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文档简介
化工设备基础
培训课程主讲教师张祥兰授课计划化工设备基础第一讲化工设备基础知识第1章化工设备基本知识
1.1化工生产对化工设备的基本要求1.1.1化工生产的特点1、生产的连续性性强为了提高生产效率,节约成本,化工生产过程一般采用连续的工艺流程。2、生产条件的苛刻性化工生产的特点:高温、高压、易燃、易爆、剧毒、强腐蚀性等。3、生产原理的多样性4、生产技术含量高专业复合,化、机、电一体化的发展势态。1.1.2化工生产对化工设备的基本要求1.安全性能要求足够的强度——抵抗破坏能力
良好的韧性——断裂前吸收变形能量的能力
足够的刚度和抗失稳能力——抵抗变形能力和保持原有平衡状态的能力
良好的抗腐蚀性——金属与周围介质发生化学或电化学作用而引起的破坏
可靠的密封性——防止介质泄漏的能力。
2.工艺性能要求工艺指标如储罐的储存量、换热器的传热量、反应器的反应速率、塔设备的传质效率等。生产效率高、消耗低化工设备的生产效率用单位时间内单位体积(或面积)所完成的生产任务来衡量。消耗是指生产单位质量或体积产品所需要的资源(如原料、燃料、电能等)。3.使用性能要求结构合理、制造简单运输与安装方便操作、控制、维护简便4.经济性能要求
在满足安全性、工艺性、使用性的前提下,应尽量减少化工设备的基建投资和日常维护、操作费用,并使设备在使用期内安全运行,以获得较好的经济效益。简单地说既安全又经济
1.2化工容器结构与分类
1.2.1化工容器的基本结构1.2.2化化工工容容器器与与设设备备的的分分类类1.按按压压力力等等级级分分按承承压压方方式式分分类类,,化化工工容容器器可可分分为为内内压压容容器器(())外外压压容容器器(());;内内压压容容器器又又可可按按设设计计压压力力大大小小分分为为四四个个压压力力等等级级低压压((代代号号L))容容器器0.1MPa≤≤p<<1.6MPa;;中压压((代代号号M))容容器器1.6MPa≤≤p<<10MPa;;高压压((代代号号H))容容器器10MPa≤≤p<<100MPa;;超高高压压((代代号号U))容容器器p≥≥100MPa。。外压压容容器器中中,,当当容容器器的的内内压压小小于于一一个个绝绝对对大大气气压压((约约0..IMPa))时时又又称称为为真真空空容容器器。。2.按按原原理理与与作作用用分分①反反应应容容器器((代代号号R))主主要要是是用用于于完完成成介介质质的的物物理理、、化化学学反反应应的的容容器器。。如如反反应应器器、、反反应应釜釜、、聚聚合合釜釜、、合合成成塔塔、、蒸蒸压压釜釜、、煤煤气气发发生生炉炉等等。。②换换热热容容器器((代代号号E))主主要要是是用用于于完完成成介介质质热热量量交交换换的的容容器器。。如如管管壳壳式式余余热热锅锅炉炉、、热热交交换换器器、、冷冷却却器器、、冷冷凝凝器器、、蒸蒸发发器器、、加加热热器器等等。。③分分离离容容器器((代代号号S))主主要要是是用用于于完完成成介介质质流流体体压压力力平平衡衡缓缓冲冲和和气气体体净净化化分分离离的的容容器器。。如如分分离离器器。。过过滤滤器器、、蒸蒸发发器器、、集集油油器器、、缓缓冲冲器器、、干干燥燥塔塔等等。。④储存存容器器(代代号C,其其中球球罐代代号B)主主要是是用于于储存存、盛盛装气气体、、液体体、液液化气气体等等介质质的容容器。。如液液氨储储罐、、液化化石油油气储储罐等等。3.按按相对对壁厚厚分按容器器的壁壁厚可可分为为薄壁壁容器器和厚厚壁容容器,,称为薄薄壁容容器或称称厚厚壁容容器4.