導語：如何才能寫好一篇化工設備設計，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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[關鍵詞]化工設備；防腐蝕；設計

中圖分類號：TQ050.9 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）07-0018-01

1、化工設備腐蝕原因

化工設備在一定程度上受到了腐蝕不僅會對正常的化工生產產生影響，而且會縮短該化工設備的使用壽命。如果化工設備的腐蝕程度比較嚴重，它的管道還可能發生滲透事故。我們都知道，在一般的化學生產過程中，很多種生產原料均為有毒物質，且很容易發生化學反應。更有甚者還會出現燃爆現象，這種危險因素的存在嚴重威脅著人們生命和財產安全。化工機械設備因周圍環境的變化發生化學或者電化學作用出現被破壞的現象就是化工設備的腐蝕。所以，對于化工設備，首先必須了解導致化工設備容易受到腐蝕的原因，然后再針對性地提出解決方案。

1.1 內在因素

1）、材料的影響：設備制造材料一般為金屬材料。材料不同，它的抗腐蝕能力也各有不同；

2）、在設備的制造過程中，如果技術人員的技術工藝不夠精確，同樣也會對設備帶來一定的腐蝕，化工設備表面的質量好壞直接關系到其是否容易受到腐蝕；

3）、設備的外在形狀和內部結構也是主要的影響因素，如在交接的接口處密封不緊密，存在某些縫隙或者錯位等都會使設備受到腐蝕；

1.2 外在因素

因外部環境而對設備產生腐蝕的影響被稱為外在因素，像堿、酸、鹽、氧等物質都會是化工設備發生腐蝕的原因。就連外在的氣溫及空氣濕度也會對其產生一定的影響，在生產過程中如果摻入其他的雜質，同樣會對設備產生腐蝕。

2、化工設備腐蝕種類

化工設備出現腐蝕常見的現象就是物理腐蝕、電化學腐蝕、化學腐蝕。物理腐蝕就是出現物理溶解導致化工設備金屬物質遭受破壞，在物理腐蝕過程中是不伴隨電化學反應和化學反應的，就是單純的在液態金屬中發生物理反應，使得金屬出現物理溶解。電化學腐蝕就是由于電解質溶液接觸到化工設備之后通過電極反應出現腐蝕現象，造成對設備的破壞，一般潮濕的環境下更容易出現電化學腐蝕現象。化學腐蝕這種現象是由于一些物質和化工設備表面的材質接觸后發生了化學反應，在化學反應過程中物質會發生變化，產生一種或者多種氧化物，而生成的氧化物會對化工設備的表面結構造成損害，出現腐蝕現象。

3、化工設備設計中的防腐措施

3.1 結構設計

化工設備的設計需要重視設備的抗腐蝕性能。一般有很多的因素都會對設備的抗腐蝕性能造成影響。提升設備的耐腐蝕性，能夠對化工設備的使用壽命進行延長。所以，結構設計也是影響腐蝕的關鍵因素。一些單位為了化工設備的簡單化操作，在設備設計過程中直接設計在方便安裝的角度，造成設備設計方案缺陷而出現很多安全問題。設備中的死角和縫隙會在局部沉降堆積一些固體雜質，導致液體排出不完全，設備在運轉使用中這些死角，縫隙中殘留的液體濃度會劇增，產生腐蝕現象。為了防止這一問題的出現，在化工設備結構設計中需要避免出現縫隙，防止縫隙腐蝕。在保障設備正常使用的前提下，可以盡量減少縫隙設計。并且盡量使用同一種材料。在焊接時不能間接焊接，要采用連續焊接，減少內應力的產生。如果設備結構設計中需要使用搭接接頭，最好不要使用鉚接連接而使用焊接，用焊縫將2個搭面完全焊接在一起。對接焊頭時采用雙面連接，防止焊縫腐蝕。同時，要平衡判斷設計方案和安裝方案之間的聯系，在保障設備防腐蝕性能的基礎上還要考慮到設備的安裝和正常使用問題。

在設計列管式換熱器、管道、旋轉機械時，需要重視斷面出現的變化。在一些死角部位控制適當的流速能夠使得液體濃度均勻化，防止由于堆積物造成的腐蝕。但是，當設備斷面突然發生大幅度的變化或是流速太大時，就會造成不均勻的流動狀態，嚴重的沖刷會加大局部的腐蝕。化工設備的設計中需要重視這一問題。

3.2 材料選擇

在化工設備設計時，設計人員需要認真分析設備中需要容納的物料、器材、溶液。選擇材料時，首先需要考慮到操作時產生的壓力和溫度，其次清楚腐蝕的環境和掌握操作介|的特性，并將此作為化工設備防腐設計的依據。

3.3 介質分析

在化工設備設計中需要對一些介質成分，如蒸汽、氣體、溶液進行研究分析。設計人員沒有掌握介質本身的特性，就無法制定出相應的技術要求。例如，在壓力容器設計圖紙中，在技術特性表內需要標注的濃度，不能只是單純地寫堿液。對熱處理的相關要求要明確指出，氧化劑能夠使一些材料在介質中發生鈍化。所以要對空氣混入的程度了解清楚，檢查有沒有其他的氧化劑。同時，對于混液和雜質的含量以及混入液體中固體物質導致的腐蝕現象了解清楚，還要掌握加熱，冷卻的溫度周期變化。了解有的因突然變熱或是突然變冷產生的沖擊或是應力變化。優化化工設備設計中的防腐問題，能夠防止磨蝕、沖刷、閃蒸、汽蝕引起的設備容器局部厚度的削減，降低安全隱患。

3.4 有效控制腐蝕

化工設備另一個防腐措施就是從腐蝕的原理入手合理地控制腐蝕。首先，最好是減少設備與能夠和設備發生直接反應原料的接觸機會，防止設備和材料之間發生化學反應而造成化學腐蝕。為了防止電化學腐蝕，可以采用犧牲陽極保護法，此種方法是使用電極電勢比需要保護的金屬更低的金屬作為陽極，在需要保護的金屬上進行固定，形成腐蝕電極。需要保護金屬作為陰極，達到保護化工設備的目的。其次，可通過對金屬設備進行鍍層處理，防止物理腐蝕，在金屬設備表面鍍上難以被溶解和滲透的金屬物質，降低物理腐蝕。

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1設計的原理

化工設備設計主要是在把握設計標準的基礎上，設計出安全合理經濟的產品。標準規范介紹了各種形式化工設備的設計原理和規則。熟悉化工設備的設計原理，需要了解化工設備的結構和計算模型。化工設備根據結構的不同，具有不同的計算模型，臥式容器的計算模型是對稱外伸懸臂梁，塔器的計算模型是多自由度振動體系。總的來說，化工設備的計算模型可以從結構、受力和約束三方面來分析。化工設備的結構由外殼、內件和支座等組成，外殼多為圓柱殼體或球殼。約束指的是設備的支撐方式，包括支座、鞍座、裙座和球罐支柱等。受力主要是壓力、液柱靜壓力和接管載荷等。不同形式的設備承受不同的載荷，并且主次載荷并不相同，比如，臥式容器和換熱器不考慮橫向風載荷，但是塔器和球罐需要考慮風載荷（且是主要載荷），還需考慮水平風力和水平地震力。總而言之，化工設備設計的原理包括結構的設計和計算。結構設計主要是確定不同設備的外形和內件形式，使其滿足工藝要求；結構計算主要是確定計算模型，使設備及零部件滿足強度、剛度、穩定性和使用壽命的要求。此外，設計是制造的上游工序，因此，設備設計還要考慮制造和檢測的要求[1]。

1.1工程設計方法

化工設備的設計包括零部件的設計和總體設計。具體設計方法上包括材料選擇、結構選型和尺寸計算、材料選擇需要考慮工藝介質和各種材料的物理化學和機械加工性能等。結構選型一方面指的是工藝的設備選型，另一方面指的是設備的強度計算模型，比如開孔補強方法采用補強圈還是厚壁管或者增加殼體壁厚的整體補強。尺寸計算指的是確定滿足工藝要求和設備強度要求的尺寸。零部件的設計可分為標準件的選型和非標件的設計。對于標準件的選型來說，需要設計者充分了解標準件的適用范圍，做到既滿足工藝和結構要求，又經濟合理。當設備的設計條件超出標準件的使用范圍時，就需要設計者設計非標件。對于非標件的設計，需要設計者從計算模型上把握產品的合格標準，在滿足產品要求的前提下，追求設計的最優化。非標件的設計經常使用經驗對比的設計方法，主要是參考標準件和竣工圖紙的形狀和尺寸作為初始參數，補充輸入新的設計參數，利用SW6的校核模式來驗證是否合格，若合格則可采用，否則需要修改尺寸，重新校核，直至合格。這種方法既可以借鑒原有的成功經驗，又同時滿足計算的要求，提高了非標件設計的效率。總體設計是將整個設備作為一個計算模型，重點考查零部件之間的連接方式以及連接后產生的局部應力，同時分析整個設備在整體載荷下的安全問題，比如塔器在風載荷、地震載荷和內壓共同作用下的應力響應。SW6是化工設備計算軟件，包括零部件設計和設備設計。利用計算機的計算方便性，結合理論知識，可以提高設計的效率和產品的品質。

