化工工艺设计精选(九篇)
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第1篇：化工工艺设计范文
近些年来，化工行业有了突破性的成果，对推动社会进步起到了重要的作用。对于化工行业来说，化工工艺的科学设计至关重要，要想设计好化工工艺，不仅仅需要扎实的理论基础，还需要有丰富的实践经验，这样才能够达到预期的效果。一些年轻的设计人员在化工工艺设计中，往往不能找到一个合理的数值，要么存在安全隐患，要么存在材料浪费，这些问题非常的值得研究，本文将围绕一些典型问题进行探讨。
1管道设计压力和温度的确定
1.1管道设计压力的确定
所谓的管道设计压力，就是指管道在极限的工作状态下，能够正常工作而不发生破坏的最小安全压力。管道的设计压力是否合理对于真个系统的正常运行有着重要的影响。一般来说，在设计的设计中，管道设计压力的确定都会参考这些原则：管道的设计压力一定要小于管道在极限工作状态下能够承受的最大工作压力，否则就会有安全隐患压力；管道的压力到了一定的数值，都会有专门的装置进行泄压，泄压的压力值应该小于管道的设计压力，这样才能够真正的发挥出它的作用；化学装置中的连接管道，其设计压力应该比化学装置本身的压力适当的大一些；在化学装置中，部分管道会用来传送一些沸点比较低的物质，这时候在确定设计压力的时候，就应该参考输送物质静止状态下的最大蒸汽压力；对于离心泵来说，在确定出口管道的设计压力的时候，要参考泵的关闭压力，其数值应该比关闭压力要大；对于往复泵来说，在确定其出口管道压力的时候，必须要确保其泄压装置压力的数值大于其设计压力，这样才能够确保泄压装置在整个系统中的泄压作用；在设计压缩机排出管道的设计压力的时候，要考虑到泄压装置的设定压力和压缩机出口至泄压装置之间最流量下的压力差，其设计压力应该大于这个压力差；真空管道的设计压力应该区分两种情况，分别是有泄压装置的管道和没有泄压装置的管道，对于有泄压装置的管道，应该取最大压差的1.25倍或0.1MPa的最小值，参考外部的压力情况，对于没有泄压装置的管道，可以直接取0.1MPa。
1.2管道设计温度的确定
所谓的管道温度设计问题，就是指在化学装置在正常工作的情况下，其管道材料位于设计压力下所达到的温度。管道的设计温度对于整个设备的正常运行有着重要的影响，一般来说，在进行管道设计温度取值的时候，都是参考正常的操作温度，然后在这个温度的基础上根据实际情况适当的增加一定的温度，这就是管道的设计温度，当流体的操作温度大于300℃的时候，一般来说这个增加的温度应该比15℃要大，当流体的操作温度小于30℃的时候，这个增加的温度应该比30℃要大，在流体的温度比0℃小的情况下，这时候的设计温度就可以直接参考最低温度。
2阻火器
2.1基本分类
阻火器是化学工艺设计中不可或缺的装置，是一个安全保护装置，在系统正常工作的情况下，流体可以顺利的通过阻火器，一旦发生问题，它就能够快速的动作，有效的阻止火焰传播和蔓延，起到安全保护的作用。阻火器有多种分类方法，根据其使用用途分类，主要分为阻爆燃型和阻爆轰型阻火器，根据应用的位置，可以分为管道型和防空型的阻火器，根据其内部的结构，又可以分为波纹型、充填型等。
2.2选用原则
化学管道中在输送易燃易爆气体和气体能够自行分解导致爆炸以及连接明火设备减压后的管道，都应该在管路中合理的位置安装上阻火器。在选用阻火器的时候，一般要遵守这些原则骤：根据使用场所决定采用放空阻火器还是管道阻火器；根据阻火器设置的位置和潜在点火源的方向，确定采用双向型阻火器还是单向型阻火器；根据入口火焰的传播速度，来选用阻爆燃型或者阻爆轰型阻火器；在安装阻火器的时候，还应该考虑到阻火器最恰当的安装位置和管道的布置对阻火器的影响。
3安全阀
3.1基本原理
安全阀对整个系统起到了压力保护的左右，它的原理是依靠调节弹簧力来控制压力，在一些大压力调节的场合，也会采用先导式的结构，当管道中压力不断升高，升高到大于安全阀的设定压力的时候，安全阀就会动作，系统的压力稳定在安全阀的设定压力，当系统压力低于安全阀设定压力的时候，安全阀不起作用，所以安全阀是管道系统中不可或缺的重要元件。安全阀也有很多的分类方法，根据国标，其可以分为直接荷载式、先导式、带动力辅助式等，根据阀的开启可以分为微启式和全启式，还有一些分类方法，就不一一介绍了。
3.2安放位置
对于安全阀来说，其安放位置非常重要，只有安放在正确的位置，才能够发挥它的作用。当外部的力要比设计压力大、管道的出口有堵塞或者存在突然被关闭的可能性、压缩机和容积式泵的出口管道存在突然被关闭的可能性等，安全阀一般位于它们的出口管道上，一旦压力超过安全阀的设定数值，那么安全阀就会打开进行泄压，就能够保持整个系统处于安全压力下工作，且压力比较恒定。
3.3压力设定
安全阀的压力是非常重要的，压力设定的太大或太小都容易对系统的正常工作造成影响，压力设定的太小，在系统的正常工作压力下，安全阀就可能会动作，这是不必要的，压力设定的太大，则超过系统的安全压力也没有动作，这就起不到安全保护的作用。当一个管道系统中只安装一个安全阀的时候，这时候，安全阀的动作压力就必须要小于系统的设计压力，并且，安全阀的设定压力应该参考系统设计压力的10%和20KPa，要比这两个数值中大的那个小；有的管道系统为了工作的需要，可能会安装多个安全阀，这时候，所有的安全阀一定要有一个安全阀的工作压力小于管道系统的设计压力，其他的安全阀的设定压力不得超过系统设计压力的5%，且安全阀最大泄放压力均应不大于系统设计压力的12%或30KPa中的较大者；有些安全阀的主要作用是为了预防火灾的发生，这时候，这些安全阀的工作压力就不应该大于系统设计压力的16%。
4结论
科技的不断进步，必然会进一步的带动整个化工行业的飞速发展，化工行业要想取得更好的成就，其化工工艺设计就必须要与时俱进，能够达到实际的使用要求，化工工业的设计质量关乎着整个化工生产的正常运行，稍有不慎就可能会造成人身事故，所以，应该重视化工工艺设计中的每一个细节，及时的发现问题解决问题，文章主要针对典型的化工工艺设计问题进行了分析，希望能够对相关的工作人员有一定的指导意义。
作者:张浩 单位:山西阳煤化工工程有限公司
参考文献：
[1]朱葛中.关于化工工艺设计的几点看法及建议[J].中国新技术新产品，2012,09:140.
[2]赵宝生.关于化工工艺设计的几点看法与建议[J].中国石油和化工标准与质量，2012,15:20.
