化工设备和管道的选择
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化工工艺设计项目管道及设备防腐设计规定管道及设备防腐设计是化工工艺设计中非常重要的一环,它直接关系到项目的运行安全和设备的寿命。
下面将介绍一些常见的管道及设备防腐设计规定。
1.防腐材料选择:在进行管道及设备防腐设计时,应根据工艺要求和介质性质选择合适的防腐材料。
常见的防腐材料有:玻璃钢、聚乙烯、不锈钢等。
对于高温、高压等特殊条件下的设备,应选择耐高温、耐腐蚀的材料。
2.防腐涂层厚度要求:在进行管道及设备防腐设计时,防腐涂层的厚度是一个重要的考虑因素。
一般来说,防腐涂层的厚度要满足以下要求:在正常工况下不脱落,能够抵抗化学介质的侵蚀,提供良好的电绝缘性能,防止金属腐蚀等。
3.防腐处理工艺:在进行管道及设备防腐设计时,应选择适当的防腐处理工艺。
常见的防腐处理工艺有:粉末涂层、电镀、防腐油漆等。
不同的防腐处理工艺有不同的特点和适用范围,需要根据具体情况进行选择。
4.接头防腐设计:在进行管道及设备防腐设计时,接头的防腐设计也是非常重要的一环。
对于焊接接头,应进行适当的缓和处理,以提高其耐腐蚀性能。
对于螺纹接头,应选择适当的防腐胶带或者防腐螺纹密封剂进行封闭。
5.设备表面处理:在进行管道及设备防腐设计时,设备的表面处理也是非常重要的一步。
设备表面应光洁平整,并去除锈蚀、油污等杂质,以提高防腐涂层的附着力。
6.防腐涂层检测:在进行管道及设备防腐设计时,应进行适当的防腐涂层检测,以确保其质量。
常见的防腐涂层检测方法有:电火花检测、粗糙度测试、拉伸试验等。
通过这些检测方法,可以及时发现防腐涂层存在的问题,并进行相应的修复和改进。
总结起来,管道及设备防腐设计是化工工艺设计中非常重要的一环。
在进行防腐设计时,应选择合适的防腐材料,设定适当的防腐涂层厚度,选择合适的防腐处理工艺,进行接头防腐设计,进行设备表面处理,以及进行防腐涂层的检测。
通过合理的防腐设计,可以提高项目的运行安全性,延长设备的使用寿命。
化工设备材料及其选择引言在化工领域,选择合适的设备材料至关重要。
化工设备材料的选择决定了设备的性能、耐用性以及安全性。
本文将介绍一些常见的化工设备材料,并说明如何选择适合的材料。
常见化工设备材料不锈钢不锈钢是一种常见的化工设备材料,由于其耐腐蚀性、机械强度和耐高温等特性,被广泛应用于化工工业中。
常见的不锈钢包括304不锈钢和316不锈钢。
选择合适的不锈钢取决于化学介质的性质以及操作条件。
聚合物聚合物材料在化工设备中也有广泛的应用。
聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)和聚四氟乙烯(PTFE)是常见的聚合物材料。
选择聚合物材料时需要考虑介质的腐蚀性、温度和压力等因素。
玻璃钢玻璃钢由玻璃纤维和树脂构成,具有良好的耐腐蚀性和机械强度。
它在化工领域中用于制造贮罐、管道和反应器等设备。
玻璃钢设备的选择主要考虑介质的腐蚀性和工艺要求。
陶瓷陶瓷材料在化工设备中常用于耐腐蚀和高温场景。
氧化铝陶瓷和碳化硅陶瓷是常见的选择。
陶瓷具有优异的耐腐蚀性和高温稳定性,但也比较脆弱,需要谨慎处理和使用。
化工设备材料的选择原则选择合适的化工设备材料需要考虑多个因素,包括介质的性质、操作条件、预算和可用性等。
介质性质首先要了解介质的腐蚀性、温度和压力等特性。
根据介质的性质选择合适的耐腐蚀材料,以确保设备在长期使用过程中不受到腐蚀的侵害。
操作条件操作条件也是选择化工设备材料的重要因素。
例如,如果设备需要承受高温条件,则需要选择具有良好耐高温性能的材料。
同时,还需考虑操作的压力和振动等因素。
预算和可用性预算和可用性也是选择化工设备材料时需要考虑的因素。
一些高性能材料价格昂贵,因此需要权衡其性能和成本之间的关系。
同时,要确保所选择的材料能够得到供应,以确保设备的维修和更换。
材料选择的案例研究以下是一个化工设备材料选择的案例研究。
某化工企业需要制造一套耐腐蚀的反应器。
介质为酸性溶液,温度在150°C到200°C之间,压力在10MPa到15MPa之间。
化工设备材料及其选择概述引言化工设备在化工工艺中起着至关重要的作用,而化工设备材料的选择对化工工艺的运行和产品质量都有着重要影响。
本文将介绍化工设备材料的选取原则和一些常用的化工设备材料,以及对不同工艺条件下的推荐使用。
化工设备材料的选取原则在选择化工设备材料时,需考虑以下几个原则:耐腐蚀性化工工艺中常涉及到腐蚀性介质的处理,因此化工设备材料首先要具备较高的耐腐蚀性。
一般来说,金属材料中不锈钢的耐腐蚀性较好,可以耐受多种酸、碱、盐的侵蚀。
此外,还有一些耐腐蚀性较好的合金材料可选择,如镍钛合金、钽等。
强度和刚性化工设备在工艺中承受着各种力和压力,因此需要具备足够的强度和刚性来确保设备的安全和可靠运行。
常用的金属材料如不锈钢、铝合金都有较高的强度和刚性,可以满足大部分化工设备的要求。
密封性对于需要处理液态或气体的化工设备,密封性是一个非常重要的考虑因素。
一般来说,塑料材料比金属材料具有更好的密封性能,可用于制作管道、阀门等。
