化工设备的设计范文

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一、前言

化工工业生产离不开“软”、“硬”两个系统，即化工工艺和化工设备，二者密不可分、相辅相成，共同为化工工业生产提供稳定的支持。当前环保、节能成为时代的主题，化工工业也应该践行这一思想，应该通过化工工艺的改造和化工设备的更新达到对趋势的适应，满足社会的需要，达到在长远的角度上为化工工业发展服务的目标。当前，我们应该将化工工艺的重要参数、设备结构以及安全措施进行综合考量，同时，要对化工设备展开适应性的再设计，达到化工设备在安全、环保、低能耗的状态下稳定地发挥出设计的功能，完成化工工业在新时期发展的目标，促进整个生产和行业实现再次腾飞。

二、新时期化工工艺设计的要求

化工工艺是一种“软实力”，是实现化工生产高效、安全的技术和工艺基础。根据国际化工产业经验，化工工艺设计水平的高低直接反应着一个国家化工产业的水平，也直接决定着这个国家化工产业的发展潜力，当前我国化工工艺还存在相当大的差距，特别在设计方面，还存在着很多问题和不足，应该从化工工艺的实际出发，在关键步骤和内容取得突破，形成对化工产业发展的促进作用。

1.化工工艺关键参数的控制

工艺参数是化工工艺的关键数据，在整个化工生产中具有重要的价值，化工工艺参数一般由原材料配比比值，化工加工温度，化工加工压力，工序时间等主要数据组成，如果对参数控制得力，参数始终在正常范围内浮动，这就能够确保化工生产高质量、高速度和安全，而对参数控制出现问题，则会造成危险、破坏、事故，造成经济上、环境上、生命上的损失。

2.设备结构的设计

化工生产中设备处于高压、高温、高腐蚀的运行状况，必须做好设备的防护，在一些特殊化工工艺中要考虑到设备的结构和防腐蚀的问题，这样才能确保化工工艺的正常进行，也才能实现化工工业生产的目标。例如：很多化工生产中会用到烧碱，烧碱的使用一般会带来巨大的放热效应和剧烈地反应，因此，必须将烧碱的器材设计成反流降膜，利用这样的方法可以有效利用重力的作用对所要加热的材料向下进行加速。碱液在管内流动的过程中会向下涌动，经过的液体会随着管内壁的温度而发生变化，从而可以保证其传热的效果。在进行烧碱的过程中化工设备的防腐性对整个化工生产具有重要的把关作用。由于镍和镍合金的强度高，韧度较强，因此在强碱性的液体中会形成一个坚硬的防护层。即使在高温的条件下，化工设备也不容易发生变形和损坏。

3.化工工艺的安全

安全是化工生产的第一要素，在化工工艺中必须强化安全生产目标的实现，在化工生产中可靠的化工工艺和化工设备可以满足安全生产的需要，在确保化工生产中设备和生产安全的基础上，维护操作者生命的安全。在化工生产中压力容器是常见的设备，在压力容器中进行着不同种类和不同程度的化学变化，化学反应中压力、温度、腐蚀程度的变化会让压力容器产生形变、裂缝、移动、泄露等一系列问题，不仅会造成对化工工艺和化工生产的影响，甚至能够引发爆炸和严重的污染事件。从确保化工工艺和化工生产安全的角度上看，在设计时应该结合实际情况，从化工设备的结构、特点和性能方面入手，合理规划出化工工艺的重点，调整化工工艺的环节，达到充分利用化工设备，提升工作效率，降低安全事故概率，减轻污染和能耗等综合目标。

三、新时期化工设备适应性的设计要求

如果说化工工艺是“软”条件，那么化工设备就是“硬”实力，决定着一个国家整体化工产业的发展潜力，当前应该加强对化工设备适应性设计的研究，在拓宽化工设备的功能的基础上，加速化工生产在时期取得新成果。

1.保证设备结构的安全性

化工设备在运行的过程中要做到耐高温和高压以及防止爆炸等性能的要求，必须用椭圆形的垫子等特殊的结构设备对接口进行良好的密封，化工设备才能够更好地为化工工艺服务。

2.设备结构设计尽量环保

管束在振动的过程中会产生噪音。因此，为了将工业噪音控制在80分贝以下，可以采用U型管束以及通过对尺寸大小进行调整和加固零部件来控制管束的振动噪音，合理地改进每一个设备的结构。

3.化工设备的耐用性设计

在进行化工设备的设计时候要对其结构的耐用性进行适当地考虑。在进行零部件的更换和维修的时候，操作人员要对零部件的周期性进行考量，尤其是个别零部件的寿命。

4.化工设备的低耗能设计

操作人员和工程技术人员在进行化工工艺和设备的适用性设计的时候，要采用科学合理的方案减少每个设备的能源消耗，做到清洁生产和低消耗生产。这不仅仅是科学生产技术水平的要求，同时也是遵守生产职业道德的体现。“在化学工艺的生产过程中，如果可以利用高效率的传热设备，就能够提高其在传热过程中的参考系数以及传热能力，同时还可以尽量地减少热量的损失和节约更多的能源”。只有这样，化工生产的各项设备操作才能够取得最佳的使用效果。

四、结语

综上所述，化工工业随着社会经济的快速发展表现出更多的节能化和环保化进步趋向，各种新的要求和规定要求化工设备必须加快改造和升级的进程，从效率和性能上满足社会和化工工业进步的需要。当前应该加强化工工艺的优化与设备适应性的设计出发，通过对工艺和设备的优化达到节能、环保、安全、耐用等效果，形成对化工工业迅速成长的保障。

参考文献

[1]王硕，欧阳洋，马晶，孙威.化工工艺与设备适应性设计[J].辽宁化工.2012（02）

[2]沈红.化工工艺中的设备安装设计问题研究[J].化学工程与装备.2012（02）

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近几年来，化工设备的故障问题频发，尤其是在生产装备的应用中，往往存在着一些常见的隐患。由于化工工作的起点就是化工工艺。因此，只有将工艺和设备的协调性进行整合，才能够创造更多的利益价值，并减轻人员的工作量。同时，技术人员也要从设备结构的关联性入手，以低能耗为基础目标，体现设计的适应性。

1 适应性设备的要求

1.1 参数控制

适应性设备的要求主要体现在以下几个方面：第一，要注重化学工艺中的参数制定。首先，工作人员要选择适当的应用器材，ι璞钢泄丶部件的位置进行调整。其次，要将系统的运行状况考虑进去，在物质材料配比的基础上控制生产温度与设备承压力。只有能够满足以上条件，才能够体现生产的连续性。第二，尤其在重沸器的设定上，工作人员要通过电流量的控制，来对热管的温度进行调整，并以温度的稳定性作为监测方向，看设备是否出现了线损情况。如果参数出现了来回波动的现象，则说明内部管线的实际温度要高于预定温度，需要工作者进行重新规划。

1.2 设备材质规划

由于化工工艺中会排放出大量的腐化液体。因此，在设备机构的设计中，一定要注重防腐材料的使用。以“蒸发工艺”为例，如果不采取相应的保护措施，烧碱溶液会沿着纵向管道向下流动，并使管壁两侧的温度和压力上升，发生膨胀现象，直至设备被腐蚀。对于这种情况，操作人员要在内壁中附着上一层强力防腐薄膜，在设备外层加入强度较好的镍合金，这样才能够起到双重保护的作用，不使设备变形。

2 化工工艺与适应性设计

2.1 工艺参数的控制以及优化方法

工艺参数控制即是化工生产的必要条件，也是设备保护的关键保障。因此，工作人员要对控制过程进行管理，以满足物料配备的基础条件。第一，工艺参数的设定是指以化工生产的压力调整为主，以温度监控和物料配备比例整合为实际方向的化工操作行为。但在设计过程中也要对具体行为有一定的约束。例如：在物料的供给中要保持工艺的平衡性转换，在系统循环的条件下控制反应速度，体现相态性，进而满足工艺生产的创新。另外，在工艺方法设定的状况下，技术人员要注重烧碱蒸发装置的调整，对蒸发器中的实际温度进行测量，来实现压力的规划。

1、温度参数控制

化工生产中重要的控制要素就是温度。由于化工厂中的化学元素繁杂，不同溶液或气体融合下会出现不同的反应，对温度产生一定的影响。如果温度升高会出现设备内压提升，甚至出现爆炸的情况。因此，工作人员要在生产过程中设定每一种物料的配备比例，在调和后进行二次测量，保证不会出现因物料累积过多而出现的膨胀现象。因此，以温度为主的参数控制在化工工艺设计中相对重要。

2、压力参数控制

压力参数控制与温度有着极强的相关性。压力过高的情况主要表现在设备对材料的限制不当，内蒸汽出现饱和状态，影响了蒸发器的工作效率。一般情况下，工作人员会采用真空蒸发的手段来降低气耗，将空压器的外层加入冷凝装备。系统会随时对压力数值进行感应，并在蒸汽过高时发送冷凝信号，在设备中注入一部分水量，通过减少设备表面回温量的方式来达到控制的目的。另外，还能够通过水环真空泵的排出方法来降低酸碱度，根据化工工艺的生产要求对排水管线进行布局，在表面凝聚器的两端设定衔接口，以保障设备压力能够得到缓解。

2.2 设备结构与防腐工艺的设定

逆流降膜工艺是许多烧碱蒸发中采用的方法。工作人员主要在蒸发器内包上一层降解膜，使酸碱值不恒定的溶液沿着管壁的一侧流通，形成液膜状的热蒸发气体。在高温的情况下，蒸发器中的物料会在加注压力的基础上进行加速，并克服压头中沸点过高的情况，形成较为明显的传热效能。但如果溶液不能够均匀的分布在管线之中，则很可能会出现设备顶部烧裂的情况。针对以上问题，设计人员应该利用造模器对能量进行吸引，在蒸发时间延长的基础上提升传感效应，使溶液能够在进入分离器时进行自动调整，实现化学元素的浓度降解。同时，设计者也要通过分离室的侧面排出网将底部的浓缩液抽出，达到合理设计的目的。

在化学工艺的制碱工业中，防腐材料的利用使必不可少的。一般情况下，设计人员会在化工设备外加入一面保护层，并涂抹上镍合金对外部强度进行加固。由于合金的可塑性较强，在高温下也不会出现弯曲变形等情况。因此，在化学设备中的换热器、管道内壁中都要进行涂抹，以体现内部结构的紧密性。

2.3 设备结构安全与检验

设备结构的安全检验也是化工工艺适应性设计的主要方式。首先，工作人员要根据具体的生产环境进行结构检验。例如：工艺设备中的压力容器有着一定的特殊性，如果内部元件缺失，则会在化学溶液的流向下发生一定的物理反应。因此，工作人员要对零件进行加固，利用换热器尺寸的调整方式来达到工艺改进的目的。同时，也可以在管道的弯曲部分加设一层椭圆形的方垫，以此来起到防震的作用，避免工业生产中管道内部浮动的情况出现，稳定设备的传热速度。同时，也可以利用一些无污染、能耗低的物质进行物料的配备，体现设备结构的合理规划。

3 结语

综上所述，化学工艺与化工设备的适应性设计在生产中是非常重要的。工作人员应该在参数制定的基础上使内部温度及压力得到控制，并通过设备结构的设计来保证系统的安全运行，体现化工工艺中的节能与环保性，为化工产业的可持续性发展奠定基础。

参考文献

[1]刘迅升，姜澄. 对化工工艺中设备安装设计的思考[J].化学工程与装备，2015（11）.

