化工工艺设计十篇

时间:2023-04-11 07:07:57

导语:如何才能写好一篇化工工艺设计,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

化工工艺设计

化工工艺设计篇1

化工设计中设备的设计安装问题,是一个必须引起重视的问题。在化工生产之前,设备的安装设计问题没有处理好,就会给化工生产带来不必要的损失。但是在化工工艺设计的过程中,设备的安装问题往往容易被设计者忽视,其实设备的安装设计在化工工艺设计中起着非常重要的作用。工艺设计人员切不可为了跟进施工的进度而忽视对设备安装的设计,这样只会因小失大,最终无法保证整个工程的质量。因此,在化工工艺设计的过程中,设计者应该将设备的安装检修问题考虑到工艺设计中去,以保证化工生产更加高效的进行。总之,在化工工艺的设计过程中,设备的安装设计必须引起设计者们的重视。因为一旦设备安装设计出现问题,将会影响整个化工生产流程,甚至给整条化工路线后期的维修、生产都带来影响,从而整个化工产品的生产。

2对未来化工工艺设计的展望

2.1化工工艺设计要体现低能耗

在化工生产中,大部分人将能源成本看成是生产总成本中的一个重要组成部分,其实在实际生产过程中并非如此。因为人们只要解决了基建投资高和能量消耗大这两个问题,就能有效的提高生产效率,从而实现生产成本的降低。因此,如何降低化工生产过程中的能量消耗和与之相关的课题研究,才是化工工艺设计的关键。例如,将超临界流体应用于一些大型的分离装置上。通过对当前一些资料的分析以及相关的研究数据显示,一些系统的能源费用比一些常用的技术要低,例如蒸馏、恒温共沸等。在化工工艺设计过程中降低能耗,是一个降低生产成本、提高生产效率的有效措施。

2.2化工工业设计要体现低的基建投资

化工工艺是一种密集型产业,一般很少进行生产工艺的改革,除非在其化学研究成果上有重大的突破,能使化学工艺得到完善与提升,否则只是通过改进现有的设备装置、扩大生产能力等方式来提升生产效益。如通过优化工艺过程、减少设备尺寸等方式实现低的基建投资。例如,Higee化工工艺设计,可以应用于蒸馏塔的改造,从而有效的提高了蒸馏效果,使得化工生产取得了良好的经济效益。

2.3化工工艺设计要体现环保意识

随着社会经济的发展,环境保护已经成为人们广泛关注的焦点与热点。在化工生产过程中,通过对原料的回收利用、减少污染源等措施能够有效的减少化工生产过程中的污染问题。通过化工工艺的设计达到减少环境污染的目的,就需要解决两个问题:a、对当前的化工生产装置进行扩大和升级。b、在化工工艺设计自身的基础上改进生产装置。例如,在产品分离的过程中,提高产品的分离效果,这样就可以减少废料的排放,提高对环境的保护。还可以通过改进工艺设计,提高化学反应速率或者产品的转化率,提高原料的利用率。

3结束语

化工工艺设计篇2

(唐山学院,唐山 063000)

(Tangshan College,Tangshan 063000,China)

摘要:模具生产技术水平的高低,已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志。本文介绍了国内模具技术的现状,模具零件的制造特点以及利用价值工程理论方法对优化模具加工工艺进行优化设计的途径。以期达到保证加工质量最大限度地提高企业生产效率目的。

Abstract: The level of mold production technology has become the important symbol to measure a national product manufacture level. This paper introduces the present situation of domestic mould technology, the manufacturing characteristics of mould parts and the optimization design mean of mold processing technology by using value engineering theory to ensure the processing quality maximize production efficiency.

关键词 :模具制造技术现状;制造特点;优化设计;实例分析

Key words: current situation of mold production technology;manufacture characteristics;optimization design;instance analysis

中图分类号:TG76 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2015)25-0147-03

作者简介:张忠纯(1963-),男,河北唐山人,教授,工学学士,主要研究方向为机械设计及机械加工工艺。

0 引言

模具制品行业是我国轻工业中的一个重要组成部分,与人民生活息息相关。近年来,随着经济全球化趋势不断加深,不断有国外模具制造企业来我国采购或建立跨国业务,国内模具制造业在稳步发展的同时迎来了高速发展的条件和机遇。模具是技术型产品和典型的非定型产品,每套模具都要进行创造性的设计、加工数控编程、生产准备、机械加工、装配及试模等阶段,所经过的周期较长,特别是其机械加工费时。因此,如何提高生产效率、缩短开发周期、提高模具制造水平、降低生产成本一直是模具制造企业面临的难题。

1 我国模具制造技术的现状

中国模具业的发展使得中国的模具生产总量在世界上已经位列前列,并且开始从模具进口大国逐渐转变为模具出口国。大型、精密、复杂、高效和长寿命模具又上了新台阶。模具企业对专利技术越来越重视,目前我国已有发明专利5200多项,实用新型专利7200多项。2012年模具进出口总额为56.20亿美元,同比增加24.06%。其中进口总额为23.6亿美元,同比增加8.82%;出口总额为32.3亿美元,同比增加37.96%。模具已出口到188个国家和地区。但是在良好的发展态势之下也存在一些问题,就目前来看,我国模具行业主要呈现的发展特点如表1所示。

1.1 在全球产业链中,我国所提供的模具产品始终位于中低档次。随着市场需求逐步萎缩,行业竞争越来越严苛。模具生产企业都试图降低产品价格来占领更多市场份额,导致企业利润越来越低,产品质量却未见提高。

1.2 目前发达国家在模具研发和制造方面的技术和管理模式已相当成熟,加工制造流程也比较严谨,模具开发周期较短,产品质量有保障。相比之下,国内模具制造业无论是技术、管理模式还是产品质量,都与发达国家有一定差距。

1.3 目前发达国家的模具制造业已形成专业化生产模式。专业化分工有助于提高生产效率,缩短模具研发和生产周期,同时提高产品质量,因此是模具制造业未来一个必然发展趋势。专业化分工使企业能集中大部分精力来拓展核心业务,并且不断积累产品研发、生产和服务等方面的经验,用以改进生产模式,向市场提供质优价廉的产品。我国模具企业专业工还不明确。

1.4 高新技术已在发达国家的模具制造业普及,比如信息化管理技术、新型(多功能复合)模具技术、新材料成形技术、自动化加工技术、高速加工技术、表面处理技术、数字化模具技术、成形过程模拟(CAE)技术等等。高新技术的在模具制造领域的应用大大提高了模具研发、加工和制造水平,并且将模具制造推向了一个前所未有的高度。

1.5 在新技术研发创新方面,包括新材料的应用、成形技术的创新、成形品质的改进等等,我国缺乏自主创新能力,始终沿用发达国家的技术路线。

近些年我国模具加工业确实发展很快,并且小有成就,但是与发达国家相比尚有差距。比如模具制造对精密仪器的利用率较低;CAD/CAE/CAM技术应用仍停留在初级阶段;仍沿用传统模具成型技术,技术创新能力差,许多精密仪器、成型模具等设备和相关技术对国外企业的依赖程度较大。

2 模具的技术要求和制造特点

2.1 模具制造的基本要求

2.1.1 模具寿命高

从使用角度来讲,模具寿命越高越好,对模具设计制造者来说是一项综合性指标,这不仅促进了模具新材料的应用,也给模具生产带来了新的要求,加工精度要求高,表面粗糙度要求低。

2.1.2 生产周期短

随着技术研究不断推进,模具市场上的产品不断推陈出新,企业竞争加剧,客户普遍要求尽量缩短模具生产周期。为了适应紧张的发展形势,企业需要持续改进生产工艺和生产管理技术,积极引入高精尖设备,提高制造水平,以缩短生产周期,降低生产成本,占领更多市场份额。

2.1.3 成本低

模具成本与模具结构的复杂程度、模具材料、制造精度等要求及加工方法有关。必须根据制品要求合理设计和制订其加工工艺,降低成本。

2.1.4 成套性生产

当某个制件需要多副模具加工时,前一模具所制造的产品是后一模具的毛坯,模具之间相互牵连制约,只有最终制件合格,这一系列模具才算合格。因此,在模具的生产和计划安排上必须充分考虑这一特点。

2.1.5 要求进行试模和试修

模具的设计与生产出了自身特点外还和经验有关,模具的有些部位需要通过试修才能最后确定,装配后的模具必须通过试冲或试压,最后才能确定模具是否合格。所以,在生产进度安排上必须留有一定的试模周期。

2.2 模具制造的特点

模具作为一种专用工艺装备,模具生产与一般机械制造相比既具有一定的共性,又具有其自身的特殊性。一般相对来说模具制造难度较大一些。模具生产和工艺主要有以下几个方面特点。

