化工設備設計精選(九篇)

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第1篇：化工設備設計范文

關鍵詞：化工設備腐蝕問題：濕H2S腐蝕；腐蝕環(huán)境；防范措施

Abstract: this paper introduces the wet H2S environment the corrosion mechanism and forms of corrosion, to analyze the equipment in the wet H2S environment may cause corrosion of factors, from the view of design are proposed to improve the corrosion resistance of chemical equipment wet H2S ability the main points of design, and put forward in the equipment manufacturing and testing should be adopted be on guard measure.

Keywords: chemical equipment corrosion problems: wet H2S corrosion; Corrosion environment; Preventive measures

中圖分類號：S611文獻標識碼：A 文章編號：

在化工設備的設計當中，由于設備內(nèi)的工作介質(zhì)，因此對于設備內(nèi)部的防腐蝕以及與之相關聯(lián)的工藝操作、存積、選材、熱處理等都有多種要求。在正常的化工設備設計過程，此類設備大都是由設備專業(yè)以及相關專業(yè)的設計人員全面考量之后提出相應的設計內(nèi)容。但是受到各種客觀條件的限制，不少新加入的設計單位由于經(jīng)驗不足、化工防腐考慮不周全等方面存在著大量的問題，造成了制造的化工設備存在著大量的安全隱患。操作條件越復雜，介質(zhì)的組成對化工設備設計的影響就越大，而H2S是其中常見的一種氣體。H2S氣體在干燥時對金屬材料是沒有腐蝕破壞作用的，但它一旦溶于水，就具有超強的腐蝕性。所以設備被濕H2S應力腐蝕破壞的事故還是比較多的。這就要求在設備設計時，為了避免受濕H2S腐蝕環(huán)境的影響，應對材料的選擇、結構的設計和防范措施進行認真思考。

1. 濕H2S腐蝕環(huán)境及形式

1.1 H2S的特性

H2S易溶于水，致使水呈弱酸性。比如在30℃、0．11 MPa的水溶液中H2S飽和度是300mg／L，pH值卻是4。這就說明H2S不但對人體有害，而且對金屬材料也具有非常強的腐蝕性。

1.2濕H2S腐蝕環(huán)境

國內(nèi)化工行業(yè)對濕H2S腐蝕環(huán)境的描述是：H2S分壓不小于0．35 kPa(相當于常溫下H2S的溶解度大于10 mg／L)；介質(zhì)的溫度小于(60+2p)℃(其中P表示介質(zhì)的表壓MPa)；介質(zhì)有氰化物(HCN)存在或者它的pH值低于9；介質(zhì)處于露點以下或者其中含有液相水。當與化工容器相接觸的介質(zhì)與以上各項條件都相符時，就可以定為濕H2S應力腐蝕環(huán)境。

1.3濕H2S腐蝕方式

鋼材的表面在硫化物水溶液中，特別是在酸性條件下就會出現(xiàn)電化學反應：

陽極反應

陰極反應

因為腐蝕產(chǎn)物的生成和硫的存在，令金屬面的氫原子不能復合成氫分子，導致氫原子不能從表面逸出只能往金屬內(nèi)部滲透，并在晶格中溶解。這就使?jié)B氫成為金屬開裂的重要因素。

2.引起設備腐蝕的原因

2.1鋼材的化學成分

鋼材中的錳和硫是影響H：S腐蝕的主要元素。硫會在鋼材中形成FeS非金屬雜質(zhì)以及MnS的帶狀分布，會促使鋼材部分顯微組織松軟，從而增加濕H2S環(huán)境下應力氫致開裂的敏感性。同樣錳也在鋼材的生產(chǎn)及焊接過程中，形成貝氏體和馬氏體等高強低韌的顯微金相組織，從而使鋼材呈現(xiàn)出高硬度，為焊后組織開裂增添了可能性，導致設備抗硫化物應力腐蝕開裂非常不好。

2.2液體介質(zhì)中H2S濃度

液體介質(zhì)中H2S濃度對碳鋼設備的腐蝕程度會因材質(zhì)的不同而呈現(xiàn)出較大的差別：對于低碳鋼，就算低濃度的H2S也能產(chǎn)生嚴重腐蝕。但對于高強度鋼，很低的H2S濃度不僅能產(chǎn)生嚴重腐蝕而且會對鋼材造成迅速的破壞。當溶液中H2S含量從2×10-6mL/L增加到1.5×10-4mL/L時，腐蝕速度較快增加，對于高強度鋼，即使是很低的H2S濃度，仍能引起迅速破裂。

2.3溶液的pH值

從H2S的水解式中可以得到pH值影響的答案：

從水解式中可以得知：當溶液呈堿性時，H2S一濃度就高，就說明是硫化物腐蝕；當溶液呈酸性時 H+較多，就說明是氫的去極化作用的酸性腐蝕；

3. 化工設備在濕H2S腐蝕環(huán)境下的設計

3.1材料

3.1.1 材料要求

在濕H2S應力腐蝕環(huán)境中，為了減慢應力腐蝕的速度，應選擇韌性好、強度、硬度低的碳鋼或低合金鋼。因為這些材料的韌性好、強度低，其斷裂韌性和相應的臨界值比較高。雖不能一下子避開介質(zhì)-鋼材間的特定匹配，但也間接地提高了濕H2S應力腐蝕的初始值。如果進一步對鋼材焊接頭允許裂紋的大小進行控制，應力強度因子值就會被控制在臨界值左右，從而取得避開它們特定匹配關系的效果。所以就要求碳鋼及低合金鋼材料的抗拉強度不大于631 MPa；屈服強度不大于354 MPa；使用的狀態(tài)最低為正火或正火+退火、回火、調(diào)質(zhì)狀態(tài)等。比如某廠脫硫系統(tǒng)濾液泵的浮頭螺栓，原用36CrMo，改為36號鋼，都在短時間內(nèi)脆性斷裂，致使其密封不好，后來換為碳鋼螺栓情況良好。

3.1.2 材料的選擇

3.1.2.1 H2S在呈氣相介質(zhì)，即在空氣中有少量攜帶水或者凝結水的濕H2S腐蝕環(huán)境中，主材選擇普通介質(zhì)條件是為了讓主材保溫伴熱以防止凝液情況的出現(xiàn)。原因是保溫伴熱的目的是為了不讓蒸汽在主材上結露，從而避免發(fā)生硫化物應力腐蝕開裂。反之，如果在設計中凝液的防范措施無法實現(xiàn)，則主材就應選擇抗硫化物應力腐蝕開裂的鋼材。

3.1.2.2當濕H2S腐蝕環(huán)境為液相介質(zhì)或氣液相混合介質(zhì)時，材料應依據(jù)ρ(H2S)的大小來選擇。如果ρ小于50mg／L時，主材可選取一般介質(zhì)的，并取腐蝕裕量較小的；如果ρ是50—1000mg／L時，應選擇抗氫致開裂碳鋼材料，并選取腐蝕裕量為中等的；當ρ大于1000 mg／L時，不論介質(zhì)的pH值為何種情況，都應選擇抗氫致開裂碳鋼材料，并選取腐蝕裕量較大的。

3.1.2.3針對濕H2S腐蝕環(huán)境，應該選擇料標準規(guī)范中硫、錳元素含量較低的鋼材。原因是引起應力腐蝕的主要因素是鋼材中MnS夾雜物，而影響鋼中的MnS夾雜物的含量的卻是鋼材中錳的含量。常用的Q245R及Q345R牌號鋼材主要添加元素的含量見表1。

從表1可得知，Q345R及Q245R的S含量雖然相同，但Q245R的Mn卻比Q345R的低了不少。所以Q345R鋼材更易受濕H2S腐蝕，原因就是其對硫化物應力腐蝕的敏感性較大。所以在設計選材時應盡量選擇Q245R，而棄用Q345R。

3.2設備結構設計

設計上應最好選擇連續(xù)結構，為了避免應力集中，焊接件與焊接件的焊縫應過渡圓滑，防止形狀突變。特別對應力較集中的重要方位，應考慮增加其厚度，比如設備的連接處和支承處，在設計時要高度重視。因為如果結構設計不合乎常規(guī)就會造成該位置的應力集中，從而產(chǎn)生局部應力，再在濕H2S介質(zhì)的影響下就會導致應力腐蝕。結構設計導致化工設備被腐蝕主要有：異種鋼焊接和設備同一受壓元件或尺寸發(fā)生突變兩種情況。第一種情況是因為合金成分或金相組織的不同，使焊接接頭的局部應力升高，便導致焊縫出現(xiàn)裂紋的情況較多。所以在設計上最好不要采用異種鋼焊接。第二種情況是固定管板換熱器的厚管板與薄壁筒體的焊接最常見的結構。這個位置除了焊接熱應力外，還存在不連續(xù)應力，所以在操作過程中還要認真思考法蘭彎矩所帶來的彎曲應力。容易在死角處造成腐蝕介質(zhì)的積聚或停滯，形成濃差電池，原因是同一受壓元件的形狀和尺寸發(fā)生突變而導致。所以針對該情況，最好將管板兼做法蘭的換熱器換成薄管板結構，在形狀和尺寸突變處選擇圓弧進行處理。

