化工设备发展趋势范文

时间:2023-10-25 17:37:22

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化工设备发展趋势

篇1

【关键词】化学工业;非标设备;现状;发展趋势

什么是非标设备?什么是化工非标设备?起初看到这两个词语的时候也许不太理解,觉得它很深奥,其实它并不复杂。所谓的非标设备,指的就是非标准化的设备。它不是按照国家颁布的统一行业标准和规格制造的设备,而是根据企业自身的用途需要,自行设计制造的设备,并且其外观或性能也不在国家设备产品目录之内。由此而见,化工非标设备也就是在化学工业领域内的非标设备。

随着我国化工产业的迅猛发展,国务院颁布实施《加快振兴装备制造业的若干意见》以来,化工非标设备制造行业就得以更加快速的发展。面对市场的巨大需求,我国化工非标设备在新时期下不断进行改革创新,提高技术水平和研发能力,是其成为了国民经济的重要支柱。其中聚乙烯、催化裂化等主要的生产装置上所需的非标设备甚至已经达到了世界领先地位,形成了门类齐全、规模巨大的产业体系,降低了产业投资成本,减少了对化工非标设备的进口依赖度。对我国化工产业的发展起到了举足轻重的作用。

1 我国化工非标设备的现状

我国化工非标设备的发展历史已经有20多年了,从1983年大型乙烯装备技术被列为国家重大科技项目以来,就在不断的进行探索研究,借鉴国外先进的经验技术,自主研发。尤其是在大型合成氨、尿素和大型乙烯裂解等重点设备的项目实现突破以后,标志着我国的化工非标技术取得了大踏步的前进。现如今,我国的石油化工、煤化工、无机化工等多种大型企业都已经拥有了较发达的装备和技术,生产出了很多世界顶尖的设备设施。

在“十一五”计划末期,我国化工非标设备国产化比率将近达到了90%。但是面对高额的市场需求,我国的非标设备行业生产仍然不能很好的满足各行各业的需要,尤其是石化行业对大型先进化工非标设备的需求。国内在成套产品的设计上与世界领先水平还存在着一定的差距,行业生产仍然面临着困境。

根据1983年国务院下发的要求,有关部门已经设立了专门的领导机构对大型的技术装备进行研制,我国的化工非标设备的产量也在逐年提高。2006年和2007年国家又先后下发了《关于落实国务院加快振兴装备制造业的若干意见》,这也使得我国自主研发的重大设备数量急剧攀升。2009年国务院再次下发文件,进一步鼓励了我国化工设备的国产化,加快了行业前进的步伐。

2 化工非标的主要设备

2.1 热交换设备

热交换设备是实现物料之间热量传递的节能设备之一。近年来,随着节能技术的发展,热交换设备也同样引进了新的技术,不断扩大应用领域。目前,在热交换设备中,使用量最大的是管壳式热交换器。20世纪80年代末,甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司第一个开始研制了国产管壳式热交换器,并且在很短的时间内取得了巨大的技术突破。截止到目前,其面积已经得到了扩大,并先后在重整、歧化、异构化等装置上成功的进行了应用。

2.2 储存设备

化工非标的储存设备主要分为球罐和大型储罐两类。我国的球罐制造始于20世纪50年代末,它主要用来储存液化石油气、天然气、液氧、液氢等物质。1980年以来,我国大量引进国外的先进技术,使得球罐的设计、制造和组装得到了迅速提高。另外,大型储罐主要用于储存油品和各种液体化学产品,是化工非标设备的重要组成部分。

2.3 塔设备

塔设备分为板式塔和填料塔两种,在石化工艺过程中主要起到分馏、吸收、萃取、洗涤和回收再生的作用。近年来,我国开发研制了许多性能优良的板式塔和填料塔,在石化、炼油装置中得到了广泛应用。此外,我国自主研发的DT塔盘,适宜处理高气体通量的旋流塔盘、立体传质塔盘都已经处于世界领先地位。

2.4 反应设备

现如今,主要的反应设备有加氢反应器、催化裂化反应器和连续重整反应器。我国从20世纪70年代末开始掌握了加氢反应器的制作技术,并在几十年里迅速发展。目前,我国的高压加氢反应器的设计制造技术无论在产品质量、材料还是焊接技术上都与外国同步。连续重整反应器使用的是美国UOP技术,具有反应效率高、节省能源、占地面积小等优点。

3 化工非标设备的发展趋势

3.1 国产化

为了保证我国的化工工业在世界上取得领先地位,保证自主研发,降低生产成本,不受制于人,就必须要进行产业升级,振兴装备制造业。政府要加大政策的扶持力度,提高企业自主创新的能力,帮助企业加快发展。

3.2 大型化

为了达到降低企业的生产成本的目的,化工设备向大型化和规模化发展就成为了必经之路。目前,大型化工厂的生产要求高,市场需求量大,只有大型的化工设备才能满足企业的生产需求。当然,设备的大型化不仅仅是简单的规格放大,而是需要在设备设计、制造、运输、检测、组装以及技术上做全方位的提高和创新,从而保证设备的运行效率和安全性。

3.3 标准化和规范化

随着我国设计改造和制造技术的不断成熟,化工非标设备的生产必须要有明确的要求。它所生产的产品要符合国家统一的认定标准,生产的全过程要符合规范,从而提高设备的安全系数。

3.4 企业分布区域化

目前,我国的化工非标设备企业主要集中在江苏、广东、浙江、山东、河南、上海6个省市。随着国民经济的提高,市场对化工非标设备需求量的增加,企业的数量势必会增加。因此,可以把这六个省市作为中心点,从这些地区进行辐射,进而加快四周城市的发展,建立企业群。企业群的形成可以增强企业之间的竞争力,增强国家的整体化工设备实力,增强出口竞争力,实行企业的强强联合。进而推动我国化工非标设备的发展,缩小与发达国家的差距。

3.5 将CAD技术与化工非标技术相结合

CAD是Computer Aided Design的英文缩写,它的主要用途是辅助计算机绘图和设计。该系统在化工设备设计领域可以为化工设备的设计人员提供设备设计和方案的比较,为评定工作提供巨大的帮助。CAD系统的建立还可以提高产品设计的效率和质量,缩短设计周期,增强企业的市场竞争能力。通过培养新型的设计人员,提高设计人员的素质,使企业的整体技术实力得到加强,为企业未来的发展道路打下坚实的基础。

3.6 节能生产

为了响应国家节能减排的号召,实现国家发改委的能耗降低标准,创建良好的环境。企业可以通过改进工艺方法实现能耗的减少,通过提高技术水平和创新能力提升国际竞争力,从而真正实现在源头上节能减排,保护环境。

3.7 安全操作

提高生产效率,减少浪费,增强国际竞争力和自主研发的能力等等一切化工非标设备所要达到的目标,都要以保证安全生产为前提。安全是最主要的,生命是最宝贵的。因此,化工非标设备行业应该建立现代工业体系,实现产品的创新研发和换代升级。保证操作的安全性和可靠性,在安全之上谋发展,创效益。

参考文献:

[1]谢福寿,陈叔平,岳涛,李景峰.我国化工非标设备现状及其发展趋势浅析[J].石油化工设备,2012(1).

[2]吴咏薇,常引娣.浅谈CAD在非标化工设备设计中的应用[J].濮阳职业技术学院学报,2006(3).

[3]陈光胜.浅谈非标化工设备制造项目成本控制[J].科技资讯,2010(25).

