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化工设计过程中管道材料的选用研究

来源:化工设计通讯 【在线投稿】 栏目:期刊导读 时间:2020-05-29

【作者】网站采编

【关键词】

【摘要】0 引言 化工设计是保障化工产业稳定有序发展的关键环节。加强对管道材料选用分析,可以有效地规避各种潜在的隐患,切实提升化工生产的安全性。在化工设计中要根据管道材料进行

0 引言 化工设计是保障化工产业稳定有序发展的关键环节。加强对管道材料选用分析,可以有效地规避各种潜在的隐患,切实提升化工生产的安全性。在化工设计中要根据管道材料进行严格的把控,根据标准要求合理设计,进而提升管道选材水平。 1 化工设计流程与要点 化工设计是一项复杂的工作,涉及到了诸多方面的知识。化工设计就是原材料在成品转化的过渡阶段的化工设计,其主要流程如下: 1.1 预处理 在化工设计中要根据原材料的性质特征、化工设计处理设备等因素进行原材料的研磨以及提取处理,保障其符合设计标准要求。加强对原材料的预处理才可以有效提升化学反应速率与效果。 1.2 化学反应过程优化设计 化学反应过程是化工设计的关键内容,对于化工转化速率以及化工设计成品来说有着决定性的影响。在设计中为了有效的减少化学反应中产生的副反应问题,在设计中要综合化学反应条件、原材料以及催化剂种类、温度等因素进行合理的设计分析。 1.3 化工成品处理 通过化学反应获得的成品要根据要求进行处理,及时剔除杂质,保障其符合标准要求。对此,要根据成品的产品质量要求进行萃取、蒸馏处理[1]。 2 化工设计过程中管道材料的选用基本原则 管道材料是决定化工设计质量是否符合标准的关键因素,在设计中为了提升产品质量就要合理选择管道材料。在设计中要基于实际状况合理设计。 2.1 分析环境 在选择管道材料之前要实地考察设计项目的实际环境状况,根据环境条件合理地选材。做好材料检验,保障其符合性能参数标准要求,进而保障管道材料可以在不同的温度以及湿度条件之下均可以稳定、安全的运行。 2.2 分析性能 针对不同流体介质要选择不同的管道材料,在选择中要根据分析不同材料的性能参数。 例如,如果管道中运输的介质为易燃易爆类的介质则就要选择碳素钢以及低合金钢等材料,要做好安全防范处理,合理预防危险因素;在输送介质具有可燃性特征的时候则就要避免应用沸腾钢材料;在其输送的介质为腐蚀性特征的时候则就要根据其腐蚀程度以及工作压力、温度等多种参数合理选择管材[2]。 2.3 规范标准 在进行管道材料选择中要根据规范标准要求严格开展。在材料选择中做好调查分析,综合多种因素。在完成选材之后要根据要求进行焊接、热处理技术的控制管理,保障其符合化工设计的标准要求,提升管道材料整体性能。 2.4 温度变化 保障化工设计管道材料符合输送介质温度变化。多数输送介质温度较高,管道材料的选择也相对较高。在输送介质属于低温介质的时候则就要有针对性的应用具有耐低温特征的材料,要根据规范要求标准合理的进行工作温度控制,保障管道介质输送安全性。 2.5 合理控制壁厚 管道设计中要保障壁厚符合标准要求,基于输送介质不同特征合理的确定管道壁厚,在对一些特殊的化学介质输送的时候要适当的增加管道的壁厚。 3 化工设计过程中管道材料的选用研究 一般在化工设计中对于管道选材具有严格的要求,在化工设计中要综合管道输送介质的特征,基于不同的特征选择对应的材料,分析管道的耐腐蚀、耐热性等特征,也要综合管道温度、湿度以及压力等多种外部环境,集合介质物理化学特征等合理选择。 