3.3防范措施

3.3.1盡量將介質(zhì)中H20或H2S的含量控制好。

3.3.2要想延長應力腐蝕破裂時間，就要對鋼材和焊接接頭通過表面無損檢測或射線的方式，對裂紋的大小進行有效的控制，并要降低其應力水平，從而使應力強度因子接近斷裂韌性。

3.3.3焊后應立即進行應力熱處理，以減少應力，從而使焊縫的布氏硬度值小于HB200。原因是鋼材的硬度是影響濕H2S應力腐蝕的重要因素，在日常生活中，只有鋼材的硬度小于HB200時，才能減少鋼材的開裂情況或者令其不開裂。一般情況發(fā)生應力腐蝕開裂處的大約硬度在HR234～HB261，只有在特殊的情況下，開裂處硬度低于HB200還會發(fā)生應力腐蝕。

3.3.4因為大量的事例表明，開裂的原因往往是設備接觸介質(zhì)的表面有缺陷而造成的。所以在對設備進行金加工、鍛打、冷作及焊接的過程中要盡量避免在其的表面留下凹坑、劃痕、裂紋等缺陷。

3.3.5如果條件允許，應對設備的內(nèi)外都進行防腐處理。

當然在設計中，還會有像C1一、HEN一、CO2等其他的腐蝕介質(zhì)存在。它們在濕H2S腐蝕環(huán)境中時而單獨出現(xiàn)，時而有幾種同時出現(xiàn)，這便使?jié)窳蚧瘹涞母g性更加復雜。所以我們只有對H2S典型工況的腐蝕機理及防范措施有充分的了解，才能為在更復雜的介質(zhì)環(huán)境中進行設計工作提供必要的幫助。

參考文獻：

[1]GB150-89鋼制壓力容器．學苑出版社1989

[2]GB150—1998鋼制壓力容器中國標準出版社．1998

[3]HG20581—1998．鋼制化工容器材料選用規(guī)定[S]．

第2篇：化工設備設計范文

化工生產(chǎn)是生產(chǎn)行業(yè)中比較特殊的一種行業(yè)，其主要的生產(chǎn)類型為反應生產(chǎn)。化工生產(chǎn)依托化學反應，提供化學反應原料，然后在特定的反應條件下，并在一定規(guī)格的反應器皿中進行生產(chǎn)。那么，對于化工生產(chǎn)而言，其反應設備需要滿足非常苛刻的要求，才能夠實現(xiàn)正常生產(chǎn)。如果需要實現(xiàn)高效生產(chǎn)，那么對于化工生產(chǎn)設備的要求就更高。因此，針對化工生產(chǎn)以及其后期的處理而言，化工設備的設計需要進行嚴格的考究，并在一定程度上影響著其生產(chǎn)的效率。

2 化工設備的基本范圍解析

化工生產(chǎn)不僅僅包括實際上是化學生產(chǎn)的全過程，其中包含諸多生產(chǎn)的環(huán)節(jié)以及生產(chǎn)后的處理流程的。因此，對于化工設備的定義，也不應該僅僅局限于是在生產(chǎn)過程中。因此，在對化工設備的設計標準進行分析之前，應該首先對化工設備的范圍進行分析，探究究竟哪些屬于化工設備。

2.1 化工設備的分類解析

對于化工設備而言，其主要的對象是指化工的生產(chǎn)設備以及產(chǎn)品的存儲設備等等。兩者在一定程度上有著直接的聯(lián)系。隨著人們對于綠色生產(chǎn)以及節(jié)約型生產(chǎn)的理念的逐步認識，開始出現(xiàn)了更多的化學設備。在化學反應結束后，涉及到一些廢水廢氣處理工作，而處理這些廢物的設備也屬于化工設備中的一部分?；S的廢物處理已經(jīng)成為了重點工程。因此，對于廢物處理設備而言，也是在一定程度上加強了化工設備的設計要求和理念，從而讓化工生產(chǎn)更加利于人們的生產(chǎn)需求。

2.2 化工設備的生產(chǎn)作用解析

對于化工生產(chǎn)設備而言，其主要的作用在于進行生產(chǎn)反應環(huán)境的提供。生產(chǎn)設備是化工生產(chǎn)中最為重要的設備之一，維護著整個生產(chǎn)過程中的穩(wěn)定性。一般情況下，化學反應都會在化工生產(chǎn)設備中發(fā)生，從而生產(chǎn)所需要的產(chǎn)品。對于化工的生產(chǎn)設備而言，其質(zhì)量要求方面會更加苛刻。畢竟如果一旦化工生產(chǎn)過程中，化工生產(chǎn)設備出現(xiàn)問題，不僅僅會影響生產(chǎn)的進行，更在一定程度上會影響施工人員的人身安全。因此，在進行化工生產(chǎn)設備的設計的過程中，一定要保證其質(zhì)量的合格。其次，是化工存儲設備。一般化學反應都需要大量的反應原料。這些原料有的具有腐蝕性，有的具有揮發(fā)性。因此，對于這類化工設備而言，需要具備一定的封閉性和抗腐蝕性。這類化工存儲設備，雖然在制造工藝以及質(zhì)量要求的程度上沒有化工生產(chǎn)設備那么苛刻，但是依然需要有足夠的質(zhì)量標準，從而實現(xiàn)其功能與性質(zhì)。最后，是化工的廢物處理設備。這類設備最早沒有得到人們的重視，是在近年來，隨著人們對于環(huán)境污染的重視等才大量出現(xiàn)的設備。這類設備的質(zhì)量方面與材料方面與前兩者都是無法比擬的，但是其重要的意義在于能夠有效減少廢物中的有害物質(zhì)，保證工廠廢物能夠無危害的排出。因此，針對這類設備的特點，其制造工藝以及除污的技術能力一定要達到一定的標準。同時，由于排放的廢棄物中有可能存在腐蝕性的液體。因此，這類化工處理設備還需要具備防腐蝕性。

總之，針對不同的生產(chǎn)需求以及生產(chǎn)流程，會有不同的化工設備，作為其生產(chǎn)需求，從而保證化工生產(chǎn)的正常進行。

3 化工設備的設計標準分析

對于化工設備而言，由于生產(chǎn)線的不同以及生產(chǎn)需求的不同，其化工設備也不相同。因此，對于不同生產(chǎn)車間以及生產(chǎn)需求的化工設備而言，其設計的標準也不一樣的。從總體上分析，可以高溫環(huán)境的化工設備設計、高壓環(huán)境的化工設備設計以及腐蝕環(huán)境的化工設備設計等。

3.1 高溫環(huán)境的化工設備設計標準

對于化工生產(chǎn)而言，由于其生產(chǎn)的主要實際過程就是一系列的化學反應。因此，在進行化工設備的設計時，首先要考慮到的就是高溫環(huán)境下的化工設備。對于高溫環(huán)境而言，一定要采用耐高溫的材料進行制造，并且對于高溫的環(huán)境下，其設備的形體和構架也需要從耐高溫的角度進行分析，從而設計出能夠持續(xù)在高溫環(huán)境下進行工作的化工設備。對于高溫的生產(chǎn)環(huán)境，一般是反應過程中出現(xiàn)的。因此，耐高溫的化工設備一般是以生產(chǎn)設備為主。

3.2 高壓環(huán)境的化工設計標準

高溫的情況下，就會存在高壓環(huán)境。對于化工反應而言，高溫高壓是比較常見的化學反應條件。通過高溫高壓的環(huán)境，才能夠使得一些化學反應進行，從而進行化工生產(chǎn)。對于耐高壓的化工生產(chǎn)設備而言，一般需要采用密封性比較好的材料進行設計。此外，在進行設計的時候，需要考慮其壓力的承受能力。

3.3 腐蝕環(huán)境下的化工設計標準

腐蝕環(huán)境的化學生產(chǎn)還是比較常見的。因此，在進行化工設備的設計時，一定要有針對性和分類型進行設計，將惰性金屬作為主要的腐蝕性化學反應的容器，從而不會造成對化工設備的腐蝕。此外，在進行安全防護過程中，依然需要足夠的設計理念，來保證這些腐蝕性化學物質(zhì)在反應過程中不會出現(xiàn)產(chǎn)生危險，或者將危險系數(shù)降到最低，從而保證其生產(chǎn)的穩(wěn)定性與安全性。

4 結語

本文探討了化工生產(chǎn)的特點以及化工設備的安全性等問題，并通過對化工設備的分類分析，了解不同生產(chǎn)環(huán)節(jié)對不同化學生產(chǎn)設備的需求。其中，對于在高溫、高壓以及腐蝕性環(huán)境下都有了較為精細的設計流程，從而保證其在整個生產(chǎn)環(huán)節(jié)中不會出現(xiàn)問題。因此，本文重點對化工設備的設計標準進行分析，并探討其設計的理念和原則。最終的結論在于要根據(jù)其設備的應用環(huán)境以及應用作業(yè)方式等進行區(qū)別性設計，從而滿足不同的化學生產(chǎn)需求。

參考文獻

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[2] 侯國安，郝楓林.化工設備機械基礎.在項目化教學中的實踐和研究[J].中國科教創(chuàng)新導刊，2012（32）：95-96