2.2.1 单件、多品种生产

每副模具只能生产某一特定形状、尺寸和精度的制件。一般在加工制造中尽量采用通用机床、通用刀量具和仪器,最大限度地减少专用工具的数量。在制造工序安排上要求工序相对集中,以保证模具加工的质量和进度,简化管理和减少工序周转时间。

2.2.2 制造质量要求高

模具制造即要求加工精度高,又要求加工表面质量好。一般来说,模具工作部分的制造公差都应该控制在±0.01mm以内,有的甚至要求在微米级范围内,模具加工后的表面缺陷要求非常严格,而且工作部分的表面粗糙度要求<0.8μm。

2.2.3 形状复杂

普通的机械加工只是加工简单几何形面,但模具工作部分的加工,尤其型腔类模具工作部分的加工一般都是二维或三维的复杂曲面,这是产品所要求的。

2.2.4 材料硬度高

模具实质上讲是一种生产制品的工具,其硬度要求较高,一般都是用淬火合金工具钢或硬质合金等材料制成,形状以制件形状而定,所以模具加工方法有别于一般机械加工。

从模具制造的特点和基本要求来看,各项指标是相互关联、相互影响的。片面追求模具精度和使用寿命必然会导致制造成本的增加。当然,只顾降低成本和缩短制造周期而忽视模具精度和使用寿命的做法也是不可取的。应根据实际情况在设计与制造模具时作出全面考虑,总的原则是应在保证制品质量的前提下,选择与制品生产量相适应的模具结构和制造方法,使模具制造周期短、成本低。

3 模具加工工艺的优化设计

在模具结构合理设计基础上,用价值工程理论方法来研讨模具零件加工作业过程的优化设计,充分结合企业实际情况,把模具设计作为用户,详细论证其功能,以保证模具零件加工精度为目标,寻求提高效率、降低成本的有效途径。

3.1 合理编制模具零件加工工艺规程

①工艺规程指导生产的主要纪律性技术文件。

②工艺规程是生产组织和生产管理的依据。

③生产前用它作生产的准备,生产中用它作生产的指挥,生产后用它作生产的检验。

3.2 合理安排加工设备的布局

结合企业产品的实际情况,采用以减少工序间中转辅助时间为目的加工设备布局。

3.3 采用高效率的加工设备

数控技术的广泛应用为工作人员提供了高质量、多品种、高效率生产模具零件的物质基础。

3.4 合理选择工艺基准

合理选择工艺基准和采用工序集中的原则是保证模具零件加工质量的前提条件之一。

3.5 采用高效率机床夹具和量具。

3.6 采用快速成型的先进模具制造技术。

4 实例分析

以LED球形灯罩注塑模具凹模加工为例。

凹模采用超塑性材料,经过强化后强度可以达到400MPa以上。

生产类型为小批量生产,凹模零件图如图1。

球形灯泡凹模加工工艺特点工艺是采用超塑性材料的挤压成形工艺,中小批量生产模具中,极大地提高了生产效率,保证凹模型腔加工质量的一致性,如果采用相同工艺加工凸模,可以很好地保证球形灯罩壁厚的均匀性。

5 结束语

模具产品制造过程受多种因素制约,结合企业实际情况,通过先进的管理与制造技术,实现了更高的工作效率与加工质量,把整个模具生产过程纳入控制之中,找到了高质量、高效率、低成本生产模具的途径,为模具工业提供可资借鉴的发展道路。

参考文献:

[1]李晓东.模具制造工艺学[M].上海科学技术出版社,2011.

[2]江昌勇.基于价值工程的模具设计[J].常州工学院学报,2004(4):13-17.

化工工艺设计篇3

关键词:工艺设计;影响因素;化工设备选型

在进行化工设备的选型时,通常会有多种因素制约其整体的设计。为使其整体的设计更加科学合理,需要对其整体的设备进行综合的性能评估。同时,在进行工艺设计时还要保证物料平衡,让整体的设计能够具备合理性、安全性、先进性以及经济性。因此,在进行化工设备的选型时工艺的合理设计十分关键。

1化工设备工艺设计过程及对选型的影响

我们以下图的一套设备装置为例,下图反映的是该设备的一个比较简单的流程图,这个流程图中主要包含了反应槽以及反应搅拌装置等一些主要设备,我们就以这个设备装置为例进行相关分析。(见图1)从图1中我们可以十分清楚的看到其设备的主体工艺设计分为四个体系。分别是过滤料浆泵,反应搅拌装置,反应槽以及料浆循环泵。经过过滤系统的整体过滤以及磷矿粉、浓硫酸的综合洗涤,其尾气能够得到较好地洗涤。之后通过循环泵的冷却以及封槽,最终让去真空系统得到良好的运转。并让工艺设计的不利影响因素全面的降低。

2反应槽选型工艺计算

半水物湿法磷酸工艺这个反应系统一般有三个阶段,第一个阶段是预混,第二个阶段是溶解,第三个阶段是结晶。在第一个阶段,在反应槽中应该加入磷矿粉和闪蒸循环料浆让它们在充分的搅拌下使其进行混合,并产生了一定的化学反应;第二阶段,将第一阶段的产物放入溶解槽使其继续进行化学反应,直到磷矿粉完全被溶解;第三阶段,将第二阶段的产物放入到结晶槽,并让它与过滤系统中的化学物质进行化学反应,并在这一过程中加入之前的化学物质使其得到快速的长大,从而也就使得料浆有着良好的液态和固态分离以及洗涤的条件。

3反应槽投资概算及综合评价

在进行化工设备综合评价的过程中,需要对整体的化工设备进行综合性的分析。进行整体评估时,通常需要从以下三个方面进行:3.1先进性每个化工企业从自身发展的角度考虑,都希望自己企业能有比较先进的设备装置和技术,从而在同行业中处于领先地位,为企业创造更大的利益,实现企业的整体发展。但现实与实际情况会有一定的差距,从实际情况来看,判断设备的好坏需要做出综合性的比对,需要对全国的设备进行调研,需要依靠具体的数据才能得出比较真实的结论。3.2安全性设备装置是否安全稳定,没有安全隐患,也是要考虑的重要因素之一。当装置持续平稳运行时,就会减少一定程度的损失,从而为企业谋取更多的利益,实现企业的可持续发展。就上述的设备装置而言,操作上有一定的限制,在实际运用时应尽量考虑全面,选用安全有优势的设备,避免出现一些突发状况,造成不必要的损失。3.3经济性设备装置是否符合要求,同时也应该考虑经济性这一方面的因素。换句话说就是设备装置的性价比要高,化工厂在购置设备时肯定应该考虑化工厂经济的实际承受能力,在一定的范围内,选择相对来说更好的、更符合自身发展需要的设备。

4工艺设计中影响因素消除

在进行设备选型的过程中,经常会受到工艺的整体影响。为了能够让工艺操作条件符合设备的操作需求,需要结合多方面的情况对反应料浆的物理性进行相应的选择。其整体的工艺设计流程见图2。从图2中我们可以清楚的看到反应槽的基础运作。首先需要磷矿粉、淡硫酸、浓硫酸进行较好地比例配合,然后注入一定的干空气,经过反应槽的化学反应,最终将闪蒸尾气消除。

5结语

在进行整体的工艺设计时,需要对其化工设备进行综合性的评估以及科学合理的设计。同时还要结合实际情况,对其各种不同的影响因素进行全面性的分析,并做好选型上的工艺核算,从而完善化工设备的整体设计体系,让化工设备的作用得到全面的发挥。

参考文献:

[1]姜清华,瞿华.对化工企业中工艺设计安全管理的探讨[J].化工设计通讯,2016,(01).

[2]金萍.化工装置安全排放系统研究与设计[D].大连理工大学,2015.

