化工工藝設計精選(九篇)
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第1篇：化工工藝設計范文
近些年來，化工行業有了突破性的成果，對推動社會進步起到了重要的作用。對于化工行業來說，化工工藝的科學設計至關重要，要想設計好化工工藝，不僅僅需要扎實的理論基礎，還需要有豐富的實踐經驗，這樣才能夠達到預期的效果。一些年輕的設計人員在化工工藝設計中，往往不能找到一個合理的數值，要么存在安全隱患，要么存在材料浪費，這些問題非常的值得研究，本文將圍繞一些典型問題進行探討。
1管道設計壓力和溫度的確定
1.1管道設計壓力的確定
所謂的管道設計壓力，就是指管道在極限的工作狀態下，能夠正常工作而不發生破壞的最小安全壓力。管道的設計壓力是否合理對于真個系統的正常運行有著重要的影響。一般來說，在設計的設計中，管道設計壓力的確定都會參考這些原則：管道的設計壓力一定要小于管道在極限工作狀態下能夠承受的最大工作壓力，否則就會有安全隱患壓力；管道的壓力到了一定的數值，都會有專門的裝置進行泄壓，泄壓的壓力值應該小于管道的設計壓力，這樣才能夠真正的發揮出它的作用；化學裝置中的連接管道，其設計壓力應該比化學裝置本身的壓力適當的大一些；在化學裝置中，部分管道會用來傳送一些沸點比較低的物質，這時候在確定設計壓力的時候，就應該參考輸送物質靜止狀態下的最大蒸汽壓力；對于離心泵來說，在確定出口管道的設計壓力的時候，要參考泵的關閉壓力，其數值應該比關閉壓力要大；對于往復泵來說，在確定其出口管道壓力的時候，必須要確保其泄壓裝置壓力的數值大于其設計壓力，這樣才能夠確保泄壓裝置在整個系統中的泄壓作用；在設計壓縮機排出管道的設計壓力的時候，要考慮到泄壓裝置的設定壓力和壓縮機出口至泄壓裝置之間最流量下的壓力差，其設計壓力應該大于這個壓力差；真空管道的設計壓力應該區分兩種情況，分別是有泄壓裝置的管道和沒有泄壓裝置的管道，對于有泄壓裝置的管道，應該取最大壓差的1.25倍或0.1MPa的最小值，參考外部的壓力情況，對于沒有泄壓裝置的管道，可以直接取0.1MPa。
1.2管道設計溫度的確定
所謂的管道溫度設計問題，就是指在化學裝置在正常工作的情況下，其管道材料位于設計壓力下所達到的溫度。管道的設計溫度對于整個設備的正常運行有著重要的影響，一般來說，在進行管道設計溫度取值的時候，都是參考正常的操作溫度，然后在這個溫度的基礎上根據實際情況適當的增加一定的溫度，這就是管道的設計溫度，當流體的操作溫度大于300℃的時候，一般來說這個增加的溫度應該比15℃要大，當流體的操作溫度小于30℃的時候，這個增加的溫度應該比30℃要大，在流體的溫度比0℃小的情況下，這時候的設計溫度就可以直接參考最低溫度。
2阻火器
2.1基本分類
阻火器是化學工藝設計中不可或缺的裝置，是一個安全保護裝置，在系統正常工作的情況下，流體可以順利的通過阻火器，一旦發生問題，它就能夠快速的動作，有效的阻止火焰傳播和蔓延，起到安全保護的作用。阻火器有多種分類方法，根據其使用用途分類，主要分為阻爆燃型和阻爆轟型阻火器，根據應用的位置，可以分為管道型和防空型的阻火器，根據其內部的結構，又可以分為波紋型、充填型等。
2.2選用原則
化學管道中在輸送易燃易爆氣體和氣體能夠自行分解導致爆炸以及連接明火設備減壓后的管道，都應該在管路中合理的位置安裝上阻火器。在選用阻火器的時候，一般要遵守這些原則驟：根據使用場所決定采用放空阻火器還是管道阻火器；根據阻火器設置的位置和潛在點火源的方向，確定采用雙向型阻火器還是單向型阻火器；根據入口火焰的傳播速度，來選用阻爆燃型或者阻爆轟型阻火器；在安裝阻火器的時候，還應該考慮到阻火器最恰當的安裝位置和管道的布置對阻火器的影響。
3安全閥
3.1基本原理
安全閥對整個系統起到了壓力保護的左右，它的原理是依靠調節彈簧力來控制壓力，在一些大壓力調節的場合，也會采用先導式的結構，當管道中壓力不斷升高，升高到大于安全閥的設定壓力的時候，安全閥就會動作，系統的壓力穩定在安全閥的設定壓力，當系統壓力低于安全閥設定壓力的時候，安全閥不起作用，所以安全閥是管道系統中不可或缺的重要元件。安全閥也有很多的分類方法，根據國標，其可以分為直接荷載式、先導式、帶動力輔助式等，根據閥的開啟可以分為微啟式和全啟式，還有一些分類方法，就不一一介紹了。
3.2安放位置
對于安全閥來說，其安放位置非常重要，只有安放在正確的位置，才能夠發揮它的作用。當外部的力要比設計壓力大、管道的出口有堵塞或者存在突然被關閉的可能性、壓縮機和容積式泵的出口管道存在突然被關閉的可能性等，安全閥一般位于它們的出口管道上，一旦壓力超過安全閥的設定數值，那么安全閥就會打開進行泄壓，就能夠保持整個系統處于安全壓力下工作，且壓力比較恒定。
3.3壓力設定
安全閥的壓力是非常重要的，壓力設定的太大或太小都容易對系統的正常工作造成影響，壓力設定的太小，在系統的正常工作壓力下，安全閥就可能會動作，這是不必要的，壓力設定的太大，則超過系統的安全壓力也沒有動作，這就起不到安全保護的作用。當一個管道系統中只安裝一個安全閥的時候，這時候，安全閥的動作壓力就必須要小于系統的設計壓力，并且，安全閥的設定壓力應該參考系統設計壓力的10%和20KPa，要比這兩個數值中大的那個小；有的管道系統為了工作的需要，可能會安裝多個安全閥，這時候，所有的安全閥一定要有一個安全閥的工作壓力小于管道系統的設計壓力，其他的安全閥的設定壓力不得超過系統設計壓力的5%，且安全閥最大泄放壓力均應不大于系統設計壓力的12%或30KPa中的較大者；有些安全閥的主要作用是為了預防火災的發生，這時候，這些安全閥的工作壓力就不應該大于系統設計壓力的16%。
4結論
科技的不斷進步，必然會進一步的帶動整個化工行業的飛速發展，化工行業要想取得更好的成就，其化工工藝設計就必須要與時俱進，能夠達到實際的使用要求，化工工業的設計質量關乎著整個化工生產的正常運行，稍有不慎就可能會造成人身事故，所以，應該重視化工工藝設計中的每一個細節，及時的發現問題解決問題，文章主要針對典型的化工工藝設計問題進行了分析，希望能夠對相關的工作人員有一定的指導意義。
作者:張浩 單位:山西陽煤化工工程有限公司
參考文獻：
[1]朱葛中.關于化工工藝設計的幾點看法及建議[J].中國新技術新產品，2012,09:140.
[2]趙寶生.關于化工工藝設計的幾點看法與建議[J].中國石油和化工標準與質量，2012,15:20.