[2]陈华燕，陶娟娟，贺家伟，应俊强.化工工艺与化工设备的适应性设计[J].化工管理，2016（11）.

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中图分类号：TE972 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）10-0082-02

大型低温化工设备的类型很多，常见的如低温冷箱、低温常压储罐、低温冷柜等。这些设备的直径或高度通常达几十米，储存容积从几千立方米到十几万立方米不等。设备运行时的工作温度可到-165℃甚至更低。如液氮储罐的工作温度达-196℃。由于设备的工作温度与环境温度存在巨大的温差，同时大型低温化工设备的体积庞大，如保冷效果不佳势必造成冷量的大量泄漏，使得设备的能耗大大增加，运行费用急剧升高，对经济效益带来很大的负面影响。同时，这些设备储存的介质有很多是易燃易爆物质，一旦介质泄漏，大型低温化工设备就是一个巨大的危险源。因此，良好的设备保冷设计对设备的经济性和安全性有重大影响。

1 典型大型低温化工设备的热量传递原理及保冷结构设计

以20000m3液化天然气（LNG）储罐为例，储罐为双层金属吊顶单容罐，固定拱顶结构。储罐外罐参数如下：设计压力29Kpa，设计温度-20/50℃，直径35000mm，筒体高度25500mm，腐蚀余量1.5mm；储罐内罐参数如下：设计压力为0 Kpa，设计温度-165℃，容积20000m3，罐腐蚀余量0mm，直径33000mm，筒体高度28030mm[1]。

1.1 典型大型低温化工设备的热量传递原理

热力学第二定律指出，凡是有温差存在的地方，就必然有热量的传递，大型低温化工设备的工作温度与环境温度的温差更大，以液化天然气（LNG）工作温度-162℃，环境温度20℃计算，两者的温差为-182℃，这么大的温差导致热传递的动能极大，冷量很容易损失。因此，必须采取措施削弱低温介质的热传递，以减少冷量损失。

根据传热机理的不同，热的传递有三种基本方式：热传导、对流传热和热辐射。热传递可以以一种方式进行，也可以以两种或三种方式同时进行。对于大型低温化工设备，通常热传递的三种方式都存在。由温差导致的对大气环境的热传导，由太阳辐射引起的热辐射以及有大气气流引起的对流传热。在这三种方式中热传导是主要热量传递的方式，因此，这里主要对热传导进行讨论[2]。

热量不依靠宏观运动而从物体中的高温区向低温区移动的过程叫热传导。热传导在固体、液体和气体中都可以发生，但它们的导热机理各有不同。气体热传导是气体分子作不规则运动时相互碰撞的结果。温度代表着分子的动能，高温区的分子运动速度比低温区的大，能力高的分子与能量低的分子相互碰撞的结果，宏观上表现为热量由高温处传到低温处。液体热传导的肌理与气体类似，但由于液体分子间距小，分子力场对分子碰撞过程的能量交换影响很大，故变得更加复杂。固体以两种方式传导热能，自由电子的迁移和晶格震动。大型低温化工设备的固体传热主要为外层钢板，钢铁合金为良好的导电体，自由电子的流动可将热量由高温区快速向低温区转移。而保温介质膨胀珍珠岩和玻璃砖是非金属，不导电，热传导是通过晶格结构的振动来实现的，通常通过晶格振动传递的能量要比自由电子传递的能量小。

1.2 典型大型低温化工设备的保冷设计

以20000m3LNG储罐为例，该设备储存的介质为液化天然气（LNG），介质的工作温度通常在-162℃左右，设备采用双层壳体设计，内层壳体盛装低温介质LNG，内层与外层壳体的夹层盛装保冷材料，以防止低温介质的冷量通过热交换，散失到自然环境中。LNG储罐采用圆筒设计，整个筒体的表面积占整个设备的大部分。因此，筒体部位的冷量损失也是最大的，做好筒体的保冷措施对整个设备的热效率起着举足轻重的作用。内外层壳体的夹层空间间距橐幻祝夹层中填充的保冷材料采用膨胀珍珠岩。膨胀珍珠岩为闭孔型保冷材料，颗粒度小，易填充，导热系数≤0.047W/mK，堆积密度：≤70kg/m3。低的导热系数和较轻的密度成为设备保冷的理想材料。

该储罐内罐底和外罐底之间采用玻璃砖作保冷。对大型设备而言，由于尺寸大，重量重，底部受力较大，要求保冷材料有一定的强度。20000m3LNG储罐的内罐重量在满载的状态下能达到一万吨左右，对此保冷材料需兼顾强度和导热性能。因此，玻璃砖及加强改进型玻璃砖成为设备底部保冷的首选。20000m3LNG低温储罐内层罐顶部上方设置800mm厚的玻璃棉用于低温液体的绝热保冷防护。采用玻璃棉主要考虑材料的密度和导热性能。玻璃棉的密度一般在12kg/m3，导热系数小于等于0.0384W/m・K。由于玻璃棉需要悬挂在内罐顶的上方，质量过大可能会掉落，其良好的绝热性能可以阻挡大部分储罐顶部的热量进入内罐，从而减少低温的液体蒸发。

1.3 典型大型低温化工设备的保冷计算

以20000m3LNG低温储罐为例，设备的热量来源主要有两部分：（1）太阳辐射；（2）大气环境温度的热传导。单位面积热量传递的计算公式为：

Q=I×ε×Kr×cosθ （a）

Q1=α×（ts-ta） （b）

Q2=Q-Q1 （c）

符号的意义为：Q-太阳辐射热W/m2；I-太阳辐射强度W/m2；ε-表面黑度；Kr-灌顶截面积与水平投影面积比值；θ-太阳辐射角度；Q1-储罐拱顶吸收热量W/m2；ts-储罐拱顶外表面温度℃；ta-环境温度℃；Q2-储罐内介质吸收热量W/m2。

2 大型低温化工设备绝热材料的选用

低温化工设备绝热性能取决于绝热保冷材料材料性能的好坏。而评定绝热保冷材料的好坏的主要指标为材料的导热系数。一般情况下，我们把导热系数低于0.064W/m・K的材料称为保冷材料。低温、超低温设备的保冷材料的导热系数比0.064W/m・K来得更低。优异的材料性能材料保证大型低温化工设备的稳定高效运行，保证设备的经济效益。主要的绝热保冷材料有膨胀珍珠岩、泡沫玻璃砖、玻璃棉和PIR等。PIR（聚氨酯）常用于低温管道的保冷，这里不做讨论[3]。

2.1 ^热保冷材料膨胀珍珠岩

膨胀珍珠岩是珍珠岩矿砂经预热，瞬时高温焙烧膨胀后制成的一种内部为蜂窝状结构的白色颗粒状的材料。珍珠岩矿石经破碎形成一定粒度的矿砂，经预热焙烧，急速加热（1000℃以上），矿砂中水分汽化，在软化的含有玻璃质的矿砂内部膨胀，形成多孔结构，体积膨胀10-30倍的非金属矿产品。膨胀珍珠岩根据其膨胀工艺技术及用途不同分为三种形态：开放孔（open cell），闭孔（closed cell），中空孔（balloon）。用于低温保冷的膨胀珍珠岩为闭孔型（closed cell）。膨胀珍珠岩的特性如下：堆积密度≤70kg/m3，粒度（4.75mm筛孔筛余量：≤2.0%；0.15mm筛孔筛余量：≤2.0%），质量含水率≤2.0%，导热系数为0.044W/m・K，属于阻燃材料。

膨胀珍珠岩的粒度较小，散堆条件下可以压实。因此，一般采用膨胀珍珠岩用作设备保冷材料时应采取措施捣振松散的保冷材料，以便减少膨胀珍珠岩颗粒间隙，保证绝热效果。另外膨胀珍珠岩易受潮，吸水后的膨胀珍珠岩的导热系数会急剧升高，造成低温设备的保冷失效，导致事故的发生。施工前应对保冷材料进行烘干处理，保证材料的质量含水率达标。

2.2 绝热保冷材料泡沫玻璃砖

泡沫玻璃砖是一种以玻璃为主要原料，加入适量发泡剂，通过高温遂道窑炉加热焙烧和退火冷却加工处理后制得，具有均匀的独立密闭气隙结构的新型无机绝热材料。由于它完全保留了无机玻璃的化学稳定性，具有容重低、导热系数小、不透湿、不吸水、不燃烧、不霉变、不受鼠啮、机械强度高却又易加工，能耐除氟化氢以外所有的化学侵蚀。泡沫玻璃不但本身无毒，化学性能稳定，以及能在超低温到高温的广泛温度范围内不会变质的良好隔热性能，而且本身又起到防潮、防火、防腐的作用。它在低温深冷环境下使用时，不但安全可靠，而且经久耐用。泡沫玻璃砖的特性如下：密度约为120 kg/m3，抗压强度约80-160 Mpa，体积吸水率≤2.0%，导热系数为0.0425W/m・K，属于阻燃材料。泡沫玻璃砖易碎，铺设时应进行玻璃砖的防护工作，以避免玻璃砖在施工过程中被损坏。泡沫玻璃砖可以根据需要制成各种规格，施工方便。通常泡沫玻璃砖用作大型低温化工设备的底部保冷，主要是因为泡沫玻璃砖有足够的抗压强度，能保证不会因承受较大的表面压力而坍塌。

2.3 绝热保冷材料玻璃棉

玻璃棉属于玻璃纤维中的一个类别，是一种人造无机纤维。玻璃棉是将熔融玻璃纤维化，形成棉状的材料，化学成分属玻璃类，是一种无机质纤维.具有成型好、体积密度小、热导率怠⒈N戮热、吸音性能好、耐腐蚀、化学性能稳定。玻璃棉的特性如下：密度约为12kg/m3，适用温度范围在232℃～-165℃之间，导热系数为0.0384W/m・K，属于不燃材料。玻璃棉的价格较低，性价比高，化学稳定性好，密度小。在大型低温化工设备的保冷设计中常用作顶部保冷材料，以减少设备元件的受力，降低构件的内应力，同时也可以适当降低设备的造价[4]。

3 结语

大型低温化工设备随着我国化工行业的发展，数量越来越多，体积越来越大，重要性日渐突出。低温设备的安全性和经济性也随着其自身的发展受到挑战。空分行业和液化天然气行业是大型低温设备使用最多的两个行业。这两个行业的工厂规模正在急剧扩大，空分装置目前国内规模可达120000Nm3/h，液化天然气接收站的LNG储罐容积高达1600000m3/台。这些大型低温化工设备每天的能耗高达上万千瓦，对工厂的经济效益产生巨大的影响。另外，大型设备储存的介质数量巨大，这些介质皆是低温液体，很多还是易燃易爆介质。储存的介质泄漏汽化后的体积是液态体积的数百倍，一旦遇明火爆炸，结果是灾难性的。鉴于大型低温化工设备的重要性，对设备的保冷设计及保冷材料的探讨具有现实的意义。

参考文献

[1]李鸿发.设备与管道的保冷与保温[M].北京：化学工业出版社，2002.

