化工工艺设计步骤

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化工工艺设计步骤范文第1篇

“化工工艺”也称作化学生产技术，或者“化工技术”，本质上说是利用化学反应的原理将各类原材料转化为产品的方式、方法和过程。从我国当前化工工艺施行的步骤来看，一种化工产品从无到有要经历三个阶段。首先，对原材料进行处理，即初步的转化。化工产业所使用的原材料本身就具有一定的危险性，为了实现生产应用，这一阶段的化工工艺主要通过净化、提纯、混合等多种途径实现。其次，进行化学反应。这一步骤是整个化学工艺的核心，也是最容易出现安全危险问题的阶段。化学反应本身往往会发生热释放、有害气体生成等现象，其过程非常复杂，控制难度较高。再次，对产品进行精加工。从化学反应原理来说，化学是一种精确地科学，但在化工产业生产中，由于多种因素的干扰，所获得的产品往往存在杂质，需要进一步提纯和加工。这一过程中产品的形态虽然出现，但伴随着的精加工行为，产品自身的有害性会更明显。

2化工工艺设计中安全危险的判断

不难看出，化工工艺设计具有高度的严谨性、专业性，要求对安全危险的判断有丰富的知识和经验。经过分析，作者认为在分析化工工艺安全危险要素的判断过程中，可以从以下三个方面入手。

2.1化工工艺物料管理方面

化工工艺的设计中，针对原材料即物料的管理是很重要的，作为整个工艺流程的第一步，从选择、运输、存放到最终使用的整个管理环节，都应该遵循安全原则。化工工艺物料在不同的形态下，会表现出不同的化学性质，因此要明确这些物料在不同状态下的毒害情况，掌握促使其稳定性的方法，这样才能对当前的安全危险状态有一个明确的判断和认识。

2.2化工工艺设计途径方面

同一种原材料生产同一种化工产品，其途径是多样化的，在选择过程中要根据生产环境进行判断，设计出最安全、最优化的化工工艺途径；因此需要综合考虑，将产能和安全之间的关系达到平衡，积极展开新工艺和新技术的应用，降低对环境造成的污染，减少中间环节副产品的出现。

2.3化工生产设备方面

化工工艺设计中绝大部分是针对设备展开的，原料或半成品以及添加剂在设备内部进行反应，在化学原理的作用下产生一系列变化，会造成高压、高热、高毒的局部环境。除此之外，还包括各种潜在的安全问题，因此设备的安全性就显得十分重要。

3化工工艺设计中安全危险的对策

随着我国现代化工业的不断发展进步，企业对安全问题越来越重视，针对化工工艺的不同情况设置了安全危险要素控制体系。经过作者总结，主要有以下几个方面。

3.1运输及库存

这一方面主要针对化工原料而言的。由于化工原料存在的特殊性，在流通过程中必须加强运输和库存之间的安全控制，例如一些液态的原料，需要特殊的运输车辆，一些中间产品、副产品在库存过程中，要采用特殊的空间材料，避免泄露；对于一些需要大量使用的易燃易爆、高毒腐蚀性原材料，可以建立专门的运输管道控制危险要素。

3.2工艺路线

化工工艺路线的控制方面，一个重要的原则是减少生产的中间环节，减少生产中副产品的数量，而这本身就是减少或消除安全隐患的做法。很明显，进行化工工艺设计，有很多种工艺路线或途径，如果仅仅照顾产能，必然会造成较大的环境问题和安全问题。

3.3安全生产环境

化工工艺设计步骤范文第2篇

【关键词】精细化工 生产 控制

在当前的化学工业领域，精细化工生产过程占据着越来越大的比重，然而因其过程特性复杂、规模小、大多采用间歇批量生产等特点，其生产过程在综合自动化方面看普遍低于石化、石油及基础化工等大型化工生产，这在很大程度上给我国精细化工行业的经济效益及技术水平带来了影响。由此可见，对精细化工生产过程的特点及其控制技术的实际情况和发展趋势进行研究，促进精细化工过程综合自动化水平的有效提高，这都能有效的促进精细化工生产的发展，具有十分重要的意义和技术价值。