但在一些工艺条件较为苛刻的情况下,金属密封件如不锈钢密封件更适合使用。
导电性和绝缘性在一些特殊的化工工艺中,需要考虑电导率和绝缘性。
金属材料具有良好的导电性,适用于需要传导电流的设备。
而对于需要绝缘的设备,塑料材料则更适合使用。
常用的化工设备材料下面是一些常用的化工设备材料及其特点:不锈钢不锈钢是一种耐腐蚀性较好的金属材料,具有较高的强度和刚性。
不同的不锈钢材料具有耐不同介质的特点,如304不锈钢能耐酸碱性介质,316不锈钢能耐盐水等。
不锈钢广泛用于储罐、管道、反应釜等化工设备。
玻璃钢玻璃钢是一种复合材料,由玻璃纤维和树脂组成。
它具有良好的耐腐蚀性、绝缘性和强度。
玻璃钢常用于制作储罐、管道、风扇叶片等设备。
同时,玻璃钢具有较好的耐温性能,在高温环境下依然可以保持稳定性。
塑料塑料材料具有良好的耐腐蚀性、绝缘性和密封性。
常见的塑料材料有聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯等。
它们被广泛应用于制作管道、阀门、泵等设备。
化工装置设计规范一、引言化工装置设计是指根据生产工艺和产品要求,综合考虑安全、经济、环保等因素,在提供所需产品的前提下,合理确定装置的结构、工艺流程、设备配置等方面的一项工作。
化工装置设计规范是指为了保证化工装置设计的质量和技术要求,制定的一系列规定、要求和标准。
本文旨在通过综述相关的国内外规范、规程和标准,对化工装置设计的规范性要求进行论述。
二、化工装置设计的基本原则化工装置设计需要遵循一些基本原则,确保装置的安全、经济、可行性和环境友好性。
首先,设计人员应充分了解工艺的特点、装置的个性化需求和产品的技术要求,确保设计的可行性和有效性。
其次,设计应充分考虑装置的安全性,包括对化学品使用和处理过程的安全防范措施,以及火灾和爆炸等危险因素的防范措施。
此外,设计应遵循节约能源、降低污染和减少废弃物的原则,提高装置的环境友好性。
最后,设计应充分考虑装置的可操作性和维修性,简化操作流程,提高设备的可维修性和可检修性。
三、化工装置设计的技术要求1. 工艺流程设计工艺流程设计是化工装置设计中的核心环节,直接影响装置的效率和产品的质量。
设计人员应根据产品要求,合理选择反应方法、操作条件和反应装置的结构,确定反应器的类型、尺寸和质量等。
同时,工艺流程要设计合理的原辅材料投料系统、反应控制系统和产品分离系统,保证物料流动的合理性、操作的简便性和反应的稳定性。
2. 设备选择和配置设计人员应根据工艺流程和产品要求,选择适用的设备并合理配置,确保装置的正常运行和生产效率。
在设备选择上,应充分考虑设备的材质、耐腐蚀性、耐压性和传热效率等指标,确保设备的可靠性和长寿命。
在设备配置上,应注意设备的布局、管道系统的设计和设备之间的连接,确保装置的运行稳定和物料的顺畅流动。
3. 安全设计安全设计是化工装置设计中的重要环节,设计人员应充分考虑装置的安全性和风险防范。
在安全设计上,应合理设置设备的防爆和防火措施,确保火灾和爆炸等事故的防范和控制;同时,要合理设置设备的监控和报警系统,及时检测和处理装置中可能出现的问题;此外,安全设计还应充分考虑装置的排放和废水处理等环保问题,确保对环境的保护和污染的减少。
化工管路的布置与安装原则布置与安装化工管路需要遵循一系列原则,以确保管路系统的安全、可靠和高效运行。
下面将介绍一些重要的原则。
1. 合理布置管路:布置管路时应考虑工艺流程、管路长度、流量要求和操作人员的操作便捷性。
管路应优先布置在易于检修和维护的位置,以便日常维护和可能出现的故障维修。
2. 管路材料选择:根据介质的性质、温度和压力要求,选择适当的管材和管件。
一般情况下,常用的管材有碳钢、不锈钢、铜、铝等。
不同材质的管材有不同的耐腐蚀性、耐压性和耐温性,需与实际需求相匹配。
3. 管路直径设计:管路直径的选择与介质流量有关。
过小的管径会增加管道阻力,降低流量;过大的管径则会增加成本、占用空间。
根据设计流速和摩阻系数,计算出合理的管道直径,以满足系统工作要求。
4. 弯头与转角设计:在管路布置中,需要根据实际情况安装弯头和转角来改变管路方向。
弯头和转角的设计应符合流体力学原理,避免流体在弯头内产生过大的阻力和振动。
5. 支、吊架和支承:为了保证管路的稳定和安全,应合理设置支、吊架和支承。
支承的数量和位置应根据管路的重量和布置情况进行合理安排。
支承的选择取决于管道直径和材料,以确保管道在运行过程中不产生振动和变形。
6. 清洗和冲洗:在管路安装前,应对管路进行清洗和冲洗,以去除内部的杂质和沉淀物,以及降低管道的污染程度。
清洗和冲洗的具体方法和流程应根据介质的特性和管路的材料来确定。
7. 防腐保温措施:对于易受腐蚀的化工管路,需要采取适当的防腐措施,以延长管路的使用寿命。
常用的防腐方法包括内涂防腐涂料、外包防腐层和使用塑料套管等。
同时,对于高温介质的管道,还需要进行保温处理,以减少能量损耗。
8. 切割和焊接:管路的切割和焊接操作需要非常谨慎。
在切割管道前,应确保附近没有易燃易爆物质,并采取相应的安全防护措施。
焊接操作应由经过培训的专业人员进行,严格按照操作规程和相关安全操作规范执行,以确保焊接质量和安全。
