化工設(shè)備布置及管材選擇的優(yōu)化

王攀勝，谷學(xué)山，蘇黎明(中國(guó)寰球工程有限公司北京分公司，北京 100012)

0 引言

在化工生產(chǎn)過(guò)程中可能會(huì)涉及一些有毒、有害及腐蝕性的物質(zhì)，一旦發(fā)生泄漏會(huì)帶來(lái)安全事故，嚴(yán)重威脅工作人員的身體健康，給企業(yè)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)損失。為了保障化工企業(yè)的安全生產(chǎn)以及員工的生命安全與身心健康，做好化工設(shè)備的布置以及管材的選擇工作是極其重要的一環(huán)。最佳的設(shè)備布置應(yīng)做到滿足工藝流程路徑、設(shè)備運(yùn)行安全、操作維修方便、排列緊湊整齊美觀。同時(shí)，還要考慮流程順序、操作空間、安全距離等各種要素符合實(shí)際生產(chǎn)的要求。質(zhì)量性能優(yōu)良的設(shè)備與管材是保障化工生產(chǎn)正常有序開(kāi)展的前提。無(wú)論是化工設(shè)備的布置還是管道的選擇都是化工生產(chǎn)正常開(kāi)展的重要環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)單位及化工企業(yè)應(yīng)高度重視。

1 化工設(shè)備的布置原則及優(yōu)化建議

化工設(shè)備的布置原則主要是從工程場(chǎng)地的選擇、設(shè)備擺放的設(shè)計(jì)以及設(shè)備的布置等方面入手，在布置原則的指導(dǎo)下采取優(yōu)化措施，提高空間的利用率，在不影響工藝流程的前提下，將同類設(shè)備與操作性質(zhì)相似的集中在一起，有效利用建筑面積，便于管理、操作與維修。工程在開(kāi)展過(guò)程中，可能會(huì)出現(xiàn)各種各樣的問(wèn)題。找出問(wèn)題的源頭，總結(jié)問(wèn)題出現(xiàn)的原因，不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，逐步提高化工工程活動(dòng)的運(yùn)行質(zhì)量，促進(jìn)化工行業(yè)的成長(zhǎng)和發(fā)展。

1.1 化工設(shè)備的布置

化工設(shè)備在出廠的隨機(jī)文件中，詳細(xì)說(shuō)明設(shè)備的具體使用情況，按照說(shuō)明書(shū)上的安裝流程有序展開(kāi)安裝工作，可以確?；ぴO(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。對(duì)設(shè)備的布置要遵循既定的工藝要求和安裝說(shuō)明，嚴(yán)格要求有關(guān)工作人員，嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真完成設(shè)備的布置安裝工作。在實(shí)際的工作中，由于設(shè)備安裝順序不對(duì)而造成運(yùn)行錯(cuò)誤的情況比比皆是，安裝順序出現(xiàn)錯(cuò)誤不僅會(huì)造成設(shè)備的運(yùn)行錯(cuò)誤，還會(huì)導(dǎo)致設(shè)備在運(yùn)行的過(guò)程中有毒物質(zhì)的泄漏，對(duì)工作人員的身體健康造成威脅?；て髽I(yè)要選擇正規(guī)企業(yè)制造的工程設(shè)備，注重考察設(shè)備的質(zhì)量。這是因?yàn)檎?guī)廠家制造出來(lái)的設(shè)備質(zhì)量有保障，可以滿足化工企業(yè)對(duì)設(shè)備使用的要求，便于生產(chǎn)過(guò)程實(shí)際的操作和運(yùn)行，而且在設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中如果發(fā)現(xiàn)設(shè)備在質(zhì)量上存在問(wèn)題，還可以向廠家進(jìn)行索賠。

科學(xué)合理做好工程設(shè)備的布置工作，離不開(kāi)專業(yè)人員的指導(dǎo)工作，操作人員要嚴(yán)格按照專業(yè)人員指導(dǎo)，按照安裝流程完成設(shè)備的安裝和布置，使設(shè)備滿足化工生產(chǎn)的要求，確保后期設(shè)備的正常運(yùn)行。在安裝設(shè)備的時(shí)候，工作人員要穿工作服、佩戴安全帽等安全設(shè)備，確保自身的安全，在專業(yè)人員的指導(dǎo)下完成設(shè)備的安裝工作。企業(yè)要制定一套完善的工作流程，對(duì)不遵循工作流程隨意操作的員工要進(jìn)行及時(shí)的教育或處罰，從而在企業(yè)內(nèi)形成嚴(yán)格規(guī)范作業(yè)的風(fēng)氣。安裝工作結(jié)束之后要對(duì)設(shè)備的性能進(jìn)行復(fù)檢，查看是否存在不符合要求的地方，并及時(shí)予以糾正。