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关键词:高等院校;化工机械;课程教学;技能改进

中图分类号:G712 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2016)08-007-01

一、前言

石油化工行业一直是促进我国经济发展的支柱产业,一直为我国经济的发展做出了巨大的贡献。随着科学的发展,越来越多的新技术不断的在实际化工生产中广泛应用。这些技术更加推动了石油化工行业自动化、智能化的发展,为实现无人化操作奠定了基础。面对这种发展趋势,化工企业对人才的需求越来越迫切。作为高等院校应注重对化工专业人才的培养,以适应化工企业不断的发展需求。化工机械设备基础课程是高等院校为培养专业化工人才所必设的一门必修主干学科,该学科的设置对学生熟悉化工生产环境、适应未来工作岗位具有很大的帮助。

二、高等院校化工机械设备基础教学现状及存在问题说明

化工设备机械基础课程是高等院校石油化工类、生物工程类专业的主干课程,该课程教学内容包括了理论力学、材料力学、化工制图、机械制图、金属材料与热处理和容器设计等课程的部分内容,内容繁多,信息量大,实践性强。学生通过本门课程的学习,要求学生熟悉常见化工生产设备类型,认识化工生产过程基本原理,掌握化工设备机械基础知识,综合合分析压力容器的性能及工艺方法并能进行一些简单化工设备的设计等[1]。完成化工设备机械基础课程的学习之后,学生应对化工生产产生感性的认识与客观的了解,并能够为以后生产技术岗位的职责有明确的认知。

化工设备机械基础课程具有其独特的特点,首先理论综合性强,内容涉及化工原理、理论力学、材料力学等知识,知识面广且分散。其次该门课程对学生逻辑思维能力要求高,例如蒸馏塔的学习中,应充分利用学生逻辑思维能力来想象内部气液交换与精馏提纯的过程及原理。再者该门课程实践性强而实际现场危险性大导致学生实践机会较少,使得学生理论与实际无法充分的融合。基于上述特点,化工设备机械基础在教学中存在一些问题。首先学校缺乏该类课程专业化教师的投入,该类课程不仅要求教师具有足够的理论教学经验而且还能够对化工生产具有清楚地认识或实际工作经验;而目前高校教师科班出身比较多,缺乏实际现场经验导致教学脱离实际较严重;其次该门课程在教学中应应注意与实验相结合,但由于实验机械较大且危险性高,部分学校未能有效安排实验内容。再者由于该类课程属于偏实践类课程,课程考核方式应多样化,而部分院校依然采用笔试的考核方式无法对学生知识进行全面考察[2]。因此,作为学校与教师,我们应该从教学内容的设置、教学方法等方面进行改进和优化,提高化工设备机械基础课程教学质量和效果。

三、关于高校化工设备机械基础课程教学改革的几点建议及方法

关于化工设备机械基础课程的教学在前面已经提到若仅局限于书本理论知识教学,不安排实践实习的机会,学生对机器、设备缺乏感性认识,使得学完后学生仍然停留在学初的状态,无法达到课程设置的目标。而为适应化工行业的发展,学生必须加强这门课程的学习。因此教师应采取适当的方式实行教学,以提高该门课程教学质量。

首先教师在实际教学过程中应注意多媒体的应用。对于推理性课程如数学等,老师通过黑板与粉笔板书和讲解来进行授课,步骤条理清晰,老师讲课轻松,学生看的明白,能够系统性的吸收新知识,培养新思维。但对于《 化工设备机械基础》由于课程本身涉及很多图标及设备内部构造等,教师板书困难,画图浪费时间且不能直观反映图示意思。如教师只对着书讲图表,很多学生会觉得枯燥无味,这样的教学效果肯定不好。若采用多媒体资源对课程讲述内容中涉及的图标进行形象的列出并做适当的引申,必然可以使学生加深对课程的理解程度,增强学生的学习效率。

其次化工设备机械基础这门课程属于理论与实践结合性很强的课程,加大课程实践学习有助于学生深入理解课程内容。目前很多高校建立的学生实践基地可供学生实验,基本满足实验要求却无法达到实践目的。如一些进行实验的小型干燥实验设备、蒸馏设备及一些小型的中试实验场所等。因此学校还应加大对社会企业的联系与合作,采用适当的机会让学生深入车间了解具体情况[3]。再者可邀请从事一线工作的化工生产技术人员开展讲座也可以起到实践教学的目的。这些人员由于其久居生产技术岗位,对车间技术管理及设备管理比较熟悉,生产经验丰富且贴合实际。采用这种方式对学生进行实践教学,同时结合教师的理论教学必然可以起到良好的教学效果。

再者化工设备机械基础教学应采取合适的考核方式,注重实践环节在实际考核中的比例设置。目前部分学校采用了化工课程设计的考核方式辅助学生加强考核。同时也加大了课堂考核力度及笔试考核难度。学校采用这样的方式实现了对学生综合考核的目的,更加适应学生综合发展的要求,对提高学生创新能力起到很大作用;再者采用这种考核方式能够迫使学生重视平时学习的重要性,避免考前猛学带来的负担。

四、结语

化工设备机械基础属于石油化工类专业学生所修的主干课程之一,其重要性不亚于化工原理等课程。由于该类课程实践性强,教师在实际教课教学中应注重理论与实践相结合的方式;同时应加大多媒体资源及网路知识的应用,使得学生能够形象的掌握更多的化工设备知识;并且教师应采取多种考核方式相结合的考核方式实现对学生的全面考核,使得化工设备机械基础这门课程教学达到预期的目标,实现课程学习的真正价值。

参考文献:

[1] 武耐英,郭保国.《化工设备机械基础》教学中传统教学与多媒体教学相结合的研究[J].商丘师范学院学报.2011(09)

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关键词:设计条件;作用;维修

一、化工机械设备设计需要满足的基础条件

1、强度条件强度是指设备或构建抵抗破坏的能力。在外力的作用下发生断裂或显著的不可恢复变形都属于强度失效。设备及构件需要满足一定的强度条件。

2、刚度条件刚度条件是指设备及构件抵抗变形的能力。一些构件对变形有一定的要求,在这些构件上若存在较大变形就是属于强度失效。因此构件要有必要的刚度。

3、稳定性条件稳定性是指构件或设备保持原有平衡力的能力。如细长直杆、薄壁外压容器等,在所受外压力过大时会突然压弯而失去原有的平衡状态。因此,构件要具有足够的稳定性。

4、耐腐蚀度耐腐蚀度是指设备在一定条件下抵抗腐蚀的能力,有些设备的工作环境使一些强酸强碱中,如果设备抗腐蚀能力不够的话设备就容易损坏。因此,设备根据设计需要有足够的耐腐蚀度。

5、耐高温、低温、酸性、碱性、毒性、密封性好、高效率和低能耗。

二、化工机械设备状态诊断与分析的作用

1、从设备运行特征的信号中,快速提取对状态诊断有用的运行信息,从而确定检测设备的各项功能是否运行正常。

2、根据运行设备的独有特征信号,进行故障内容的确定,并确定故障部位、形成程度和未来的发展趋势,进行深入的状态分析后作出决策。

3、对运行设备可能发生的机械故障,能够做出早期的预报,从而保障化工设备的安全和可靠的运行,近二十化工设备发挥最大的效益。

4、通过化工机械设备状态诊断与分析,能够评定化工设备的动态性能和前期的设备维修质量,对化工机械设备先前发生的设备故障进行及时、准确的状态检测,然后确定发生的原因,在分析的基础上,快速决定进一步维修的措施。

5、设备的点检。它包括日常点检和定期点检。日常点检由操作工人进行,主要是利用感官检查状态,并按日常点检卡中规定的项目和符号记录点检部位的状态。

6、设备的状态监测。日前设备状态监测主要是从人工检查逐步实现人、机检查,将设备监测仪器与计算机结合。计算机接收了监测信号后,可定时显示或打印输出设备的状态参数(如温度、压力、振动等)。