第2篇：化工工藝設計范文
本文闡述了化工工藝設計的內容與特點，對于化工工藝設計中安全危險問題的策略進行了分析。
【關鍵詞】
化工工藝設計；安全危險問題；問題策略
1前言
化工工藝設計主要是指工藝工程師根據一個或是幾個化學反應來將化學材料轉化為客戶要求的產品的化學生產流程。在這一設計工作中工藝工程師所需要考慮的不僅僅包括了成本、產量、效率、時間等因素，安全危險問題的發現與控制更是化學工藝設計中的重中之重。
2化工工藝設計簡析
2．1化工工藝設計內容化工工藝設計包括了許多方面的內容。眾所周知安全問題是化工領域中各個行業都需要給予高度重視的行業。在這一過程中由于化工工藝設計工作有著自身的特殊性，因此這導致了工藝工程師需要對于其給予更高的重視程度。其次，工藝工程師在思考化工工藝設計內容時還應當進一步的熟悉設計工作的基本原則和精神，從而能夠在此基礎上更好的將其貫徹到整個設計工作中去。與此同時，工藝工程師在進行化工工藝設計內容確定時還需要把化工工藝設計中的細節進行靈活運用，從而能夠在保證其符合化學工藝生產規范的同時也不會影響到化工產品的高效高質生產。
2．2化工工藝設計類型化工工藝設計的類型是以不同的概念進行區分的。工藝工程師在選擇化工工藝設計類型時首先應當做好必要的概念設計工作。通常來說概念設計也被稱為假象設計，這一設計實際上是按照規模工業生產裝置進行的。此外，由于概念設計主要是在中試前進行，這一設計的主要目的在于更好的檢查工藝條件和生產路線是否存在問題，并且進一步的確定數據和小試補充的內容。與此同時，工藝工程師在選擇化工工藝設計類型時還應當對于試制產品考核的使用性能有著清晰的了解，從而能夠在此基礎上精確的判定出工藝系統連續運轉可靠性。
2．3化工工藝設計步驟化工工藝設計的步驟總體而言較為繁瑣。設計人員在進行設計步驟分解的過程中首先應當根據基礎設計和批準的設計任務書和廠址選擇報告來對于工程在技術和經濟上進行總體研究與計算的具體建設方案。此外，設計人員在進行設計步驟分解時還需要確保初步設計結果能夠有效的滿足項目審查和施工準備的規定，并且能夠給建廠投資提供足夠的依據。與此同時，設計人員在進行設計步驟分解時還應當做好相應的施工圖設計，在這一流程中應當依據上級對初步設計的審批意見來進一步的確定的設計原則和方案，然后在此基礎上根據建筑與非標準設備制作的要求來解決初步設計階段待定的各項問題。
2．4化工工藝設計特征化工工藝設計有著自身獨特的特征。設計人員在分析化工工藝設計特征時應當根據化工工藝設計新技術含量高、工藝流程獨特等特點來進行相應的設計工作。此外，設計人員在分析化工工藝設計特征時還對于必要的基礎設計資料進行完善與優化，從而能夠在此基礎上提升試驗數據的完善性與可靠性。其次，工藝工程師在考慮設計特征時還應當努力的使數據的可靠性和完整性達到常規裝置，從而能夠對于總體投資進行持續的優化，最終能夠保持設計的優越性。
2．5化工工藝設計規模化工工藝設計的規模實際上大小不一。一般而言化工生產裝置的規模有著各自的區別，但是工藝工程師在進行化工工藝設計時為了能夠更加有效的節約投資，則應當理解到部分設計環節實際上是無法完全按照規范規定來做的。此外，工藝工程師有時為了測得所需的工程數據或獲得一定的產量，部分情況下也需要對于工藝的規模進行調整與優化。與此同時，由于部分化工產品的設計周期短，因此企業為了能夠盡快的占領市場，則青睞于縮短設計周期，因此這導致了工藝工程師在確定設計規模時受到了一定的現在?，這實際上對于設計安全造成了一定程度上的不利影響。
3化工工藝設計中安全危險問題控制策略
3．1安全問題識別方法化工工藝設計中安全控制的第一步就是做好安全問題識別工作。設計人員在進行安全識別的過程中首先應當理解到危險因素的定義。通常來說化學工藝設計過程中的危險因素主要是指生產中的事故隱患，并且可以將其具體到生產中存在的可能導致事故和損失的不安全條件。其次，設計人員在進行安全識別的過程中還應當對于項目生產工藝的全過程和配套的公輔設施的生產過程進行細致的檢查和分析，從而能夠在此基礎上摸清危險因素和有害因素產生的方式與種類，最終能夠有效的提升化工工藝設計的安全水平。
3．2采取工藝防護措施化工工藝設計中安全控制離不開工藝防護措施的有效支持。設計人員在采取工藝防護措施時首先可以從設計和工藝上考慮采取安全防護措施，從而能夠促使存在的危險因素不至于進一步的激化。其次，設計人員在采取工藝防護措施時還應當努力的保證設計的安全性，例如設計人員可以在理化性質、穩定性、化學反應活性、燃燒及爆炸特性等方面采取對應的措施來獲得良好的防護效果。與此同時，設計人員在采取工藝防護措施還應當全面的考慮采用哪條路線才能消除或減少危險物質的量，從而能夠確保各種危險性因素不會在化學產品生產的過程中出現。
3．3控制化學反應裝置化工工藝設計中安全控制的關鍵是化學反應裝置的控制。工藝工程師在控制化學反應裝置時應當深刻的理解到化學反應是整個產品生產的核心，因此其本身必然會有著許多危險性因素。因此這意味著工藝工程師應當在反應器的設計和選型前需要想到可能發生最嚴重的事故是什么。此外，由于化學反應的種類繁多，并且反應的速度也較快，因此一旦出現較為嚴重的失控反應時，工藝工程師應當努力的尋找降低反應速度的方法，從而能夠在此基礎上切實的提升反應裝置的應用水平。
3．4整體園區設計工作化工工藝設計中安全控制還應當適度的從園區整體設計上面來著手。企業在優化整體園區時首先應當考慮到自身的監管能力和職工的工作水平，從而能夠在此基礎上避免監管力度滯后于化工產品生產的現象。此外，企業在優化整體園區時還應當努力的減少和預防化工工藝設計中的安全危險問題，并且進一步的創建完整性的安全生產標準，最終能夠將安全危險有效控制在預期的范圍內。
4結語
化工工藝設計是一項具有一定危險性的設計工作，因此考慮設計的安全性就是每一個工藝工程師所必須進行的工作了。工藝工程師在減少化學工藝設計的危險性時應當秉持著從宏觀到微觀的原則，從園區設計到工藝防護到方程選擇等不同的方面著手，就能夠有效的提升化工工藝設計的安全性與可靠性。
參考文獻:
［1］朱曉東．淺析化工工藝設計中安全危險的問題［J］．化學工程與裝備，2014，06(15):45～47．
［2］李珊珊．化工工藝設計中的安全危險問題與策略分析［J］．山西化工，2014，12(15):61～63．
第3篇：化工工藝設計范文
關鍵詞：工藝設計;影響因素;化工設備選型
在進行化工設備的選型時，通常會有多種因素制約其整體的設計。為使其整體的設計更加科學合理，需要對其整體的設備進行綜合的性能評估。同時，在進行工藝設計時還要保證物料平衡，讓整體的設計能夠具備合理性、安全性、先進性以及經濟性。因此，在進行化工設備的選型時工藝的合理設計十分關鍵。
1化工設備工藝設計過程及對選型的影響
我們以下圖的一套設備裝置為例，下圖反映的是該設備的一個比較簡單的流程圖，這個流程圖中主要包含了反應槽以及反應攪拌裝置等一些主要設備，我們就以這個設備裝置為例進行相關分析。(見圖1)從圖1中我們可以十分清楚的看到其設備的主體工藝設計分為四個體系。分別是過濾料漿泵，反應攪拌裝置，反應槽以及料漿循環泵。經過過濾系統的整體過濾以及磷礦粉、濃硫酸的綜合洗滌，其尾氣能夠得到較好地洗滌。之后通過循環泵的冷卻以及封槽，最終讓去真空系統得到良好的運轉。并讓工藝設計的不利影響因素全面的降低。