一、精细化工生产过程的控制技术及其特点

1.品种多、批量小、产品换代快

精细化工产品与30多个行业有关联，种类多，具有较强的专用性，并且应用范围是特定的，用量较小。受快速多变的市场需求的影响，使精细化工产品市场寿命不长、换代速度快，小批量生产。产品品种繁多的特点与其专用性和小批量的特点都是有关联的，并且是针对应用对象对产品性能的多种需要而定的。由于市场需求在不断的、快速的发生变化，这就要求开发和研究更快速、高校的精细化工生产过程，要在最大限度减少实验次数、缩小实验规模的基础上对现有工艺过程做到尽快的转化，促使其速度和效率的提高。因此，针对工艺过程中的测量及数据采集的手段应进行加强，以使更多有用的数据通过更少的试验和生产而获得；对数据的分析处理进行深化，为工艺过程建立起模型，在工艺设计、研究及开发中更多的应用模拟仿真、优化技术。控制系统的设计与实验也尽量利用仿真技术作为辅助，对控制系统的快速原型化技术展开研究，结合工艺过程系统共同接受仿真试验，以使控制系统的设计更为有效，对控制参数实现控制，最终达到安全可靠的操作和控制工艺过程。

同样是受市场需求快速多变的影响，生产装置要具有更强的通用性和灵活性，可以满足各种形态规格产品的生产，因此要尽量实现生产过程的柔性化，对柔性生产过程的控制方面进行研究。为了更好的促进生产过程的灵活性和柔性的提高，能满足多目的、多品种的生产要求，可以借助计算机集成批量配方进行控制。按照产品及其生产工艺路线和操作规程的不同，对不同的批量控制配方软件进行开发，借助计算机控制系统进行运行，这样工艺过程的工艺流程和操作条件就会与产品实现对应，实现柔性化的生产。能够有效的促进生产时间的缩短、生产效率的提高，促使其更好的与市场快速多变的需求相适应。

2.较强的非线性、时变性，间歇及半连续过程对

生产批量小是精细化工产品生产的一个特点，也正是因为其这以特点决定了其多运用间歇及半连续工艺，这种工艺在生产过程中大多是一批一批投料，在历经合成反应、精馏、提纯、干燥、出料等环节完成批量生产。精细化工产品生产随着时间发展其参数不断在该变着，过程中呈现着大范围、动态的变化，工作点不稳定，因此要求工作范围更宽、适应性更好的控制系统。并且通常情况下精细化工产品的附加值会随其纯度的提高而提升，如果对产品纯度要求高，就会运用到精密精馏等生产工序，使其具备更明显的非线性特征。

由于很多精细化工过程都表现出明显的时变、非线性等特性，使得很多过程特性参数测量难度大，操作约束多，干扰多，并且无法对过程进行逆转、无法进行补救，这就在很大程度上加大了精细化工过程的控制难度。然而因为精细化工过程是一个重复的过程，不断重复批次生产，因此可以对之前的批次生产进行总结，从中获取经验，以促进工艺操作的改进。对此，合理的对过程重复性进行利用， 批次一批次迭代学习控制这样具有一定智能特性的先进控制策略应用价值很高。

3.劳动强度大，操作步骤繁琐，工艺流程复杂

间歇及半连续工艺是精细化工生产过程较多运用的方式，整个过程会经历复杂的生产工艺流程，操作起来十分复杂，自动化水平很低，给工艺人员带来了高强度的劳动。产品的生产过程中总是要历经一系列的化学反应，而一些反应本身就很复杂，有可能是串联、链反应、平行或可逆等等。有时通过一个反应可能会有多种异构物产生，不单单会生成主产物，还有很多副产物共同出现。工艺介质就有多样化的相态，一把情况下是非均相物料体系，均相物料体系较少。生产工艺过程大多数是复杂难以操作的，很容易出现错误，造成产品质量不达标、浪费原料的现象，更有甚者会引发安全事故。针对这一类型的工艺过程，为了推动精细化工过程测量、记录及操作的自动化，可借助以ISA？ SP88间歇过程控制标准模型为基础的配方控制方法，通过计算机严格遵照工艺操作规程规定的工艺步骤和运行条件来实现集成控制。对此，早在上世纪的80年代初，国外就已经在工业生产中运用这一技术，当前，我国国内也有一部分企业实现了这一控制方式的运用。