[3] 徐君臣，王澤武，銀建中.化工設備中體與面結構連接模型的有限元分析[J].化工設備與管道，2012（06）：11-16

第3篇：化工設備設計范文

關鍵詞：輕化工設備與設計；教學改革；高校

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1002-4107（2017）02-0027-02

“輕化工設備與設計”課程是一門研究與輕化工相關的工業(yè)生產(chǎn)建設過程的課程，它包括研究選擇技術上可行、經(jīng)濟上合理的工藝路線，完成相關的化工計算和設備的選型，以及進行科學的管道布置設計和合理的工廠布局設計等內(nèi)容，是將實驗室研究成果轉化成工業(yè)生產(chǎn)的必經(jīng)步驟。通過對該課程的學習與訓練，可增強學生的工程意識，培養(yǎng)學生樹立正確的設計思想和實事求是精神，嚴謹負責協(xié)調(diào)創(chuàng)新的工作作風和基本設計技

能，提高綜合運用所學知識分析、解決實際工程問題能力。因此，眾多高校將“輕化工設備與設計”課程列為教學計劃的主要內(nèi)容，是輕化工程專業(yè)的主干課程之一。

“輕化工設備與設計”課程涉及的專業(yè)基礎知識覆蓋面廣，理論與實踐聯(lián)系緊密，學生在學習過程中感到枯燥乏味，導致學習效果差。本文根據(jù)課程內(nèi)容和特點對實際教學過程中存在的問題進行分析討論，并通過筆者近幾年的教學經(jīng)歷提出幾點改革意見。

一、“輕化工設備與設計”課程的特點

“輕化工設備與設計”是根據(jù)一個化學反應或過程設計出一個生產(chǎn)流程，并研究流程的合理性、先進性、可靠性和經(jīng)濟的可行性，再根據(jù)工藝流程及條件選擇合適的生產(chǎn)設備、管道及儀表等，進行合理的工廠布局設計以滿足生產(chǎn)的要求，工藝專業(yè)與有關非工藝專業(yè)進行密切設計合作，最終使這個工廠建成投產(chǎn)[1]。該課程主要講授工藝流程設計、化工計算、輕化工業(yè)設備設計與選型、車間布置設計、管路布置設計、非工藝專業(yè)設計等內(nèi)容，其中涉及物理化學、化工原理、化工O備、化工熱力學和輕化產(chǎn)品合成與分離等相關專業(yè)知識[2]。課程內(nèi)容復雜多樣，具有知識面廣、知識點多，理論與實際緊密聯(lián)系的特點，設計結果直接關系到企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量、安全生產(chǎn)、經(jīng)濟效益等方面。因此，“輕化工設備與設計”是一門綜合性、實踐性和應用性都很強的專業(yè)課，并與國家政策、行業(yè)標準、市場需求等領域密切相關。

二、“輕化工設備與設計”課程教學現(xiàn)狀

通過近幾年的實際教學，筆者認為目前在“輕化工設備與設計”課程的教學過程主要存在以下問題。

（一）學時少，內(nèi)容多

教師在課堂教學時間里主要講授相關內(nèi)容、標準和規(guī)定，與學生缺乏充分的交流互動，導致學生在短時間內(nèi)不能理解掌握足夠的設計知識，難以滿足教學大綱規(guī)定的教學要求。

（二）方法單一

課堂上，教師從頭講到尾，多采用板書與多媒體的方式，內(nèi)容枯燥，不能充分調(diào)動學生的興趣，學生的學習效率不高。

（三）理論課時多，實踐課時少

“輕化工設備與設計”課程是與工程實際結合最緊密的課程之一，但目前的教學安排中單純的理論課占據(jù)了絕大部分課時，缺乏足夠的動手實踐設計時間，導致學生無法對課程有良好認知，在學習過程中很難做到理論聯(lián)系實際，進而無法很好地運用所學知識解決實際設計問題，更談不上對學生工程實踐能力的培養(yǎng)，難以滿足教學要求。

（四）教師實踐指導弱

我國高校中現(xiàn)任教師很多都是研究生畢業(yè)直接進入教學崗位，他們具有豐富的理論知識，擅長科學研究，但由于他們沒有進過企業(yè)，很少參與實際工程設計，因

此缺乏足夠的實際設計經(jīng)驗，對學生設計過程中遇到的問題不能及時解決，而且在教學中缺少工程思維和工程方法的傳授，使理論和實際脫節(jié)。

（五）考核方式簡單

據(jù)調(diào)研大部分學校該課程多以平時成績結合期末考試成績作為評價學生學習效果的指標，但由于期末考試成績占綜合評定成績的比例高達80%―90%，而該課程又具有較強的實踐性，因此，這種單一的卷面考核方式過于片面，導致一些學生忽略對平時的學習，在考前突擊復習，以應付期末考試，所以難以對學生的學習效果做出公平公正的判斷。

三、“輕化工設備與設計”課程教學改革的建議

針對該課程教學中目前存在的上述問題，為適應新形勢下對輕化工程專業(yè)人才的需求，需要對該課程現(xiàn)有的教學方式進行改革，使學生能夠將理論學習和實踐設計相結合，提高綜合設計能力。筆者根據(jù)幾年教學實踐，提出改變教學方式、加強實踐環(huán)節(jié)、完善考核方式、提高教師水平等建議[3-5]。

（一）改變教學方式

“輕化工設備與設計”課程是一門涉及多個學科知識領域的綜合性課程，在教學中要改變傳統(tǒng)教學過程中“教師主動教，學生被動學”的填鴨式教學方式，應發(fā)揮學生的主觀能動性，采用靈活多變的教學方式，如拋錨式、討論式、自學式等。

針對課程課時少的現(xiàn)狀，教師要合理安排時間，重視備課環(huán)節(jié)，搜集典型工程設計實例，將工程實例與課堂內(nèi)容相結合，突出重點難點。筆者采用“先實例，后講解”的拋錨式教學方式，在每章開始就給出一個涉及本章內(nèi)容的實例，然后從這個例子出發(fā)逐步引出本章的理論內(nèi)容。實踐證明，這種方式明顯激發(fā)了學生主動學習的欲望，課堂上學生主動尋找實例中涉及的概念或知識點，并發(fā)現(xiàn)問題探索解決辦法，這樣就提高了課堂效率，增加了學生對知識的感性認識，強化了學生對知識的理解，使理論很好地與實踐結合。

（二）加強實踐環(huán)節(jié)

“輕化工設備與設計”課程是實踐性較強的課程，因此，加強實踐設計環(huán)節(jié)勢在必行。筆者在學校完善課程體系建設之際，提出了增加該課程的設計學時的建議并被采納。實際設計環(huán)節(jié)中，筆者結合生產(chǎn)實際和科研項目，將學生分為每五人一組，每組安排一個不同的設計題目，幾乎涵蓋了“輕化工設備與設計課程”所學全部內(nèi)容，整個設計過程分為幾個階段與理論教學穿行，使學生在“學習中設計、設計中學習”，學以致用，設計完成之后安排1―2學時進行匯報點評，這樣極大地提高了學生的學習興趣，培養(yǎng)了學生分析、合作、交流、溝通的能力，真正做到了理論聯(lián)系實際，收到了極佳的教學效果。

生產(chǎn)實習也是理論聯(lián)系實際的重要載體之一，是提高學生工程意識和實踐能力的重要手段。結合包頭本地實際，筆者帶領學生進入制藥、釀酒、生物質(zhì)加工等企業(yè)進行生產(chǎn)實習。通過實習，學生可以熟悉相關產(chǎn)業(yè)的實際生產(chǎn)流程、工藝路線及設備等。生產(chǎn)實習是學生對“輕化工設備與設計”課程內(nèi)容的深化和提高，學生通過實習能夠進一步提高其工程意識。

（三）完善考核方式

考核是教學活動的重要環(huán)節(jié)，通過考核可以衡量學生對知識的掌握程度和應用能力，同時也能夠反饋教師的教學效果?？己朔绞降倪x取及考核結果的好壞對學生有重要影響，在某種程度上也能夠指導他們的學習方

式?；凇拜p化工設備與設計”課程具有知識多、涉及面廣和實踐性強的特點，單一的期末理論課考試方式不能全面真實地反映學生對課程內(nèi)容的掌握與應用程度，因此往往也不能對學生成績做出公平公正的判斷。為了體現(xiàn)實踐性教學在該課程教學中的作用，培養(yǎng)學生樹立正確的思想和實事求是的精神，提高學生運用所學知識分析、解決實際問題的能力，筆者建議采用靈活多樣的考核方式以最大程度地提高學生的主觀能動性。

在實際教學過程中，筆者將該課程的考核方式確定為“平時成績+課程設計+期末考試”的形式。其中，平時成績占20%，包括出勤情況、課堂表現(xiàn)、回答問題、作業(yè)完成情況等，根據(jù)一學期情況綜合評定。課程設計占30%，根據(jù)每位學生在設計過程中的表現(xiàn)，小組上交的設計作品及最后報告質(zhì)量給分。期末考試占50%，采用閉卷的考核方式，主要考查學生對設計的基本概念、原理、程序及內(nèi)容的掌握程度，根據(jù)卷面成績給分。

