蒋安华
重庆化工设计研究院有限公司 重庆市400039
摘要：本文首先阐述了化工设备设计材料方面亟需解决的问题，论述了化工设备设计材料选择原则及选择指标，接着分析了化工设备设计的材料选择，最后对化工设备材料安全对策进行了探讨。
关键词：化工设备；设计材料；选择标准；安全问题
引言：
对于化工企业来说，要想实现化工设备的稳定运行和正常生产，必须高度重视化工设备材料的选择，根据实际情况科学选材，并做好相关的后续工作。只有这样，才能最大限度地提高化工设备的工作效率，这也是提高企业经济效益的关键。
1化工设备设计材料方面亟需解决的问题
在可持续发展的背景下，节能、生态、环境保护和环境友好等可持续发展方针被纳入国内所有行业的实际生产、生产、运营和企业发展。近年来，这种情况已成为各行各业企业的趋势。把可持续的思想融入机械制造业，是制造业领域企业在发展过程中迫切需要解决的主要问题之一。
一方面，在制造过程中，机械制造企业需要考虑化工设备的生产成本、工作性能和生产效率与自身经济效益的挂钩；另一方面，化工企业在应用化工设备生产相应产品时，需要考虑化工设备的生产效率、工作性能和环保性。
2化工设备设计材料选择原则及选择指标
2.1节能与环保性能的统一
随着社会经济的发展，对资源的需求越来越大，其中许多资源被大量用作化学物质的材料，其中一些由于过度摄入而变得相对薄弱。当前资源消耗与经济增长之间存在冲突。如果只追求经济而忽视环境保护，会极大地影响人们的生存，为此，在化工设备材料设计和环境保护方面必须充分考虑节约。只有将能源效率和环境友好性结合起来，才能实现可持续发展，这也有助于设备生态文明。在设备铸造模具的工作中，将材料的环境可持续性放在最高优先地位，整合相关的环保思想，在实践中不断完善设备设计流程。
2.2材料选择的参考指标
在化工设备的设计选材过程中，必须充分考虑节约成本，此外，还要注意环境保护。只有实现节能与环保的深度结合，才能实现可持续发展，这对良好的生态文明设备也具有重要意义。在设备铸件的操作中，应高度重视材料的环保性，结合相关环保理念选择和使用材料，并在实践中不断完善机械设计流程。
3化工设备设计的材料选择
3.1合金钢与碳素钢
选择设备材料时，请注意机械零件在操作过程中的化学、物理和机械性能的特殊要求。在这种情况下，应考虑设备的安全性、经济性和可操作性。碳钢在成本、处理能力和操作技术方面具有巨大优势，因此在实践中得到广泛应用。但是，对于碳钢，由于零件强度和强度较低，很难变形中间形状和上部。因此，艰苦工作的实施并不容易。因此，碳钢施工材料的选用受到相当大的限制。研究发现，在碳钢中添加了一定程度的合金，以产生能有效解决这些问题的合金。与碳钢相比，合金钢在强度和强度方面优于前者。同时提高了构件的稳定性和耐热性。因此，在设计零件时，如果外部负载较重或存在较大的断面，则需要对零件进行硬化，以便选取合金钢。
3.2荷载材料
选取设计材料时，典型机械设备会在零件表面具有均匀外力的几种情况下使用负载材料。在这种情况下，选择材料时必须考虑拉伸和压缩特性，零件横截面上存在外部载荷，并且零件横截面上的力是平衡的。如果材料性能均匀分布，则可以在设备制造过程中执行更高级别的操作。在其他情况下，零件旋转是由外部载荷引起的。在这种情况下，应力集中在材料表面上，并反映出零件与机械材料表面特性直接相关的影响。如果要求材料承受载荷，必须经过中碳钢调质或低碳钢渗碳处理，这样产品才能有足够的质量。
3.3可回收型材料与循环利用材料
金属材料是选择化学合成的设计备选方案的关键，金属材料主要包含金属元素或构成金属元素的金属特征材料，例如纯金属、金属合金等，其中有一百多种金属，因此金属不易回收和编目。在机械设计中，单一合金可用于材料选择，不仅可以更轻松地分类，还可以提高配件的重复使用和重用。
4化工设备材料安全对策
4.1对设备结构设计进行优化
优化设备设计时，应从设备结构的合理化和科学化入手，注意以下几点:第一，化工厂必须具有较高的耐腐蚀性，以确保所用机械设备的安全性和连续性。这是确保化工机械满足化工行业生产需求的基本要求；第二，在设备设计时，应充分考虑零件的整体稳定性、韧性和质量，以防止零件的腐蚀影响整个机构的运行。机械设备出现腐蚀问题时，应确保早期诊断、更换或腐蚀处理。尽可能不操作有腐蚀问题的机械设备，以避免发生安全隐患。
4.2对设备工艺设计进行优化
设备设计中必须选择防腐技术，提高机械的腐蚀性能，一些机械设备比较复杂，另一些则有明显的凹陷和穿孔，允许轻微的腐蚀物质积累。还要确保这些部件的保护有效，不能忽略对这些部件的保护。为防止这些零件的腐蚀，化工设备的工艺质量可通过以下方式在设备设计中得到提高:
(1)简化设备的整体结构。在设计机械和化工设备时，要保证零件尽可能采用相同的材料，在装配零件时，要保证零件之间的紧密连接，防止产生裂纹。
(2)避免坑洞设计。在设计过程中，如果有凹孔，很容易造成水蒸气在这里积聚，在设计时，如果这些坑必须存在，应设计一个排水系统，以确保坑内的水蒸气能及时排出。
(3)在机械设备表面涂覆防锈保护层是提高化工机械设备防腐性能的重要措施之一。可以部分延长机械装置的使用寿命。选择防腐时，请务必选择高质量的防腐涂料，否则会影响防腐乃至设备本身，并加快设备的腐蚀速度。
(4)避免缝隙腐蚀问题。空隙是易受腐蚀的化学机理的重要组成部分，因此，必须确保零件的有效腐蚀。例如，可以执行以下操作:通过在焊接过程中有效应用双侧、连续对接接头来提高焊接质量和防止腐蚀。
(5)确保焊接工作的连贯性，焊接机械时，不得任意中断焊接。确保焊接的连续性，以解决焊接质量问题。
4.3选择耐腐蚀的材料
化工装置的运行环境与传统机械设备有很大不同，化学工业设备通常位于化学工业公司的生产车间，受车间水蒸气和腐蚀环境的影响，导致化学反应。所以化工设备是非常容易被腐蚀的。一旦化工设备的部件被腐蚀，不仅会影响设备的外观，还可能导致机构内部部件失效，部分影响化工企业的生产效率，此外，腐蚀的机械还在继续运行，可能导致安全事故。为此，机械材料的设计应充分考虑到材料的耐蚀性。化工装置的材料设计中，应选用耐腐蚀材料，以防止使用这些设备时出现腐蚀问题对生产力和生产安全产生影响。同时，机械设备在运行过程中必须受到相应的腐蚀防护措施的保护，以延长机械设备的使用寿命，降低企业的设备成本。
结束语：
综上所述，化工设备设计材料的标准和选择是化工机械制造企业贯彻可持续发展理念的重要途径之一。但是，化工设备制造企业在所选材料的应用过程中，还应注意设备的防腐、防锈和防潮，以便更有效地保证所制造的化工设备运行的可靠性。
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