9. 泄漏检测和安全阀设置:在化工管路系统中,泄漏是一个常见的问题。
探讨化工设计过程中管道材料的选用作者:侯利燕来源:《现代盐化工》2022年第01期摘要:化工产业在国民经济中具有举足轻重的地位,从农业、医学到石油、建筑,都离不开化工制造。
值得注意的是,化工生产在给人们带来高效、便利的同时,蕴藏的危险因素也在不断增加。
化工原料中不乏有毒、有害、有腐蚀性的物质,一旦暴露于周围环境,将造成严重的后果。
从化工管道材料的角度出发,对化工管材选用依据及策略进行探讨。
关键词:化工设计;管道;材料选用化工设计内容繁杂,涉及的专业领域较多,既包含设备选型、工艺计算,又包含车间布置、流程规范等。
管道的布置和设计是其中较为关键的项目,化工管材选型不当、管径不匹配等状况,均有可能导致化工原料逸出、泄漏等,进而污染厂房环境,严重时甚至会引发火灾、爆炸、中毒事故。
因此,对化工管材进行科学探讨和选用事关生产安全,应当给予充分重视和考量。
1 化工设计过程中管材选用依据1.1 输送介质特性化工生产具有一定的特殊性,管道输送介质通常具有较强的腐蚀性,部分物料还具有易燃易爆的特性,这些介质长期封闭于管材内部,很容易侵蚀管材,缩短管道使用寿命的同时,也容易产生泄漏等生产问题,延误化工企业正常运营,甚至引发严重的安全事故。
因此,在选用管材时,应将输送介质作为重要的考量依据,比如针对易燃易爆介质,可以选用碳素钢、低合金钢等;输送可燃性介质时,要杜绝沸腾钢的应用;对用于苛性钠碱液等腐蚀性物料运送的化工管材,要重点关注裂口损伤等问题,选择抗腐蚀材料的同时,合理控制氢氧化钠的温度、浓度等数值,提升管道运行的可靠性。
1.2 工作参数状况化工生产工艺复杂,不同流水线或生产工艺中所用到的管道存在较大差异,因此,选材时还要考虑管道所在位置的工作参数状况,比如温湿度、压力等都是常见的变化参数,用于﹣20℃物料运送的管道,要提前做好低温冲击试验;对于操作温度超过200℃且介质中存在氢气等易燃气体的化工管道,应选择抗氢钢材,并以高出实际温度20~40℃的标准选择管材。
化工设备管道外防腐设计规范
1.材料选择:选择适合化工介质和工作条件的防腐材料。
常见的防腐
材料包括玻璃钢、聚烯烃(如聚乙烯、聚丙烯)、EPDM(乙丙橡胶)、氟
塑料(如PTFE、PVDF)等。
根据介质的特性和温度、压力等条件,选择
合适的防腐材料以确保管道的长期稳定工作。
2.防腐层厚度:根据介质的腐蚀性和工作条件,确定防腐层的厚度。
一般情况下,防腐层的厚度应符合相关标准的要求,以达到预期的防腐效果。
3.防腐工艺:根据管道的材质和外部环境条件,选择适合的防腐工艺。
常用的防腐工艺包括涂层法、包覆法、作电刷法等。
在施工过程中,要注
意避免防腐层的损伤,尤其是在焊接等工艺过程中,要采取措施保护防腐
层不受损坏。
4.封装保护:对于易受损的部分,如焊缝、法兰连接处等,可以采取
适当的封装保护措施,防止介质的渗漏和侵蚀。
常见的保护措施包括焊缝
防护带、胶带包覆等。
5.验收标准:在防腐设计完成后,要进行相应的验收。
验收标准应符
合国家和行业规范的要求,包括防腐层的附着力、电阻率、厚度等指标的
检测。
总之,化工设备管道外防腐设计规范应根据介质特性和工作条件,选
择适当的防腐材料,确定合适的防腐层厚度,采用适当的防腐工艺,并进
行相应的封装保护和验收,以确保管道的长期稳定运行。
在整个设计过程中,还需要考虑环境保护和安全性,确保防腐措施的可靠性和有效性。
化工管路的布置与安装原则随着工程建设的发展,化工管路已经被广泛地应用于各个领域。
然而在化工领域中,化工管路的布置和安装是一个非常重要的环节。
这不仅涉及到设备的使用寿命和安全性,还直接关系到生产的质量和效率。
因此,正确的管路布置和安装原则具有极其重要的意义。
本文将介绍化工管路的布置和安装原则,希望能够给读者带来帮助。
一、布置原则1. 合理布置管路布置必须充分考虑生产过程,应该合理布局和布置。
为了保证生产的正常进行,管道应当根据生产工艺和场地条件选择布置方式。
根据管路设计,管路应当尽量缩短管道长度、减少弯头和改变管径的数量,同时减少死角的形成。
要保证管路的紧凑布局,严格控制跨度和高度差,以免出现积水、积气等现象。
2. 安全布置管道应该在安全的位置进行布置,要避免与建筑物和其他生产设备的冲突。
如果管道是必须穿过障碍物,则管道应预留不少于100mm 的空间。
对于高空或监测不到的地方,应采取更严谨的措施来确保管道的安全。
3. 维护方便在管道的布置过程中,必须考虑到设备的维护和清洁,避免给设备保养带来不便。
出于这个原因,管道应该布置在平坦、无障碍的地方。
同时,必须提供清洗管道和设备的管路通道。
在管道的维修、拆卸和装配时,必须提供足够的空间。
二、安装原则1. 施工方案在管道的安装过程中,必须制定详细的施工方案。
施工方案应该充分考虑设计要求、材料特性和施工技术等因素,确保施工的质量和效率。
施工人员必须掌握产品材料的机械特性、化学特性和其它性质,掌握正确安装管道的方法。
2. 管道与支架管道的支承必须合理、牢固。
管道的支架应该具有足够的承载能力和刚度,以便承受所需要的压力和外力。