1.2 工程場(chǎng)地的選擇

工程設(shè)備選擇完畢之后涉及到工程設(shè)備的安放，化工廠在條件允許的情況下要盡量選擇場(chǎng)地寬闊、通風(fēng)條件好的室外場(chǎng)所。在密閉的環(huán)境中，一旦發(fā)生泄漏，有毒物質(zhì)無(wú)法得到有效排放，將威脅操作人員的身體健康。開(kāi)闊的通風(fēng)條件好的場(chǎng)所，空氣流通狀況好，便于有毒氣體的及時(shí)排除，降低有毒氣體的密度，有毒氣體在與新鮮空氣的交流中會(huì)降低密度，減少毒性，降低損害。寬闊的場(chǎng)所便于設(shè)備的集體擺放和安排，設(shè)備之間留有一定的空間和間隙，便于設(shè)備的日常檢查和維修，延長(zhǎng)設(shè)備的使用年限。工程場(chǎng)所的選擇一定要按照相關(guān)的要求進(jìn)行，要符合國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，符合相關(guān)的安全規(guī)范。

化工工程場(chǎng)地的選擇，要涉及到多個(gè)部門的工作和職責(zé)，當(dāng)?shù)卣獏⑴c進(jìn)來(lái)，謹(jǐn)慎的選擇工程場(chǎng)所。既要保證場(chǎng)所的寬闊的通風(fēng)，又要保證不影響當(dāng)?shù)鼐用竦娜粘Ｉa(chǎn)和生活，同時(shí)又要考慮到土地資源的價(jià)值，綜合考量多方面的因素，政府要協(xié)同化工企業(yè)完成工程的選址工作，最好是選擇在人口密度較低的地區(qū)。在工程場(chǎng)所確定之后，要遵循生態(tài)生產(chǎn)的原則，融入可持續(xù)性發(fā)展的理念，保護(hù)當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境。

1.3 設(shè)備擺放的設(shè)計(jì)

化工設(shè)備的擺放要遵循一定的原則，化工工程需要使用多種類型的設(shè)備，對(duì)于設(shè)備的擺放需要按照一定的標(biāo)準(zhǔn)和要求，不能任意擺放，以免影響后期的使用和操作。要按照工藝設(shè)計(jì)的要求、工藝流程順序擺放設(shè)備，保障水平和垂直方向的連續(xù)性，避免物料的交叉往返，使得設(shè)備整體擺放有序、整齊美觀，同時(shí)操作、維修方便。

化工工程中所涉及的設(shè)備類型是多種多樣的，其功能和作用也是不相同的，發(fā)揮既有的空間資源的作用和價(jià)值，根據(jù)設(shè)備功能的不同，合理安排設(shè)備的擺放，對(duì)設(shè)備進(jìn)行分區(qū)，相同功能的設(shè)備處在同一個(gè)位置，充分發(fā)揮設(shè)備的集體效益。由于設(shè)備是需要定期進(jìn)行維修和檢查保養(yǎng)的，所以要留出足夠的空間，安放一些檢查設(shè)備，便于后期維修人員的檢查和相關(guān)的操作。

不同的設(shè)備具有不同的功能，一般來(lái)說(shuō)會(huì)將設(shè)備分為輔助設(shè)備和主要設(shè)備，功能比較全面并且功能比較強(qiáng)大的主要設(shè)備處于核心區(qū)域，輔助設(shè)備按依次遞減原則布置在周邊，充分滿足化工廠對(duì)于不同設(shè)備的需求。還要定期檢查主要設(shè)備的核心部件，查看輔助設(shè)備的性能，確保工作的順利展開(kāi)[1]。

對(duì)于化工工程設(shè)備的優(yōu)化，需要化工企業(yè)負(fù)責(zé)人明確自己的任務(wù)和責(zé)任，增強(qiáng)自身的責(zé)任意識(shí)，加強(qiáng)對(duì)施工活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)督和管理，包括設(shè)備的運(yùn)行情況和施工人員的操作情況，針對(duì)兩者的表現(xiàn)對(duì)設(shè)備進(jìn)行及時(shí)的改進(jìn)和完善，使之更能滿足操作人員的要求?；すこ淘O(shè)備操作者的水平也會(huì)影響設(shè)備性能的發(fā)揮，加強(qiáng)對(duì)操作者的技術(shù)培訓(xùn)，不僅可以提高化工生產(chǎn)的效率和質(zhì)量，而且還會(huì)延長(zhǎng)設(shè)備的使用年限。