7、设备的在线监测为了开展设备状态监测和故障诊断工作,不仅要大力培训专业技术人才、组织专业队伍,而且要积极开发设备在线监测软件和新的状态监测项目,以适应现代化大生产管理的需要。

8、设备诊断基本技术主要包括检测技术、信号处理技术、识别技术、预测技术等。设备诊断不仅是对故障的识别和鉴定,也是对设备定量测定的各种信息,数据的科学分析和预测,必须与设备寿命周期联系起来,否则就很难做出确切的诊断。根据设备综合管理的理论,要把诊断技术用于设备一生,并把过去收集的数据储存起来,以利于搞好设备一生各个环节的管理工作。

三、化工设备的维修与保养

1研究设备维修的可行性

由于化工生产的生产工序的连续性,以及介质的高温、高压、毒性,因此在设备检修前,应组织有关部门进行设备维修的综合评价,综合评价设备的维修价值有多大,同时考虑在维修过程可能出现的不安全因素,拿出安全可行的施工方案。

2、设备内检修的准备工作

由于化工企业设备内检修的复杂性及不安全性,需要检修单位做好检修的准备工作。

2.1首先要弄清楚设备内介质的化学、物理特性,从而确定可行的置换方案,通过置换达到检修的基本条件,这是保证作业人员人身安全最基本的条件。

2.2要把进出设备的物料管道、阀门关闭,并按照要求安装盲板(不要只是把阀门关掉,要防止阀门不严),从而达到把检修设备与其他设备彻底断开的目的。

2.3把检修设备的电源关闭,并且要在电源开关上悬挂“设备检修禁止合闸”的安全警示牌。

2.4设备内检修的照明要按照干燥程度来确定,设备内干燥时照明的电压就为24V,潮湿时照明的电压应为12V。

2.5安全准备工作完毕后需要到安技部门办理进入设备内作业证,同时检修需要进行电气焊的要准备好绝缘胶垫或绝缘枕木,还需办理动火证。

2.6检修设备属于压力容器的需要按照《特种设备安全监察条例》的要求去检修。

3、设备的维护保养

3.1设备的日常维护。

通过擦拭、清扫、、调整等一般方法对设备进行护理,以维持和保护设备的性能和技术状况,称为设备维护保养。设备维护保养的要求主要有四项:

3.1.1清洁设备内外整洁,各滑动面、丝杠、齿条、齿轮箱、油孔等处无油污,各部位不漏油、不漏气,设备周围的切屑、杂物要清扫干净;

3.1.2工具整齐、附件、工件(产品)要放置整齐,管道、线路要有条理;3.1.3良好,按时加油或换油,不断油,无干摩现象,油压正常,油标明亮,油路畅通,油质符合要求,油枪、油杯、油毡清洁;

3.1.4严格遵守安全操作规程,不超负荷使用设备,设备的安全防护装置齐全可靠,及时消除不安全因素

3.2设备定期保养

3.2.1一级保养:以操作工人为主,维修工人协助,按计划对设备局部拆卸和检查,清洗规定的部位,疏通油路、管道,更换或清洗油线、毛毡、滤油器,调整设备各部位的配合间隙,紧固设备的各个部位。一级保养所用时间为4-8h,一次保养完成后应做记录并注明尚未清除的缺陷,车间机械员组织验收。一保的范围是企业全部在用设备,对重点设备应严格执行。一保的主要目的是减少设备磨损,消除隐患、延长设备使用寿命

3.2.2二级保养:以维修工人为主,操作工人参加来完成。二级保养列入设备的检修计划,对设备进行部分解体检查和修理,更换或修复磨损件,清洗、换油、检查修理电气部分,使设备的技术状况全面达到规定设备完好标准的要求。二级保养所用时间为7天左右。二次保养完成后,维修工人应详细填写检修记录,由车间机械员和操作者验收,验收单交设备动力科存档。二保的主要目的是使设备达到完好标准,提高和巩固设备完好率,延长大修周期。

四、小结

化工机械设备在生产中,有着举足轻重的地位。深入了解、掌握化工机械的基本知识,良好的运用这些知识保证正常的生产。提高化工企业设备维修的现代化水平。■

参考文献

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关键词:清洁生产;绿色化工技术;资源有效利用;资源回收

随着工业化生产的扩大和发展,全球环境日益恶化,人们越来越担心地球的生态环境,也促进了化工行业的清洁生产的提出。清洁生产(cleaner production)是由联合国环境规划署工业与环境规划行动中心(UN-EP/PAC)提出的,它表述了原材料-生产-产品-消费使用的全过程的污染防治途径。典型的绿色化工技术包括原料绿色化、化学反应绿色化、反应介质绿色化、产品绿色化,而“工艺”是将原料和能源转化成中间品和终产品的过程。化工生产过程中涉及的问题包括分子化学到能量化学的所有方面。实现绿色化学工业产品生产必须从绿色化工设计着手,将生产过程设计得绿色化,减少废弃物、实现零排放、实现原材料的有效利用,从而减少环境污染。

1 以下主要论述化工的清洁生产的主要方法

1.1 要实现化工的绿色化,在化工工艺的基础上,需设计其生产过程以实现绿色化。

1.1.1 多使用绿色清洁的原料,有些化工原料中含有对人体有害的物质,或者在加工过程中产生有害的副产物或终产物。控制源头是绿色化进程中最主要的一部分。

1.1.2 控制化学反应过程,在反应过程中可以控制反应条件以减少有害中间产物或终产物的产生,其基本原理是改变化学反应途径或使反应趋于完全。要实现这一步,必须有充足的设计的知识。

1.1.3 使用选择性高的催化剂,在反应过程中,使用选择性高的催化剂不仅能够加快反应速率,提高工作效率,更重要的是高选择性的催化剂促进反应向特定的方向进行,减少有害物质的生成。

1.1.4 使用清洁催化剂,在使用催化剂的反应中,一些有害的催化剂会对环境造成危害,所以在化工反应中使用清洁的催化剂是非常必要的。

1.1.5 使用清洁溶剂,许多化工反应是在溶剂中进行的,有些有毒溶剂易挥发会造成大气污染,有害溶剂也会对产品造成影响。清洁溶剂会减少有害物质破坏环境。

1.1.6 原料和副产品的循环利用,很多有毒有害的原料和副产品可以通过反应进一步生成无毒无害的产品,从而消除了对环境的污染,并且实现物质的充分利用,更符合绿色化学的观念。

1.1.7 如果反应中有有害原料,可以寻找清洁的原料来代替有害原料,如果没有清洁原料,努力开发一些清洁的产品是很有发展前景的,也为环境友好做贡献。

1.2 在化工过程的设计和生产过程中,也要以清洁生产为目标来设计,做到少排放、少污染、少浪费。

1.2.1 改革生产工艺和设备,在生产过程中,如果采用先进的生产工艺和生产设备,就会提高生产效率、降低生产成本,减少废弃物的产生、降低环境污染,节省人力、物力、财力,实现生态和生产效益最大化。

1.2.2 合理有效利用资源,在生产过程中原材料、能源等消耗占成本的大部分,如果不能合理利用这些资源将造成很大浪费,增加无谓的成本。在生产中要实现原料的综合利用,充分利用和回收各种能源,使资源的利用发挥最大效益。

1.2.3 合理组织物料循环,物料循环主要包括流失的物料回收后作为原料返回流程;生产过程中生成的废料经处理后作为原料或原料的替代物返回生产流程;生产中生成的废料经处理后作为原料用于其它生产过程:如企业生产过程中的循环用水、煤气等的综合利用,既能节约能源和资源,降低成本,又能大幅度减少了物料流失和“三废”的排放,实现清洁生产。