通過以上考核方式的改革，首先，學生的課堂表現(xiàn)更加積極認真，更加注重平時的學習，解決了為應付期末考試而突擊背書的問題。其次，課程設計的引入，提高了學生實際動手設計的能力，體現(xiàn)了該課程學以致用、實踐性強的特點。最后，學生通過撰寫說明書和繪制設計圖紙，進一步強化了學生對相關辦公軟件和繪圖軟件的應用，提高了他們的計算機使用能力。

（四）提高教師水平

一門課程教學效果的好壞與教師的整體水平密不可分，這一點對于涉及多個知識領域的“輕化工設備與設計”課程顯得尤為突出。該門課程不僅要求任課教師具有較強的理論水平，同時還要求其具有較強的動手和實踐經(jīng)驗。因此，首先應提高教師的理論水平，鼓勵教師繼續(xù)進修，提高業(yè)務水平。其次，發(fā)揮老教師教學設計經(jīng)驗豐富的特長，通過傳、幫、帶的方式培養(yǎng)和提高青年教師的教學能力，建立可持續(xù)發(fā)展的教學團隊。最后，采用“走出去、請進來”的方式，鼓勵教師特別是具有較高學歷卻缺乏實際設計經(jīng)驗的青年教師，深入企業(yè)生產(chǎn)一

，參與工程設計，必要時可聘請有豐富理論與實踐經(jīng)驗的設計人員來校參與課程教學或開展講座。

總的來說，“輕化工設備與設計”課程是一門具有較深專業(yè)理論知識和較強動手實踐的課程，對教師業(yè)務能力要求較高。學生通過對該門課程的學習，能夠鞏固專業(yè)基礎知識，提高綜合應用知識的能力和水平，培養(yǎng)其創(chuàng)新意識和工程意識。因此，筆者結合自己的教學經(jīng)歷提出幾點建議，同時還有必要不斷地對該課程的教學進行改革和探索，如此才能為學生走向工作崗位奠定堅實基礎，最終達到課程學習的目的。

參考文獻：

[1]婁愛娟，吳志泉，吳敘美.化工設計[M].上海：華東理工 大學出版社，2002：1-21.

[2]張穎，郝東升.化工設計[M].呼和浩特：內(nèi)蒙古大學出版 社，2002：9-15.

[3]陳循軍.《化工設計》課程的教學探討[J].廣東化工， 2009，（8）.

第4篇：化工設備設計范文

關鍵詞：攪拌器，設備，化工

 

一、攪拌器裝置的分類、構成和功能

（一）分類

1．立式容器中心攪拌。將攪拌裝置安裝在立式設備筒體的中心線上，驅動方式一般為皮帶傳動和齒輪傳動，用普通電機直接聯(lián)接或與減速機直接聯(lián)接。

2．偏心式攪拌。攪拌裝置在立式容器上偏心安裝，能防止液體在攪拌器附近產(chǎn)生“圓柱狀回轉區(qū)”，可以產(chǎn)生與加擋板時相近似的攪拌效果。

3．傾斜式攪拌。為了防止渦流的產(chǎn)生，對簡單的圓筒形或方形敞開的立式容器，可將攪拌裝置用夾板安裝在設備筒體的上邊緣，攪拌軸直接插到筒體內(nèi)。，設備。

4．臥式容器攪拌。攪拌裝置安裝在臥式容器上，可以降低安裝高度，提高攪拌設備的抗震性，改進懸浮液的狀態(tài)等。

5．臥式雙軸攪拌。這種攪拌裝置主要應用在高黏液體。采用臥式雙軸攪拌設備的目的是要獲得自清潔效果。

6．底攪拌。攪拌裝置在設備底部，稱為底攪拌設備。

7．組合式攪拌。有時為了提高混合效率，需要將兩種或兩種以上形式不同、轉速不同的攪拌裝置組合起來使用，稱為組合式攪拌設備。

8．旁入式攪拌。旁入式攪拌裝置是將攪拌裝置安裝在設備筒體的側壁上。對于旁入式攪拌利用推進式攪拌器，在消耗同等功率情況下，能得到最高的攪拌效果。

（二）構成

攪拌器裝置一般是由傳動裝置、聯(lián)軸器、機架、攪拌軸、軸封、攪拌器等部分構成的。如圖1：

（三）功能及其影響因素

攪拌器的功能簡單的說就是提供攪拌過程所需要的能量和適宜的流動狀以達到攪拌過程的目的。，設備。這一作用由運動著的葉輪所產(chǎn)生，因此，葉輪的外形、尺寸、數(shù)量還有轉速對攪拌器的功能形成了直接的影響。同時攪拌器的功能發(fā)揮還與攪拌介質(zhì)的物性和工作環(huán)境有關。另外，攪拌罐的形狀、尺寸、擋板的設置情況、物料在罐中的進出方式都屬于工作環(huán)境的范疇，以及攪拌器在罐內(nèi)的安裝位置，種種因素都能對攪拌器的功能形成不同程度的影響。

攪拌功率是攪拌過程進行時需要的動力，包含攪拌器功率和攪拌作業(yè)功率，內(nèi)涵不同卻又有聯(lián)系的。能夠使攪拌器連續(xù)運轉所需要的功率就是攪拌器功率。而把攪拌器使攪拌罐中的液體以最佳方式完成攪拌過程所需要的功率就是攪拌作業(yè)功率。最理想的狀況是攪拌器的功率等于攪拌作業(yè)功率。

二、攪拌器在化工設備中的設計

（一）設計工序

攪拌器的設計造型要與攪拌作業(yè)目的緊密結合。各種不同的攪拌過程需要由不同的攪拌器運行來實現(xiàn)，在設計造型時首先要根據(jù)對攪拌作業(yè)的目的和要求，確定攪拌器型式、電動機功率、攪拌速度，然后選擇減速機、機架、攪拌軸、軸封等各部件。一般而言，化工設備中的攪拌器的設計工序為：設定和確認攪拌的條件→選定攪拌葉輪型式及內(nèi)構件→確定葉輪尺寸及轉速→計算攪拌功率→攪拌裝置機械設計。具體設計工序如下：

1.按照工藝條件、攪拌要求和目的，選擇攪拌器樣式，并充分掌握攪拌器的動力特性和攪拌器在攪拌過程中所產(chǎn)生的流動狀態(tài)，以及各種與攪拌目的的影響因素和關系。

2.按照所確定的攪拌器型式及攪拌器在攪拌過程中所產(chǎn)生的流動狀態(tài)，工藝對攪拌混合時間、分散度、沉降速度的控制要求，通過實驗手段和計算機模擬設計，確定電動機功率、攪拌速度、攪拌器直徑。

3.按照電動機功率、攪拌速度及工藝條件，從減速機選型表中選擇確定減速機型號。如果按照實際工作扭矩來選擇減速機，則實際工作扭矩必須小于減速機許用扭矩。

4.按照減速機的輸出軸頭d和攪拌軸系支承方式選擇與d相同型號規(guī)格的機架、聯(lián)軸器。

5.按照機架攪拌軸頭尺寸、安裝容納空間及工作壓力、工作溫度選擇軸封型式。

6.按照安裝形式和結構要求，設計選擇攪拌軸結構型式，并校檢其強度、剛度；如按剛性軸設計，在滿足強度條件下n/nk≤0.7；如按柔性軸設計，在滿足強度條件下n/nk>=1.3

7.按照機架的公稱心寸、攪拌器軸的擱軸型式及壓力的等級、選擇安裝底蓋、凸緣底座或凸緣法蘭。

根據(jù)SH/T3150-2007《石油化工攪拌器工程技術規(guī)定》中要求攪拌器應按照使用壽命至少為20年，預期不間斷連續(xù)操作2年以上進行設計和制造。，設備。

（二）攪拌器灌結構的設計

1.罐體的長徑比。，設備。，設備。罐體長徑比對攪拌功率的影響，需要較大攪拌功率的，長徑比可以選得小些；罐體長徑比對傳熱的影響，積一定時，長徑比越大，表面積越大，越利于傳熱；并且此時傳熱面距罐體中心近，物料的溫度梯度就越大，有利于傳熱效果。因此，單純從夾套傳熱角度考慮，一般希望長徑比大一些。物料特性對罐體長徑比的要求，需要足夠液料高度的，希望長徑比大些。

2．攪拌罐裝料量。已知長徑比H/Di、

稱容積Vg：操作時盛裝物料的容積

1）裝料系數(shù)η

Vg＝V·η

一般取0.6～0.85。物料在反應過程中要起泡沫或呈沸騰狀態(tài)，裝料系數(shù)取低值，約為0.6～0.7；物料反應平穩(wěn)，可取0.8～0.85，物料粘度較大可取大值。

3.頂蓋的結構。傳動裝置包括電動機、減速裝置、聯(lián)軸節(jié)及攪拌軸。而軸的計算，其強度指的是：承受扭轉和彎曲作用，以扭轉為主，工程上只考慮扭矩，然后用增加安全系數(shù)以降低材料的許用應力來彌補由于忽略受彎曲作用所引起的誤差。，設備。在靜載荷作用下，[τ]=(0.5~0.6)[σ]。而軸的剛性計算往往為了防止轉軸產(chǎn)生過大的扭轉變形，以免在運轉中產(chǎn)生震動，造成軸封失敗，應該將軸的扭轉變形限制在一個允許的范圍內(nèi)。工程上以單位長度的扭轉角φo不得超過許用扭轉角[φo]作為扭轉剛度條件。

