化工工程设计中计算机软件技术的应用

化工工程设计中计算机软件技术的应用

孙大东 吴广飞 王艳会

江苏斯尔邦石化有限公司 江苏省连云港市 222000

摘要：化工行业是我国社会经济的重要支柱，我国一直致力于化工行业的发展研究中，计算机技术的不断突破，让化工工程设计水平有了更多的发展可能。利用计算机工程设计软件，可以让工程设计体系更加完善合理，具备现代化的工程设计特点以及水平，在化工设计过程中基于不同的设计环节，使用相应的软件辅助完成工程的设计工作，有效的提高化工设计水平和质量。

关键词：化工工程设计；计算机软件技术；应用

1化工工程设计的特点

①计算量大。在进行化工工程设计前必然要进行化工工程计算，以此来保证后续的设计进行能够更加准确，贴合需求情况，尽量减少后续设计的工作量和纰漏，在这一过程中所进行计算的量相对较大，且较为复杂多变，各种变量也相对较多，大多都是非线性计算，每次计算所需要的公式也相对较为复杂，整体工作量较大。

②综合性强。设计人员在进行相应的设计时，其所用到的学科知识不仅仅只是所需设计工程所用的知识，其在设计时往往需要查阅大量的资料，必要时还需要别的领域的专业人士前来协助才能够完成，同时设计师在设计时还需要考虑多种因素，才能使的所设计的产品能够达到需求。

③规范性强。化工项目因其所涉及的项目接触的易燃、易爆、高温、高压、有毒等危险性物品较多，具有较高的危险性，在开展化工项目时，极易发生重大危险性事故或造成严重的环境污染，故在进行化工工程设计时，为了保证整个项目的安全性，减少危险事故的发生，加强环境保护，在设计化工工程时，设计人员会严格按照各种国家制定的化工建设及行业有关设计规范、规定和标准进行设计，具有较强的规范性。

2化工工程设计中计算机软件的基础作用

因化工工程设计计算量大、综合性强、规范性强等特点，在进行化工工程设计时若只采用人力进行设计，其整体进度相对较慢，会延缓整个化工项目的落地实施，因此为了提高化工工程设计的效率、质量，在化工工程设计当中合理的应用计算机软件是有必要的。

化工工程设计人员在设计时可以根据实际工作情况将整个化工工程设计这份工作进行细分，将某些工作直接用计算机软件完成，从而解放人力，将人力集中处理计算机软件无法协助完成的部分，而能够协助到化工工程人员的计算机软件是非常多，其种类也是较为繁杂的，设计人员在实际应用过程中，可以根据实际工作的任务需求，进行相应的选择应用。如在设计化工工程项目的某些装置的部分管道时，因施工人员会依据设计预案设计的图表进行施工，而人工设计难免会出现一些纰漏，这时设计人员就可以利用CAD等绘图软件进行设计，从而保证所设计的图表不会存在一些基础性的错误。除此之外，近年来随着3D技术的不断发展，化工工程设计中也逐步出现3D技术的身影，在实际设计过程当中，将3D技术运用到化工工程设计时，其不仅能够帮助设计人员更加精准的控制设计内容的尺寸，提升整个设计图的精密性，还能够通过3D技术实现对各专业内容的交叉控制，使化工工程设计的科学性得到进一步提高，使设计流程变得更加合理，另外还可以利用3D技术详细展示设计中涉及到的每个细节这一特性，帮助设计人员更加方便的发现设计过程以及化工工艺中存在的各项问题，完成相应问题的解决工作，预测设计中可能出现的各项风险。总而言之，将计算机软件合理的应用到化工工程设计之中，可以有效的提升设计人员的工作效率、工作质量，降低施工阶段的返工量，节省建设投资。

3 计算机软件技术在化工设计环节的具体应用内容

3.1 数据处理和计算

信息与数据的收集和处理，是化工设计环节的基础性工作，由于化工生产需要涉及不同类型的原料，所以也具有极强的不稳定性，无论是模拟还是实际生产，都有可能受到主客观因素的干扰，会受到不同因素或者是变量的影响。这也就意味着，化学生产分析在不同的阶段，也会出现数据总结上的偏差和区别。在这种情况下，设计人员就需要通过模拟数据的收集来减少操作中的误差，借助计算机软件技术，收集化学反应中需要使用的原料，并分析化学生产的反应环境和反应温度，监测容器和压力，这样就可以确保每一个可变因素都能被有效控制，并从中提取更加重要的信息参数，结合以往模拟的历史数据，提炼出最为精准的结果。

3.2 设计构图

化工设计的方案大多都是以图形的方式展现出来的，在化工生产水平不断提高的态势下，化工设计图所反映的内容也不只局限在生产工艺和生产流程上，而是包含了生产车间管道设计和自动化控制系统等关键部位，这不仅体现出了生产设计的完整性和综合性，而且也对设计人员提出了更高的要求。如果设计人员只是用传统的二维方法绘制图像，必然不能满足当下企业发展的基本需求，所以就应当借助计算机绘图软件，利用CAD制图软件发挥出辅助作用，并在使用的基础上，把设计图用三维立体的形式展现出来，这样可以发挥出更加明显的视觉效果。同时，制图软件还拥有功能强大的工具箱，可以在全局比例既定的基础上，进行更为细致的调整和改进，另外，这一软件的使用也不局限权限和终端，所以设计人员可以直接进行动态化的调整，这样可以让设计方案更加精确。

3.3 模拟实验

模拟实验在化工设计环节中所发挥的作用也是不可忽视的，设计人员可以通过模拟一定的仿真环境，分析生产过程中化学反应的具体情况，并对其进行有效控制，为后续的化工生产奠定坚实的基础。在传统模式的引导下，化工模拟实验都集中在特定的实验室内，不仅需要耗费大量的时间，而且成本较高。但在计算机软件技术的应用下，企业就可以实现虚拟化的实验流程模拟，这就能够有效提高资金的利用率。同时，设计人员也可以在计算机模拟的基础上，对实验过程和实验结果进行分析和总结，让模拟实验能够具有相应的预测性和准确性，反映后续化学生产中的相关内容。再者，设计人员也可以在模拟实验的过程中，调整各个反应元素的具体参数，以及生产设备的转化率。

3.4 三维建模

早在20世纪80年代，我国就已经引进了三维设计系统，并且也配备了相应的工作站，在设计进行的时候，工作站可以创建三维模型，为各项设备的布置和管道的敷设提供便利。而且，设计人员在三维建模技术的引导下，也可以及时修改方案中的内容，提高坐标和尺寸的准确性。在结构、管道和设备的模型都大致确定之后，获取三维模型，并由此来抽取二维平面和剖面图。当下，化工设计中较为常见的三维软件，大致包括PDMS和PDS这两种，这两种软件的功能十分优越，而且技术发展也形成了相应的体系。当下，Smart3D，三维设计软件的应用也已经取得了较为明显的进步。除此之外，三维软件的应用也具有检查硬软碰撞的功能，设计人员在工程告一段落之后，可以利用Review模块，或者是第三方浏览软件，对现有的模型进行检查，依据检查结果修改三维模型，提高设计的质量，避免后期施工中的大量修改。

结束语：总而言之，计算机软件技术应用在化工设计中，可以提高化工设计的水平。但是在设计过程中，设计人员要与实际情况相结合，加大计算机软件技术的使用力度，保证化工工程的质量不受影响。

参考文献：

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