化工设计过程中管道材料的选择
王胜超
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王胜超,. 化工设计过程中管道材料的选择[J]. 材料科学研究,20218. DOI:10.12721/ccn.2021.157063.
摘要: 在化工设计工作开展过程,有效地加强管道材料利用能力是必要的,作为相关设计工作人员,要不断学习高效的设计理念,加强设计实践与创新研究能力,从而提高化工设计水平,有效地为化工生产以及相关工作开展提供技术保证。本文分析了化工管道设计中存在的安全问题,总结了具体的管道材料选择对策,旨在进一步加强实践设计研究效率。
关键词: 化工设计;管道材料;选择
DOI:10.12721/ccn.2021.157063
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引言

化工管道材料在选择过程,要结合具体实际,全面地开展设计研究,从而优化设计方案,制定更加高效的设计方式,从而加强对于管道材料的选择与应用水平。通过进一步分析,从多方面开展了实践研究,总结了化工设计过程管道材料的选择途径,具体分析如下。

1化工管道设计中存在的安全问题

化工管道运输安全与管道架设结构,工艺流程以及管道材料有关。作为化工设计的工作人员,需要在管道工艺流程设计方面加以不断强化,不仅要节约材料成本,而且还要确保管道的安全。第一,进行化工管道工艺流程设计的时候,还要让施工方和设计方一起参与进来,从而促使设计工艺流程的不断优化。第二,关于管道铺设也要注意,必须严格遵循法律法规,以免出现管道架设不合理的现象。第三,化工管道安装架构设计的整个过程中,需要将管道固定好,采用管道支架促使化工管道的稳定性得以强化。第四,对于化工管道输送的气体来讲,基本上都是属于易燃易爆的类型,所以设计时候为让安全事故得以避免,可以安装警报装置,进而对有毒气体泄漏做全面检测。第五,合理选择化工管道材料,因为受到外界环境的不良影响,如果化工材料选择不当就会产生管道破裂的问题,对化工企业的安全生产极为不利,所以必须要选择优质的化工管道材料,将安全防范工作提前做好。

2化工设计过程管道材料的选择原则

管道材料在选择使用的过程中,化工设计也发生着变化,关于管道材料的选择国家已经出台了使用政策,从而让安全事故的发生不断减少。施工方和使用单位在管道施工和管道检测时,应该依据规定实施具体安装工作,根据运送材料的不同,科学选择管道制作材料,确保能够运送,避免发生安全事故。而管道中运送的材料,技术人员要依据材料的基本特征,选用时要确保管道内外部温度控制和管道外部压强符合要求。比如运送易燃易爆化学物品的时候要注意管道内外部压强变化,如果运送的化学用品被腐蚀,不要使用碳钢材料管道,同时要重点考虑管道外部温度控制,有效避免高温带来的不利影响。而针对管道材料的不同选择,需要遵守法律法规,有效降低不规范的管道制作,减少管道运输时安全事故的发生,避免环境被污染。

3化工设计过程中管道材料的选择对策

管道材料呈现出多样化的状态,包括抗低温,耐热、抗腐蚀、特殊介质管道材料等。在化工设计当中这些材料是随便应用的,因为不同的管道材料都有各自的特点,所以在实际工作中都能发挥出自身的作用。

3.1选用抗低温管道材料

在化工的生产当中,会运输低温的介质,所以为充分满足运输的基本需要,选择化工管道材料的时候要把抗低温性能全面考虑进来,有效避免低温环境损坏到化工管道的现象发生。选择低温化工管道要结合运输的情况,根据运输问题选择最适合的管道材料,以确保低温管道化工材料设置的科学性以及合理性。比如,在运输介质0℃的时候使用铁塑钢管道材料,由于该管道材料在低温环境中会产生脆性,所以对于化工运输的安全就会有不同程度的影响。如果介质温度低到-40℃的时候,可以提高合金钢管中的含金量,以适应当前环境的需要。