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适宜的化工设备材料不仅能够保证化工设备的质量和功能，最主要的是保证了设备完成后的安全性，除此之外化工设备的设计还要满足于企业经济效益，经济效益的产生不仅要着眼于现在最主要的是要放眼于未来，为了长久的经济效益着想在设计化工设备的材料选择上就不能只贪一时的便宜，重视化工设备设计中材料的选择和应用的经济性和互换性，促进化工设备设计的可持续发展。

1.化工设备设计中材料选择和应用的重要意义

随着我国工业事业的快速发展，在工业中所需要的一些重要资源逐渐出现短缺现象，在化工设备设计中的材料稀缺问题越来越严重。社会发展中的各种需求剧增导致化工设备设计中的材料应用空间逐渐被缩减，为了应付这种情况化工设备在设计中针对材料的选择就必须要坚持经济性、持久性、适用性和环保性，充分利用有限的资源保证化工设备的可持续发展。

2.化工设备设计中材料选择与应用应该注意的事项

2.1在材料选择和应用中应该注意经济性和适用性

化工设备的材料选择与应用中经济性和适用性应该是其需要注意的事项之一，首先在材料选择中应该考虑到的就是社会材料中的稀缺性，我国工业发展速度非常快致使各种稀有材料的竞争特别大，为了使化工设备能够得到持久性的发展就必须要重视在设计材料中的经济性选择。

化工设备中有许多不同的工艺，制造这些不同化工设备所需要的材料性质也各有不同，不同的化工设备对材料性质的要求也各有不同，因此在化工设备设计中的材料的选择上就要针对不同的化工设备所需要满足的不同的要求进行选择，不然不仅使得化工材料得到浪费还会使所制造出的化工设备达不到应有的应用效果。所以在化工设备设计中材料的选择和应用的适用性显得相当重要。

2.2化工设备设计中材料的选择和应用应该重视绿色环保

绿色环保这一事项也应该被重视。绿色环保这一理念已经被牢牢深入到现在的社会中，不管各行各业要想实现持久性和可循环性发展都必须要首先遵从大自然，实现绿色环保。

环境污染已经成为国际性问题，在化工设备的设计中也应该将环境这一重要理念引入进去，因此在化工设备设计中材料的选择和应用要重视环境保护问题。化工材料一般都具有污染环境的效果，为了改变这一问题，在化工设备的设计中材料选择要遵循低耗能、低成本、高效率和低污染的基本原则，在材料选择和设计中尽可能的减少材料的消耗和能源的使用，以最低的成本消耗实现最高的经济效益，在环保的理念下实现可持续发展的绿色理念。

2.3在化工设备设计中的材料选择和应用中应该始终贯彻可持续发展观

可持续发展观已经成为目前整个世界的世界发展观，各个行业都在遵循着这一观点在进步发展。化工设备的材料选择在这一观点的指引下进行发展能够实现以上所阐述的绿色环保观点，也能有效实现低耗能、高效率的基本原则。使得原本就具有环境污染大源的化工设备继续的存在与工业型社会中，始终坚持贯彻可持续发展观也能促进科学技术的快速发展，充分的挖掘出设计材料的各种可用资源，保证化工设备在应用中的稳定、全面和可持续使用。

3.做好化工设备设计材料选择与应用的几点措施

3.1做好化工设备设计中碳素钢与合金钢材料的选择

在决定化工设备设计材料选择之前要首先了解和清楚材料的各种特质和所需要制造设备需要满足的要求。不仅要了解到各种材料的物理性质和、化学性质还要确保其安全性和经济实用性。

经研究表明碳素钢在加入一定比例的合金元素后能够形成合金钢，这种合金钢在强度和韧度上具有一定的优势而且还具有耐腐蚀、耐高温、耐磨损等方面的重要功能。尽管合金钢具有碳素钢所没有的一些特殊功能，但在化工设备的设计中仍然有合金钢不能完全取代碳素钢的地方，因此在碳素钢与合金钢两种材料的选择中应该根据化工设备具体的需要进行选择，才能使其设备的应用效果达到最佳。

3.2化工设备设计材料的选择要以其零部件的制造工艺为参考标准

在化工设备的加工作业中针对于各种工艺有着不同的工艺要求。各种不同工艺中所需要的材料和应用也完全不同，在设备设计中材料的选择就得遵从不同零部件的工艺要求进行，不按照制造标准进行可能会出现设计的设备不满足工艺要求无法正常的完成其工作，在降低设计成本中也要注意选择正确的制造材料，保证制造出适合有用的设备，这样才能使得经济效益达到最大化。在设计中为了尽量的降低生产成本还能尽量使用标准化和通用化的零部件使得设计过程简单化从而达到降低成本的目的。

3.3做好防腐设计

化工设备长期与一些腐蚀性较强的化工原料进行接触，防腐工作就显得相当重要。化工设备在日常的工作中由于受到各种化学物质的接触使得其受腐蚀性的可能相当高，而化工设备的磨损需要修复的费用又相当高，为了做好化工设备的保护措施在日常的防腐工作中就应该引起重视。首先在设计设备的材料选择中就要注重材料的耐腐蚀性，这是针对设备内部的防腐而言，其次就是要注重设备外部的保护，防止因交变应力而导致的疲劳腐蚀。

3.4在设计中应注重环保性与节能性结合

环保和节能这两方面已经受到社会的普遍关注，在化工设备的设计中针对材料的选择也要遵循环保和节能这两点。在材料选择中重视环保节能性能够使化工设备实现可持续发展，也为日后化工设备的应用奠定了良好的应用基础。实现环保节能性能够有效的节省成本降低损耗，实现经济效益最大化。

4.总结

在化工设备设计中材料的选择和应用已经成为普遍关注的重点之一。在材料选择中首先要引起重视的就是材料的环保节能性，环保节能工作的良好完成是实现可持续发展战略的重要基础，因此应该得到格外重视以促进我国社会经济的快速、稳定和可持续发展。

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中图分类号：C93 文献标识码：A 文章编号：1001-828X（2013）07-0-02

一、引言

融资租赁作为一种新的融资方式，宏观上来说其在扩大内需和引导资本合理配置等方面扮演了重要角色，微观上来说融资租赁对于企业快速获得先进的技术和设备、优化资本结构和避免技术更新导致设备陈旧的风险等方面具有重要的作用，因此有必要站在投资者的角度研究租赁策略。

在实际的租买决策中，由于激烈的市场竞争和快速的技术更新，决策者无法确定需要使用某项资产多长时间。如果一直租赁，当使用时间很长时，则租赁费用可能比直接购买花费更多；但如果一开始就购买，当突然不再需要使用时，决策者可能会付出更大的代价。为了在获得资产的使用权的同时降低使用成本，决策者有必要对租赁策略进行巧妙的设计，也就是说决策者需要在不知道需要使用该设备多长时间的情况下，做出租赁还是购买以及何时购买的决定，这是典型的占线问题。运用优化领域新兴的竞争分析理论解决占线问题受到了越来越多学者的关注，其中供占线决策者选择的策略集为 ，由离线对手发出的序列集为 ，决策者在不完全知道未来信息的条件下设计占线策略，并使之与完全知道未来输入信息的最优离线策略进行比较，在输入为的情况下，占线策略的费用表示为，离线策略的费用表示为，对于成本最小化的问题，如果满足条件，则称A是竞争比为的竞争策略，若某一占线策略的竞争比满足，则称是此问题的最优竞争比。竞争比的大小反应了占线策略的性能，竞争比越小占线费用和最优离线费用的比值就越小，那么占线策略的竞争性能也就越好，如果策略A的竞争比为，意味着对于任意输入，策略A的费用不超过最优策略费用的倍。

运用竞争分析的方法解决占线租赁问题源于Karp[1]提出的“雪橇租赁”模型，之后国内外学者对占线租赁问题进行的进一步研究主要集中在两个方向：一是，考虑租赁活动中存在的各种现实因素，使模型更加贴合实际。二是，改善决策信息和条件，从而改善竞争比性能。以往的研究都假设随着使用时间的结束设备变得毫无价值，但通常情况下企业融资租赁的标的物都是大型设备，而且不再需要使用时，可以选择将其在二手市场上出售来降低使用成本，Zhang（2011）基于传统的竞争分析给出了这类设备占线租赁的确定性策略[2]，但传统的竞争分析在设计策略时假设占线决策者对离线对手一无所知，而离线对手对占线决策者却无所不知，是对最坏情形的一种分析，从本质上来说是风险规避的。而现实中许多投资者希望自己能够管理与控制风险，有时为了获得更大收益，他们愿意承担一定风险。本文针对大型化工设备的特点，从风险-补偿的角度出发设计了其风险策略，使得风险偏好的投资者在预期成功时能够获得更好的收益，预期失败时风险也控制在决策者的承受能力之内。

二、数学符号及确定性策略

令为实际需要使用设备的时间段数；为大型化工设备单位时间内的折旧；为单位时间大型化工设备的租赁费用；大型化工设备在新货市场购买和在二手市场出售都会产生交易费用，这里假定相等且都为。假设：①因为出租方要获得一定的利润则有。②，否则购买设备单位时间的成本始终小于单位时间的租赁成本，决策者会在一开始就将设备买下，无需讨论。③为方便讨论，假设设备的价格保持稳定，即大型化工设备使用结束后在二手市场上的出售价格等于购入时的价格减去总的折旧，也就是说从购入设备到使用结束这段时间，使用成本为折旧费用和交易费用之和。那么，事先知道需要使用时间 的离线成本表示为：

其中。占线决策者事先对一无所知，设占线决策者的策略为时间段之前需要使用一直租赁，时间段及之后还需使用则立即购买设备，则占线成本表示为：

引理1对于大型化工设备，占线租赁最优的确定性策略是租赁时间段后购买，该策略的竞争比也是最优竞争比，具体证明过程参见文献[3]。

三、风险策略

引理1基于传统的竞争分析给出的确定性策略是对最坏情形的一种分析，导致策略过于保守。Al-Binali（1999）首先提出了风险补偿的概念并构建了最初的风险补偿模型[3]，当预测成功时能够获得补偿收益，当预测失败时风险也控制在容忍水平之内，称这种策略为风险策略。令策略A的竞争比为，传统竞争分析得到的最优竞争比为，那么策略A的风险表示为。令占线决策者的风险容忍度为 （，且值越大表明决策者越是风险偏好的），则风险容忍度内的占线策略集合为。令是预期的输入序列，预期成功策略A的约束竞争比为，则有：。预期成功的补偿收益表示为。基于以上分析，在预期下设计大型化工设备的风险策略，可以得到定理1。