化工工艺设计篇4

工艺管道设计是在石油化工装置工艺设计的基础上进行的,所以单纯的考虑工艺管道的设计是片面的,在进行石油化工装置的工艺管道设计的同时,我们也需要就石油化工装置内部的工艺流程和其装置的布置进行全盘的思考,不能将工艺管道的设计与工艺流程和装置的设计割裂开来。

1.1工艺流程设计

工艺管道的存在,本身就是为了连接工艺流程,使其工艺流程能够顺畅的走下去,一个合理的工艺流程对工艺管道设计的影响非常大。合理的工艺流程设计可以避免冗杂的工艺管道,既能节约成本也可以降低安全隐患。但是很多石油化工企业,尤其是一些基层企业,为减少投资成本,在建设初期没有进行专业的工艺流程设计只是把其它企业所运用的一些工艺流程进行照搬照抄,使得工艺管道的设计质量偏低。照搬照抄其它企业的工艺流程,自然也就照搬了其它企业的工艺管道设计,但是这带来了很多问题,例如:部分工艺管道照搬其它企业带来很大的安全隐患,将有毒有害物质未经处理排放到了外部,这不仅使得生产风险大大增加,也违背了相关的法律法规。也有部分企业在进行工艺流程设计的时候没有按照相应的消防安全规定进行,工艺流程的设计未按照相关规定,工艺管道的设计自然也会受到较大影响,这就导致在发生紧急情况时无法采取有效的措施去应对,而带来重大的损失。还有企业在未加评估检查的情况下就引入了外国的工艺流程和生产技术,使得工艺管道设计复杂,但是在实际的运行中并没有带来太大的效果。

1.2化工装置布置

石油化工中工艺管道的作用就是连接各个化工装置,这就可以直接看出相应的化工装置的布置设计会对工艺管道设计带来多大的影响。化工装置的布置设计会直接影响石油化工工艺管道的设计和后期的维护工作。石油化工的工艺管道数目很大,并且排列紧密,一旦发生事故往往就是灾难性的,一般而言真正的大型石油化工企业会进行工艺流程设计和化工装置布置设计,以保证安全和工艺管道的利用度。但是一些小型的石油化工企业没有进行这两种设计,导致化工装置布置杂乱无序,工艺管道冗杂,一旦发生安全事故无法进行合理的减灾。

1.3工艺管道路线设计

工艺管道路线设计是整个设计中的关键,需要我们极其重视,然而一些小型石油化工企业进行工艺管道路线设计时没有执行国家相关规范标准,路线设置的不合适,带来极大的安全风险。工艺管道设计任务量大,工期短,经常会因为来不及完整的审理设计方案而产生设计问题。工艺管道设计的合理性也直接关乎整个石油化工生产企业的安全,国家对其有相应的严格要求,但是在实际的设计中,这一安全要求并没有百分百被执行。

1.4工艺管道管架设计

石油化工装置中工艺管道为了实现其稳定性,一般采用管架进行支撑。但是在实际的工程中我们不难发现:现有的管架设计过于简化。石油化工装置工艺管道数量大、种类多,但是设计人员为了简化设计安装,现有的管架类型非常少。因为管架类型的单一,很多工艺管道的长期安全性和长期稳定性没有办法得到应有的保证。例如:当前使用较多的弹簧钢架中弹簧的质量无法得到长期有效的保证,容易发生质量问题;部分管架的设计过程中考虑不周,忽略了工艺管道和管架相对运动的情况,使得工艺管道和管架的连接不够紧密,带来安全隐患。

1.5工艺管道材料控制

石油化工装置工艺管道因其工作条件非常恶劣,可能会有高低压连接、工艺管道内部流体性质变化、温度变化等影响,因此石油化工装置工艺管道对材料的要求也不尽相同。大型的石油化工企业会让专业技术人员根据不同的工艺管道的工作条件选择合理的材料使用,使得工艺管道既可以满足压力、温度、流体性质的要求又可以合理利用材料节约成本。但是有部分小型企业,对于工艺管道的材料构成不够重视,又为了节约成本大幅度的减少优质材料使用,使得其部分工艺管道承载力不足,带来极大的安全隐患。

2针对工艺管道设计现状的几点应对措施

石油化工装置工艺管道布置密集,储运物质多为易燃易爆、有毒有害物质,一旦发生事故就会带来极大的损失,这就要求我们必须做好其设计工作,保证它的设计安全[2]。在进行工艺管道的设计时,不仅要解决工艺管道所面临的恶劣工作条件,还要针对工艺管道设计的缺陷和问题提出相应的解决方法,防止出现大的因工艺管道设计缺陷引发的安全责任事故。接下来我们将要针对当前石油化工装置工艺管道设计现状提出几条相应的解决办法。

2.1设计完善的工艺流程

好的工艺流程设计不仅可以方便工艺管道设计,也有利于生产出优质的石油化工产品。石油化工企业必须要按照自身的实际条件,参照相应的化工企业,并且要综合考量各个工艺流程的建设成本、维护费用、安全性等因素。尽量选择一条流程优化、技术领先、安全环保的工艺流程,为工艺流程加上生产安全和生产质量的双保险。另外,在进行工艺流程设计的时候一定要遵守相关的法律法规和行业规范,一定要注意进行相应的消防设施的设置,对于化工生产产生的三废一定要有合理的处理措施。完善的工艺流程,可以使得工艺管道设计更加容易进行,也可以使得石油化工企业更好的生产。

2.2做好化工装置的布置

各个化工装置用工艺管道连接,因此化工装置的布置设计将会直接影响石油化工工艺管道的设计。所以在进行化工装置的布置时一定要遵守制定完成的工艺流程来合理安排化工装置的布置,合理安排化工装置的布置空间。在布置高危化工装置时一定要遵守国家制定的标准规范,保留应有的安全距离[3]。

2.3做好工艺管道设计的组织

工艺管道的设计国家基本已经健全了相应的规范标准,设计时参照相应的规范标准设计就可以达到要求。但是在实际的设计过程中,石油化工装置工艺管道的设计工作周期短任务大,在设计过程中需要设计人员的通力配合,做好组织协调工作,防止因为设计时间短而忙中出错,导致一些不合理的设计。做好设计人员的协调工作可以让他们有序的做好各自的设计工作,尽量规避设计偏差风险[4]。科学合理的组织设计方案的制定可以行之有效的加快设计进度,提高整体的设计质量。另外在进行石油化工装置工艺管道设计时可以采用计算机模拟技术,运用三维设计技术对工艺管道进行立体模拟,防止设计出现问题,可以使设计完成后的精确度大大提高。最后设计方案制定后一定要通过工程师评定,以便于查漏补缺,使方案更加完美。石油化工工艺管道设计和工艺流程设计、化工装置布置设计均有较大的关联性,这就需要相应的设计部门进行有效的信息交流,及时完美的做好整个设计。

2.4做好管架设计

当前的石油化工装置工艺管道使用较多的管架是弹簧管架,然而弹簧管架其自身有很大的质量缺陷,弹簧管架中的弹簧使用寿命有限,极易带来安全隐患,因此虽然短期内弹簧管架的稳定性确实较为优秀,但是我们还是要逐步减少对弹簧管架的使用,对已经使用的弹簧管架一定要多加监管。针对工艺管道和管架相对运动,使得工艺管道和管架的连接不够紧密的情况,一定要注意安装相应的锁定装置,减少工艺管道与管架的相对运动。同时可以考虑将工艺管道沿塔铺设,这样不仅可以加强工艺管道的稳定性,还能减少承重管架的使用,并且能极大的缩短工艺管道的长度。2.5优化材料的选用要根据高低压连接、温度变化、工艺管道内部流体性质变化等不同的恶劣工作条件,让专业人员有针对性的选择合理的材料使用,使得工艺管道既可以满足压力、流体性质、温度的要求又可以合理利用材料节约成本。需要根据工艺管道的工作条件选择合适管材,同时也要加强对小型石油化工企业的监管,防止它们在工艺管道选材上偷工减料,以次充好。

3石油化工装置工艺管道安全设计

工艺管道设计因其重要性,安全永远是放在第一位的,它的设计必须要安全且便于操作。进行相应设计时,选用的阀门、管道、管件等构件必须符合要求。对工艺管道的设计应该充分考虑到抗震、抗裂等破坏。一定要对工艺管道高温、失稳、腐蚀性的工作条件有直观认识并将这些要素考虑进设计中去[5]。工艺管道上必须按照相关要求安装安全可靠的安全阀、防爆膜等安全防护措施,同时也要有相应的检查仪表、报警装置。针对自然灾害如:雷电、冰雹等破坏一定要提前有防护措施。工艺管道的几个关键点,例如:取样、废弃物排放等关键点一定要设计相应安全措施。输送高危险介质的工艺管道不可以经过无关建筑,同时多个工艺管道交错处一定要按照相关规定留足距离,热料管不可与易燃料管道相邻,助燃料管道与可燃料管道间距需大于2500mm。工艺管道的连接除特殊情况外,一律采用焊接,输送有毒物质的工艺管道不可用活接口,不同工艺管道的连接点一定要采用高压管道的要求配置阀门。

4石油化工装置工艺管道合理性设计

石油化工装置工艺管道设计的合理性,会对工艺管道的安装和后期维护产生很大的作用,并且有利于石油化工的高效产能,接下来将介绍工艺管道的合理性设计[6]。

4.1工艺管道材料等级连接点合理性设计

在石油化工工艺管道的设计中经常会有不同压力、不同温度的工艺管道的连接点。这类连接点的设计要采用苛刻条件原则,即哪边的工艺管道对管道材料的要求高就采用哪侧的标准设计。