1.2.4 产品体系改革,清洁生产是为了节省原料,及时回收副产品或者未完全反应的原料,循环利用资源,实现产品最大化利用,减少环境污染,在化工产品生产过程中和使用过程中不对人体健康造成危害,并且废弃的产品要利于降解,不对环境造成二次污染。另外还要简化包装,鼓励采用可再生的材料制成包装材料或便于多次使用的包装材料。总之,清洁产品应该在生产过程、使用过程中甚至使用之后,都对环境无害。

2 清洁生产技术

在清洁生产过程中我们会用到各种技术来达到目的。

2.1 过程模拟技术,过程模拟技术可以通过过程建模与优化控制技术相结合进行生产流程优化,因此成为国内外研究的热点和实现清洁生产的重要技术之一。

2.2 过程集成技术,要使化工过程的能耗物耗和环境污染最小,就必须把整个反应系统集成起来作为一个有机整体进行优化。

2.3 采用清洁的生产工艺,采用或创新新的工艺不仅能够提高工作效率,而且能够将化工产业中的有害、有毒的物质除去,减少化学污染。

2.4 清洁的反应体系,反应体系对反应十分重要,以超临界CO2、近临界水、高温液态水和离子液体等作为清洁生产的反应体系,可以获得良好的反应效果。

2.5 超常规反应技术,由于人们对物质状态和反应过程的认识有限,对物质的利用主要基于其正常状态下的物性。随着人们对各种物质处于不同极限状态的特性的研究,化学反应过程在极限状态下的特性受到化工界的广泛关注,于是各种超常规状态的技术不断涌现,如超临界流体技术、超重力技术等。

2.6 催化技术,催化技术是化学工业实现清洁生产的主要方法。在化工生产中,为了减少副反应的产生、加快工作效率,通常使用高效清洁的催化剂。尤其在有机生产中,为使反应更大程度朝着特定方向进行,催化剂必不可少。

2.7 化工设备技术,随着化工工艺的进步和发展以及环保要求的不断提高,化工设备技术也不断发展和完善。目前,化工设备逐渐专业化、系列化,并朝着大型化、微型化和智能化方向发展。

2.8 清洁能源,现在主要是燃烧煤炭和石油来提供能源,然而煤炭和石油的燃烧对环境是有很大的污染的,其开采的过程也会对环境造成影响。面对国际上提倡节能减排,在我国化工行业中使用清洁能源是发展的必然趋势。我们要开发清洁的能源技术,其中包括太阳能、风能、地热、潮汐能等来保护环境。

3 清洁生产发展中的不利因素

我国在化工行业的清洁生产做的还不够完善,在法律方面并没有太明确的规定,大多数人们的道德素质还未提升到环境保护的层次上面。另外,我国的清洁生产技术不够先进,需要从外国引进先进的生产技术或者自我研制设计新技术。一些小工厂、小企业为了自身的经济利益,拒绝使用贵重的原材料和机械设备,导致有害产品的产出,对人们健康造成危险,污染环境。

4 结束语

总之,尽管我国在化工产业的清洁生产方面没做到完美,但一直在不断进步发展过程中。我希望我能协同同行们将我国的化工清洁技术精益求精,努力向着更好的环境发展,为我国现今环境问题做出有效的控制。

参考文献

[1]崔媚娟.清洁生产在新型化工生产中推行方式的分析[J].能源与环境,2009.

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关键词:化工设备 状态监测 故障诊断 应用

机器设备发生故障,最早的维修方法是当机器损坏以后再维修,即“事后维修”,该方法由于机器损坏、停机维修时间较长,不仅经济损失大,也危及设备和人身安全。“定期维修”这种方法虽然能保证机器正常运行,但由于不知道机器在什么时候、什么部位发生什么样的故障,很难正确地确定检修周期。为此,利用机械设备的状态监测和故障诊断方法为机器设备的“预知维修”提供了先进的管理方法和维修技术。

一、设备状态监测和故障诊断

(1)状态监测和故障诊断包含内容。一是对设备的运行状态进行监测;二是在发现异常后对设备的故障进行分析诊断。状态监测的主要方法有趋势监测和状态检查。趋势监测是连续地或有规律地对机器有关参数进行测量和分析,确定机器的运行趋势和状况,提出机器劣化停机的预防时间。要选择最敏感的特征信息,振动和噪声能实时地、直观地、精确地显示出机器的动态特性及其变化过程,测试方法简便易行,并且对它们也很敏感。所以振动信号谱分析技术已成为对机器进行状态监测和诊断的主要方法。

(2)故障诊断技术可分为简易诊断和精密诊断。简易诊断就是使用简单便携的点检仪器或专用仪器,对机器的状态参数进行监测并作出初步的判断;精密诊断就是运用如频谱分析仪及其他一些计算机支持的仪器对监测到的信号进行数据处理分析,从而确定机器发生异常的原因、部位、程度及发展趋势等,并决定应采取的对策。

二、运用的主要技术

(1)电子和计算技术。一些专用仪器和一些新的信号的拾取、分析及处理的方法基于该两项技术。

(2)声、振测试和分析技术。机器设备运行状态的好坏与机器的振动有着直接的联系,它是目前状态监测和故障诊断技术中应用最广泛、最普遍的技术之一,且已取得较好的效果。

(3)测温技术。温度的测试技术,尤其是适合于在线、非接触式、远距测试的红外测温技术的运用较为普遍,被测点的温度数值可以直接读出、因而在利用温度对设备进行诊断能起到立竿见影的效果。

(4)油液分析技术。磨损、疲劳和腐蚀是机械零件失效的三种主要形式和原因。而其中磨损失效约占80%左右,由于油液分析对磨损监测的灵敏性和有效性,因此这种方法在状态监测和故障诊断中日益显示其重要地位。

(5)无损检测技术。该技术是一门独立的技术,被引进到状态监测和故障诊断技术中。如超声及射线探伤,磁粉、着色渗透的表面裂纹探伤及声发射探伤等技术被用来对大型固定或运动着的装置进行监测和诊断已越来越受到人们的重视。

三、振动信号的概念与处理方法

(1)振动是指物体在平衡位置上作往复运动的现象。最简单的就是简谐振动,简谐振动可以用正弦曲线或余弦曲线来表示。非确定性信号是指不能用数学关系式描述的信号,也无法预知其将来的幅值,又称为随机信号。在工程实践中,采集到的几乎全部是随机信号。

(2)随机信号的分析和处理方法。主要有时域分析、频域分析。常常采用倒频谱分析法,与时域分析相比,它在频率分辨方面大大提高了灵敏度。倒频谱分析可以使信号中较低的幅值分量得到较高的增强,可以清楚地识别信号的组成,突出感兴趣的周期成分,并且能清楚地分离边带信号和谐波。使用倒频谱分析能够清楚地检测和分离出这些周期信号。

(2)信号处理的要求。一是处理的快速性,二是高的分辨率。对信号处理的高分辨率的要求是来自于设备结构的复杂化和工作转速的日益提高。研究任意频带的频率分析技术,即细化分析技术,是应用最广泛的是复调制FFT(快速傅氏变换)方法,它是一项最为有效地提高频率分辨率的实用技术。

四、化工设备故障诊断

化工设备种类繁多,如汽轮机、压缩机、泵、风机、电动机、粉碎机、膨胀机等,统称为旋转机械。旋转机械故障的诊断,首先要根据各种故障发生的机理,寻找其特有的症状及敏感参数。

4.1故障的简易诊断方法

简易诊断方法就是采用一些便携式测振仪拾取信号,并直接由信号的某些参数或统计量构成诊断指标,根据对诊断指标的分析以判定设备是正常或是异常,主要是用于设备状态监测中。正确地拾取信号是进行设备诊断的基础或先决条件,因此需正确处理好以下几个问题。