管道的支持方式应考虑到管道的类型、管道的方向和管道与支撑结构的之间的关系。
3. 接头和阀门在安装管道的过程中,必须保证管道的接口的质量和可靠性,确保不会出现泄漏现象。
管道管接头可以采用热熔接、对接接、插套接、卡套接等方式。
而管道和设备之间的连接也是至关重要的,必须采用可靠的材料和连接方式,以确保完全无泄漏。
化工工艺管道设计的配管注意事项摘要:化工装置工艺管道作为化工设计的内容之一,其合理性直接关系到化工装置的运行情况,基于此,本文就化工装置工艺管道设计中的注意事项进行简要分析阐述。
首先,分析化工工艺设计内容及特点。
其次,就配管注意事项进行分析,其中包括配管选材及防腐、蒸汽支管设计、管廊管道设计、排液设施设计、凝液管设计等的注意事项。
最后,针对如何优化管道设计提出了一些建议。
关键词:化工工艺;管道设计;配管;注意事项1前言随着我国化工行业的不断发展,化工装置的规模也在逐渐扩大,国家对于化工管道的要求也越来越严格。
管道作为物料运输的特殊设备,起到连接各种设备和相关系统设施的作用,使得装置成为一个有机的整体,也为各种流体的运输安全提供了重要保障。
因此管道设计者需要考虑到多方面的因素,特别需要留意管道设计中的注意事项,采取有效的措施保证管道设计的安全耐用,保证管道设计的安全合理。
2化工工艺设计内容及特点在实际设计过程中,设计者需要对原料选择及处理、生产加工方式、安全管理,乃至储存运输方式进行设计,如果其中某一要素设计出现失误或者不合理,会导致产品品质和装置安全性降低。
由此可见,化工工艺设计的水平关乎社会产业发展状态。
设计者在开展化工工艺设计工作全过程中,都需要充分考虑安全性,要对生产装置、仪器及管线等进行全面评估和考虑。
并且在化工工艺设计中还面临着新旧技术、工艺选择和调整,这其中涉及到的技术和管理要点更多,可见,化工工艺设计首要特点在于复杂性较强。
设计者开展工作期间,需要明确目标产品技术流程特点,严格遵循工艺流程图和技术准则进行生产系统管道布置,保证相关化学反应和系统运转效果达到工艺要求,进而完成可靠设计方案。
3化工工艺管道设计的配管注意事项3.1化工工艺管道设计与选材的注意事项在化工工艺生产中最为重要的组成部分就是管道,整个工艺流程基本都是通过管道来连接的,因而化工工艺管道的设计与选材对于整个化工生产都有着深远的影响,为此设计者必须了解材料的物理、化学特性,同时还要根据化工生产的实际环境进行选材,避免外界环境对管道产生不利影响;在管道设计中不可忽略故障易发点,必须要强化警报系统的应用,对于项目中可能存在的问题要及时的考虑并规避,从而为设备的安全性提供保障;设置紧急停车系统,这样能够避免突发事故造成的影响进一步扩大;将化工领域研发的先进技术融合到管道设计中,同时还要对工艺管路进行严密的审查,确保管道的材料和腐蚀余量满足工艺要求。
目录第二章塔设备设计 (2)2.1 塔设备设计依据 (2)2.2 设计要求 (2)2.2 塔设备简介 (3)2.2.1板式塔 (3)2.2.2填料塔 (3)2.2.3 塔形对比 (7)2.3 塔设备设计的一般原则 (9)2.4 塔的选型结果 (11)2.5 醋酸洗涤塔的设计(T0301) (12)2.5.1 概述 (12)2.5.2 T0301塔设计条件 (13)2.5.3 塔形选择 (18)2.5.4 塔径及塔内件的计算 (18)2.5.5 塔的水力学校核 (21)2.5.6 设计条件汇总 (23)2.5.7 塔设备的机械设计 (23)2.5.7.1 塔高的计算 (23)2.5.8 接管的计算 (24)2.5.9 筒体、封头、裙座的壁厚及地脚螺栓设计 (26)2.6 塔设备设计小结 (29)2.7 新型塔板的应用 (29)2.8 塔设备SW6校核说明书 (31)第一章塔设备设计2.1 塔设备设计依据《化工设备设计全书——塔设备》《化工设备设计基础规定》HG/T20643-2012《设备及管道保温设计导则》GB 8175-2008《钢制人孔和手孔的类型与技术条件》HG/T 21514-2014《钢制化工容器结构设计规定》HG/T 20583-2011《工艺系统工程设计技术规范》HG/T 20570-1995《钢制压力容器焊接规程》JB/T4709-2007《塔器设计技术规定》HG20652-1998《不锈钢人、手孔》HG21594-21604-2014《压力容器封头》GB/T 25198-2010《压力容器封头》GB/T 25198-2010《钢制塔式容器》NB/T47041-2014《塔顶吊柱》HG/T 21639-20052.2 设计要求(1)分离效率高达到一定分离程度所需塔的高度低。
(2)生产能力大单位塔截面积处理量大。
(3)操作弹性大对一定的塔器,操作时气液流量的变化会影响分离效率。
若将分离效率最高时的气液负荷作为最佳负荷点,可把分离效率比最高效率下降15%的最大负荷与最小负荷之比称为操作弹性,易于稳定操作。
化工设计知识点总结化工设计是一门综合性极强的学科,涵盖了化学、物理、工程学、经济学等多个领域的知识。
它旨在将实验室中的化学反应和工艺流程转化为可实际操作的工业生产装置,从而实现产品的大规模生产。
以下是对化工设计中一些重要知识点的总结。