按按支支承形形式分分当容器器采用用立式式支座座支承承时叫叫立式式容器器;用卧式式支座座支承承时叫叫卧式式容器器。5.按按材材料分分当容器器由金金属材材料制制成时时叫金金属容容器;;用非金金属材材料制制成时时,叫叫非金金属容容器。。6.按按几几何形形状分分按容器器几何何形状状,可可分为为圆柱柱形、、球形形、椭椭圆形形、锥锥形、、矩形形、方方形等等容器器。7.按按安全全技术术管理理分《压力力容器器安全全技术术监察察规程程》采采用既既考虑虑容器器压力力与容容积乘乘积大大小,,又考考虑介介质危危害程程度以以及容容器品品种的的综合合分类类方法法,有有利于于安全全技术术监督督和管管理。。该方方法将将压力力容器器分为为三类类。(1))第三三类压压力容容器具有下下列情情况之之一的的为第第三类类压力力容器器。①高压压容器器;②中压压容器器(仅仅限毒毒性程程度为为极度度和高高度危危害介介质));③中压压储存存容器器(仅仅限易易燃或或毒性性程度度为中中度危危害介介质,,且pV乘乘积大大于等等于10MPa··m3;④中压压反应应容器器(仅仅限易易燃或或毒性性程度度为中中度危危害介介质,,且PV乘乘积大大于等等于0.5MPa·m3;⑤低压压容器器(仅仅限毒毒性程程度为为极度度和高高度危危害介介质,,且pV乘乘积大大于等等于0.2MPa·m3。⑥高压压、中中压管管壳式式余热热锅炉炉;⑦中压压搪玻玻璃压压力容容器;;⑧使用用强度度级别别较高高(指指相应应标准准中抗抗拉强强度规规定值值下限限大于于等于于540MPa)的的材料料制造造的压压力容容器;;⑨移动动式压压力容容器,,包括括铁路路罐车车、罐罐式汽汽车车车、低低温液液体运运输车车、永永久气气体运运输车车和罐罐式集集装箱箱等;;⑩球形形储罐罐(容容积大大于等等于50m3);⑾低温温液体体储存存容器器(容容积大大于5m3)。(2))第二二类压压力容容器具有下下列情情况之之一的的为第第二类类压力力容器器。①中压压容器器;②低压压容器器(仅仅限毒毒性程程度为为极度度和高高度危危害介介质));③低压压反应应容器器和低低压储储存容容器((仅限限易燃燃介质质或毒毒性程程度为为中度度危害害介质质);;④低压压管壳壳式余余热锅锅炉;;⑤低压压搪玻玻璃压压力容容器。。3.第第一类类压力力容器器除上述述规定定以外外的低低压容容器为为第一一类压压力容容器。。上述述内内容容中中提提到到的的毒毒性性程程度度是是参参照照GB5044《《职职业业性性毒毒物物危危害害程程度度分分级级》》的的规规定定,,按按介介质质毒毒性性最最高高允允许许的的浓浓度度值值分分为为4级级。。(1))极极度度危危害害((I级级))最最高高允允许许浓浓度度小小于于0.1mg/m3,如如氟氟、、氢氢氟氟酸酸、、光光气气等等介介质质..(2))高高度度危危害害((ⅡⅡ级级))最最高高允允许许浓浓度度为为0.1~~1.0mg/m3,如如氟氟化化氢氢、、氯氯等等介介质质。。(3))中中度度危危害害((ⅢⅢ级级))最最高高允允许许浓浓度度为为1.0~~10mg/m3,如如二二氧氧化化硫硫、、氨氨、、一一氧氧化化碳碳、、甲甲醇醇等等。。(4))轻轻度度危危害害((ⅣⅣ级级))最最高高允允许许浓浓度度大大于于或或等等于于10mg/m3,如如氢氢氧氧化化钠钠、、四四氟氟乙乙烯烯、、丙丙酮酮等等介介质质。。易燃燃介介质质是是指指与与空空气气混混合合的的爆爆炸炸下下限限小小于于10%,,或或爆爆炸炸上上限限、、下下限限之之差差大大于于或或等等于于20%%的的气气休休,,如如一一甲甲胺胺、、乙乙烯烯、、乙乙烷烷、、丙丙烷烷、、丁丁烷烷、、环环氧氧乙乙烷烷、、三三甲甲胺胺、、丁丁二二烯烯等等。。1.3化化工工容容器器与与设设备备有有关关标标准准规规范范简简介介1.3.1常用材料料标准1.