1.1.1化工設備的壁厚

化工設備是根據彈性失效和彈塑性失效準則來設計的。壁厚尺寸是設備滿足載荷和工藝要求的關鍵尺寸。理解化工設備各種壁厚的含義對于合理準確的設計至關重要。計算壁厚指的是滿足強度要求的厚度，這是強度要求的厚度，以解決設備在這種載荷下可不可以用的問題。最小壁厚大多是剛度要求的厚度，解決設備變形的問題。腐蝕裕量保證了設備的使用壽命（對均勻腐蝕來講）。設計厚度是強度和使用壽命要求的厚度，等于計算厚度（或最小厚度）加腐蝕裕量，所以，設計厚度可以保證設備在使用壽命內的強度安全。筒體的名義厚度=設計厚度+負偏差C1+圓整，圓整量是富裕的厚度，此類富裕厚度反映出設備的最大允許工作壓力往往大于設計壓力。封頭的名義厚度需要考慮制造減薄率，封頭的最小成形厚度只有大于等于設計厚度，才能保證封頭的強度和使用壽命。

1.1.2不同設備壁厚的決定因素

不同的設備有不同的計算模型，因此，不同的設備也就具有不同的關鍵厚度。關鍵厚度指的是決定受壓元件名義厚度的關鍵因素要求的厚度。球罐的關鍵厚度是內壓、開孔補強、a點組合應力決定的厚度中最大者。根據經驗，球罐殼體的壁厚，大多由支柱和殼體相交最低點的應力決定。臥式容器的關鍵厚度是內壓、開孔補強、鞍座應力決定的厚度中的最大者。一般來說，中低壓臥式容器的壁厚大多是由鞍座處殼體厚度決定的。塔器的關鍵厚度是內壓、開孔補強、地震力和風壓決定的厚度中的最大者。中低壓塔的最大壁厚是由地震力和風壓共同決定的。大型儲罐的壁厚是由內壓（氮封壓力）、風壓、地震力、物料和自重決定的。一般來說，壁厚主要由液柱靜壓力或內壓決定。除此之外，對于一些特殊的容器，我們還需要特別考慮接管載荷對殼體厚度的要求，比如高溫高壓反應器封頭上接管載荷對封頭壁厚的要求。了解不同設備的關鍵厚度，對于我們掌握化工設備的安全設計至關重要。

1.2設計標準

設計標準是設計的依據。設計者只有熟悉設計標準的內容，理會設計標準表達的內涵，才能準確地利用好標準，設計出合格的產品。標準按照設計內容可以分為設備級標準、零部件標準和施工標準。設備標準包括塔設備、換熱設備、反應設備、儲運設備標準。零部件標準包括鋼制管法蘭、緊固件、墊片標準、設備法蘭、支座等標準。除此之外，了解壓力容器的材料標準，在已知的介質和環境條件下，選擇合適的材料，保證結構的安全和使用壽命。我國標準的特點是相互聯系，相輔相成，所以學習標準不可只見樹木不見森林。首先，就單個標準來講，要把握標準的使用范圍和選擇原則；其次，由于我國標準是層層相關的，包括法規、規范、行業標準等，因而使用標準時不僅要把握該標準本身，還要結合與該標準相關的其他標準，這樣才能更透徹地理解標準的含義，更準確地把握標準，設計出更優秀的產品。隨著社會和學術的發展，標準規范也在不斷更新，各個國家的標準也存在差異[2-3]。對于更先進、更經濟的新標準來說，老標準相對保守，不經濟，存在不足。所以設計者要不斷學習新標準，學習新的設計方法和設計理念，這樣才能做到與時俱進，設計出更加安全可靠、經濟合理的產品。

1.3繪圖

圖紙是設計理念和結果的表達。化工設備由于其結構的特點，其繪圖方法也和一般的機械制圖不太一樣。繪圖對于化工設備的設計十分重要：一是可以表達設計理念；二是可以確定零部件的配合尺寸；三是可以檢查設計中的一些干涉問題。化工設備的繪圖順序是先按比例繪制所有的零件圖，之后利用配合關系組裝出總圖。當零件之間，特別是內件之間存在干涉時，需要重新修改零件尺寸，校核驗證，直至沒有干涉為止。在繪制整體的裝配圖后，需要繪制零件之間的節點圖，比如焊接節點圖、局部放大節點等。之后添加必要的制造、檢驗和安裝使用的技術要求。最后，統計材料，填寫明細表，完成繪圖。繪圖中的尺寸可以分為兩類：一類是計算出來的精確尺寸，比如工藝的筒體內徑和管口尺寸，設備強度計算出的筒體壁厚等；另一類是規則經驗尺寸，也就是說該類尺寸不需要經精確的公式計算，只是根據規則和經驗而定的，比如高溫塔器裙座的過渡段的長度要大于五倍的保溫層厚度，且不小于500mm；焊縫間距宜大于三倍壁厚且不小于150mm等。因此，繪圖尺寸來自于設計者的計算和設計規則。傳統的CAD繪圖方法自動化程度不高，生產效率低。隨著計算機的發展，更加智能的繪圖方法不斷出現，大大提高了繪圖效率和準確性，比如，交互化、智能化的化工設備CAD繪圖系統、PVCAD系統等[4-5]。

2存在的問題和建議

化工設備的設計標準都有一定的使用范圍，實際設計中往往會超出標準的使用范圍，比如計算模型不同、載荷工況不同等。因此，設計者不僅要把握標準的內容，。在有標準的時候嚴格使用標準，在沒標準可以參照的時候，要依據相關的知識，運用合理的簡化和計算方法，設計出合格的產品，比如螺紋鎖緊環換熱器、夾套攪拌容器等。這類設備的設計一方面可以利用經驗對比法，參考以前的圖紙進行結構設計；另一方面要根據力學的原理，建立力學模型，進行計算校核；此外，利用有限元法可以對復雜的結構進行分析設計、優化設計或校核等。設計標準的層次和行業眾多，針對同一問題，可能不同的標準具有不同的表達方式或者側重點。設計者不僅要把握標準的內容，更要理解編制標準者的初衷，把握標準的原理。在眾多的標準中選擇最適合產品工況條件的標準進行設計。設計中需要經常使用標準件，使用標準件可以方便設備的設計和制造。標準件可以直接選擇型號，不必再進行計算。但是，實際設計中，當我們選擇了標準件，同時需要修改標準件的某個尺寸時，此時的標準件就不能算標準件了，必須重新計算，合格后才可選用，比如，球罐人孔法蘭蓋，可以選擇標準件，如果需要在法蘭蓋中心再接一個排凝管，此時法蘭蓋就算是非標件了，需要重新計算。類似的問題還有標準法蘭的內徑選擇，一般標準法蘭并不給出法蘭內徑，只是要求法蘭內徑與對接的接管內徑相同。由于接管和法蘭的計算模型不同，接管的壁厚和法蘭應力校核需要的直邊段厚度不一定相等[6]。因此，對此類情況下的標準件，在苛刻工況下，為了安全可靠，應進行必要的校核后再選用。

3結論

化工設備的工程設計方法包括設計的原理、標準和繪圖方法。設計原理是設計的根本，設計標準使設計更加規范和準確，繪圖是設計思路和計算結果的表達，設計原理和圖紙相輔相成。只有了解了化工設備的計算原理和設計標準，才能設計出安全經濟合理的產品。

作者:范強強 單位:安徽實華工程技術股份有限公司

參考文獻

[1]陳建俊.從制造角度看化工設備的設計[J].化工設備與管道，2005，42（6）：1-7.

[2]丁伯民.對壓力容器有關標準的一些看法[J].化工設備與管道，2008，45（2）：1-3.

[3]丁伯民.壓力容器標準應用的探討[J].化工設備與管道，2001，38（2）：5-10.

[4]林杰.交互式、智能化化工設備CAD系統的開發[J].化工設備與管道，2012，49（3）：47-49.