4.2塔与容器的工艺管道设计

进行塔与容器的工艺管道设计时,不仅仅要满足它们的工艺要求,还要考虑到建成后的操作和检修方便。例如分馏塔和汽提塔之间的调节阀一般安装在汽提塔入口位置。

4.3泵与工艺管道的合理性设计

泵是一种回旋机械,当泵嘴受到管道的推力作用时会与转轴发生相对偏移,因此在进行设计时一定要将泵嘴的受力限定在允许的范围内,防止出现安全隐患。

5结语

化工工艺设计篇5

在石油化工企业中工艺管道设计属于基础内容,因此其设计是否合理就显得异常重要。对于工艺管道设计来说,工艺流程十分重要,合理的工艺流程设计不仅可以防止工艺管道出现过多冗余情况,还能有效降低投入成本,减少安全隐患。但不少石油化工企业经常为了缩减投入成本,不设计工艺流程,一切工作都照搬其他企业,这样就导致工艺管道质量较差,存在安全隐患,如很多有害物质在未经处理以后就被排放出去,这样也就导致生产风险加大,严重违法国家相关规定。在化工装置布置中,很多企业可以增加管道数量,致使管道过于密集,如果出现事故将给企业带来毁灭性灾难[1]。管道路线设计属于设计重点,不少小型石油化工企业并不遵守国家规定,总是存在路线设计不合理情况,致使安全风险不断涌现。在管道管架设计上也存在过于简化现状,所应用大管架类型十分有限,难以保证管道安全性与稳定性。此外,管道材料选择也存在问题,不少企业并不重视管道材料,很少使用优质材料,致使工艺管道承载能力下降,安全得不到保证。

2石油工艺管道设计的要点分析

2.1确定工艺流程

针对部分石油化工企业不重视工艺流程设计的情况,要解决这一问题,首先就要求石油化工企业管理者学习与了解工艺流程设计的重要意义,并根据企业实际情况确定施工成本与维护费用,构建合理的流程,注重先进技术的应用,强调环保工艺的融入[2]。同时,在工艺流程设计阶段还要遵守国家相关规定,运用合理的消防设施,做好工业三废处理工作,以便促进石油化工企业发展。

2.2合理布置化工装置

合理的布置化工装置有利于做好石油化工工艺管道设计工作,因此,布置阶段应根据工艺流程完成化工装置布置工作,确定布置空间,并严格依照国家法律法规办事,保证安全距离。

2.3明确工艺管道设计机构

石油化工装置工艺管道设计所需时较短,人员较多,经常需要多名设计人员配合才能完成工作,为减少设计出错,就要明确工艺管道设计机构,要求所有工作人员各司其职,坚守岗位,这样就可以防止在设计中出现偏差。确定合理的组织设计方案,以便提升设计质量。同时,在工艺管道设计期间还要注重先进生产技术的应用,如计算机模拟技术等,能够显著减少设计问题出现,提高设计精度。此外,在设计方案拟定以后应要求专业工程师加以评定,弥补不足完善设计方案。

2.4选择优质材料

在选择工艺管道材料时,应参照高低压连接情况,确定温度变化,并根据工艺管道液体性质等确定最佳材料。相关工作人员要选择的工艺管道不仅要满足一定压力,还要符合流体性质,更要达到一定温度标准,只有这样才能缩减成本,选出合理管材。同时,相关部门也要做好对小型石油化工企业的监督管理工作,避免其在材料选择上出现偷工减料情况。

3石油化工装置工艺管道的安全设计与合理设计

3.1安全设计

安全设计属于首要内容,因此在工艺管道设计阶段应注重安全性。尤其是阀门、管道等部件的设计应达到相应标准,并进行抗震、抗裂设计。同时也要将温度是否合理、是否具有腐蚀性都加入设计考虑范畴[3]。为进一步保障工艺管道安全,还要将安全网、防爆膜安装好,并安装检查仪表与报警装置等,在异常天气到来前做好工艺管道防护工作。此外,在设计阶段还要对关键点进行实地考察,减少安全隐患,如输送高危流体工艺管道避免经过建筑物,如果有工艺管道需要交错,就要留足距离,确定是否两管道能否相邻,一定要避免与易燃料管道相邻。

3.2合理设计

在工艺管道设计中难免会出现很多不同压力与不同温度管道相连接的情况,这就要求在设计阶段坚持服从高要求的原则,也就是说哪条工艺管道使用的材料要求越高就要服从于哪种设计。在塔与容器管道设计中,除了满足一定工艺要求以外,还要设计便于操作与检修的工艺,减少难以维护的弊病。此外在泵设计时应保证泵嘴受力不超出极限,以此避免安全事故发生。

4结语

化工工艺设计篇6

【关键词】化工工艺设计;安全问题;对策

1引言

化工产业是国家整个工业体系当中非常关键的构成部分,在工业进步和繁荣发展方面的影响力非常突出,不过化工产业也是一个存在很高危险性的产业,生产过程当中运用了很多的化学物品,处理不当很容易威胁工作人员的身体健康,也容易造成重大的安全事故,所以做好化工工艺的科学设计是非常重要的。在化工工艺的具体设计环节,应该坚持从生产现状出发,立足实际动态调整和优化化工工艺的整体设计方案,最大限度地减少危险行为,降低安全事故的发生率,妥善处理安全问题,并为化工安全生产目标的实现提供强有力的支持。

2化工工艺设计概述

化学行业是一个特殊行业,因为生产经营比较特殊,所选用的材料具备一定的危险性,因此,在行业与企业发展过程中存在一定的安全隐患。因此,对于化工生产来说,首要任务是做好科学有效的规划,设计合理科学的工艺流程,以便为进一步的化工安全生产夯实基础,把风险和问题扼杀在摇篮中。从技术角度分析,化工工艺设计的重点内容是借助工艺计算等多元化方法,完成对工艺流程图的绘制工作,具体涉及布置设备、工艺流程和设置管道这几项内容。首先,提供设备图纸的有关参数,指出化工工艺控制上的要求,从而为专业仪表选型提供有效参考;其次,初步完成工艺流程图的设计,并且绘制出设备布置的初稿;最后,根据设备布置图纸,完成管道布置任务。在这样一个复杂的流程体系当中,每个部门应该团结协作,提高配合度,共同为化工工艺设计质量提升提供支持。从生产角度分析,化工工艺的实施就是把化学原材料制成化工产品的生产过程,而在这一过程中要采取一系列化工操作方法,其中,对于化工操作方法的比选与规划就是化工工艺设计。最为基本的工作流程是:首先完成原材料的提纯等相关工作;其次设计好化学反应,当然这个阶段也是安全问题频发的环节,需要做好重点考虑,综合考量原材料性质、转化设备、产物特性等各种因素,发现安全风险并进行针对性处理;最后则是对成品进行再加工、筛选、包装等,进而生产出符合规定的安全化工产品。在分析化工工艺设计的过程中,可以立足不同层次和角度,以便为进一步的安全生产提供良好的支持。

3化工工艺设计的主要特征

通过对以上化工工艺设计进行综合研究与分析,可以得到的一个重要结论就是化工工艺表现出全局性、系统性与创新性特征。在化工工艺的实际设计环节,也要做好对设计工作特征与规律的总结分析,从而为化工生产活动提供支撑和保障。化工工艺设计的主要特征表现在以下几个方面:第一,设计过程的复杂性和设计条件的多元性。因为要从整体角度出发,考量后续生产过程的很多可能性,因此,在化工工艺设计的开始阶段要根据各类条件参数,做好流程图纸的设计工作,并在这一过程当中考虑到环境、温度、液压、设备等应用条件,最终确定出完整的工艺设计过程。不过要注意的是设计条件并非一成不变,应该贯穿生产全程且进行持续性的调试和动态优化。第二,所需装备的独特性。化工产品的独特性决定了在生产产品的过程中对设备有着极高的要求。化学产品需要的生产环境要求高,所以运用的各项设备装备应该拥有优良的生产条件,迎合产品生产要求,于是要对设备装置进行科学化和针对性设计,保证设备装置的适应性与独特性。第三,设计工作量大,成本较高。在化工工艺设计当中,要注意结合差异化原材料设计出与之对应的参数与原理等,同时,强调各个环节密切衔接,在确定了上一环节工序之后才可以以此为依据设计下个环节的参数与流程。不过考虑到具体生产当中往往存在极大的变动,因此,在生产中要始终把握好需求,做好更新设计,这样的做法无疑会增加工作量以及成本预算,也容易带来损失和一定的不安全后果。