钢板板⑴碳素素结构钢钢和低合合金结构构钢热轧轧薄钢板板及钢带带(GB912—89)⑵碳素素结构钢钢和低合合金结构构钢热轧轧厚钢板板和钢带带(GB3274——88))(3)不不锈钢钢热轧钢钢板(GB4237—92)(4)压压力容容器用钢钢板(GB6654—1996))2.钢管(1)输输送流流体用无无缝钢管管(GB8163——87))(2)石石油裂裂化用无无缝钢管管(GB9948——88))(3)化化肥设设备用高高压无缝缝钢管((GB6479-86))(4)高高压锅炉炉用无缝缝钢管((GB5310—85)1.3.2压力容器器规范简简介美国机械械工程协协会制订订的《锅锅炉和受受压容器器规范》》(简称称ASME规范范)等。。美国ASME规范是是世界上上制订最最早(1915)、最最完备的的压力容容器规范范。1989年制订订了有关关压力容容器的第第一部国国家标准准《钢制制压力容容器》((简称GB150))。l.美美国ASME规规范ASME规范共共有11卷卷22册。。第Ⅷ篇篇《压力力容器》》共有3个分篇篇:第1分篇《《压力容容器》,,属于常常规设计计标准;;第2分分篇《压力力容器一一另一规规则》,,采用的的是分析析设计标标准;第第3分篇篇《高压压容器另另一规则则》主要要适用于于设计压压力不小小于70MPa的高高压容器器。2.GB150《《钢制压压力容器器》GB150《钢钢制压力力容器》》是中国国第一部部压力容容器国家家标准。。它包括括10章章正文、、8个附附录补充充件和3个附附录参考考件。3.JB4732《《钢制制压力容容器—分分析设计计标准》》4.《压压力容器器安全技技术监查查规程》》5.压压力容容器设计计与制造造的有关关规则(1)《《压力容容器设计计单位资资格管理理与监督督规程》》(2)《《压力容容器制造造单位资资格认可可与管理理规程》》1.4化化工设设备常用用材料1.4.1材材料常用用性能1.机械械性能强度、塑塑性、硬硬度、冲冲击韧性性及疲劳劳极限等等。2.物理理性能比重、熔熔点、导导热性、、热膨胀胀性等。。强度::材料抵抵抗破坏坏的能力力塑性:产产生塑性性变形而而不破坏坏的能力力硬度:材材料抵抗抗其它物物体压入入的能力力HBSHBWHRC韧性:材材料抵抗抗冲击的的能力疲劳强度度:材料料抵抗交交变载荷荷的能力力3.耐耐腐蚀性性能腐蚀分均均匀腐蚀蚀和非均均匀腐蚀蚀。腐蚀速度度表示材材料的耐耐腐蚀性性。良好材料料尚可材料料不好材料料4.制制造性能能(工艺艺性能))铸造性、、锻造性性、焊接接性和切切削性等等。1.4.2钢钢的热处理理过程:加热、、保温和冷却却三个阶段。。目的:改善金金属材料的性性能,满足使使用要求。分类:分为普普通热处理和和表面热处理理两大类。普普通热处理包包括退火、正正火、淬火、、回火等;表表面热处理包包括表面淬火火、化学热处处理等。一般零件的生生产工艺过程程为:锻造→→预先热处理理→机械加工工(粗加工))→最终热处处理→机械加工工(精加工))1.退火和正正火退火是将钢加加热,保温,,缓慢冷却((炉冷、坑冷冷)的热处理理工艺。正火是将钢加加热,保温,,空冷的热处处理工艺。目的是:软化化钢材以利于于切削加工;;消除内应力力以防止工件件变形;细化化晶粒,改善善组织,为零零件的最终热热处理做好准准备。2.淬火和回回火淬火是将钢加加热,保温,,快速冷却((水冷或油冷冷)的热处理理工艺。淬火火后必须回火火。