第2篇：化工工艺设计范文
本文阐述了化工工艺设计的内容与特点，对于化工工艺设计中安全危险问题的策略进行了分析。
【关键词】
化工工艺设计；安全危险问题；问题策略
1前言
化工工艺设计主要是指工艺工程师根据一个或是几个化学反应来将化学材料转化为客户要求的产品的化学生产流程。在这一设计工作中工艺工程师所需要考虑的不仅仅包括了成本、产量、效率、时间等因素，安全危险问题的发现与控制更是化学工艺设计中的重中之重。
2化工工艺设计简析
2．1化工工艺设计内容化工工艺设计包括了许多方面的内容。众所周知安全问题是化工领域中各个行业都需要给予高度重视的行业。在这一过程中由于化工工艺设计工作有着自身的特殊性，因此这导致了工艺工程师需要对于其给予更高的重视程度。其次，工艺工程师在思考化工工艺设计内容时还应当进一步的熟悉设计工作的基本原则和精神，从而能够在此基础上更好的将其贯彻到整个设计工作中去。与此同时，工艺工程师在进行化工工艺设计内容确定时还需要把化工工艺设计中的细节进行灵活运用，从而能够在保证其符合化学工艺生产规范的同时也不会影响到化工产品的高效高质生产。
2．2化工工艺设计类型化工工艺设计的类型是以不同的概念进行区分的。工艺工程师在选择化工工艺设计类型时首先应当做好必要的概念设计工作。通常来说概念设计也被称为假象设计，这一设计实际上是按照规模工业生产装置进行的。此外，由于概念设计主要是在中试前进行，这一设计的主要目的在于更好的检查工艺条件和生产路线是否存在问题，并且进一步的确定数据和小试补充的内容。与此同时，工艺工程师在选择化工工艺设计类型时还应当对于试制产品考核的使用性能有着清晰的了解，从而能够在此基础上精确的判定出工艺系统连续运转可靠性。
2．3化工工艺设计步骤化工工艺设计的步骤总体而言较为繁琐。设计人员在进行设计步骤分解的过程中首先应当根据基础设计和批准的设计任务书和厂址选择报告来对于工程在技术和经济上进行总体研究与计算的具体建设方案。此外，设计人员在进行设计步骤分解时还需要确保初步设计结果能够有效的满足项目审查和施工准备的规定，并且能够给建厂投资提供足够的依据。与此同时，设计人员在进行设计步骤分解时还应当做好相应的施工图设计，在这一流程中应当依据上级对初步设计的审批意见来进一步的确定的设计原则和方案，然后在此基础上根据建筑与非标准设备制作的要求来解决初步设计阶段待定的各项问题。
2．4化工工艺设计特征化工工艺设计有着自身独特的特征。设计人员在分析化工工艺设计特征时应当根据化工工艺设计新技术含量高、工艺流程独特等特点来进行相应的设计工作。此外，设计人员在分析化工工艺设计特征时还对于必要的基础设计资料进行完善与优化，从而能够在此基础上提升试验数据的完善性与可靠性。其次，工艺工程师在考虑设计特征时还应当努力的使数据的可靠性和完整性达到常规装置，从而能够对于总体投资进行持续的优化，最终能够保持设计的优越性。
2．5化工工艺设计规模化工工艺设计的规模实际上大小不一。一般而言化工生产装置的规模有着各自的区别，但是工艺工程师在进行化工工艺设计时为了能够更加有效的节约投资，则应当理解到部分设计环节实际上是无法完全按照规范规定来做的。此外，工艺工程师有时为了测得所需的工程数据或获得一定的产量，部分情况下也需要对于工艺的规模进行调整与优化。与此同时，由于部分化工产品的设计周期短，因此企业为了能够尽快的占领市场，则青睐于缩短设计周期，因此这导致了工艺工程师在确定设计规模时受到了一定的现在?，这实际上对于设计安全造成了一定程度上的不利影响。
3化工工艺设计中安全危险问题控制策略
3．1安全问题识别方法化工工艺设计中安全控制的第一步就是做好安全问题识别工作。设计人员在进行安全识别的过程中首先应当理解到危险因素的定义。通常来说化学工艺设计过程中的危险因素主要是指生产中的事故隐患，并且可以将其具体到生产中存在的可能导致事故和损失的不安全条件。其次，设计人员在进行安全识别的过程中还应当对于项目生产工艺的全过程和配套的公辅设施的生产过程进行细致的检查和分析，从而能够在此基础上摸清危险因素和有害因素产生的方式与种类，最终能够有效的提升化工工艺设计的安全水平。
3．2采取工艺防护措施化工工艺设计中安全控制离不开工艺防护措施的有效支持。设计人员在采取工艺防护措施时首先可以从设计和工艺上考虑采取安全防护措施，从而能够促使存在的危险因素不至于进一步的激化。其次，设计人员在采取工艺防护措施时还应当努力的保证设计的安全性，例如设计人员可以在理化性质、稳定性、化学反应活性、燃烧及爆炸特性等方面采取对应的措施来获得良好的防护效果。与此同时，设计人员在采取工艺防护措施还应当全面的考虑采用哪条路线才能消除或减少危险物质的量，从而能够确保各种危险性因素不会在化学产品生产的过程中出现。
3．3控制化学反应装置化工工艺设计中安全控制的关键是化学反应装置的控制。工艺工程师在控制化学反应装置时应当深刻的理解到化学反应是整个产品生产的核心，因此其本身必然会有着许多危险性因素。因此这意味着工艺工程师应当在反应器的设计和选型前需要想到可能发生最严重的事故是什么。此外，由于化学反应的种类繁多，并且反应的速度也较快，因此一旦出现较为严重的失控反应时，工艺工程师应当努力的寻找降低反应速度的方法，从而能够在此基础上切实的提升反应装置的应用水平。
3．4整体园区设计工作化工工艺设计中安全控制还应当适度的从园区整体设计上面来着手。企业在优化整体园区时首先应当考虑到自身的监管能力和职工的工作水平，从而能够在此基础上避免监管力度滞后于化工产品生产的现象。此外，企业在优化整体园区时还应当努力的减少和预防化工工艺设计中的安全危险问题，并且进一步的创建完整性的安全生产标准，最终能够将安全危险有效控制在预期的范围内。
4结语
化工工艺设计是一项具有一定危险性的设计工作，因此考虑设计的安全性就是每一个工艺工程师所必须进行的工作了。工艺工程师在减少化学工艺设计的危险性时应当秉持着从宏观到微观的原则，从园区设计到工艺防护到方程选择等不同的方面着手，就能够有效的提升化工工艺设计的安全性与可靠性。
参考文献:
［1］朱晓东．浅析化工工艺设计中安全危险的问题［J］．化学工程与装备，2014，06(15):45～47．
［2］李珊珊．化工工艺设计中的安全危险问题与策略分析［J］．山西化工，2014，12(15):61～63．
第3篇：化工工艺设计范文
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.