4化工工艺设计的要点

化工工艺设计在化工产业发展中发挥着非常突出的作用,明确设计工作的要点是确保化工生产活动有序进行的关键,也能够为后续工作提供明确的方向。第一,处理原料。在设计化工工艺时,处理原料是不可忽视的基础环节,在这个一过程中需要运用行之有效的策略,同时,依靠化学处理技术,把原材料加工处理成满足化工生产需求的材料。在具体工作的实施当中要求工作人员把不同物料的特征特性结合起来,然后进行粉碎、净化、提炼等,最终达到化工生产标准。第二,化学反应。化学反应是化工工艺设计当中非常关键的环节,这就对工作人员提出了很高要求。工作人员需要依托化学反应顺利完成工业生产任务,不过在这一过程中要重点关注在氧化、还原、分解等不同条件之下的化学反应效果,在特定温度条件支持之下推动原料转化,让生产出来的物料满足化工生产需要。第三,制造产品。在依托化工技术进行化工产品制造时,应该运用特定设备完成生产任务。工作人员在处理好原料之后,要注意把混合物分离开来,积极运用具备特殊功能的化工设备,完成原料的化学转化,体现化工工艺的功能优势。

5化工工艺设计中存在的安全问题

化工工艺设计涉及非常复杂的工作流程,在这一过程当中,因为涉及很多的不确定因素,需选用各种各样的材料和设备,所以出现安全问题和风险的可能性是非常高的。想要真正意义上防范安全风险,必须客观总结目前在实际设计工作当中存在的安全问题,为提出解决策略提供相应依据。第一,设计路线问题。化工工艺设计当中往往会涉及多个工艺路线,不同的路线选择所得到的结果也不相同,在路线的设计和选择方面很容易出现不匹配和不准确的情况,也会因此威胁生产安全,甚至是出现严重的安全事故。第二,反应装置问题。在化工反应装置的设计和选择方面,因为没有做好不确定性因素的总结,在设计中存在不合理之处,无法对其中的安全问题进行控制,再加上在装置设备的运行过程当中没有做好科学管理以及维修维护,导致设备使用寿命缩短,在设备使用过程中容易出现安全问题,造成时间和资源的浪费。第三,物料管理问题。原材料质量不过关轻则为生产出来的化工产品质量带来不良影响,重则伤害化工设备、威胁生产安全,出现破坏性影响。另外。在原料管理方面因为在运输与存放等方面没有设置规范化的标准与要求,常常因为管理不善危及工作人员的生命健康,并为企业带来经济上的损失。第四,管道安全问题。化工生产中往往要运用专业管道做好生产必需品的运送工作,不过大部分材料是危险品,一旦出现管道破裂等问题会造成危险品泄漏,出现化工安全事故。此外,在管道的连接处存在安全隐患,在密封性上有待提升。

6化工工艺设计中安全问题的解决对策

6.1做好工艺路线安全设计

科学设计以及选择化工工艺路线是化工工艺设计环节需要高度重视的安全问题,做好这一环节的安全控制可以从源头着手加大安全把控力度,在维持化工生产持续性的同时,也能够为企业创造更高的经济效益。为切实化解工艺路线设计当中的安全问题,一方面,要对工艺设计当中存在的安全问题进行有效识别,考量化工生产实践当中有可能产生的安全隐患和风险问题,并给出对应的解决和应对方案。设计人员需要做好对化工生产工艺全程与相关配套设施的细致检查工作,以便进一步确认危险因素,了解安全问题出现的方式与途径,针对性提高工艺设计安全等级。另一方面,设计人员需要科学选取稳定性强和技术相对成熟的化工工艺设计方法,选取对压力、温度等相关条件要求不高的化学反应方法,并且配置好安全减压降温等相关装备,维护工艺操作的安全性。除此以外,应该针对容易出现安全问题的关键节点与关键部位开展必要的双保险安全设计,选用最高标准设备,满足持续有效生产要求,突出科学化的化工工艺路线的优越性,提示设计人员把路线安全设计作为工作基础和重点。

6.2确保化工反应装备安全

在化工产品生产过程中,往往会应用各种各样的化工反应设备,设备的选择和操作是重点,但是实际工作当中也存在着很大的安全威胁,一旦出现选型不当和设备管控不力的情况,就会出现严重后果。在化工反应装备的安全管控当中要做到以下几点:第一,在化工工艺设计环节要注意结合差异化化工反应机理,选取最为恰当的反应器类别与规格,当然也要从适应能力、操作便捷性、设备运转效果、维护简洁性等诸多角度出发开展全盘研究。在化工反应装置材质的选择方面需要尽可能选取耐腐蚀能力强与结构强度高的材料,确保反应装置使用寿命,提高抗磨损效果。第二,将反应装备的控制条件、内部构造、生产安全特性作为突破口,对工艺设计安全方案进行优化调控,如对反应温度与压力条件进行科学控制,保证进料量与加热速度符合生产要求。第三,化工反应装置属于化工生产的核心装置,在装置运行过程中本身就会面对很多的风险以及极大的破坏,这就需要工艺设计人员在反应器设计以及型号选择过程中考虑最大安全事故因素与可控性,积极提出安全保障方案,完善配套设施,并制定出应急预案,从而降低反应器安全故障和安全事故的发生率,保证工作人员的安全以及企业的生产效益。

6.3加强化工原料安全管理

化工工艺设计的根本目的在于为生产活动的有序开展提供有效支持,最大化降低安全事故发生率,生产出高质量的化工产品,满足目前日益提高的产品质量和性能要求。对于高质量化工产品的生产来说,化工原料的安全和质量是最基础和重要的影响因素,只有确保原料安全和质量达标,才能确保化工工艺设计应有作用的发挥,从源头着手提升产品质量。在化工原料的安全管理与质量控制过程中,首先应该结合化工原料的物理特征、化学特性等确定对应的存储规范和操作流程。例如,构建专门的冷库存放要求在低温下保存的化工原料;针对化学性质不稳定的材料,在包装方面需要设置专业的泡沫垫以及紧固件,避免装卸环节因为膨胀问题诱发材料泄漏等安全事故。其次要加大对化工原料进出的管理力度,尤其是对于易燃易爆和存在剧毒性的高危险原料,应该构建一个针对全过程的监督管理工作机制,并且指出各个工作环节都要有明确责任人,细致记录进出与耗用信息,为接下来的追踪研究打下基础。最后在原料投产之前应该完成危险评估工作,结合存储与投料方法,充分考量有可能出现的偏差,构建预防与紧急安全预案。

6.4有效完善管道安全控制

在一个完整的化工工程设计体系当中,管道是不可忽略的一部分,不单单是各类流体材料的运输通道,还是对各个化工设备进行有效连接的桥梁。一般来说,管道当中各种各样的流体介质都表现出极强的可燃可爆与腐蚀性,还有一些介质有剧毒,对管道安全构成威胁,影响化工工程设计安全和生产活动的开展效果。部分管道承受力也相对较低,在高温高压的情况之下,遇到腐蚀性强的介质就会出现腐蚀与机械损坏问题。此外,一些管道因为长时间没有得到维护管理,密封性大幅度降低,很容易造成介质溢出的情况,从而引发安全问题。面对此类情况,在化工工艺设计当中,应该科学选择管道材料,在管道的分界阶段应该选用硬度适中的金属,并依照规定严格做好管道运行中可能出现问题的评估。化学工程师要加强对管道泄漏根源的研究,并在此基础上确定具有针对性的解决方案;严格剖析化学物料为管道运行安全带来的影响,结合物料的性质选择对应的管道材料,消除管道运输中的安全风险;考虑管道运输中的气液共存问题,解决柱塞流等难题,维护生产安全。

7结语

随着人们对安全问题重视程度的提高,安全意识也逐步渗透于不同的行业。在化工工艺设计当中,安全问题是核心问题,只有关注并且处理好安全隐患,才能降低安全风险,减少安全事故,生产出高质量的化工产品,促进整个行业的发展。化工工艺设计是烦琐复杂的,其间要考虑的问题有很多,其中安全问题是要着重考虑和研究的内容,只有充分识别风险,并采取科学有效的风险防控措施,才能确保化工企业安全生产目标的实现。

【参考文献】

【1】张洪武.试论化工工艺设计中危险因素的识别控制[J].现代盐化工,2020,47(4):53-54.

【2】陈建燊.探讨化工工艺设计中安全危险问题及控制对策[J].建筑工程技术与设计,2020(28):3822.

【3】母冬梅.化工工艺设计中安全危险识别及控制[J].化工设计通讯,2020,46(8):79+85.

【4】梁天池.基于化工工艺设计的安全问题及节能环保方法分析[J].中国化工贸易,2019,11(33):33.

【5】左美兰,闵鑫,王金苹.探讨化工工艺设计中安全危险问题及控制对策[J].化工设计通讯,2020,46(7):115-116.

【6】芮国芬.化工工艺安全设计中的危险因素以及解除途径探索[J].现代工业经济和信息化,2015,5(1):40-41+99.