按照温度范围围不同,回火火分为三类::(1)低温回回火的回火温温度范围为150~250℃,回火火后的钢具有有高硬度和高高耐磨性,主主要用于各种种工具、滚动动轴承、渗碳碳件和表面淬淬火件;(2)中温回回火的回火温温度范围为350~500℃,回火火后的钢具有有较高的弹性性极限和屈服服强度,一定定的韧性和硬硬度,主要用用于各种弹簧簧和模具等;;(3)高温回回火的回火温温度范围为500~650℃,回火火后的钢具有有强度、硬度度、塑性和韧韧性都较好的的综合力学性性能如各种轴轴、齿轮、连连杆、高强度度螺栓等。通通常将淬火和和高温回火相相结合的热处处理工艺称为为调质。3.表面热处处理具有‘外硬内内韧”的性能能。(1)表面淬淬火将钢的表面快快速加热至淬淬火温度,快快速冷却。表表面淬火后一一般进行低温温回火。(2)化学热热处理向工件表层渗渗入某种元素素的热处理工工艺。按照渗渗入元素的不不同,化学热热处理分为渗渗碳、渗氮((氨化)、碳碳氮共渗(氰氰化)、渗金金属等。1.4.3金金属材料黑色金属:如如钢、铸铁和和铁合金等;;非铁合金(旧旧称有色金属属):如铜及及其合金、铝铝及其合金、、铅及其合金金等。钢分为非合金金钢(旧称碳碳钢)、低合合金钢和合金金钢三类。1.碳钢碳钢是含碳量量小于2.11%的铁碳碳合金(1)碳素结结构钢这类钢的牌号号由代表屈服服极限的字母母“Q”、屈屈服极限的数数值(单位MPa)、质质量等级符号号、脱氧方法法符号四个部部分顺序组成成。质量等级级按由低到高高分为A、B、C、D四四级;脱氧方方法符号F、、b.Z、TZ分别表示示沸腾钢、半半镇静钢、镇镇静钢、特殊殊镇静钢,表表示镇静钢的的Z一般省略略不标。例如,Q235A表示碳碳素结构钢,,屈服极限为为235MPa,A级质质量,镇静钢钢。碳素结构钢有有Q195、Q215、Q235、Q255、Q275五个个钢种,其中中Q235A钢在化工工设备制造中中应用广泛。。(2)优质碳碳素结构钢优质碳素结构构钢的牌号以以钢中平均含含碳量的万分分数(两位数数字)表示。。如45表示示优质碳素结结构钢,平均均含碳量为万万分之四十五五,即0.45%。优质碳素结构构钢有10、、15、20、25、30、35..40、45、55、、65、70等,常按含含碳量不同分分为三类。(1)低碳钢钢,含碳量C<0.25%,常用用钢号有10、15、20、25等。(2)中碳钢钢,含碳量C=0.25%~0.60%,,。常用牌号号有30、35、40、、45、50、55、60等,其中中以45钢应应用最广。(3)高碳钢钢,含碳量C>0.60%,,钢的强度和和硬度均较高高,塑性差,,常用来制造造弹簧。常用用的牌号有60、65、70钢。。2.低合金钢钢低合金钢与合合金钢是指在在碳钢基础上上有目的地加加入某些元素素所形成的钢钢种。常加人人的元素有Si、Mn、Cr、、B、W、V、Ni、Ti、Nb、、AI等。目的:为了改改善钢的性能能,满足使用用要求。“低合金”是是指钢中含有有合金元素总总量<5%.有Q295、、Q345、、Q390、、Q420、、Q460.最常用的是Q345钢.3.合金钢合金钢的牌号号通常是由含含碳量数字、、合金元素符符号、合金元元素含量数字字顺序组成。。含碳量数字字为两位数时时表示平均含含碳量的万分分数,为一位位数时表示平平均含碳量的的千分数;合合金元素含量量数字位于合合金元素符号号之后,通常常表示合金元元素平均含量量的百分数,,当合金元素素平均含量<<1.5%时时不标数字.例如40Cr钢平均均含碳量为万万分之四十,,即0.4%%、平均含Cr<1.5%;ICr18Ni9Ti钢钢平均含碳量量为千分之一一,即0.1%、平均含含Cr18%%、Ni9%。Ti<1.5%%。(l)合金渗渗碳钢渗碳钢的含碳碳量为低碳。。渗碳钢分为为碳素渗碳钢钢和合金渗碳碳钢两类。碳素渗碳钢为为低碳钢,常常用牌号有15、20等等;合金渗碳钢的的常用牌号有有20Cr、、20CrMnTi、20MnVB等,其中20CrMnTi应用最最为广泛。