論化工機(jī)械設(shè)計中的材料選擇和應(yīng)用

徐榮剛 肖金健(北京東方華智石油工程有限公司，河北 廊坊 065000)

論化工機(jī)械設(shè)計中的材料選擇和應(yīng)用

徐榮剛 肖金健(北京東方華智石油工程有限公司，河北 廊坊 065000)

化工機(jī)械設(shè)備是工業(yè)發(fā)展過程中一個關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，而材料的選擇是化工機(jī)械設(shè)計中關(guān)鍵的一項內(nèi)容。當(dāng)今社會，人們對化工機(jī)械設(shè)備質(zhì)量和功能的要求愈來愈高，而本文通過對化工機(jī)械設(shè)計中的材料選擇和應(yīng)用進(jìn)行深入的分析，以期提高化工機(jī)械設(shè)計水平，滿足化工機(jī)械設(shè)備的運行需求。相信，只有做好了化工機(jī)械設(shè)計中的材料選擇與應(yīng)用，才能真正有利于我國機(jī)械設(shè)計行業(yè)的的健康可持續(xù)發(fā)展；而機(jī)械行業(yè)的發(fā)展對于我國的經(jīng)濟(jì)有很大的推動作用。

化工；機(jī)械；材料；選擇

隨著我國經(jīng)濟(jì)與社會的快速發(fā)展，我國化工發(fā)展的進(jìn)度加快，相應(yīng)的我國對于化工機(jī)械的需求愈來愈大。化工機(jī)械設(shè)備在化工生產(chǎn)中占據(jù)著很重要的地位，而化工機(jī)械設(shè)計所選擇的材料往往影響著化工機(jī)械設(shè)備的很多性能，甚至是嚴(yán)重影響到設(shè)備的使用壽命等，進(jìn)而不利于提高化工機(jī)械設(shè)備的工作效率和化工產(chǎn)業(yè)最終產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)利益。化工機(jī)械設(shè)備在工作的時候，往往被放置于較為封閉的環(huán)境中，如果在化工機(jī)械設(shè)備設(shè)計的時候沒有選擇科學(xué)合理的防腐蝕材料，那么就比較容易發(fā)生腐蝕現(xiàn)象。而且當(dāng)前社會這個倡導(dǎo)節(jié)能減排的大環(huán)境下，化工機(jī)械設(shè)計中對于要應(yīng)用的材料的要求有著較高要求，要求在材料選擇上要充分結(jié)合節(jié)能和環(huán)保的理念。由此可見，要想設(shè)計出一個高質(zhì)量、高性能的化工機(jī)械設(shè)備，必須要重視材料的選擇與應(yīng)用。

1 碳素鋼和合金鋼的優(yōu)勢

在化工機(jī)械設(shè)計中，其所選擇的材料各方面性能要能適應(yīng)各種零件的化學(xué)反應(yīng)和物理反應(yīng)，并且能夠與機(jī)械的各零件合作運行。碳素鋼的性能穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)適用性很高，所以在化工機(jī)械設(shè)計中被廣泛采用。但是，碳素鋼也有它的弱點，就是它的強(qiáng)度不夠大，柔韌性不高，其形狀稍微大一些就沒辦法去進(jìn)行熱處理。采用碳素鋼制成的化工機(jī)械，比較容易被腐蝕，這會使得化工生產(chǎn)受到一定的制約。因而在化工機(jī)械設(shè)備設(shè)計中，盡量不要選取碳素鋼作為主材料，而是選擇一些比較能抗氧化的合金鋼。而在化工機(jī)械設(shè)計中選擇合金鋼這種材料時，要注意在零件橫截面和材料載荷力達(dá)到一定強(qiáng)度的時候才能使用。雖然合金鋼的價格比碳素鋼的價格要貴一些，但是合金鋼的抗氧化能力是比較強(qiáng)大的。從長遠(yuǎn)考慮，在化工機(jī)械設(shè)計中選擇合金鋼會使得化工機(jī)械設(shè)備的使用壽命變長，得到的經(jīng)濟(jì)效益更高。雖然合金鋼很多方面都比碳素鋼要強(qiáng)，但是在目前的市場上來說，選用碳素鋼的還是占大多數(shù)；除非是在材料性能的要求較嚴(yán)格的情況下才會選用合金鋼。