2反應槽選型工藝計算
半水物濕法磷酸工藝這個反應系統一般有三個階段，第一個階段是預混，第二個階段是溶解，第三個階段是結晶。在第一個階段，在反應槽中應該加入磷礦粉和閃蒸循環料漿讓它們在充分的攪拌下使其進行混合，并產生了一定的化學反應；第二階段，將第一階段的產物放入溶解槽使其繼續進行化學反應，直到磷礦粉完全被溶解；第三階段，將第二階段的產物放入到結晶槽，并讓它與過濾系統中的化學物質進行化學反應，并在這一過程中加入之前的化學物質使其得到快速的長大，從而也就使得料漿有著良好的液態和固態分離以及洗滌的條件。
3反應槽投資概算及綜合評價
在進行化工設備綜合評價的過程中，需要對整體的化工設備進行綜合性的分析。進行整體評估時，通常需要從以下三個方面進行：3.1先進性每個化工企業從自身發展的角度考慮,都希望自己企業能有比較先進的設備裝置和技術，從而在同行業中處于領先地位，為企業創造更大的利益，實現企業的整體發展。但現實與實際情況會有一定的差距，從實際情況來看，判斷設備的好壞需要做出綜合性的比對，需要對全國的設備進行調研，需要依靠具體的數據才能得出比較真實的結論。3.2安全性設備裝置是否安全穩定,沒有安全隱患，也是要考慮的重要因素之一。當裝置持續平穩運行時，就會減少一定程度的損失，從而為企業謀取更多的利益，實現企業的可持續發展。就上述的設備裝置而言，操作上有一定的限制，在實際運用時應盡量考慮全面，選用安全有優勢的設備，避免出現一些突發狀況，造成不必要的損失。3.3經濟性設備裝置是否符合要求，同時也應該考慮經濟性這一方面的因素。換句話說就是設備裝置的性價比要高，化工廠在購置設備時肯定應該考慮化工廠經濟的實際承受能力，在一定的范圍內，選擇相對來說更好的、更符合自身發展需要的設備。
4工藝設計中影響因素消除
在進行設備選型的過程中，經常會受到工藝的整體影響。為了能夠讓工藝操作條件符合設備的操作需求，需要結合多方面的情況對反應料漿的物理性進行相應的選擇。其整體的工藝設計流程見圖2。從圖2中我們可以清楚的看到反應槽的基礎運作。首先需要磷礦粉、淡硫酸、濃硫酸進行較好地比例配合，然后注入一定的干空氣，經過反應槽的化學反應，最終將閃蒸尾氣消除。
5結語
在進行整體的工藝設計時，需要對其化工設備進行綜合性的評估以及科學合理的設計。同時還要結合實際情況，對其各種不同的影響因素進行全面性的分析，并做好選型上的工藝核算，從而完善化工設備的整體設計體系，讓化工設備的作用得到全面的發揮。
參考文獻：
[1]姜清華,瞿華.對化工企業中工藝設計安全管理的探討[J].化工設計通訊，2016，(01).
[2]金萍.化工裝置安全排放系統研究與設計[D].大連理工大學，2015.
第4篇：化工工藝設計范文
[關鍵詞]: 化工工藝管道; 蒸汽伴熱; 伴管; 設計
中圖分類號：S611 文獻標識碼：A 文章編號：
前言
設備和管道的散熱是供熱系統中熱量損失的重要組成部分。自全世界能源危機以來, 各國都把節能視為能源之一, 普遍受到重視, 而設備和管道的隔熱是重要的節能措施之一。絕熱是保溫和保冷的統稱, 為了防止生產過程中設備和管道向周圍環境散發或吸收熱量, 絕熱工程已經成為化工裝置中不可缺少一部分。工藝管道常用的伴熱介質一般有四種: 熱水、蒸汽、熱載體和電熱。本文主要談談化工裝置中工藝管道伴管及夾套管保溫的設計。
1、伴熱方式的選用原則
蒸汽伴管常以0. 3 ~ 1. 0MPa 的飽和蒸汽作為加熱介質, 伴管直徑一般為15~ 76mm, 但常用18~ 25 mm。輸送凝固點低于50 ℃ 的物料, 可采用壓力0. 3MPa的蒸汽伴管保溫; 輸送凝固點高于50 的物料, 可采用壓力為0. 3~ 1. 0MPa的單根或多根伴管保溫; 輸送凝固點高于150 ℃的物料, 應采用蒸汽夾套管加熱。
2、蒸汽伴熱管道系統的設計
2. 1 蒸汽伴熱系統的組成
對于低于環境溫度, 易冷凝、凝固, 或因熱損失而黏度增高的工藝介質或腐蝕性氣體中產生冷凝水而影響正常生產操作的管線、設備和儀表, 除非有特殊加熱處理, 一般都應設蒸汽伴管。蒸汽伴熱系統的組成為: 1）蒸汽總管; 2） 蒸汽引入管; 3） 蒸汽分配站; 4）蒸汽伴管; 5） 冷凝水收集站; 6）冷凝水引出管; 7）冷凝水總管。
2. 2 蒸汽伴熱系統的設計內容
( 1) 伴管及伴管站布置圖1）所有需要蒸汽的伴熱管, 均用粗實線表示在其被伴管道的伴管布置圖上; 2）所有蒸汽伴管編號均表示在伴管布置圖上; 3）所有蒸汽伴管站及收集站, 均表示在伴管布置圖上; 4）蒸汽分配站及冷凝液收集站在相應的伴管平面圖中標注, 待工藝管線安裝后, 分配站的方位需考慮操作通道作適當的調整。
( 2) 伴管及伴管站一覽表 按《化工裝置管道布置設計內容和深度規定》(HG /T 20549. 1- 1998)中關于伴管和分配站的規定執行。
( 3) 蒸汽分配站 非自導式蒸汽分配站的蒸汽由蒸汽分配站上部引入, 通常設置在1 樓, 因蒸汽、冷凝水主管通常在管廊或空中架空敷設。自導式蒸汽分配站的蒸汽由蒸汽分配站下部引入, 通常設置在2層樓面以上, 引入管高于蒸汽主管。
( 4) 冷凝水收集站 通常采用水平安裝, 根據現場情況也可以設置垂直安裝的分配站和收集站。
( 5) 伴管站識別標簽 伴管站應注明伴管的起始點、編號和被伴熱工藝管線號, 每根伴管上應有2個相同的標簽, 1個安裝在蒸汽分配站上, 另1個安裝在冷凝水收集站上, 以便于查找和維修。
2. 3 伴管的最大長度
從伴管輸出點到冷凝器之間的總長見表1。
2. 4 伴管的配置
( 1) 每1個伴管管線一般都有自己的蒸汽供給閥和獨立的疏水器。
( 2) 帶有取樣口、導淋、放空和儀表(如壓力計)的管線、設備等應當設置伴管。
( 3) 安全閥的伴管應盡量靠近閥座, 以避免安全閥失靈。
2.5 蒸汽伴管U 形彎累計上升允許高度
伴熱蒸汽管出現U 形彎(袋形)有時是不可避免的。U形彎的出現將會增加蒸汽伴熱管的壓力降, 不利于空氣的排出, 產生氣阻, 同時會引起水擊。因此, 當伴管在最大允許有效伴熱長度出現U形彎時, 累計上升高度不應大于表2中規定的數值。
表2 蒸汽伴管最大允許U 形彎累計上升高度
3、材料
3. 1 伴管材料及規格
( 1) 可用于伴管的管道有紫銅管、不銹鋼管及碳鋼管3 種。國外工程中多選用紫銅管和不銹鋼管作為伴管, 這是因為國外的紫銅管及不銹鋼的價格相對比較便宜, 且紫銅管易于彎曲及連接。碳鋼管由于極易被腐蝕, 國外在蒸汽伴熱系統中已很少使用。但目前國內的化工裝置中還是常以碳鋼管和不銹鋼作為伴熱管。
一般規定蒸汽伴管的材料與蒸汽主管一樣。當所伴主管為不銹鋼時, 伴管通常僅選用304 材質不銹鋼。伴管(包括輸出和回收管)一般采用卡套連接和對焊連接。
3. 2 疏水器
疏水器可采用熱動力式、恒溫式、浮筒式等。其中以熱動力式為好, 因其尺寸小, 可垂直或水平安裝。除浮筒式疏水器外, 其他均應自帶或安裝1個過濾器。
3. 3 緊固件材料
緊固件材料見表3。
表3 緊固件材料
3. 4 保溫材料