(2)合金金调质钢调质钢的含含碳量为中中碳。它是是机械零件件用钢的主主体。调质质钢分为碳碳素调质钢钢和合金调调质钢两类类。40、45.50是常用而而廉价的碳碳素调质钢钢。合金调质钢钢的常用牌牌号有40Cr、35SIMn、35CrMO、40MnB等,,最典型型的钢种是是40Cr,用于制制造一般尺尺寸的重要要零件。(3)滚动动轴承钢滚动轴承钢钢的牌号以以字母“G”后附铬铬元素符号号Cr及其其含量的千千分数表示示,碳的含含量不标出出。例如GCr15表示含Cr千分分之十五,,即1.5%的滚滚动轴承钢钢。滚动轴承钢钢的常用牌牌号有GCr9、GCr15、GCr15SiMn等等,最有代代表性的是是GCr15。(4)不锈锈钢Cr是不锈锈钢获得耐耐蚀性的基基本合金元元素,一般般不锈钢含含Cr11.7%以上;;大多数不不锈钢的含含C量为0.1%~~0.2%%。铬不锈钢的的常用牌号号有ICr13、2Cr13、3Cr134Cr13、ICrl7、8Crl7等等。铬镍不锈钢钢的常用牌牌号有OCr19Ni9、ICr19Ni9、ICrl8Ni9Ti等。(5)耐热热钢耐热钢分为为抗氧化钢钢和热强钢钢两类。在高温下有有较好的抗抗氧化性又又有一定强强度的钢称称为抗氧化化钢,常用用牌号有OCrl9Ni93Cr18Mn12Si2N等。。高温下有一一定抗氧化化能力和较较高强度以以及良好组组织稳定性性的钢称为为热强钢,,常用牌号号有1Cr13、1Cr18Ni9Ti、1Cr5M。。1CrllMoV等。4.有色金金属(1)铝及及其合金工业纯铝的的牌号有1070、、1060、1050等(对对应的原牌牌号为LI、L2、、L3)),数字越越小则纯度度越低。铝合金分为为形变铝合合金和铸造造铝合金两两类。其牌牌号由四位位数字组成成。如5A02、3A21、、ZAlSi12等等。铝的耐腐蚀蚀性好,铝铝的导热性性能好,不不易产生火火花,铝不不污染物品品和不改变变物品颜色色等。(2)铜及及其合金工业纯铜按按杂质含量量可分为T1、T2、T3、T4四个牌牌号,纯度度依次降低低。铜合金按主主要合金元元素的种类类分为黄铜铜、青铜等等,黄铜是是以锌为主主要合金元元素的铜合合锌金;青青铜是以锌锌以外的其其他元素为为主要合金金元素的铜铜合金。以以锡为主要要合金元素素的青铜称称为锡青铜铜,以锡以以外的其他他元素为主主要合金元元素的青铜铜称为无锡锡青铜。铜合金分为为压力加工工铜合金和和铸造铜合合金两类。。如H80表示平平均含铜80%%、其余为为锌的黄铜铜;如ZCuZn38表示平均均含Sn38%%、其余为为铜的铸造造黄铜;如ZCuSn10Zn2表示平均均含Sn10%%、Zn2%%、其余铜铜的铸造锡锡青铜。工业纯铜和和黄铜具有有极好的导导热性,优优越的低温温力学性能能和耐腐蚀蚀性能;青青铜具有良良好的耐腐腐蚀性和耐耐磨性。(3)铅及及其合金铅在许多介介质中,特特别是在硫硫酸中,具具有很高的的耐腐蚀性性。铅强度度和硬度都都低、不耐耐磨、非常常软、比重重大等,不不适宜单独独做化工设设备。铅与锑的合合金称为硬硬铅,强度度和硬度都都比纯铅高高。(4)滑动动轴承合金金滑动轴承合合金用来制制造滑动轴轴承的轴瓦瓦及其内衬衬(称为轴轴承衬)。。锡基轴承合合金是以锡锡为基体,,再加入锑锑及铜等合合金元素的的合金。例例如ZSnSb11Cu6表示平均均含Sb11%Cu6%其余余为锡的锡锡基轴承合合金。铅基轴承合合金是以铅铅为基体,,再加人锑锑、锡及铜铜等合金元元素的合金金。例如ZPbSb16Sn16Cu2表示示平均含Sb16%、Sn16%、Cu2%、余为为铅的铅基基轴承合金金。铜基轴承合合金有ZCuPb30、ZCuSn10Pbl、ZCuAl10Fe3等等。