參考文獻：

【1】王凱編，攪拌設備[M].化學工業(yè)出版社，2003

【2】顧芳珍，陳國桓編，化工設備設計基礎[M].天津大學出版社，1994

【3】王洪群虞培清，攪拌設計研究[M].機械工程師，2009（9）

【4】張平亮，攪拌器的選擇和設計[J].石油化工設備技術，1996（1）

第5篇：化工設備設計范文

關鍵詞：設計條件；作用；維修

一、化工機械設備設計需要滿足的基礎條件

1、強度條件強度是指設備或構建抵抗破壞的能力。在外力的作用下發(fā)生斷裂或顯著的不可恢復變形都屬于強度失效。設備及構件需要滿足一定的強度條件。

2、剛度條件剛度條件是指設備及構件抵抗變形的能力。一些構件對變形有一定的要求，在這些構件上若存在較大變形就是屬于強度失效。因此構件要有必要的剛度。

3、穩(wěn)定性條件穩(wěn)定性是指構件或設備保持原有平衡力的能力。如細長直桿、薄壁外壓容器等，在所受外壓力過大時會突然壓彎而失去原有的平衡狀態(tài)。因此，構件要具有足夠的穩(wěn)定性。

4、耐腐蝕度耐腐蝕度是指設備在一定條件下抵抗腐蝕的能力，有些設備的工作環(huán)境使一些強酸強堿中，如果設備抗腐蝕能力不夠的話設備就容易損壞。因此，設備根據(jù)設計需要有足夠的耐腐蝕度。

5、耐高溫、低溫、酸性、堿性、毒性、密封性好、高效率和低能耗。

二、化工機械設備狀態(tài)診斷與分析的作用

1、從設備運行特征的信號中，快速提取對狀態(tài)診斷有用的運行信息，從而確定檢測設備的各項功能是否運行正常。

2、根據(jù)運行設備的獨有特征信號，進行故障內(nèi)容的確定，并確定故障部位、形成程度和未來的發(fā)展趨勢，進行深入的狀態(tài)分析后作出決策。

3、對運行設備可能發(fā)生的機械故障，能夠做出早期的預報，從而保障化工設備的安全和可靠的運行，近二十化工設備發(fā)揮最大的效益。

4、通過化工機械設備狀態(tài)診斷與分析，能夠評定化工設備的動態(tài)性能和前期的設備維修質(zhì)量，對化工機械設備先前發(fā)生的設備故障進行及時、準確的狀態(tài)檢測，然后確定發(fā)生的原因，在分析的基礎上，快速決定進一步維修的措施。

5、設備的點檢。它包括日常點檢和定期點檢。日常點檢由操作工人進行，主要是利用感官檢查狀態(tài)，并按日常點檢卡中規(guī)定的項目和符號記錄點檢部位的狀態(tài)。

6、設備的狀態(tài)監(jiān)測。日前設備狀態(tài)監(jiān)測主要是從人工檢查逐步實現(xiàn)人、機檢查，將設備監(jiān)測儀器與計算機結合。計算機接收了監(jiān)測信號后，可定時顯示或打印輸出設備的狀態(tài)參數(shù)（如溫度、壓力、振動等）。

7、設備的在線監(jiān)測為了開展設備狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷工作，不僅要大力培訓專業(yè)技術人才、組織專業(yè)隊伍，而且要積極開發(fā)設備在線監(jiān)測軟件和新的狀態(tài)監(jiān)測項目，以適應現(xiàn)代化大生產(chǎn)管理的需要。

8、設備診斷基本技術主要包括檢測技術、信號處理技術、識別技術、預測技術等。設備診斷不僅是對故障的識別和鑒定，也是對設備定量測定的各種信息，數(shù)據(jù)的科學分析和預測，必須與設備壽命周期聯(lián)系起來，否則就很難做出確切的診斷。根據(jù)設備綜合管理的理論，要把診斷技術用于設備一生，并把過去收集的數(shù)據(jù)儲存起來，以利于搞好設備一生各個環(huán)節(jié)的管理工作。

三、化工設備的維修與保養(yǎng)

1研究設備維修的可行性

由于化工生產(chǎn)的生產(chǎn)工序的連續(xù)性，以及介質(zhì)的高溫、高壓、毒性，因此在設備檢修前，應組織有關部門進行設備維修的綜合評價，綜合評價設備的維修價值有多大，同時考慮在維修過程可能出現(xiàn)的不安全因素，拿出安全可行的施工方案。

2、設備內(nèi)檢修的準備工作

由于化工企業(yè)設備內(nèi)檢修的復雜性及不安全性，需要檢修單位做好檢修的準備工作。

2.1首先要弄清楚設備內(nèi)介質(zhì)的化學、物理特性，從而確定可行的置換方案，通過置換達到檢修的基本條件，這是保證作業(yè)人員人身安全最基本的條件。

2.2要把進出設備的物料管道、閥門關閉，并按照要求安裝盲板（不要只是把閥門關掉，要防止閥門不嚴），從而達到把檢修設備與其他設備徹底斷開的目的。

2.3把檢修設備的電源關閉，并且要在電源開關上懸掛“設備檢修禁止合閘”的安全警示牌。

2.4設備內(nèi)檢修的照明要按照干燥程度來確定，設備內(nèi)干燥時照明的電壓就為24V，潮濕時照明的電壓應為12V。

2.5安全準備工作完畢后需要到安技部門辦理進入設備內(nèi)作業(yè)證，同時檢修需要進行電氣焊的要準備好絕緣膠墊或絕緣枕木，還需辦理動火證。

2.6檢修設備屬于壓力容器的需要按照《特種設備安全監(jiān)察條例》的要求去檢修。

3、設備的維護保養(yǎng)

3.1設備的日常維護。

通過擦拭、清掃、、調(diào)整等一般方法對設備進行護理，以維持和保護設備的性能和技術狀況，稱為設備維護保養(yǎng)。設備維護保養(yǎng)的要求主要有四項：

3.1.1清潔設備內(nèi)外整潔，各滑動面、絲杠、齒條、齒輪箱、油孔等處無油污，各部位不漏油、不漏氣，設備周圍的切屑、雜物要清掃干凈；

3.1.2工具整齊、附件、工件（產(chǎn)品）要放置整齊，管道、線路要有條理；3.1.3良好，按時加油或換油，不斷油，無干摩現(xiàn)象，油壓正常，油標明亮，油路暢通，油質(zhì)符合要求，油槍、油杯、油氈清潔；

3.1.4嚴格遵守安全操作規(guī)程，不超負荷使用設備，設備的安全防護裝置齊全可靠，及時消除不安全因素

3.2設備定期保養(yǎng)

3.2.1一級保養(yǎng)：以操作工人為主，維修工人協(xié)助，按計劃對設備局部拆卸和檢查，清洗規(guī)定的部位，疏通油路、管道，更換或清洗油線、毛氈、濾油器，調(diào)整設備各部位的配合間隙，緊固設備的各個部位。一級保養(yǎng)所用時間為4-8h，一次保養(yǎng)完成后應做記錄并注明尚未清除的缺陷，車間機械員組織驗收。一保的范圍是企業(yè)全部在用設備，對重點設備應嚴格執(zhí)行。一保的主要目的是減少設備磨損，消除隱患、延長設備使用壽命

3.2.2二級保養(yǎng)：以維修工人為主，操作工人參加來完成。二級保養(yǎng)列入設備的檢修計劃，對設備進行部分解體檢查和修理，更換或修復磨損件，清洗、換油、檢查修理電氣部分，使設備的技術狀況全面達到規(guī)定設備完好標準的要求。二級保養(yǎng)所用時間為7天左右。二次保養(yǎng)完成后，維修工人應詳細填寫檢修記錄，由車間機械員和操作者驗收，驗收單交設備動力科存檔。二保的主要目的是使設備達到完好標準，提高和鞏固設備完好率，延長大修周期。

四、小結

化工機械設備在生產(chǎn)中，有著舉足輕重的地位。深入了解、掌握化工機械的基本知識，良好的運用這些知識保證正常的生產(chǎn)。提高化工企業(yè)設備維修的現(xiàn)代化水平?！?/p>

參考文獻

第6篇：化工設備設計范文

【關鍵詞】石油化工 設備 腐蝕 措施

腐蝕是指化工機械設備在接觸介質(zhì)的化學或電化學的作用下發(fā)生形狀以及尺寸等變化而引起的破壞.這種破壞在化工生產(chǎn)中是普遍存在的。腐蝕使得正常的生產(chǎn)無法進行.使設備的使用壽命大大縮短，更為嚴重的是腐蝕還會使設備及管道的跑、冒、滴、漏機會增加，甚至還會引起設備爆炸，帶來慘重的人員傷亡、環(huán)境污染、能源方面的浪費.給企業(yè)造成較大的虧損。因此對化工機械設備腐蝕的原因進行分析，同時采取有效的防護措施。提高機械的防腐蝕能力，對于化工企業(yè)的發(fā)展具有十分重要的意義。