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【關鍵詞】化工工藝；設備安裝；工藝設計

1 引言

我國的化工設備安裝設計并沒有形成統一的設計部門，化工設計內容包含在化工工藝設計的范圍之內，在化工工藝設計過程中，必須要統籌規劃化工設備的設計安裝工作。但是，在設計過程中，設計人員對工藝設計不重視，很少會將其放在重要的位置。在實際安裝過程中，設備安裝設計遇到的問題卻很多，工藝設計是整個工程設計中不可缺少的部分，不管是設計人員還是管理人員必須要給以足夠的重視。經過大量的實際施工經驗告訴我們，在設備安裝過程中，如果不重視設備安裝設計、工作經驗不足以及工作態度不認真，這些原因都會造成工程的質量問題，給設備安裝過程造成很大的麻煩，對于工程的質量和工作進度造成了不同程度的影響。設備投產以后，根據實踐證明了很多問題，比如對設備進行車間布置過程中，不完善的安裝設計，會造成設備的難以拆修，并且在實際的生產操作過程中造成很多不便。

2 設備安裝設計的重要性

為了確保化工生產過程中的安全性，在化工工藝中必須要對設備的安裝進行科學的設計，此措施可以盡量避免由于設備的安裝問題而導致的安全事故。因此，設備安裝設計工作在化工工藝中的地位越來越凸顯。對設備進行安裝設計時，首先要考慮化工產品的特性，根據其特性進行設計調整。根據化工產品所需的原料、設備以及萃取劑等，還要考慮化工產品對設備的影響等，通過對多方面因素的綜合考慮來完成設備的安裝設計。因此，科學合理的設備安裝設計是確保生產安全性、設備穩定性、可靠性的重要前提，是提供生產效率的保證，也充分體現了化工生產中的技術水平。為了保證化工設備的順利投產，首先要做好化工設備的安裝工作。設備的使用性能直接受安裝質量的影響，因此，充分體現了設備設計在化工工藝中的地位。

3 化工工藝設計分類

化工工藝設計包含的內容很多，下面做簡要的介紹，分別為：概念、中試、基礎、初步、施工圖設計等。

（1）概念設計

概念設計是為了驗證生產條件和方式合理性的一種假象設計，此設計也有利于確定工藝設計過程中的數據參數，也便于確定中試設計的規模和小試內容。

（2）中試設計

中試設計的目的就是為了驗證工藝方式和條件的合理性和可靠性，同時對化工產品的實用性進行檢驗，確保其生產質量。中試設計的檢驗工作可以進行一部分也可以全部檢驗，我們要視情況而定。

（3）基礎設計

在技術開發中，基礎設計有著舉足輕重的作用，在生產設備的安裝過程中所遇到的技術要點，基礎設計提供技術支持。

（4）初步設計

初步設計有利于化工工藝中的精細化進程，初步設計包括說明書以及總概等。依據基礎設計中的成果和要求，在經濟和技術的基礎上，對總體方案進行研究和計算。對于初步設計的研究成果，必須要符合相關單位對項目的審核以及相關施工要求，當然項目的招標要求必須保證，從而能夠獲得充足的投資資金。

（5）施工圖設計

相關部門對初步設計進行審核以后，根據相關的技術、設備要求，對初步設計的方案和原則進行細化，其中包括工藝的實施和施工措施，這就是所謂的施工圖設計。此設計是對初步設計的進一步細化和擴展。

4 設備安裝設計內容

設備安裝設計在化工工藝中涉及的內容是多方面的，其表現的方面如下所述：

（1）布置車間設備

車間設備的安裝工作中，空間布置不僅要滿足生產流程以及操作安全性等要求，還要滿足安裝設備方便、設備的檢修以及設備布置合理等要求。

（2）操作臺、支架設計

設備支架的作用是支撐和固定設備，在對支架進行設計時，必須要進行綜合考慮，其中包括設備質量、體積等。在對設備進行安裝過程中，必須要使用操作平臺。在設計過程中，對操作平臺的高度調節以及靈活操作空間進行充分的考慮。

（3）保溫和刷漆處理

保溫和刷漆設備在操作過程中，很可能受到外界的低溫影響，低溫可能會導致設備的運行速度下降、通道不暢通、化學試劑對設備的腐蝕等，因此，為了避免上述問題的出現，在設計過程中，必須要做好設計方面的保溫以及刷漆方面的處理。

（4）設備的各種設計

化工設備在安裝過程中，其安裝位置關系到整個工藝流程的順利運行。設備的密封性是化工生產順利進行的重要因素，對設備安裝位置的確定必須要考慮以后設備的檢修以及吊裝操作等。

（5）設備安裝說明

設備的安裝設計，必須要對設備的安裝順序以及吊裝操作做好設計，因此，設備的設計工作必須要做好充分的說明。說明中要包括安裝過程以及安裝設計標準等，從而確保設備以日后的安全性操作。

5 設備安裝工藝

對于車間設備的布置，不僅要利于工人的生產操作，而且要盡量滿足投資少、占地少的條件。設備的布置設計是整個設計過程中非常重要的一節。因此，設備布置在化工工藝設計中有著舉足輕重的作用。

5.1 設備吊裝孔設置

5.1.1 吊裝孔位置設置遵循的原則

設備的吊裝口位置的選擇原則有：與檢修比較頻繁的位置靠近、水平方向上的路線要盡可能短、運輸通道所占面積要盡可能小、同一層的吊裝口位于同一垂直面、最底層的吊裝口周圍盡量不布置設備，吊裝口附近布置大門，便于設備的進出。

5.1.2 位置

通常來說，如果廠房的長度達到36米，設備的吊裝口最好布置在廠房的中間位置；如果廠房不長，那么可以將吊裝扣的位置布置在廠房的某一端。如果吊裝口在廠房內部無法設置，或者在同一層的吊裝口不能設置在同一垂直面上，此時，就可以考慮使用其他方法吊裝。

5.1.3 尺寸

確定吊裝孔的尺寸，需要滿足下述要求：不僅要保證本層設備的吊裝，而且要保證本次以及上面幾層同時吊裝。吊裝孔的形狀一般是方形。

吊裝孔尺寸=最大設備直徑+（300-400）

5.1.4 構造形式

敞開式和閉式是吊裝孔的兩種結構形式，詳細介紹如下所述：

敞開式：欄桿布置在孔的四周，可以開啟的地方視情況而定。

閉式：木板或者砼蓋板布置在吊裝孔上方。

上述兩種結構形式既有缺點又有優點。閉式的優點是：操作面積并沒有因為吊裝口的設置而減小；敞開式的優點是：便于上下聯系，增加了泄壓面積。

5.2 設備的安裝檢修

5.2.1 設備布置

設備的布置不僅要考慮運輸主干線在水平方向上的凈距，而且要考慮所有設備上的通道凈距。如果設備的直徑較小，可以將其沿墻布置，如果設備的直徑比較大，那么要考慮沿運輸主干道布置，這樣以來可以確保設備都可以運送到吊裝孔，從而達到設備檢修和安裝等的要求。

5.2.3 吊點位置

不同的設備，其吊點的設置不同，需要考慮吊點設置的設備類型如下所述：有攪拌裝置的設備、不便于就地拆卸的設備、三足式離心機、位置較高的設備（比如傳動設備高于1.8米）、重量較重的設備、容器設備高于3米的設備等等。

6 結束語

綜上所述，在化工工藝的設計過程中，設備的安裝設計在整個設計過程中有著舉足輕重的地位，必須要對其做到足夠的重視，不僅工藝流程設計更加完善，而且設備的設計更加先進。在化工工藝設計中，忽視了設備安裝，此工藝流程將是一個失敗的設計，這樣不僅給設備的安裝、維修帶來的麻煩，而且不利于設備的正常運行以及產品的質量。

參考文獻：

[1] 中華人民共和國行業標準.SH/T3541―2007《石油化工泵組施工及驗收規范》沖國石化出版社.2007-07-O1.

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關鍵詞 ：機械制造技術 化工設備 應用研究

我們知道，化工設備通常由原動系統、傳動系統、操控系統以及安全警報系統等結構組成，這幾大結構系統相互協作，形成一個可以實現某些功能的大系統，該系統為工業化工的生產提供了基礎保障。本文結合機械制造技術在化工設備中的應用問題主要介紹了以下幾個方面的內容。

一、機械制造技術與化工設備的關系介紹

機械制造技術作為一項重要的技術已經在工業化工設備方面得到了較廣泛的應用，其發展和創新很大程度上加快了我國化學工業發展的步伐。與一般的產品相比，化工設備的產品往往在功能上會涉及化學或生物反映以及熱量與質量傳遞等內容，其加工量通常會較大，并且表面易出現異形等。因此，在對工業設備進行設計和制造時，充分考慮上述因素，結合和利用當下先進的機械制造技術，能夠保證所安裝和使用的設備都能滿足工業生產的要求，使化工企業在低投入的情況下快速高效開發和生產新產品。所以，機械制造技術與化工設備關系緊密，他不僅為化工設備的安全運行提供保證，在滿足生產工藝要求的前提下，在某種程度上降低了生產能耗、節約了企業成本、提高了產品質量并增加了產能。

二、機械制造技術在化工設備中的應用研究與分析

（一）機械制造技術在化工設備中的應用要點分析。機械制造技術在化工設備設計與制造過程中的應用要點主要體現在技術設計和整體設計兩個方面。（1）關于技術設計方面：在對化工設備進行設計時，技術設計的主要內容和任務是將設備的功能原型抽象出來，轉化為相應的機械技術，并將化工設備的零部件結構設計出來。技術設計在化工設備創新方面能夠很好地體現機械制造技術的應用，全面展現化工設備設計的合理性與科學性，為原方案在設計性能上的判定提供參考依據。技術設計作用：化工設備技術設計可以確定出系統各零部件之間的運動配合與總體布置;選擇原動力;計算運動與動力參數;機構設計;材料選擇以及人、機、環境關系的考慮等。（2）關于整體設計方面：整體設計是化工設備設計與制造的重要內容，在該過程中化工設備的安全穩定及高效生產運行很大程度上要依賴于機械制造技術的科學合理應用。因此，要充分重視機械制造技術的作用。設計人員應充分考慮機械制造技術的問題，熟悉并掌握化工設備的性質、用途及使用年限等基本因素，結合設備的造價控制和質量標準等條件來決定設備機械制造技術的應用范圍和應用類型。作為一個相互協作的整體，若系統中某一個部件出現問題或故障，將會造成整個大系統的正常運轉，從而會影響生產，給企業帶來經濟損失。因此，整體設計過程中，要嚴格對化工設備各個零部分的機械性能進行把關，對整體設計中的每一個進行有效控制。