3.2选用耐热管道材料

化工生产的整个过程中,最为常见的环境就是高温环境,通常运输的化工材料可以达到350℃,此时的化工管道设计重点就要发生变化,尽量把着力点放在耐热方面,所以选择化工管道的材料就要加强重视程度,先要考虑耐热性能,以适应高温作业的需要。第一,选择高温化工管道材料,能够让高温作业的稳定性得到不断提高,避免受到高温的不良影响,还全面提高了化工生产的安全性。第二,如果在高温的环境当中,选择的材料不具备耐热性能,也要有抗腐蚀的性能,所以化工设计时候要多考虑耐高温的事宜。第三,在化工生产的过程中,若是选择高温的钢管类型,不仅可以运输高温材料,而且还能够运输有害气体,这样的材料实用性价值确实比较高。第四,碳素钢管的抗氧化性能同样很强,能够在表面形成一种养护膜,可有效解决存在的氧化腐蚀问题。

3.3选用抗腐蚀管道材料

运输浓度较高的硫酸,在化工生产的过程中有着比较高的要求。所以负责管道设计的技术人员,必须要强化把握控制硫酸管道材料,有效结合管道内外部温度和管道内外部的压强,选择适合的化工管道材料加以应用。第一,浓硫酸化工管道的运输工作,内部温度要控制好,确保在合理的范围内,以避免浓硫酸在环境的影响下产生化学反应。第二,对于温度比较低的铁制管道,浓硫酸可以长期进行保存,这样其表面会形成氧化膜,并附着在硫酸液体的表面,所以能够预防浓硫酸和低温铁制管道的腐蚀性。但铁制化工管道,温度如果不够均衡的情况下,就会破坏到浓硫酸表面形成的氧化膜,从而对于铁制化工管道产生腐蚀性。可见,管道设计的时候需要选择不锈钢材料,确保浓硫酸在运输过程中的稳定。第三,高浓度的碱性溶液腐蚀性很强,运输碱性溶液的化工管道,还是要强调温度的问题,也就是说内部温度必须要控制好,避免由于温度带来的问题让碱性溶液发生化学反应,所以在化工管道内部可以采取适当的措施,加入塑料衬里以促使运输介质的稳定,有效降低发生腐蚀的几率。

3.4选用特殊介质管道材料

在实际运输的过程当中,需要特殊介质的管道材料。在化工生产的时候选择不锈钢,碳钢材料作为特殊介质的化工管道,因其抗压性能良好,所以运输氧气这样的特殊介质就比较适合。而氧气属于易燃类的气体,与不同的气体进行接触就比较容易发生爆炸的危险,给化工生产工作带来严重的安全隐患。为此,化工设计工作人员,应该科学选用氧气输送管道,依据氧气在管道内的流动速度和压强,选择适合的管道材料。压强较低的时候,不锈钢管道材料可以运输氧气,但在不锈钢管道的直径和管道的长度上要合理地进行设计,重视管道弯曲的地方,有效避免出现断裂的情况,导致氧气被泄漏的问题。而输送高温氢气的时候,氢气管道设计和施工就要注意安全的问题了,包括管道连接,管道安装、管道防雷,管道防静电等方面都要加强重视。除此之外,氢气管道通常是钢级低比较好,所以必须实施全方位的试验评定,重点考虑钢管技术的条件。

3.5选用高温管道材料

化工生产的时候,通常会遇到较为危险的环境,为适应环境的基本要求,在材料选择时要选择高温管道材料。同时在选择过程中确保管道材料温度和管道材料强度能够成正比,在这样的生产环境下,促使温度和强度全面得到提高,也让抗拉强度和温度能够成反比。

结束语:

近年来,化工产业受到国家的关注,化工行业致力于提供化工原材料,化工设计能够提高材料的生产效率。管道材料会影响工程的质量,需要对管道材料进行关注,考虑各个方面的因素,以保障化工设计的稳固性,进而提升化工产业的质量。在化工材料的选择中,环境的多变要求能够根据生产环境进行材料的筛选。希望通过以上分析,能为相关工作开展提供有效参考。

参考文献:

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