1 常見的腐蝕類型

1.1 均勻腐蝕

均勻腐蝕的特點是腐蝕均勻地發(fā)生在整個金屬表面。大多數(shù)的化學腐蝕均屬于這種類型。均勻腐蝕是危險性最小的一種腐蝕，工程中往往是給出足夠的腐蝕余量就能保證材料的機械強度和使用壽命。均勻腐蝕常用單位時間內(nèi)腐蝕介質(zhì)對金屬材料的腐蝕深度或金屬構件的壁厚減薄量（稱之為腐蝕速率）來評定。SH 3059標準中規(guī)定：腐蝕速率不超過0.05mm/年的材料為充分耐腐蝕材料：腐蝕速率為0.05～0.1 mm/年的材料為耐腐蝕材料；腐蝕速率為0.1～0.5mm/年的材料為尚耐腐蝕材料；年腐蝕速率超過0.5mm/年的材料為不耐腐蝕材料。

1.2 局部腐蝕

局部腐蝕又叫非均勻腐蝕，它的特點是腐蝕發(fā)生在金屬材料的一些特定區(qū)域。局部腐蝕雖不象均勻腐蝕那樣造成大量的金屬損失，但其危害性遠比均勻腐蝕大。因為均勻腐蝕容易發(fā)覺，容易設防，而局部腐蝕則難以預測和預防，往往在沒有先兆的情況下，使金屬構件突然發(fā)生破壞，從而造成重大事故。選材時則是力求避免局部腐蝕的發(fā)生。

2 石油化工設備腐蝕的主要原因

化工生產(chǎn)中存在著許多具有一定腐蝕性的介質(zhì)，如酸、堿、鹽、水、氧等，這些都是產(chǎn)生腐蝕的主要原因；操作中的超溫、超壓，設備管理不完善，思想不重視，也是產(chǎn)生腐蝕破壞的主要原因；設備結構設計不合理，選材不規(guī)范，制造加工的質(zhì)量低，焊接殘余應力的存在，缺乏防腐的有效措施以及施工質(zhì)量低劣，都是造成石油化工設備產(chǎn)生腐蝕破壞的主要原因。在使用中也存在著許多引起局部高應力的因素，包括力學或化學損傷，諸如磨損、磨蝕、點蝕、晶間腐蝕、濃差電池腐蝕、縫隙腐蝕等各種形式的局部腐蝕；構件各部分處于不同溫度下產(chǎn)生的溫差應力；碳、氫、氮、氧等氣態(tài)碳化物介質(zhì)擴散進入金屬構件內(nèi)部及存在殘余應力等。當應力和腐蝕環(huán)境組合時，很容易造成設備的腐蝕與損壞。

3 防腐蝕的主要措施

防腐蝕技術己成為石油化工行業(yè)發(fā)展中保證安全生產(chǎn)、提高經(jīng)濟效益不可缺少的組成部分。為保證設備的安全連續(xù)運行和生產(chǎn)過程的自動化，必須對設備及裝置提供整套的防治腐蝕措施。

3.1 防腐蝕的設計

防腐要從設汁開始，在設備設計階段，要充分運用自關腐蝕和腐蝕控制的全部經(jīng)驗和知識，設計出性能好、使用壽命長、既經(jīng)濟又安全的設備和裝置 。即設備既能符合工藝過程的需要，又是使用壽命長和低成本的。

（1）安裝質(zhì)量直接影響設備的使用性能，安裝不正確，會導致改變流體流動狀態(tài)和流速，在一定環(huán)境下還會導致應力腐蝕破裂。安裝時的防腐措施包括包裝、運輸、施工、裝配時的防腐問題，安裝中還要特別注意非金屬材料質(zhì)脆、強度低的特點。

（2）制造質(zhì)量對設備腐蝕影響極大，某些材料從耐蝕性來說是好的，但制造質(zhì)量達不到要求，設備也不會達到預期的防腐效果。制造時包括考慮到防治腐蝕在內(nèi)的加廠、裝配及制造過程中的管理。

3.2 合理選材

材料在使用環(huán)境中的腐蝕，將關系到設備和裝置的可靠性以及使用壽命，因此，合理選材十分重要。合理選材包括合理選用各類金屬材料和各類非金屬材料。選材時應考慮如下幾點：材料的力學性能、材料在各種介質(zhì)環(huán)境中的耐腐蝕性能，還應綜合考慮加工工藝性能和經(jīng)濟性。力學性能包括屈服點、強度極限、伸長率、斷面收縮率、硬度、沖擊韌度、疲勞性能等。耐腐蝕性能是指在各種環(huán)境介質(zhì)中的腐蝕速率；對各種局部腐蝕類型的敏感性（包括點蝕、縫隙腐蝕、晶間腐蝕、應力腐蝕、氫致腐蝕破裂、電偶腐蝕、選擇性腐蝕、高溫氧化及高溫腐蝕等。

3.3 工藝流程優(yōu)化

石油化工生產(chǎn)是很復雜的，工藝流程也是各種各樣的。因此，在考慮石油化工工藝過程的同時，必須充分考慮發(fā)生腐蝕的可能性和防護措施。

（1）除去氣體中的水分降低腐蝕性。常溫干燥氣體對金屬腐蝕很小，若在氣體中夾帶水分時，腐蝕就很嚴重，這就必須在工藝流程中增加冷卻和干燥設備，以除去氣體中的水分。例如在氯堿生產(chǎn)中，為了避免濕氯的腐蝕，故需用濃硫酸干燥，除去其中的水分。為避免硫酸系統(tǒng)遭受強烈的腐蝕，干燥塔內(nèi)硫酸的質(zhì)量分數(shù)規(guī)定為 78 %以上。經(jīng)過處理后的干燥氯氣對碳鋼腐蝕不嚴重。

（2）增高溫度降低腐蝕性。增高溫度使氣體中水分蒸發(fā)或不能冷凝，以降低腐蝕。在合成氨生產(chǎn)的半水煤氣變換系統(tǒng)中，半水煤氣與水蒸氣按一定比例混合后的原料氣，在進入變換爐之前，要先加熱到一定溫度。過去是用從一段變換爐出來的高溫變換氣在熱交換器中加熱原料氣，由于原料氣中含有大量的水，半水煤氣中的硫化氫和二氧化碳使水帶有微酸性，再加上氣流的沖刷及脹管時的殘余應力，使換熱器腐蝕非常嚴重。如果使半水煤氣變成干燥的氣體，則硫化氫、二氧化碳、氧、氯等腐蝕介質(zhì)，對鋼的化學腐蝕就很輕微。

4 結語

對于化工設備除了在技術方面防腐以為，防腐蝕技術管理也是防腐重要部分，主要有如下幾點。

（1）做好防腐新技術的推廣應用工作推廣新的優(yōu)良的耐蝕材料和先進的防腐技術等科技成果，將其迅速轉化為生產(chǎn)力，這對石油化工生產(chǎn)具有極大的促進作用。

（2）建立防腐設備檔案，加強設備管理建立和健全全廠各裝置防腐設備檔案，了解防腐設備歷史，掌握規(guī)律，取得防腐工作主動權。

（4）加強腐蝕教育，普及防腐知識要使設備實現(xiàn)長周期安全運轉，需要設備設計、制造、安裝、使用、維修、材料供應及保管各個環(huán)節(jié)等多方面配合。

參考文獻

[1] 汪功成.淺談化工設備的腐蝕與預防[J]. 新疆化工，2010（03）

第7篇：化工設備設計范文

關鍵詞 石油化工；設備；腐蝕；措施

中圖分類號：TQ050 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2013）21-0108-01

在化工生產(chǎn)中腐蝕現(xiàn)象廣泛存在。所謂腐蝕就是在電化學反應導致機械設備外形及內(nèi)在質(zhì)量方面的退化。腐蝕不僅嚴重減少設備的有效壽命，嚴重時還會阻礙設備的正常運行，甚至發(fā)生跑、滴、漏等現(xiàn)象，為企業(yè)安全生產(chǎn)帶來極大威脅。如果不對機械化工設備的腐蝕問題做出控制，將會給企業(yè)帶來巨大經(jīng)濟損失和社會負面影響。本文旨在提高機械的防腐能力，具有一定的現(xiàn)實意義。

1 常見的腐蝕類型

1.1 均勻腐蝕

大部分石化設備腐蝕均屬于均勻腐蝕，即在機械表面整體發(fā)生腐蝕現(xiàn)象。這類腐蝕對于企業(yè)正常生產(chǎn)影響不大，僅僅會影響機械的外表色澤，影響美觀。在機械制造工藝中，設計腐蝕余量就能保證機械的正常使用。衡量均勻腐蝕的標準是單位時間內(nèi)腐蝕介質(zhì)對金屬材料的腐蝕深度或金屬構件的壁厚減薄量。