二、结论

更新换代快速是精细化工产品一个典型的特征，受其影响普遍情况下选择小批量、多品种的生产形式，正是由于这个原因在其生产中有较多的间歇及半连续工艺过程，具有较强的时变性和非线性；它要经过复杂的工艺、繁杂的操作，高强度的劳动，同时其工艺介质都是易燃易爆、具有一定腐蚀性和的产品，生产中要严格保证安全。因此，针对精细化工过程开展的测量和控制工作会面临很多问题，同时又受到来自市场需求多变的需求，这都使研究和应用精细化工过程控制技术面临了更高的挑。

在这样的情况下，精细化工过程的控制技术在国内外有如下的发展动向：自动批量生产逐渐取代简单的程序控制、顺序控制；DCS控制、计算机控制逐渐取代仪表控制；生产质量和生产工况的综合性统计过程控制逐渐取代简单的参数控制；先进的迭代优化控制逐渐取代人工控制、常规PID控制等。由此可以想到，推动这些新型控制技术的发展，并且扩大应用规模，能够很好的促进精细化工过程的综合自动化水平的不断快速提高。

参考文献：

化工工艺设计步骤范文第3篇

关键词:工作过程;工艺类课程;工作环境;模拟

“基于工作过程”这一概念在职业院校中已经得到认可，是指把工作与学习结合在一起的学习过程，即学习的内容是工作，工作的过程是学习，是工作人员在工作情境中为完成一项工作任务并获得工作成果而进行的一个完整的工作行动程序。工作过程符合职业成长规律，既从完成简单工作任务到完成复杂工作任务的能力发展过程，具有工作过程完整性特征，逐步将学生从较低发展阶段有序、有效地带入到更高的发展阶段。显然，设计符合职业发展规律的系列工作过程学习任务，对课程实施很关键，而完成这一学习任务所需要的实训场所尤为重要。各职业院校在课程实施方面都在积极地探索，在电子软件、机械加工等专业开发实施得较成功，而在化工类课程建设及实施方面难度较大。主要是因为化工产品生产不适合单兵作战，需要团队合作，因而从过程操作到过程考核都很难规范。尤其操作过程是难点，不会有任何生产化工产品的企业允许学生在现场进行操作训练，这就给化工类专业学生职业技能提高提出了难题。工作过程难以实现，职业能力自然难以提高。为此，我院化工系多年来在课程实施上进行了大量的探索尝试。

学习情境设计

学习情境是指学习的真实环境，从基于工作过程角度讲，是一个真实的工作环境，情境化教学是基于工作过程的。学习情境有两种情况。

真实的工作环境对于工艺类专业来讲，就是要有生产车间、化工单元实训装置，以及化工产品生产模拟实训装置。理想的状态是有具体产品，既可解决学生实训问题，又可以创造价值。化工类专业学生职业能力的核心是具备一线工作人员应具备的“外操”、“内操”岗位知识及技能。从实训装置来讲，至少应该有DCS控制系统(“内操”训练)及常见的反应设备:反应釜、塔设备、换热器、各类泵、二次仪表等(“外操”训练)。通过生产化工产品的过程训练，提高学生的职业能力。这种环境适合于项目化教学，可以某个化工产品生产过程为学习项目进行学习。目前，国内有多家生产实训装置的企业，有两个方向:一是具有真实生产过程装置的，有的与实际生产一致，能让学生体会真实的生产过程，有的是同比缩小，真实性不强;另一种是称为仿真工厂的装置，生产过程通过模拟信号完成，安全性较大，但真实性不够，各种数据都是系统自动计算出来的，仿真工厂的造价相对高些。我们认为，建设一套既具有真实生产情境，又具备培训功能的装置是最理想的。国内有关装置如乙酸乙酯生产等装置，均能满足实训要求，实训装置具有模拟工厂情境、故障模拟、DCS控制等特点，与现代化工产品生产基本一致，能达到训练学生操作技能的目的。除具有真实的生产车间外，小型实验装置也属真实生产环境模拟范畴。作为工艺类专业，进行小型装置实训也是十分必要的，虽然过程与实际生产有较大差距，但通过某产品合成过程，可以掌握产品生产的基本程序及生产原理。