第4篇：化工工艺设计范文
[关键词]: 化工工艺管道; 蒸汽伴热; 伴管; 设计
中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：
前言
设备和管道的散热是供热系统中热量损失的重要组成部分。自全世界能源危机以来, 各国都把节能视为能源之一, 普遍受到重视, 而设备和管道的隔热是重要的节能措施之一。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, 绝热工程已经成为化工装置中不可缺少一部分。工艺管道常用的伴热介质一般有四种: 热水、蒸汽、热载体和电热。本文主要谈谈化工装置中工艺管道伴管及夹套管保温的设计。
1、伴热方式的选用原则
蒸汽伴管常以0. 3 ~ 1. 0MPa 的饱和蒸汽作为加热介质, 伴管直径一般为15~ 76mm, 但常用18~ 25 mm。输送凝固点低于50 ℃ 的物料, 可采用压力0. 3MPa的蒸汽伴管保温; 输送凝固点高于50 的物料, 可采用压力为0. 3~ 1. 0MPa的单根或多根伴管保温; 输送凝固点高于150 ℃的物料, 应采用蒸汽夹套管加热。
2、蒸汽伴热管道系统的设计
2. 1 蒸汽伴热系统的组成
对于低于环境温度, 易冷凝、凝固, 或因热损失而黏度增高的工艺介质或腐蚀性气体中产生冷凝水而影响正常生产操作的管线、设备和仪表, 除非有特殊加热处理, 一般都应设蒸汽伴管。蒸汽伴热系统的组成为: 1）蒸汽总管; 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）冷凝水总管。
2. 2 蒸汽伴热系统的设计内容
( 1) 伴管及伴管站布置图1）所有需要蒸汽的伴热管, 均用粗实线表示在其被伴管道的伴管布置图上; 2）所有蒸汽伴管编号均表示在伴管布置图上; 3）所有蒸汽伴管站及收集站, 均表示在伴管布置图上; 4）蒸汽分配站及冷凝液收集站在相应的伴管平面图中标注, 待工艺管线安装后, 分配站的方位需考虑操作通道作适当的调整。
( 2) 伴管及伴管站一览表 按《化工装置管道布置设计内容和深度规定》(HG /T 20549. 1- 1998)中关于伴管和分配站的规定执行。
( 3) 蒸汽分配站 非自导式蒸汽分配站的蒸汽由蒸汽分配站上部引入, 通常设置在1 楼, 因蒸汽、冷凝水主管通常在管廊或空中架空敷设。自导式蒸汽分配站的蒸汽由蒸汽分配站下部引入, 通常设置在2层楼面以上, 引入管高于蒸汽主管。
( 4) 冷凝水收集站 通常采用水平安装, 根据现场情况也可以设置垂直安装的分配站和收集站。
( 5) 伴管站识别标签 伴管站应注明伴管的起始点、编号和被伴热工艺管线号, 每根伴管上应有2个相同的标签, 1个安装在蒸汽分配站上, 另1个安装在冷凝水收集站上, 以便于查找和维修。
2. 3 伴管的最大长度
从伴管输出点到冷凝器之间的总长见表1。
2. 4 伴管的配置
( 1) 每1个伴管管线一般都有自己的蒸汽供给阀和独立的疏水器。
( 2) 带有取样口、导淋、放空和仪表(如压力计)的管线、设备等应当设置伴管。
( 3) 安全阀的伴管应尽量靠近阀座, 以避免安全阀失灵。
2.5 蒸汽伴管U 形弯累计上升允许高度
伴热蒸汽管出现U 形弯(袋形)有时是不可避免的。U形弯的出现将会增加蒸汽伴热管的压力降, 不利于空气的排出, 产生气阻, 同时会引起水击。因此, 当伴管在最大允许有效伴热长度出现U形弯时, 累计上升高度不应大于表2中规定的数值。
表2 蒸汽伴管最大允许U 形弯累计上升高度
3、材料
3. 1 伴管材料及规格
( 1) 可用于伴管的管道有紫铜管、不锈钢管及碳钢管3 种。国外工程中多选用紫铜管和不锈钢管作为伴管, 这是因为国外的紫铜管及不锈钢的价格相对比较便宜, 且紫铜管易于弯曲及连接。碳钢管由于极易被腐蚀, 国外在蒸汽伴热系统中已很少使用。但目前国内的化工装置中还是常以碳钢管和不锈钢作为伴热管。
一般规定蒸汽伴管的材料与蒸汽主管一样。当所伴主管为不锈钢时, 伴管通常仅选用304 材质不锈钢。伴管(包括输出和回收管)一般采用卡套连接和对焊连接。
3. 2 疏水器
疏水器可采用热动力式、恒温式、浮筒式等。其中以热动力式为好, 因其尺寸小, 可垂直或水平安装。除浮筒式疏水器外, 其他均应自带或安装1个过滤器。
3. 3 紧固件材料
紧固件材料见表3。
表3 紧固件材料
3. 4 保温材料
伴管的保温材料宜采用半硬质管壳或硬质管壳, 也可以用软质带形毡缠绕或软质毡包裹, 但软质毡内应设置镀锌薄钢板或镀锌铁丝网制成支撑骨架, 以保证形成良好的加热空间。当采用不锈钢管作为伴热管时, 保温材料的选择要特别注意, 要保证保温材料中不含氯离子或者将氯离子的含量控制在允许的范围内。因为氯离子的存在对不锈钢管道有腐蚀作用, 硅酸钙制品中含有氯离子, 在
设计不锈钢管道保温时尤应慎用。
4、安装要求
4. 1 伴管蒸汽引入及凝结水排出要求
( 1)伴管蒸汽应从蒸汽主管顶部引出, 并在靠近引出处设切断阀, 切断阀宜设置在水平管道上。
( 2)每根伴管宜单独设疏水阀, 不宜与其他伴管合并疏水。
( 3)为防止蒸汽窜入凝结水管网而致使系统背压升高, 干扰凝结水系统正常运行, 疏水阀组不宜设置旁路阀。
( 4)伴管蒸汽应从高点引入, 沿被伴热管道由高向低敷设, 凝结水应从低点排出, 应尽量减少U形弯, 以防止产生气阻和液阻。
( 5)通过疏水阀后的不回收凝结水, 宜集中排放。
( 6)在密闭凝结水系统中, 凝结水返回管宜顺介质流向45斜接在凝结水回收总管的顶部。在敞开凝结水系统中, 疏水阀排出的凝结水宜采用汽水分离器经冷却后排至下水系统。
4. 2 伴管敷设应符合下列要求
( 1)被伴管水平敷设时, 伴管应安装在被伴管下方一侧或两侧, 垂直敷设时, 伴管等于或多于3根时宜围绕被伴管均匀敷设。
( 2)伴管保温应留有空间, 以便使用绝热定距垫。带绝热定距垫的伴管保温见图1。非金属阀座的阀门, 腐蚀性介质的管线、胶管管线等绝热定距垫的材料可以采用与管道绝热相同的材料。
图1带绝热定距垫的伴管保温
( 3) 所有伴管( 不包括伴管供汽管和回流伴管)弯头处均采用煨弯, 中间管子与管子对焊连接。
( 4) 伴管供汽管和回流伴管的弯头和管子连接采用成品弯头和管接头。
( 5) 伴管每隔1 m用钢带或铁丝固定, 但在有弯头的地方由于伴热效率较低应相应缩短距离。
( 6) 除能自然补偿外, 伴管直管段应每隔12 m设置1个膨胀环。在管件以及管线方向改变的地方, 阀门和法兰处的环可以作为膨胀环, 见图2。
图2 伴管的膨胀环
( 7)伴管的标准位置见图3。
图3伴管的标准位置
( 8)当主管伴热而支管不伴热时, 支管上的第1个切断阀应予以伴热, 见图4。
图4支管伴热
( 9)伴管经过阀门、管件时, 伴管应沿其外形敷设, 且宜避免或减少U 形, 见图5。
图5 阀门伴热
结语
文章具体论述了设计及安装中应解决的伴管直径、数量、最大允许长度以及在最大允许长度范围内出现袋形累计上升的高度值问题,详细介绍了蒸汽伴热系统的相关设计要领, 结合化工工程设计经验及相关规定、规范、文献和国外工程公司的一些做法，可为工艺管道设计人员提供参考和借鉴。
参考文献
[ 1 ]SH /T3040- 2002. 石油化工管道伴管和夹套管设计规范.