【7】闵鑫,王金苹,左美兰.化工工艺设计中的安全问题及控制[J].化工设计通讯,2020,46(7):89+108.

【8】张鑫.化工安全设计在预防化工事故发生中的作用[J].化工管理,2020(17):89-90.

化工工艺设计篇7

当前化工工业发展迅速,化工工艺生产中出现的问题日益突出,而要解决化工工艺生产中的安全问题,要先提升化工工艺设计上的安全性,如何在源头控制安全隐患,确保化工产品具备较高质量,这是目前急需迫解决的问题。

关键词:

化工生产;工艺设计;安全隐患;措施

1化工工艺设计概述

设备布置、工艺流程和管道布置是化工工艺设计的3个重要方面。化工工艺设计的主要内容是通过工艺计算绘制工艺流程图,提供给设备专业绘制设备图纸的相关参数,并提出工艺控制方面的参数供自控专业仪表选型,然后工艺专业根据工艺流程图完成初步的设备布置图,最后由管道专业结合设备布置图进行管道配管并完成最终的管道布置图纸。

2化工工艺设计中安全危险判断的重要性

在化工生产中,化工工艺安全设计对生产的质量与效率有着较大的影响,在对安全危险进行分析与识别时,可以找到危险因素,并及时消除安全隐患。化工工艺设计中安全危险的判断对化工生产的安全性有着较大的影响,在危险分析时,需要结合以往经验对常见的危险因素进行汇总,制定出有针对性的解决方案,从而提高化工工艺的安全性能。工作人员还要对化工工艺的危险等级进行分析,深入了解危险因素带来的损失,从而制定出有效的防护措施。在制定化工工艺时,应站在安全生产的角度考虑问题,加强安全管理,做好化工工艺设计安全的评价工作。在分析化工工艺安全设计中存在的危险时,还要考虑到化工原料本身的性质以及容易发生的化学反应,然后加强对化工原料的安全管理,保证化工工艺流程处于安全的环境下。

3当前化工工艺设计中存在的安全问题

化工工艺过程是一个复杂的过程,它包括工艺物料、工艺路线、化学反应装置、管道及阀门、电气等不同的方面,通过实践工作,我们总结出以下几个方面化工工艺设计中存在的安全问题。首先,化工工艺流程设计没有充分全面的考虑实施整体过程。化工工艺流程是一个整体的过程,对于安全问题的考虑要从整体角度出发,不能只考虑其中的一个或者几个地方。对于整个实施过程来说,要整体布局,把安全问题贯穿到每一个环节当中,综合来对其进行把控。第二,对于化工产品存放的安全问题。化工工艺的产品有些还是有一定危险的化工产品,对于这些产品的存放要注意安全性。一个是产品自身存放的安全,不能让这些产品出现损坏的情况,另外就是对于这些有毒有害物质的存放,不能影响周边的环境及人员。这两方面的安全问题都应该给予重视。第三,是在流程实施过程中存在的安全隐患。在化工工艺设计中,需要考虑多方面的安全问题。比如原料的安全,过程中贮存品的安全,以及实验过程的安全等。另外一个方面是在过程中人员自身安全的保障问题,生产人员自身的安全也需要注意。第四,是对流程中存在的贮存品的安全问题。化工工艺的过程涉及到很多复杂的化学反应,稍有不注意的地方就可能出现火灾或者爆炸等情况。贮存品的安全保障工作就格外重要。首先要保障这些物品的生产是安全的,可以生产出符合要求的产品,另一方就是注意这些物品的变化,如果出现异常情况要及时给与控制。

4危险识别与控制

所谓危险因素就是生产中的事故隐患,如何保证化工工艺设计安全,需要从以下几个方面把关:(1)工艺路线在化工工艺设计中,一种反应通常有好几条工艺路线。所以采用哪条路线才能消除或减少危险物质是首先要考虑的问题。(2)工艺物料应从其理化性质来辩识物质危险性,如:化学反应活性、稳定性、燃烧及爆炸特性、毒性以及对健康造成危害等方面进行分析和辩识。(3)化学反应装置作为整个产品生产的核心,一般通过反应才能得到所需的产物,但在反应时往往会带来许多危险性因素,因此,在反应器的设计和选型前,要考虑到发生最严重的事故是什么,如若发生事故,在反应器中导致失控反应的有哪些,对搅拌器有什么何影响等。(4)管道及阀门的设计易爆、易燃、腐蚀和毒性是管道输送的物料物理特性,作为控制流体在管内的流动的阀门,具有以下几个功能:启闭、调节、节流、自控和保证安全。因此针对介质物理特点,管道的安全问题特别重要。这也要求设计者要把工艺要求与阀门特性统一考虑,选择合适的阀门。结合实际的使用经验选择管道和阀门的材质,合理布置管道,防止管道振动。(5)电气设计电气设计中,应根据实际情况,按照工作环境是否属于爆炸和火灾危险环境、危险程度和危险物质状态的不同,采取相应的措施,尽量把大部分电气设备,特别是正常运行时发生火花的电气设备布置在危险性较小或非爆炸危险的环境;同时应尽量减少防爆电气设备的使用量;减少携带式电气设备;同时也要做好避雷设备的安装工作,减少自然力量对电气造成的损害。

5结语

总而言之,化工工艺设计是化工生产得以实施的基础,要及时发现设计缺陷并加以改进,以达到控制和防止事故的发生,保证各方面的安全。

参考文献:

[1]陈奉孝.化工工艺设计中安全危险的因素及措施[J].化学工程,2011,(6).

化工工艺设计篇8

关键词:工艺设计;工艺安装;化工工艺

在社会持续发展进步的背景下,市场对化工工艺有着更高水平的要求,这也是我国化工工程方面取得重大发展成果的主要原因之一。在此期间,我国现阶段的化工行业领域涉及到诸多不同类型的项目,因此在化工工程中需要提高对化工工艺生产安全性的重视程度。由于部分化工工程在生产过程中发生安全事故的可能性相对较高,社会各界针对化工工业安装设计方面给予的关注程度更高,所以需要受到现代化工企业的高度重视。

1化工工艺及化工设备概念简述

一般情况下,化工工艺主要是指通过化工作业方式进行生产的相应技术。通过化学反应将准备好的原材料转化为目标化工产品的过程[1]。在此期间,化工工艺主要包括三方面内容:即针对原材料的处理、化学反应过以及产品精炼提纯过程。化工设备主要是指化工生产过程中需要应用到的各种生产设备,近几年间,由于我国经济市场发展速度十分迅猛,化工设备和化工工艺在一定程度上受到影响,化工领域也因此取得前所未有的成绩。与此同时,化工工业在当代市场发展中的应用范围变得更加广泛,在消费市场中具有十分可观的发展前景。

2化工工艺设计及工艺安装的重要性

提升现有化工工艺设计水平和安装技术能力,可以为化工企业的未来发展提供积极的促进作用。通过更加科学的安装和设计方式,能够全面提高化工产品的市场竞争力和实用性能,保证化工产品的检修速度和生产效率能够得到更为显著的提升,在一定程度上为化工产品生产安全性提供可靠保障[2]。在此基础上,还能够为化工工艺品生产的总体质量和生产效率提供有效保障。

2.1提升化工产品实用性

对于传统模式下的化工企业而言,自身购买的大部分化工设备会被直接应用到各种化工生产作业中,在正式使用前并不会经过足够严格的设计分析。因此,在实际应用的过程中往往会出现或多或少的生产问题,对化工产品的最终生产质量造成直接影响。在现代社会不断发展进步的背景下,人们对现有工艺产品的工艺水平要求越来越高。因此,产品的实用性需要受到企业的重视,只有保证自身化工产品的实用性,才能够保证企业未来的产品竞争能力,争取更多的市场份额,保证自身发展空间[3]。在这样的背景下,当代化工企业必须引进更多专业的化工技术设备,通过这种方式提升自身的产品生产水平。在此期间,为保证自身的工艺产品在实际销售过程中可以占据更多的市场份额,还需要企业管理者对现有市场的实际需求进行分析,对自身的产品工艺设计方案进行精化处理,通过这种方式保证自身产品的实用性,借助这种办法提高自身产品在市场中的竞争力,保证企业稳定的发展状态。

2.2提升化工作业的检查及维修工作效率

在当代社会高速发展的背景下,化工企业的生产经营需要做出相应改变。但是,化工企业在实际发展过程中需要以大量的资源消耗为基础。因此,需要集中自身的劳动力才能够保证自身的正常生产状态。对于化工企业的经营和运行而言,还会涉及到诸多不同类型的生产项目,所以,为进一步保证自身的化工产品生产质量,需要在实际生产过程中提高自身对化工设备的检修速度[4]。对于化工行业而言,其主要特色是在生产经营过程中会消耗大方向的化工原材料,如果自身化工设备的检修工作效益较低,就会使企业的化工产品生产成本大幅度增加。在这样的情况下,提高设备运行期间的检查工作效率和维修效率,能够有效降低企业的总体生产成本。在保证生产设备出现运行故障概率处于一个较低的水平时,化工生产设备可以长时间处于正常运行状态,进而达到有效降低安全生产事故的目的,为企业的经营提供稳定性保障,全面提升化工企业的总体生产速度和生产水平。