（二）CAD技術在化工設備設計中的應用分析。計算機輔助設計，簡稱CAD，它可以將開發、設計、分析、制造以及技術管理等有機結合起來，大大提高了機械產品的生產效率。作為一種高效的設計與制圖軟件，目前CAD技術已經在化工設備設計中得到了較廣泛的應用。我們知道，在對設備進行設計時，由于設計圖紙比較復雜和繁瑣，其工作量往往會很大。而采用CAD技術就可以大大減少機械制圖的工作量，縮短設計周期，從而可以很好地解決這一問題。這樣設計人員就可以把更多的時間和精力用在對設備性能與結構分析上，有利于化工設備質量的提高與保證。同時，在對化工設備進行設計時，相關設計者很有必要采用當下流行的三維模型設計思路，通過三維模型將化工產品的設計展現出來，這樣不僅有利于設計者相互之間的交流，還能夠更直觀地對設計進行分析和改進完善，從而使設計效率和設計成果不斷提高。另外，對于化工設備的設計，通常還會涵蓋一些成型工裝內容，其設計比較繁瑣，采用普通的方法進行設計工序會比較繁冗復雜，而且工作量也會很大，三維模型中沒有復雜的零件尺寸標注，很好地避免了在工藝分析與制造過程中可能出現的錯誤，為檢查零件之間的干涉提供便利，并彌補了設計環節中存在的不足，很好地提高了化工設備設計的科學性和合理性。

（三）RPM技術在化工設備開發中的應用分析。快速原型制造，簡稱即RPM，該技術是將CAD技術、激光技術、數控技術以及材料科學與工程進行的有機統一與結合，從而達到將設計思想較準確快速地轉化為產品原型或直接制造出設備零部件的目的。RPM擁有著較強功能的過程模擬工具，該工具能夠將實驗數據完成設備的放大。如果產品的數量較少或者是單件產品時，RPM就可以直接生產。RPM設計與制造化工設備過程主要可以分為三大環節：首先，依據設計者的設計思路，結合實際需求，構建出三維產品CAD模型。其次，對已構建成型的三維產品CAD模型進行分層切片處理。最后，選取相應的材料，參照切片模型的輪廓，通過控制激光束將原型的材料逐層固化和疊加，以生成產品原型的三維實體。化工設備企業和用戶對于生產產品的種類和性能的要求存在較大的差異，同時產品的發展和更新速度比較迅速，對于新產品的研究和開發往往會有很多不確定性的因素存在，針對這些問題，RPM技術對于化工設備的設計與制造正以其獨特的優勢起著很關鍵性的作用，它不僅利于產品的快速分析與修改，還能夠較好地響應瞬息萬變的市場需求，大大提高了化工企業的市場競爭力。

三、機械制造技術促進化工設備科學發展探討

（一）完善的機械技術，能夠加快化工設備現有技術的全面發展。隨著化學工業中機械制造技術的不斷完善，化工設備的性能得以全面展現，其現有設計和制造生產技術得以全面發展。為符合化學工業生產中各項性能指標的要求，化工設備應用技術表現出較強的立體化、多角度和全方位性。而機械技術則是化工設備現有技術的基點，只有不斷增加和應用先進的科學技術元素，機械制造技術才能在化工設備應用中發揮出其更深層次的作用。

（二）不斷發展和創新的機械技術，能夠促使化工設備現有技術的創新與完善。化工設備應用技術與機械制造技術之間關系密切，兩者相互影響和促進。機械制造技術的發展與創新，為化工機械設備的合理運用和科學管理提供了便利，對化學工業設備的科學創新有很大的促進作用。我們要不斷引進國內外先進技術，充分利用現代科學技術的優勢，不斷促進兩者的共同創新與發展。

結束語

隨著現代科學技術的不斷發展與進步，機械制造技術會越來越成熟和完善，其在化學工業設備中的應用也會越來越廣泛和靈活，機械制造技術將對于化工設備的安全穩定生產與運行提供更為可靠的保障，有效促進了化工領域生產技術的提高。同時，伴隨著節能減排這一理念的不斷貫徹與落實，機械制造技術將在化工企業生產中降低能源消耗、節約企業成本以及提高產能上發揮越來越大的促進作用。

參考文獻：

[1]任強.CAD 技術在設計企業中的應用和發展[J].經營管理.2008（1）.

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【關鍵詞】 化學工藝 化學設備 安全分析

在現階段我國社會主義市場經濟形勢下，化工事業作為現代產業中的重點內容，不僅關系著我國現代產業的整體發展，而且與人們的生活也息息相關，隨著人們日常中對化工產品的需求量不斷增大，化工產品的生產方式和生產樣式也越來越多，逐漸向多樣化發展，在生產規模上也逐漸向大型化發展，然而，隨著化工生產的規模不斷擴大，化工生產過程中的安全問題也越來越受到重視，化工生產的過程因其自身存在的化工特性，在化工原料和成品上都具有一定的易燃易爆特點，而且還存在很強的毒性，因此，在現階段的化工事業發展中，化學工藝及設備的安全問題至關重要，由于現代的生產技術對于產品的安全性要求不斷提高，所謂要求化工企業從產品的工藝設計、設備安全及各個環節都需要進行嚴格的安全性檢測，以確保整個生產過程的安全。

1 化工工藝的安全設計的特點

所謂化工工藝的設計，是進行化工生產的前提，不僅要保證整個化工生產過程符合國家的相關法律法規，而且在設計完成之后還要進行嚴格的復查，對發現的缺陷及時作出修正處理，做好產品安全問題的預防和處理設計。因此，關于化工工藝的安全設計，具有很多的特點。

1.1 安全設計的基礎資料存在不完整性

關于化工工藝的設計材料，一般是由相關的化工科研單位根據現存的生產實驗數據和相關生產資料進行編制的，在整個設計的過程中，沒有經過必要的工業生產檢驗，和科學合理的工業生產進行完善，在其生產的可靠性和完整性方面與常規的化工生產裝置存在很大差異。

1.2 化工工藝生產過程具有較強的獨特性

由于化工產品在生產過程中，涉及到的高壓、高溫的管道及工藝設備較多，而且生產設備的種類比較多，生產設備的規格也各不相同，差異性較大。因此，要充分發揮化工設備的功能，不僅要對非標設備進行特殊的設計，而且對定型設備的選用也要進行特殊的要求，針對投資和工作量較大的化工生產工作，要進行具體的設備處理，根據其各自的特殊性，對化工生產的管道和設備進行科學合理的設計。

1.3 化工工藝安全設計的周期較短

為了有效地搶占市場，增強企業的市場競爭實力，在化工生產的設計周期上經常進行縮短。因此，化工工藝的安全設計經常無法按照規定好的設計周期進行設計，需要生產開發和安全設計同時進行，而且，有的時候還存在一邊生產一邊進行生產設計的變更。

2 化學工藝設備的安全評價

根據上述的化工產品安全設計的種種特點，使實際的化工生產中存在著很多的安全隱患，因此，加強對化學工藝設備的安全性評價，增強對化工設計的危險控制和變更，具有十分重要的意義。而在通常情況下，化工設備的危險分為兩種，其一是指在設備內部的系統、生產工藝中存在著易燃易爆、中毒等危險，而這種危險本身對化工生產設備和人身造不成直接的危害，而另一種危險是指由于前者危險沒有進行有效控制而導致對人身及化工生產設備造成直接危害的危險。基于二者的分析，發現對化工裝置生產過程中存在的危害進行有效預防，確保整個生產過程中的安全問題逐漸減少，保證化工生產的順利進行，采取對化工產品設計安全問題的有效預防是十分有必要的：

2.1 化學工藝設備在反應過程中的安全性

通常條件下，化工產品生產的反應過程中，化工物料的運輸、干燥及冷卻都通過化工裝置具體操作完成，在生產過程中，化學物料不僅要發生相應的化學反應，而且還要產生傳熱等物理過程，由于化學反應的相互影響，因此生產過程中的反應器發揮著至關重要的作用，是整個生產過程的核心，對整個生產過程中化工裝置的安全起著重要作用。由于化工生產過程的連續性，穩定的操作、生產能力、較高的安全系數，都是確保整個化工設備生產過程中的重中之重。針對不同的安全問題，進行具體的分析和處理，尤其是針對反應過程中工藝生產的精確度不高的數據，不僅要從技術方面考慮，還要從操作上考慮，注意工藝產生的間歇性。