模拟工作环境化工生产具有高温、高压、易燃、易爆、毒性大等特点，生产现场实习受到诸多限制，不会有企业允许学生在现场进行真实的操作训练。即使是岗前培训的企业员工，也是在师傅带领下跟着观察，只能看不能动，逐步在师傅指导下进行操作。因此，在学院内进行虚拟生产训练显得十分必要。这种模拟与仿真工厂的区别是没有真实的设备，完全是虚拟的，是通过电脑程序模拟生产过程，但在模拟过程中可以引入企业的生产工艺、技术管理、运行模式及安全环保要求等企业元素，模拟生产情境进行教学。

工艺类课程实施步骤

学生要掌握能力目标与知识目标，这两个目标要从多个角度实现。

课前准备基于工作过程的课程实施与以往授课有较大的不同，课堂不再以教师为主体，而应以学生为主体。那么，教师的作用是什么呢?教师是教学的组织者、控制者、指导者。因此，对授课教师提出了更高的要求，教师课前准备工作量较以往增大了几倍。首先，教师要进行课程的各种设计:职业技能目标设计、职业知识目标设计、素质目标设计、课程内容设计、师生行为设计、教学单元设计、学习任务分解设计等。其次，教师要准备教学素材，包括课件、学习材料、教案、参考资料、使用网站、样本等;再次，教师要有职业能力积累过程，要求教师具有扎实的专业理论和实践知识及相关能力，具备基于工作过程的教学设计及组织能力，具有生产工艺流程与设备的识图与绘图能力，掌握岗位操作法，具有化工产品生产工艺控制与维护能力，具有化工产品生产过程的实践经验。教师只有在课下进行了大量的准备工作后，才能保证课堂中以学生为主的教学形式，才能保证授课质量。

课堂教学工艺类课程授课主要是针对化工产品生产过程，从基于工作过程来讲就是要完成化工产品生产中岗位工作任务。如前所述，工艺类课程适合于项目教学，即针对某个化工产品生产过程进行教学。把某个产品生产过程细化成多项工作任务，围绕各项工作任务进行学习。以醋酸生产工艺过程为例。针对“醋酸产品认识与合成路线的选择”这一任务，虚拟某设计公司接到一份关于在国内建设年产30万吨醋酸生产装置的设计合同，合同要求设计出醋酸生产的工艺，包括合成路线选择、设备选择、工艺流程确定等，公司董事会成员(上课教师)经过会议研究决定接受这份合同，完成设计任务。本次课的能力目标是:能正确认识醋酸的性质、用途和生产方法;能利用各种资源查阅信息并进行加工处理;能分析醋酸的国内外生产情况;能正确分析评价各生产方法的优缺点，选择适宜的醋酸合成路线。授课步骤是:利用网络资源查阅醋酸生产的相关文献;学生独立加工整理查阅的资料;小组讨论分析生产醋酸各种工艺路线;小组汇报查阅结果，并形成方案;教师总结;学生修改方案;学生、教师进行评价;学生、教师归纳总结，在学生能力提高的同时，将应知应会知识系统化。每次授课前要下发任务单及学习材料，本次课结束后教师要布置下一次课的任务。

模拟操作化工生产的特殊性，使学生到真实的职业环境中学习受到限制，特别是一些现场难以观察和实际操作的工艺过程。那么，如何培养学生较强的实践动手能力呢?引入化工仿真模拟操作，不失为一个解决问题的好方法。因为在化工仿真操作中，可以实现对装置的开车、故障处理和停车操作，真实地再现生产过程，并且可以通过反复训练提高学生的实践技能，而这是在真实生产中不可能实现的。另外，在仿真操作过程中，学生置身于职业环境中，促使学生主动思考，同时，操作过程也是学生遵守职业纪律和操作规范、提高质量意识和环保意识等职业道德和职业素质的形成过程。另外，利用仿真软件进行模拟操作，对于学生的成绩评定也有完善的考核标准，可以通过授权方式屏蔽操作指导，使学生独立完成操作，还可以增加考核的随机性，培养学生的解决问题能力和应变能力。无论学院实训条件好坏，模拟操作是提高学生实践技能必不可少的。因此，开发仿真软件十分重要。应该面向地方企业生产的产品开发，这样也能为现场教学提供条件。前面提到的醋酸生产的工艺已经有了仿真软件，因而，在授课时，仿真操作是教学过程中关键的过程，学生成绩也好评定。

