摘要：目前，随着我国经济的快速发展，当代化工行业发展的也十分迅速，而涉及到的类型和领域不断增大，生产过程中容易受到的安全因素也不断增多，这就需要围绕着化工设计过程对化工生产流程进行全面的优化，全面提升其安全性，保证化工的安全生产。管道材料的选择作为其中最为重要的一环，需要根据相应的选择原则进行管道材料的选择，以此来提升后续化工生产的有序性，降低化工生产出现安全故障的概率。
关键词：化工设计;管道材料;选用
引言
管道引发的化工事故频率越来越高，其中材料的选用尤为突出，管道材料的合理选择直接影响到化工产品的安全使用，化工设计中要注意环境的复杂性，综合考虑材料本身的特性，根据实际情况做出正确的材料选择。化工行业是我国最基本也是最重要的基础工业之一，其近年来的快速发展，为人们提供了大量高质量的日常生活用品及其他化工产品，为人们生活质量的提升起到关键作用。对于化工工艺专业来说，影响其设计成果质量高低与安全性的一个重要因素，就是对管道材料的选择，合理的材料选择能保证化工装置本质安全要求，并能极大的提升化工设计的质量及降低业主方采购的成本，因而加大对管道材料选择的研究有着积极意义。下文将就化工工程项目实施过程中，管道材料选择时应遵循的基本原则，并在此基础上对化工设计过程中管道材料的选用情况进行分析。
1化工设计简述
化工设计是一项复杂的工作，其涵盖了各方面的知识，如给排水、安全、环保等专业知识，化工设计是在原材料向成品转化过程进行的化工方面的设计，大概可以分为3个步骤。（1）预处理。即在具体的化工设计过程中，根据原材料的性质、化工设计的处理设备等对原材料进行研磨、提取等操作，以达到设计过程所要求的标准，只有对原材料进行合理的预处理，才能明显提高化学反应速率。（2）设计合适的化学反应过程。化学反应是化工设计过程中重要的一步，对化工转化速率和化工设计成品有重要的影响，所以为了减少化学反应过程中副反应的发生，在设计化学反应时，应充分结合化学反应发生的条件、原材料和催化剂的种类、温度等。（3）化工成品的处理。刚经过一系列化学反应得到的成品在不经过处理时一般都会含有大量的杂质，要想使成品符合产品质量的要求，就要经过萃取、精馏等加工处理。
2化工设计中常见管道材料的选择
2.1耐热管道材料
在化工生产过程中，高温环境较为常见，这也就需要在化工设计中注重选择能够适应于高温环境的化工管道材料，促使其能够体现出更强的稳定性，避免因为高温腐蚀或者是高温冲击影响，导致化工生产出现严重安全风险。结合这种耐热管道材料的选用而言，因为其面临的运输环境不仅仅表现出了较高的温度，往往还存在较高的腐蚀性和氧化性问题，如此也就需要重点围绕着相应管道材料进行优化控制，促使其兼具这些影响因素的有效应对能力。比如高温钢管的应用就可以形成有效应用价值，不仅仅可以运输一些高温材料，还能够针对一些有害液体或者是气体形成可靠运输，有效保障了整个化工生产的安全性。此外，针对高温环境下容易出现的严重氧化问题，为了更好提升化工管道的抗氧化效果，碳素钢管的应用同样也可以发挥出较为理想的作用价值，其能够在钢管表面形成致密的养护膜，进而也就能够阻止进一步氧化腐蚀，在自身稳定性防护方面具备较强作用价值。为了更好提升化工管道材料的耐热性能，在原有钢管材料的基础上恰当添加一些钼元素或者是铬元素，同样也能够较好优化其应用性能，促使其在面临高温冲击时具备更强的稳定性。一般而言，在化工生产中需要运输的材料达到350℃以上时，就需要应用耐热管道材料进行设计。
2.2氧气运输材料的选用
化工生产中氧气也是运输较多的材料，氧气作为助燃气体，在很多方面都体现出较高的价值，为了能进一步提升氧气运输的可靠性，防止因为管道材料选择不当而出现的爆炸隐患，需要对管道的致密性进行严格的把关，控制好管道材料的各项性能指标，杜绝其中氧气和一些其他气体混合而发生的爆炸。此外，还需要注意管道材料的抗压能力，保证管道不会因为压力过大而导致管道破裂，最终导致其中的氧气溢出，带来巨大的爆炸危险。
2.3对于盐酸管道选用的材料
运输高浓度的盐酸时，在管道材料的选择上可以使用聚丙烯材料制作的管道，聚丙烯材料可以很好的起到高强度耐腐蚀的作用，良好的保持和稳定管道内部与外部环境的压力，不仅如此，在不稳定的酸碱环境中，也能很好的保证管道内部与外部环境的压力。在选择聚丙烯材料做管道时，该材料不易断裂避免了管道内部化工液体的流出，而且聚丙烯材料的密度小、材料轻便，方便了工人的施工和搬运。在耐久度和使用上，聚丙烯材料更耐用，而且购买时材料成本低，可以进行大批量的购买和使用。但是其中不好的一点是，聚丙烯材料容易出现老化的现象，长期受到外界影响下，可能会导致聚丙烯材料的功能减退。
2.4硫酸的管道
当管道运输具有腐蚀性的物质时，就要相应的选择能够抗腐蚀性的材料，这样才能延长使用寿命。这就需要在搭配材料的同时选择抗性材料以保证直接的运输中能够形成一定的保障，改善运输工作的实际效率。抗性材料能够在恶劣情况下得到使用，可以保证温度的变化，在进行材料选择的时候需要考虑相应的问题。普通的材料大多不能抵抗腐蚀性，硫酸浓度存在差异其腐蚀效果也不尽相同，这就需要管道选择中，要保持能够应对腐蚀的改变。普通材料需要控制流量，同时计算出腐蚀的承受情况，以准备好相应工作，以应对运输的实际需要。
2.5其他特殊材料运输的管道选择
化工生产中还会涉及到一些其他特殊材料的运输，这些特殊材料由于其不同的化学性质而呈现出不同的安全隐患，具有较大的差异性，所以对于这些材料的管道选择一定要十分谨慎，让这些管道的选择具有一定的针对性，符合化学材料的运输条件。比如一些非金属材料的应用，非金属管道材料应用是当下比较主要的发展方向，因为在其应用中体现出了极强的作用和价值，不仅能够保证化学材料的稳定性，还能预防因为化工材料巨大的压力或者高温带来的隐患，另外，这些非金属材料的选择也同要需要考虑其是否会和运输的化学材料发生反应。
结语
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，为我国发展有推动作用，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。本文从耐热材料、不同温度材料、特殊材料的选用入手对化工设计进行了探讨，以期对材料选用产生参考价值。
参考文献
[1]肖豪，王金苹.化工设计中的管道应力分析[J].化工设计通讯，2019,45(05):180~181.
[2]张兴波.化工设计过程中管道材料的选择[J].化工设计通讯，2019,45(01):71.
[3]范春芳.化工设计过程中管道材料的选用研究[J].化工管理，2018(02):182~183.
[4]米拉提汗.如何正确分析化工管道设计中的管道应力[J].化工管理，2017(24):187.
[5]吴坤.管道材料在化工设计过程中的选择[J].化工管理，2015(23):39.