定理1 在风险容忍度为的情况下，对于大型化工设备，当预期为时，引理1给出的确定性策略仍然是最优的风险策略，其约束竞争比为1；当预期时，最优的风险策略为租赁 时间段后购买，其约束竞争比为。

证明：根据引理1可知设备的使用时间可能多于也可能少于，那么有以下预期：

预期F1：，这种情况下占线决策者会选择一直租赁，与最优离线策略相同，那么对于任意，此占线策略总在集合中，所以其约束竞争比为1。

预期F2：，假设占线决策者的策略表示前段时间租赁，然后购买。离线对手为了使占线策略的竞争比达到最大，会选择输入为，即占线决策者刚刚购入设备，下一时间段立即不再需要使用该设备，此时占线策略的竞争比最大。那么策略的竞争比可以表示为，另外，当风险容忍度为时，考虑的策略还需满足策略集，进一步分析如下：

①若，即，则有，计算可得：

②若，即，则有，计算可得：，从而有的取值范围是：

若预期2预测成功，最优的离线策略是一开始就购买设备，那么约束竞争比可以表示为：，因为的值越小预期成功后获得的补偿收益越大，且有，再根据式（3）可知 可以使达到最小，带入得：。

四、实例分析

假设某大型化工设备每月的租金为元，该设备每月折旧为元，购买或出售该设备的交易费用为元，根据引理1可以得到最优的确定性策略为租赁个月后购买，其竞争比为。假设决策者的风险容忍度，那么根据定理1可以求得确定预期下的最优风险策略为租赁个月后购买，其约束竞争比为，由此可见风险策略的竞争比小于确定性策略的竞争比，表明风险策略的性能优于确定性策略。

五、总结

不确定条件下对设备租赁策略进行设计是企业运营常见的管理问题，本文针对大型化工设备的特点，将风险-补偿的思想引入到确定性策略，得到了其风险策略，弥补了传统竞争分析所给出的确定性策略过于保守的缺憾，使得投资者可以在预期成功后获得更好的收益，而且风险策略的竞争比小于确定性策略的竞争比，表明风险策略的性能优于确定性策略。值得继续研究内容有：①本文假定设备的价格保持稳定，但现实中由于激烈的市场竞争可能是不断波动的，这一点值得注意。②本文的折旧方法为直线折旧法，那么加速折旧法，即前期折旧多后期折旧少的占线租赁问题该如何考虑。③可以结合考虑利率、税收等更复杂现实因素。

参考文献：

[1] Karp R. K. Online algorithms versus offline algorithms How much is it worth to know the future[C]. //processing of the IFIP 12th world computer on algorithms， software， and architecture information processing.1992.

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中图分类号： TU318 文献标识码： A 文章编号：

引言

绝热是保温和保冷的统称。为了防止生产过程中设备和管道向周围环境散发或吸收热量，绝热工程已成为生产和建设过程中不可缺少的一部分。我国已制订绝热工程的各种标准及规定，以便统一和应用。正确的选择绝热结构，直接关系到绝热效果，投资费用，能量耗损，使用年限及外观整洁美观等问题。

1.绝热结构的设计要求

①保证热损失不超过国家规定的允许最大热损失值，热损失取决于保温材料的热导率，热导率越小，保温厚度就越薄。.

②绝热结构应有足够的机械强度，能承受自重及外力的冲击，在受风力、雪载荷、空气温度波动及雨水的影响下不致脱落，以保证结构的完整性。

③要有良好的保护层，使外部的水蒸气、雨水以及潮湿泥土的水分不能进人绝热材料内，否则会使绝热材料的热导率增加，还会使其变软、腐烂、发霉，降低机械强度，破坏绝热结构的完整性，同时也增加了散热损失。

2.绝热结构的种类

化工、医药生产中所用的各类装置，其管道、容器、反应器、塔器、加热炉、泵和鼓风机等的绝热结构组成如下。根据采用保温材料的性质、保温层的结构形式和安装方法不同，保温结构通常有：胶泥涂抹结构、填充结构、包扎结构、复合结构、浇灌式结构、喷涂结构、预制块结构等。

3.绝热结构设计的规定和要求

（1）防锈层设计

对碳钢、铸铁、铁素体合金钢管道和设备，在清除其表面铁锈、油脂及污垢后，保温时应涂1~2道防锈底漆，保冷时应涂两道冷底子油。在使用非腐蚀性绝热材料和大气中不含腐蚀性气体的环境下，常年运行介质温度T0 >120℃时，可不涂防锈底漆（施工期超过一年者例外）。不锈钢、镀锌钢管、有色金属及非金属材料表面，不涂防锈漆。

（2）绝热层设计

绝热层厚度一般按10mm为单位进行分档。硬质绝热材料制品最小厚度为30mm，硬质泡沫塑料最小厚度可为20mm。

①绝热层分层规定

除浇注型和填充型外，绝热层应按下列规定分层。

a.绝热层总厚度大于80mm时，应分层敷设，当内外层采用同种绝热材料时，内外层厚度宜大致相等。

b.当内外层为不同绝热材料时，内外层厚度的比例应保证内外层界面处温度不超过外层材料安全使用温度的0. 9倍（以℃计算）。

c.需要蒸汽吹扫的保冷设备和管道的保冷层，其材料应在高温区及低温区内均能安全使用；在不能承受吹扫介质温度时，应在内层增设保温层，保温层与保冷层的界面温度应低于保冷材料的最高使用温度，在经济合理前提下，超高温和深冷介质管道及设备的绝热，可选用异材复合结构或异材复合制品。

d.采用同层错缝，内外层压缝方式敷设。内外层接缝应错开100~150mm；水平安装的管道和设备，最外层的纵缝拼缝位置应尽量远离垂直中心线上方，纵向单缝的缝口朝下。

e.保冷管道和设备的支座等凸出物，应按上述分层规定进行保冷，其保冷层长度为保冷层厚度的4倍或至垫座底部。

②绝热结构支承件对立式设备，管道和平壁面以及立卧式设备的底面上的绝热结构，应设支承件。支承件应符合下列规定。

a.支承件的支承面宽度应控制在小于绝热层厚度10~20mm以内。

b.支承件的间距立式设备和管道（包括水平夹角大于45°的管道）支承件的间距，保温时，平壁为1. 5~2m；保温圆筒，在高温介质时为2~3m，在中低温介质时为3~5m；保冷时，均不得大于5m。卧式设备应在水平中心线处设支承架，承受背部及兜挂腹部的绝热层。

c.立式圆筒绝热层可用环形钢板、管卡顶焊半环钢板、角铁顶焊钢筋等做成的支承件支承。

d.底部绝热层支承底部封头可用封头与圆柱体相切处附近设置的固定环或设备裙座周边线处焊上的螺母来支承绝热层，对有振动或大直径底部封头，可用在封头底部点阵式布置螺母或带环、销钉来兜贴绝热层。

e.保冷层支承件应选冷桥断面小的结构形式。若管卡式支承环的螺孔端头伸出绝热层外，应把外露处的保冷层加厚，封住外露端头。

f.支承件的位置应避开法兰、配件或阀门，对立管和设备支承件应设在阀门、法兰等的上方，其位置应不影响螺栓的拆卸。

g.不锈钢及有色金属设备、管道上的支承件，应采用抱箍型结构。

h.设备上的焊接型支承件，应在设备制造厂预焊好。

③绝热层用的钩钉和销钉设置保温层用钩钉、销钉，用直径6mm的低碳圆钢制作（软质材料用下限）。硬质材料保温钉的间距为300 ~600mm，保温钉宜根据制品几何尺寸设在缝中，作攀系绝热层的柱桩用。软质材料保温钉的间距不得大于350mm。每平方米面积上钉的个数：侧面不少于6个，底部不少于8个。保冷层不宜使用钩钉结构。对有振动的情况，钩钉应适当加密。

（3）防潮层设计

①保冷设备与管道的保冷层表面，埋地设备或管道的保温表面，以及地沟内敷设的保温管道，其保温层外表面应设防潮层。

②防潮层的材料应符合选材规定，防潮层在环境变化与振动情况下应能保持其结构的完整性和密封性。

③防潮层外不得再设置铁丝钢带等硬质捆扎件，以免刺破防潮层。

（4）保护层设计

绝热结构外层，必须设置保护层。保护层的设计必须切实起到保护绝热层作用，以阻挡环境和外力对绝热材料的影响，延长绝热结构的寿命。保护层应使绝热结构外表整齐、美观。

保护层结构应严密和牢固，在环境变化和振动情况下不渗雨（室内例外）、不裂纹、不散缝、不坠落。

4.结语

化工设备和管道结构的绝热设计涉及到的知识有很多，方方面面的问题需要考虑。如何才能设计出建设成本低、运行起来节约能源的好方法，是我们一直的追求。相信只要我们认真对待，总能设计出既节约成本又运行经济的好办法。由于本人知识的局限，文中难免会有不对的地方，还请读者指正。

参考文献：

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中图分类号：TQ050.9 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）07-0018-01

1、化工设备腐蚀原因

化工设备在一定程度上受到了腐蚀不仅会对正常的化工生产产生影响，而且会缩短该化工设备的使用寿命。如果化工设备的腐蚀程度比较严重，它的管道还可能发生渗透事故。我们都知道，在一般的化学生产过程中，很多种生产原料均为有毒物质，且很容易发生化学反应。更有甚者还会出现燃爆现象，这种危险因素的存在严重威胁着人们生命和财产安全。化工机械设备因周围环境的变化发生化学或者电化学作用出现被破坏的现象就是化工设备的腐蚀。所以，对于化工设备，首先必须了解导致化工设备容易受到腐蚀的原因，然后再针对性地提出解决方案。

1.1 内在因素

1）、材料的影响：设备制造材料一般为金属材料。材料不同，它的抗腐蚀能力也各有不同；

2）、在设备的制造过程中，如果技术人员的技术工艺不够精确，同样也会对设备带来一定的腐蚀，化工设备表面的质量好坏直接关系到其是否容易受到腐蚀；

3）、设备的外在形状和内部结构也是主要的影响因素，如在交接的接口处密封不紧密，存在某些缝隙或者错位等都会使设备受到腐蚀；

1.2 外在因素

因外部环境而对设备产生腐蚀的影响被称为外在因素，像碱、酸、盐、氧等物质都会是化工设备发生腐蚀的原因。就连外在的气温及空气湿度也会对其产生一定的影响，在生产过程中如果掺入其他的杂质，同样会对设备产生腐蚀。