伴管的保溫材料宜采用半硬質管殼或硬質管殼, 也可以用軟質帶形氈纏繞或軟質氈包裹, 但軟質氈內應設置鍍鋅薄鋼板或鍍鋅鐵絲網制成支撐骨架, 以保證形成良好的加熱空間。當采用不銹鋼管作為伴熱管時, 保溫材料的選擇要特別注意, 要保證保溫材料中不含氯離子或者將氯離子的含量控制在允許的范圍內。因為氯離子的存在對不銹鋼管道有腐蝕作用, 硅酸鈣制品中含有氯離子, 在
設計不銹鋼管道保溫時尤應慎用。
4、安裝要求
4. 1 伴管蒸汽引入及凝結水排出要求
( 1)伴管蒸汽應從蒸汽主管頂部引出, 并在靠近引出處設切斷閥, 切斷閥宜設置在水平管道上。
( 2)每根伴管宜單獨設疏水閥, 不宜與其他伴管合并疏水。
( 3)為防止蒸汽竄入凝結水管網而致使系統背壓升高, 干擾凝結水系統正常運行, 疏水閥組不宜設置旁路閥。
( 4)伴管蒸汽應從高點引入, 沿被伴熱管道由高向低敷設, 凝結水應從低點排出, 應盡量減少U形彎, 以防止產生氣阻和液阻。
( 5)通過疏水閥后的不回收凝結水, 宜集中排放。
( 6)在密閉凝結水系統中, 凝結水返回管宜順介質流向45斜接在凝結水回收總管的頂部。在敞開凝結水系統中, 疏水閥排出的凝結水宜采用汽水分離器經冷卻后排至下水系統。
4. 2 伴管敷設應符合下列要求
( 1)被伴管水平敷設時, 伴管應安裝在被伴管下方一側或兩側, 垂直敷設時, 伴管等于或多于3根時宜圍繞被伴管均勻敷設。
( 2)伴管保溫應留有空間, 以便使用絕熱定距墊。帶絕熱定距墊的伴管保溫見圖1。非金屬閥座的閥門, 腐蝕性介質的管線、膠管管線等絕熱定距墊的材料可以采用與管道絕熱相同的材料。
圖1帶絕熱定距墊的伴管保溫
( 3) 所有伴管( 不包括伴管供汽管和回流伴管)彎頭處均采用煨彎, 中間管子與管子對焊連接。
( 4) 伴管供汽管和回流伴管的彎頭和管子連接采用成品彎頭和管接頭。
( 5) 伴管每隔1 m用鋼帶或鐵絲固定, 但在有彎頭的地方由于伴熱效率較低應相應縮短距離。
( 6) 除能自然補償外, 伴管直管段應每隔12 m設置1個膨脹環。在管件以及管線方向改變的地方, 閥門和法蘭處的環可以作為膨脹環, 見圖2。
圖2 伴管的膨脹環
( 7)伴管的標準位置見圖3。
圖3伴管的標準位置
( 8)當主管伴熱而支管不伴熱時, 支管上的第1個切斷閥應予以伴熱, 見圖4。
圖4支管伴熱
( 9)伴管經過閥門、管件時, 伴管應沿其外形敷設, 且宜避免或減少U 形, 見圖5。
圖5 閥門伴熱
結語
文章具體論述了設計及安裝中應解決的伴管直徑、數量、最大允許長度以及在最大允許長度范圍內出現袋形累計上升的高度值問題,詳細介紹了蒸汽伴熱系統的相關設計要領, 結合化工工程設計經驗及相關規定、規范、文獻和國外工程公司的一些做法，可為工藝管道設計人員提供參考和借鑒。
參考文獻
[ 1 ]SH /T3040- 2002. 石油化工管道伴管和夾套管設計規范.
第5篇：化工工藝設計范文
關鍵詞：化工工藝設計；理論；問題；措施
中圖分類號：S611文獻標識碼： A
前言
隨著我國國民經濟的快速發展，科學技術的突飛猛進，傳統的化工工藝及其設計已經不能適應現代化的發展要求。所以，對化工工藝及其設計的優化已經成為經濟社會發展的必然。我們知道，化工工藝融合了各類不同的化工生產技術，其工藝流程好壞直接決定了最終產品的質量高低。
一、化工工藝設計理論概述
眾所周知，在整個項目設計過程中，設備布置、工藝流程和管道布置是化工工藝設計的重要方面。化工工藝設計的主要內容是通過工藝計算繪制工藝流程圖，提供給設備專業繪制設備圖紙的相關參數，并提出工藝控制方面的參數供自控專業儀表選型，然后工藝專業根據工藝流程圖完成初步的設備布置圖，最后由管道專業結合設備布置圖進行管道配管并完成最終的管道布置圖紙。化工工藝設計要緊跟時展，同時將理論和實際有機結合起來，只有這樣才能發揮其巨大的功效。化工工藝設計包括不同的種類，主要有概念設計、中試設計、基礎設計、初步設計和施工圖設計等。這些不同種類的設計在化工工藝的實踐中都發揮著重要的作用。化工工藝設計過程中往往存在如下問題：設計的基礎資料不完整，數據的可靠性和完整性不如常規裝置；化工工藝設備種類繁多，規格特殊，對設備的設計和選用都提出了特殊要求；化工工藝設計工作量大，管道設計要作特殊考慮；設計周期短，為盡快占領市場，化工工藝設計往往邊開發邊設計，邊建設邊更改設計；規模大小不一，為節約投資，某些設計不可能完全按照規定去做。這些特點無疑會造成化工工藝設計的安全隱患，對化工設計的安全有很大的影響，也是引發化工工藝設計安全問題的重要因素，也越來越受到人們的重視。
二、化工工藝設計現狀及常見問題的分析
化工工藝往往會由于化學工業的資本密集性以及工藝失敗可能造成的巨大物資上的損失，導致在變革過程中遇到非常大的阻力，影響到化工工藝的發展。通過分析化學品生產成本的構成，我們能夠得出基本建設的投資以及原材料占總成本的主要份額。由于裝置往往需要多年運轉，并且費用較大，在化工工藝設計中將許多已經有五十年使用期的裝置進行改造，擴大裝置的能力，解決薄弱環節所需要的費用比一套新建的裝置要便宜很多。
接下來，在來談談化工工藝設計中常見的問題：第一，各行各業都必須注意安全問題，化工行業也不例外，而且，由于行業自身的特殊性，化工行業對于安全性的要求更高，在化工工藝設計中，安全問題比較常見，大家應該給予高度的重視。要保證化工工藝設計的安全，需要注意多個方面，包括工藝物料、工藝路線、化學反應裝置、管道、閥門、電氣等。我們需要注意工藝物料的物理化學性質、考慮其穩定性、關注其化學反應活性、判斷其是否具有燃燒和爆炸的特征、判斷其是否有毒等。關于工藝路線，我們需要考慮哪一條路線能減少甚至于消除危險物質的含量。化學反應是產品生產的核心，只有通過反應，才能得到所需的化學產物，但是，我們必須要考慮反應會帶來的危險因素。總之，化工工藝設計除了要嚴格正確地執行政府法規、標準規范之外，還要加強。第二，在工程的設計中若是對設備安裝的設計重視不夠，或者在設備安裝設計過程中取法經驗、不夠細心，那么就會導致不必要的損失，造成返工等問題，不但要保證施工的進度，更要保證施工的質量，不可以因小失大，急功近利，大量的施工經驗讓我們知道，只有保證質量才能保證工程。在化工工藝的設計中容易被工藝設計人員忽視的設備安裝設計，其實在整個工程中有著重要作用，工藝設計人員必須仔細，確保每一項設計都切實有效的進行。在進行設備安裝設計時，我們需要把設備的安裝檢修問題充分考慮到設計中，比如，在進行設備布置的時候，吊點的位置需要被充分考慮，水平運輸干線差距也是設備布置中不容忽視的一部分，它能夠保證設備安全的運送到主干線上。
三、應對化工工藝設計問題的方法與措施
1、要能體現降低能耗
盡管在實際的設計生產中，很多人把能源成本當作生產總成本之中的一個重要部分，但是這種想法是錯誤的。將基建投資高和能量消耗大這兩個問題解決，能有效的提高生產效益，降低生產成本，減低能效和與之相關的投資課題一般來說頗為有效，比如在許多大型的分離裝置上運用超臨界流體。通過對當前資料和實際應用的研究可以看出，一些系統能源費用比很多常用的技術要低，比如恒沸蒸餾以及蒸餾的獲取。降低能耗是工藝設計與研究需要重視的一部分。