2.2 化學工藝設備反應線路中的安全性

每一種化學工藝設備反應，往往存在多種不同的工藝路線，關注反應線路的工藝變化，不僅可以有效減少有毒物質的量，而且可以將生產過程中的危險、有害物質用安全、無害的物料代替，有效緩和生產的反應，減少化工生產中的化學廢料，減輕了化工企業對自然環境的污染。

2.3 化學工藝設備中安全防護裝置的安全性

在化工設備具體的生產運行中，常常會出現高溫、高壓的特殊運轉狀態。這種特殊狀態的出現，對化工裝置的正常運行及生產過程安全問題的有效控制，都發揮著重要的作用，如通風管和安全閥的安裝設置都會嚴重影響整個化工設備的安全系數。而且，在化工設備生產的過程中，難免會產生很多的廢料和泄漏物，不僅對自然環境造成了嚴重的污染，而且還存在一定的危險性，所以對其進行必要的安全處理十分重要，例如設置一些排水設備、排氣設備等處理設備。

3 結語

對化學工藝及設備設計的安全性進行評析，不僅是保證化工生產實施的基本前提，而且是化工企業生產順利進行的基本保障，整個過程不僅要嚴格按照國家標準規范執行，而且，還要綜合、全面地進行化工設備的安全性進行評價，建立完善的化工設備安全性評價體系，對安全性風險的檢查深入分析處理，確保整個化工設備生產過程的有序進行，這不僅有助于推動我國化工企業的整體發展，而且通過對化工設備安全性進行評測處理，減少現代化工產業對自然環境的污染，更是我國可持續發展戰略的重要推動力。

參考文獻：

[1]顏炳發.淺談化工工藝和設備安全性評價[J].黑龍江科技信息，2011，（17）.

[2]李剛.化工設備安裝施工技術探討[J].河南化工，2011，（06）.

[3]陶炯心.化工工藝設計中的設備安裝設計問題[J].江蘇化工，2006，（02）.

篇6

關鍵詞:化工機械設備；故障；事故管理

中圖分類號：U262文獻標識碼： A

前言：我們國家的經濟在不斷的發展，化工機械設備以其獨有的優勢占領機械市場，應用的范圍越來越廣泛。化工機械設備關系著一個國家工業化和現代化水平的高低。由于設備大多使用的年限都是較久的，所以長時間的運作和各種原因的導致，在化工機械設備管理與維修當中存在著一些問題，我們在此對這一問題進行討論研究，使化工機械設備能夠更好的為我們的生活服務。

一、故障定義

故障，主要是指機械設備在運行的過程中，由于某種原因使機械設備無法正常運行或者設備完全喪失了工作功能的事件稱之為故障。設備運行中所誘發的事故也屬于是故障的一種，事故與故障的主要區別在于，事故的主體是人，由人造成的，對社會、經濟甚至是生命安全的有危害的事件，損失巨大到已經超出規定

限額的，我們把這類故障成為事故或人為事故。

二、化工機械設備故障發生原因

由于機械設備構造復雜，工作的環境也一般比較惡劣，所以往往會導致故障和事故的發生。通過分析，化工機械設備故障與事故發生的原因主要有人為原因、設備問題、管理制度問題等等，這些都影響著化工機械設備故障發生。

1. 操作違規

操作違規是其中一個很重要的原因。由于一些不良的生產者為了追求最大的利益，為了滿足市場的大需求量，在招工的方面沒有把好關，只追求人數，同時也沒有對工作人員進行培訓，導致很多工作人員水平低下，在操作方面存在著很大的問題。另外，有時候一些工廠為了趕時間，在操作上進行不合適的步驟減

免，這種操作違規的現象大大影響了生產的安全。據統計，有操作違規導致的故障的幾率幾乎占到總故障的三分之一，所以我們應該對此原因加以重視

2. 機械設備設計缺陷雖說現在科技水平相當發達，但有些設計者由于種種水限制，導致機械設備在設計方面存在一些缺陷。如果設計方面的問題沒能在使用前及時發現，一旦化工機械設備投入使用就有可能會導致很多難以預料的后果。這個問題主要是由選材，設計，加工等方面引起的。因此在設備投入市場前應進行大量的測試，對各項參數進行詳細的分析。另外這與設計者的水平也有所關聯，所以在設計的環節需要重視。

3. 生產和維修環節的問題

機械設備的生產和維修的問題也是誘發事故與故障的重要原因。生產條件惡劣、照明不足，維修工水平等級低下，維修不合理，最終都會使機械設備無法達到理想效果，嚴重的話還可能導致事故發生。機械設備在使用的期間，一些企業

平時不重視設備的，讓很多機械設備在已經出現問題的情況下還超額工作。即使出現問題，也沒有好好的維修，而是簡單的處理，這是都為事故與故障埋下隱患。

化工機械的維修是在化工機械設備發生損壞后對其進行維修，化工機械的維修要更換相應的零部件，使得化工機械正常的運轉。

而化工機械的保養則是在化工機械沒有發生損壞的情況下，為了預防化工機械設備發生故障而對化工機械采取一定的養護措施，化工機械設備維修保養的任務包括對設備進行清洗，并對機械設備采取補充油以及防腐的措施，這樣可以使得化工機械設備發生損壞的幾率降低。

4. 管理制度不健全

管理制度對于一個工廠來說是及其重要的，好的管理制度，能讓工廠合理的進行生產。而不健全的管理制度，很難保證機械設備的正常運轉。定期檢修制度對于機械設備來說是及其重要的，因為設備難免發生問題，及時的檢修能很好的降低故障和事故的發生。建立健全的管理體制，做到每臺設備專人負責，是加強設備管理的重要環節。與此同時，設備基礎資料的整理與完善也同樣必不可少，設備維修及更換備件應更新，設備改造部分要有具體的圖紙及資料留存建檔。每臺設備應有獨立的設備檔案，及時更新設備臺賬等等這些都是設備管理的基礎工作，同時也是最直接最重要的管理要求。另外，好的管理還能解決上述的一些原因。建立工作人員培訓制度，提高人員素質，增強其執行力等都是合理科學的管理制度。

三、加強化工機械設備的維修管理

1.加強化工設備的巡回檢查

巡回檢查主要分為三種，第一種是分片區的設備維護人員的巡回檢查，第二種是相關專業技術人員的巡回檢查，第三種是崗位操作人員的巡回檢查。在進行巡回檢查過程中，嚴格遵守檢查法規。基于“聽、聞、摸、比、看”基礎上檢查。最關鍵的檢查項目是，設備使用沒有出現漏液、漏氣、漏電、漏水。檢查中發現問題，及時將問題記錄下來，通知相關管理人員到達現場。判斷和分析設備使用是否安全，是否有安全隱患存在，一定要在檢查中將安全隱患消除。

2.加快提高維修人員維修水平，操作人員技術水平

設備維修故障出現頻率和維修人員以及技術人員作業能力有直接關系，因此，企業保障產品質量時，需對人員開展技術培訓教學活動，搭建學習互動平臺。人員系統學習，明確故障類型，明確設備管理方法。操作人員懂得工作原理、懂得設備結構、懂設備性能、懂設備的用途，會使用設備、會檢查和排除故障、會維護保養設備。增強維修工人責任心，提高維修工人的理論及實踐能力對設備的維護質量將提高尤為重要。

3.有計劃的維護與檢修

設備在日常使用過程中，會因為腐蝕、磨損、超荷載等等因素影響，設備功能和精確度會逐漸下降。為了在使用過程中，能夠發揮出實際作用，延長設備使用壽命。需要對設備進行科學檢修和維護，才更能保障企業經濟建設。而且，有計劃的維修工作得和設備實際使用情況來做參考。在維護過程中，還充分考慮到維護檢修水平以及操作水平之間的差異。進而制造出一套合理、完備、科學的治理方案。設備維修應有相應的維修計劃，三年進行一次大檢修，每年定期進行窗口檢修。另外，換季時對設備要做好維護及保養。對大型組，閑置設備等都要進行定期的維護，油要根據季節及時調整，確保設備投用時完好。

4.建立計算機信息管理系統

隨著生產發展水平不斷提高，設備向大型化、復雜化、高速化以及自動化方向發展。數據信息化越來越多，種類也越來越繁雜，這對設備數據管理分析提出了更高要求。在開展管理工作時，應該建立起計算機信息管理系統，該系統記錄數據使用情況，從而為了更加快速的實現系統維護工作效率提高，系統建立必要

性需得到保障。系統本身具有多種功能，控制功能、操作安全、信息采集和存儲、警示功能、終端顯示、記憶存儲是其中主要功能。詳細分析這些功能是有效性評價的必然要求。針對控制功能必須要巨白完善的檢測、調節和控制功能。

5.機械設備的管理

第一，劑的選擇。首先是機械設備的劑的選擇,要根據不同機械設備的工作生產效率以及生產負荷量的不同選擇不同的各自合適的劑。劑的使用和存放也需要有專人進行管理分類并且看管,對于不同類別的劑要按照不同的規格和出廠日期等分類存放。另外,對于劑的質量監管也需要有相應的管理部門進行執行工作,這樣的組織機構的主要就是對劑的質量進行檢驗并且對其使用效果進行統計分析,保證劑的使用質量。最后,形成完善的管理制度對于機械設備在系統中可能出現的問題都會得到很好的解決,避免對化工企業的正常生產帶來不利影響。

第二，防腐蝕處理。防腐蝕在化工設備處理中，占據重要位置。防腐蝕管理在整個機械設備中起到至關重要的作用。機械設備使用過程中，會出現機械損壞，從而產生腐蝕現象。這將會影響到設備的使用壽命，因此要做好設備管理工作。

第三，機械設備管理的維護技術。在化工設備各個零件和部件都需要定期開展檢測工作。這才能有效的降低磨損，降低意外事故出現，一些已經磨損的零件要及時更換。

結束語

我們國家化工事業在不斷的發展，各類型的化工設備大量出現，設備的維護管理工作應該落實到位。這樣在化工生產中，才能更好的保障生產質量。上文分析了化工設備維護管理方法以及應用，為社會主義的經濟做出貢獻。

參考文獻：

[1]董彥令.化工機械設備管理與維修策略研究[J].中國化工貿易.2014(13).