2.3提升化工企业生产活动的实际效率

化工企业中的设备设计人员,在工作过程中需要结合所在工厂的实际情况,对需要进行的生产活动需求进行全面了解,通过对自身化工工艺的改造处理,提升生产效率[5]。在对固有工艺设计方式和工艺安装办法进行改善时,设计人员需要对设备运行阶段的合理性和科学性进行充分考虑。通过这种方式,对市场需求进行计算,并明确自身生产过程中的产品要求,将其与与市场要求相结合,在保证自身产品质量的前提下,全面提高化工产品的实际生产效率,通过这种方式为企业营造更多经济效益和社会效益,为企业的长远发展提供保驾护航的作用。

3化工工艺设计现存问题

截至目前,我国大部分化工工艺生产设计方面缺乏系统性,在设计方面存在较多问题,并且由于化工工艺设计问题对化工工业产品质量和产品生产效率造成的影响较大。在这样的情况下,为保证化工企业的产品生产效率能够得到有效改善,需要针对固有化工工艺设计中存在的各种问题进行全面的科学分析,有针对性地处理好各种设计问题,采取相应处理措施,通过这种方式为化工企业的未来发展空间提供稳定性保障。

3.1生产安全性问题

在化工企业进行化工生产活动的过程中,会涉及到诸多复杂的不同类型的生产原材料,如果在生产中出现安全事故,则会造成走大规模的安全事故,造成的影响较大。因此,当代化工企业在生产活动中,需要以安全至上为最主要的生产原则,严格遵循所有安全生产要求,保证生产环境安全。在此期间,化工设计属于为化工设备提供安全稳定生产作业环境的主要条件之一,对于设计方案的质量而言,会对化工设备的实际运行造成直接影响[6]。因此,化工企业需要充分认识到工艺设计工作具有的关键作用,并提高重视。在化工企业进行工艺设计的过程中,企业设计人员首先需要对生产过程中可能面对的各种安全问题进行充分考虑,同时还要对企业实际生产经营和发展期间的经济效益做出充分考量,从根本上进行分析,高度重视化工企业的生产活动安全问题,同时这也是保证企业生产经营效益的另一种体现。一旦生产过程中出现安全生产事故,不仅会导致企业损失较多化工生产设备,同时还会对一线工作人员形成更为严重的生命财产威胁,对企业自身的经济发展也有着非常严重的影响,不利于企业经营的稳定性要求[7]。在企业进行生产作业的过程中,需要涉及到的各种生产原材料均具有易燃易爆或者含有剧毒的特点。因此,在工艺设计过程中,企业设计人员需要对所有待用原材料的特性加以安全测试,对其最终性能做出充分了解,并以最终检测结果作为后续阶段的设计参考数据。以此为基础,对工艺设备的阀门、线路等环节的设计工作进行科学布置。通过这种方式,保证设计方案能够更加符合生产经营的实际需求,全面降低企业在化工产品生产过程中需要面对的安全隐患,保证企业生产的总体经济效益。控制并降低危险物品的使用量,属于设计人员在对工艺路线进行设计时首先需要考虑到的问题。无论在工业路线的设计阶段的工艺设计有多么科学严谨,在实际生产过程中均会涉及到危险品到生产使用,因此,在设计过程中一旦发现需要面对危险品的使用情况会对正常生产经营活动造成严重影响,就需要及时对方案进行修改,以此保证生产线路的整体安全性,保证化工企业生产经营处于稳定状态。

3.2化工工艺管道安装注意事项

化工产品的生产过程中,首先需要安装化学工艺管道,在此期间会涉及到刷量较多的安装环节,当设备正式投入生产并使用一段时间后,还需要对管道设备进行定期检查和专门维修。在设备安装的初期阶段,现场安装人员需要提前对管道的材料有进行检查验收,对管道材料的密封度和质量进行严格检查,以此保证管道材料规格能够符合化工产品安装的要求标准[8]。与此同时,还需要进一步保证管道安装作业时的施工质量能够满足管道使用要求。在实际安装阶段,需要给予管道线接焊接工作更高程度的重视,必须保证在焊接过程中严格按照所有的相关规定和施工规范要求,运用正确的焊接方式完成这项工作。在上述内容外,完成管道焊接工作后,还需对焊接位置进行再次检查,保证焊接缝的施工标准能够符合相关规定。在管道安装作业完成后,工业产品的生产活动还会涉及到诸多不同类型的具有腐蚀作用的物质,因此还需要为管道做好相应的防护工作,保证管道不会在使用过程中出现被腐蚀的情况,影响到化工产品的正常生产。

3.3生产设备安装工艺问题

化工工业设计过程中,企业设计人员大多比较重视前期阶段的设计工作,对后期阶段的安装环节缺乏关注,这种情况会对设备的后期使用造成直接影响。如果安装过程中出现差错,就会对设备的正常使用造成直接影响。无论设计环节的设计水平多高,都无法达到理想的使用效果。与此同时,化工设备后期阶段的投入也会对企业正常的生产经营活动造成较大影响。所以,需要化工企业提高对设备的设计重视,同时还需要提高对设备安装环节的重视,保证所有安装环节具有更高标准的科学性,确保所有设备在安装后,都能够达到相应的使用要使用要求。在化工生产设备安装作业完成后,既需要对设备安装的最终效果进行全面检查,同时还需要对设备的具体使用情况,进行定期维修和养护工作。在设计环节中需要充分考虑到化工设备的检查和维修工作是否存在同时进行的可能性,以此保证后期阶段的维修与检查工作能够更加简单易行。

4化工工艺设计与工艺安装的未来发展方向

能源消耗以及成本投资属于化工企业在发展过程中最为关注的问题,因此,降低能源消耗水平能够为化工企业创造更为可观的经济利益,属于化工行业在未来阶段的主要发展趋势之一。通过对化工工艺的改进,实现化工产品生产期间的能源消耗控制,也能够为化工企业创造更为可观的经济效益和社会效益。与此同时,这种降低能耗的化工创意方式还可以保证化工企业的生产绿色化,与国家正在倡导的环境保护政策相符合。这种通过控制能源消耗的处理方式能不仅能够降低企业在生产成本方面的投入,还可以有效帮助企业提升自身的产品生产效率,增强企业在市场中到竞争实力,拓展企业未来发展空间。在现代化工企业高速发展的过程中,不仅需要消耗大量能源,并且在生产过程中还会产生大量杂质和气体,这些杂质和气体的排放,均会对环境造成较为严重的污染。随着我国可持续发展战略的持续推进,人们对自身生活水平质量的要求不断提高,绿色健康的生活理念深入人心。在这样的背景下,化工企业想要保证自身的未来发展空间,需要在能源消耗方面加大研究力度,引进更加先进的空气净化设备,同时将自身生产经营产生的废物进行再次回收利用,充分运用各种生产资源,达到降低环境污染的效果。与此同时,在实际应用过程中,还可以借助定期培训的办法,提升自企业内所有工作人员的生产环保意识,保证自身工艺设计和安装向绿色化方向发展。

5结语

综上所述,化工工业设计,安装环节属于化工企业在实际生产过程中的关键组成部分只有从根本上保证产品的生产质量,才能够进一步提升产品生产效率,减少生产时间方面的成本支出,保证生产安全性。在此期间,还需要不断促进自身生产技术的发展与进步,为企业营造更为可观的社会效益和经济效益。在此基础上,随着我国各领域科学技术的不断发展,化工企业也需要向自动化方向前进,因此,现代化工企业在生产过程中,需要将自身的工艺设计和安装工作进行全面改进,强化员工的专业技能培训,提升员工专业素质,通过这种方式,促进企业自身的健康可持续发展状态,保证企业的稳定发展状态。

参考文献:

[1]吴建伟.化工工艺中的设备安装设计问题研究[J].化工设计通讯,2021,05(02):171.

[2]高行.化工工艺及化工设备适应性设计[J].石化技术,2020,27(1):2.

[3]邓义林.化工工艺及化工设备适应性设计[J].化工设计通讯,2019,45(05):118-119.

[4]杜建平,尤长升,孙园园.石油化工装置工艺管道设计的合理性分析[J].中国科技博览,2014(33):278.

[5]张清劭.化工工艺管道设计安装维护相关问题探讨[J].云南化工,2019,46(05):2-3.