3.1 耐温管道材料 在化学管道中运输了大量的化学物质,这些物质对于管道的的性能参数要求严格。其中温度作为关键的参数,在进行化工设计中要分析管道材料的温度变化,合理设计。一般状况之下高于350℃属于高温状态,而碳素钢的极限稳定为425℃,在此范围中碳素钢会出现墨化的变化,为了避免在高温环境中出现墨化的问题,在化工设计中就要适当的在碳素钢中添加稳定性的金属元素。在化学运输中其介质温度高于碳素钢材料的温度极限的时候,为了提升材料的安全性就要合理的应用沸腾钢或者碳元素的镇定钢。 在化工设计中,管道低温状态之下的主要材料为12号钢,可以耐受的最低温度为-40℃;在设计中运输介质温度小于-20℃的时候其应用的管道材料要根据标准合理的进行低温性能测试分析,保障其在低温状况之下可以满足各项要求[3]。如果其运输的化学介质温度小于最低温度在选择的时候则就要适当地添加其他的材料,通过添加其他元素的方式提升材料的整体性能,使其在低温状况中可以正常应用。 3.2 耐热管道材料 在化工生产中,应用管道运输高温气体以及液体材料时,为了提升管道稳定性就要选择具有耐氧化性的管道材料。一般状况之下会对碳素钢材料进行氧化处理,形成保护膜。但是此种方式无法起到保护的作用,为了有效的提升材料的整体性能,在设计中可以适当的在材料中添加铝元素以及相关元素,这样则就会形成一层保护膜。 3.3 浓硫酸类介质管道材料 化工生产中会运输各种不同类型的化学介质,其中一些硫酸、盐酸溶液具有强酸性,这些物质会对化工管道造成严重的腐蚀性影响。为了提升化工管道的整体安全性,就要合理的选择特殊性质的材料,避免在化工管道材料运输中出现事故隐患问题。通过特殊性质的材料可以提升管道性能,提升运输的安全性。同时,在进行特殊介质运输中要根据实际状况合理的控制流速、流量,避免因为过速或者过量而造成材料保护膜破坏等问题而诱发安全事故的发生。 对于浓硫酸类的介质,在选择管材中,要选择物理化学性质在温度方面稳定保持在25℃之下、工作压力稳定在0.25MPa左右,具有良好耐腐蚀性的管道材质。在应用普通类型的碳钢管道进行浓硫酸的输送过程中保障浓硫酸处于稳定的温度中,则可以避免浓硫酸造成腐蚀性的影响。 3.4 盐酸类介质管道材料 针对浓度在15%~30%的盐酸类介质,化工管道的选材主要为聚丙烯材料,此类材质具有良好的耐腐蚀性,在温度以及压强的限制之下影响较小,而在酸以及碱条件之下其具有良好的耐腐蚀性特征。聚丙烯材料密度较小,其质量小,在施工中合理应用能够有效降低管道变形、损坏以及断开等问题,在化工设计中要合理的应用。 3.5 氧气类介质管道材料 输送介质为氧气的时候要综合氧气压力、温度、流速等参数合理的选择管材类型。一般状况之下其主要应用碳钢、不锈钢以及镍基合金材料。氧气属于助燃物在与环境中的气体混合之后在压力作用之下就会出现爆炸等问题,因此要加强对氧气管道选材的重视。 诱发管道中氧气爆炸主要就是压力与流速。对此,在压力低的时候要选择碳钢材料,而在其压力较高的时候则要应用不锈钢类型的材料[4]。 4 结语 管道选材是化工设计中最为关键、基础的内容,管道选材直接影响化工设计质量,是关系到化工企业工作效率以及工艺流程安全的重要环节。在化工管道选材中要根据实际状况合理的设计分析,不仅要减少工程成本,也要切实保障管道的安全性,延长管道的使用寿命。对此,要根据化工设计的实际状况科学合理的进行管道选材。 [1]王禹.化工设计过程中管道材料的选用研究[J].化工管理,2018(10):167. [2]范春芳.化工设计过程中管道材料的选用研究[J].