2、化工设备腐蚀种类

化工设备出现腐蚀常见的现象就是物理腐蚀、电化学腐蚀、化学腐蚀。物理腐蚀就是出现物理溶解导致化工设备金属物质遭受破坏，在物理腐蚀过程中是不伴随电化学反应和化学反应的，就是单纯的在液态金属中发生物理反应，使得金属出现物理溶解。电化学腐蚀就是由于电解质溶液接触到化工设备之后通过电极反应出现腐蚀现象，造成对设备的破坏，一般潮湿的环境下更容易出现电化学腐蚀现象。化学腐蚀这种现象是由于一些物质和化工设备表面的材质接触后发生了化学反应，在化学反应过程中物质会发生变化，产生一种或者多种氧化物，而生成的氧化物会对化工设备的表面结构造成损害，出现腐蚀现象。

3、化工设备设计中的防腐措施

3.1 结构设计

化工设备的设计需要重视设备的抗腐蚀性能。一般有很多的因素都会对设备的抗腐蚀性能造成影响。提升设备的耐腐蚀性，能够对化工设备的使用寿命进行延长。所以，结构设计也是影响腐蚀的关键因素。一些单位为了化工设备的简单化操作，在设备设计过程中直接设计在方便安装的角度，造成设备设计方案缺陷而出现很多安全问题。设备中的死角和缝隙会在局部沉降堆积一些固体杂质，导致液体排出不完全，设备在运转使用中这些死角，缝隙中残留的液体浓度会剧增，产生腐蚀现象。为了防止这一问题的出现，在化工设备结构设计中需要避免出现缝隙，防止缝隙腐蚀。在保障设备正常使用的前提下，可以尽量减少缝隙设计。并且尽量使用同一种材料。在焊接时不能间接焊接，要采用连续焊接，减少内应力的产生。如果设备结构设计中需要使用搭接接头，最好不要使用铆接连接而使用焊接，用焊缝将2个搭面完全焊接在一起。对接焊头时采用双面连接，防止焊缝腐蚀。同时，要平衡判断设计方案和安装方案之间的联系，在保障设备防腐蚀性能的基础上还要考虑到设备的安装和正常使用问题。

在设计列管式换热器、管道、旋转机械时，需要重视断面出现的变化。在一些死角部位控制适当的流速能够使得液体浓度均匀化，防止由于堆积物造成的腐蚀。但是，当设备断面突然发生大幅度的变化或是流速太大时，就会造成不均匀的流动状态，严重的冲刷会加大局部的腐蚀。化工设备的设计中需要重视这一问题。

3.2 材料选择

在化工设备设计时，设计人员需要认真分析设备中需要容纳的物料、器材、溶液。选择材料时，首先需要考虑到操作时产生的压力和温度，其次清楚腐蚀的环境和掌握操作介|的特性，并将此作为化工设备防腐设计的依据。

3.3 介质分析

在化工设备设计中需要对一些介质成分，如蒸汽、气体、溶液进行研究分析。设计人员没有掌握介质本身的特性，就无法制定出相应的技术要求。例如，在压力容器设计图纸中，在技术特性表内需要标注的浓度，不能只是单纯地写碱液。对热处理的相关要求要明确指出，氧化剂能够使一些材料在介质中发生钝化。所以要对空气混入的程度了解清楚，检查有没有其他的氧化剂。同时，对于混液和杂质的含量以及混入液体中固体物质导致的腐蚀现象了解清楚，还要掌握加热，冷却的温度周期变化。了解有的因突然变热或是突然变冷产生的冲击或是应力变化。优化化工设备设计中的防腐问题，能够防止磨蚀、冲刷、闪蒸、汽蚀引起的设备容器局部厚度的削减，降低安全隐患。

3.4 有效控制腐蚀

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化工工艺中设备安装设计的内容主要有五个方面：第一，设备安装设计中关于车间设备布置。车间设备的布置不但要确保其满足生产工艺流程，而且要符合安全操作上的要求；第二，设备安装设计中关于设备支架和操作台的设计；第三，设备安装设计中关于设备的保温与防腐；第四，设备安装设计中关于设备的安装、设备的检修以及吊装位置的设计；第五，设备安装设计中关于设备安装施工说明，涉及到设备的吊装方案等等。

二、设备安装与车间设备布置的相关联系

化工工艺中车间设备的布置不仅要确保其对于生产和人工的操作有一定的益处，而且还要考虑其是否节省投资、占地面积是否合适以及是否方便于施工这些因素。车间设备布置是整个工程设计中的一个重要节点，在进行车间设备布置的过程中，建议对设备安装设计中存在的问题抱以认真严谨的态度来对待。

1.化工工艺关于吊装孔设备的设置

在厂房的长度超过三十六米的情况下建议把吊装孔设置的地址选择在与厂房中间距离较短的靠近墙壁的位置；在厂房长度不是很长的时候建议将其选择在厂房一端，且是靠近山墙的位置；而关于确定吊装孔这一点建议不仅要确保其能够被本楼层的设备吊上，而且还得让其被楼层上几层最大直径设备吊上；一般来讲，吊装孔位置设置要严格按照以下五条准则来进行：第一，确保吊装孔位置设置水平方向的运输线不能过长，要短；第二，确保运输通道所占用的实际面积不要过大，要小；第三，务必要确保每一层的吊装孔都安装在同一个垂直平面上；第四，确保吊装孔在最大程度上与检修相对频繁的设备靠拢；第五，还要确保在设置吊装孔的时候不要忽视了最底层设备的布置，这就要求不可以在吊装孔区域内进行设备的设置，以便设备能够从这个地方出入。

2.化工工艺设备安装检修问题

化工工艺设备安装检修问题主要涉及到以下两点：第一，化工工艺中设备的安装与布置不仅要对水平运输主干线的距离进行全面的考虑，而且还要精确把握所有设备都可以运送到主干线上通道的纯距离。通常的做法是安置大直径设备的时候将其与运输主干线靠拢，而小直径的设备建议沿着山墙来安置，这样的安排可以在一定程度上使得车间内的所有设备都可以运送到吊装孔，从而满足化工工艺设备的安装与检修上的需求；第二，化工工艺设备的设计与布置还得对该设备在起吊的时候需要的净高度进行满足。此外，还得做好设备检修安全工作。譬如在设备进行检修之前的准备，在检修前不仅要严格遵守企业所规定关于安全方面的规定，而且还要针对具体的检修范围、作业内容提出安全性方面的要求，从而对检修作业程序、安全纪律工作明确分工，指定专门负责人开展现场监督安全工作。在设备检修之前还要切实按照检修设备的内容、项目、规范以及要求事先准备好所需要的设备、材料及其附件，对各种用具做好安全检查工作，譬如脚手架的搭建，也需要制定专门负责人对测量仪器、安全防护用具以及消防器材进行检查。再譬如设备检修的具体实施也要引起重视。

3.化工工艺设备中关于穿楼板的开孔

在化工工艺特别是车间设备布置设计中往往采用的是将反应设备直接穿过楼板，而且搁置在楼板，因为这样的布置不仅仅使得工人操作起来相对比较方便，而且设备的检修以及空间的充分利用也得到了一定的保证。开孔的形状一般是方形，其尺寸大小建议按照设备耳座大小以及其直径大小来进行具体确定。穿楼板设备进行吊装的途径主要是，由下面一层起吊穿楼板设备而穿过露面，这个过程中要确保方孔四个角与耳座相对应，然后在耳座穿过楼面的时候，进行四十五度角的旋转来使得其就位。楼板开孔的周围一般要作大概五十厘米高度的堰，这样是为了防止地面上的物料或者液流体流到下面楼层。除此之外，还得注意几个关键点：首先，当楼板设备在安装的过程中下面有设备存在的情况下，建议对此设备无论是安装还是检修所需求的吊装空间和吊装地位都得进行一定的考虑；其次，当塔尖设备穿过楼板进行开孔的时候务必要确保塔的本体可以毫无障碍地穿过楼板孔；最后，关于设置穿楼板设备的起吊点上文已经有所阐述，这里就不再加以赘述了，可是要强调的一点是起吊点的纵横向一定要和设备的中心线，也就是开孔的中心保持协调和契合，因为即使是一点偏差也会带来不可估量的负面影响。

4.化工工艺中设备检修操作过程中所要求的设备间距

化工工艺中设备检修操作过程中所需要的设备间距有没有选取正确在一定程度上直接影响着车间布置设计质量的高低与好坏。要是设备间距选取得过小，那么就会对人工操作产生负面影响，更不用说设备的安装、检修了，更为严重和可怕的是会加重操作上的困难难度与对安全产生威胁；而要是设备间距选取得过大的时候，就会在无形之中促进建筑面积的增加和管线的拉长，最终也就使得不必要的建筑以及管道基础建筑上的投资费用和占用良田面积的增加。设备之间间距的确定是由各种各样的因素决定和影响的，一般有以下几种：以防火为首的关于安全操作上的规范要求；个人操作上的总体态势；防毒等关于劳动保护上的规范要求；化工工艺管道布置方面的规范标准；设备特征以及车间内走道等等方面因素的影响。

化工工艺中的设备安装设计问题属于化工设备的安全管理的范畴，化工设备安全管理还涉及到化工工程的安装、制造、运用以及检修这几个方面。设备运行的安全是导致事故发生的一个关键点，因而作为一线的车间生产设备管理者务必要做好每天的及时巡查工作，并予以记录，对于发现设备异常问题则要及时对问题做好反馈单，同时还得对问题存在的原因做好纠正措施，并进行一定的整改和防护。而对于化工工程设备的管理智能部门则要对设备的运行进行定期性检查，其它部门也要引起重视，譬如安全管理部门建议每月一次进行综合安全大范围内的检测，再加上不定期对设备安全状况预计设备运行检查是很有必要的。而化工工艺设备安装设计是化工工程的源头，因而要是对设计考虑不成熟和不周全，直到出现问题了才进行更改，在很大程度上会增加化工工程的施工难度，不仅造成人力物力的浪费，而且也耽误了施工的整体进度，更不用说对整个化工工程质量上的影响了。此外，在化工工艺设计的整个过程中，建议对设计的精神和原则加以熟悉和把握，切实将其贯彻到具体的实践活动中去。确保对化工工艺设计细节运用的灵活性，不仅要使得其与规范相符合，而且还考虑到与生产规范的协调，从而实现其对化工生产的安全而高效的运行。这是源于在化工生产的实际操作过程中，安全是最关键的，所以在化工工艺设备的安装设计过程中一定要对其高度重视。

三、总结

总的来说，在化工工艺中设计中，设备安装设计是其重要组成部分，也是一个不能够被忽视的重要内容。因为不管工艺流程和设备设计得多么完善、先进和优秀，要是没有将设备的安装设计放在首位，那么其也不能被称作上是一个成功的化工设计，而且还会对生产操作以及设备的维修带来极大的负面影响和严重后果，严重的话则会直接影响化工工程生产的安全性。