篇7

關鍵詞：材料代用 設計 化工設備 管道

材料代用在目前化工設備設計中時有發生 ，在一些中小項目中更是經常發生。新版《壓力容器安全技術監察規程》（以下簡稱“容規”）在材料代用問題上比舊版“容規”有所變化 ，即 ：對于有相應設計資格的壓力容器制造單位在一些材料范圍內可以“以優代劣”。本文結合新版“容規”的新要求 ，討論化工壓力容器設計中材料代用問題。化工設備的材料代用是有利于化工設備的制造過程 ，而不利于化工設備的使用、檢驗、修理和改造等后續過程。對于一個大、中型的化工裝置而言 ，如果許多設備都經過了材料代用 ，整個裝置的原始設計風格不復存在 ，各設備間的相互協調關系將受到影響。應當盡量減少和避免制造過程中的材料代用現象。而對于一些簡單的小型化工裝置而言 ，這種不利影響可能會小一些 ，這是本文討論的前提。在某些情況下 ，材料代用可以比較簡單地按其性能及價格來確定優劣 ，有些情況則相反 ，將涉及到這些壓力容器設計方案的一系列變更 ，牽一發動全身 ，需要給予充分的重視。

一、以高代低

所謂以高代低，就是指用較高級別的材料代替較低級別的材料。

某延遲焦化裝置穩定塔頂回流罐設計中，罐使用環境為濕環境，設計的主體材料為20R。在制造過程中，因為制造單位無此材料，所以提出用普通16MnR代用20R的方案。眾所周知，壓力容器用低合金鋼雖然在強度性能及價格指標上要優于碳素鋼，但是其抗應力腐蝕性能卻不如碳素鋼好，而且因鋼強度級別高反而對應力腐蝕開裂的敏感性加大，所以材料代用的建議未被采納。根據設備性能要求我們提出了兩種代用方案：

方案一：用16MnR（抗HIC鋼），雖說16MnR（抗HIC鋼）抗濕硫化氫腐蝕較好，但采購困難，訂貨周期長。

方案二：用Q245R。Q245R鋼板在化學成分〔熔煉分析）中的磷、硫含量和力學性能（拉伸和沖擊試驗）方面的技術要求雖然低于20R，但其抗濕硫化氫腐蝕能力較普通16MnR好而且采購容易，方案容易實施，最后確定用Q245R代用20R。

結論：通過綜合比較采用方案二，目前該設備投用多年，運行良好。由此看出，材料代用不能簡單理解為用較高級別的材料代替較低級別的材料，而應是用性能較好的材料代替性能相對較差的材料。

采用以高代低原則時還應注意代用結構，如大開孔補強結構、補強板結構及采用極限法設計的補強結構等。對于強度級別較高的材料代用時要注意的另外一個問題是可焊性，因為一般強度級別越高，其可焊性就越差，若此時再用更高級別的材料代用，將使焊接更為困難。還有，對于膨脹節爆破片和撓性管板這類零件，原則上不允許以優代劣，若必須代用，則應按代用材料重新計算，對其厚度適當減薄，否則將有可能導致這些元件及相鄰部位失效。

二、以優代劣

以優代劣就是指用性能較好的材料代替性能較差的材料。

1.碳素鋼代用

鎮靜鋼雖然在價格和強度指標上要優于沸騰鋼，但是當用于制造搪玻璃容器時，沸騰鋼的涂搪效果反而比鎮靜鋼好。

2.不銹鋼材料

同樣是不銹鋼，其性能也大相徑庭。如某地在80年代曾發生過一起由于代材不慎造成的爆炸事故，原因是設計者對一臺原設計為1Cr18Ni9Ti的低溫液氧儲罐，同意了使用0Cr13的代材申請。設計者只知道“0Cr”比“1Cr”好，豈不知1Cr18Ni9Ti為奧氏體不銹鋼，0Cr13是鐵素體不銹鋼；奧氏體不銹鋼基本上沒有脆性轉變溫度，而鐵素體不銹鋼有脆性轉變溫度。

由此可見，在材料代用問題上的“優”、“劣”、“高”、“低”判斷，只能具體問題具體分析。

三、以厚代薄

以厚代薄是指用同樣鋼號較厚規格的材料代替較薄規格的材料。

1.同種材質以厚代薄要特別注意隨板厚的增加而許用應力下降的因素，在此種情況下有可能導致設計強度不足。這個問題看似一種悖論，實則是由于不同板厚系列的許用應力差異造成的。根據我國規范中的鋼材隨著扳厚的增加其許用應力呈下降趨勢，如GB150-2011中查得常溫時16MnDR在厚度由6mm～16mm增加到16mm～36mm時，許用應力由181MPa下降到174 MPa；這在封頭制作時應引起重視。因為封頭在制造時因厚度減薄量使得下料時需增加毛坯厚度來保證沖壓后的封頭的最小厚度符合要求，結果就有可能導致沖壓后的封頭反而強度不足。因此，當材料許用應力值處于跨檔的情況下，以厚代薄時須對強度進行核算。

2.對于膨脹節、波紋管、撓性薄管板和薄管板等變形補償元件，原則上不應采用厚代薄，因為隨著元件的加厚，其剛性相應增大，從而削弱了補償變形效果。對于開孔補強板也不應過多加厚，因為補強板過厚，在補強板與筒體連接的外周將會形成很高的應力集中，以至于引起角焊縫的開裂。

3.當對壓力容器殼體中的受壓元件“以厚代薄”（如加厚封頭），會形成殼體的幾何不連續。造成局部應力。這對于有應力腐蝕開裂傾向的容器和承受交變載荷的容器影響尤為惡劣。

由此可以看出，以厚代薄并不總是有益的，所以在進行代用時必須對上述問題引起重視。

焊材代用在某延遲焦化裝置，管線工作溫度低于425℃，材質為1Cr5Mo同種鋼焊接，設計選用管道焊材為熱507。因現場施工條件限制難于進行焊后熱處理時，經設計部門同意，選用了高鉻鎳（25%-13%以上）奧氏體焊接材料進行焊接，焊后不做熱處理。焊接采用奧氏體焊條焊接1Cr5Mo，是一種低匹配的焊接，即焊縫的強度低于母材。從某種意義來說應是以低代高。其優點為：（1）焊縫中奧氏體能溶解較多的氫，因而減少了散擴到近縫區的氫量。（2）焊縫金屬冷卻之后的強度較低而塑性好，因而減少了拘束應力。（3）由于焊縫金屬無A F+P之類相變，當冷到450℃左右時，就產生了較大的拉應力，因而使熱影響區金屬在此拉應力作用下提前發生奧氏體分解，于是增大氫的散出量，故不易出現冷裂紋。

四、結論

化工設備及壓力管道的制造、施工過程中，經常性地存在材料的代用問題。要保證代用的合理性、安全性，有必要了解鋼制壓力容器的設計選材原則。

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關鍵詞：化工；機械設備；管理；維修；保養

中圖分類號： TQ050.7 文獻標識碼： A 文章編號： 1673-1069（2017）02-194-2

0 引言

社會各行業經營效率不斷提升，生產產品質量不斷得到提高，使國民經濟得以快速和穩定地發展，這很大程度上依賴于各行業對于機械設備的廣泛使用。化工行業機械設備對于化工行業整體發展有著重要的促進作用，在生產過程中設備會因為不間斷工作出現使用時間縮短、機械零件磨損較快，出現設備故障等問題，需要化工企業加大管理、維護保養機械設備的力度，盡量降低機械設備故障帶來的生產效率低下的影響，使化工機械設備能夠為化工生產發揮出其應有的作用。

1 化工機械設備管理和維護保養的目的、任務

現代化工企業生產依賴化工機械設備的程度越來越高，若要實現安全、高質量、高效率的生產就必須要對化工機械設備開展管理和維護保養措施，使化工機械設備因使用受到的磨損程度降低，使其在使用過程中出現故障的次數減少，使化工設備發生較大故障時能通過維修和保養繼續用于生產，總體上就是通過對化工機械設備管理和維護保養而使這些機械設備的功能作用發揮到最大值，使化工企業投入的機械設備成本盡量降低，提升化工企業綜合經濟效益。