化工工程的負(fù)責(zé)人在進(jìn)行設(shè)備布置規(guī)劃時(shí)，要注意到各個(gè)設(shè)備之間不是相互獨(dú)立相互割裂的關(guān)系，而是處于緊密聯(lián)系的狀況，要明白各個(gè)設(shè)備組織起來(lái)共同構(gòu)成一個(gè)完善的設(shè)備系統(tǒng)。設(shè)備系統(tǒng)要講究層次性，將不同性能的設(shè)備按照功能和作用的不同進(jìn)行分區(qū)擺放就是層次性的一個(gè)體現(xiàn)，更好地發(fā)揮主要設(shè)備和輔助設(shè)備各自的功能和作用。要注意的是，控制各個(gè)設(shè)備之間的距離，不僅是為了更好地區(qū)分各個(gè)設(shè)備，更是為了后期的檢查和維修。為了構(gòu)建完善的維修體系，企業(yè)負(fù)責(zé)人要重視維修設(shè)備的配置，購(gòu)置一些維修用的專業(yè)設(shè)備，定期對(duì)化工設(shè)備進(jìn)行檢驗(yàn)和分析，測(cè)試工程設(shè)備的使用性能。

化工企業(yè)還要成立一支專業(yè)的隊(duì)伍，負(fù)責(zé)設(shè)備和管道的檢查、維修和保養(yǎng)工作，定期統(tǒng)計(jì)設(shè)備運(yùn)行情況和在運(yùn)行過(guò)程中所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行分析，形成設(shè)備的日常運(yùn)行數(shù)據(jù)的匯總資料。這樣的方式會(huì)及時(shí)排除大的故障，防止由于設(shè)備故障而造成的停工停產(chǎn)，避免帶來(lái)更大的經(jīng)濟(jì)損失。

科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，也會(huì)推動(dòng)化工工程設(shè)備的發(fā)展，一些更為先進(jìn)、性能更好的設(shè)備也會(huì)逐漸研發(fā)出來(lái)。所以，企業(yè)要了解市場(chǎng)的發(fā)展情況，必要時(shí)可以對(duì)老舊的化工設(shè)備進(jìn)行更換。

2 化工工程管材選擇原則及優(yōu)化的建議

化工工程除了要重視設(shè)備的布置工作之外，還要重視管材的選擇，管材的選擇要遵循一定的原則，同時(shí)還要對(duì)管材進(jìn)行優(yōu)化。在化工生產(chǎn)中，管道起到了重要的運(yùn)輸作用，正確選擇管材不僅可以提高整個(gè)工程運(yùn)行的安全性，而且還可以提高設(shè)備的運(yùn)行效率。

2.1 管材選擇的原則

管材的選擇也要遵循科學(xué)的原則，做到科學(xué)選材，主要是遵循兩大原則：第一個(gè)原則是實(shí)用性原則；第二個(gè)原則是經(jīng)濟(jì)性原則。

首先要考慮實(shí)用性原則。管道主要是承擔(dān)化學(xué)物質(zhì)的運(yùn)輸工作，管道的質(zhì)量將直接影響運(yùn)輸?shù)馁|(zhì)量和效果，如何選擇管道也成為工程負(fù)責(zé)人需要重點(diǎn)關(guān)注的話題。實(shí)用性原則講究的是管道的實(shí)用性，管道的設(shè)計(jì)和管道的材料是否與化工工程的設(shè)計(jì)需求相適應(yīng)，使用這種管道材料制造的管道能否高效順暢的運(yùn)行，這些都是在選擇管道時(shí)應(yīng)該考慮的實(shí)用性問(wèn)題。一切從實(shí)際出發(fā)，做出科學(xué)合理的選擇是實(shí)用性的主要內(nèi)容，從企業(yè)化工生產(chǎn)的需求出發(fā)，選擇能夠滿足工程需求的管道，確定好管道的規(guī)格和性能，確?；の锪系捻樌咝л斔?，保障整個(gè)設(shè)備運(yùn)行系統(tǒng)的安全高效運(yùn)轉(zhuǎn)。

其次是經(jīng)濟(jì)性原則。經(jīng)濟(jì)性原則強(qiáng)調(diào)的是經(jīng)濟(jì)效益，購(gòu)買管道要講究經(jīng)濟(jì)效益，這也是企業(yè)需要重點(diǎn)考慮的問(wèn)題。如今，隨著化工行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力不斷加大，要想在市場(chǎng)中占據(jù)一席之地，不僅要生產(chǎn)出質(zhì)量上乘的產(chǎn)品，而且還要保證凈利潤(rùn)[2]。所以，企業(yè)要在確保質(zhì)量的情況下，選擇性價(jià)比高的管道材料。不同的化工工程需要不同規(guī)格的管道，規(guī)格不同，管道的價(jià)格不同，企業(yè)要根據(jù)自己的需要購(gòu)買相應(yīng)規(guī)格的管道。目前，市場(chǎng)當(dāng)中比較常見(jiàn)的管道材質(zhì)有不銹鋼材質(zhì)管道、碳素鋼材質(zhì)管道、低合金鋼材質(zhì)管道。經(jīng)過(guò)時(shí)間和實(shí)踐的檢驗(yàn)，可以發(fā)現(xiàn)，這些材質(zhì)具有高性能、使用年限長(zhǎng)的優(yōu)勢(shì)，購(gòu)買這一類的管道材料可以延長(zhǎng)使用年限，降低管道購(gòu)買成本，節(jié)約了材料資金，為企業(yè)的發(fā)展增添了經(jīng)濟(jì)效益。