参考文献

[1]刘江涛.化工工艺设计中的安全问题探讨[J].城市建设理论研究.2011（20）

[2]韩洪.化工工程管道设计安装中存在的问题探析[J].上海化工.2011（8）

[3]杨文君、覃宏、公彦军、王清泉.“针刺毯”在高温蒸汽直埋保温管上应用的研究—新型钢套钢保温结构[J].区域供热.2005（01）

[4]巨秀丽.悬索跨越管道随机风振响应与时变可靠度研究[J].大庆石油学院.2008

[5]王勇.场路结合并考虑耦合的磁力机械分析与设计方法研究[J].合肥工业大学.2006

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内径小于600毫米的长容器或管道，内焊缝一般都没有可焊到性。

材料的焊接性在过去的文献成为可焊性，从现在的研究结果看，很难说金属材料间不存在可焊性，故用焊接性一词更恰当。

材料的焊接性是指在一定的工艺条件下，焊接接头能符合质量要求的可能性。详细地说，材料在采用现有的某种焊接方法和工艺措施进行焊接时，能获得高质量的接头，不至于出现裂纹等严重缺陷，不致使机械性能指标和特殊性能指标明显下降的可能性就是该材料的焊接性。如果某种材料采用常见的焊接方法，勿须特殊的工艺措施既能获得高质量的焊接接头，就可以认为该材料的焊接性能良好；若需要采用特殊工艺才能达到要求，则该材料的焊接性一般；若采用特殊焊接方法也不能达到要求，则说明该材料焊接性不良，不适宜进行焊接。

显然，设计化工设备过程中在选材时，除考虑材料能适应介质、温度和压力等需要外，焊接性也是一个必要考虑的问题。因为，若焊接性不好，材料焊接后焊接接头性能下降很明显，就会出现严重后果，否则难以制造出合格的产品。

对焊接性影响的是以下物性：1 膨胀系数 2 导热系数 3 热容量 4 熔点和沸点 5 密度

在某中意义上讲，金相热处理性能是当今对材料焊接性影响最大的一 种物性因素,也是最复杂的因素。

在机械性能方面对焊接性有影响主要是塑性，若材料的塑性不强会在焊接热应力的作用下造成裂纹或提高在使用中发生脆断的倾向。

焊接工艺是分析焊接性的必然结果，也是保证焊接质量的方法。当然，从理论上分析得到的结果必须经过可靠的实验方法加以评定才是准确的，无论是焊接性的优劣，还是焊接工艺的可靠与否都是如此。生产上使用的工艺必须是经过实验的工艺。

把这种理论与实验相结合的活动称之为工艺活动。在冶金部门中，也用于化工容器等焊接用金属的开发，以保证供应材料能应用于焊接场合。

不同的材料具有不同的焊接方法例如炭素结构钢的焊接。

低碳钢设备的焊接

焊条手工电焊弧这是低碳钢结构的基本焊接方法，特的适应力很强。

中碳钢的焊接性较差，含碳量越高越差。主要的焊接缺陷是热裂纹、冷裂纹、气孔和接头脆性、有时热影响区里的强度还会下降。当钢中的杂质较多，焊件钢性较大时问题就越突出。

所以，中碳钢的焊接工艺重点就是克服上述分析中的各种问题。

焊接方法 根据目前中碳钢焊件的主要任务和理想热过程中的要求，手工电焊弧是最恰当的方法，焊条采用相应强度级别的碳性低氢型焊条；大型铸件的焊接，当修补量较大时可考虑采用手工电渣焊，因为它在焊补大型铸件时都受到好效果，焊补中碳钢时困难肯定不少，填充金属壳与工件相同，焊后与工件一道处理。

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Abstract：According to the author's work experience, through the production practice of the specific examples explores the scientific idea of the adaptive design and practical strategies to promote the realization of chemical equipment safety, environmental protection, high energy consumption, and low efficiency in the design of innovation actively effective stimulative effect.

Keywords: chemical process equipment; Structure; adaptability

中图分类号：TU318 文献标识码：A文章编号：

一、前言

在工程设计实践中我们不难发现，一些化工产品的质量、化工装置的生产效率及化工设备的安全性操作均存在这样或那样的不良问题，究其原因不难看出，生产设备、生产工艺之间无法相互协调、相互适应的开展施工生产是导致效能不高的主要因素。在现实化工工程建设中，化工工艺设计是首先进行的环节，而化工设备及结构性设计则是随后进行的环节，由此不难看出生产设备的设计是为生产工艺服务的，只有科学的设备才能体现生产工艺的先进性与实用性。因此笔者本着适应性、创新性的目标展开了对化工工艺的设备结构适应性设计探讨，意图通过完善、合理的设计原则、设计目标及科学的设计理念使化工工艺的设备结构更加合理，更能辅助体现化工生产工艺的完善优势与综合性能。

二、化工工艺适应性设计策略

2．1科学的参数控制必不可少

在化工工艺生产实践中，我们选择某重沸器的加热过程进行科学参数控制必要性探讨。首先该重沸器利用壳程蒸汽进行对物料管程的持续加热，并通过对重沸器出口的凝结水蒸气流量控制来调节加热媒介的温度范围。由此过程我们不难看出，重沸器在其出口的凝结水总流量要比其入口的蒸汽总流量少出许多，因此想要实现通过控制小流量的介质来稳定调节被加热媒介的现实温度显然其控制难度是巨大的。因此在该情况下会形成对操作控制压力的较大波动影响，并在重沸器的内部形成水锤效应，造成对管束壁的较大冲击，并进一步引发其形成震动性的损伤。因此基于这一现象，我们应从科学控制担负主要作用的介质流量参数来实现调节温度的有效目的。如果没有进行科学的参数控制，那么化工工艺的适应性就很难保证。因此我们只有采取科学的参数控制，避免介质较早或提前在换热管内形成结晶，才能有效的杜绝换热管磨损破坏、阻碍换热空间等不良生产现象的发生。

2．2切实提高操作弹性、避免化工设备结构发生腐蚀现象

在重油催化及裂化装置的设计实践中，如果原料设计环节较重，则无法使装置实现较好的裂解效果，从而导致液化气及产生汽油等能源物质的回收率相对下降。基于这一现象我们可利用缩径结构原理在生产设备分馏塔的上方及缩经以上设计浮阀塔盘结构，并在缩径以下设计固舌塔盘的工艺结构，这样便可充分适应化工工艺原料的加工方案需求，并形成良好的能源回收效果。如果原材料组成发生了任何变化，那么还将使化工产品的反应分布情况随之变化，并进一步阻碍分馏操作的合理开展，令分馏塔装置中的上方塔部发生较严重的夹带塔板雾沫现象，使冲塔现象发生的越来越多、越来越频繁，并最终导致分流效果的下降。

这时我们则可依据模拟分馏塔的设计与计算原理，开发一种新型的浮阀塔盘并对上部塔盘进行结构性能改造，采用鼓泡结构促进其浮阀结构的合理改进，并促进化工设备生产工艺性能的弹性强化，这一改变充分体现了弹性操作设计的科学适应性变革优势，使化工工艺设备在弹性的改进之下实现了良好的预期处理生产效果。在乙烯裂解装置的生产控制实践中，还发生过这样一种状况，一些生产企业在生产中由于突发状况裂解炉必须被迫紧急停炉，而当停炉后工程人员则发现在炉中的原料预热工序阶段，上排的翅片管发生了多处不同等级的泄漏及裂缝情况，排查其中原因发现，在生产排出的烟气中含有大量的硫及氯元素成分，并在该部位产生了巨大的腐蚀应力导致发生了大面积裂纹现象，而紧急停炉又进一步加剧了热冲应力的集中冲击并导致了开裂现象。这时我们则可将裂解炉中原有的高进低出生产结构作适应性改造，将其顶部进口的结构调整为出口管并利用这一时期其温度较高的特性，从而有效的避免炉中翅片管表面温度低的现象，进一步控制了露点腐蚀裂纹的恶性扩大。

2．3充分适应原有结构、促进工艺原料的合理改进及设备结构的适应性简化

在原料煤油的加氢装置生产服务中，其烷基苯的联合装置承担着重要的规范施工生产职能，属于化工生产设备中重要的基础结构部位，在该装置中进行原料煤油的精制加氢及去除有害物质的反应过程。如果对该设备进行扩容改造，我们则可利用原设备具有的轴向式固定床装置反应器，并通过工艺原料改进，加入国产催化剂等方式提升设备空速从而实现有效的挖潜增效作用。当然这一工艺的改进使设备在一定时间的服务运行中，反应器的内部压力会逐步呈现加快上升的趋势。这一时期我们还需要进一步的升级改造处理。首先分析其压力上升的原因在于原料分配的效果逐步下降，并引起了物料的沟流反应，使催化剂在其床层产生了高热点，从而导致进料过程中会在死角部位产生集聚并生成加热生焦现象，使床层进一步发生堵塞现象。这时，我们则可依据反应器的进料气相特点，在其中加入分配器、网篮等结构性能的适应性改进，从而实现使分配效果得到合理的优化改进。对设备结构的适应性简化环节体现在通过工艺的改进，使介质消除传统工艺结构的死角，从而有效的避免发生进料沉淀及堆积的不良现象。由此可见该设备结构设计的适应性简化可为设计人员依据生产工艺需求营造广泛的设计空间并促进设计能力的稳步提升。

三、化工设备结构的创新设计理念

针对化工生产中管束震动装置噪音较大、环境污染较严重的现状我们可通过适应性结构设计的创新设计理念促进管束尺寸的合理调整、各零件部位的加紧牢固完善，并促进各个设备结构的合理改进。尤其应注重对U形管束在弯管阶段的防振控制，例如应用防振夹结构设计原理使管束的噪声振动效应得到良好的控制。为了有效的防止化工生产中的高温、高压、易燃易爆生产环境中法兰接口出现泄漏的不良情况，我们可有效的采用椭圆垫结构设计理念，从而促进接口形成良好的密封性。每一项生产工艺均有其先进性及不适应性的进程与周期，因此在创新设计环节我们还应充分注重对工艺设备结构的耐用性设计，并促进整个设备结构及各个零部件适应性寿命设计的同步一致性及其与设备维修周期的综合适应关联性，从而对设备装置的大修期进行科学合理的适应性指导。

四、结语

作为化工生产的软件及硬件，工艺及设备是关系到化工产业能否高效、安全、充分适应能源供应需求运营的重要因素，因此针对其高度专业性的特征，我们只有通过协调性控制、综合性探讨并根据建设实践经验及新产品开发的充分需求展开调整性、适应性设计，才能充分实现化工工艺的优化改善提升、化工设备的完善升级改造与生产管理水平的综合创新增长。

［参考文献］

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引 言

化工设备具有一定的危险性，安装难度大、风险高，其安装的质量好坏，直接决定了化工装置能否正常生产，同时也影响到企业员工和企业周边人员的生命安全。因此，化工设备在安装的过程中，务必要确保设备定位准确、固定可靠、严密无漏、平稳运转。