第5篇：化工工艺设计范文
关键词：化工工艺设计；理论；问题；措施
中图分类号：S611文献标识码： A
前言
随着我国国民经济的快速发展，科学技术的突飞猛进，传统的化工工艺及其设计已经不能适应现代化的发展要求。所以，对化工工艺及其设计的优化已经成为经济社会发展的必然。我们知道，化工工艺融合了各类不同的化工生产技术，其工艺流程好坏直接决定了最终产品的质量高低。
一、化工工艺设计理论概述
众所周知，在整个项目设计过程中，设备布置、工艺流程和管道布置是化工工艺设计的重要方面。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。化工工艺设计要紧跟时展，同时将理论和实际有机结合起来，只有这样才能发挥其巨大的功效。化工工艺设计包括不同的种类，主要有概念设计、中试设计、基础设计、初步设计和施工图设计等。这些不同种类的设计在化工工艺的实践中都发挥着重要的作用。化工工艺设计过程中往往存在如下问题：设计的基础资料不完整，数据的可靠性和完整性不如常规装置；化工工艺设备种类繁多，规格特殊，对设备的设计和选用都提出了特殊要求；化工工艺设计工作量大，管道设计要作特殊考虑；设计周期短，为尽快占领市场，化工工艺设计往往边开发边设计，边建设边更改设计；规模大小不一，为节约投资，某些设计不可能完全按照规定去做。这些特点无疑会造成化工工艺设计的安全隐患，对化工设计的安全有很大的影响，也是引发化工工艺设计安全问题的重要因素，也越来越受到人们的重视。
二、化工工艺设计现状及常见问题的分析
化工工艺往往会由于化学工业的资本密集性以及工艺失败可能造成的巨大物资上的损失，导致在变革过程中遇到非常大的阻力，影响到化工工艺的发展。通过分析化学品生产成本的构成，我们能够得出基本建设的投资以及原材料占总成本的主要份额。由于装置往往需要多年运转，并且费用较大，在化工工艺设计中将许多已经有五十年使用期的装置进行改造，扩大装置的能力，解决薄弱环节所需要的费用比一套新建的装置要便宜很多。
接下来，在来谈谈化工工艺设计中常见的问题：第一，各行各业都必须注意安全问题，化工行业也不例外，而且，由于行业自身的特殊性，化工行业对于安全性的要求更高，在化工工艺设计中，安全问题比较常见，大家应该给予高度的重视。要保证化工工艺设计的安全，需要注意多个方面，包括工艺物料、工艺路线、化学反应装置、管道、阀门、电气等。我们需要注意工艺物料的物理化学性质、考虑其稳定性、关注其化学反应活性、判断其是否具有燃烧和爆炸的特征、判断其是否有毒等。关于工艺路线，我们需要考虑哪一条路线能减少甚至于消除危险物质的含量。化学反应是产品生产的核心，只有通过反应，才能得到所需的化学产物，但是，我们必须要考虑反应会带来的危险因素。总之，化工工艺设计除了要严格正确地执行政府法规、标准规范之外，还要加强。第二，在工程的设计中若是对设备安装的设计重视不够，或者在设备安装设计过程中取法经验、不够细心，那么就会导致不必要的损失，造成返工等问题，不但要保证施工的进度，更要保证施工的质量，不可以因小失大，急功近利，大量的施工经验让我们知道，只有保证质量才能保证工程。在化工工艺的设计中容易被工艺设计人员忽视的设备安装设计，其实在整个工程中有着重要作用，工艺设计人员必须仔细，确保每一项设计都切实有效的进行。在进行设备安装设计时，我们需要把设备的安装检修问题充分考虑到设计中，比如，在进行设备布置的时候，吊点的位置需要被充分考虑，水平运输干线差距也是设备布置中不容忽视的一部分，它能够保证设备安全的运送到主干线上。
三、应对化工工艺设计问题的方法与措施
1、要能体现降低能耗
尽管在实际的设计生产中，很多人把能源成本当作生产总成本之中的一个重要部分，但是这种想法是错误的。将基建投资高和能量消耗大这两个问题解决，能有效的提高生产效益，降低生产成本，减低能效和与之相关的投资课题一般来说颇为有效，比如在许多大型的分离装置上运用超临界流体。通过对当前资料和实际应用的研究可以看出，一些系统能源费用比很多常用的技术要低，比如恒沸蒸馏以及蒸馏的获取。降低能耗是工艺设计与研究需要重视的一部分。
2、要能体现改善环境行为
根据社会各界相关人士的研究得出，回收利用、减少污染源、终端处理等手段能够解决污染的问题。从化学工艺过程上要达到减少环境污染的摸底就需要重视两个设计战略上的问题：第一个是在未来几年内再多数装置上扩大和升级现有装置；第二个是在终端处理的应用上可能会出现多数机遇。而在工艺过程自身的基础上改进装置也有以下几种方式；第一，提高分离效率和产品转化率达到降低损失的目的，并且减少废料处理费来提高收益；第二，就是不断提高化学反应效率。
3、要能体现降低基本建设投资
由于化学工艺属于密集型产业，如果没有化学研究上的重大成果让主要的产品生产工艺得到提升和完善，那么一般来说，要改进以及提高化学工艺设计就需要通过解决瓶颈问题、改造现有装置、扩大产能的方式的来解决，这些方式可以有效地减少在基本建设上的投资。
4、工艺设计理论研究与实践协调发展
当前工艺设计应用亟待拓展，这就需要将研究开发与设计建设联系起来综合发展，并积极开发新的工艺设计方式。新的工艺设计方式应该是开发一个带有能量平衡流程、热力学软件包及研究容器设备的一个简单经济模型，摒弃传统方式过于程序化且生产效率较低的发展方式。新的发展方式应更重视推测和估算，目的是将试验计划尽快涉及到工艺的关键技术和相关经济问题，并通过专门的试验成果不断更新工艺发展的模型。总之化工工艺设计要将理论和实践结合并与时代的最新发展技术相接轨从而发挥其巨大功效。
5、做好工艺路线选择
在化工生产中，同一产品，有时可以用不同的原料加工而成，如乙醇可以用发酵法制取，也可以用乙烯水合法制取；一氯甲烷可以由甲烷(天然气)氯化的方法获得，也可以用甲醇和HCL制取。同一种原料，经过不同的加工，又可以得到不同的产品。即使采用同一种原料和相同的工艺过程，而工艺条件不同，也可以得到不同的产品。原料路线、工艺路线和产品品种的多样性使得在工艺路线的选择与设计方案的确定时，需要考虑多方面的因素。在准备投资建造一套生产装置时，装置的生产能力一旦确定后，如何确定与装置投资及产品生产成本密切相关的工艺路线及工艺设计条件，使装置的总体经济效益达到最佳化是十分重要的。
结束语
化工工艺设计是化工设计的核心，在整个设计中起主导作用。所以，我们必须对化工工艺的现状及特点进行分析，考虑到化工工艺设计中可能出现的问题，将设备安装于安全危险问题重视起来，保证化工工艺设计安全、有效、完善，从而更好地对化工设计进行引导。