(1)正确选择测量方式和测量参数振动信号的采集有两种测量方式,一种是离线测量,即采集信号和分析数据是分别进行的。测量参数的选择除了根据频率范围外,还应同时考虑所采用的传感器及判断标准等。例如采用涡流传感器进行轴心轨迹分析时,就要选择输出位移。采用国际标准进行振动等级评判时就必须输出速度。

(2)合理布置测点。因轴承是反映诊断信息最集中和最敏感的部位,主要测点应布置在的轴承部位。遵循原则:即每次测量要在同一测点进行,还要保持测量时设备的工况、测量的参数和使用的仪器和测量的方法相同,这样才能保证每次所测数据的真实性和相互可比性。

(3)选定合适的测量周期。测量周期是指每次采集信号的间隔时间。它与机器的类型及故障发展的速度有关。而一般低速旋转机械或与磨损有关的故障,则可以采用较长的测量周期,但是一旦发现故障进展较快时,就应缩短测量周期。

4.2齿轮故障诊断方法

由于齿轮传动具有结构紧凑、效率高、寿命长、工作可靠和维修方便等特点。功率谱一般有三种频率结构,分别对应于不同的原因。正常运行的齿轮的功率谱中一般可能同时有这三种频率结构。随着齿轮故障的产生,其线状谱部分的幅值会上升。

(1)线状谱。见图(a),主要产生原因是齿轮的啮合频率及其谐波。

(2)山状谱。见图(b),主要产生原因是结构共振如齿轮轴横向振动固有频率。

(3)随机谱。见图(c),主要产生原因是随机振动信号。

典型功率谱结构

五、结束语

功率谱分析作为目前振动监测和故障诊断中应用最广的信号处理技术,它对齿轮的大面积磨损、点蚀等均匀故障有比较明显的分析效果,但对齿轮的早期故障和局部故障不敏感。旋转机械故障的诊断,不仅把测得的振动信号进行各种数据处理和分析,还要对振动的方向和位置、对机器的工作参数(如转速、载荷、压力、流量、油温度及环境温度等)的敏感特征进行识别。

参考文献:

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关键词:化工 自动化 控制技术

一、化工自动化控制概述

化工自动化控制是指在化工企业的整个生产管理过程中,以化工过程为控制对象,运用自动化控制技术,采用独特的控制算法和控制方案,实现控制理论和工程技术时间的有机协调,从原料的加工到成品的产出整个化工过程纳入自动化控制系统,实现对化工过程中对温度、压力、流量、液位等模拟量的自动化控制。要实现这种自动化控制,首先要采用先进的自动化控制设备和自动化控制系统,如 DCS(DISTRIBUTED CONTROL SYSTEM)分散控制系统、PLC(Programmable Logic Controller)可编程序控制器等。能够有效进行对温度、压力、流量、液位等四大过程参数的控制。其次,要制定出适合该台自动化控制系统运行的科学的、合理的实施方案,为自动化控制打造控制平台。第三,需要高素质的操作人员,对该自动化控制系统进行管理和科学操作。只有将上述三条有机地协调起来,才能顺利完成化工过程的自动化控制。可见,对化工过程的自动化控制,不仅包含着高质量的技术服务,而且包含着成套的自动化控制系统,实现化工最优的过程控制,是确保企业降低能耗和生产成本,提高产品质量,促进化工企业安全生产的重要保障。

二、我国化工制动化现状

近年来,国内集散系统(DCS)的研究和开发已从样机研制阶段开始走向实际现场的应用。国内已研制大量产品,但大多属于中、小规模系统,它们较适合化工行业的中小企业使用。今后我国大中型化工企业将会以引进为主,在新建、扩建、改造过程中普遍采用DCS。目前我国化工企业自动化技术发展不平衡,特别是行业之间发展不平衡。化肥、石油化工、橡胶行业自动化水平较高,氯碱、农药等行业的自动化水平较低。但大中型企业自动化水平近年来发展很快。如化肥行业中,近年来不少大中型企业采用DCS。其它化工行业的大中型企业也认识到DCS是适合化工企业的控制装置。

三、DCS控制技术

1、控制站控制站

DCS 系统中,控制站是一个完整的计算机,实际运行中可以暂时在不与操作站及网络相连的情况下,完成过程控制策略,保证生产装置运行。控制站作为一个完整的计算机,它的主要 I/O设备为现场的输入、输出处理设备,即过程输入/输出(PI/O),包括信号变换与信号调理,A/D、D/A 转换。在信号变换过程中采用隔离技术以防止来自现场的干扰信号,以及与现场连接的端子及输入、输出信号的物理位置的方便确认,这是至关重要的。控制站是整个DCS 的基础,它的可靠性和安全性最为主要,死机和控制失灵的现象是绝对不允许的,而且冗余、掉电保护、抗电磁干扰、构成防爆系统等方面都有效而可靠,才能满足用户要求。

2、操作站和工程师站

DCS 系统形成初期操作站各工程师站合一,即操作站具有操作员功能、工程师功能、通信功能和高级语言功能等。其中工程师功能中包括系统组态、系统维护、系统通用功能。DCS 操作站是典型的计算机,有着丰富的设备和人机界面。操作站要实现其多项功能,必须完成数据组织和存储两方面任务,如与工位号相关的一些数据,在操作站中要对由某控制站某端子与现场仪表相连的,由物理位置决定的工位规定工位号(即特征号或标签Tag)各工位说明(可以用汉字),使之与工艺对象一致,以保证工艺操作人员的操作,工位号可以在整个系统中通用。其它还有系统配置、操作标记、趋势记录、历史数据管总貌画面组态、工艺单元或区域组态等,这些均组织成文件,最终形成数据库,存储在硬盘的相应区域,使数据具有独立性和共享性、保证数据的实时性、完整性和安全性。

3、数据通信及网络

上两节所述控制站、操作站、工程师站,均为通信网络的节点,DCS 网络上的节点还可能有上位机(高级控制计算站)、与工厂管理网相连的网关等。DCS 网络是 DCS 的生命线,在 DCS 整个系统的实时性、可靠性和可扩充性方面起着重要的作用。在当前 DCS 中通信功能的发展是与全厂管理网络技术相融合,逐渐实现通信网络由多重结构向扁平化过渡,所以更具有开放性。DSC 系统的规模与通信能力有关系,而通信的复杂性主要表现在品的互联问题,这样才能够既保证了系统的扩展性,又保护了用户的初期投资。

四、化工自动化控制技术的发展趋势

随着计算机信息技术的发展,互联网应用的普及加快了信息工业化发展的进程,有以前的单机作业逐渐发展成为了目前的多机联网作业。微电子技术的发展使现代工业逐渐向智能化发展中迈进,尤其是微电子技术在仪表控制、仪表测试方面的应用。在化工行业,通过微电子技术、网络技术、系统软件技术将各种工业仪器表、工业工程线路、工程作业监控、智能化控制、企业信息资源有机的整合到统一个数字平台之中,通过该平台对企业内部数据进行有机的整合,提供方便的实时查询、监控功能。在将来自动化设备的开发与研究过程中,我们应该突出信息化与自动化控制技术的优势,利用微电子技术实时监控采集作业现场信息,以网络为传播媒介,将这些信息发送到远处控制端口,在企业内部建立自己的企业或者是项目工程信息数据库,利用数据分析技术已经数据挖掘技术,对采集到的数据进行在线分析,并将分析后的结果反馈到信息控制终端,信息控制终端根据不同的情况对设备实施远程的自动化控制。

参考文献:

[1]王维德.化工自动化的发展趋势―先进控制技术的应用[J]. 化工装备技术, 2003(04)

[2]琚 燕. 化工仪表及自动化的发展概况[J]. 江西化工,2004(04)