现场教学基于工作过程，大多时间应该在生产现场完成工作任务。然而，化工生产的特殊性使得这一点难以实现。学校有某个化工产品生产车间当然好，可以实施现场教学。但一个产品工艺局限性大，无法包容常规生产工艺的所有特征。通常情况下，工艺类专业需选择几个典型产品工艺进行教学，而一个学校不可能为此建设大量的生产车间。因此，选择当地现有的产品进行教学就显得十分必要，也符合工学结合的方针。可以到真实生产环境中进行2～4次现场教学。当然，这种教学的缺陷是无法进行真实操作，只能针对现场设备进行讲解。

考核过程工艺类专业不同于机械及电子类专业，可以让学生独立完成某个设计及制备出相应产品，即使有化工产品生产车间，也不能让每个学生单独操作合成出产品，至少需要3～5人合作完成整个操作过程，这样，考核基准就很难把握。通常情况下是以小组考核的方式进行，在以团队协作方式完成任务的基础上，以组内处于中等水平的学生为基准，然后优秀学生上浮，较差学生下浮。

“教学做”一体化是基于工作过程所倡导的，有“教学做”一体化实训装置，学生的职业能力提高自然会快些。但作为工艺类专业，如果一味地追求真实的生产环境下教学，对大多院校来说，都是不大现实的，甚至会把工艺课程实施推向死路。这里所说的基于工作过程的“教学做”一体化既包含真实情境下的教学过程，也包含虚拟情境下的教学，二者应该有效结合，即使有“教学做”一体化场地，也不可能所有时间都在现场学习。因此，设计好教学单元，把工作任务分解好，把化工生产过程模拟好，再结合现场教学，使学生理解岗位工作任务所需要的职业知识，完成岗位工作任务，也是基于工作过程所追求的境界。

参考文献

[1]姜大源.职业教育学研究新论[M].北京:教育科学出版社，2007.

[2]姜大源，吴全全.当代德国职业教育主流教学思想研究:理论、实践与创新[M].北京:清华大学出版社，2007.

化工工艺设计步骤范文第4篇

关键词：仪表系统 故障分析 具体步骤

一、现场仪表系统故障的基本分析步骤

现场仪表测量参数一般分为温度、压力、流量、液位四大参数。

现根据测量参数的不同，来分析不同的现场仪表故障所在。

1.首先，在分析现场仪表故障前，要比较透彻地了解相关仪表系统的生产过程、生产工艺情况及条件，了解仪表系统的设计方案、设计意图，仪表系统的结构、特点、性能及参数要求等。

2.在分析检查现场仪表系统故障之前，要向现场操作工人了解生产的负荷及原料的参数变化情况，查看故障仪表的记录曲线，进行综合分析，以确定仪表故障原因所在。

3.如果仪表记录曲线为一条死线（一点变化也没有的线称死线），或记录曲线原来为波动，现在突然变成一条直线；故障很可能在仪表系统。因为目前记录仪表大多是DCS计算机系统，灵敏度非常高，参数的变化能非常灵敏的反应出来。此时可人为地改变一下工艺参数，看曲线变化情况。如不变化，基本断定是仪表系统出了问题；如有正常变化，基本断定仪表系统没有大的问题。

4.变化工艺参数时，发现记录曲线发生突变或跳到最大或最小，此时的故障也常在仪表系统。

5.故障出现以前仪表记录曲线一直表现正常，出现波动后记录曲线变得毫无规律或使系统难以控制，甚至连手动操作也不能控制，此时故障可能是工艺操作系统造成的。

6.当发现DCS显示仪表不正常时，可以到现场检查同一直观仪表的指示值，如果它们差别很大，则很可能是仪表系统出现故障。

总之，分析现场仪表故障原因时，要特别注意被测控制对象和控制阀的特性变化，这些都可能是造成现场仪表系统故障的原因。所以，我们要从现场仪表系统和工艺操作系统两个方面综合考虑、仔细分析，检查原因所在。