一、工艺流程设计工艺流程设计是化工设计的核心。
它需要对原料的选择、反应条件的确定、分离提纯方法的选择等进行综合考虑。
首先,原料的选择要综合考虑其来源、价格、纯度等因素。
比如,对于一些常见的化工原料,如石油、天然气、煤等,需要评估其供应稳定性和成本。
反应条件的确定则要依据化学反应的热力学和动力学原理。
例如,温度、压力、催化剂的选择等都会显著影响反应的速率和选择性。
过高或过低的温度、压力可能导致副反应的增加或者反应无法进行。
分离提纯方法的选择也是关键环节。
常见的分离方法有蒸馏、萃取、结晶等,每种方法都有其适用范围和优缺点。
比如蒸馏适用于沸点差异较大的混合物分离,而萃取则适用于溶质在不同溶剂中溶解度差异较大的情况。
在设计工艺流程时,还需要考虑流程的连续性和稳定性,尽量减少中间产物的储存和运输环节,以降低成本和提高安全性。
二、物料衡算与能量衡算物料衡算是根据质量守恒定律,对化工过程中的进出物料进行计算和平衡。
通过物料衡算,可以确定原料的需求量、产品的产量以及各个环节的物料损失量。
能量衡算则是基于能量守恒定律,计算化工过程中的能量输入和输出。
这包括热量、功等形式的能量。
能量衡算有助于确定加热或冷却的需求,选择合适的能源供应方式,以及优化工艺流程以降低能耗。
物料衡算和能量衡算通常需要借助专业的软件和工具进行,同时要考虑实际生产中的误差和不确定性。
三、设备选型与设计化工生产中涉及到各种各样的设备,如反应器、分离器、换热器、储罐等。
正确的设备选型和设计对于保证生产的顺利进行和产品质量至关重要。
反应器的设计要考虑反应类型、反应条件、物料流动状态等因素。
例如,对于气液反应,可能需要选择塔式反应器;对于固相反应,则可能需要选择流化床反应器。
化工工艺管道设计的配管注意事项摘要:在化学工序方面,管道连接化工厂的各种设备和工序,是输送原料和产品的主要载体。
一方面,它需要承受介质的压力和作用,另一方面,它必须具有优良的耐各种化学材料、中间体和其他腐蚀性能。
化工厂管道在工艺设计中占有重要地位,设计质量水平的高低直接影响到化工厂的生产效率和安全。
以化工流程管道设计为例,分析了化工流程管道布置要求及考虑因素,探讨了管道工艺设计应注意的问题,研究了化工流程管道优化设计,提高了化工生产的安全性和稳定性。
关键词:化工厂、工艺管道、配管事项化学工业以石油和天然气为原料,通过一系列物理和化学反应生产石油和化工产品。
化工管道不同于其他行业是因为化工行业往往是有毒的、高压的、高低温的、易燃的、爆炸的、腐蚀的,因此,对化工管道应提出更高的要求。
化工管道长期与化工产品高温高压接触,在不同温度、不同浓度下经受酸、碱、盐的“洗礼” ,以及气液相的高速冲刷,容易发生管壁材料的腐蚀、剥落等问题,造成严重的安全隐患。
因此,化工过程中的管道设计应引起足够的重视。
1.合理设计化工管道的重要性我国石油资源相对稀缺,为了保证石油资源的有效利用,充分利用石化工艺管道的设计就显得尤为重要。
在石化工程中,石化工艺管道的设计人员应结合以往的管道设计经验,不断提高石化工艺管道设计方案的合理性。
石油化工管道设计人员在设计过程中,要做好密封工作,防止化工管道泄漏现象,确保石油化工生产人员的人身安全。
通过合理设计石化工艺管道化工管道,保证石油产量。
对于管道安装工人,在管道安装过程中,应认真遵守石化工艺管道的设计方案,石化工程管理人员也应进行科学的监督检查,从根本上保证石化工艺管道设计方案的有效实施。
1.化工工艺管道的设计分析1.化工流水线的材料选择和耐腐蚀处理。
化工产品往往是强酸强碱,腐蚀性强,容易与管道发生化学反应而破坏管道,腐蚀不仅与管道有关,而且与材料和化工原料的种类有关,还与温度、湿度、压力等因素有关。
化工设计管道和工艺的工时比例详细设计阶段化工设计管道和工艺的工时比例详细设计阶段在化工设计的过程中,管道和工艺设计是非常重要的环节之一。
因此,在设计阶段需要合理安排工时,确保设计过程的高效进行。
本文将详细介绍化工设计管道和工艺的工时比例。
化工设计管道的工时比例大致占整个设计阶段的30%到40%。
管道设计要求工程师对管道的输送流体性质、输送量、流速、温度、压力等参数有全面的了解,并结合工艺装置的布局和设备安装要求,对管道进行合理的设计。
管道设计工时包括以下几个方面:1. 管道流体参数计算:根据工艺要求和管道设计的特定参数,工程师需要进行管道内流体的性质计算,包括流量、流速、压力损失、温度变化等。
这些计算需要考虑到输送介质的特性、管道的材质和尺寸等因素,工时比例约为5%到10%。
2. 管道网络模拟与优化:在管道设计过程中,工程师需要使用专业的软件进行管道网络的模拟和优化。
通过软件模拟,可以评估管道系统的工作状态、找出潜在的问题和改进空间,并优化管道网络的结构和尺寸。
该部分工时比例约为10%到15%。
3. 管道绘图和布局设计:工程师需要根据工艺要求和现场情况,进行管道绘图和布局设计。
绘图包括根据流程图和设备图纸绘制管道的平面图、剖面图和示意图等。
布局设计包括确定管道的起点和终点、管道的走向和高差等。
该部分工时比例约为10%到15%。
4. 管道材料和防腐设计:工程师需要根据介质性质、工艺要求和环境条件选择合适的管道材料,并进行管道的耐腐蚀设计。