化工管理,2018. [3]孙冬梅.化工设计过程中管道材料的选用[J].中国化工贸易,2017(6). [4]梁宏伟.化工管道设计及材料等级选用探讨[J].化工管理,2015(20):10,12. 0 引言化工设计是保障化工产业稳定有序发展的关键环节。加强对管道材料选用分析,可以有效地规避各种潜在的隐患,切实提升化工生产的安全性。在化工设计中要根据管道材料进行严格的把控,根据标准要求合理设计,进而提升管道选材水平。1 化工设计流程与要点化工设计是一项复杂的工作,涉及到了诸多方面的知识。化工设计就是原材料在成品转化的过渡阶段的化工设计,其主要流程如下:1.1 预处理在化工设计中要根据原材料的性质特征、化工设计处理设备等因素进行原材料的研磨以及提取处理,保障其符合设计标准要求。加强对原材料的预处理才可以有效提升化学反应速率与效果。1.2 化学反应过程优化设计化学反应过程是化工设计的关键内容,对于化工转化速率以及化工设计成品来说有着决定性的影响。在设计中为了有效的减少化学反应中产生的副反应问题,在设计中要综合化学反应条件、原材料以及催化剂种类、温度等因素进行合理的设计分析。1.3 化工成品处理通过化学反应获得的成品要根据要求进行处理,及时剔除杂质,保障其符合标准要求。对此,要根据成品的产品质量要求进行萃取、蒸馏处理[1]。2 化工设计过程中管道材料的选用基本原则管道材料是决定化工设计质量是否符合标准的关键因素,在设计中为了提升产品质量就要合理选择管道材料。在设计中要基于实际状况合理设计。2.1 分析环境在选择管道材料之前要实地考察设计项目的实际环境状况,根据环境条件合理地选材。做好材料检验,保障其符合性能参数标准要求,进而保障管道材料可以在不同的温度以及湿度条件之下均可以稳定、安全的运行。2.2 分析性能针对不同流体介质要选择不同的管道材料,在选择中要根据分析不同材料的性能参数。例如,如果管道中运输的介质为易燃易爆类的介质则就要选择碳素钢以及低合金钢等材料,要做好安全防范处理,合理预防危险因素;在输送介质具有可燃性特征的时候则就要避免应用沸腾钢材料;在其输送的介质为腐蚀性特征的时候则就要根据其腐蚀程度以及工作压力、温度等多种参数合理选择管材[2]。2.3 规范标准在进行管道材料选择中要根据规范标准要求严格开展。在材料选择中做好调查分析,综合多种因素。在完成选材之后要根据要求进行焊接、热处理技术的控制管理,保障其符合化工设计的标准要求,提升管道材料整体性能。2.4 温度变化保障化工设计管道材料符合输送介质温度变化。多数输送介质温度较高,管道材料的选择也相对较高。在输送介质属于低温介质的时候则就要有针对性的应用具有耐低温特征的材料,要根据规范要求标准合理的进行工作温度控制,保障管道介质输送安全性。2.5 合理控制壁厚管道设计中要保障壁厚符合标准要求,基于输送介质不同特征合理的确定管道壁厚,在对一些特殊的化学介质输送的时候要适当的增加管道的壁厚。3 化工设计过程中管道材料的选用研究一般在化工设计中对于管道选材具有严格的要求,在化工设计中要综合管道输送介质的特征,基于不同的特征选择对应的材料,分析管道的耐腐蚀、耐热性等特征,也要综合管道温度、湿度以及压力等多种外部环境,集合介质物理化学特征等合理选择。3.1 耐温管道材料在化学管道中运输了大量的化学物质,这些物质对于管道的的性能参数要求严格。其中温度作为关键的参数,在进行化工设计中要分析管道材料的温度变化,合理设计。一般状况之下高于350℃属于高温状态,而碳素钢的极限稳定为425℃,在此范围中碳素钢会出现墨化的变化,为了避免在高温环境中出现墨化的问题,在化工设计中就要适当的在碳素钢中添加稳定性的金属元素。