过程装备设计中材料的选择与应用

发表时间:2020/6/12   来源:《基层建设》2020年第5期   作者:袁浩锐1 姜炎松2
[导读] 摘要:现阶段,我国过程产业的发展速度十分迅猛,过程产业更是成为我国社会经济的主导行业,其直接决定了我国的经济发展状态,是我国财税的主要收入来源之一。
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        摘要:现阶段,我国过程产业的发展速度十分迅猛,过程产业更是成为我国社会经济的主导行业,其直接决定了我国的经济发展状态,是我国财税的主要收入来源之一。在实际的制造业中,其产值以及增值税的比例数值超过了50%。因此,我国需要注重过程产业的发展,就其材料的选择与应用进行探究,分析化工工艺等各项基础理论知识,实时开展工业生产的过程控制工作,每个单元都应当实现其功能,把各个单元设备连接在一起,构成过程装备。
        关键词:过程装备设计;材料;选择;应用
        一、过程装备设计存在问题
        从某种角度上来说,过程装备控制专业可以说是一门极具核心价值的技术手段,具有涉及知识范围较广且信息资源较为丰富等特点,并且具体应用期间还包含过程装备控制基础性理论知识、过程装备组成控制原理,及流量、压力、液体及物质成分等常见参数的测量方法和具体使用到的仪器设备等内容,需要相关制造人员能够切实提高自身重视程度。同时还应积极采用一些先进技术手段,如计算机自动检测技术和过程控制典型等,进而帮助过程装备控制人员不仅能充分掌握过程装备控制相关理论知识,还要在此基础上切实提高自身实践操作能力,善于提出问题、解决问题及分析问题。
        二、过程装备设计材料选择要点
        1、材料载荷种类
        在实际的过程装备设计工作中,其内部的零件数量以及种类都比较多,这很容易使得大部分的零件无法维持一个正常的工作状态,机械材料的外载荷水平也会随之受到影响。除此之外,机械零件发挥出的性能可以在一定程度上处理好失效等的问题。在选择材料时,应当对该材料的载荷水平以及材料的应力总量进行精确的评估,同时设置好评估的标准数值。如果外荷载对机械材料各个部件产生了不良的影响,那么其就会产生弯曲扭转等的问题。所以,应当使用中碳钢调质以及低碳钢渗碳等方式去抵御载荷对其所产生的影响,不断地完善其所开展的加工内容。选择性能较为均匀化的部件以及材料,让机械设计工作可以更为顺畅的进行,实现优质的目标。
        2、碳素钢以及合金钢设计材料
        过程装备设计所使用的材料具有多样化的特性,碳素钢以及合金钢材料的加工性能比较好,且该材质的性价比较高,所以,碳素钢以及合金钢设计材料被广泛应用于我国的过程装备行业之中。基于该材料特征,倘若外荷载影响显著、零件截面标准较高,同时需实施必要的淬透加工,则可优选合金钢材料,除此之外的状况还应将碳素钢作为首选设计应用材料。
        三、防腐蚀设计
        金属容易与较多的物质和液体进行反应,所以在设计的过程中,要考虑到防腐情况,所以在整个设计过程中,考虑到机械设备的问题,可以从多方面进行改变,第一即是更换相关材料,在机械设计和制作过程中,更换传统的生产材料,使用全新的材料,提升整体的防腐蚀性,第二即是在生产过程中,进行整体的设备安排,建立防护和保养计划,对相关材料进行整体的保护。例如咬边就可能会导致出现应力集中,其凹陷边也可能会形成夹缝,而焊接瘤不仅会造成应力集中,还会致使焊瘤与母材之间形成一定的夹缝,会造成较为严重的腐蚀现象。例如常用的Q235钢,在浓度较高的腐蚀性介质中,其腐蚀速度快,即使对设备采取防腐涂漆,也容易造成漆膜出现局部脱落或是划伤,致使其腐蚀面积不断扩大,极大降低了使用寿命。因此,化工企业通常选择一些具有耐腐蚀性能的普通低合金钢作为机械设备的制造基材。


        四、过程装备控制技术在设计应用中的实施优化措施
        1、加强过程装备控制人员实操能力