该部分工时比例约为5%到10%。
而化工设计工艺的工时比例大致占整个设计阶段的60%到70%。
工艺设计要求工程师对生产过程的各个环节进行综合考虑,确保工艺流程的高效和安全。
工艺设计工时包括以下几个方面:1. 工艺流程设计:根据产品要求和原料的性质,工程师需要设计出适当的工艺流程方案。
该方案要求合理安排反应步骤、分离步骤和纯化步骤,以及反应条件和操作参数的确定。
工时比例约为15%到20%。
化工工程设备管道的优化设计摘要:化工工程是推动国家发展的一项重大项目,所以化工工程的健康发展至关重要。
在众多的因素中,设计是决定化工工程品质和水准的重要因素之一。
化工工程是一种大规模的项目,它的设计涉及到很多的领域,每个领域的设计都会对化工工程产生很大的影响,从化工工程的装备安装和管子材质的最优设计两个角度来进行研究,可以为化工工程的发展起到一些理论上的参考作用。
关键词:化工工程设备;布道;管道;材料;优化设计引言化工工程作为一种特别的工程,它所生产出来的产品能够为人类的生活提供很大的方便,但是在它的生产过程中,它很有可能会产生毒性的东西,而且,这种东西还会带有易燃易爆和腐蚀等性质,在产生这种东西的时候,若不能得到及时的处置,就很有可能会对工人的健康造成危害。
从上述极易发生的问题来看,装置的布置和管线的设计是非常重要的。
1设备布置以及管道材料设计对化工工程的重要性1.1设备与管道布置的重要性在化工工程的规划中,按照生产工艺的需要,对装置及管路布置进行了合理的选型与设计。
所以,设备的功能,管道与主要设备的连接,用具及其它辅助设备,都要符合生产过程的要求。
但在工业企业中,因其自身的特点,在工业企业中会接触到大量的有害化工品,也会接触到大量的压力容器、管路等。
为此,应根据企业的实际情况,根据企业的实际情况,对各种设备、管线进行分级、划分,以保证企业的安全生产。
而工程中所涉及到的各种设施及管线的合理布置,将直接影响到工程的经济效益。
首先,在化工工程建设过程中,设备、管材等费用在整个工程建设过程中占有很大比重,因此,通过对设计方案的优选,可以有效地降低工程建设的投入;同时,设施与管线的布置也会对工程的施工与投产产生很大的影响。
(1)若装置与管线布置不当,则装置与管线的正确装配从技术上讲是不现实的。
在建设项目中,往往会出现一些突然变更的情况,或是重大变更的情况,从而导致造价的上升。
(2)设施及管线的布置不合理,造成了工程的设计与工艺的不一致,给施工带来了潜在的危险。
2024年化工管路的布置与安装原则主要包括以下几个方面:1. 安全原则化工管路的布置与安装应始终遵循安全第一的原则。
在布置与安装过程中,应考虑设备、管道、阀门等的安全间距,保证设备之间以及管道周围有足够的操作空间。
同时,应合理选择合适的材料和技术,确保管路的抗腐蚀性能和耐用性。
2. 空间利用原则化工厂通常占地面积较大,但是布置空间有限。
因此,在布置与安装管路时应充分利用空间,合理安排管道的走向和高度。
尽量避免管道交叉,并确保管道的通道清晰,方便操作和维护。
3. 流程优化原则化工管路的布置和安装应以优化流程为目标。
通过合理布局和安装,可以缩短管道长度,减少阀门、弯头和其他附件的使用数量,降低材料和能源的消耗,提高生产效率。
同时,还应尽量避免管道的死角和积液,减少管道清洗和维护的难度。
4. 环境友好原则化工管路的布置与安装应符合环保要求,减少对环境的污染。
在选择和使用管材、密封材料、阀门等产品时,应优先选择环保的材料和工艺,减少有害物质的排放。
在管道设计中,应考虑废气、废水和废物的处理和回收利用,降低对环境的负面影响。
5. 维护保养原则化工管路的布置与安装应考虑维护保养的方便性。
在布置管道时,应合理安排检修口、阀门等设施,方便对管道进行维护和修护。
同时,还应注重管道的防腐保温措施,确保管道在使用寿命内保持良好的工作状态。
6. 法规合规原则化工管路的布置与安装应符合国家和地方的相关法规与标准要求。
在设计和施工过程中,应遵守相关规定,确保管道布置与安装符合法规要求,以保证化工工厂的安全运行。
综上所述,2024年化工管路的布置与安装应遵循安全、空间利用、流程优化、环境友好、维护保养和法规合规等原则,以确保化工管路的安全可靠、高效运行。
2024年化工管路的布置与安装原则(2)一、化工管路布置原则布置化工管路既要考虑到工艺要求,又要考虑到经济要求,还要考虑到操作方便与安全,在可能的情况下还要尽可能美观。
因此,布置化工管路必须遵守以下原则。
化工工艺设备安装及管道安装施工方案在化工生产过程中,工艺设备的安装和管道的设置是至关重要的。
合理的施工方案不仅可以保证设备正常运转,还能确保工艺过程的安全和高效。
本文将就化工工艺设备安装及管道安装的施工方案进行详细的探讨。
一、工艺设备安装1.前期准备在进行工艺设备安装前,首先需要进行充分的前期准备工作。
这包括但不限于:- 确定安装位置,与设计图纸进行核对; - 准备好所需的安装工具和设备; - 对施工人员进行技术培训,确保其具备相关安装经验。
