摘要：随着中国经济的飞速发展和技术的持续进步，社会对化工设备设计质量提出了更加严格的要求，这使相关企业更加重视化工设备设计的质量管理。与此同时，在化工设备的设计中，必须合理选择设计材料和工艺，进而确保化工设备的质量和安全。此外，在具体生产环节中，企业还应根据具体情况合理使用化工设备，从而将企业的生产效率提升。
关键词：化工设备设计；材料选择；材料应用
前言：中国经济的迅速发展，促进了各行各业的快速增长。在国民经济的推动下，化学工业也在迅速发展。化工生产中最关键的设备是机械设备，机械设备在化工生产中的作用至关重要。因此，机械设备的维修是化工生产中最重要的环节。在化工过程链中，设备和管道暴露在强酸、强碱、高浓度氯离子、电石渣循环浆等大量的粗糙介质中，具有强腐蚀、强磨损的恶劣化学物理环境。本文重点分析了化工设备设计中材料的选择和应用的重要性，阐述了化工设备设计中材料的选择和应用的原则，分析了化工设备设计中材料应用策略，进而有效规避因为材料选择和运用不当等原因引起设备运行不稳定的现象。
1化工设备设计中材料选择与应用的重要性
在化工生产当中，化工设备是影响化工生产安全和质量的重要因素。在化工生产当中需要使用到不同的能源和物质，这些能源与物质都有自己的反应特性，在化工生产中将他们进行融合，在融合过程中可能会产生不同的反应。这时，如果化工设备的质量并不符合规定的标准，那么在化工生产当中就极易造成安全问题，对施工人员的人身安全和化工企业的经济效益造成影响。
因此，必须要注意化工设备的选材和应用，在化工设备设计环节当中，材料的选择非常重要，正确的对材料进行选择，合理的进行应用是保证化工设备具有高稳定性和安全性的关键所在。做好化工设备材料的选择和应用不但能够保证化工设备的质量，还能减少因化工设备故障而产生的生产事故，可以增强能源的利用率，为企业提高经济效益。
2化工设备设计中材料选择与应用的原则
在化工设备的设计期间，应按照相关标准来筛选材料，应将材料的筛选准则当成应用指南。选择原则对材料的筛选过程而言至关重要，它主要包括以下内容：
2.1安全性准则
对于化学设备，设备操作中的问题将导致重大的安全责任事故，因此，在化工设备的设计期间，有必要根据设备中各个系统的使用环境和需要的结构强度来筛选材料，以确保材料本身可以支撑设备的正常运行，同时支撑设备的稳定运行。 此外，安全性准则还包括设备建造过程，必须确保各种材料对施工人员的干扰最小，以使各种工人所处的工作环境是安全的。
2.2经济性准则
对于化学设备，在材料筛选期间可能会使用多种材料来确保设备的稳定运行要求，在这种情形下，需要筛选最经济的材料建造设备，与此同时在确保设备正常运行的前提下，减少建造设备的成本。
2.3稳定性准则
对于化学设备，所生产的产品和产品原料的腐蚀性非常高，因此在特定的材料筛选期间，有必要确保这些材料具备较高的耐腐蚀性，这提升了材料稳定性的要求。另外，在相关材料的使用期间，有必要确保各种材料的使用期限可以符合设备的使用时间要求，并且在根据相关系统对设备进行维修的基础上，可以在营业期内工作。
3化工设备设计中材料的选择
化工生产的应用工艺和生产流程都比较复杂，鉴于所采用的能源和物质成分，化工生产还具有一定的危险性。在大部分的化工产品生产过程中，都会产生有毒物质，这些物质会对生产设备造成不同程度的腐蚀，降低化工设备的使用寿命。在化工设备设计中必须充分的考虑这个问题，要对有毒物质的产生和对设备的腐蚀进行控制，避免因此而增加企业的生产成本，降低企业的经济效益。在化工设备材料的使用中，通常分为金属材料和非金属材料。
目前，金属材料中碳钢和不锈钢的应用比较广泛。碳钢具有较强的整体性能，资源丰富价格合理，在化工生产当中应用广泛。在腐蚀性不强的化工生产环境中使用效果良好，且能够在常温条件下抵抗一些腐蚀性较强的化工液体的侵蚀。不锈钢也是目前应用较多的化工设备材料，在化工生产当中会产生一些具有腐蚀性的活性气体，这些气体会对设备造成损坏，严重时甚至造成设备停运，使用不锈钢作为主要的化工设备材料能够有效的抵抗这种腐蚀，保证化工设备的正常使，还能有效的避免铁离子的污染。钛材料也是得到了广泛运用的金属材料之一，在化工设备生产当中较为常见。此外，合金的使用价值也相对较高，镍基合金对高温有较强的抵抗性。
非金属材料主要包括石墨、搪玻璃、玻璃钢和塑料材料。其中石墨的主要成分是碳，具有很多细小空隙，这些孔隙在被凝固物质浸渍时具有一定的密封性，但是石墨的密封性会根据环境而产生变化。当处于高温环境是，石墨的密封性会比较差，因此，应该更多的在低温环境当中使用石墨。石墨的坚固性不高，在使用过程当中应该注重使用环境的稳定性，尽量不要对石墨进行碰撞，会影响使用的效果和质量。搪玻璃实际是一种陪衬，通常都是在以碳钢为主体材料的设备当中被使用。搪玻璃具有良好的抗腐蚀性，在化工生产当中能够有效的抵御有害物质的侵蚀，但是搪玻璃的强度较弱，在使用当众极易因为碰撞发生损毁，在使用当中必须保证环境的稳定，且压力必须要低于10Pa。玻璃钢和塑料材料由于具有非常好的抗腐蚀性也广泛的应用于化工设备生产中，但是二者皆不适合在高温条件下使用，所以在使用当中必须要考虑设备的具体工作环境再进行选择。
4化工设备设计中材料应用需要注意的问题
4.1生产环境
在不同的化工生产环境当中，对化工设备的具体要求也各有不同。在化工设备设计中，必须要根据设备应用的生产环境来进行综合考虑，选择适用的材料来进行设计。对环境中可能会出现的腐蚀性物质、高温、高压等问题都要进行详细的调查和分析，要根据具体的环境，选择能适用的材料，这样才能保证化工设备不受环境因素的影响正常运行，延长化工设备的使用寿命，为企业节约成本。
4.2生产成本
化工设备的使用当中，抗腐蚀性的高低是关键问题之一，抗腐蚀能力越强，设备的应用越广泛。因此，在化工设备生产当中，抗腐蚀性能越高的材料制作的设备，使用寿命也就越长。但是效果越好的材料成本也越高，在化工设备设计当中必须要全面考虑企业的生产成本和设备的制作成本是否协调，要选择性价比高的材料进行生产。
4.3设计工艺
不同的材料具有不同程度能够的特性，其强度和抗腐蚀性都各有不同，因此在设计当中应该要根据不同材料的特质进行工艺流程的设计。应根据设备的特定功能和工作环境选择材料，与此同时对材料的科学使用实施设计。避免对某些特性的改善进行盲目追求，必须要依据材料的实用性来进行适应和筛选。
结束语：
化工设备的质量的优劣对化工生产的安全和质量有直接的影响，对企业的经济效益和企业员工的安全也有较大影响。在化工设备设计当中，必须要结合设备应用的实际功能、工作环境来进行材料的选择，一定要综合考虑成本、性能、特质，根据具体的需求来进行设计和生产。
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