2、要能體現改善環境行為
根據社會各界相關人士的研究得出，回收利用、減少污染源、終端處理等手段能夠解決污染的問題。從化學工藝過程上要達到減少環境污染的摸底就需要重視兩個設計戰略上的問題：第一個是在未來幾年內再多數裝置上擴大和升級現有裝置；第二個是在終端處理的應用上可能會出現多數機遇。而在工藝過程自身的基礎上改進裝置也有以下幾種方式；第一，提高分離效率和產品轉化率達到降低損失的目的，并且減少廢料處理費來提高收益；第二，就是不斷提高化學反應效率。
3、要能體現降低基本建設投資
由于化學工藝屬于密集型產業，如果沒有化學研究上的重大成果讓主要的產品生產工藝得到提升和完善，那么一般來說，要改進以及提高化學工藝設計就需要通過解決瓶頸問題、改造現有裝置、擴大產能的方式的來解決，這些方式可以有效地減少在基本建設上的投資。
4、工藝設計理論研究與實踐協調發展
當前工藝設計應用亟待拓展，這就需要將研究開發與設計建設聯系起來綜合發展，并積極開發新的工藝設計方式。新的工藝設計方式應該是開發一個帶有能量平衡流程、熱力學軟件包及研究容器設備的一個簡單經濟模型，摒棄傳統方式過于程序化且生產效率較低的發展方式。新的發展方式應更重視推測和估算，目的是將試驗計劃盡快涉及到工藝的關鍵技術和相關經濟問題，并通過專門的試驗成果不斷更新工藝發展的模型。總之化工工藝設計要將理論和實踐結合并與時代的最新發展技術相接軌從而發揮其巨大功效。
5、做好工藝路線選擇
在化工生產中，同一產品，有時可以用不同的原料加工而成，如乙醇可以用發酵法制取，也可以用乙烯水合法制取；一氯甲烷可以由甲烷(天然氣)氯化的方法獲得，也可以用甲醇和HCL制取。同一種原料，經過不同的加工，又可以得到不同的產品。即使采用同一種原料和相同的工藝過程，而工藝條件不同，也可以得到不同的產品。原料路線、工藝路線和產品品種的多樣性使得在工藝路線的選擇與設計方案的確定時，需要考慮多方面的因素。在準備投資建造一套生產裝置時，裝置的生產能力一旦確定后，如何確定與裝置投資及產品生產成本密切相關的工藝路線及工藝設計條件，使裝置的總體經濟效益達到最佳化是十分重要的。
結束語
化工工藝設計是化工設計的核心，在整個設計中起主導作用。所以，我們必須對化工工藝的現狀及特點進行分析，考慮到化工工藝設計中可能出現的問題，將設備安裝于安全危險問題重視起來，保證化工工藝設計安全、有效、完善，從而更好地對化工設計進行引導。
參考文獻
[1]劉立寶工藝設計在實施GMP工作中的重要性中國禽業導刊，2011（09）34一78
第6篇：化工工藝設計范文
關鍵詞：化工工藝；工藝設計；安全危險
化工行業在國家的發展和居民的生活中都扮演著重要角色，化工行業不同于其他行業有其自身的特殊性。在整個化工生產過程中，因其總是伴隨著安全問題，因此應當把安全生產放在首位。化工工藝作為指導整個生產的方案更是應該注重安全，設計人員要在熟悉整個生產流程的基礎上，尊重原理，結合實際，以安全規范為準繩來設計化工工藝，進而達到安全與生產兼顧，安全的指導生產的順利進行。下面我們就化工工藝設計中的一些安全注意事項進行討論。
化工規范是根據生產所需的原科物理和化學特性、生產中的中間品和成品的物理化學特性以及保存的難易程度和對人造成的危害，是否容易發生事故以及一旦發生事故造成的危害等將安全等級進行劃分。
1 工藝流程設計
1.1 前期準備設計
前期準備設計主要是為了從理論上推測工藝設計的可行性，從而指出下一階段需要檢測的項目和檢測測試參數。
1.2 中期準備設計
中期準備設計為的是對前期準備設計確定的工藝設計進行試生產，看生產時生產能否按照預期持續進行，以及檢測一些必要參數，看看生產時產生的中間雜質對工藝流程及對最終產品的影響。上述部分在中試中可以有選擇行的進行檢測，未必需要全部進行。
1.3 概略設計
概略設計是在經過概念設計、中試設計后選定的最佳方案。
1.4 初步設計
初步設計是精細化工工程設計的第一階段。應按照概略設計進行工程總體布局規劃和工程造價預算，對設計中的技術要求和資金規劃有一個大概的方案，從而將概略設計變成具體的規劃方案。方案要能包括所有施工前期的準備工作的規范和要求。
1.5 施工藍圖設計
施工藍圖設計是將審批后的初步設計變成明確標注有設備布局情況、尺寸和施工要求的圖紙，并附帶文字解釋。
2 化工工藝設計難點
2.1 可供參考的資料不足
化工工藝設計時需要相關的資料做參考，而資料通常是由一些科研單位根據現有的數據和資料編制而成，這就造成無法得到可靠和完整的參考資料。
2.2 工藝流程獨特
由于化工工業獨立于其他常規產業，其化工裝置自成體系，因此這就造成了在設計工藝時對裝備設計和選型有特殊要求。
2.3 結構及布局復雜
設計工作量大：化工工業建設大都投資大，規模大，投產后使用時間長等特點。這就要求對管道的疲勞特性、耐溫耐壓性和抗腐蝕能力做出相應考慮。
2.4 時間短任務重
工程要求設計周期短，任務重。化工工藝設計往往要縮短正常的設計周期，從而為了能夠盡快開工建設，工廠早日投產，有時會發生邊開發邊設計，邊建設邊更改設計的現象，這就為工藝設計中的安全問題提出了更高的要求。
2.5 影響因素眾多
設計時可能會處于縮短設計和建設周期、節約資金等的考慮而未能完全按照規范規定。
以上這些影響因素，都會在設計中造成潛在的事故隱患。因此，化工工藝設計時對于潛在危險發現和控制就顯得尤為突出。
3 潛在危險的發現和控制
潛在危險實際上就是生產中的安全隱患。潛在危險的發現就是通過對生產整個過程進行解剖，發現不易暴露出來的危險因素，并針對性的從它們產生的方式、種類、位置到產生的原因，并針對這些潛在危險提出相應的解決方案進行解決，并根據這一特性分析看是否還有同類危險，預防或降低危險發生的可能性。對裝置的安全運行策提出措施及建議。要按照安全設計的規范設計管路，避免使用不成熟的工藝和不可靠的設計。如必須使用，應當在使用時附加的安全防護措施。設計時要注意以下幾個方面：
3.1 工藝物料
要對生產所需的物料及生產過程中出現的中間產物從其理化性質、穩定性、化學反應活性、燃燒及爆炸特性、毒性及健康危害等方面進行分析和辨識，做的心中有數，對可能因為物料特性造成的安全問題做好針對性的設計。
3.2 工藝流程。工藝流程要盡量選取產生危險物質少的工藝流程。
3.3 化學反應容器。化工產業是通過一系列的化學反應從而得到所需的產物，而化學反應總是具有一定的危險性。化學反應的種類繁多，而且當反應速度快、放熱量大，正是以上因素造成反應器設計的困難，由于缺少相關的數據，對如何應對反應時的突發事件無法做出及時而規范的應對，這些都是造成設計難度增大的因素。而反應所需要求的不一樣也造成設計困難的原因之一，比如反應時的攪拌問題，反應物料的加入順序問題，以及物料的加入量控制等，這些問題一旦設計不當就有可能造成反應的失控從而引發事故。