        根据当前实际情况而言,为使过程装备控制效果达到最佳,很多相关部门已经开始关注过程装备实践操作,并且在此方面不断加大资金投入力度,陆续购进大批先进实验设备,以此提供过程装备控制人员提升自身实操能力的操作平台。同时,基于此,还要有效结合理论知识与实践操作能力,不断深化过程装备控制人员在理论方面的掌握程度,要求做到可以熟练地应用各项专业设备,这样就可以不断提高自身能力。主要采取的措施有以下3个方面。
        (1)定期展开培训教学,培训内容不仅需要一些理论知识的教学,还应该包括实践操作能力的教学,即在理论教学的过程中穿插一些实验课,通过实验课来加强理论知识教学效果。
        (2)因为过程装备控制技术在实施过程中需要具有一定实践平台配套性优势,也就是在进行实践操作的过程中,必须要有先进的仿真控制软件作为辅助软件,这样不仅有利于过程装备控制人员熟练地操作自动化控制系统与手动控制操作系统,还可以培养相关学习人员利用自动化控制方式解决实际问题的能力,不断完善控制水平。
        (3)尽管当前阶段过程装备控制技术在发展中已经得到了很大程度的完善,但从整体而言,还存在比较多的问题,包括实际操作流程不规范、设计偏差较大等,这些问题的存在都会对过程装备控制技术的应用造成一定影响。因此,就要求过程装备控制人员一定要不断强化自身设计应用能力,具有自行发现并解决问题的能力,提升综合制造能力,为过程装备控制技术的应用效果发挥至最佳打下坚实的基础。
        2、加强理论研究与人才建设
        从某种意义来说,过程装备与操作人员之间是相互协作的,操作人员必须要充分发挥自身能力来进行科研探索,只有这样才能够让过程装备控制的研究和理解力度不断加深。伴随科研成果的不断深化,过程装备控制技术水平必然会得到很大程度的提升。此外,因为过程装备控制领域为前沿领域,所以通常情况下,在工业发展中属于投入力度比较大的一个领域,尤其是在经济发展迅猛的今天,在过程装备控制领域投入的人才数量日益增加。因此,过程装备控制相较于其他领域而言,在发展前景上会更好一些。同时,就过程装备控制工作人员而言,还必须要深刻理解相关研究内容,充分理解过程装备控制中的两项重点内容,包括设备与控制,并且也要意识到过程装备控制属于有机整体,通常情况下会考虑的因素包括装备规模、装备材料、装备结构与安全可靠性,这样才可以有利于监管整个运行设备,有效落实好过程装备控制相关的工作。
        3、辅助性手段
        过程装备控制技术在实施过程中,若内部工作人员面对个别问题时无法解决,那么需要合理地借助外界力量帮助解决,可聘请外部专业人士一起探讨过程装备设计制造方案,这样不仅可以使装备控制人员更加理解自身工作内容,而且还可以借助外界力量来使制造方案变得更加科学,提高过程装备的设计应用水平。
        结束语
        过程设备材料的选择以及使用对过程产业的发展来说具有极大的影响,材料的品质会直接决定其所制备产品的安全可靠程度。在过程装备设计的过程中,必须要对各类材料的选择以及使用进行分析,选择优良品质的材料,综合多方面的因素,对材料的机械性能以及工艺性能等方面进行分析,使用知识系统、失效指标等形式去选择材料,同时完成过程设备设计的材料选择以及使用的各项工作,最大限度地提升设备设计的品质,提高工业生产的质量以及效率。
        参考文献:
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        [2]李光霁.浅谈机械专业《过程装备专业制图》课程的教学改革[J].广东化工,2014(19).
        [3]孙铜生.面向应用型人才培养的过程装备制造工艺教学方法研究[J].赤峰学院学报(自然科学版),2016(4).
        [4]刘利军,冯定,周志宏,等.过程装备与控制工程专业课程设置调查分析[J].广州化工,2014(12).
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