在化学运输中其介质温度高于碳素钢材料的温度极限的时候,为了提升材料的安全性就要合理的应用沸腾钢或者碳元素的镇定钢。在化工设计中,管道低温状态之下的主要材料为12号钢,可以耐受的最低温度为-40℃;在设计中运输介质温度小于-20℃的时候其应用的管道材料要根据标准合理的进行低温性能测试分析,保障其在低温状况之下可以满足各项要求[3]。如果其运输的化学介质温度小于最低温度在选择的时候则就要适当地添加其他的材料,通过添加其他元素的方式提升材料的整体性能,使其在低温状况中可以正常应用。3.2 耐热管道材料在化工生产中,应用管道运输高温气体以及液体材料时,为了提升管道稳定性就要选择具有耐氧化性的管道材料。一般状况之下会对碳素钢材料进行氧化处理,形成保护膜。但是此种方式无法起到保护的作用,为了有效的提升材料的整体性能,在设计中可以适当的在材料中添加铝元素以及相关元素,这样则就会形成一层保护膜。3.3 浓硫酸类介质管道材料化工生产中会运输各种不同类型的化学介质,其中一些硫酸、盐酸溶液具有强酸性,这些物质会对化工管道造成严重的腐蚀性影响。为了提升化工管道的整体安全性,就要合理的选择特殊性质的材料,避免在化工管道材料运输中出现事故隐患问题。通过特殊性质的材料可以提升管道性能,提升运输的安全性。同时,在进行特殊介质运输中要根据实际状况合理的控制流速、流量,避免因为过速或者过量而造成材料保护膜破坏等问题而诱发安全事故的发生。对于浓硫酸类的介质,在选择管材中,要选择物理化学性质在温度方面稳定保持在25℃之下、工作压力稳定在0.25MPa左右,具有良好耐腐蚀性的管道材质。在应用普通类型的碳钢管道进行浓硫酸的输送过程中保障浓硫酸处于稳定的温度中,则可以避免浓硫酸造成腐蚀性的影响。3.4 盐酸类介质管道材料针对浓度在15%~30%的盐酸类介质,化工管道的选材主要为聚丙烯材料,此类材质具有良好的耐腐蚀性,在温度以及压强的限制之下影响较小,而在酸以及碱条件之下其具有良好的耐腐蚀性特征。聚丙烯材料密度较小,其质量小,在施工中合理应用能够有效降低管道变形、损坏以及断开等问题,在化工设计中要合理的应用。3.5 氧气类介质管道材料输送介质为氧气的时候要综合氧气压力、温度、流速等参数合理的选择管材类型。一般状况之下其主要应用碳钢、不锈钢以及镍基合金材料。氧气属于助燃物在与环境中的气体混合之后在压力作用之下就会出现爆炸等问题,因此要加强对氧气管道选材的重视。诱发管道中氧气爆炸主要就是压力与流速。对此,在压力低的时候要选择碳钢材料,而在其压力较高的时候则要应用不锈钢类型的材料[4]。4 结语管道选材是化工设计中最为关键、基础的内容,管道选材直接影响化工设计质量,是关系到化工企业工作效率以及工艺流程安全的重要环节。在化工管道选材中要根据实际状况合理的设计分析,不仅要减少工程成本,也要切实保障管道的安全性,延长管道的使用寿命。对此,要根据化工设计的实际状况科学合理的进行管道选材。参考文献:[1]王禹.化工设计过程中管道材料的选用研究[J].化工管理,2018(10):167.[2]范春芳.化工设计过程中管道材料的选用研究[J].化工管理,2018.[3]孙冬梅.化工设计过程中管道材料的选用[J].中国化工贸易,2017(6).[4]梁宏伟.化工管道设计及材料等级选用探讨[J].化工管理,2015(20):10,12.

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