参考文献
[1]刘立宝工艺设计在实施GMP工作中的重要性中国禽业导刊，2011（09）34一78
第6篇：化工工艺设计范文
关键词：化工工艺；工艺设计；安全危险
化工行业在国家的发展和居民的生活中都扮演着重要角色，化工行业不同于其他行业有其自身的特殊性。在整个化工生产过程中，因其总是伴随着安全问题，因此应当把安全生产放在首位。化工工艺作为指导整个生产的方案更是应该注重安全，设计人员要在熟悉整个生产流程的基础上，尊重原理，结合实际，以安全规范为准绳来设计化工工艺，进而达到安全与生产兼顾，安全的指导生产的顺利进行。下面我们就化工工艺设计中的一些安全注意事项进行讨论。
化工规范是根据生产所需的原科物理和化学特性、生产中的中间品和成品的物理化学特性以及保存的难易程度和对人造成的危害，是否容易发生事故以及一旦发生事故造成的危害等将安全等级进行划分。
1 工艺流程设计
1.1 前期准备设计
前期准备设计主要是为了从理论上推测工艺设计的可行性，从而指出下一阶段需要检测的项目和检测测试参数。
1.2 中期准备设计
中期准备设计为的是对前期准备设计确定的工艺设计进行试生产，看生产时生产能否按照预期持续进行，以及检测一些必要参数，看看生产时产生的中间杂质对工艺流程及对最终产品的影响。上述部分在中试中可以有选择行的进行检测，未必需要全部进行。
1.3 概略设计
概略设计是在经过概念设计、中试设计后选定的最佳方案。
1.4 初步设计
初步设计是精细化工工程设计的第一阶段。应按照概略设计进行工程总体布局规划和工程造价预算，对设计中的技术要求和资金规划有一个大概的方案，从而将概略设计变成具体的规划方案。方案要能包括所有施工前期的准备工作的规范和要求。
1.5 施工蓝图设计
施工蓝图设计是将审批后的初步设计变成明确标注有设备布局情况、尺寸和施工要求的图纸，并附带文字解释。
2 化工工艺设计难点
2.1 可供参考的资料不足
化工工艺设计时需要相关的资料做参考，而资料通常是由一些科研单位根据现有的数据和资料编制而成，这就造成无法得到可靠和完整的参考资料。
2.2 工艺流程独特
由于化工工业独立于其他常规产业，其化工装置自成体系，因此这就造成了在设计工艺时对装备设计和选型有特殊要求。
2.3 结构及布局复杂
设计工作量大：化工工业建设大都投资大，规模大，投产后使用时间长等特点。这就要求对管道的疲劳特性、耐温耐压性和抗腐蚀能力做出相应考虑。
2.4 时间短任务重
工程要求设计周期短，任务重。化工工艺设计往往要缩短正常的设计周期，从而为了能够尽快开工建设，工厂早日投产，有时会发生边开发边设计，边建设边更改设计的现象，这就为工艺设计中的安全问题提出了更高的要求。
2.5 影响因素众多
设计时可能会处于缩短设计和建设周期、节约资金等的考虑而未能完全按照规范规定。
以上这些影响因素，都会在设计中造成潜在的事故隐患。因此，化工工艺设计时对于潜在危险发现和控制就显得尤为突出。
3 潜在危险的发现和控制
潜在危险实际上就是生产中的安全隐患。潜在危险的发现就是通过对生产整个过程进行解剖，发现不易暴露出来的危险因素，并针对性的从它们产生的方式、种类、位置到产生的原因，并针对这些潜在危险提出相应的解决方案进行解决，并根据这一特性分析看是否还有同类危险，预防或降低危险发生的可能性。对装置的安全运行策提出措施及建议。要按照安全设计的规范设计管路，避免使用不成熟的工艺和不可靠的设计。如必须使用，应当在使用时附加的安全防护措施。设计时要注意以下几个方面：
3.1 工艺物料
要对生产所需的物料及生产过程中出现的中间产物从其理化性质、稳定性、化学反应活性、燃烧及爆炸特性、毒性及健康危害等方面进行分析和辨识，做的心中有数，对可能因为物料特性造成的安全问题做好针对性的设计。
3.2 工艺流程。工艺流程要尽量选取产生危险物质少的工艺流程。
3.3 化学反应容器。化工产业是通过一系列的化学反应从而得到所需的产物，而化学反应总是具有一定的危险性。化学反应的种类繁多，而且当反应速度快、放热量大，正是以上因素造成反应器设计的困难，由于缺少相关的数据，对如何应对反应时的突发事件无法做出及时而规范的应对，这些都是造成设计难度增大的因素。而反应所需要求的不一样也造成设计困难的原因之一，比如反应时的搅拌问题，反应物料的加入顺序问题，以及物料的加入量控制等，这些问题一旦设计不当就有可能造成反应的失控从而引发事故。
设备设计时对反应容器结构强度有一定的要求，要符合安全设计规范，避免因设计不当而造成的事故，而且一定要设计有足够的密封性，防止因密封不好而造成的泄露或空气进入影响反应的进行造成生产失败，而由于化工生产的物料可能为易燃易爆或有毒物质，泄漏可能导致火灾或中毒，造成人员或财产损失。对高压密封结构在设计时要符合相应的化工压力容器行业安全规范，做到在运行过程中不论温度和压力有何变化，仍要保持足够的密封性，如果容器由于超压而产生容器结构发生变化，进而引发破裂或爆裂等，造成人员和财产损失.因此在设计时要在容器上设计安全释放装置，在压力超过容器设定的安全警戒值时自动开启释放容器内多余的压力（这句话去掉），同时释放时还要注意安全问题，不能只是简单的释放入空气中而已。
3.4 管道及阀门
因化工工业管道输送的物料一般具有易燃、易爆、腐蚀和毒性，一旦破裂将会造成严重的后果，因此在选用管道时要选用相应的特性。而阀门装在管道上用来调节介质的流量或压力的一种装置，因介质的特殊性，一旦需要开启是不能及时开启或开启不到位将会造成事故轻则生产失败，重则造成安全事故，因此在阀门的选型时要注意选择具有易操作，耐腐蚀，使用可靠等特点。
3.5 电气
在设计电气时，要根据工艺的要求，在设计时要根据规范合理的设计电气线路，防止因设计不当而引起的安全事故。
3.6 化工产业园区的管理和布局
我国在化工产业园区的管理和布局虽然经过多年的学习和探索，事实上与国外还是具有一定的差距，存在监管滞后的现实，而针对这一现状，应当构建由政府、社会中介机构和企业三方组成的一体化的综合管理新模式，设立统一的安全监管和危机应急处理部门。建立三方连带责任追究机制，使管理者从意识上思想上对监管重视起来，尽最大的努力地把园区内的安全风险降到最低。通过对园区内的生产安全实行科学、规范、可视、高效的解决方案；时刻准备着应对突发事件的发生，将生产安全提高到新的转变上来，将安全问题由原来的被动应付型向主动保障型的转变。建设起全过程、全方位、空间立体的企业生产安全系统，尽最大的努力来提高园区的生产安全水平。