設備設計時對反應容器結構強度有一定的要求，要符合安全設計規范，避免因設計不當而造成的事故，而且一定要設計有足夠的密封性，防止因密封不好而造成的泄露或空氣進入影響反應的進行造成生產失敗，而由于化工生產的物料可能為易燃易爆或有毒物質，泄漏可能導致火災或中毒，造成人員或財產損失。對高壓密封結構在設計時要符合相應的化工壓力容器行業安全規范，做到在運行過程中不論溫度和壓力有何變化，仍要保持足夠的密封性，如果容器由于超壓而產生容器結構發生變化，進而引發破裂或爆裂等，造成人員和財產損失.因此在設計時要在容器上設計安全釋放裝置，在壓力超過容器設定的安全警戒值時自動開啟釋放容器內多余的壓力（這句話去掉），同時釋放時還要注意安全問題，不能只是簡單的釋放入空氣中而已。
3.4 管道及閥門
因化工工業管道輸送的物料一般具有易燃、易爆、腐蝕和毒性，一旦破裂將會造成嚴重的后果，因此在選用管道時要選用相應的特性。而閥門裝在管道上用來調節介質的流量或壓力的一種裝置，因介質的特殊性，一旦需要開啟是不能及時開啟或開啟不到位將會造成事故輕則生產失敗，重則造成安全事故，因此在閥門的選型時要注意選擇具有易操作，耐腐蝕，使用可靠等特點。
3.5 電氣
在設計電氣時，要根據工藝的要求，在設計時要根據規范合理的設計電氣線路，防止因設計不當而引起的安全事故。
3.6 化工產業園區的管理和布局
我國在化工產業園區的管理和布局雖然經過多年的學習和探索，事實上與國外還是具有一定的差距，存在監管滯后的現實，而針對這一現狀，應當構建由政府、社會中介機構和企業三方組成的一體化的綜合管理新模式，設立統一的安全監管和危機應急處理部門。建立三方連帶責任追究機制，使管理者從意識上思想上對監管重視起來，盡最大的努力地把園區內的安全風險降到最低。通過對園區內的生產安全實行科學、規范、可視、高效的解決方案；時刻準備著應對突發事件的發生，將生產安全提高到新的轉變上來，將安全問題由原來的被動應付型向主動保障型的轉變。建設起全過程、全方位、空間立體的企業生產安全系統，盡最大的努力來提高園區的生產安全水平。
4 結束語
化工安全生產伴隨著生產的全過程，要嚴格按照相關的法律法規，嚴抓化工工藝設計的安全，要及時發現設計缺陷并及時加以改進，絕不拖沓，從而將安全落到實處，如此才能保證生產的安全。
參考文獻
第7篇：化工工藝設計范文
【關鍵詞】化工工藝；設計；安全問題
中圖分類號： S611 文獻標識碼： A
引言
化工產品生產中多使用一些有毒有害、易燃易爆的化學品，這些物質大多也被稱為危險品化學品，同時，在化學反應工藝中，一般是高壓高溫，有些反應很激烈，會釋放大量的熱量，產生氣體，極容易引發諸如爆炸、火災等安全事故。這些潛在的危險有害因素對化工企業來說就像定時炸彈，要想保證化工工藝設計的安全性，就需要對工藝物料、工藝路線、生產設備及電氣等方面進行研究。產品生產期核心在于化學反應，只有通過化學反應，我們才可以獲得生產需要的化學物質。但是，我們更要考慮反應之后所帶來的危險。因此，化工工藝不但要符合標準規范及相應的法律法規，還需要加強安全控制，重視安全危險，對生產過程進行監控，及時的發現問題，解決問題，有效控制和防止事故發生，達到安全的目的。
一、化工工藝設計的特點
1.化工工藝設計時間短、任務重。最為顯著的一個特點就是總體投資比較大，設備系統、反應裝置龐大，物料管道復雜等，而且工藝設計中所用到的物料都比較特殊。為了能在短時間內占領市場，必須去考慮化工工藝設計的周期，要盡量爭取其早日上市。所以，大多化工企業為了縮減建設周期，往往是邊設計邊開發，有問題就改。繁重的設計任務經常會讓部分人員忽略安全問題，埋下安全隱患。
2.化工工藝設計的復雜性。化工工藝設計是極為復雜的，牽涉到許多專業技術，需要相關專業的工程技術人員參與，因此它也是一個系統工程。需要應用到包括化學工程知識、化學工藝知識、機械設備知識、電氣安全、自動控制、消防、安全工程等等，同時，各專業、各設計人員之間的配合、協調也非常重要。
二、化工工藝設計中的安全問題
對安全問題的忽視通常會埋下嚴重的事故隱患，具體而言，是在生產中可能存在的會導致事故或者損失的不安全條件。通常來說，在初始階段會通過研究盡量采取安全的技術方式，對危險設計、工藝還有物質進行改造或停止使用。如果在不得不使用的情況下，那么就要考慮從化工工藝生產和設計上采取安全的保護手段，避免這些安全問題演變為安全事故。具體來說，在化工工藝設計中需要重視以下幾點:
1.工藝物料
在判斷物質是否安全時，需要從其化學反應穩定性、活性、理化性質等方面進行分析和辨識，做好辨識的工作有利于在工藝設計中將有危險性的物料排除，保證工藝物料的安全性。
2.工藝路線
通常來說，在一項工藝設計中往往存在著幾條工藝線路。在化工工藝設計中將采用哪一條線路能更好的減少或者消除危險性物質使用量，是需要認真考慮的問題。
3.生產設備
從安全角度來考慮化工工藝生產設備的話，不但要求設備具有足夠的強度，以防止發生爆裂。同時，設備的密封性必須要好，為了預防發生泄露，還要求設備的嚴密性足夠，在以往的實際使用中，也有不少由于大量反應物質泄露而造成的火災以及中毒，所以我們更需要保障設備各方面的安全性。
4.電氣
在設計電氣時需要結合工藝要求，根據工作環境的不同采取對應措施，防止在電氣設計中發生由于電氣線路設計不當而造成的爆炸事故。
5.管道及閥門
由于管道輸送的往往是具有腐蝕性和易燃易爆的物料，所以閥門的安全性不可忽視，它是介質在管道流通中調節介質壓力以及流量的設置，對管道安全有著重要作用。
三、加強化工工藝設計安全控制的措施
1.根據不同化學反應類型，增強對化工工藝路線各個環節的安全設計。對這個復雜的系統來說，該工藝路線上的各個環節的安全控制都是非常必要的，任何一個環節發生了設備故障，都會影響到整個的生產路線，使其發生中斷甚至破壞。因此，為了保證工藝路線的安全性。必須做到以下兩點：
第一，堅持本質安全的理念，在工藝選擇中，盡量采用低危險性的物料和反應方一式，選擇最為安全的工藝路線。化工工藝設計時往往有多條路線供選擇，
在路線選擇時，選擇使用危險化學品最少的那條工藝路線，這樣就可以提高其安全性和可靠性。比如，，由FeCl2生成FeCl3的工藝，可以有兩條路線，一條是FeCl2+Cl2FeCl2，另一個工藝是FeCl2+O2FeCl3，前一個工藝使用到劇毒的氯氣，而后一個則用氧氣，大大提高了安全性；選擇最安全的反應合成工藝，如在選擇聚合工藝時，可以有溶液聚合，熔融聚合，懸浮聚合、水性乳液聚合等方式。為了安全，就應該盡量選擇懸浮聚合和乳液聚合的反應方式；
第二，要加大對該工藝路線上各環節的安全設計。包括投料速度、投料配比、攪拌速度、加熱溫度、速度、引發劑加入、冷卻系統、反應時間控制、尾氣排放處理、泄壓裝置、緊急卸料、反應終止劑緊急加入系統等等，都要考慮周全。
2.對化工工藝反應裝置的選擇和安全設計。化工產品生產，有很多反應類型，如置換反應、取代反應、氧化、還原、裂解、聚合、縮合反應等等，每一種反應都有不同的特性，有些是放熱反應、有些是吸熱反應，有些需要催化劑，有些需要引發劑，有此反應非常激烈，有此反應較慢。每一種化學反應，要使其處于可控狀態，防止出現因反應不可控而造成超壓、超溫、甚至化學爆炸的情況。所以反應裝置的選擇，應根據不同反應類型的特點、設計或選擇不同的生產裝置。在反應裝置設計時，也要充分考慮整個生產工藝的適應性和安全性，要選擇合適的反應器類型。其次，反應裝置的設計，在化學反應器設計時必須要充分考慮不同化學物質的反應條件。特別是對一些反應速度快、放熱量大的反應器的設置，要在設計上充分考慮避免反應失控的問題。為此，需要有緊急冷卻系統、反應終止系統，同時，還可以采取保護措施來控制反應，比如在聚合反應生產中，在物料內加入一些阻聚劑，這樣就可以達到抑制反應速度的目的，此外，可以通過正壓操作來達到阻止外部空氣進入設備內部的目的，避免反應釜內發生燃燒、爆炸。對于一些高溫高壓反應的裝置，應做好高壓容器結構的安全設計，化工工藝設計中，高壓容器的安全設計是非常重要的。必須要保證高壓容器的結構強度和結構的嚴密性，其次，要做好泄壓安全措施，設置爆破片、安全閥、緊急排放系統、回收系統等。避免壓力容器發生爆炸。
