在設(shè)計中采取合理的調(diào)整措施，對換熱管的尺寸進(jìn)行調(diào)整，以此來降低換熱管產(chǎn)生的噪聲幅度。

3.4 構(gòu)建安全防護(hù)管理方案

在篩選化工工藝過程中，需要保證工藝篩選的合理性，并定期組織相關(guān)人員開展化工設(shè)備維護(hù)工作，將工藝篩選和設(shè)備維護(hù)作為首要目標(biāo)，在安全性基本原則的指導(dǎo)下，促進(jìn)防護(hù)工作有序進(jìn)行，保證工藝和設(shè)備之間的適應(yīng)性。為此，在設(shè)計過程中，需要充分強調(diào)防護(hù)管理方案制定的重要性，對化工產(chǎn)業(yè)的設(shè)備維護(hù)人員提出明確要求，使其能夠嚴(yán)格遵循安全性的基本原則，將安全性原則作為事故方案在制定階段的重點內(nèi)容。在化工企業(yè)長久化的發(fā)展過程中，應(yīng)對維護(hù)工作人員提出嚴(yán)格要求，使其能夠結(jié)合項目中所常用的化工設(shè)備，結(jié)合設(shè)備的運行特點進(jìn)行綜合考慮，并加大對化工設(shè)備的管理力度，突出安全防護(hù)作業(yè)的實用價值，提高設(shè)備安全系數(shù)，降低安全隱患事故的發(fā)生概率，確?；どa(chǎn)作業(yè)得以穩(wěn)步運行。除此之外，在使用安全防護(hù)措施的過程中，應(yīng)堅持專業(yè)化與規(guī)范化的基本要求，實現(xiàn)對專項資金的充分利用，將其應(yīng)用于安全防護(hù)管理工作全過程中，促進(jìn)安全防護(hù)作業(yè)穩(wěn)步進(jìn)行，以此來保證設(shè)備的穩(wěn)定運行，為化工生產(chǎn)作業(yè)的開展提供助力支持。

3.5 耐用性設(shè)計

在化工生產(chǎn)作業(yè)中，涉及的化工設(shè)備類型具有多樣性，在使用階段容易出現(xiàn)問題，從而影響設(shè)備運行。例如：在設(shè)備接觸時，若產(chǎn)生摩擦作用，則會對設(shè)備的表面造成影響，破壞設(shè)備表面的完整性。若處于長期摩擦階段，則會降低設(shè)備的耐久性，無法實現(xiàn)高效化的設(shè)備運行目標(biāo)，且整體的生產(chǎn)效率有所降低。為此，在化工設(shè)備的運行過程中，為了滿足長期化和穩(wěn)定化的運行目標(biāo)，并有效降低生產(chǎn)階段的設(shè)備運行成本，需要從設(shè)計階段入手，全面考慮對設(shè)備的運行條件，針對可能會影響設(shè)備運行的相關(guān)因素進(jìn)行綜合考慮，從技術(shù)性的層面出發(fā)，對化工設(shè)備設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化，提高設(shè)備在運行過程中的性能指標(biāo)。除此之外，還需要從耐久性的角度出發(fā)，對化工設(shè)備設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化，確保設(shè)備設(shè)計的合理性，使設(shè)備的使用周期得以延長。在化工設(shè)備投入使用的后期，磨損、腐蝕等問題可能會進(jìn)一步加劇，都會在不同程度上形成破壞，所以在篩選化工設(shè)備材料時，應(yīng)確保材料具備抗磨損和抗腐蝕的能力，保證設(shè)備在運行階段的長久性和穩(wěn)定性，也能降低后續(xù)的維護(hù)維修成本。在設(shè)備后期的維護(hù)維修過程中，應(yīng)對設(shè)備的零部件情況進(jìn)行全面檢查，提出有針對性的優(yōu)化改進(jìn)措施，確保優(yōu)化和改進(jìn)方法的合理性，可以讓設(shè)備在完成維修后，繼續(xù)保持平衡可靠的運轉(zhuǎn)狀態(tài)。

4 結(jié)束語

要保證化工產(chǎn)業(yè)的長久化、持續(xù)化發(fā)展，就應(yīng)實現(xiàn)對化工工藝和化工設(shè)備的綜合利用率，確保工藝和設(shè)備之間的適應(yīng)性，使化工原料能在基于比較適宜的設(shè)備及環(huán)境條件下，按照既定的生產(chǎn)工藝完成質(zhì)變的化學(xué)反應(yīng)，并且在具備高安全、高質(zhì)量、高效益的前提下，實現(xiàn)低排放和低污染?；ぴO(shè)計人員一定要對化工產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)特點進(jìn)行全面分析，從化工工藝和化工設(shè)備兩個層面出發(fā)，通過對工藝與設(shè)備的適應(yīng)性設(shè)計，堅持安全化、環(huán)?；?、綠色化的生產(chǎn)理念，打造高效化的設(shè)備利用模式，促進(jìn)化工工藝的革新升級，提高化工產(chǎn)品生產(chǎn)作業(yè)的總體效率，減少對能源和資源的損耗，有效降低化工生產(chǎn)中對周邊生態(tài)自然環(huán)境所帶來的污染與危害，符合綠色持續(xù)發(fā)展理念。