化工企業要達到做好化工機械設備管理和維護保養目的就需要對員工實施一定的任務管理，即對使用機械設備的工作人員開展日常機械設備管理和維護保養技術培訓，增強工作人員的管理和維護保養意識，提升機械設備使用工作人員的整體素質，并建立和完善化工設備管理和維護保養相關制度，讓工作人員根據管理制度開展工作，同時，企業還要開展定期對機械設備管理維護的考核工作，督促機械設備操作人員做好管理和維護保養工作。

2 化工機械設備常見故障分析

2.1 結垢問題

化工機械設備在日常運行過程中很容易出現結垢問題，在出現此問題后，機械設備的傳熱性能就會因此而受到影響，因為污垢的熱阻值比較高，其粘附在某些傳熱管道上面會造成傳熱管道的傳熱效率不斷下降。因要滿足日常工作需求的正常傳熱效果而需要增大傳熱面積，就會造成企業投入成本的不斷增加。此外，結構問題還容易造成垢下腐蝕、流體速度變慢等問題，這些問題都嚴重影響了化工機械設備的安全運行，也使設備管道材質性質發生變化，設備使用壽命減短。

2.2 腐蝕現象

化工機械設備故障類型比較嚴重的一種就是腐蝕現象，而造成機械設備發生腐蝕現象的原因主要有以下兩個方面：其一，因化工機械設備零件出現難以用肉眼發現的松動、縫隙而導致氣體、液體向外泄露，造成比較嚴重的危害；其二，因機械設備表面受到一些松散粒子、干小粒子等物質的沖擊造成磨損，嚴重時造成機械設備零件嚴重損壞，甚至機械設備報廢[1]。

3 對化工機械設備的管理分析

3.1 管理

第一，選擇設備劑，化工機械設備在使用過程中要保證始終處于良好運行的狀態，就離不開劑的使用，化工企業選擇機械設備的劑非常重要，要根據涉及的不同類型的機械設備并結合生產實際情況，選擇合適的劑，并做好各種類型的劑的管理。

第二，劑的管理事項，化工企業再生產過程中需要數量較多、種類較多的機械設備共同協作開展，每一個機械設備對化工企業的日常生產都起著重要的影響作用，因此企業要重視任何一個機械設備使用劑處理相關故障的管理工作，不僅要重視主體生產設備的劑管理，還要重視主體設備隨動系統中相關設備的管理，比如，空壓機這類設備如果使用時間過長，未能得到有效地處理，就會出現轉動摩擦力增加，造成機器輸出功率不能滿足生產需要，留下一定的安全隱患并使企業經濟效益受到負面影響。化工企業一定要做好所有機械設備的管理工作，避免安全事故的發生。

3.2 防腐管理

第一，設備防腐設計管理，化工機械設備設計人員在做防腐設計時一定要根據機械設備未來將要面臨的使用情況、環境，以及在使用過程中會出現的各方面的影響因素，做出適合企業生產的設備防腐設計方案，同時，要注意對機械設備防腐材料的選擇，避免機械設備出現設計裂縫，盡量阻止各種化學物質通過裂縫進入到設備里面，使設備出現腐蝕問題。

第二，制作管理，在機械設備防腐材料制作過程中要對用到的原材料進行詳細記錄和管理，并安排工作人員對原材料質量和規格進行嚴格檢查，保證原材料不會影響到制作質量。

第三，設備使用環節的防腐管理，雖然化工機械設備的防腐技術已經比較發達，但是在機械設備使用過程中還是會發生腐蝕現象，因此，化工企業一定要加強在使用機械設備過程中的防腐管理，避免機械設備發生腐蝕而影響正常生產。

4 對化工機械設備維修與保養分析

4.1 對化工機械設備的維修

化工企業生產中會應用到大量的機械設備，因此，化工機械設備的維修工作在化工企業日常管理工作中占據著很大一部分內容，化工企業對機械設備的維修主要分為日常維修、計劃維修兩種類型，其中，日常維修主要是化工企業針對機械設備的使用開展定期的檢查和維護措施，而計劃維修主要是指在生產過程中發生機械設備故障問題，就及時維修和解決故障，避免因故障問題而影響企業正常生產。化工企業生產危險性比較高，機械設備的安全使用直接影響化工企業的正常安全生產，因此，化工企業需要重視機械設備的維修管理工作，并制定嚴格、比較高的維修標準，而不是單純地檢查儀表等措施，比如維修設備中的各種閥門時，要對閥門的響應速度及流速進行測定，并要檢測閥門的密閉性等，全面開展檢查，解決問題[2]。

4.2 化工機械設備的保養

4.2.1 對化工機械設備的例行保養

化工機械設備的保養分為例行保養、一級保養和二級保養，其中例行保養就是每天的固定時間段內開展對機械設備檢查的制度，對機械設備工作運行情況進行實時監測并及時保證機械設備的衛生清潔，同時，及時發現并解決機械設備例行保養過程中的故障問題，并檢查機械設備的功能，定期使用劑保證機械設備程度良好。此外，定期開展對機械設備零件的檢查和保養，核對零件是否有松動情況，是否處于正確的位置，以及做好零件的清潔工作。

4.2.2 對化工機械設備的一級保養

化工機械設備的一級保養就是每月開展一次保養措施，此保養措施一定要保證機械設備能夠正常運行才能開展，并組織工作人員對保養結果進行驗收和記錄。工作人員在保養機械設備過程中一定要嚴格認真，對發現的設備出現縫隙或者零件松動的現象一定要及時解決，保證設備的正常運轉。

4.2.3 對化工機械設備的二級保養

化工機械設備的二級保養相對一級保養的時間來講設定的時間間隔更長，即每年開展一次的保養工作，保養內容也與一次保養有很大不同，主要是工作人員對機械設備的結構和零部件進行拆卸，并檢查內部構造，對發現的問題及時解決，更換已經磨損程度較大的零部件，同時，對油箱、水箱開展徹底的換油、換水和清洗工作，全部構造和零部件保養完畢后，對機械設備進行安裝并調整精度，避免影響企業生產。

5 結語

總而言之，化工行業作為重要的國民經濟產業組成部分，隨著各行業的快速發展，其也要與時俱進，尋求穩定、快速、長期、安全的發展，這就需要化工行業對化工設備的安全性做好保障措施，也就是要做好機械設備的日常使用、管理、維修和保養各項措施，制定嚴格的使用和維護制度，要求機械設備操作人員在使用和維護保養機械過程中一定要重視及時發現設備故障問題，并采取有效措施及時解決，通過例行保養、一次保養和二次保養等保養措施，提高機械設備的使用效率和安全性能，促進企業提高經濟效益和競爭實力。

參 考 文 獻

篇9

一年就要過去了，我們又期待著新的一年的到來，在新的一年中，我們會更好的工作的。

根據公司制定的2009年度生產工作計劃，2009年生產工作任務繁重，生產時間緊迫，設備檢修時間有限。設備檢修大部分大中小修均采用見縫插針的檢修方式進行，力爭有計劃地進行。部分大修由生產部根據公司生產經營計劃及設備運行情況，另行通知車間進行。工作安排如下：

1、初步推行設備維護保養模范 崗位示范點，首先以動力車間鍋爐房為推行示范點。

2、各車間在日常工作中要落實好各項設備管理制度，包括設備的日常巡檢、維護保養、設備日常檢修、中修和大修。

3、生產技術部和各車間要設立重要設備臺帳，利用臺帳統計分析重要設備的運行特點、配件的庫存情況，提前進行配件計劃或自制加工，并有預見性地提出檢修計劃；根據公司年度培訓計劃，設備管理員要結合自己的實踐經驗對各車間機修工進行設備技術培訓，各

車間要利用班組安全會對機修工進行日常的設備技術培訓，不斷提高機修及機器操作員隊伍的技術水平。

4、由于制酸車間設備腐蝕、老化、技術力量較弱。

5、設備副經理和設備管理員要經常深入車間生產一線檢查和了解各重要設備的運行情況，跟蹤主要備品配件的庫存和采購情況，督促供應部對主要緊缺配件的采購，檢查車間自制配件的加工制作情況，確保主要配件隨用隨有；檢查和督促車間做好設備的日常維護保養工作，并作技術上的指導，做好安裝檢修、使用、維護、檢查統計一條龍的工作；合理協調生產和設備檢修工作，加強設備的巡回檢查，增強計劃性的檢修工作。遇到異常情況及時作出調整，遇到搶修任務時，做好三個車間機修人員的調配工作，確保生產的連續穩定。