3.采用最新信息和電子技術，提高安全控制系統水平。化工工藝非常復雜，反應中為了保證工藝質量和工藝安全，需要同時控制很多參數，如投料配比，進料速度、投料量、反應溫度、壓力、時間，以及與工藝相關的許多化學、物理參數。采用DCS系統，也稱集散控制系統，可以利用先進的電腦信息控制技術，同時對多參數進行測量、控制調節、分析計算、保證工藝安全和質量。而ESD系統，即緊急停車系統，是一套獨立于工藝控制DCS的安全控制系統，它可以根據物料的危險特性、生產裝置的安全指標、自動監控生產系統的狀況。當可能出現安全隱患時，及時發出警報，當接近事故臨界時，能提前預測井自動采取安全措施，如切斷進料、開啟排放系統、緊急冷卻系統、加入反應終止劑、關閉熱源、緊急排風，最后甚至停止整個裝置，等等，避免出現因人為操作和判斷失誤出現的安全事故。
四、結語
綜上所述，我們必須要將安全問題放在化工工藝設計的第一位，以保障人員和器械的安全。同時，在化工工藝設計中充分重視安全問題，并實行相應的安全控制措施，不但符合生產規范，還能對企業產生積極的影響。
參考文獻
第8篇：化工工藝設計范文
關鍵詞：化工工藝；蒸汽管道；配管設計；
文章編號：1674-3520（2015）-06-00-01
蒸汽在化工裝置中發揮著重要的作用，不僅可以用于加熱、伴熱，還可以用于動力、消防、汽提和稀釋等。根據壓力可劃分為超高壓蒸汽、高壓蒸汽、中壓蒸汽和低壓蒸汽。以下就蒸汽管道配管設計的重要性和具體設計細節這一話題進行闡述。
一、化工工藝裝置蒸汽管道配管設計的重要性
在社會的各個領域，化工產品的應用是非常廣泛的，化工行業擁有廣闊的發展前景。然而，化工企業生產過程復雜多變，往往潛在著安全隱患，很容易發生安全事故。一旦發生安全事故，化工企業不僅要面臨嚴重的經濟損失，而且還會造成重大的人員傷亡和極壞的社會影響。而蒸汽作為一種熱源是很容易引發安全事故的。這就要求設計人員要充分重視蒸汽管道的配管設計，使蒸汽管道的安全性、經濟性和美觀性達到完美統一。
二、化工工藝裝置蒸汽管道配管的具體設計
化工工藝裝置蒸汽管道配管的具體設計包括布置管廊上的蒸汽管道、分析蒸汽管道的排液設計、分析蒸汽管道的支管設計。
（一）布置管廊上的蒸汽管道
一般化工工藝裝置的蒸汽管道宜架空敷設，不宜管溝敷設，更不應埋地敷設。其主要原因是不易解決保溫層的防潮和吸收管道熱形變。
布置于管廊上的蒸汽管道需要注意以下幾點原則：1、蒸汽管道宜布置于管廊最上層。2、蒸汽管道不應靠近低溫管道和液化石油氣管道布置。3、蒸汽管道和電纜橋架、儀表橋架橫向距離不能小于200mm，縱向距離不能小于500mm。4、布置蒸汽管道時，應盡可能利用管道的自然彎頭作為管道熱膨脹時的自然補償。如需采用方（矩）形補償器補償時，則補償器應盡可能布置在兩固定支架的中間點上，如因地方限制不可能布置在中心點上時，應保證較短的一邊直線管道的長度不小于該段全長的1/3 [1] 。5、蒸汽管道應布置于管廊的一側，以便設置方（矩）形補償器。當有兩根以上蒸汽管道時，補償器宜盡可能套著布置，且補償量大的管道布置在外側。為不影響其它管道的布置，補償器應高出700～900mm。在補償器的兩側應設導向架，導向支架和補償器之間的距離宜取40倍管徑大小。
（二）分析蒸汽管道的排液設計
在暖管和開車階段，由于散熱損失，蒸汽管道內會產生大量的凝液。如不及時排除，在管道改變走向處可能產生水擊，造成振動、噪聲，甚至會管道爆裂，這就需要設置專門的排液裝置。排液裝置方式分為經常疏水的和啟動疏水的兩種。前者指的是在運行過程中會產生冷凝水需要通過疏水閥自動阻氣排水的，后者指的是指在啟動階段（即暖管和開車）過程中產生冷凝水需要通過手動閥門排除的。
對于超高壓蒸汽管道來說，因其運行過程中不產生凝水，只需要在管道低點設置雙切斷閥以及排氣筒即可，排水管的管徑為DN40。
而對于高壓蒸汽管道、中壓蒸汽管道、低壓蒸汽管道來說，運行過程中需要經常疏水，為此需要設置分液包、放盡閥等疏水裝置。分液包的管徑不大于DN150，其排水管的管徑不大于DN25 [2] 。
蒸汽管道排液設施設置點主要包括管道末端，方（矩）形補償器上升管之前，以及接出支管前。
（三）分析蒸汽管道的支管設計
蒸汽管道從總管接出支管時，應選擇總管熱伸長的位移量小的地方，且支管應從總管的上面或側面接出。支管的切斷閥應安裝在靠近主管的水平管段上，以避免存液。不得從用汽要求嚴格的蒸汽管道上接出支管用作其他用途，如滅火、消防和吹掃等用途的蒸汽支管不得從蒸汽透平、再沸器等重要用途的蒸汽管道上引出。在蒸汽管道的方（矩）形補償器上，不得引出支管。在靠近方（矩）形補償器兩側的直管上引出支管時，支管不應妨礙主管的變形或位移。因主管熱脹而產生的支管引出點的位移，不應使支管承受過大的應力[3]。
（四）蒸汽管道設計時應主要的要點
1、合理選擇管道管徑。選擇管道管徑的原則是根據全廠區和單個裝置以及單臺設備的蒸汽用量。當管徑設計過大時，會增多投資，以及能耗增加。當管徑設計過小時，就會導致蒸汽使用點的壓力和蒸汽流量不足，并會發生水錘和沖蝕現象。因此，在選擇蒸汽管道管徑的時候，不宜過大或過小。
2、設計符合應力要求。蒸汽管道安裝和運行時的溫度相差很大，在布置管道的時候，要嚴格計算應力。合理選擇固定點，并通過計算管道熱伸長量選擇合適的補償器。此外，還要考慮固定支吊架、滑動支架、導向支架的設置，以及與設備相連的蒸汽管道的配管設計都要符合應力要求。
3、避免發生水錘現象。最重要的是從根本上消除水錘的根源：凝液。在不經常流通的蒸汽管道末端及低點設置疏水閥和導淋，使得管道中產生的凝液可以隨時排除。疏水管道及疏水閥應合理設計及選型，以確保凝液能完全排除。管道盡可能少用縮口彎道等會使蒸汽壓力變化產生凝液的管件。當要引出支管時，一定要從主管上方引出。當需要安裝過濾器時，要水平的安裝過濾器的濾網。在設計過程中關注以上幾點細節，可以盡可能避免水錘現象的發生，提高化工工藝裝置中蒸汽管道設計的質量和效率。
在化工企業的發展過程中，化工工藝裝置蒸汽管道的配管設計具有非常重要的作用。在進行化工蒸汽管道的設計時，要以管道壓力為依據對其進行嚴格的區分，并按照不同的壓力標準對蒸汽管道進行有針對性的設計。保障化工工藝裝置蒸汽管道配管設計的科學合理，有利于減少化工企業生產過程中的安全隱患，保障生產過程中的人身和財產安全。在完成蒸汽管道的配管設計和安裝之后，還要對其進行檢查和日常維修，對蒸汽管道的使用壽命進行延長，保障蒸汽管道在使用過程中的安全性。
參考文獻：
[1]施振球等.《動力管道設計手冊》[M].機械工業出版社，2010，219.