[6]姜岱坤,邓春雷,张鑫.对化工工艺中设备安装设计的探讨[J].化工管理,2018(18):2.

[7]李阳.石油化工装置工艺管道设计的合理性探讨[J].科技经济导刊,2020,21(23):69.

化工工艺设计篇9

关键词:化工工艺;安全设计;危险原因;对策

化工行业本身就是一个高危行业,生产过程中接触到的大部分化学物质都是有毒的,有些物质毒性很高且危险性大,在工艺设计中必须严格按照相关的法律法规及其行业标准要求进行设计,全方位的保证工艺生产的安全度。行业的发展核心就是化工工艺安全设计,在进行设计时要全面考虑危险存在的原因,根据原因制定应对措施,尽可能的降低风险发生的概率。

1化工工艺安全设计危险原因及分析

1.1反应器

化学反应作为工艺设计的重要因素之一,其反应的是否完全决定着工艺设计的成败,所以选择反应器是关键。一般情况下在进行化学反应过程中多多少少都会产生一些对实验结果起反作用的物质,降低了反应速率,有些反应甚至会增加反应的危险系数,所以设计人员应该对于此类问题予以充分的考虑,不同物质反应的原理大不相同,所以要针对不同的物质选择呢具有针对性的反应器。对于那些在化学反应过程中会产生大量的热量或者会吸收大量热量的反应,应该选择耐高温或者是防爆的反应器,并制定好危险应对措施。几种常用反应器:①釜式反应器,适用于实现液相单相反应及多相反应;②鼓泡塔反应器,适用液相也参与反应的慢速反应、中速反应及放热量大反应,如各种芳烃和石蜡氯化反应;③固定床反应器,适用实现气固相催化反应,例如烃类蒸汽转化炉、氨合成塔及二氧化硫接触氧化器等。

1.2工艺原料

很多化学物质本身就具有很高的危险性,接触水或者空气中的氧气就会发生剧烈的化学反应,如果操作不当或者保管不善,会对国家和企业带来巨大的损失,影响工厂的正常生产,危害周边环境[1]。化学物质在存放时要进行分类,不同的危险级别的化学物质要选择不同的安全等级保管。在化学反应操作过程中,对不同的物质的反应原理充分了解,且针对本身存在的危险做好相关措施,防止危险事故的发生和扩大。

1.3输送管道

在化学反应过程中大部分产物都是高危物质,具有易燃易爆或者具有强腐蚀性。所以在选择输送管道时要根据物质的物理性能和化学性能及其反应物的特性选择相应的管道材质和管道压力等级,对于易燃易爆的物质,应该选择防爆密封性能好的管道,且要考虑静电的影响并做好消除静电的安全措施,对于易震动的管道应该选择抗震性能好的管道,输送高温物质时应该选择耐高温的管道材质并考虑相关膨胀系数的影响。

2化工工艺安全设计改进对策

2.1控制化工原料

化工行业所需的原料多种多样,物质存在的形式也截然不同,且各种物质都有自己的存储方式。相同物质的不同的状态化学性能也可能会有所不同,所以需要我们全面了解化学物的物理和化学性质,并在存储和运输过程中做好相关措施,尽可能的减少危险因素的存在。

2.2合理选择工艺

得到一种化学物质有多种方法和不同的工艺流程,所以要结合专业基础知识和自身的实践技能并考虑经济适用性,选择合理,节约成本的工艺路线。设计人员在进行实验时,要尽可能的选择无毒无害,在反应过程中危险性小的物质,根据实验原理合理的运用催化剂,尽可能在不污染环境的基础上提高工艺的效率。实际操作时,如果选择危险系数小的实验原材料,则对实验的设备及操作人员的要求也会相对降低等级,减少操作成本。实验时尽可能的选择新设备,这样既可以保证实验的成功率,还能减少反应物质的产生对环境的影响。

2.3强化安全设计

设计路径繁琐,连续的特点,只有严格准确执行系统操作,才能实现整体完善设计,使用更方便。设计的整体性较大,在设计中如果任何一个环节出现问题,都会影响到化工的正常生产和可能造成重大的经济损失。设计人员需根据相关规范、法律及法规等,设计化工工艺,并对工艺流程及安全设施等反复论证,确保设计具有前瞻性、安全性、科学性及可靠性。设计人员需要把安全设计作为设计核心原则,参考既往科学实践,组建监督部门,并建立健全监管体制,确保工作有章可循,达到防范风险及安全监督目的,控制或减少发生安全事故概率,利于工厂良好、稳定、有序发展。监察部门应做好本职工作,不定期或经常性的检查相关安全措施及应急措施是否到位,核实工作计划,抽检产品,巡查现场,排除隐患。对工艺路线设计进行完善,将危险最低作为设计原则。

2.4做好化学反应防护

化工厂应该配备安全必须的应急用品和必要的防护措施,包括移动式及手提式灭火器、防毒呼吸面具、防护服、救援担架等;制定好相关安全管理制度,安排质量检查人员,对设备进行定期的检查发现问题进行及时的维修。通过各种安全手册的发放和组织员工进行安全教育,加强员工的安全意识和增加遇到问题的及时处理问题的能力,减少人员的伤亡。

3结语

化工工艺安全的设计能够保证人员和财产的安全外,对于提高化工的生产效率也有很大的影响,只有对存在的问题足够的认识,对产生的问题的原因深入的了解才能对危险因素采取必要的安全措施,才能够保证企业正常的运转和发挥最大的生产效益。本文根据化工工艺安全设计中存在的危险因素提出相关对策和建议希望能够帮助需要的人。

参考文献:

[1]金阿铭.化工工艺安全设计中的危险因素及解决对策[J].黑龙江科学,2015,01:34+37.

化工工艺设计篇10

【关键词】薄壁;加工工艺;工装;优化工艺

我厂生产的产品中经常使用一种薄壁标牌,如图1所示,材料为黄铜,其中零件厚度只有1mm,中心孔φ10与外圆φ30同轴度有一定的要求。采用黄铜棒作为材料,外圆φ30与厚度1mm直接车成,转钳工钻φ10中心孔和3-φ2.6孔,尽量减少零件弯曲变形,最后进行正面抛光、丝网漏印工艺;即使采用钳工后钻φ10中心孔,仍然容易形成大量弯曲变形零件,从而导致报废;端面会产生切片刀痕,对后序抛光工艺产生较大影响;原有工艺需要改进。

一、改进后生产工艺

(1)采用1mm黄铜板下料,剪板机剪切外形成50×50方块。

(2)一次装夹20到30块方块,叠成一叠,四角钻φ4.5孔,M4螺钉加螺母紧固。

(3)中心孔φ10先钻φ4工艺孔,最上面一块外圆画位置线。

(4)线切割装夹,线切中心孔φ10;重新穿丝装夹,再线切外圆φ30。

(5)钳工钻3-φ2.6孔。

(6)正面抛光、丝网漏印表面处理工艺。

改进后的生产工艺,主要采用线切割加工,中心孔φ10与外圆φ30同轴度好,零件不会发生弯曲变形。但是该工艺过程繁琐,线切割需要穿丝装夹两次,生产效率不高,并且线切割要考虑零件搭边余量,浪费材料。

二、最新生产工艺

(1)仍然采用1mm黄铜板下料,剪板机剪切外形成35×35方块。

(2)设计工装1(不锈钢材质,如图2,轴向长度可根据实际调节),工装左端外径可根据三爪卡盘调整大小,右端外径要比标牌外圆φ30大(保证车薄壁标牌外圆时不发生轴向弯曲变形),车床三爪卡盘夹紧较小端。

(3)设计工装2(不锈钢材质,如图2轴向长度可根据实际调节),35×35方块料整齐叠成一叠,车床尾椎顶紧工装2右端。

(4)先车薄壁标牌外圆φ30,再车中心孔φ10;车中心孔φ10时,沿φ10内圆贴边切断,掏空即可;工装2的外径(φ7)一定要比中心孔φ10小,否则φ10内圆无法直接贴边切断,不能实现一次装夹,全部成形。

(5)钳工钻3-φ2.6孔。

(6)正面抛光、丝网漏印表面处理工艺。

最新生产工艺设计两个工装,在车床上一次装夹完成外圆与中心孔的加工,保证了外圆φ30与中心孔φ10的同轴度,加工中心孔φ10不需要钳工打工艺孔。同时在车床上装夹方便,生产效率高。

随着薄壁标牌设计工艺的逐步优化,极大地提高了劳动生产效率,降低了劳动成本,产生了明显的经济效益,零件一次交验合格率99%以上,对于同类薄壁标牌的加工生产有一定的参考意义。

作者简介:

陈永生(1985—),男,江苏灌云人,大学本科,工学学士,助理工程师,主要研究方向:机械工艺技术。