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关键词:化工生产;技术管理;安全生产;关联性

随着科学技术的进步与经济的快速发展,化工产品在人们的日常生活中的应用范围逐渐扩大,我国化工产业发展趋势逐渐稳定,化工生产规模也在逐渐扩大,但在发展的同时出现了越来越多的安全生产的问题,在化工生产的各项环节中均存在安全问题和技术方面的问题,想要保证化工产品的安全生产就必须要彻底分析化工生产技术与化工安全生产之间的各项问题关联性并切实解决好各项问题。

1化工安全生产的重要意义

首先,化工安全生产能够促进我国化工企业又好又快发展。化工企业的又好又快发展必须以安全生产作为前提,必须有效降低化工生产中的各项安全事故的发生,使化工产业得到健康发展;其次,国家现代化进程的发展趋势是以产业链安全生产作为前提,因此必须要落实好化工安全生产的各项技术,大力提升工作人员的安全意识和安全生产理念,有效提高工作人员自身素质和技术操作水平,使化工产业作为社会主义和谐社会建设进程的一支主力军。

2我国化工生产中存在的安全问题

首先,化工产业中的工作人员自身素质偏低,有的不具有一定的安全责任意识,安全生产理念意识淡薄。在化工产业生产的过程中员工的专业素质以及自身安全理念是两个比较重要的因素,如果出现员工素质较低、安全意识淡薄的情况,很容易出现违规操作导致安全事故的发生;其次,化工产业的安全生产制度没有充分落实,由于化工生产的各项过程中多会接触一些具有一定危险性的原材料,如不按照相应的生产制度和规定进行操作生产,很容易引发安全事故,而现实中正是由于存在一些违章操作、安全管理制度得不到充分落实,导致安全事故时有发生;另外,化工产业的工作人员专业素质水平较低,影响化工企业的安全生产,一些专业操作水平不合格的员工经常会引发安全事故;化工产业中工作人员有的检修和设备操作水平低下,由于不规范操作以及检修不到位等会大大增加机械设备的老化速度和损耗率,进而导致安全事故的发生。

3分析化工技术管理与安全生产的关联性

(1)首先化工技术管理工作能够有效地消除生产过程中的安全隐患。实现化工安全生产的前提就是科学的技术管理工作,由于在生产过程中多会接触一些易燃易爆以及毒性较强的原材料,所以必须要进行安全科学合理的化工技术管理工作才能够彻底消除生产过程中的安全隐患,否则很容易造成不必要的安全事故,给化工企业甚至工作人员等带来不必要的损失。化工技术管理工作是消除生产过程中的一项重要举措。(2)在化工生产的各个过程中都贯穿着化工技术管理工作,使用多种生产管理技术能够使整个化工生产的过程更加安全可靠,同时生产技术管理也是化工企业快速稳定发展的基础,能够保证化工企业生产过程中每个生产环节的安全性,所以二者之间存在着密不可分的关系。

4提升化工安全生产以及生产技术管理的具体措施

(1)落实安全生产管理工作充分做到响应有关部门对化工安全生产的号召,提高化工生产工作的安全性,在企业内部建立起完善的安全管理工作制度,同时要参照实际生产情况,综合具体工作环节进行考虑,落实好安全生产工作制度,使每一位员工充分了解安全生产的重要意义,并做好相应的奖惩工作。(2)增强工作人员安全理念向每一位工作人员普及安全生产的理念,可以通过海报宣传、知识讲座等方式使工作人员对安全生产有充分的了解,切实提升员工的安全责任意识,从根本上减少安全事故的发生率,保证企业和员工的生命财产安全。(3)提高设备检修以及操作水平化工产业生产的工作基础便是化工设备,所以必须提高工作人员设备检修以及操作水平,尽量将设备的损耗率降到最小化,减少不必要的安全事故。另外在选购设备时也要注意选取耐腐蚀性、工作性能较强的机械设备,使生产工作的安全性大大提高。(4)加强员工培训工作由于在化工产业的生产过程中,员工的个人素质以及操作水平都存在着一定的差异,甚至有一些企业员工存在技术性的差错,导致化工生产中出现一系列的安全问题。所以,必须对员工进行技术培训工作,提高他们的专业水平,提升他们的安全生产管理技术水平。

5结语

安全生产是化工企业的发展基础以及企业和员工生命财产安全的保障,化工安全生产技术同化工企业的长久发展有着密不可分的联系,必须要使用科学合理的化工生产技术才能够保证安全生产。因此,要切实加强化工技术管理工作。

参考文献:

[1]齐凤勇.化工生产中安全管理模式分析[J].化学工程与装备,2015,(03):81-83.

[2]刘清华.浅谈化工生产技术管理与化工安全生产的关系[J].化工管理,2015,(24):34-35.

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关键词:应变;管道设计;控制因素

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.09.193

1 前言

现如今,我国现使用的大多数管道的设计都是以应力为基础的,但是相比而言,在这种设计方法中存在着很多的问题与缺陷,不能有效地解决管道的强度问题与管道对于外界环境的适应问题。所以,一种叫做以应变为基础的管道设计准则应该得到及时的应用。这样可以在管道的设计过程当中更为有效地对于管道的各种影响因素进行一个系统性的分析,从而提升管道工程的整体施工质量,提升管道使用年限,降低管道的后期S护费用,有利于我国的管道运输业的不断发展与进步,同时也可以促进我国的经济发展。

2 以应变为基础的管道设计准则的介绍

如果我们将基于应力的设计准则与基于应变的管道设计准则相比较的话,我们可以得出前者是以管道的最小屈服应力为载荷极限而进行管道设计的,而相比之下后者则是建立在极限状态下的设计思想与位移控制载荷,在管道可能发生屈服应变但不影响其正常功能的情况下进行设计与制造的,从而能够充分地发挥管道的能力,在节约成本的同时增加了其的油气运输效率。

(1)极限状态。极限状态是指结构处于某种动能继续提供原来提供的功能的一种临界状态(临界点),并且大多数情况下,超过这个临界点就会有一定的失效。举个例子,一个管道可以承受外界压力2000N,所以这个2000N就是这个管道承受外界压力的极限状态,如果给其2000.1N的外界压力,可能其就会发生管体断裂并且造成油气泄露。但是,事实上,可能在达到管体所能承受的极限状态之前,管体就会发生一定的塑性形变,但不会引起管体断裂,使其依然可以正常工作,这就是以应变为基础的管道设计所允许的情况,但是以应力为基础的管道设计所不允许发生的情况。但是如果在其发生形变但不断裂的情况下进行工作就意味着可以同时运输更多的油气,提高其工作效率。(2)载荷控制与位移载荷。作用于管道上的载荷减少方法有很多种。压力载荷一般作为载荷控制,而管道周围的土壤运动常常被认为是位移载荷。通过位移载荷可以进行几何形状的改变将作用在管道上的载荷缩减到零,但载荷控制则不能仅仅通过形状的改变将载荷减小到零。两种不同的方法在实际使用的过程中都会有不同的“副作用”,产生许多的应变。对于以应变为基础的管道设计来说,主要是将这两种不同的载荷削减方法的设计相互结合,尽量达到最好的效果,减少副作用。

3 以应变为基础的管道设计准则的控制因素

3.1 对于椭圆化的应变极限控制方法

这种变化的控制与相关数据主要是通过公式D/t和弯曲应变来获得的。在大多数情况下,其弯曲度越高,所允许的管体的椭圆度就越小。同时,BS8010也曾经提出过一个预测椭圆化对于管体影响的公式,可以进行一定的参考,但是经过之前科学家的试验发现这种公式在实际操作应用中会有25%左右的误差