2 參考機(jī)械材料零件的制作工藝

在化工機(jī)械設(shè)計中，不同的零件其制作工藝往往不相同；而不同的制作工藝有不同的材料要求，故在材料的選擇上往往也不同。比如，在鑄造的時候，選擇的材料要便于鑄造，要具備高收縮、高流動、高吸氣的特點；在焊接的時候，選擇的材料要具有良好的抗壓性；在進(jìn)行熱處理的時候，選擇的材料要具備較強(qiáng)敏感性，在進(jìn)行氧化的時候能夠脫碳。在化工機(jī)械設(shè)計中，要充分參考機(jī)械材料零件的制作工藝，這是因為零件是組成機(jī)械的最基本的載體。還有，在進(jìn)行機(jī)械材料零件設(shè)計的材料選擇時候，既要保障制作工藝的水平也要適當(dāng)降低成本；零件的類型要盡量標(biāo)準(zhǔn)化、通俗化，盡量降低生產(chǎn)成本。

3 結(jié)合節(jié)能、環(huán)保的理念

當(dāng)前我國大力倡導(dǎo)節(jié)能、減排的環(huán)保理念，力求經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。對于工業(yè)而言，也應(yīng)該為我國的環(huán)保事業(yè)貢獻(xiàn)一份力量。在化工機(jī)械設(shè)計中，金屬材料是其一個重要的選項。金屬材料分很多種，不僅分類比較復(fù)雜，而且回收利用的難度也比較大。為了提高化工機(jī)械材料的回收與循環(huán)利用，在化工機(jī)械設(shè)計中可以選擇單一的合金；這樣因為成分單一，不僅容易被分類，還能方便材料的回收與利用。在化工機(jī)械設(shè)計中應(yīng)用的材料，要讓化工機(jī)械設(shè)備的最大使用功效得到發(fā)揮，還有要節(jié)約材料，不浪費能源，使資源得到合理的利用。

4 做好防腐保護(hù)工作

化工機(jī)械設(shè)備往往在封閉的環(huán)境中，長期和空氣以及空氣中的水汽接觸會產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，比較容易受到腐蝕?；C(jī)械設(shè)備一旦發(fā)生腐蝕，不僅會影響設(shè)備的外觀，還會使得內(nèi)部性能發(fā)生變化，甚至?xí)绊懟どa(chǎn)的工作進(jìn)度。由此可見，設(shè)備的防腐保護(hù)在化工機(jī)械設(shè)計中的重要性。在化工機(jī)械設(shè)計中，為了使得設(shè)備具有良好的防腐性能，需要選擇防腐性能高的材料，并盡量用金屬材料。在設(shè)備外層涂一層防銹漆，能夠有效的隔絕水汽和空氣，保護(hù)設(shè)備不被腐蝕。在化工機(jī)械設(shè)計中，要盡可能不給水汽淤積在設(shè)備上的機(jī)會。還有，化工機(jī)械設(shè)備在進(jìn)行焊接的時候，要保持連續(xù)不中斷，這是因為一旦中斷就會使得設(shè)備從這出現(xiàn)質(zhì)量上的缺陷，這個缺陷容易被腐蝕。在化工機(jī)械設(shè)計中，其防腐保護(hù)工作影響著設(shè)備的工作效率以及使用壽命，進(jìn)而影響著企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。然而，做好化工機(jī)械的防腐保護(hù)工作的同時，還應(yīng)該確保設(shè)備的正常運行。

5 結(jié)語

綜上所述，只有做好了化工機(jī)械設(shè)計中的材料選擇與應(yīng)用，才能真正有利于提高化工機(jī)械設(shè)計的水平，提高化工機(jī)械質(zhì)量。對化工機(jī)械設(shè)計中的材料選擇與應(yīng)用研究，還有很大的發(fā)展前景。尤其是在當(dāng)前我國倡導(dǎo)節(jié)能減排的形勢下，在化工機(jī)械設(shè)計中，所選擇的材料不僅要結(jié)合實用性和經(jīng)濟(jì)性，還要確保資源的節(jié)約和環(huán)境的保護(hù)。這樣才能真正有利于促進(jìn)我國機(jī)械行業(yè)的發(fā)展，進(jìn)而有利于我國經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展。

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