4 结束语
化工安全生产伴随着生产的全过程，要严格按照相关的法律法规，严抓化工工艺设计的安全，要及时发现设计缺陷并及时加以改进，绝不拖沓，从而将安全落到实处，如此才能保证生产的安全。
参考文献
第7篇：化工工艺设计范文
【关键词】化工工艺；设计；安全问题
中图分类号： S611 文献标识码： A
引言
化工产品生产中多使用一些有毒有害、易燃易爆的化学品，这些物质大多也被称为危险品化学品，同时，在化学反应工艺中，一般是高压高温，有些反应很激烈，会释放大量的热量，产生气体，极容易引发诸如爆炸、火灾等安全事故。这些潜在的危险有害因素对化工企业来说就像定时炸弹，要想保证化工工艺设计的安全性，就需要对工艺物料、工艺路线、生产设备及电气等方面进行研究。产品生产期核心在于化学反应，只有通过化学反应，我们才可以获得生产需要的化学物质。但是，我们更要考虑反应之后所带来的危险。因此，化工工艺不但要符合标准规范及相应的法律法规，还需要加强安全控制，重视安全危险，对生产过程进行监控，及时的发现问题，解决问题，有效控制和防止事故发生，达到安全的目的。
一、化工工艺设计的特点
1.化工工艺设计时间短、任务重。最为显著的一个特点就是总体投资比较大，设备系统、反应装置庞大，物料管道复杂等，而且工艺设计中所用到的物料都比较特殊。为了能在短时间内占领市场，必须去考虑化工工艺设计的周期，要尽量争取其早日上市。所以，大多化工企业为了缩减建设周期，往往是边设计边开发，有问题就改。繁重的设计任务经常会让部分人员忽略安全问题，埋下安全隐患。
2.化工工艺设计的复杂性。化工工艺设计是极为复杂的，牵涉到许多专业技术，需要相关专业的工程技术人员参与，因此它也是一个系统工程。需要应用到包括化学工程知识、化学工艺知识、机械设备知识、电气安全、自动控制、消防、安全工程等等，同时，各专业、各设计人员之间的配合、协调也非常重要。
二、化工工艺设计中的安全问题
对安全问题的忽视通常会埋下严重的事故隐患，具体而言，是在生产中可能存在的会导致事故或者损失的不安全条件。通常来说，在初始阶段会通过研究尽量采取安全的技术方式，对危险设计、工艺还有物质进行改造或停止使用。如果在不得不使用的情况下，那么就要考虑从化工工艺生产和设计上采取安全的保护手段，避免这些安全问题演变为安全事故。具体来说，在化工工艺设计中需要重视以下几点:
1.工艺物料
在判断物质是否安全时，需要从其化学反应稳定性、活性、理化性质等方面进行分析和辨识，做好辨识的工作有利于在工艺设计中将有危险性的物料排除，保证工艺物料的安全性。
2.工艺路线
通常来说，在一项工艺设计中往往存在着几条工艺线路。在化工工艺设计中将采用哪一条线路能更好的减少或者消除危险性物质使用量，是需要认真考虑的问题。
3.生产设备
从安全角度来考虑化工工艺生产设备的话，不但要求设备具有足够的强度，以防止发生爆裂。同时，设备的密封性必须要好，为了预防发生泄露，还要求设备的严密性足够，在以往的实际使用中，也有不少由于大量反应物质泄露而造成的火灾以及中毒，所以我们更需要保障设备各方面的安全性。
4.电气
在设计电气时需要结合工艺要求，根据工作环境的不同采取对应措施，防止在电气设计中发生由于电气线路设计不当而造成的爆炸事故。
5.管道及阀门
由于管道输送的往往是具有腐蚀性和易燃易爆的物料，所以阀门的安全性不可忽视，它是介质在管道流通中调节介质压力以及流量的设置，对管道安全有着重要作用。
三、加强化工工艺设计安全控制的措施
1.根据不同化学反应类型，增强对化工工艺路线各个环节的安全设计。对这个复杂的系统来说，该工艺路线上的各个环节的安全控制都是非常必要的，任何一个环节发生了设备故障，都会影响到整个的生产路线，使其发生中断甚至破坏。因此，为了保证工艺路线的安全性。必须做到以下两点：
第一，坚持本质安全的理念，在工艺选择中，尽量采用低危险性的物料和反应方一式，选择最为安全的工艺路线。化工工艺设计时往往有多条路线供选择，
在路线选择时，选择使用危险化学品最少的那条工艺路线，这样就可以提高其安全性和可靠性。比如，，由FeCl2生成FeCl3的工艺，可以有两条路线，一条是FeCl2+Cl2FeCl2，另一个工艺是FeCl2+O2FeCl3，前一个工艺使用到剧毒的氯气，而后一个则用氧气，大大提高了安全性；选择最安全的反应合成工艺，如在选择聚合工艺时，可以有溶液聚合，熔融聚合，悬浮聚合、水性乳液聚合等方式。为了安全，就应该尽量选择悬浮聚合和乳液聚合的反应方式；
第二，要加大对该工艺路线上各环节的安全设计。包括投料速度、投料配比、搅拌速度、加热温度、速度、引发剂加入、冷却系统、反应时间控制、尾气排放处理、泄压装置、紧急卸料、反应终止剂紧急加入系统等等，都要考虑周全。
2.对化工工艺反应装置的选择和安全设计。化工产品生产，有很多反应类型，如置换反应、取代反应、氧化、还原、裂解、聚合、缩合反应等等，每一种反应都有不同的特性，有些是放热反应、有些是吸热反应，有些需要催化剂，有些需要引发剂，有此反应非常激烈，有此反应较慢。每一种化学反应，要使其处于可控状态，防止出现因反应不可控而造成超压、超温、甚至化学爆炸的情况。所以反应装置的选择，应根据不同反应类型的特点、设计或选择不同的生产装置。在反应装置设计时，也要充分考虑整个生产工艺的适应性和安全性，要选择合适的反应器类型。其次，反应装置的设计，在化学反应器设计时必须要充分考虑不同化学物质的反应条件。特别是对一些反应速度快、放热量大的反应器的设置，要在设计上充分考虑避免反应失控的问题。为此，需要有紧急冷却系统、反应终止系统，同时，还可以采取保护措施来控制反应，比如在聚合反应生产中，在物料内加入一些阻聚剂，这样就可以达到抑制反应速度的目的，此外，可以通过正压操作来达到阻止外部空气进入设备内部的目的，避免反应釜内发生燃烧、爆炸。对于一些高温高压反应的装置，应做好高压容器结构的安全设计，化工工艺设计中，高压容器的安全设计是非常重要的。必须要保证高压容器的结构强度和结构的严密性，其次，要做好泄压安全措施，设置爆破片、安全阀、紧急排放系统、回收系统等。避免压力容器发生爆炸。
