王修娟 郭陽
摘要:近年來,我國化學工業(yè)的發(fā)展備受政府重視,化學工業(yè)專業(yè)從事各種化工原材料的供應,而這些原材料尤其為我國化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有推動作用,需保證我國化工設計工程有可靠的背景條件,才能夠完成化工設計工作,更好地提高化工材料的生產(chǎn)效率。
關鍵詞:化學工業(yè);原材料;設計工作;化工材料;生產(chǎn)效率
1.合理選用化工管道材料
1.1介質(zhì)的特性和介質(zhì)的工作參數(shù)的重要性
在選用化工管線施工材料時,必須考慮介質(zhì)的性質(zhì)和工作參數(shù)。介質(zhì)的性質(zhì)就是選擇合適的管材,不會造成危害,不會產(chǎn)生有害物質(zhì),不會產(chǎn)生易燃和爆炸,而且要保證管材的耐腐蝕性。因為化工廠的輸送管道一般都是用來輸送腐蝕性很強的物料,因此對于材質(zhì)的耐蝕性有很高的要求,從而確保了管道的使用壽命。減少化工企業(yè)在管線上的投資費用。
1.2在管道建設中材料的選取要符合相關規(guī)定
在化工管線的建造中,因為化學管線的性能要求很高,必須要選用符合相關規(guī)范的建材,而管線的材質(zhì)必須滿足一定的物理性能、力學性能、防腐性能等,才能滿足施工的需要。
1.3管道材料選取的經(jīng)濟標準
在化工企業(yè)的建設中,管線是最基本的設備,因此,科學的減少投資,從而增加企業(yè)的經(jīng)濟效益。因此在挑選建筑管線的材料時,必須要選擇經(jīng)濟實惠的材質(zhì),而且要挑選容易采購,有充足資源的原材料廠家來采購原材料。
2.化工設計中管道材料的選用依據(jù)
首先,化工行業(yè)的原材料通常是很危險的,因此選用的管材必須要有很好的抗腐蝕性、抗氧化、不可燃、不能爆炸、適應環(huán)境的要求。其次,在選用管材的時候要嚴格遵守國家有關法規(guī),并在不違反法規(guī)的前提下對管材進行適當?shù)恼{(diào)整。第三,其物理、化學、機械、機械性能等應滿足有關規(guī)定。最后,做到經(jīng)濟實用,不能盲目的浪費,要在合理利用的基礎上,獲得最大的效益。
3.選擇管道材料應遵循的基本原則
第一,在正式開始使用前,必須對材料進行檢測,在不同的環(huán)境、溫度下進行反復的測試,確保其實用性,降低使用中的各種問題。第二,特殊情況,特別處理,運輸危險性較大的介質(zhì)時,必須選擇非常安全的材質(zhì),做好運輸前的準備工作,以減少運輸中的風險。第三,在運輸腐蝕性介質(zhì)時,要綜合考慮腐蝕的各種條件,包括瞬間腐蝕和長期腐蝕,使用的管材也不盡相同,在運輸之前要進行詳細的分析。第四,在材料的變化中,不能超出或小于所設定的最大、最小,應在安全的范圍內(nèi)進行調(diào)節(jié)。第五,在選擇低溫管線材料時,應遵循有關規(guī)范,進行低溫沖擊實驗。最后,管壁的厚度取決于流體的流動,如果有很大的腐蝕性,必須要加厚。
4.抗性材料的選擇
化學工程的設計工藝主要是選用各種材質(zhì),在實際的運輸中,管線輸送的化合物種類也各不相同。這些特性都需要相應的材質(zhì)來配合,而管線作為交通工具,在進行管線的設計時,應選用耐腐蝕材質(zhì)。只有保證了管材的質(zhì)量,才能有效地推動輸送工作??剐圆牧鲜侵改軌蛟诟邷?、低溫等嚴酷條件下進行應用的一種材料。在進行管線選材過程中,往往會考慮到這種抗腐蝕材料。而且,這些化學物質(zhì)都是會氧化的,所以要想讓它們更好的輸送,就必須要有很強的抗氧化能力,所以在挑選合適的材質(zhì)的時候,一定要選用抗氧化的抗性材料,這樣才不會出現(xiàn)問題。