1 化工设备的安装特点

1.1 安装技术要求高

从整体结构上来讲，化工设备的安装相较于其他设备的安装，其安装技术及施工工艺更为复杂，尤其是对于一些具有高硬度、耐高压、耐高温、抗腐蚀特点的特殊化工设备，其安装的技术要求就更为严格。在实际安装过程中，化工设备装置的调试及其控制程序也是非常繁杂多样的，再加之化工设备安装技术的高低直接决定了施工质量的好坏以及后期工业生产能否正常运行，因此，在化工设备的安装过程中，必须对其安装施工技术高标准、严要求，使其工艺规范化、精准化、标准化，从而确保化工设备的正常、安全、无障运行。

1.2 风险较大

化工设备由于其本身具有的大型化、复杂化的特点，牵涉到的零部件生产和调试较多，加工安装的时间更长，流程要求更高，所以，在安装过程中，很可能因一些不起眼的小疏忽造成重大的安全事故。尤其对于一些超高、超重、超大的设备在运输途中存在的较大风险，必须给予足够的重视，如果不能及时发现安全隐患及设备自身的缺陷，将会给返修带来巨大的困难，设备安装及生产进度和试车投运也将因返修而受到影响，并给企业带来无可挽回的损失。因此，在对化工设备进行安装的过程中，必须认真、负责、细心、严格地对各个验收阶段的验收要点及注意事项进行把关。

1.3 各专业交叉作业多

化工设备的安装、调试等过程，是一项复杂的综合性工程，难免与其他的专业如土建、管道安装、电气工程、仪表等交叉施工作业。这就决定了化工设备的安装、调试、试车、投运等工作必须在这些专业的相互协调、相互配合下方能完成。

2 设备安装前的准备

2.1 开工条件的要点

2.1.1 规范开工程序

化工设备安装前，属特种设备管理范畴的设备，必须先到当地的质量技术监督部门办理告知，然后到监检部门办理监检手续，对特种作业人员资格证、设备安全性能监检证书、设备出厂质量证明书及竣工图和施工方案等进行备案和报检，这是规范化安装不可或缺的一个重要环节。

2.1.2 加强材料管理

监检机构应对安装材料进行严格的现场检查，对进场材料的证明资料的有效性进行仔细地甄别，一旦发现有不合格材料，要立即将同批次材料清除现场，以便为设备的安装和运行质量奠定坚实的基础。

2.2 清点好机械设备

化工机械设备进入现场以后，相关工作人员要做好检查、清点、编号。同时记录好设备所有情况，并对所有设备进行解体检查（除有书面证明的）。在检查过程中，要注意设备的接口是否和设计院所设计的一样，注意预留口和地脚螺栓孔是否一样。

3 设备安装阶段

设备自身的质量对安装工作有着重要的影响，因此在设备安装过程中，必须把好设备质量关，做好设备的质量验收工作。检查时要明确各基准线、中心线、坐标轴线的位置，保证基础外观没有明显缺陷。对于混凝土基础，必须要保证其强度达到规定的设计要求。此外，必须要保证地脚螺栓孔的螺纹部分清洁，以确保能够与设备进行有效连接，将安装误差控制在规定的范围内。

设备在安装前必须按照设备规格、结构、负荷条件来选择合理的安装方式。在安装垫铁时，可以通过增大地基和垫铁的受力面积，来减少压强。放置垫铁前，必须保证垫铁的质量及表面的平整。垫铁放置后，要对地脚螺栓孔灌浆，当砂浆强度达到规定要求后，对设备进行吊装，并利用垫铁调整设备与地面的垂直度。对于表面平整的设备可进行无垫铁安装，通过在设备与地基的下面铺设钢板，并在钢板和设备之间进行一次灌浆，随后进行找平、找正调整，然后进行二次灌浆以便固定设备。

设备在安装时必须进行找平、找正工作，将误差控制在允许的范围内。通常纵向允许误差为0.05mm/m，水平误差为0.1mm/m。需要特别引起注意的是，设备在安装时严禁通过松动地脚螺栓的方式来调整设备。

化工设备在安装过程中必须保证设备的施工质量，监理必须及时到位对其施工质量进行监督。对于关键的、隐蔽的部分，要安排专人监管，一旦发现错误要及时纠正，将误差控制在可控的最小范围内。此外，安装中需要进行焊接操作的，必须根据焊接的特点及时进行检查。

4 设备安装验收阶段

设备安装完成后，操作人员必须对设备进行试运转，以确保设备各系统运转良好，并及时对设备运转时是否发出异样响声、各项设备参数是否合格、轴承的温度等情况做好记录。设备停止运转后，还需对各处紧固零件是否松动进行检查，若条件允许，亦可进行载荷试运行测试。

设备安装就绪后，应成立由相关技术人员及负责人组成的验收小组，按照工程规定的标准和施工工艺的规范对设备进行验收。施工单位必须及时提交各项资料，并将安装时变更的参数及时准确地通知验收小组。验收方必须对设备及其基础施工记录、安装找平、找正记录、试运行情况记录等资料进行详细、逐项核查。

验收工作完成后，安装单位应组织人员妥善保管相关技术资料，操作人员亦要尽快熟悉设备的各项操作流程，为后期正常顺畅生产奠定基础。

5 做好化工设备安装的具体措施

5.1 选好质量控制点

选择质量控制点的主要作用是保证安装过程中的重点工序、重要环节、关键部位以及薄弱环节得到有效的控制，达到质量控制的目的。建立质量控制点是保证安装质量达到预期目标的必然要求。除此之外，还应该对工序的验收进行有效的控制，只有前一个工序验收合格方能进入到下一工序；安装过程中，可以同时采用自检、互检和专检的形式，针对发现的问题及时整改，以使设备安装质量得到有效的控制。

5.2 制定切实可行的安装实施方案

在化工设备安装之前，应依据图纸、施工规范、设备技术文件、现场实际情况编制出相应的施工方案，施工方案必须经监理、业主审批后方可实施。实施前应对施工方案进行技术交底，使施工人员了解设备安装的施工方法及质量控制要求。

5.3 对进场的设备进行开箱检验

对进场的设备进行开箱检验亦是一项不容忽视的工作。检验的主要内容包括：设备的质量证明文件等随机资料是否齐全，对于有包装的设备，检查包装是否完好；对于无包装的设备，首先应检查设备的外观、配件等是否有明显缺陷，对有损伤的设备应逐项进行详细登记并照相，同时立刻和供货商取得联系。检查合格后的设备应该及时进行组装，并进行相应的参数和运行测试。

6 结束语

综上，化工设备的安装具有风险大、工序多等特点，要做好化工设备安装工作既要注重安装技术又要加强安装过程的管理，以便为后期生产提高生产效率奠定良好的基础。

参考文献

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引言：随着我国化工生产行业自动化水平的逐步提高，化工工艺设备已经逐渐成为了化工企业日常生产经营的必要条件和物质基础，且会对化工企业的劳动者情绪！环境保护措施！安全保护！成本控制以及产品的产量和质量产生直接的影响，因此，对化工工艺设备实施日常的维护和保养具有十分重要的意义。化工工艺设备在设计和制造完成后，尽管其性能具有较高的可靠性，然而，在实际的应用过程中，受到外界客观因素以及设备本身因素的影响，常会出现技术状态的改变，进而诱发泄漏、腐蚀、声响异常、变形、零件松动和干摩擦等问题，导致较为严重的设备安全隐患，如果这些安全隐患得不到及时有效的处理，则会影响其使用性能，提高设备的磨损率，严重者还会诱发严重的安全生产事故.

所以，各个化工企业应针对其所掌握的资源情况以及化工工艺设备的使用规律，制定和实施有效的化工工艺设备维护和保养制度，从而到达延迟设备使用寿命，保证设备良好运行，延缓设备磨损速度等目标

一、化工工艺设备的组成及常见故障

化工工艺设备主要由以下几种专业设备构成：反应设备、混合设备、分离设备、烘干设备、冷却设备、传送设备、保压设备、粉碎设备。除此之外，化工工艺设备还饱含一些辅助型设备，辅助专业设备的正常运行。例如吸收塔、冷却塔、锅炉等等，对化工工艺设备进行定期的维护和保养，是确保设备正常运行的基础条件。虽然设备是由研发人员经过大量实验而研制出来的，具有一定的稳定性和可靠性。但是在后期的使用过程中，设备的自身运行本身就会产生一些损耗，再加上外界作用的影响，其技术状态难免会发生一些改变。例如变形、零部件松动、泄露、缺料等不良现象，这些隐患若不及时被消除，会产生大量质量问题，严重时会危及到员工生命安全！为企业带来了极大的风险。

因此，企业应总结出化工工艺设备的故障规律，并根据自身企业的资源条件，制定出合理的设备维护保养计划，这是整个设备管理过程中最为关键的工作环节。企业应大力加强工艺设备的维护保养工作，做好每日设备状态点检，以便于实施掌握设备的运行情况，进行预防性维护保养工作！对即将发生故障的设备进行改善和维护，最大限度地缓解老化速度，只有满足以上要求，才能有效地应对故障发生！延长设备的使用寿命。

二、化工工艺设备的基本保养方法

本文在维护与保养为主的化工工艺设备保养原则的基础上，化工工艺设备不仅在生产的过程中需要进行维护和保养，在设备进行投产之前也应做好前期的维护保养工作，以防后期不必要故障的发生。投产前的设备保养方式主要包含以下几种：一是要根据工艺设备的特点制定一系列设备操作指导书和保养计划；二是要针对需要做处理的部位制作一份示意图，以便于员工进行操作；三是要组织内部培训活动，对所有接触到设备的员工进行上岗前培训。帮助员工更好地了解设备的机构、性能、使用方法、维护方法、安全常识等，并根据培训内容对员工进行考核，通过考核的人员方可正式操作设备。四是要做好应急管理措施，针对一些容易破损的设备零件，做好充分的库存管理，五是要对设备的安全性能、装配、预警装置等方面进行预先检查，在对所有零件确认合格之后，方可进入投产阶段。六是在设备使用过程中，工作人员应严格按照岗位操作规范进行操作，做好巡回检查工作，并将检查结果完整地填写在相关的记录表单中，及时发现设备的不正常运行情况，以便阻止故障的发生。若发现事故已经发生，操作员工应采取相关措施，在最短的时间内恢复设备的正常运作。确保设备的安全运行。七是要严格按照示意图进行处理，对即将进入投产阶段的设备进行处理。最后一点是坚持以维护为主、修理为辅、的原则。