二、四大测量参数仪表控制系统故障分析步骤

1.温度控制仪表系统故障分析步骤

分析温度控制仪表系统故障时，首先要注意两点：该系统仪表多采用电动仪表测量、指示、控制；该系统仪表的测量往往滞后较大。

1.1温度仪表系统的指示值突然变到最大或最小，一般为仪表系统故障。因为温度仪表系统测量滞后较大，不会发生突然变化。此时的故障原因多是热电偶、热电阻、补偿导线断线或变送器放大器失灵造成。

1.2温度控制仪表系统指示出现快速振荡现象，多为控制参数PID调整不当造成。

1.3温度控制仪表系统指示出现大幅缓慢的波动，很可能是由于工艺操作变化引起的，如当时工艺操作没有变化，则很可能是仪表控制系统本身的故障。

1.4温度控制系统本身的故障分析步骤：检查调节阀输入信号是否变化，输入信号不变化，调节阀动作，调节阀膜头膜片漏了；检查调节阀定位器输入信号是否变化，输入信号不变化，输出信号变化，定位器有故障；检查定位器输入信号有变化，再查调节器输出有无变化，如果调节器输入不变化，输出变化，此时是调节器本身的故障。

2.压力控制仪表系统故障分析步骤

2.1压力控制系统仪表指示出现快速振荡波动时，首先检查工艺操作有无变化，这种变化多半是工艺操作和调节器PID参数整定不好造成。

2.2压力控制系统仪表指示出现死线，工艺操作变化了压力指示还是不变化，一般故障出现在压力测量系统中，首先检查测量引压导管系统是否有堵的现象，不堵，检查压力变送器输出系统有无变化，有变化，故障出在控制器测量指示系统。

3.流量控制仪表系统故障分析步骤

3.1流量控制仪表系统指示值达到最小时，首先检查现场检测仪表，如果正常，则故障在显示仪表。当现场检测仪表指示也最小，则检查调节阀开度，若调节阀开度为零，则常为调节阀到调节器之间故障。当现场检测仪表指示最小，调节阀开度正常，故障原因很可能是系统压力不够、系统管路堵塞、泵不上量、介质结晶、操作不当等原因造成。若是仪表方面的故障，原因有：孔板差压流量计可能是正压引压导管堵；差压变送器正压室漏；机械式流量计是齿轮卡死或过滤网堵等。

3.2流量控制仪表系统指示值达到最大时，则检测仪表也常常会指示最大。此时可手动遥控调节阀开大或关小，如果流量能降下来则一般为工艺操作原因造成。若流量值降不下来，则是仪表系统的原因造成，检查流量控制仪表系统的调节阀是否动作；检查仪表测量引压系统是否正常；检查仪表信号传送系统是否正常。

3.3流量控制仪表系统指示值波动较频繁，可将控制改到手动，如果波动减小，则是仪表方面的原因或是仪表控制参数PID不合适，如果波动仍频繁，则是工艺操作方面原因造成。

4.液位控制仪表系统故障分析步骤

4.1液位控制仪表系统指示值变化到最大或最小时，可以先检查检测仪表看是否正常，如指示正常，将液位控制改为手动遥控 液位，看液位变化情况。如液位可以稳定在一定的范围，则故障在液位控制系统；如稳不住液位，一般为工艺系统造成的故障，要从工艺方面查找原因。

4.2差压式液位控制仪表指示和现场直读式指示仪表指示对不上时，首先检查现场直读式指示仪表是否正常，如指示正常，检 查差压式液位仪表的负压导压管封液是否有渗漏；若有渗漏，重新灌封液，调零点；无渗漏，可能是仪表的负迁移量不对了，重新调整迁移量使仪表指示正常。

4.3液位控制仪表系统指示值变化波动频繁时，首先要分析液面控制对象的容量大小，来分析故障的原因，容量大一般是仪表故障造成。容量小的首先要分析工艺操作情况是否有变化，如有变化很可能是工艺造成的波动频繁。如没有变化可能是仪表故障造成。

以上只是现场四大参数单独控制仪表的现场故障分析，实际现场还有一些复杂的控制回路，如串级控制、分程控制、程序控制、联锁控制等等。这些故障的分析就更加复杂，要具体分析.

参考文献

[1] 石玉珍，呼格吉乐，张辉. 浅析石油化工企业的自动化仪表[J]. 内蒙古石油化工. 2011（12） .

