化工设计过程中管道材料的选用分析

化工设计过程中管道材料的选用分析

胡子民

山东凯泰科技股份有限公司 山东青岛 266011

摘要：科技在快速发展，社会在不断进步，我国化工行业发展十分迅速，化工生产中的设计环节相当重要，为了能够全面提升后续化工生产的可靠性，需要围绕着化工设计过程中的各个环节不断细化，尽可能的避免因为某个环节出现问题而带来隐患，尤其是在管道材料选择过程中，更加需要引起重视，要切实的做好化工设计中的管道材料选择，防止之后的长期运行中管道出现破坏，给化工成产带来隐患。文章对化工设计过程中的管道材料选用进行了研究，对其选用原则进行了阐述。

关键词：化工；设计；管道材料

引言

在化工设计环节，最主要、基础的部分为挑选管道，其不但对公司的工作品质、工作效率具备影响，还对整个工艺流程的安全具备较大的影响。且在挑选化工管道材料环节，不但需要实现工程成本的降低，还需要确保管道的安全性，最大限度的提升应用管道的寿命，出于该因素，在选择管道材料中依旧为值得分析的主要问题。在选择管道材料环节，需要按照设计生产需求，和相关设计参数，挑选比较合适的材料，不但可以确保方案的精准性，还确保了生产过程中的稳定性。

1管道材料的选择原则

近段时间，我国更加的注重化工产业的发展，在设计中形成了较多的问题。其中最主要的问题为选择管道材料，怎样科学有效的挑选材料，确保其可以对多种运输物进行运输，发展为管道设计特别重要的任务。并且在应用选择管道材料环节，化工设计也持续产生革新和变化，国家在选择管道材料中也颁发了相关的使用政策、法规法律，在最大限度上降低了安全隐患、事故的产生。应用单位、施工方在选择管道材料中需要契合国家制定的《工业金属管道设计规范》。不但如此，应用单位、施工方在施工环节在检测管道过程中严谨的按照规定予以制作、安装，科学、合理的挑选恰当的制作管道的材料，保障可正常的开展运送工作，规避可能产生的安全隐患和事故。例如在针对容易爆炸、易燃物输送环节，需要特别的注重管道外、管道内压强的改变；在对较强腐蚀性的物品输送环节，一定不可以应用碳钢制作的管道予以输送，且还需要有效的对管道外、管道内的温度进行控制，规避由于过高的温度破坏了氧化膜，不利于保护。在挑选不同的管道材料过程中，需要严格的按照我国的相关法规和法律，进而确保管道制作的规范性、合理性，降低输送环节产生的安全事故和隐患，规避对环境的破坏、污染。

2化工设计中常见管道材料的选用

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对于硫酸管道选用的材料

在挑选管道材料环节，需要技术成员结合不同类别的运输材料科学、合理的挑选合适的材料进行管道的制作，需要充分考量易爆炸、易燃、腐蚀性运输材料，规避产生不必要的安全事故，形成隐患。针对较高浓度的硫酸，具备较高的管道要求。技术成员需要科学、合理的掌控外部、内部的压强和温度。例如在硫酸运输管道内，其温度维持在25摄氏度左右，规避管道之中的硫酸出于温度的改变产生化学反应。恰当的温度可确保硫酸在运送环节具备稳定的运送速度，确保在管道中实现匀速运输，并且硫酸还可以被长时间的在低温铁制管道中保存，在低温铁制管道中，硫酸可产生氧化膜且在硫酸表层附着，规避在管道运输环节硫酸体液和铁制管道表层形成腐蚀成效。倘若在管道运输环节，硫酸液体并不具备均匀的运送速度，有的时候速度快，有的时候速度慢，管道外、管道内的稳定、平衡会被破坏，造成铁制管道和硫酸液体形成接触且产生持续腐蚀成效。结合硫酸液体的特殊性，当下的设计不能控制管道之中液体流速，基于此，在制作、设计管道环节，倘若运送较高浓度、较低温度的硫酸时，可挑选碳钢予以制作，如果在高温中可挑选铸铁当作制作管道的材料，在输送低浓度硫酸过程中，可挑选塑料担当管道材料，确保管道之中的硫酸在运输环节其化学性、温度比较稳定，规避形成安全隐患。

2.4特殊介质管道材料

针对当前化工生产发展状况进行分析，其复杂性越来越高，涉及到的化工材料同样也越来越繁杂，其中如果涉及到一些特殊介质，同样也需要进行特殊处理，注重化工管道材料选用的协调性和适宜性。比如对于化工生产中比较常用的氧气，在运输过程中就需要严格把关，促使运输氧气的化工管道具备更强的致密度，确保其能够在后续长期运输中具备理想的稳定性，避免严重破损问题出现，其中不锈钢钢管和碳钢的应用就可以发挥出较强作用。当然，针对氧气运输过程中涉及到的压强同样也需要进行充分考虑，结合压强要求进行化工管道的恰当选择，提升化工管道的适用性，一般在压强过高时需要避免应用碳素钢，改用不锈钢管道材料，以提升高压下的稳定性效果。

结语

总而言之，在当下的化工生产和化学材料运输当中，需要严格注意管道材料的选择，一方面要注意其经济实用性，其次还要保证其环保性，这些因素是化工管道材料选择中需要首先考虑的。在化工设计方案中，需要根据不同的化学材料选取不同的管道材料，并进行科学合理的管道布置设计，全面保证化工设计能够具备较强的实效性，避免因为管道的使用不当而对化工的后期生产带来安全隐患，给化工企业带来较大的经济损失的同时，还会增大化工生产的危险性。

参考文献

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[3]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.