3.2 “拉伸”应变极限的控制因素

拉伸极限主要取决于材料的韧性与管体连接处的环焊缝的焊接质量而决定的。从理论上来说,假设环焊缝的焊接质量极高、焊接缺陷小,则管道的不同部分就会有较高的匹配程度,更像是一个整体,从而可以有效地提高管体自身可以承受的拉伸性变的最大值,避免在管体受压的情况之下焊缝产生过大的塑性形变。

当环焊缝的焊接出现以下问题时,“拉伸”的极限应变将会受到一定的影响:焊接裂缝,管体焊接的大小、位置发生一定的错误或误差时,焊帽高度与焊缝斜角等细节处理不当,焊缝的匹配度过低(低于15%-20%时)。

3.3 “压缩”应变极限控制因素

屈曲往往是压缩最直接的一种体现,最常见的就是管壁起皱但是并没有影响到管体实际的应用。以下是几种屈曲的应变极限控制因素:

(1)管体的径厚比。从管材的几何特性角度上进行分析的话,径厚比D/t对于管材的影响其实是最大的。从相关的研究数据中我们可以得到,随着径厚比的增加,压应变极限会有大幅度的减少,但是当其大于四十左右的时候,管体的压应变极限会有小幅度的反弹。(2)环焊缝。环焊缝同样对于这一部分也有很大的影响。如果对于环焊缝这一方面处理不当的话,极易降低管道的压应变极限,同时也会影响大面积发生屈曲时的位置与屈曲的影响严重性。这会大大地降低实际使用中管体的质量与压应变极限。(3)内压。内压在使用合理的情况下,其本身是有助于防止管体发生小面积与微型的屈曲,增加其抵抗屈曲的能力,但是对于内压与临街应变的定量在学术界仍然有着一定的争论,不同的科研工作人员的看法也有着一定的区别。但是,内压就像是罐装汽水中的气体压力一样,当没开罐的时候(有内压的时候),易拉罐罐壁不易发生形变(屈曲)。但当内压过大的时候,可能会引起易拉罐的爆炸。(4)外压。无论是从功能与方向上来看,其都与外压有着几乎是截然相反的区别。其会降低管壁抵抗屈曲的能力,同时还可以传递屈曲,增加屈曲的面积与范围,对管体造成更大的损伤,使屈曲的塌陷面得以扩展。

4 结束语

总体而言,以应变为基础的管道设计是一个较为复杂的设计项目,因为其对于设计精度与实际的施工精度要求都会比较高(因为其管道大多都是在接近极限状态的情况下进行工作),施工难度也会有所提升。同时,这种设计方案也有其他自身的缺点。但是,只有不断探索与研究,政府加大对于科研工作的支持与资金投入,并且结合我国的管道工作生产实际进行相应管道技术的不断开发,我国的管道工程技术才能领先世界,并且促进我国管道运输业与经济的持续发展。

参考文献:

[1]李沧,张峥.压力管道安装监督检验中的材料控制[J].石油化工设备,2006(06).

[2]周永恒.压力管道安装工程中材料的质量控制[J].化工设备与管道,2007(03).

[3]田东.压力管道安装过程的质量控制与管理之我见[J].中华民居(下旬刊),2012(12).

[4] 孙洪勋.压力管道安装焊接质量控制的系统工作和措施[J].石油和化工设备,2012(06).

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关键词: 化工管道;使用寿命;防腐保温

中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:

保障工业建筑、构筑物的防腐蚀工程质量与效果,经济合理的材料选择是首要条件,科学严密的结构设计是成败关键,专业化队伍的精心施工是重要保证,全面经常的维护管理是必要措施。腐蚀损坏虽然大多出现在运转过程中,即使用阶段,但其产生的原因却蕴育于前面的各个阶段之中,如设计、安装、施工过程中,因此解决腐蚀损坏的措施也应该在各个阶段实现,这是腐蚀问题与其他方面的纵向联系,也是从更广泛的角度来防止腐蚀的需要。

一 我国防腐保温技术简述

在保温上主要是运用的硬质聚氨酯泡沫材料进行保温的,防腐层所运用的是聚乙烯夹克及沥青玻璃布两种防护层,在防腐保温管道中,主要是由防腐层、保温层及防护层所构成的复合结构,防腐层主要是防腐涂料,其厚度一般在80μm以上。保温层为硬质泡沫塑料层,其厚度运用经济厚度来计算确定,一般要在2.5cm以上。而防护层则主要为聚乙烯塑料层,其厚度依据管径和施工的工艺确定但一般在1.2mm以上,而且管道防腐保温层的端面要用防水帽进行密封防水。而在油气管道中常用的敷设方式为管沟、架空和直埋敷设,当敷设方式不同的时候,所应用的外护和保温层材料也就不同,当用架空敷设方式适用站场管道,需要把钢管除去锈之后,再刷上防锈涂料;管沟的敷设方式,比较常用在站内管道及跨越管段中,其钢管除锈之后,再刷上防锈涂料;直埋敷设为温度在100℃之下时,在钢管除锈之后,要在表面进行防腐,而防腐的材料要求是比较高的,现在常用的材料为TO树脂、氰凝、聚氨酯及其它树脂类的涂料。无论何种防腐涂料其性能像柔韧性、附着力及强度等都要符合要求。

经过多年的学习和实践,发现我们目前的防腐蚀工程中,仍有需要优化改进和特别需要注意的个别问题,有以下内容共同研究:

二、楼板孔、地漏的腐蚀与渗漏

2.1 楼板孔、地漏渗漏的根本原因之一:防腐面层长期积水,久而久之腐蚀性介质渗透防腐层和隔离层造成渗漏。解决办法:防腐面层有良好的坡度,所有的腐蚀性液体能够顺利的排入地漏、地沟。底层地面宜采用基土找坡,砼基层上不需要再用砂浆找平层(经济、省时、实用)如图;

楼层地面宜采用砼找平层找坡(不宜选用砂浆找坡,不耐腐),当排泄坡面较长或坡度较大时,宜采用结构找坡。

2.2 楼板孔、地漏的安装方法:楼板孔围堰和地漏安装在楼板上或砼找平上,做隔离层之前将围堰和地漏安装好,保证地面、楼板孔围堰、地漏隔离层的整体性。另外一种解决方法:09年兴达化纤公司纺一车间、2012年酸站车间部分腐蚀区域楼板孔,加装了不锈钢套管并将楼板孔浇筑,采用套管代替了楼板孔,避免了因管道震动和楼板孔上口封堵造成的渗漏(目前效果良好)。

2.3 地沟不得利用建筑物的墙、柱、基础兼作其底板和侧壁;楼板孔不得与基础、柱、墙连在一起。地沟和楼板孔均为易腐蚀部位,不易防腐蚀构造施工,损坏后对建筑物结构有直接影响。

设备管道安装对地沟、楼板孔腐蚀的影响

设备、管道排放口位置造成地沟、地面腐蚀加剧:如图

楼板孔处管道安装方法对楼板孔封堵、渗漏的影响:楼板孔附近不宜留设法兰口,造成楼板孔上口封堵不严密,容易渗漏,另外自身法兰口渗漏后不易检修。管道支架不宜架设在楼板孔围堰上,造成楼板孔上口封堵不严密,容易渗漏。如图

四 设备管道安装与其保温的关系

4.1 管道与管道、管道与其支架的间隙应该具备保温施工条件。

4.2 电缆线铺设时与蒸汽管道有足够的间隙和距离,避免电缆线受损,引起安全事故。

污水池内壁腐蚀与维修

5.1 池槽、污水池内壁防腐施工时,池壁不宜采用水泥砂浆找平层,聚合物砂浆(加固工程主要材料)具有良好的抗渗性、抗裂性和粘结力,可耐弱酸和中等浓度的碱和盐类介质。特别是内壁已腐蚀的砼麻坑修复时,宜选用RM30细质的聚合物砂浆找平,另外其干燥速度和自身强度均优于水泥砂浆,缩短了施工工期,提高了防腐性能(兴达化纤公司新污水厂调节池内壁防腐维修首次使用效果明显)。

5.2 池槽、污水池内壁采用涂层和玻璃钢防腐的,由于其抗冲击性和耐磨性较差,所以在冲刷和磨损的部位宜设块材保护层(兴达化纤公司新污水厂污水池进口管地面腐蚀较其它区域严重,上次维修时将该区域地面铺设花岗岩保护层,池壁宜采用玻璃毡增强材料做玻璃钢)。

六 结语

随着我国经济的不断发展,在很多领域中都需要防腐保温性能好的管道来保驾护航,像石油管道、燃气管道等,这些领域的发展,对管道防腐保温技术提出了更高的要求,我国管道防腐保温效果已经得到了很大的提高,但仍然需要进一步地研究与开发,使其达到世界先进水平。

参考文献

[1] 李世超.浅谈国内外埋地集输管道防腐保温技术现状及发展趋势[J].黑龙江科技信息,2011(33).