6、做好生產設備檢修的統計調查工作，為2009年設備工作計劃提供統計依據。

7、關注***線一段爐的抽風收塵系統，考慮方案為重新布置和選擇旋風、一臺尾氣風機進行改造。解決一段爐收塵效果較差引起風機經常結葉輪料振動的問題。

8、及時了解市場信息，發現適用的新材料新設備時，及時計劃應用，延長設備的使用壽命。

9、計劃對動力車間煤氣爐進行一次全面檢查檢修工作，給已磨損的爐篦座加裝一圈防護圓筒，并更換其

附件二聯柱一臺。

10、對4t鍋爐進行全面檢查檢修工作，全面清理爐內結垢一次。

2009年應加強對制酸車間設備巡回檢查，加強對制酸車間設備備件計劃的周密性和足夠備件的準備工作，同時監督制酸車間對反應爐溫度的控制，從使用上保證反應爐筒體的正常使用，減少非正常腐蝕。

1、計劃更換6號反應爐的焦子塔及導氣管

2、鑒于制酸車間反應爐托輪與軸損壞頻繁，及時處理已拆出的托輪軸和托輪進行外委修復，以留備用。

5、綜合考慮酸泵、混料三通、混料外殼、密封座的備件備件情況及時給予計劃，加強了與供應部的溝通并聯系跟蹤。

6、不定期計劃金屬襯膠風機9-19-8d風機3臺及風機葉輪約8個。

7、考慮計劃更換3＃中和爐大小齒輪，對已腐蝕嚴重的中和爐筒體進行大面積的補焊。

8、分時分次對***車間的換熱器進行清理疏通，考慮改造制酸用水水量及水質，保持冷卻效果。

9、計劃2＃反應爐出渣機的螺旋主軸螺旋2條及其組件1套

。

10、視公司生產經營情況計劃清理吸收塔填料。

篇10

關鍵詞：石油化工 建（構）筑物 荷載計算 設備基礎

一、化工、石化建（構）筑物的荷載

本規定主要針對直接作用（荷載）及部分間接作用所作出的規定，尚應由主導專業提出的荷載條件為依據，并以本規定為最小采用值。

1，荷載的分類：作用于建（構）筑物上的荷載，可分為永久荷載，可變荷載及偶然荷載。

2.溫度作用：為在建（構）筑物正常操作期間，由于大氣溫度和工藝生產中溫度的變化，使結構、設備和管道產生漲縮對結構產生的作用。臥式設備（包括臥式換熱器）漲縮摩擦力標準值Pt（KN）：Pt=（G+Q）/2*

二、小型直立式鋼儲罐罐基礎計算

1.采用標準規范

建筑抗震設計規范 GB50011-2001

石油化工塔型設備基礎設計規范 SH3030-1997

建筑結構荷載規范 GB50009-2001

2.設計條件

風荷載：基本風壓 W=0.74kN/m

場地條件： Ⅱ類場地，特征周期Tg=0.35s，fa=120kN/m2；

φ600鉆孔灌注樁，單樁豎向承載力Ra=1100kN

地震設防：7度，αmax=0.08

設備荷載：空載標準值Gnk=122kN

操作總荷重標準值 Gbk=275kN

充水總荷重標準值 Grk=275kN

3.荷載計算：

a.豎向荷載標準值

設備空荷載：Gnk=122kN

設備操作總荷載：Gbk=275kN

基礎自重：=623kN

b.水平荷載標準值：

風荷載：

沿高度作用的風荷載標準值（按石油化工塔型設備基礎設計規范SH3030-1997公式）Wk=βzμsμzμr（1+μe）（D0+2δ2）W0

式中μe=0.26 μs=0.6 μr=1.0

基本自振周期：

由于：h2/D

故T=0.35+0.85*10-3*h2/D=0.44S

故：βz=1+ξνφz/μz=1.877

W1k=1.94kN/m

對于H=10～13m：μz=1.056

W2k=2.1kN/m

Vwk=W1k*H1+W2k*H2=23.6kN

Mwk=W1k*H12/2+W2k*H2*（H1+H2/2）=143kN.m

作用在基礎底面的風荷載：

Mwk’=Mwk+Vwk（T+R）=185.5kN.m

V=23.6kN

地震作用：

按GB50011-2001底部剪力法：

Fek=α1Geq

已知T1=0.44S；Tg=0.35S；取α1=αmax

取Geq=（Gbk+0.5Gjk）

已知設備操作總荷載：Gbk=275kN=G1

基礎自重：Gjk=394kN=2G2

F1k=G1H1Feq/ΣGjHj=36.8kN

F2k= G2H2Feq/ΣGjHj=0.96kN

基礎底面的地震作用：

Mek=F1k（H1+T+R-0.3）+F2k（H2+T+R-0.3）=378kN

4.荷載組合（作用于基礎底面）

操作+風載：S=CGGBK+CGGjk+ψ（CQQK+CWQk）

Fk=898kN，Mk=Mwk=185.5kN.m，Vk=Vwk=23.6kN

操作+地震：S=CGGBK+CGGjk+CeqFeq

Fk=898kN，Mk=378kN.m，Vk=37.76kN

檢修+風：S=CGGRK+CGGjk+ψ（CQQK+CWQk）

Fk=898kN，Mk=Mwk=185.5kN.m，Vk=Vwk=23.6kN

三、熱交換器基礎計算

1.采用標準規范

石油化工企業冷換設備和容器基礎設計規范 SH-T3058-2005

建筑抗震設計規范 GB50011-2001

建筑結構荷載規范 GB50009-2001

2.設計條件

風荷載：基本風壓 W=0.74kN/m，地面粗糙度B類

場地條件： Ⅱ類場地，特征周期Tg=0.35s，fa=120kN/m2；

地震設防：7度，αmax=0.08

設備荷載：空載標準值Gnk=300kN

操作總荷重標準值 GBK=520kN

充水總荷重標準值 GTK=485kN

可拆件重量 F=160kN

材料特性：混凝土：C30 fc=14.3N/m2 Ec=3.00X104 N/m2

鋼筋：fy=300 N/m2

3.荷載計算：

a.豎向荷載標準值

容器操作荷載標準值：Fek=520kN

容器空荷載標準值：Fnk=275kN

基礎自重標準值：

=179.7kN

（基礎加土）自重標準值：

=280.1kN

b.水平荷載：

熱膨脹摩擦力：

ftk=FekXμ=78kN

溫度作用在一個基礎上的荷載：

Ftk=78kN

Mtk=Ftk（E+R）=287kN.m

管束抽芯力：

管束抽芯作用于一個基礎上的荷載：

Fbk=Gbk=160kN

Mbk=fbk（E+R+y）=736kN.m

Nbk=fbk*y/L=36.8kN

地震作用：

按石油化工鋼制設備抗震設計規范（SH3048-1999）計算：

TX（設備軸向自振周期）= =0.32S

Ty（設備橫向自振周期）=

=0.096S

式中，meq為操作狀態下的等效質量，取設備操作質量的1/2和1個基礎質量的1/4之和。

由于基礎的軸向和橫向計算周期T/Tg大于0.1和小于1.0，故軸向和橫向地震作用值相同。

Fi=（GiHi/ΣGjHj）Fek

Fxk=Fyk=F1k+F2k=28kN

Mxk=Myk=F1k（E+R+y）+F2k（E+R）=123.6kN.m

風荷載：

（1）縱向風荷載計算：

Fw1k=μsμzW0A1；μs=1.3；μz=1.0

W0=0.74kN/m2

A1=DR+（φ+0.3X2）（y+φ/2+0.3）

Fw1k=6.24kN

作用在一個基礎上的風荷載：

Fw1k/2=3.12kN

Mw1k=0.5{（D+R）（R/2+E）+（φ+0.3X2）（y+φ/2+0.3）[（y+φ/2+0.3）/2+R+E]}μsμzW0=12.0kN.m

（2）橫向風荷載計算：

Fw2k=μsμzW0A2；μs=0.7；μz=1.0；W0=0.74kN/m2

A1=（φ+0.3X2）（L+L1+L2+2X0.3）+2XCXR

Fw2k=11.0kN

作用在一個基礎上的風荷載：

Fw2k/2=5.5kN

Mw1k=0.5{[（φ+0.3X2）（y+R+E）]（L+L1+L2+2X0.3）+2XRXC（R/2+E）}μsμzW0=24.48kN.m

4.地基承載力核算：

沿縱向：

操作+溫度+地震：

P=FB/A0=62.5kN/m2

Pmax=P+MB/Wy=141.8

Pmin=P-MB/Wy

因為，e=MB/FB>B/6

故Pmax=2FB/（3La）

Pmax=144.2kN/m2

檢修+抽芯

P=Fc/A=60.4kN/ m2

Pmax=P+Mc/Wy=202kN/ m2 不滿足

橫向：

操作+地震

P=FD/A=62.5kN/m2

Pmax=P+MD/Wx=98.2 kN/m2

穩定性演算：

縱向：

M傾=736kN.m

M抗=467X1.8=841kN.m

K=M抗/M傾=1.14

b.橫向：

M傾=123.6kN.m

M抗=540X1.2=648kN.m

K=M抗/M傾=5.24>1.6

結論：

基礎的縱向地基強度和穩定性不能滿足，建議將兩個基礎底板縱向連成整體，減小抽芯力的影響。