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    化工设计中管道材料的选用
    发布日期:2019-09-22

    1、化工设计中耐热管道材料的选择
      耐火管道材料指的是具有相应的高温强度、较好氧化性、较好耐腐蚀性的材料。耐火管道材料具有较强的抵抗高温脆化以及抵抗热冲击的能力。化工生产中,高温管材暴露在高温或者特殊气体或液体中,因此高温管材的耐氧化性,确保了化工生产的安全。当前,化工生产中氧化作用能够在碳素钢管材表面造成氧化膜,使得保护钢管基体的作用受到了影响。因此,为了提高钢管抗氧化性,需要将适量的Si、Al等元素添加在钢管中,在金属表面事先形成氧化膜,使得氧化作用深入发展受到限制。
      高温环境下化工管道材料的选择应该满足下面的要求:①管材的屈服的强度反比于温度的变化,管材的塑性正比于温度;②随着时间的变化管材荷载强度与力学性能都应该发生蠕变;③冲压弯头管材选择过程中期抗拉强度反比于温度的变化,同时,随着温度升高管材的腐蚀性应该提高。
      2、化工设计中低温管道材料的选择
      通常情况下,低温的温度范围在-196℃~-20℃。低温环境下选择化工管材,碳素钢管材不适宜在-20℃~-40℃;低合金钢管材不适合在-40摄氏度-70摄氏度;合金钢管材不适合-70℃~-196℃的环境。
      选择低温环境下化工管道的材料,需要确保低温环境下管材的强度、韧性以及焊接性,同时,确保低温环境下化工管材的使用性能。20号钢是化工设计中低温环境中常用的材料,在-40℃时发发生钢体性能的转变,因此,被广泛应用在-40℃以上的环境中。低温环境中选择管材需要进行低温冲击韧性实验,从而使得管材的韧性以及脆性能够满足要求。
      3、化工设计中特殊管道材料的选择
      其一,化工设计中塑料衬里材料的选择。通常而言,化工生产中塑料衬里使用的温度低于1200C聚丙烯、聚四氟等材料是化工管材中常用的塑料衬里材料。温度与应用环境是选择塑料衬里材料选用考虑的主要因素,同时确保不应用在苯溶解介质中。
      其二,化工设计中苛性钠碱液管材的选择。在化工生产过程中,苛性钠碱液管道材料的应用基于拉应力与腐蚀介质的共同作用,因此,破坏到碳钢材料,使得碳钢材料出现开裂问题。基于此,苛性钠碱液管材选用的过程中,对氢氧化钠温度与浓度进行合理控制,从而使得化工生产安全性得到保障。
      其三,化工生产过程中硫酸管材的选择。高腐蚀性是硫酸的一个非常重要的特点,因此,当化工管道对硫酸介质进行输送过程中,必须合理科学的选择化工管材。通常而言,浓度在95%~98%的浓硫酸,应该控制管道温度大约为20℃,实际生产过程中其压力应该控制在大约0.2Pa,取1.5的腐蚀裕量。管材使用20号钢管材。硫酸的输送过程中,硫酸亚铁保护膜决定了碳钢的抗腐蚀性能,为了使得硫酸亚铁保护膜得到有效保护,化工生产过程中需要对管道中硫酸的流速进行严格的控制。当对同一种硫酸进行输送时,管道中温度发生变化,需要选择不锈钢弯头和不锈钢管道材料。316L号不锈钢管道材料适用于操作温度大约在29℃硫酸腐蚀裕量为3,并且操作压力低于2Pa的环境中。
      管道材料的选用在化工设计中具有非常重要的作用。化工生产环境具有复杂性与多变性的特征,基于此,选择化工管材应该满足国家及行业的规范要求,同时结合生产实际情况。