浅谈化工设计过程中管道材料的选用

2017-03-06秦珊身份证号码65900119900220184X30000

化工管理 2017年24期

秦珊（身份证号码：65900119900220184X。30000）

浅谈化工设计过程中管道材料的选用

秦珊（身份证号码：65900119900220184X。30000）

随着我国科技的快速发展，化工生产业也随之不断前进，尤其是在化工的设计中，如何选择合适的管道材料已经成为了关键所在。针对这个问题，不仅要考虑到化工过程中的一些特殊性，还要考虑到化工管道运输物质所受到的限制，包含了高温、腐蚀或者低温等因素。所以管道安装的稳定与安全的最大影响因素就是管道材料的选择。因此本文就以管道材料为主，着重探讨了化工设计过程中管道材料的选用。

化工设计；管道材料；选用分析

1 化工设计中选择管道材料的依据和原则

1.1 管道材料选择依据

化工设计是一项复杂与繁琐的工作，而其中的管道材料的选择更是具有极强的特殊性与限制性。首先，一般对管道材料的选择要具备介质特性。简单来说，在化工设计过程中管道材料的选择不仅要具有较强的抗腐蚀性，还要具备不容易燃烧与爆炸的特征，避免一些意外的发生。其次，化工设计的过程中的管道材料选择要具备介质工作参数。我国对介质工作参数的要求有着明确的规范，帮助介质参数的选择在一个较为合理的范围内，同时也要根据当时的实际情况，做出有效的调整。最后，化工设计中选择管道材料要具备经济性。从一方面来说，管道材料的选择是要根据物理、化学、机械等特性进行综合选择。从另一方面来说，在管道材料的选择上还要保证货源的充足，可以为接下来的采购做好准备，同时还要具备较强的经济性。

1.2 管道材料选择的原则

随着化工设计越发完善与成熟，对管道材料的选择也制定了一些基本的原则。首先，要具备有感原则。一般来说有感要具备设计、制作、焊接、热处理、检验、适用等几大步骤，达到有感规定。其次，对管道材料的选择要满足介质原则。因为管道材料与其他材料不同，具备其一定的特殊性，要保证输送危险物质的安全。最后，管道材料的原则要满足运输特殊物质的要求。在面对不同的特殊运输物质时，其材料的选择就要与之相符。例如在运输具有腐蚀性物品的时候，就要考虑其腐蚀范围与情况，做好抗腐蚀效果；而在运输具有温度要求的材料时，就要进行温度的冲击测试，保证其材料的合理性。

2 化工设计中管道材料的选用

2.1 耐热管材的选用

化工设计是一项较为繁琐与复杂的项目，其中对运输管道材料的要求极为高。由此，面对一些高温材料，选择合适的耐热管道材料尤为重要。一般来说，耐热管道材料要具备耐氧化、耐高温等特点，可以很好地对抗高温。同时，在化工生产的过程中，选择高温钢管的管道材料很容易在某些特殊的液体或者是气体中被暴露，容易出现其危险性。针对这个问题，很多企业在化工生产过程中会使用碳素钢来避免暴露，不仅使其在表层形成氧化膜，还可以最大程度保证管道材料运输的安全性。另外，在使用这种材料的同时，还可以增加一些硅元素、铝元素等，加强氧化膜的作用。在添加中，也要注意铁元素是慢于络元素的，会容易在之前就形成一道保护膜，导致后期的氧化很难进行下去。除此以外，在钢管中加入一定的铬元素和钼元素，会有限形成铬—钼合金，帮助提高耐氧化性，最大程度保证运输的安全性。一般来说，这种管道材料基本使用在石油化工生产中。

2.2 低温管材的选用

一般来说，我们把低温的范围化在零下20摄氏度到零下19摄氏度之间，这中间的温度我们就称之为低温。而对于化工的管道材料来说，每个温度下的要求也不一。在零下70摄氏度到零下196摄氏度之间，是尽量不使用合金钢管道材料的；在零下40摄氏度到零下70摄氏度之间，是尽量不使用低合金化工管道材料的；在零下20摄氏度到零下40摄氏度之间的时候，是尽量不使用碳素钢管化工管道材料的。因此，对于低合金管道材料和碳素管道材料来说，在面对零度以下的温度时候，就会产生脆性，并且其韧性也会出现明显下降。针对这种情况，很多企业在化工设计的过程中，喜爱使用20号钢，这种低温刚不仅可以进行温度的转变，还可以保证其运输的安全。

2.3 高温管材的选用

化工的生产经常会在高温的环境下进行，其管道材料的特征就会发生变化。所以，在高温的条件下选择化工管道材料要满足一些特点。首先，管道材料的温度和强度要形成反比，而在温度与塑性上却成反比。其次，随着时间的变化，管道材料的力学性能和负载力会产生蠕变。最后，温度的增高，其腐蚀性增强，而抗拉强度却变弱。一般来说，化工设计过程中的高温一般以350摄氏度为准，管道材料会选择碳素钢。而超过425摄氏度后，会习惯添加沸腾钢，保证其稳定性，避免出现石墨化。

2.4 特殊管材的选用

在化工设计过程中，还会选择一些特殊介质的管道材料。例如非金属材料、塑料衬里材料的选用、苛性钠碱液管材的选用、硫酸管材的选用、氧气管材的选用、盐酸管材的选择等。这些特殊管道材料的使用都有其特定的标准和规范，在选择上，也要根据当时的特定情况，选择最为合适的管道材料，但是也要注意使用中的限制。例如在对非金属材料的使用中，要注意其温度与压力，避免出现脆化的情况；在对塑料衬里材料选用上，要求温度控制在120摄氏度以下，除此之外还要注意应用环境；在对苛性钠碱液管材在使用的过程中，往往会对碳钢材料造成破坏，所以在使用中要保证氢氧化钠的浓度，避免出现意外。