2.设备安装步骤根据设计图纸,按照以下步骤进行工艺设备安装: 1. 将设备吊装至安装位置,注意吊装过程中的平衡和安全; 2. 根据设备连接口,安装相应的管道和阀门; 3.连接设备的电气接线,并进行电气检查; 4. 进行设备的调试和试运行,确保设备安装正确无误。
二、管道安装1.管道设计在进行管道安装前,需要进行管道设计,包括管道的走向、连接方式、支撑方式等。
设计要符合安全规范和工艺要求。
2.管道安装步骤进行管道安装时,应按照以下步骤进行: 1. 根据设计图纸确定管道走向和连接方式; 2. 在安装过程中,要注意管道的坡度和高差,确保排水通畅; 3. 使用合适的管道材料和连接件,确保管道连接牢固; 4. 在管道连接处进行泄漏检测,确保管道安装质量。
三、施工注意事项在进行工艺设备安装及管道安装时,需要注意以下事项: - 安全第一,严格遵守相关安全规定,确保施工人员的人身安全; - 施工现场要保持整洁,材料摆放有序,确保施工顺利进行; - 完成施工后,对设备和管道进行全面检查,确保无漏点和故障。
通过以上施工方案的实施,可以有效保证化工工艺设备安装及管道安装的质量,确保工艺生产过程的安全和稳定运行。
化工设备和管道的材料选择
许多因素影响到材料的选择:工艺的设计条件,材料的经济性,维修方面,材料的可加工性,材料的是否方便供应,对最终产品的污染,工艺安全方面的考虑,材料特性(mechanical properties), 但是对于化工装置,很多时候主要的考虑因素是抗腐蚀。
A. 材料特性
具体而言,以下是最重要的一些特性在设计阶段是需要考虑的。
1. 材料的机械特性
抗拉强度(strength) ,刚度(抵抗变形的能力,stiffness),韧性(toughness),硬度(hardness, wear resistance), 抗疲劳性(fatigue resistance),抗蠕变性(creep resistance) 等。
2. 在高温和低温下,材料的机械特性的变化。
3. 抗腐蚀性。
4. 一些所需要的特别性质: 比如,热传导性,电阻,磁性等。
5. 材料的易加工性
6. 材料是否有标准尺寸
7. 价钱
对于上面第二点,展开来讲,一般说来,随着温度的上升,钢材的强度和刚度会随之降低。
在这方面,不锈钢的表现要好于碳钢。
如果材料在高温下会暴露于高应力下,那么材料的抗蠕变性就很重要。
特殊的合金钢ALLOY, 比如Inconel, 就常常被选为加热炉的炉管材料. 在低温下,钢材会出现脆的现象, 这种发脆的现象常常是由于钢材中的结晶结构的变化.对于那些低温场合 (cryogenic plant, liquefied-gas storages), 奥氏体不锈钢(fcc: face-centred-cubic) 或者铝合金( aluminum alloys (hex))常常被选为用材。
(对于LPG 的场合,因为常温下是气体,当设备失去压力的时候,液化气会气化,由于焦耳汤姆逊效应,气化吸收了大量的热,导致温度急剧下降,因此,液化气场合的选材常常要考虑低温的要求,防止出现失压低温的时候,钢材脆化)
对于第三点,抗腐蚀性。
常见的类型有,介质造成的均匀腐蚀,电偶腐蚀(由于不同的金属材料相接触)(galvanic corrosion),点蚀(pitting),晶间腐蚀(intergranular corrosion), 应力腐蚀(stress corrosion), 冲蚀,腐蚀疲劳,高温氧化(high temperature oxidation), 氢脆。
从本质上讲,金属的腐蚀是电化学的过程。
形成这个过程四个要素必不可少: 1. 阳极 2. 阴极 3. 导电介质(电解液) 4. 通过介质形成电路展开来讲:
均匀腐蚀
对于这种腐蚀,其腐蚀速度是可以通过试验来预测的。
最终的选择,要考虑到装置的设计年限,材料的经济性,使用频率,工艺安全等。
腐蚀速率常常取决于流体的温度和浓度。
一般来讲,随着温度的上升,腐蚀速度也随之上升,但也并不都是这样的。
另外,也有其他因素影响到腐蚀速率,比如流体中氧含量 (oxygen solubility). 常见到的例子有,用来传热的循环流体. 膨胀罐如果使用氮封,防止溶氧,就会减轻管道的腐蚀。
电偶腐蚀
当不同的金属接触在一块的时候,那么作为阳极的那一方的腐蚀速率就会增加。
如果不同的金属的接触不可避免,那么可以用保温隔热来断开电路的形成。
(insulated). 或者,如果阳极一方作出牺牲,增厚阳极一方的腐蚀余量。
常见的地下管道,比如消防水管,采用阳极牺牲保护法来减轻消防水管的腐蚀。
点蚀
点蚀容易发生的工艺场合,如果用腐蚀速率来预测设备的寿命是不可靠的。
点蚀的原理,举个例子,介质接触空气,那么如果有腐蚀点,在点的底部溶氧的浓度会相对低,这样这个底部相对周边的金属就是个阳极,就会进一步加快腐蚀,使这个点更加的深。
点蚀的发生有很多因素。
要尽量避免金属表面的不均匀,金属成分的不均匀。
有时候,管道/设备气泡的破裂也会造成点蚀/冲蚀,比如泵的气蚀。
晶间腐蚀
指主要由于晶粒表面和内部间化学成分的差异以及晶界杂质或内应力的存在。
晶间腐蚀破坏晶粒间的结合,大大降低金属的机械强度。
而且腐蚀发生后金属和合金的表面仍保持一定的金属光泽,看不出被破坏的迹象,但晶粒间结合力显著减弱,力学性能恶化, 不能经受敲击,所以是一种很危险的腐蚀。