1.2 局部腐蝕

在石化設備腐蝕分類中我們將均勻腐蝕之外的稱為局部腐蝕。顯而易見，局部腐蝕是單獨發(fā)生在機械設備的某些部分。局部腐蝕不會使得機械設備金屬大量損失，但是其給設備帶來的威脅卻遠勝于均勻腐蝕。局部腐蝕不像均勻腐蝕那樣容易監(jiān)測與預防控制，通常局部腐蝕在沒有帶來較大破壞時是不容易被發(fā)現(xiàn)的。一旦局部腐蝕嚴重，將會突然影響設備的正常運轉，甚至瞬間破壞機械結構，帶來嚴重意外。

2 石油化工設備腐蝕的主要原因

自然因素產(chǎn)生的腐蝕、操作帶來的腐蝕以及設計缺陷是產(chǎn)生石化機械設備腐蝕的三大主要原因。自然腐蝕是指設備使用和存放的環(huán)境中難以避免的存在氧氣、水分甚至酸、堿以及鹽類成分，這些成分對金屬具有腐蝕性，會給設備帶來均勻腐蝕；設備會用操作過程中，通常會產(chǎn)生高溫、高壓，如果工人不能給予及時保養(yǎng)，長此以往也會嚴重腐蝕機械設備；機械設備在制造生產(chǎn)過程中，如果設計工藝存在缺陷或者材料不符合標準、以次充好等會使得設備在日后使用中容易產(chǎn)生局部腐蝕。除此之外，在使用中的局部應力、齒輪磨損、縫隙腐蝕以及濃度差電腐蝕等都是引起石化機械設備的常見因素。

3 防腐蝕的主要措施

目前，隨著科技水平的不斷提高，石油化工企業(yè)越來越注意到機械設備防腐的社會效益和經(jīng)濟效益。防腐技術應經(jīng)成為保障石化企業(yè)安全生產(chǎn)、降低生產(chǎn)成本的重要部分。本文結合機械設備連續(xù)自動化生產(chǎn)的實際情況，提出了機械設備的全面防腐建議。

3.1 防腐蝕的設計

完善的設計機械設備設計方案是保障設備日后有效抗腐蝕的重要基礎。因而，在工藝設計階段，就應該綜合考慮設備的防腐方案，積極借鑒腐蝕控制技術及自腐蝕方面的相關知識，努力設計出制造工藝完善，防腐性能良好的機械設備，即：設備使用壽命長、運行安全且成本較低。

機械設備的安裝質(zhì)量是造成設備腐蝕的直接原因，錯誤的安裝不僅影響流體的流速和流動狀態(tài)，還會使設備受到較高的內(nèi)應力，從而有發(fā)生因腐蝕導致設備破裂的危險。在進行石化設備安裝時，要尤其重視運輸、施工以及裝配過程中的操作規(guī)范性。對于強度低，硬度脆的特殊金屬要給予特殊處理。機械設備的制造是影響設備腐蝕的重要因素。例如，設計規(guī)范要求選擇某種耐腐材料，但是生產(chǎn)或制造商在制造過程中如果不按規(guī)范用料，設備在關鍵部位根本達不到防腐效果。

3.2 合理選材

企業(yè)在選購設備材料時候要做充分考慮，因為石化機械設備的制造材料腐蝕情況直接決定設備的可靠性和有效壽命。做到合理選擇機械設備上的非金屬和金屬材料應該注意以下幾點。

1）材料自身的耐腐性。

2）材料的加工工藝。

3）材料的應力學性能是否滿足生產(chǎn)中的需求（要達到實際生產(chǎn)中的最大應力標準）。

4）材料的綜合性能，例如：硬度、抗疲勞性等。

5）設備安裝環(huán)境與材料腐蝕率之間的關系。

3.3 工藝流程優(yōu)化

眾所周知，石油化工生產(chǎn)操作復雜，難度較高，工藝種類紛繁。所以，我們有必要研究石油工藝流程中的各類防腐措施。

1）降低工藝流程中水含量能夠有效控制腐蝕率。根據(jù)化學腐蝕條件可知，越是濕潤的空氣給機械設備帶來的腐蝕危害越大，干燥空氣能夠有效控制腐蝕程度。因此，在石化加工流程中需要增加干燥設備以降低空氣含水率。

2）增高溫度降低腐蝕性。在工藝流程中提高溫度一方面能夠蒸干空氣中的水分，另一方面能夠控制水分凝結。經(jīng)測驗這種方法對于降低設備腐蝕率具有明顯效果。

3）我們以半水煤氣變換系統(tǒng)為例，介紹實際工藝中的防腐措施。通常在生產(chǎn)合成氨氣時，水蒸氣與半水煤氣都是按照一定比例混合均勻的，加熱到規(guī)定溫度后再送入變換爐。傳統(tǒng)做法中采用一段變換爐中送出的高溫氣體對原料進行加熱的操作會給換熱器帶來巨大腐蝕。如果使半水煤氣變成干燥的氣體，則硫化氫、二氧化碳、氧、氯等腐蝕介質(zhì)，對鋼的化學腐蝕就很輕微。

3.4 防腐技術管理

防腐措施除了從技術方面著手之外，還可以從管理方面著手，具體如下。

1）加強設備防腐知識宣教工作，向一線工人普及設備維護及防腐技術。

2）引進科技含量高的防腐技術，并積極推廣，采購中選取優(yōu)良的防腐材料，嚴把質(zhì)量關。

3）強化設備管理機制，在全廠范圍內(nèi)為機械設備建立管理檔案，實時監(jiān)控使用中的設備，了解設備防腐規(guī)律，掌握防腐工作主動權。

參考文獻

[1]汪功成.淺談化工設備的腐蝕與預防[J].新疆化工，2010（03）.

第8篇：化工設備設計范文

【關鍵詞】化工企業(yè)；設備；機械技術

1 機械技術在化工設備應用中的作用

為保護人民的生命財產(chǎn)安全，必須保證化工生產(chǎn)正常進行；而化工設備是滿足化學工業(yè)企業(yè)相關企業(yè)生產(chǎn)活動進行的基本保障之一，如果離開了必要的化工設備，化學工業(yè)企業(yè)的發(fā)展與進步也就無從談起了。機械技術是伴隨著現(xiàn)代科學技術的高速發(fā)展，以及化學工業(yè)企業(yè)行業(yè)應用技術的不斷創(chuàng)新，而逐漸形成一個化工設備應用技術領域。機械技術在化工設備應用中具有十分重要的作用，是其他技術形式所無法替代的。機械技術在化工設備應用中的重要作用，主要表現(xiàn)在以下幾方面：

1.1 化工設備安全運行的必要保障

化工安全生產(chǎn)、運行關系到人民群眾的生命財產(chǎn)安全，關系到社會安全穩(wěn)定的大局。根據(jù)多年的工作經(jīng)驗，我知道化工設備并不是單一的設備，它是由許多大中型的各類機械設備組成，以共同滿足化學工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)的全方位功能需求。多種大中型機械設備聯(lián)系在一起共同進行化工生產(chǎn)，如果不能有效對各部分機械進行合理的控制，必然會留下安全隱患。現(xiàn)代機械技術通過計算機、信息處理系統(tǒng)、傳感系統(tǒng)等現(xiàn)代控制手段，對化工設備的安全運行進行全方位的監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)故障，安全系統(tǒng)會直接把故障信息發(fā)送化工設備中央集成系統(tǒng)，以便設備管理人員及時進行檢修與安全隱患的排除?，F(xiàn)代機械技術是化工設備安全運行的必要保障，也是化工企業(yè)安全生產(chǎn)的基礎。

1.2 必須滿足化工生產(chǎn)工藝的基本要求

在新的發(fā)展時期，面對國際、國內(nèi)形勢的變化，由于社會普遍對于化工產(chǎn)品的需量大、技術標準要求高，各國在現(xiàn)代化學工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)和關于其領域研發(fā)中，普遍要求化工設備必須具備滿足化工生產(chǎn)工藝的基本性能?；ぴO備的各項性能都是通過機械技術來實現(xiàn)的，設備的機械技術是否符合生產(chǎn)工藝要求，將直接關系到化工產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量等問題?，F(xiàn)代機械技術是在對傳統(tǒng)化工設備技術進行總結與深人探討的基礎上，并結合現(xiàn)代化工生產(chǎn)工藝的實際需求，而逐步形成的科學、具體、客觀的技術類型，足以滿足化工生產(chǎn)工藝的基本要求，并對生產(chǎn)工藝的發(fā)展與創(chuàng)新具有一定的推動作用。

1.3 實現(xiàn)降低消耗、增加產(chǎn)能的技術要求

眾所周知，能源是世界經(jīng)濟發(fā)展的重要基礎。而在現(xiàn)代化學工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)中，所需消耗的能源與礦產(chǎn)等各類物質(zhì)都比較多，是國內(nèi)經(jīng)濟建設中能源消耗的主要?；ぴO備不但要滿足化工生產(chǎn)的基本需求，還要通過對機械技術的不斷更新與完善，逐步實現(xiàn)降低消耗、增加產(chǎn)能的技術要求?；ぴO備的應用中，機械技術是各部分使用性能與穩(wěn)定運行的技術保障，還可以對機械技術的科學創(chuàng)新，逐步優(yōu)化化工設備的性能，使其真正實現(xiàn)降低消耗、增加產(chǎn)能的化工生產(chǎn)技術需求。