[2] 丁俊. 浅谈自动化仪表的维护[J]. 科技传播. 2011（13）.

化工工艺设计步骤范文第5篇

关键词：化工企业；设备；安装设计；吊装；检修；材质选择

中图分类号： C29 文献标识码： A

一、化工工艺中的设备安装设计的重要性及内容

（一）重要性

化工工艺中为了保证化工生产的安全性，必须对设备安装进行科学的设计，才能保证化工生产中不因设备安装问题而发生不必要的安全事故。因此，化工工艺中的设备安装设计显得格外重要。

化工工艺中进行设备安装设计时需要从化工介质的特性出发，从化工生产的原料、中间产品、产品的理化性质及火灾类别、生产方式等的不同，选择合理的装置布置和设备布置至关重要。其中设备安装布局的合理性对整个生产装置安全运行及后期维护检修中起到重要的保障作用，是化工生产中保证生产效率的前提，是化工企业生产技术水平的重要体现。

化工设备安装是化工设备投产前的关键步骤，安装工程质量直接影响到设备的使用性能，甚至影响到设备的寿命和安全运行。因此，设计环节的作用不言而喻。

（二）化工工艺中的设备安装设计内容

化工工艺中的设备安装设计涉及到到多方面的内容，主要表现在以下几方面：

1、车间设备布置

车间设备的空间布置除满足生产工艺流程，安全操作要求等外，还需考虑便于设备安装、检修。

2、设备支座和操作台的设计

设备支座对设备起到支撑作用和固定作用，在设计时，必须进行设备自重、操作重量、充水重量、震动、风和地震载荷以及外形等因素的综合考虑。针对设备的安装位置合理选择支座形式是实现设备安全的重要因素。如震动场合选择弹簧支座、热胀冷缩场合采用滑动支座等。并与厂房土建结构结合，合理采用混凝土和钢结构，减少投资节约资金。

另外合理布置设备操作台也是对生产操作的基本要求。在设计时，必须考虑操作台的高度宽度与实际操作面的合理性，且要考虑设备维修保养时的操作空间及活动荷载。

3、设备保温和刷漆

化工生产单元根据工艺特性会有低温和高温工况，根据设备工况合理选用保冷和保温层材料及厚度，并做好保护层，防止保温层脱落及遭外力破坏。并在保温保冷层施工前做好设备本体的防腐，选择工作环境及工艺介质相对应的防腐涂料。

设备平台、操作面以及爬梯等需考虑设备保温层的厚度，方便设备安装、人员走动以及管道安装的空间。

4、设备安装、检修和吊装位置的设计

化工设备布置时，其位置十分重要，是投入使用过程中，化工生产能否顺利完成的重要影响因素。在设计时必须考虑安装位置是否便于设备维修和检查，是否满足设备安装的操作。

5、设备安装施工说明，包括设备的吊装方案等

在对化工工艺中的设备进行安装设计时，必须设计设备安装的先后顺序、吊装操作等，因此，需要设计施工说明，对于安装过程和安装质量设计控制标准，以便于设备日后的生产安全性得到保障。

二、化工企业设备安装设计的要点

（一）设备安装和车间设备布置设计

车间设备布置要既有利于生产和工人操作，又要节省投资，少占地，便于施工。它是整个工程设计中重要环节。在车间设备布置中，不可忽视设备安装设计的一些问题。

1、设备安装吊装孔的设计

（1）吊装孔位置设置要遵循的五个原则

①设置水平方向的运输线要短；

②由运输通道所占去的实际面积要小；

③吊装孔位置要尽可能靠近检修较频繁的设备处；

④必须使每一层的吊装孔都要设置在同一垂面位置上；

⑤吊装孔的设置位置应注意最低层的设备布置，要求在吊装孔区域内不得布置设备，并在吊装孔附近要开设大门，可让设备由此进出。

2、吊装孔的位置

一般说，厂房较长时(超过 36m)，宜将吊装孔设置于靠近厂房中间的近墙处；若厂房不太长，则宜将吊装孔设置在厂房一端靠墙处。若无法在厂房内设置吊装孔或虽可设置，但不能使几层的吊装孔在同一垂面位置上，则可考虑将设备由厂房某层向外挑出砼梁起吊进入厂房，砼梁挑出长度：