3.采用最新信息和电子技术，提高安全控制系统水平。化工工艺非常复杂，反应中为了保证工艺质量和工艺安全，需要同时控制很多参数，如投料配比，进料速度、投料量、反应温度、压力、时间，以及与工艺相关的许多化学、物理参数。采用DCS系统，也称集散控制系统，可以利用先进的电脑信息控制技术，同时对多参数进行测量、控制调节、分析计算、保证工艺安全和质量。而ESD系统，即紧急停车系统，是一套独立于工艺控制DCS的安全控制系统，它可以根据物料的危险特性、生产装置的安全指标、自动监控生产系统的状况。当可能出现安全隐患时，及时发出警报，当接近事故临界时，能提前预测井自动采取安全措施，如切断进料、开启排放系统、紧急冷却系统、加入反应终止剂、关闭热源、紧急排风，最后甚至停止整个装置，等等，避免出现因人为操作和判断失误出现的安全事故。
四、结语
综上所述，我们必须要将安全问题放在化工工艺设计的第一位，以保障人员和器械的安全。同时，在化工工艺设计中充分重视安全问题，并实行相应的安全控制措施，不但符合生产规范，还能对企业产生积极的影响。
参考文献
第8篇：化工工艺设计范文
关键词：化工工艺；蒸汽管道；配管设计；
文章编号：1674-3520（2015）-06-00-01
蒸汽在化工装置中发挥着重要的作用，不仅可以用于加热、伴热，还可以用于动力、消防、汽提和稀释等。根据压力可划分为超高压蒸汽、高压蒸汽、中压蒸汽和低压蒸汽。以下就蒸汽管道配管设计的重要性和具体设计细节这一话题进行阐述。
一、化工工艺装置蒸汽管道配管设计的重要性
在社会的各个领域，化工产品的应用是非常广泛的，化工行业拥有广阔的发展前景。然而，化工企业生产过程复杂多变，往往潜在着安全隐患，很容易发生安全事故。一旦发生安全事故，化工企业不仅要面临严重的经济损失，而且还会造成重大的人员伤亡和极坏的社会影响。而蒸汽作为一种热源是很容易引发安全事故的。这就要求设计人员要充分重视蒸汽管道的配管设计，使蒸汽管道的安全性、经济性和美观性达到完美统一。
二、化工工艺装置蒸汽管道配管的具体设计
化工工艺装置蒸汽管道配管的具体设计包括布置管廊上的蒸汽管道、分析蒸汽管道的排液设计、分析蒸汽管道的支管设计。
（一）布置管廊上的蒸汽管道
一般化工工艺装置的蒸汽管道宜架空敷设，不宜管沟敷设，更不应埋地敷设。其主要原因是不易解决保温层的防潮和吸收管道热形变。
布置于管廊上的蒸汽管道需要注意以下几点原则：1、蒸汽管道宜布置于管廊最上层。2、蒸汽管道不应靠近低温管道和液化石油气管道布置。3、蒸汽管道和电缆桥架、仪表桥架横向距离不能小于200mm，纵向距离不能小于500mm。4、布置蒸汽管道时，应尽可能利用管道的自然弯头作为管道热膨胀时的自然补偿。如需采用方（矩）形补偿器补偿时，则补偿器应尽可能布置在两固定支架的中间点上，如因地方限制不可能布置在中心点上时，应保证较短的一边直线管道的长度不小于该段全长的1/3 [1] 。5、蒸汽管道应布置于管廊的一侧，以便设置方（矩）形补偿器。当有两根以上蒸汽管道时，补偿器宜尽可能套着布置，且补偿量大的管道布置在外侧。为不影响其它管道的布置，补偿器应高出700～900mm。在补偿器的两侧应设导向架，导向支架和补偿器之间的距离宜取40倍管径大小。
（二）分析蒸汽管道的排液设计
在暖管和开车阶段，由于散热损失，蒸汽管道内会产生大量的凝液。如不及时排除，在管道改变走向处可能产生水击，造成振动、噪声，甚至会管道爆裂，这就需要设置专门的排液装置。排液装置方式分为经常疏水的和启动疏水的两种。前者指的是在运行过程中会产生冷凝水需要通过疏水阀自动阻气排水的，后者指的是指在启动阶段（即暖管和开车）过程中产生冷凝水需要通过手动阀门排除的。
对于超高压蒸汽管道来说，因其运行过程中不产生凝水，只需要在管道低点设置双切断阀以及排气筒即可，排水管的管径为DN40。
而对于高压蒸汽管道、中压蒸汽管道、低压蒸汽管道来说，运行过程中需要经常疏水，为此需要设置分液包、放尽阀等疏水装置。分液包的管径不大于DN150，其排水管的管径不大于DN25 [2] 。
蒸汽管道排液设施设置点主要包括管道末端，方（矩）形补偿器上升管之前，以及接出支管前。
（三）分析蒸汽管道的支管设计
蒸汽管道从总管接出支管时，应选择总管热伸长的位移量小的地方，且支管应从总管的上面或侧面接出。支管的切断阀应安装在靠近主管的水平管段上，以避免存液。不得从用汽要求严格的蒸汽管道上接出支管用作其他用途，如灭火、消防和吹扫等用途的蒸汽支管不得从蒸汽透平、再沸器等重要用途的蒸汽管道上引出。在蒸汽管道的方（矩）形补偿器上，不得引出支管。在靠近方（矩）形补偿器两侧的直管上引出支管时，支管不应妨碍主管的变形或位移。因主管热胀而产生的支管引出点的位移，不应使支管承受过大的应力[3]。
（四）蒸汽管道设计时应主要的要点
1、合理选择管道管径。选择管道管径的原则是根据全厂区和单个装置以及单台设备的蒸汽用量。当管径设计过大时，会增多投资，以及能耗增加。当管径设计过小时，就会导致蒸汽使用点的压力和蒸汽流量不足，并会发生水锤和冲蚀现象。因此，在选择蒸汽管道管径的时候，不宜过大或过小。
2、设计符合应力要求。蒸汽管道安装和运行时的温度相差很大，在布置管道的时候，要严格计算应力。合理选择固定点，并通过计算管道热伸长量选择合适的补偿器。此外，还要考虑固定支吊架、滑动支架、导向支架的设置，以及与设备相连的蒸汽管道的配管设计都要符合应力要求。
3、避免发生水锤现象。最重要的是从根本上消除水锤的根源：凝液。在不经常流通的蒸汽管道末端及低点设置疏水阀和导淋，使得管道中产生的凝液可以随时排除。疏水管道及疏水阀应合理设计及选型，以确保凝液能完全排除。管道尽可能少用缩口弯道等会使蒸汽压力变化产生凝液的管件。当要引出支管时，一定要从主管上方引出。当需要安装过滤器时，要水平的安装过滤器的滤网。在设计过程中关注以上几点细节，可以尽可能避免水锤现象的发生，提高化工工艺装置中蒸汽管道设计的质量和效率。
在化工企业的发展过程中，化工工艺装置蒸汽管道的配管设计具有非常重要的作用。在进行化工蒸汽管道的设计时，要以管道压力为依据对其进行严格的区分，并按照不同的压力标准对蒸汽管道进行有针对性的设计。保障化工工艺装置蒸汽管道配管设计的科学合理，有利于减少化工企业生产过程中的安全隐患，保障生产过程中的人身和财产安全。在完成蒸汽管道的配管设计和安装之后，还要对其进行检查和日常维修，对蒸汽管道的使用寿命进行延长，保障蒸汽管道在使用过程中的安全性。
参考文献：
[1]施振球等.《动力管道设计手册》[M].机械工业出版社，2010，219.