常用的铝基基轴承合金金为ZAlSn6CuNi1.1.4.4非金金属材料分无机材料料和有机材材料如陶瓷、搪搪瓷、玻璃璃;塑料、、橡胶、涂涂料等非金属材料料具有优良良的耐腐蚀蚀性能,资资源丰富,,成形工艺艺简单,应应用广泛。。还可单独独用作结构构材料或作作密封、保保温材料。。1.4.5压力容容器用钢的的选用原则则选用材料时时,应综合合考虑设备备的使用和和操作条件件、材料的的焊接和冷冷(热)加加工性能、、化工设备备的功能及及制造工艺艺、材料的的来源及经经济合理性性等。1.考虑虑设备使用用和操作条条件使用和操作作条件是指指设备的操操作压力、、操作温度度、介质特特性和工作作特点,选选用材料时时,首先就就要考虑这这些使用条条件对没备备的影响。。例如,对对一台操作作压力很高高的设备,,就需要选选择高或超超高强度钢钢,同时注注意强度和和韧性的匹匹配,在满满足强度要要求的前提提下,尽缺缺选用塑性性和韧性较较好的材料料:对于高高温、高压压、有氢介介质作用的的没备,选选材时除了了满足高温温下的热强强性(考考虑蠕变变和持久极极限)和抗抗高温氧化化性能外,,还要考虑虑抗氢腐蚀蚀及氢脆性性能.通常常应选用抗抗氢腐蚀的的钢材,如如12CrMoV、15CrMnR等。2.考虑虑材料的焊焊接和冷热热加工性由于压力容容器绝大多多数是焊接接结构,制制造中避免免不了要进进行冷(热热)卷卷、冷(热热)冲和焊焊接等加工工。在满足足操作条件件的基础上上,应尽量量选用具有有良好冷热热加工成型型性能和塑塑性的材料料,并保证证伸长率δδ在15%~20%以上。。另外,在在一定焊接接工艺艺条件下,,为获得优优质的焊接接接头,还还需要考虑虑钢材中含含碳量的形形响。3..考虑虑设备备的使使用功功能和和制造造工艺艺根据设设备不不同的的使用用功能能和结结构特特点,,需要要选择择不同同性能能要求求的材材料。。例如如,压压力容容器的的壳体体,其其主要要功能能是构构成化化学或或物理理反应应所需需的空空间,,由由于它它直直接接与介介质接接触,,并承承受一一定的的压力力,故故选用用耐腐腐蚀的的压力力容器器专用用钢板板.对对换热热设备备,选选择材材料不不仅要要考虑虑耐蚀蚀性能能,还还应考考虑有有良好好的导导热性性能;;而支支座的的主要要功能能是支支撑和和固定定设备备,属属非受受压元元件..并且且不与与介质质接触触,所所以,,可以以考虑虑选择择一般般的钢钢材,,如普普通碳碳素钢钢中的的Q235-A、、Q235-B等等。。选材除除了要要明确确设备备的功功能特特点外外,还还应考考虑其其制造造工艺艺的影影响。。如用用于强强腐蚀蚀环境境的搪搪玻璃璃容器器,在在沸腾腾钢上上搪搪玻璃璃的效效果要要比镇镇静钢钢好,,因此此,在在这种种情况况下,,可选选择Q235––A.F沸沸腾钢钢。4..考虑虑材料料的来来源与与价格格选用的的材料料应考考虑有有较多多的生生产厂厂家,,供货货应比比较方方便,,并有有成功功的材材料使使用实实例。。另外外,还还要分分析形形响材材料价价格的的因素素,选选用材材料的的性价价比应应较高高。例例如,,不锈锈钢、、低合合金钢钢和普普通碳碳素钢钢具有有不同同的价价格,,为了了满足足一定定生产产工艺艺过程程,当当所需需不锈锈钢的的厚度度较大大时,,应尽尽可能能选用用复合合钢板板、衬衬里或或堆焊焊结构构,即即基材材使用用一般般压力力容器器用钢钢,而而与介介质直直接接接触的的复层层、衬衬里或或堆焊焊层则则可采采用耐耐腐蚀蚀材料料。除此而而外,,选用用的材材料应应符合合相应应的国国家标标准或或行业业标准准的规规定,,特别别是有有使用用限制制的材材料,,要认认真考考虑其其适用用条件件。