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化工工程设备管道与材料优化设计 摘要：管道材料是化学工程中最基础、最重要的环节，它的好坏将影响整个工程的整体质量和进度。因此，在这一环节上，也就是对整个化学产品的设计品质进行严格的检查。由于化学管线的实际应用价值较高，因此选用符合化学原理的管材，不仅节省了大量的资金，而且还能降低由于材质不合理或不匹配造成的各种问题。为此，本文从化学工程设计中的管材选用出发，就有关的安全问题和原理问题进行了深入的讨论与分析。 关键词：化工工程；设备管道；材料优化设计 1在化工设计过程中管道材料选择的基本原则 1.1注重管道材料的安全性和合格性 化学产品的选择是确保化学产品品质的最根本方法，因此，在选择化学产品时，必须对有关材料进行安全性、合格性检验，以确保后续产品的正常进行。化工行业的生产设计步骤繁琐而复杂，要保证项目的整体质量和影响范围的稳定，是一项艰巨而又艰巨的工作，而要做到这一点，就必须要从基础材料的选材入手，在实际工程中，必须选用与化工行业有关的材料，以保证工程的顺利进行。若选用不相配的物料，会造成大量的有害化学物质泄露，从而使其管路的基本功能荡然无存。因此，选择合适的、更实用的管材，既能降低成本，又能确保管道的安全性。 1.2注意对管道材料选择的经济问题 化学设计要有最基础的投资和最经济的应用领域，所以在化学产品的设计中，经济上也是一个重要的因素。管道材质的选用，不能因安全性的考量而盲目?高其投资成本，也不符合相关化学设计的相关要求，既要确保安全，又要考虑其经济性。在实际选用管材时，要做好市场调研，既要注意到有关企业的管材生产状况，又要注意价格的不合理，要尽可能地选用具有较高性价比的管材。 2化工设计过程中管道材料类型 2.1抗腐蚀管道材料 在化学生产中，经常要用到高浓度的酸性化学原料，所以，在选材、选材、施工等方面，都要考虑到与之相关的防腐性能，例如，在输送腐蚀性强的化学原料时，管路的温度最好是25℃，以保证化工原料的储存条件，同时也可以防止温度和化学反应等因素的影响。对于此类具有强腐蚀性的化学原料，可以选用低温的铁管，以保证其长时间内的低温，从而为化学原料提供更好的储存空间。另外，在材料的表面还能形成一层氧化膜，从而起到防护作用。 2.2抗低温材料 由于化学制品在运输过程中，常常会与一些特殊的化学制品发生接触，因此，在输送过程中，必须对输送管道的材质进行严格的限定，以保证其在安全的条件下进行输送，从而不会被外界所污染。由于采用这种材料制造的管材可以在-20摄氏度以下工作，而一般的铁塑钢管只能在0℃以下工作，所以可以选择-40℃的合金钢管，它的稳定性更好，在低温下的工作性能更好。 2.3抗高温材料 与低温化学品一样，高温化学品在化工运输中尤为普遍，所以，在一般化学制品的设计中，都会涉及耐高温的管线的设计，所以在选择管材时，耐高温是很重要的一项。在高温下使用的化工管材，不仅要具备良好的抗高温能力，还要具备一定的抗氧化、抗腐蚀能力。高温钢管因为其稳定性好，尤其是耐高温，所以在实际操作中，它可以被用来运送高温度的化工产品，同时还具有一定的抗腐蚀、抗氧化能力，因为在运输的时候，管子的表面会形成一道保护膜，防止其受到化学腐蚀。 2.4做好氧气运输管道的选择 氧气是一种较为重要的原料，在工业生产中起着举足轻重的作用。为了提高运输的可靠性，防止发生爆炸，必须对管线进行严密的检查，防止氧和其他气体的混入。同时要注意对管材的材质进行调查，防止因压力过大而对管材造成的影响。 3化工工程管道材料设计控制要点分析 3.1耐温管道材料 在化工管线的使用中，经常会输送大量的化学成分，这些物质对管线的性能要求非常高。其温度是其最重要的参数，在具体的设计中应着重分析其材质的基本变化，并对其进行合理的设计。而碳素钢的最高温度是425℃，在这个范围内，碳素钢就会出现黑色，为了避免出现墨化问题，必须要在碳钢中加入适当的金属稳定剂。在化学液体自身温度高于其自身极限温度时，应采用适当的沸腾钢和碳素类稳定钢，以确保其安全。在具体的设计中，管子在低温条件下使用的材质是12级钢，耐高温的最低温度是-40℃；当输送介质温度低于-20℃时，管材必须根据相关规范进行相应的试验和分析，以保证其符合相关规定。 3.2对于硫酸管道选用的材料 在选用管材时，相关技术人员要根据不同的材料输送介质，对管材进行加工，要充分考虑易燃、腐蚀性很强的物料，以防止出现安全隐患和不良事故。对于高浓度的硫黄，要有一定的管理标准。相关技术人员要对管线内外的压力和温度进行合理的控制。如果是在输送硫酸的管道中，它的温度要控制在25摄氏度，这种材料应该满足相应的标准压力水平。要在长时间内维持在0.25MPa的压力下，能够经受1.6mm腐蚀的加工。一旦使用一般的镀锌钢管作为输送硫酸盐的管道材料，在运输时必须保证一定的硫酸