B一般可取 800~1200，D 为最大设备的直径。

3、吊装孔的尺寸

至于吊装孔洞尺寸确定，一般不但要使本楼层设备能吊上，还要保证其上面几层的最大直径设备也能吊上楼。吊装孔洞一般为方形。吊装孔净尺寸A=最大设备直径 D (并考虑接管尺寸)+(300～400）。

4、吊装孔构造形式

吊装孔构造有两种形式：闭式和敞开式。

闭式：在吊装孔上有木制和砼盖板。

敞开式：在孔的四周置栏杆，并有一面或两面可开启。

两种形式各有优缺点。闭式的优点是没有因设置吊装孔减少车间的操作面积；后者的优点是上下联系方便，并增加了防爆车间的泄压面积。

（二）设备安装检修的考虑

1、设备布置设计时应考虑水平运输主干线的净距，还需考虑所有设备都能运至主干线上的通道净距。一般将小直径设备沿墙布置，而大直径设备近运输主干线布置，这就能使车间内的所有设备都能运至吊装孔，满足设备安装、检修的要求。

2、设备布置须考虑设备起吊时所需要的净高一般设备的底部离砼梁净距H 须满足：

H≥h1+h2+h3+h4

h1-设备总高；

h2-可取 0.3~0.4D；

h3-从起吊工具产品样本中查得；

h4-可取 100~150。

设备顶上若有传动装置时，还需考虑工人在检修传动装置时，可以进行正常操作的高度。一般是使传动装置顶至楼板底部的距离≥500。

3、设备布置须考虑设备起吊的吊点位置，凡属下列类型的设备，均须考虑设置吊点：

（1）有搅拌装置的反应设备；

（2）无法就地进行拆修的换热器；

（3）塔类设备；

（4）三足式离心机；

（5）搁置在较高位置的机器设备，即位置高于1.80m的传动装置皆须考虑设置吊点；

（6）如部件重量大于200kg，又无足够位置放临时“三角架”起吊的机器设备，此时不论其位置高低，皆须考虑设置吊点；

（7）高度高于3m的一般容器设备；

（8）要放置在操作平台或支架上的设备，(若设备重量镇 200kg，则可不予考虑)。

4、设备穿楼板的开孔

在化工车间设备布置设计中往往是一些反应设备穿过楼板，直接搁置在楼板，这样的布置既便于工人操作和设备检修，又能充分利用空间。开孔一般为方形，其开孔尺寸可按设备的直径及耳座大小而定。

其吊装方法是：设备由下面一层起吊穿过楼面(耳座对准方孔的四只角)，当耳座穿过楼面后，旋转45°按图就位。楼板开孔四周均应作堰，一般为50mm高，以防地面上物料或流体流至下一层。

此外，必须注意如下三点：穿楼板设备的下面有设备时，应考虑此设备安装、检修所需要的吊装地位和空间。因此，一般在它下面的中心区域不应再布置有高大的设备或设置操作平台；塔类设备穿楼板孔时，须保证塔体能顺利通过楼板孔。塔筒体法兰盘离楼面的距离应大于100mm，塔体近管法兰外缘离楼面的尺寸应大于80mm，楼板下面的塔筒体法兰盘离楼面的距离应大于600mm；穿楼板设备的起吊点设置，

如前所述，只是吊点的位置要求较严，即吊点的纵横向必须与设备中心线，即开孔的中心相吻合，不得有偏差。

（三）化工工艺中设备安装设计时的材质选择

由于化工工艺涉及到的原料、半成品和产品都具有一定的腐蚀性，因此，在对设备安装设计中，要特别选择耐腐蚀性强的材质进行设备制作及管道的连接。化工设备中用到的材质有不锈钢管、化工玻璃管、聚丙烯管以及钢衬聚四氟乙烯管，这些管材具有一定的使用领域，需要针对其使用部位的耐腐蚀性进行选择应用。

结语

综上，在化工工艺中，设备安装是一个不可忽视的重要内容，工艺流程设计再好，设备设计得再完善、先进;如果忽视了设备安装设计，则也是一个失败的化工设计，会给生产操作、装置维修，甚至给安全生产带来严重的后果。

参考文献

[1]颜炳发.浅谈化工工艺和设备安全性评价[J].黑龙江科技信息，2011.17.