如如前前提到到的Q235一一A··F、、Q235一一A、、Q235一一B、、Q235一一C等等普普通钢钢板,,应按按GB150一一1998的的有关关规定定选作作压压力容容器壳壳体材材料。。1.5金金属材材料的的腐蚀蚀与防防护1.5.1腐腐蚀基基本概概念金属材材料在在周围围介质质的作作用下下所发发生的的破坏坏称为为腐蚀蚀。铁铁生锈锈、铜铜发绿绿锈、、铝生生白斑斑点等等是常常见的的腐蚀蚀现象象。在在化工工生产产中,,由于于物料料(如如酸、、碱、、盐和和腐蚀蚀性气气体等等)往往往具具有强强烈的的腐蚀蚀性,,而化化工设设备被被腐蚀蚀将造造成严严重的的后果果:引引起设设备事事故影影响生生产的的连续续性;;造成成跑冒冒滴漏漏,损损失物物料,,增加加原材材料消消耗,,恶化化劳动动条件件,提提高产产品成成本,,影响响产品品质量量等。。因此此,化化工设设备的的腐蚀蚀与防防腐问问题必必须认认真对对待。。1.5.2腐蚀蚀类型型及机机理腐蚀的的分类类方法法很多多,其其中按按破坏坏特征征分为为均匀匀腐蚀蚀和局局部腐腐蚀;;按腐腐蚀机机理分分为化化学腐腐蚀和和电化化学腐腐蚀。。1.均均匀腐腐蚀2.局局部腐腐蚀3.化化学腐腐蚀化学腐腐蚀是是指金金属与与干燥燥的气气体或或非电电解质质溶液液产生生化学学作用用引起起的腐腐蚀。。各种种管式式炉的的炉管管受高高温氧氧化,,金属属在铸铸造、、锻造造、热热处理理过程程中发发生的的高温温氧化化以及及金属属在苯苯、含含硫石石油、、乙醇醇等非非电解解质溶溶液中中的腐腐蚀均均属化化学腐腐蚀。。化学腐蚀蚀的特点点是腐蚀蚀过程中中无电流流产生,,且温度度越高,,腐蚀介介质浓度度越大,,腐蚀速速度越快快。化学腐蚀蚀后若形形成致密密、牢固固的表面面膜,则则可阻止止外部介介质继续续渗入,,起到保保护金属属的作用用。例如如,铬与与氧形成成Cr2O3,铝与氧氧形成Al2O3等都属于于这种表表面膜。。4.电电化学腐腐蚀电化学腐腐蚀是指指金属与与电解质质溶液产产生电化化学作用用引起的的腐蚀。。金属在在酸、碱碱、盐溶溶液、土土壤、海海水中的的腐蚀属属于电化化学腐蚀蚀。电化学腐腐蚀的特特点是腐腐蚀过程程中有电电流产生生。通常常电化学学腐蚀比比化学腐腐蚀强烈烈得多,,金属的的破坏大大多是由由电化学学腐蚀引引起的。。1.5.3防防腐措施施为了防止止和减轻轻化工设设备的腐腐蚀,除除应选择择合适的的材料制制造设备备外,还还可采取取多种措措施,如如隔离腐腐蚀介质质、电化化学保护护及缓蚀蚀剂保护护等。1.隔离离腐蚀介介质用耐蚀性性良好的的隔离材材料覆盖盖在耐蚀蚀性较差差的被保保护材料料表面,,将被保保护材料料与腐蚀蚀性介质质隔开,,以达到到控制腐腐蚀的目目的。隔离材料料有金属属材料和和非金属属材料两两大类。。非金属隔隔离材料料主要有有涂料((如涂刷刷酚醛树树脂)、、块状材材料衬里里(如衬衬耐酸砖砖)、塑塑料或橡橡胶衬里里(如碳碳钢内衬衬氟橡胶胶)等。。金属隔离离材料有有铜(如如镀铜))、镍((如化学学镀镍))、铝((如喷铝铝)、双双金属((如碳钢钢上压上上不锈钢钢板)、、金属衬衬里(碳碳钢上衬衬铅)等等。2.电化化学保护护用于腐蚀蚀介质为为电解质质溶液、、发生电电化学腐腐蚀的场场合,通通过改变变金属在在电解质质溶液中中的电极极电位,,以实现现防腐。。有阳极极保护和和阴极保保护两种种方法。。阴极保护护是将被被保护的的金属作作为腐蚀蚀电池的的阴极,,从而使使其不遭遭受腐蚀蚀。方法法有:牺牺牲阳极极保护法法,它是是将被保保护的金金属与另另一电极极电位较较低的金金属连接接起来,,形成一一个原电电池,使使被保护护金
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