摘要：目前，我国的化工工程建设的发展迅速，化工工艺路线选择是化工厂设计初期的主要设计决策之一。化学工艺路线可以定义为原材料和将它们转化为所需产品的反应顺序。虽然以前工厂经济被认为是选择化学工艺路线的最重要因素，但安全、环境和职业健康问题也成为重要的考虑因素。从管道的设计以及安装分析，探讨化工行业中的潜在危害以及举例说明提高管道运输的方法。
关键词：化工工程;设备管道;材料优化设计
引言
化学工程项目设计与建设是当前最为典型的密集性技术工程，有关人员应具备一定的专业技能和综合素质。在具体施工过程中，由于专业领域不同，有关设计与技术工作人员应不断强化工程设计施工方案，确保项目建设可以满足其预期的生产设计需求，使得化工项目能力顺利开展，从而为化工企业提供最大化的经济效益。
1化工管道的设计
1.1管道参数设计
化工行业在物料的运输方面，管道作为重要的载体，要用各种类型的管道，并且对于管道的运行标准有着严格的把关。为了保证管道使用中产生中的各种危险因素不会发生，保证管道的稳定运行，要在设计中要进行多方面的考虑。首先要考虑管道的受压极限和可承受的温度范围来选择合适管道材料。其次要严格地把控管道设计系数，如直径、内径、机械强度等，将其各项示数控制到可控范围内，以保障工人们安全的工作环境以及化工生产的需要。如果选择的材料不适合当前化工要求或者管道设计系数并不适合，这将会在化工生产过程中管材运输和管道运输引起的化学物质反应，管道破裂，化工生产不能正常进行，给化工企业带来严重的经济损失。
1.2管道的和配件的选用
管道设计是一个复杂的工作，首先要对工厂厂房进行分析，还要考虑各方因素的影响，参考相关工业的管道设计，并且对一些不可控的因素进行分析评价。在选择配件方面，要选择与管道材料适配的元件，要先对其进行实际工业流程的实验分析，坚决杜绝使用一些劣质材料，如果选用了此类材料，将在未来的化工生产过程中产生不可逆的危害。现如今管道种类很多，如碳钢20、铭钼钢15CrMoG、不锈钢304SS等，要选用高质量的管道，有利于行业的稳定生产。
2化工装置管道材料简述
针对化工行业而言，化工装置管道具有较高的设计要求，主要原因是化工装置管道设计工作实际所涉及的内容十分广泛，例如工艺方面、设备方面、零部件方面等，如果设计方案不合理，则会对化工企业安全稳定的运转带来严重的负面影响。所以，需要利用科学完善的措施开展化工装置管道设计与选材，才能从本质上提升化工装置设备的性能优势。在开展化工装置管道材料选择时，要充分掌握管道材料对化工装置带来的具体影响，在科学有效的控制措施的保障下，实现化工装置的有序运转，从而保障化工企业预期生产目标的顺利实现。化工装置管道材料的选择内容包含多个项目，例如管道、管件、法兰、垫片等。在开展化工装置管道材料的设计与应用分析时，要确保管道材料的具体设计说明，相关等级情况，设计与支管连接等方面的内容得到综合分析，并结合化工企业的特点与现状开展针对性的分析，保障管道材料的性质能够得到科学的明确，再结合设计的相关内容，如设备标准、尺寸、材质等开展化工管道材料整体尺寸标准的明确，提升管道材料各个零部件的尺寸规范性，降低后期管道材料应用时异常问题的发生概率。如果无法保障管道等级选择的科学合理性，则会为后期管道的设计、安装以及保养维修等带来一系列的阻碍。所以，开展管道材料设计与应用时，要重点把控管道材料的等级，由此为后期各环节工作的顺利进行提供全面有效的参考和帮助。
3化工工程管道材料设计控制要点分析
3.1耐温管道材料