2 化工機械設備管理與維修主要缺陷分析

（1）化工機械設備在管理方面的缺陷油是決定系統(tǒng)穩(wěn)定運行、關系化工機械設備管理與維修效果的關鍵部分。企業(yè)的生產(chǎn)活動所投入的資金與最終收益都與油管理存在密切的聯(lián)系。油能夠有效減少機械設備摩擦、延長設備服務年限，進而確保化工產(chǎn)品的質(zhì)量達到設計要求。

1）油管理制度不到位。這種現(xiàn)象存在于一些小型的化工企業(yè)，這些企業(yè)往往是重視維修，而對油管理崗位的設立不重視，甚至不予設置，當然也不會有相應的管理制度。

2）設備在設計環(huán)節(jié)對油的忽略。在化工機械設備的規(guī)劃、設計階段，設計人員在油的選擇上，過分依賴歷史數(shù)據(jù)，而未客觀考慮所選的油是否與機械設備的使用條件相匹配，因而所選的油可能不完全符合設備的適用條件，反而會破壞設備正常的運行狀態(tài)。

3）用機械油替代油。這主要是由于使用進口的油成本高，投入會比較大，而我們國產(chǎn)的油品種又比較少。以上原因造成了我國大部分的化工企業(yè)會用比較廉價的機械油取代油應用到設備上。

（2）化工機械設備在維修方面的缺陷化工機械設備維修是一項復雜的工程，及時排除故障點，將設備的損壞程度降到最低是設備維修的關鍵所在。

1）儀表控制故障屢有發(fā)生。首先是測量流體實時流量的儀表設備工作狀態(tài)不穩(wěn)定，如零點不穩(wěn)定，測量誤差大，有時也不顯示；其次是溫度變送器的輸入與輸出信號顯示不正常，有時存在誤差。

2）機械密封泄漏缺陷。端面膜與機械材質(zhì)相互接觸的緊密程度關系到機械的密封效果。通常情況下，端面膜主要包括液相、氣相、氣液混合相三種形態(tài)。當密封液體處于飽和狀態(tài)發(fā)生相變時，端面膜的反壓力會超出限定值，進而破壞密封黏合效果，這與端面膜的形態(tài)沒有太大的聯(lián)系。

3 強化化工機械設備管理保養(yǎng)的措施

3.1 強化化工機械設備管理的措施

第一，要選用優(yōu)質(zhì)的油，為了獲得較好的效果，可在油中加入適量的硫。也可使用多極化的油，這樣有利于核心設備磨損的降低，而且不受到環(huán)境溫度的影響，同時可以減少換油的頻率，在一定程度上節(jié)省了能源； 第二，應強化設備的日常管理，防止設備故障。首先，企業(yè)應進行油基礎管理資料的編制，為后期查閱奠定基礎；其次，設立專門的人員來對油工作的實施進行監(jiān)管，以使得該項工作能夠順利的開展，若發(fā)現(xiàn)異常要及時采取措施進行處理；最后，將工作落實到個人，實行交接班制度，以便于在設備出現(xiàn)問題的時候找到相關的負責人，使得他們對該項工作給予高度的重視，為機械管理奠定堅實的基礎。

3.2 強化化工機械設備維修保養(yǎng)的措施

首先，要定期對機械設備進行清掃和擦洗，保證其干凈整潔；其次，要做好對溫度變送器故障的處理，為了確保變送器工作電源的能正常供電，要定期對其進行檢查，并檢查確保設備儀表接線正確。同時要做好測量，以保證正常運行；最后，要做好流體流量設備的測量，要對流量計的等級以及接線進行檢查確保其正確合理。對顯示器進行檢查，確保其插件沒有出現(xiàn)松動現(xiàn)象。對變壓器和保險管進行檢查，卻把其處于正常的運行狀態(tài)當中。還要對轉化器進行檢查確保其安裝位置正確。

4 如何以機械技術促進化工設備應用技術的科學發(fā)展

經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，我國化工設備行業(yè)經(jīng)歷了重要的發(fā)展階段；隨著科學的發(fā)展，化工設備設計將進一步往現(xiàn)代化設計技術方向發(fā)展。目前，在化學工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)中，機械技術是化工設備應用技術的基礎之一，是保障化工設備運行穩(wěn)定性，以及發(fā)揮更大作用的技術保障?；ぴO備機械技術的不斷發(fā)展與完善，對于化工設備應用技術的科學發(fā)展具有極大的促進作用。

第9篇：化工設備設計范文

關鍵詞：工藝設計;影響因素;化工設備選型

在進行化工設備的選型時，通常會有多種因素制約其整體的設計。為使其整體的設計更加科學合理，需要對其整體的設備進行綜合的性能評估。同時，在進行工藝設計時還要保證物料平衡，讓整體的設計能夠具備合理性、安全性、先進性以及經(jīng)濟性。因此，在進行化工設備的選型時工藝的合理設計十分關鍵。

1化工設備工藝設計過程及對選型的影響

我們以下圖的一套設備裝置為例，下圖反映的是該設備的一個比較簡單的流程圖，這個流程圖中主要包含了反應槽以及反應攪拌裝置等一些主要設備，我們就以這個設備裝置為例進行相關分析。(見圖1)從圖1中我們可以十分清楚的看到其設備的主體工藝設計分為四個體系。分別是過濾料漿泵，反應攪拌裝置，反應槽以及料漿循環(huán)泵。經(jīng)過過濾系統(tǒng)的整體過濾以及磷礦粉、濃硫酸的綜合洗滌，其尾氣能夠得到較好地洗滌。之后通過循環(huán)泵的冷卻以及封槽，最終讓去真空系統(tǒng)得到良好的運轉。并讓工藝設計的不利影響因素全面的降低。

2反應槽選型工藝計算

半水物濕法磷酸工藝這個反應系統(tǒng)一般有三個階段，第一個階段是預混，第二個階段是溶解，第三個階段是結晶。在第一個階段，在反應槽中應該加入磷礦粉和閃蒸循環(huán)料漿讓它們在充分的攪拌下使其進行混合，并產(chǎn)生了一定的化學反應；第二階段，將第一階段的產(chǎn)物放入溶解槽使其繼續(xù)進行化學反應，直到磷礦粉完全被溶解；第三階段，將第二階段的產(chǎn)物放入到結晶槽，并讓它與過濾系統(tǒng)中的化學物質(zhì)進行化學反應，并在這一過程中加入之前的化學物質(zhì)使其得到快速的長大，從而也就使得料漿有著良好的液態(tài)和固態(tài)分離以及洗滌的條件。

3反應槽投資概算及綜合評價

在進行化工設備綜合評價的過程中，需要對整體的化工設備進行綜合性的分析。進行整體評估時，通常需要從以下三個方面進行：3.1先進性每個化工企業(yè)從自身發(fā)展的角度考慮,都希望自己企業(yè)能有比較先進的設備裝置和技術，從而在同行業(yè)中處于領先地位，為企業(yè)創(chuàng)造更大的利益，實現(xiàn)企業(yè)的整體發(fā)展。但現(xiàn)實與實際情況會有一定的差距，從實際情況來看，判斷設備的好壞需要做出綜合性的比對，需要對全國的設備進行調(diào)研，需要依靠具體的數(shù)據(jù)才能得出比較真實的結論。3.2安全性設備裝置是否安全穩(wěn)定,沒有安全隱患，也是要考慮的重要因素之一。當裝置持續(xù)平穩(wěn)運行時，就會減少一定程度的損失，從而為企業(yè)謀取更多的利益，實現(xiàn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。就上述的設備裝置而言，操作上有一定的限制，在實際運用時應盡量考慮全面，選用安全有優(yōu)勢的設備，避免出現(xiàn)一些突發(fā)狀況，造成不必要的損失。3.3經(jīng)濟性設備裝置是否符合要求，同時也應該考慮經(jīng)濟性這一方面的因素。換句話說就是設備裝置的性價比要高，化工廠在購置設備時肯定應該考慮化工廠經(jīng)濟的實際承受能力，在一定的范圍內(nèi)，選擇相對來說更好的、更符合自身發(fā)展需要的設備。

4工藝設計中影響因素消除

在進行設備選型的過程中，經(jīng)常會受到工藝的整體影響。為了能夠讓工藝操作條件符合設備的操作需求，需要結合多方面的情況對反應料漿的物理性進行相應的選擇。其整體的工藝設計流程見圖2。從圖2中我們可以清楚的看到反應槽的基礎運作。首先需要磷礦粉、淡硫酸、濃硫酸進行較好地比例配合，然后注入一定的干空氣，經(jīng)過反應槽的化學反應，最終將閃蒸尾氣消除。

5結語

在進行整體的工藝設計時，需要對其化工設備進行綜合性的評估以及科學合理的設計。同時還要結合實際情況，對其各種不同的影響因素進行全面性的分析，并做好選型上的工藝核算，從而完善化工設備的整體設計體系，讓化工設備的作用得到全面的發(fā)揮。

參考文獻：

[1]姜清華,瞿華.對化工企業(yè)中工藝設計安全管理的探討[J].化工設計通訊，2016，(01).

[2]金萍.化工裝置安全排放系統(tǒng)研究與設計[D].大連理工大學，2015.