化工设计过程中管道材料的选用分析

孙东峰 卫立功

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1 化工设计概述

1.1 预处理

在化工设计中要根据原材料的性质特征、化工设计处理设备等因素进行原材料的研磨以及提取处理，保障其符合设计标准要求。加强对原材料的预处理才可以有效提升化学反应速率与效果。

1.2 设计合适的化学反应过程

化学反应过程是化工设计的关键内容，对于化工转化速率以及化工设计成品来说有着决定性的影响。在设计中为了有效的减少化学反应中产生的副反应问题，在设计中要综合化学反应条件、原材料以及催化剂种类、温度等因素进行合理的设计分析[1]。

1.3 化工成品的处理

通过化学反应获得的成品要根据要求进行处理，及时剔除杂质，保障其符合标准要求。对此，要根据成品的产品质量要求进行萃取、蒸馏处理。

2 化工设计过程中管道材料的选用基本原则

化工装置中的管道犹如人体的血管，管道是化工装置的重要组成部分。管道是由管子、管件、阀门、管道上用的小型设备等管道组成件连接成的输送流体或传递压力的通道，化工装置中涉及到各种介质的输送，其操作参数千差万别、危险性也有很大差异，确保管道安全运行的关键是管道的选材。化工装置中管道输送的介质很复杂，不同性质的化学品对应的管材也有所不同，同一种化学品不同操作条件对应的管材也有差异，例如：输送的化学品具有易燃易爆、腐蚀性、氧化性等特性，或一种化学品兼有几种危险特性，因此化工装置管道材料选择应遵守如下原则现行的标准规范；管道级别、设计温度、设计压力、介质特殊要求等设计条件；管道材料的耐腐蚀性能、加工工艺性能、焊接性能；经济合理性。只有在全面分析、综合考虑各种影响因素下才能做出科学、合理地管材选配，也才能真正意义上发挥管道材料的功能和作用。

3 化工设计中管道材料的选用

挑选化工设计管道材料特别的重要，在材料选择环节，需要按照行规予以挑选，并且需要充分考量材料的差异性。在挑选管道材质层面，需要从比较繁杂的外部环境切入，例如试验、筛选材料、检测，并且注重安全性能，予以化工设计。需要秉持试验先行的基本原则，充分考量到并不完善的选择化工管材的经验，为确保顺利的开展运输工作，需要在参数需求完善的环节，不断试验，获得指导意见之后对设计材料的挑选方案进行确定。对化工材料而言，出于其具备腐蚀性导致在运输环节拥有危险性，在挑选管道中需要对材料性质予以分析和研究，进而可匹配运输的相关需求，确保运输的真实效率。在材料挑选的综合层面切入，分步骤、路段、类别的落实，对试验数据进行详细的记录，不断的进行总结和筛选，最后实现最好材料挑选的确定[2]。

3.1 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处于温度的改变产生化学反应。有效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。

3.2 对于盐酸管道选用的材料

在针对高浓度盐酸运输环节，在选择管道材料中可使用聚丙烯材料，聚丙烯材料具备较强的耐腐蚀性，优良的稳定和保持管道外、管道内的环境压力，并且在不稳定的酸碱环境下，可很好的确保管道外、内的环境压力。在挑选聚丙烯材料担当管道材料时，其不容易产生断裂规避了化工液体的外流，且聚丙烯材料比较轻便，具备较小的密度，便于工人进行搬运和施工。在应用和耐久度层面，聚丙烯材料更加的耐用，且材料的购买具备较低的成本，可大批的进行使用和购买。但该材料可产生老化的情况，长时间的遭受外界的干扰和影响，降低了材料功能性。

3.3 对于氧气管道选用的材料

在挑选对氧气运输的材料中，普遍应用碳钢、不锈钢材料进行管道的制作。且在运送氧气的管道设计中均应用良好抗压性的材料。氧气可燃烧，搭配不同的气体，可在摩擦中形成爆炸的情况，具备较大的安全隐患，对工作人员的安全具备一定的影响，基于此在挑选运输氧气材料中需要特别的仔细，在材料挑选中，考量管道中氧气的流速、压强[3]。

3.4 其它特殊介质运输管道材料地选用

化工生产环节必然会牵连其他特殊类型的介质，其性能具备较大的不同，需要在挑选材料中挑选针对性的理想型，契合对材料运输的基本需求。例如针对非金属管道材料的使用为当下特别重要的存在，在目前的运用中PP 管就呈现出较强的应用价值，可良好的保障化学材料的稳定性，规避其出于压力、温度产生的隐患问题，但在选择该非金属材料过程中也需要充分考量其能不能和化学材料形成反应。

4 结语

综上所述，管道选材是化工设计中最为关键、基础的内容，管道选材直接影响化工设计质量，是关系到化工企业工作效率以及工艺流程安全的重要环节。在化工管道选材中要根据实际状况合理的设计分析，不仅要减少工程成本，也要切实保障管道的安全性，延长管道的使用寿命。对此，要根据化工设计的实际状况科学合理的进行管道选材。