化工装置管道材料的设计及应用

化工装置管道材料的设计及应用

周福安 李明 任洁 叶海斌

浙江浙大水业有限公司，浙江杭州 310000

摘要：近年来，我国的化工行业有了很大进展，在化工行业中，装置管道的应用十分广泛。管道材料的设计及应用对化工装置的质量影响非常大，所以化工装置必须要做好管道材料设计的问题。本文首先分析了化工设计过程中管道材料的应用背景，其次探讨了管道材料选择的原则，最后论述了管道材料选择依据以及化工装置管道材料的设计及应用，以供参考。

关键词：化工装置；管道材料；设计；应用

引言

化工装置管道运输的介质呈现出明显的特殊性，因此在发展过程中应合理进行控制，优化现阶段的管道材料设计环节，充分发挥出设计优势，保证管道的整体设计性，降低管道发生破裂的概率，以避免发生安全事故，因此在发展过程中应积极的创新，实现科学化的设计以管理，在处理过程中遵循相关的标准与规范，提升匹配性，进而满足现阶段的发展需求。

1化工设计过程中管道材料的应用背景

调查发现，在化工设计和生产中，管道是引发化工事故的主要因素，材料质量更是其中的关键。这就要求相关的工作人员在开展化工设计工作中，不仅要注意环境的复杂性，还要综合考虑到材料本身的特性，然后结合具体的情况，选择高质量的材料。耐火管道材料是化工设计过程中的主要材料之一，其本身具有非常高的温强度，氧化性也非常好，这种材料在工生产中的应用，可以避免高温气体和液体对生产过程中的应用。如果在化工工艺专业上分析，影响其设计质量的主要因素，就是对管道材料的合理选择，需要结合当前化工企业的发展情况，加强对管道材料的研究，从而进一步优化化工设计过程。

2管道材料选择的原则

一般来说，后视图必须具有设计，制造，电焊，热处理工艺，检查和可用性等多个过程，才能满足后视图设计的要求。其次，管道原材料的选择必须符合材料标准。由于管道材料与其他材料不同，它们具有一定的独特性，必须保证危险化工品运输过程的安全性。最后，管道材料的选择必须满足对于特殊化工物品的运输条件。在进行不同化工物品的处理时，选材料必须与运输条件保持一致。例如，在进行腐蚀性物品运输的过程中，必须着重考虑腐蚀的范围和条件，提高实际的耐腐蚀效果。在运输对温度具有要求的材料的过程中，必须对温度进行冲击测试，以确保材料的合理性利用。

3管道材料选择依据分析

管道材料的选择需要注意以下因素的影响：（1）介质特点：主要表现为毒性、易爆性、易燃性以及腐蚀性的特点，主要是因为介质具有这些腐蚀作用，如氧化、氢腐蚀、H2S腐蚀以及氧腐蚀等等反应造成。（2）介质的工作参数分析：主要是设计的温度及压力两方面的参数影响。（3）管道材料的选择需要综合考虑材料的各种性能因素，包括力学性能以及物理、化学性能，还有材料的焊接性以及机械性能等方面因素。此外，材料的选择还要注意其经济性以及存货情况方面的影响。

4化工装置管道材料的设计及应用

4.1合理设计化工装置管道

由于化工生产中的物质具有易燃易爆性等特点，更会对周围的环境带来比较严重的影响，其污染性是非常强的。因此，在对管道设计时，不仅需要做好其中的安全设计工作，还需要对管道材料进行合理化选择，将发生事故的概率降到最低，实现对化工装置管道的合理化设计，预防设计不当或者是设计错误给生产带来安全隐患。需要注意对管道进行合理化布置，其管道连接除了需要进行法兰连接外，还需要选择焊接方式，对管道上的小口径分支管进行有效的焊接，然后积极采用管接头和主管有效连接的方式，预防管桥上的输送液对其质量带来的影响。同时，工作人员还需要控制腐蚀介质对管道质量的影响。在处理事故时，还需要注意紧急放空、消防蒸汽和消防竖管等工作，结合实际的化工设计情况，布置明显和易于开启的管道的结构的，注重对材料的合理化检测，实现对管道材料的合理应用，将其送到现场后，还需要对材料进行综合性检验，提高材料的质量。

4.2科学选用设计标准

设计标准的选用也是管道材料管理过程中需要注意的要点内容，对于项目施工质量以及管道材料成本控制方面有着一定影响。因此，在进行设计标准选择的过程中，需要结合化工项目的实际情况，进行全面、综合分析，确保设计标准的选择科学、合理。在项目决策阶段，设计标准不仅关乎项目当中各相关专业（工艺、配管、设备、仪表、给排水、外管等）设计的协调与统一，还关系与其他装置的对接。除此之外，不同的设计标准体系，其费用控制情况也会有较大的不同。

4.3氧气管道材料

对于用于运输O₂的化工管道，原材料通常来自不锈钢板或碳钢。这种管道的压力和温度是根据方案设计的。在大多数情况下，它们是GC2II型高压容器。因为O2作为一种助燃气体，它与其他蒸气以不同的比例混合，再加上外力的影响，会引起爆炸现象，这很容易造成非常严重的生产安全事故，因此要非常小心选择初始材料时。选择O2管道材料的重要考虑因素包括以下要素：一个是O2的标准压力，另一个是O2产生的水量。在0.35-0.58MPa的标准压力下，通常选择碳钢作为管道材料。对于具有较高压力水平的管道，通常选择不锈钢板作为原材料。另外，碳钢材料的直径必须超过管道直径的4倍，并且长度必须超过1m，以防止弯曲，否则很容易引起生产安全事故。在管道零件的水平上，通常选择半弯头。半弯头的直径应超过管道直径的6倍，并且焊接过程应进行拼接。选择截止阀材料时，应根据特殊的标准气压标准选择不锈钢制成的截止阀。

4.4对于盐酸管道选用的材料

在高浓度类的盐酸材质运输过程中，要尽量选取聚丙烯管道材质，该类材料具有一定的防腐性，可以更好的把持管道内外环境压力的稳定性，同时在盐碱不稳定的环境下，能够更好的保证管道内外的压力。在选择聚丙烯管道材质时，不易断裂还能够更好避免液体外流，其还具备密度小，自重要轻便，便于人们搬运与施工等特点。在耐久度与应用功能方面，聚丙烯更具备耐用性，该类材料成本低，可以进行购买与应用。但该类材料容易老化，一旦受到来自外界因素的影响，就会降低材料自身的功能。

4.5加强对管道机械的合理选择

在对这种材料进行选择时，需要在保证管道合理性以及其具有足够柔性的基础上，对其进行有效选择。在对高温和大口径管道等管道材料进行连接时，需要满足设备制造商的要求，结合化工设计过程的实际情况，应用往复式压缩机，在对其进行接管时，不仅需要考虑柔性外，还要进行脉冲振动的分析，预防振动等因素对设计质量的影响。

结语

综上所述，在当前的时代背景下，化工装置管道材料的设计应用过程中，应明确其性质，充分考虑各种因素产生的影响，深入进行分析，以保证管道的合理性，延长管道的使用寿命。因此在进行选择过程中，应积极进行合理的设计，考虑各种经济性因素的影响，以满足发展需求，加强现阶段的控制，以实现全面发展，科学地进行管道材料管理，实现全面的控制，为各项工作的有效开展奠定良好的基础。

参考文献

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