5.非金屬材料的選用
在化學設計的時候,很多管道都會選擇非金屬材質(zhì),這是因為很多金屬材料都沒有耐腐蝕的特性,所以選擇非金屬材料可以方便的運輸,而且選擇的材質(zhì)也不是單純的成本。雖然非金屬的價格要遠遠高于金屬的價格,但實際上,它的用途更廣,也更有價值。在使用非金屬材料的時候,一定要考慮到材料的抗腐蝕性,尤其是在溫度和壓力上,如果不能承受一定的壓力,那么管道就會受到很大的影響。
6.管道材料的選用分析
6.1硫酸管道材料
在輸送高腐蝕性液體的時候,必須要考慮材質(zhì)的耐腐蝕性能,這直接影響到管線的壽命。比如說,強酸的硫酸,有著強烈的腐蝕性,一般的材質(zhì),都會被腐蝕掉。不同濃度的硫酸,腐蝕的速率也是不同的,對于96%以上的濃硫酸,在管路的溫度控制上,必須保證其性能穩(wěn)定在25℃,壓力也要有一個穩(wěn)定的數(shù)值,能夠經(jīng)受住硫酸的侵蝕。如果是用常規(guī)材質(zhì)的管道來運送,必須要對酸液的流速進行精確的控制,也要計算出酸液的腐蝕速率,以及管道能夠承受的時間。另外,由于硫酸與管線的接觸,會產(chǎn)生新的化學成分,因此應充分考慮新材料對整個系統(tǒng)的影響。
6.2鹽酸管道材料
當鹽酸的濃度為15%~30%時,應選擇耐腐蝕的聚丙烯作為管材,該管材不但具有良好的耐腐蝕性,還能在各種溫度、壓力條件下保持穩(wěn)定,既能確保輸送的安全,又能降低事故的發(fā)生。另外,該材料具有良好的隔熱性能,不能失去熱量。這種材料之所以被大量的采用,主要是因為它的造價低廉,重量輕,使用方便,再加上它的優(yōu)良性能,所以才會成為科技工作者的第一選擇。
6.3氧氣管道材料
用于輸送氧的化學管線,通常選用不銹鋼或碳鋼,根據(jù)設計壓力和設計溫度,采用GC2型壓力管線。氧是一種易燃的氣體,雖然本身并沒有什么危險,但一旦與其他的氣體或者液體混在一起,就會引起火災。所以,選用的材料也不可忽略。
6.4耐熱管道材料
當輸送特定的氣體和液體時,會出現(xiàn)溫度過高的情況,導致管子在溫度較高的情況下,會出現(xiàn)氧化。所以,在這種介質(zhì)中,一定要選擇具有良好的抗氧化能力和良好的耐熱材料,才能確保輸送的順利進行,同時還能增強其安全性。
6.5苛性鈉堿液管道材料的選取
在輸送過程中,苛性鈉堿液還會對輸送管線產(chǎn)生一定的損害,這種損害往往會導致管線開裂,因此,在輸送苛性鈉堿液時,必須嚴格控制氫氧化鈉的溫度和濃度,以保證管線的安全。
結(jié)束語
在化工設計中,管材的選用是決定其質(zhì)量的關鍵因素,所以每一個化學企業(yè)在選用管材時,都會根據(jù)所選用的管材的不同特性來選用不同的管材。化學物質(zhì)有很多特殊的特性,比如腐蝕性、氧化性等,在輸送過程中也會需要重視,所以在挑選管道的時候,一定要了解一下管道的特性,以便與所輸送的化合物相匹配。只有將所有的化學原料都考慮進去,這樣才能確保運輸?shù)陌踩透咝А?/p>
參考文獻
[1]許廣麟. 對化工設計過程中管道材料的選用分析[J]. 中文科技期刊數(shù)據(jù)庫(全文版)工程技術, 2017(1):00192-00193.