浅谈化工企业设备安装设计

白文星

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摘要：本文说明了化工工艺中的设备安装设计的重要性及内容，并详细阐述了化工企业设备安装设计的相关要点。

关键词：化工企业；设备；安装设计

1化工工艺中的设备安装设计的重要性及内容

1.1重要性

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。

1.2化工工艺中的设备安装设计内容

1.2.1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。

1.2.2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。

1.2.3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。

1.2.4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。

1.2.5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。

2化工企业设备安装设计的要点

2.1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。

2.1.1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。

2.1.2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。

2.1.3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）。

2.1.4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。

2.2设备安装检修的考虑

2.2.1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。

2.2.2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）。

2.2.3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。

2.3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。

3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]化工工艺中的设备安装设计问题研究[J].李玉瀚.当代化工研究.2017（10）

[2]探析化工工艺中设备安装设计[J].覃宝华.化工管理.2016（20）

[3]化工工艺中的设备安装设计问题与对策的探索[J].刘永泽.化工管理.2018（06）

[4]化工工艺中的设备安装设计问题探讨[J].王威涛.化工管理.2018（20）

[5]诌议化工工艺设计中常见问题[J].李炎，王琦.中国石油和化工标准与质量.2012（09）