[2] 向志雄.油气长输管道防腐保温优化设计[J].石油和化工设备,2010(10).

[3] 庄田辉.川渝地区埋地钢质管道防腐保温施工技术[J].天然气工业,2010(4).

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关键词:计算机技术;化工生产;设计;流程;研究

计算机是20世纪人类最伟大的发明之一,经过半个多世纪的发展,计算机全方位影响着现代人类生活,作为国民经济支柱产业之一的化工行业,对于计算机的需求也越来越迫切,计算机在化工行业的发展中扮演着不可或缺的重要角色,占据着越来越重要的地位。化学学科中复杂计算对于强大计算能力的依赖性,庞大化学信息量对于存储和整理能力的高要求性,化工过程对于自动化的高需求性,都使得现代化学工作者们须较好的掌握现代计算机技术(尤其是在化学中的特殊应用技术),从而更好的解决化工领域问题。我们知道,随着科学技术的迅猛发展,计算机技术的应用范围设计到化工生产的各个方面,这种技术的应用可以在化工产品生产之前,很容易的对产品生产过程以及产品的生产工艺进行分析、优化,从而在提高产品质量的同时也提高了产品的生产效率。因此对计算机技术在化工生产过程中的总体性研究具有十分重要的意义。

一、计算机在化工生产前的设计研究

化工设计在化工生产中占据极其重要的位置,是化工企业的立足之本。伴随计算机技术的飞速发展,它在化工设计中的应用由最初的局部辅助发展到如今的全面辅助,在化工设计中扮演着越来越重要的角色。在化工设计中,从分子结构推测物质的性质,工艺过程的设计、分析、绘图,均可通过计算机来完成,即计算机在化工生产前设计中的应用可主要概括为:绘图与模拟计算。借助于计算机技术,人们不光能够进行绘图、工艺路线设计、设备计算等工作,还能完成对环境、经济和社会效益的评估,因而化工设计又是一项系统工程。

随着社会竞争的日益激烈化,对于现代化的化工设计技术人员们也提出了更高的技术要求,在掌握一些基本的计算机操作知识的基础上,需要很好的掌握一些相关的化工专业计算机工具,更为快速的处理化学反应方程式和结构式,更为准确的处理实验数据,更为便捷的进行计算机控制、设计,从而更好的为化工设计服务。

(一)计算机辅助制图

制图是计算机科学中的重要分支之一,在工程设计中用计算机制图常称为计算机辅助设计,简称CAD (Computer aided design)。计算机辅助制图设计CAD技术在化工行业的应用起步较早,当前化工设计中使用最多的为通用图形软件AutoCAD系统,可以代替图板和计算器并依照相应制图标准来完成化工机器图、化工设备图、工艺流程图等的绘制。

传统的纸质图纸设计存在改动麻烦且只能进行二维空间上的绘画的不足,利用计算机辅助制图(CAD)就能有效弥补这方面的缺陷。不仅能够方便快捷的绘图和编辑与修改,显著提高设计质量;而且将图纸拓展至三维空间,减低遗漏、片面等绘图错误,缩短设计周期,加快工程建设进度,最终节省工程投资,节约成本。

(二)化工模拟设计

模拟设计的主要工作内容是通过数学模型将一个以许多单元过程所组成的化工流程准确表现出来,应用化工模拟设计能显著提高化工设计的品质与效率。

在实际的化工生产中,化学实验和化学反应测试非常重要,但由于存在一定程度上的不可预知性,需要我们逐一的去尝试,将会消耗巨大的人力、物力与时间,不利于化工生产的进行。而化工过程涉及到的模拟包含结构分子模拟或微观过程以及研究宏观过程的流程模拟,根据反应物的性质,矫正副反应系数,通过化工模拟设计(即通过计算机的数据模拟)准确且快速的预测化学分析条件,能在节约时间的同时大幅提高生产效率,为企业的发展奠定良好的基础。如今Aspen plus和ProII等不但能够进行物料与热量衡算,还可以进行单元过程计算与设计方案的优选或优化,在制药、石油炼化、化学工程等过程设计领域中获得广泛应用[49]。

二、计算机在化工流程工业上的应用

自20世纪50年代计算机技术开始应用于化工流程工业后,流程工业的发展日新月异。进入21世纪后,伴随生产装置的大型化和生产过程的的连续化,计算机在流程工业的发展中扮演着重要的角色,而企业的自动化与信息化更是成为现代化企业迅速成长和壮大的必要条件。为了能更安全、高效、优质和低耗的生产,实现现代企业在运行、控制和管理上的最优化,提高企业的市场竞争力,将计算机技术广泛应用于化工流程工业十分有必要。

随着化工流程工业生产的大型化和复杂化的发展趋势,建立流程工业的自动化控制系统,能够正确指导生产操作、保证生产安全和产品的质量与数量,从而有效避免安全隐患和化工生产上人力、物力的浪费。

当前,我国化工行业中小型企业居多,普遍存在工艺落后、控制手段差、长周期运行稳定性差等不足。由于其生产过程控制以单回路控制为主,因此利用计算机控制技术对现有的化工产业进行改造刻不容缓。。在化工流程中采用计算机控制系统能够实时控制生产过程、监控参数和处理复杂数据,推进化工流程工业的大型化、自动化和信息化发展。

现代企业的流程工业自动化主要是指将一些自动化装置配备于工艺设备上,使生产能够按照要求自动替代或者部分替代操作人员的直接劳动,即通过自动化装置来管理生产过程或设备,保证生产的正常运行和生产过程工艺参数的稳定性。流程生产自动化的重要环节是工艺参数控制,其内容包括对工艺参数的显示、检测、控制、记录和报警等等。计算机控制系统具有能实时控制生产过程、控制过程复杂、监控参数多、数据变化快、数据处理及存储量大等特点

三、 计算机仿真技术在化工生产中的应用研究

作为一款具有开放性、可扩充性的数据处理和分析软件,MATLAB在动态系统仿真领域得到广泛应用。而在MATLAB下的SIMULINK拥有非常丰富的模型库,在进行复杂系统研究时,SIMULINK能够利用S-函数创建特殊的模型元件从而来描述一些特殊的环节,为化工生产提供更加有力的保障。

仿真指的是运用计算机系统模型对真实系统或系统的本质和规律进行研究、分析和实验的方法。仿真技术将化工生产过程中真实的情况,例如化工生产过程中的管道、阀门、调节器及分析仪器等化工仪器设备真实的再现,从而有效的提升了科学研究工作者们对产品实际生产过程的把控,从而更好的提升了化工产品的质量以及化工生产过程中的效率。