三、化工设备运行的特点和对维护保养的基本要求

化工生产过程多数是连续的流程生产工业，易燃、易爆、高温、高压、有毒、强腐蚀并伴有复杂的传质、传热过程。搞好设备的维护保养，对于保持设备良好的可靠性能，稳定化工生产过程是至关重要的。对设备维护与保养的基本要求主要有：1.适应连续生产的需要，确保转动设备的运转周期，认真严格执行设备制度。2.减少大气与化学介质的腐蚀，设备表面应保持清洁，周围环境必须干净整齐。3.减少物料消耗和能源损失，杜绝由于物料泄露引起火灾、爆炸和污染环境的事故，必须指定保护措施，把设备、管路连接处的泄漏减少到最小程度，重要部位绝不允许泄漏。4.减少设备突发性故障停机时间，加强设备运行中的检查工作。

四、化工工艺设备性能影响因素和技术措施

在化工工艺设备的日常运行过程中，受到化学物质腐蚀和机械自身运动等因素的影响，各项设备零件必然会发生性能衰退，腐蚀磨损和机械磨损等问题。根据性能劣化性质的不同，化工工艺设备性能的降低通常可分为灾害劣化、自然劣化和使用劣化等几种类型。化工工艺设备性能的劣化指的不仅仅是因故障而出现的设备停止运行现象，还包括设备运行过程中所出现的消耗量加大，生产效果过低，产生质量和产量降低等等问题，出现上述现象的设备都可视为劣化设备。

五、通过加强状态监测和故障管理来促进设备的维护保养

机器、零件和所有的各类设备都有他们各自的寿命周期，当它使用到不能用（或损坏）就是发生了故障。设备的故障可以通过状态监测来测定，使设备费用最低，增加企业的经济效益。故障可分为“随机故障一不可预料”，规律性故障一可以预料，但是故障都具有发展期，只要我们采用状态监测，一般是可以发现的。根据故障及其发展规律我们采取以下几种维修措施：（1）状态监测维修：日常维修（维护保养）；（2）定期维修：年度大检修；（3）事后维修故障管理及状态监测管理的进行包含在设备维护保养中，因此两者相互依赖，互为促进。要提高化工设备维护保养水平，提高有关人员的技术素质也是很重要的。所以要加强操作人员、维修人员、管理人员的技术培训，通过技术学习和岗位实际操作，使他们对使用的设备作到“四懂三会”，使操作工能正确使用设备，维护保养设备，造就一支技术过硬的员工队伍。使化工设备能够稳定的为化工生产服务。这是我们的奋斗目标。

六、对企业制定的维护保养制度进行有效的贯彻

第一，设备投入使用前的维护保养工作，详细检查化工工艺设备的报警装置，控制设备，使用性能和安装精度，全面核对设备各项附件；设备易损件的准备；设备油与维护设备的准备；设备才做人员培训，指导其掌握设备的安全操作、保养维护、使用方法、性能和结构方面知识，投入使用前考核其实际操作和理论水平；化工工艺设备示意图的绘制；化工工艺设备保养维护程序和操作规程的编制。设备投入使用后严格执行巡回检查制度，全面仔细地填写检查结果，认真落实各个岗位的工作标准和责任，对于设备潜在的安全隐患进行仔细检查，及时发现和处理化工工艺设备可能出现的故障问题，并对其进行适当处理、认真落实。

化工工艺设备的日常保养维护工作，严格遵守检修为辅！维护为主的基本原则，制定和实施各个岗位工作人员的设备保养维护责任制度，加强设备管理工作，引入和使用设备措施，化工工艺设备的所有零件，机器和相关设备都有自身设定的使用寿命，一旦设备达到了设定的使用年限，则其各类故障的发生率会大大提高，状态监测指的是维修人员和操作人员，利用特定的监测和检查工具，对设备的运行状态和技术指标等信息进行处理和分析，以实现设备故障和功能缺失现象的预测和及时发现，通过相关的更换措施或维修方法进行有效处理，为设备的正常运行提供保障。

结语：要提高化工设备维护保养水平，提高有关人员的技术素质也是很重要的。所以要加强操作人员、维修人员、管理人员的技术培训，通过技术学习和岗位实际操作，使他们对使用的设备作到“四懂三会”，使操作工能正确使用设备，维护保养设备，造就一支技术过硬的员工队伍。使化工设备能够稳定的为化工生产服务。这是我们的奋斗目标。

参考文献：

[1]胡定安.改革、实践、发展中的石油化工设备管理.中国设备管理，1999，（2）：4一6.

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我们知道，化工设备通常由原动系统、传动系统、操控系统以及安全警报系统等结构组成，这几大结构系统相互协作，形成一个可以实现某些功能的大系统，该系统为工业化工的生产提供了基础保障。本文结合机械制造技术在化工设备中的应用问题主要介绍了以下几个方面的内容。

一、机械制造技术与化工设备的关系介绍

机械制造技术作为一项重要的技术已经在工业化工设备方面得到了较广泛的应用，其发展和创新很大程度上加快了我国化学工业发展的步伐。与一般的产品相比，化工设备的产品往往在功能上会涉及化学或生物反映以及热量与质量传递等内容，其加工量通常会较大，并且表面易出现异形等。因此，在对工业设备进行设计和制造时，充分考虑上述因素，结合和利用当下先进的机械制造技术，能够保证所安装和使用的设备都能满足工业生产的要求，使化工企业在低投入的情况下快速高效开发和生产新产品。所以，机械制造技术与化工设备关系紧密，他不仅为化工设备的安全运行提供保证，在满足生产工艺要求的前提下，在某种程度上降低了生产能耗、节约了企业成本、提高了产品质量并增加了产能。

二、机械制造技术在化工设备中的应用研究与分析

（一）机械制造技术在化工设备中的应用要点分析。机械制造技术在化工设备设计与制造过程中的应用要点主要体现在技术设计和整体设计两个方面。（1）关于技术设计方面：在对化工设备进行设计时，技术设计的主要内容和任务是将设备的功能原型抽象出来，转化为相应的机械技术，并将化工设备的零部件结构设计出来。技术设计在化工设备创新方面能够很好地体现机械制造技术的应用，全面展现化工设备设计的合理性与科学性，为原方案在设计性能上的判定提供参考依据。技术设计作用：化工设备技术设计可以确定出系统各零部件之间的运动配合与总体布置;选择原动力;计算运动与动力参数;机构设计;材料选择以及人、机、环境关系的考虑等。（2）关于整体设计方面：整体设计是化工设备设计与制造的重要内容，在该过程中化工设备的安全稳定及高效生产运行很大程度上要依赖于机械制造技术的科学合理应用。因此，要充分重视机械制造技术的作用。设计人员应充分考虑机械制造技术的问题，熟悉并掌握化工设备的性质、用途及使用年限等基本因素，结合设备的造价控制和质量标准等条件来决定设备机械制造技术的应用范围和应用类型。作为一个相互协作的整体，若系统中某一个部件出现问题或故障，将会造成整个大系统的正常运转，从而会影响生产，给企业带来经济损失。因此，整体设计过程中，要严格对化工设备各个零部分的机械性能进行把关，对整体设计中的每一个进行有效控制。

（二）CAD技术在化工设备设计中的应用分析。计算机辅助设计，简称CAD，它可以将开发、设计、分析、制造以及技术管理等有机结合起来，大大提高了机械产品的生产效率。作为一种高效的设计与制图软件，目前CAD技术已经在化工设备设计中得到了较广泛的应用。我们知道，在对设备进行设计时，由于设计图纸比较复杂和繁琐，其工作量往往会很大。而采用CAD技术就可以大大减少机械制图的工作量，缩短设计周期，从而可以很好地解决这一问题。这样设计人员就可以把更多的时间和精力用在对设备性能与结构分析上，有利于化工设备质量的提高与保证。同时，在对化工设备进行设计时，相关设计者很有必要采用当下流行的三维模型设计思路，通过三维模型将化工产品的设计展现出来，这样不仅有利于设计者相互之间的交流，还能够更直观地对设计进行分析和改进完善，从而使设计效率和设计成果不断提高。另外，对于化工设备的设计，通常还会涵盖一些成型工装内容，其设计比较繁琐，采用普通的方法进行设计工序会比较繁冗复杂，而且工作量也会很大，三维模型中没有复杂的零件尺寸标注，很好地避免了在工艺分析与制造过程中可能出现的错误，为检查零件之间的干涉提供便利，并弥补了设计环节中存在的不足，很好地提高了化工设备设计的科学性和合理性。

（三）RPM技术在化工设备开发中的应用分析。快速原型制造，简称即RPM，该技术是将CAD技术、激光技术、数控技术以及材料科学与工程进行的有机统一与结合，从而达到将设计思想较准确快速地转化为产品原型或直接制造出设备零部件的目的。RPM拥有着较强功能的过程模拟工具，该工具能够将实验数据完成设备的放大。如果产品的数量较少或者是单件产品时，RPM就可以直接生产。RPM设计与制造化工设备过程主要可以分为三大环节：首先，依据设计者的设计思路，结合实际需求，构建出三维产品CAD模型。其次，对已构建成型的三维产品CAD模型进行分层切片处理。最后，选取相应的材料，参照切片模型的轮廓，通过控制激光束将原型的材料逐层固化和叠加，以生成产品原型的三维实体。化工设备企业和用户对于生产产品的种类和性能的要求存在较大的差异，同时产品的发展和更新速度比较迅速，对于新产品的研究和开发往往会有很多不确定性的因素存在，针对这些问题，RPM技术对于化工设备的设计与制造正以其独特的优势起着很关键性的作用，它不仅利于产品的快速分析与修改，还能够较好地响应瞬息万变的市场需求，大大提高了化工企业的市场竞争力。

三、机械制造技术促进化工设备科学发展探讨

（一）完善的机械技术，能够加快化工设备现有技术的全面发展。随着化学工业中机械制造技术的不断完善，化工设备的性能得以全面展现，其现有设计和制造生产技术得以全面发展。为符合化学工业生产中各项性能指标的要求，化工设备应用技术表现出较强的立体化、多角度和全方位性。而机械技术则是化工设备现有技术的基点，只有不断增加和应用先进的科学技术元素，机械制造技术才能在化工设备应用中发挥出其更深层次的作用。

（二）不断发展和创新的机械技术，能够促使化工设备现有技术的创新与完善。化工设备应用技术与机械制造技术之间关系密切，两者相互影响和促进。机械制造技术的发展与创新，为化工机械设备的合理运用和科学管理提供了便利，对化学工业设备的科学创新有很大的促进作用。我们要不断引进国内外先进技术，充分利用现代科学技术的优势，不断促进两者的共同创新与发展。

结束语

随着现代科学技术的不断发展与进步，机械制造技术会越来越成熟和完善，其在化学工业设备中的应用也会越来越广泛和灵活，机械制造技术将对于化工设备的安全稳定生产与运行提供更为可靠的保障，有效促进了化工领域生产技术的提高。同时，伴随着节能减排这一理念的不断贯彻与落实，机械制造技术将在化工企业生产中降低能源消耗、节约企业成本以及提高产能上发挥越来越大的促进作用。

参考文献：