對(duì)于這兩大原則，實(shí)用性原則和經(jīng)濟(jì)性原則，要區(qū)分主次位置。一般來(lái)說(shuō)，實(shí)用性原則占據(jù)第一位，經(jīng)濟(jì)性原則占據(jù)第二位，也就是說(shuō)在購(gòu)買和選擇管道材料的時(shí)候，要先確定規(guī)格和質(zhì)量，然后在同層次的材料中選擇價(jià)格較低的，這樣才能確保整個(gè)化工生產(chǎn)的安全順利開(kāi)展。

2.2 管材優(yōu)化的建議

對(duì)于管材優(yōu)化的建議主要是嚴(yán)格做好管材的選擇工作，實(shí)踐出真知，在具體的生產(chǎn)實(shí)踐中，人們發(fā)現(xiàn)管道材料的參數(shù)(主要指是管材的性能、管道的直徑以及管道的厚度等)會(huì)隨著外部環(huán)境的變化而變化，外部環(huán)境壓力和溫度的不同以及生產(chǎn)工藝的不同都會(huì)造成管材的差異，所以在選擇管道的時(shí)候一定要遵循嚴(yán)格的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，確保滿足技術(shù)規(guī)范[3]。對(duì)于管道材料的生產(chǎn)，國(guó)家專門出臺(tái)了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，相關(guān)生產(chǎn)部門要嚴(yán)格按照國(guó)家出臺(tái)的安全規(guī)范，有序展開(kāi)管道制作工作。在管道優(yōu)化的過(guò)程中，要找準(zhǔn)影響管道性能的因素，從管道的設(shè)計(jì)溫度、管道設(shè)計(jì)壓力以及輸送介質(zhì)等角度出發(fā)，確保管道材質(zhì)的耐腐蝕性。由于采購(gòu)?fù)旯艿啦牧现螅枰獙⒐艿啦牧吓c一定的設(shè)備相連接，如果長(zhǎng)度或者是直徑存在問(wèn)題還要進(jìn)行加工和處理，所以還要保證管道的可加工性，確保管道可以較好地適應(yīng)環(huán)境。

管道的主要作用是承擔(dān)物料運(yùn)輸工作，運(yùn)輸?shù)幕瘜W(xué)物質(zhì)多是有毒、有害或具有較高腐蝕性，所以管道的耐腐蝕性能是重要的考量指標(biāo)。要對(duì)管道的性能進(jìn)行測(cè)試，將性能較好、抗腐蝕性較好的管道放置在腐蝕性較強(qiáng)的部位，并且要對(duì)管道的質(zhì)量和管道所面臨的溫度和壓力進(jìn)行反復(fù)的測(cè)量和檢驗(yàn)，確保管道的正常運(yùn)行。

對(duì)于管道的優(yōu)化工作，由于涉及的內(nèi)容比較多，專業(yè)性較強(qiáng)，需要專業(yè)的工作人員進(jìn)行指導(dǎo)，在選擇管道材料的時(shí)候，要由專業(yè)的工作人員參考相應(yīng)的數(shù)據(jù)做出選擇工作。同時(shí)也要重視對(duì)于管道性能的測(cè)試以及管道的加工安裝工作，確保其能夠與化工設(shè)備相互配合，充分發(fā)揮設(shè)備系統(tǒng)的作用和價(jià)值。先要確定好設(shè)備的規(guī)格，再選擇合適的管道與之匹配。對(duì)于管道的測(cè)試工作，企業(yè)負(fù)責(zé)人也要給予足夠的重視，管道的性能受周圍環(huán)境的影響較大，企業(yè)要測(cè)試出最佳的環(huán)境條件，為管道的正常運(yùn)行提供一個(gè)較好的環(huán)境。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，對(duì)于與人們的生活聯(lián)系十分緊密的化工工程，工作人員要給予足夠的重視，做好設(shè)備的布置和管材的選擇工作，保證化工生產(chǎn)安全順利的開(kāi)展，確?；て髽I(yè)工作人員的身體健康和生命安全。