第9篇：化工工艺设计范文
关键词：化工工艺 设计 危险 识别与控制
化工工艺的设计和生产过程可以实施的必要条件有许多，安全问题是各行各业都应该注意的问题，化工行业由于其自身的特殊性，所以对其安全性的要求更高，化工工艺设计中安全危险的问题更应该大家予以高度的重视。
一、化工工艺设计分类
1.概念设计
概念设计是假象设计，它是按拟建规模工业生产装置进行的，概念设计一般在中试前进行，主要目的是为了检查工艺条件和生产路线是否合理，确定数据和小试补充的内容以及必要时中试规模和中试目的。
2.基础设计
基础设计是整个技术开发阶段的最终研究成果，目的是提供建设生产装置的一切技术要点。
3.初步设计
初步设计是精细化工工程设计的第一阶段，它的成果是初步设汁说明书和总概算书。根据基础设计和批准的设计任务书、厂址选择报告，对工程在技术和经济上进行总体研究与计算的具体建设方案。初步设计结果应能满足项目审查和施工推备，材料与设备订货，项目招标等要求，能提供建厂投资依据。
4.中试设计
中试内容和任务主要是检验小试确定的工艺路线和条件；试制产品考核的使用性能；考验工艺系统连续运转可靠性；获取设计工艺必需的工艺和工程数据；考察放大致应和检验校正放大模型；考核杂质积累对工艺过程及最终产品质量的影响；以上内容和业务在检验时可以是全部也可以是部分，视具体情况而定。
5.施工图设计
施工图设计是依据上级对初步设计的审批意见，将初步设计中确定的设计原则和方案，根据建筑与非标准设备制作的要求，以图样和文字方式招工艺和设备各个组成部分的尺寸，布置和主要施工方法具体化，明确化，并解决初步设计阶段待定的各项问题。
二、化工工艺设计中安全危险的识别与控
1.工艺物料方面
生产中的原料、材料、半成品、中间产品、副产品以及贮运中的物质分别以气、液、固态存在，它们在不同的状态下分别具有相对应的物理、化学性质及危险危害特性。因此，了解并掌握这些危险特性是进行危险辩识、分析、评价的基础。
物质危险的辩识应从其理化性质、稳定性、化学反应活性、燃烧及爆炸特性、毒性及健康危害等方面进行分析和辩识。
2.工艺路线方面
一种反应往往有好几条工艺路线，需要考虑的是采用哪条路线更能消除或减少危险物质的量。尽量使用无害的、低危险性物料取代有害的、高危险性物料，尽量缓和过程条件苛刻度，如采用催化剂或更好的催化剂，稀释危险性物料以缓解反应的剧烈程度，尽量采用新设备、新技术，取消或缩小中间贮罐以减少危险介质藏量，尽量减少生产废料，过程用原料、助剂等是否可回收循环使用或综合利用，做到物尽其用，减少对环境的污染。
3.化学反应装置方面
化学反应是整个产品生产的核心，一般通过反应才能得到所需的产物，同时反应也带来了许多危险性因素，在反应器的设计和选型前，往往要想到可能发生最严重的事故是什么，反应器中哪些将导致失控反应，搅拌器有何影响等等。
反应器的种类很多，按照反应器进出物料的状况，可以分为间歇式与连续式两类。按照物料的流程则可分为单程与循环两大类。从反应器的结构形式来分，可以分成釜式、管式、塔式、固定床、流化床等多种反应器形式，它们适用于不同的化学反应，应根据物系反应机理来选择。
化学反应的种类繁多，因此在控制上的难易程度相差很大，一些容易控制的反应器，控制方案十分简单，但是，当反应速度快、放热量大或由于设计上的原因使反应器的稳定操作区域很小时，反应器控制方案的设计成为一个非常复杂的问题。由于缺少物质的反应或分解速度及热效应数据，一旦失控反应发生如何降低反应速度、将反应停止、或者放空，需要时如何迅速使反应物不参与反应或进行处理，都是潜在的危险因素。有些化学反应在一定的条件下是很稳定的，但如果出现：冷却效果变差或过量加热，搅拌能力失效，反应物的过量加入，反应物加入顺序不当，反应器外部火灾，传热介质漏入容器等，就可能发生失控现象。设计时应确保温度等控制在预定的范围内，以免反应失控。
设备从安全角度讲，特别是高压容器，不但要求有足够的结构强度，防止爆裂，而且要求密封必须良好。一定要有足够的严密性，防止泄露，因为大量介质的泄露会引起火灾或中毒，酿成巨祸。对高压密封结构的要求，首先是安全可靠，运行过程中，在温度和压力有波动，仍要始终保持严密不漏，如果由于某种原因容器产生了超压，那么容器就有可能因过度的塑性变形而遭到破坏，造成恶性事故，为了防止这种异常情况，一般在容器上装有安全压力释放装置。
4.管道方面
管道输送的物料常具有易燃、易爆、腐蚀和毒性，各种有毒有害的介质从泄漏部位跑、冒、滴、漏，不仅污染环境，而且是安全生产的隐患。
管道设计，应对任何可能发生的泄漏进行研究从材料选择。管道布置、振动和应力分析等多方面避免泄漏的发生。解整个工程的工艺流程，明确管道系统在工艺流程中的作用，以及操作条件、介质物化特性、腐蚀情况及工艺方面的特殊要求等，结合实际的使用经验选择管道和阀门的材质，阀门、法兰的结构和密封面型式，合理布置管道，防止管道振动。如选择合理的管径、等级和材质，尽量减少连接处的泄漏，易燃介质管道应尽量减少拐弯，拐弯时宜采用弯曲半径较大、内壁光滑的弯头，管道在室内外架空或埋地敷设时，都必须可靠接地。
工艺设计时，为了节省投资和方便切换，也采用一些软管连接。其实这也会造成危险，当管内物料有毒性或易燃易爆时，一旦喷溅出来会造成事故。当管内有压力时，管道的断开会造成未固定的端部摆动。打到脸上或身体其他细嫩部位也将造成伤害。因此，如果不是绝对必要就不用软管。
5.整体园区方面
针对我国现阶段化工园区的特点和现有监管能力严重滞后的现实，应当设立统一的安全监管和危机管理部门，创建完整的区域性安全生产标准化监管模式，构建政府主导、社会中介机构、企业一体化的综合管理体系。三方连带责任追究机制和化工园区相关安全技术标准都亟待完善，最大限度地把园区安全风险控制在可接受的范围内。我国化工园区建设的安全生产整体实施科学化、可视化、网络化的解决方案，全流程、全方位支撑突发事件的综合应对，引领安全生产从被动应付型向主动保障型战略转变。建设全过程、全方位、空间立体的企业安全生产系统，可以有效提高化工园区安全生产水平。