通常出现于黄铜、硬铝合金和一些不锈钢、镍基合金中。
不锈钢焊缝的晶间腐蚀是化学工厂的一个重大问题。
不锈钢的晶间腐蚀
不锈钢在腐蚀介质作用下,在晶粒之间产生的一种腐蚀现象称为晶间腐蚀。
产生晶间腐蚀的不锈钢,当受到应力作用时,即会沿晶界断裂、强度几乎完全消失,这是不锈钢的一种最危险的破坏形式。
晶间腐蚀可以分别产生在焊接接头的热影响区(HAZ)、焊缝或熔合线上,在熔合线上产生的晶间腐蚀又称刀线腐蚀(KLA)。
晶间腐蚀
不锈钢具有耐腐蚀能力的必要条件是铬的质量分数必须大于10~12%。
当温度升高时,碳在不锈钢晶粒内部的扩散速度大于铬的扩散速度。
因为室温时碳在奥氏体中的溶解度很小,约为0.02%~0.03%,而一般奥氏体不锈钢中的含碳量均超过此值,故多余的碳就不断地向奥氏体晶粒边界扩散,并和铬化合,在晶间形成碳化铬的化合物,如(CrFe)23C6等。
数据表明,铬沿晶界扩散的活化能力162~252KJ/mol,而铬由晶粒内扩散活化能约540KJ/mol,即:铬由晶粒内扩散速度比铬沿晶界扩散速度小,内部的铬来不及向晶界扩散,所以在晶间所形成的碳化铬所需的铬主要不是来自奥氏体晶粒内部,而是来自晶界附近,结果就使晶界附近的含铬量大为减少,当晶界的铬的质量分数低到小于12%时,就形成所谓的“贫铬区”,在腐蚀介质作用下,贫铬区就会失去耐腐蚀能力,而产生晶间腐蚀。
含碳量超过0.03%的不稳定的奥氏体型不锈钢(即不含钛或铌的0Cr18Ni9不锈钢),如果热处理不当则在某些环境中易产生晶间腐蚀。
这些钢在425-815℃之间加热时,或者缓慢冷却通过这个温度区间时,都会产生晶间腐蚀。
这样的热处理造成碳化物在晶界沉淀(敏化作用),并且造成最邻近的区域铬贫化使得这些区域对腐蚀敏感。
敏化作用也可出现在焊接时,在焊接热影响区造成其后的局部腐蚀。
防止晶界腐蚀的措施有:
1 调整焊缝的化学成份,加入稳定化元素减少形成碳化铬的可能性,如加入钛或铌等。
2 减少焊缝中的含碳量,可以减少和避免形成铬的碳化物,从而降低形成晶界腐蚀的倾向,含碳量在0.04%以下,称为“超低碳”不锈钢,就可以避免铬的碳化物生成。
3工艺措施,控制在危险温度区的停留时间,防止过热,快焊快冷,使碳来不及析出。
腐蚀主要发生在金属材料的晶粒间界区,沿着晶界发展,即晶界区溶解速度远大于晶粒溶解速度。
奥氏体不锈钢晶尖腐蚀的贫铬论是当前最广泛使用的理论,认为晶尖腐蚀是由于晶界贫铬引起,当不锈钢构件在对晶尖腐蚀敏感的温度(称敏化温度)范围内停留一定时间时,就会产生晶间腐蚀。
当钢材在制成构件的过程中或以后使用的过程中,当其受热或冷却通过450——800℃的敏化温度范围时,过饱和的碳形成(Fe,Cr)23C6从奥氏体基体中析出而
分布在晶界上。
高铬量的碳化物析出消耗了晶界附近大量的碳和铬,而消耗的铬因为扩散速
度比碳慢,不能从晶粒中得到补充,使晶界附近的含铬量低于钝化保护必须的限量(即含铬12%)而形成贫铬区,钝态受到破坏后的电位下降,而晶界本身仍要维持较高的电位钝态,在腐蚀介质中晶界与晶粒构成活态-钝态微电池,由于贫铬区的宽度很狭窄,电池具有小阳
极大阴极的面积比,导致晶界区腐蚀。
主要措施3 _" `( z2 d( q, q
1、碳含量控制:尽可能降低钢中的含碳量,以减少或避免晶界上析出碳化物。
钢中含碳量
低于0.02%时不宜产生晶间腐蚀。
减少焊缝中的含碳量,可以减少和避免形成铬的碳化物,从而降低形成晶界腐蚀的倾向,含碳量在0.04%以下,称为“超低碳”不锈钢,就可以避
免铬的碳化物生成。
2、工艺措施,控制在危险温度区的停留时间,防止过热,快焊快冷,使碳来不及析出。
采
用适当的热处理以避免晶界沉淀相析出或改变晶界沉淀相的类型。
工艺管道材质与介质对照表(571)
1、碳钢20#,Q235-B:装置空气、工厂空气、氮气、低压蒸汽、中压蒸汽、冷却水、循环水、冷冻水供水、冷冻水回水、热水、生产污水、生活污水、含油污水和污染雨水、废水、20%NaOH水溶液、燃料气、氢气、天然气;
工艺介质:混合C4、乙烯、丙烯、丁二烯、甲烷、甲苯、甲醇、异戊烷、已烷、正已烷、
裂解气、乙二醇、液体燃料(什醇)、轻组分、重组分、裂解碳四、含炔碳四、抽余碳四、重碳四、火炬气、蜡液、93~98%浓硫酸、丁烯-1、已烯-1、正丁醇、辛醇、异丁醇、碳五;油类介质:粗裂解汽油、调质油、洗油、加氢裂解汽油、重燃料油、轻燃料油;混合石脑油、加氢裂化尾油等;
2、铭钼钢15CrMoG:高温高压蒸汽(385~430℃,3.8Mpa~4.2Mpa);
3、CS(抗硫化氢):富胺液、汽提塔顶气、低压酸性气、含硫污水;
4、不锈钢304SS:合成气、脱盐水、润滑油;
5、不锈钢304LSS:一乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、氧气;
6、低温钢A333-6:乙烯(液)(操作温度-35℃)、乙烯平衡气(设计温度-45/65℃)、乙
烯(液)(设计温度-45/65℃);
7、低温钢A333-7:丙烯(设计温度-50/90℃)、高压火炬(设计温度-50/200℃);
8、碳钢镀锌:仪表空气。