在化学工程管道实际应用过程中，常会运输很多化学类物质，该类物质对其管道性能有着极为严格的要求。其温度是其最为关键的参数，在具体设计中需要重点分析管道制作材料温度的基本变化，要进行合理设计。而一般情况下其温度超过350℃则属于高温，其中碳素钢的极限温度则为425℃，在该范围之内碳素钢会则会发生墨化现象，想要规避墨化问题的发生，在化工工程设计过程中要在碳素钢之中添加适量的金属稳定元素。当化学液体自身的温度超过碳素钢自身的极限温度时，要想保证材料安全需要运用合理的沸腾钢和碳元素类镇定钢。在具体的设计过程中，其管道处于低温状况下的材料则为12号类钢，耐受最低温度应控制在-40℃;运输介质的温度一旦小于-20℃时，管道材料则需要依照有关标准对低温性能进行合理的测试与分析，确保其能够满足有关要求。而运输时化学介质的温度则小于其最低的温度，应通过添加适当的其他类材料提高管道性能，要确保其能够在低温状况下能够正常的应用。此外，化工管管材温度规定也不同。在-70℃至-196℃间，尽量不应用碳钢管材。在-40℃至-70℃间，尽量利用合金结构钢化工管道材料。在-20℃到-40℃中间的位置，也要尽量利用碳钢管化工类管道材料。所以，对合金结构类钢管道与碳管材料，而当温度小于0℃时造成延展性。针对该类情况下，部分企业倾向整个化工设计中应用20号钢材。此类低温钢不但可以有效控制温度，并能确保运输安全性。
3.2对于硫酸管道选用的材料
在管道材料选择阶段，有关技术施工人员要结合各类材料运输介质，对管道进行制作，应充分考虑易燃易爆且腐蚀性极高材料的运输，要避免发生安全问题及不良事故。对高浓度类的硫酸，要具有一定的管理要求。有关技术施工人员应合理把控管道内外压力与温度。如在硫酸类运输管道之内，其温度要保持控制在25℃左右，该类材料应符合相应标准压力水准。要长期保持到0.25MPa压力之下，能承受1.6mm蚀时的处理。一旦普通镀锌钢管作为运输硫酸性管道类材料，需要在运输过程保持一定的硫酸温度。同时应维持硫酸运输稳定速度来完成。一旦硫酸流速度过快，在不均匀速率状况应用时会出现不通畅。要将硫酸存储在冷铁器皿过程中，铁器皿不易腐蝕。此外，硫酸一旦遇到冷铁，在高密度类的复合器具表面上会形成相应的空气氧化膜，会更好的避免硫酸腐蚀镀锌钢管。当管道中的硫酸流动过快或是不均匀时，硫酸的温度会发生一定的变化，应尽量避免高温因素发生化学反应。最佳温度可以更好的保证硫酸稳定运送的速度和实现管道均速运输的目的，且硫酸还能够在低温铁制类的管道中长时间被储存。在该类管道中，其能够产生氧化膜，并附着在表面，可以避免管道运输阶段硫酸液体与铁制管道出现腐蚀。如果在运输管道过程中，硫酸液体其速度处于时快时慢的状态时，极易造成管道内外失衡，使得两者之间的接触出现持续性的腐蚀问题。此外，我们应结合管道内硫酸类材料的特殊性，不能过于控制液体流速，在管道制作和设计过程中，当运输浓度较高且温度较低的硫酸时，我们要选择碳钢进行制作，而在高温作用下时，要尽量选择铸铁作为主要的管道制作材料，在低浓度类的硫酸输送过程中，可以选择塑料类的材料作为管道材料，保证管道中硫酸运输时其化学性和温度能够更加稳定，从而避免安全问题的发生。
结语
化工行业的稳步发展对社会经济的可持续增长具有重要的决定作用，而化工装置管道材料的科学设计与应用直接影响着化工行业的整体发展情况。所以，相关部门要高度重视并科学开展化工装置管道材料的设计与应用，严格遵循化工装置管道材料设计与选择的相关原则和依据，确保影响管道使用性能的各项因素能够得到综合分析，由此从根源上提升化工管道运输的安全性与稳定性，为化工企业预期发展目标的顺利实现提供良好的基础条件。
参考文献
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