第9篇：化工工藝設計范文
關鍵詞：化工工藝 設計 危險 識別與控制
化工工藝的設計和生產過程可以實施的必要條件有許多，安全問題是各行各業都應該注意的問題，化工行業由于其自身的特殊性，所以對其安全性的要求更高，化工工藝設計中安全危險的問題更應該大家予以高度的重視。
一、化工工藝設計分類
1.概念設計
概念設計是假象設計，它是按擬建規模工業生產裝置進行的，概念設計一般在中試前進行，主要目的是為了檢查工藝條件和生產路線是否合理，確定數據和小試補充的內容以及必要時中試規模和中試目的。
2.基礎設計
基礎設計是整個技術開發階段的最終研究成果，目的是提供建設生產裝置的一切技術要點。
3.初步設計
初步設計是精細化工工程設計的第一階段，它的成果是初步設汁說明書和總概算書。根據基礎設計和批準的設計任務書、廠址選擇報告，對工程在技術和經濟上進行總體研究與計算的具體建設方案。初步設計結果應能滿足項目審查和施工推備，材料與設備訂貨，項目招標等要求，能提供建廠投資依據。
4.中試設計
中試內容和任務主要是檢驗小試確定的工藝路線和條件；試制產品考核的使用性能；考驗工藝系統連續運轉可靠性；獲取設計工藝必需的工藝和工程數據；考察放大致應和檢驗校正放大模型；考核雜質積累對工藝過程及最終產品質量的影響；以上內容和業務在檢驗時可以是全部也可以是部分，視具體情況而定。
5.施工圖設計
施工圖設計是依據上級對初步設計的審批意見，將初步設計中確定的設計原則和方案，根據建筑與非標準設備制作的要求，以圖樣和文字方式招工藝和設備各個組成部分的尺寸，布置和主要施工方法具體化，明確化，并解決初步設計階段待定的各項問題。
二、化工工藝設計中安全危險的識別與控
1.工藝物料方面
生產中的原料、材料、半成品、中間產品、副產品以及貯運中的物質分別以氣、液、固態存在，它們在不同的狀態下分別具有相對應的物理、化學性質及危險危害特性。因此，了解并掌握這些危險特性是進行危險辯識、分析、評價的基礎。
物質危險的辯識應從其理化性質、穩定性、化學反應活性、燃燒及爆炸特性、毒性及健康危害等方面進行分析和辯識。
2.工藝路線方面
一種反應往往有好幾條工藝路線，需要考慮的是采用哪條路線更能消除或減少危險物質的量。盡量使用無害的、低危險性物料取代有害的、高危險性物料，盡量緩和過程條件苛刻度，如采用催化劑或更好的催化劑，稀釋危險性物料以緩解反應的劇烈程度，盡量采用新設備、新技術，取消或縮小中間貯罐以減少危險介質藏量，盡量減少生產廢料，過程用原料、助劑等是否可回收循環使用或綜合利用，做到物盡其用，減少對環境的污染。
3.化學反應裝置方面
化學反應是整個產品生產的核心，一般通過反應才能得到所需的產物，同時反應也帶來了許多危險性因素，在反應器的設計和選型前，往往要想到可能發生最嚴重的事故是什么，反應器中哪些將導致失控反應，攪拌器有何影響等等。
反應器的種類很多，按照反應器進出物料的狀況，可以分為間歇式與連續式兩類。按照物料的流程則可分為單程與循環兩大類。從反應器的結構形式來分，可以分成釜式、管式、塔式、固定床、流化床等多種反應器形式，它們適用于不同的化學反應，應根據物系反應機理來選擇。
化學反應的種類繁多，因此在控制上的難易程度相差很大，一些容易控制的反應器，控制方案十分簡單，但是，當反應速度快、放熱量大或由于設計上的原因使反應器的穩定操作區域很小時，反應器控制方案的設計成為一個非常復雜的問題。由于缺少物質的反應或分解速度及熱效應數據，一旦失控反應發生如何降低反應速度、將反應停止、或者放空，需要時如何迅速使反應物不參與反應或進行處理，都是潛在的危險因素。有些化學反應在一定的條件下是很穩定的，但如果出現：冷卻效果變差或過量加熱，攪拌能力失效，反應物的過量加入，反應物加入順序不當，反應器外部火災，傳熱介質漏入容器等，就可能發生失控現象。設計時應確保溫度等控制在預定的范圍內，以免反應失控。
設備從安全角度講，特別是高壓容器，不但要求有足夠的結構強度，防止爆裂，而且要求密封必須良好。一定要有足夠的嚴密性，防止泄露，因為大量介質的泄露會引起火災或中毒，釀成巨禍。對高壓密封結構的要求，首先是安全可靠，運行過程中，在溫度和壓力有波動，仍要始終保持嚴密不漏，如果由于某種原因容器產生了超壓，那么容器就有可能因過度的塑性變形而遭到破壞，造成惡性事故，為了防止這種異常情況，一般在容器上裝有安全壓力釋放裝置。
4.管道方面
管道輸送的物料常具有易燃、易爆、腐蝕和毒性，各種有毒有害的介質從泄漏部位跑、冒、滴、漏，不僅污染環境，而且是安全生產的隱患。
管道設計，應對任何可能發生的泄漏進行研究從材料選擇。管道布置、振動和應力分析等多方面避免泄漏的發生。解整個工程的工藝流程，明確管道系統在工藝流程中的作用，以及操作條件、介質物化特性、腐蝕情況及工藝方面的特殊要求等，結合實際的使用經驗選擇管道和閥門的材質，閥門、法蘭的結構和密封面型式，合理布置管道，防止管道振動。如選擇合理的管徑、等級和材質，盡量減少連接處的泄漏，易燃介質管道應盡量減少拐彎，拐彎時宜采用彎曲半徑較大、內壁光滑的彎頭，管道在室內外架空或埋地敷設時，都必須可靠接地。
工藝設計時，為了節省投資和方便切換，也采用一些軟管連接。其實這也會造成危險，當管內物料有毒性或易燃易爆時，一旦噴濺出來會造成事故。當管內有壓力時，管道的斷開會造成未固定的端部擺動。打到臉上或身體其他細嫩部位也將造成傷害。因此，如果不是絕對必要就不用軟管。
5.整體園區方面
針對我國現階段化工園區的特點和現有監管能力嚴重滯后的現實，應當設立統一的安全監管和危機管理部門，創建完整的區域性安全生產標準化監管模式，構建政府主導、社會中介機構、企業一體化的綜合管理體系。三方連帶責任追究機制和化工園區相關安全技術標準都亟待完善，最大限度地把園區安全風險控制在可接受的范圍內。我國化工園區建設的安全生產整體實施科學化、可視化、網絡化的解決方案，全流程、全方位支撐突發事件的綜合應對，引領安全生產從被動應付型向主動保障型戰略轉變。建設全過程、全方位、空間立體的企業安全生產系統，可以有效提高化工園區安全生產水平。
