化工工程師能力提升之化工工程管道材料的設(shè)計(jì)與選擇
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1.常用的化工工程管道材料及其適用范圍
根據(jù)不同的設(shè)計(jì)壓力、溫度和生產(chǎn)工藝,化工工程的管道 材料有完善的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)體系,因此在設(shè)計(jì)過(guò)程中可以通過(guò)分析 和計(jì)算,確定管道的直徑、壁厚和長(zhǎng)度等技術(shù)參數(shù),之后根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)選擇相應(yīng)的管道材料?;ぴO(shè)計(jì)中常用的鋼管標(biāo)準(zhǔn)及其適用范圍如下表所示。除了鋼管之外,目前化工工藝管道常用的管道材質(zhì)還有聚丙烯、化工玻璃以及復(fù)合型管材,具有不同的耐腐蝕特點(diǎn),可以根據(jù)工藝管道的生產(chǎn)工藝需要進(jìn)行選擇。
化工設(shè)計(jì)用鋼管國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) | 適用設(shè)計(jì)溫度 | 適用設(shè)計(jì)壓力 |
GB/T3091 | 低于-20℃(碳素鋼鋼管) | 不大于1.6MPa |
GB6479/GB9948 | 低于350℃ | 可高于10MPa |
GB/T8163 | 低于350℃ | 低于10MPa |
GB/T14976 | 所有溫度條件下需使用不銹鋼無(wú)縫鋼管時(shí) |
所有壓力條件下需使用不銹鋼無(wú)縫鋼管時(shí) |
2.工藝管道材料的設(shè)計(jì)選擇及其優(yōu)化
管道材料的設(shè)計(jì)和選擇包括管道材質(zhì)選擇、管道的連接以及附件的設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)方案是否合理決定了工藝管道運(yùn)行的安全性和可靠性。因此,首先要確保相關(guān)材料可以滿足生產(chǎn)的溫度、壓力和介質(zhì)輸送要求,管道和附件的材要具有足夠的耐腐蝕性。其次,管道材料的選擇要考慮其加工性能,能夠滿足工程的管道布置要求,并且材料的選擇要確保經(jīng)濟(jì)性。因此,在確定管道的材質(zhì)和相關(guān)附件標(biāo)準(zhǔn)體系的過(guò)程中,除了根據(jù)工藝管道的級(jí)別確定相關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù),還要充分利用設(shè)計(jì)人員的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),對(duì)管道的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化,深入分析設(shè)計(jì)的可行性和經(jīng)濟(jì)性。例如,在選擇耐腐蝕性的工藝管道材料時(shí),要在能夠滿足工藝防腐需要的材質(zhì)中選擇成本相對(duì)低廉的管材,盡量使用加工性能和防腐性能都比較可靠又經(jīng)濟(jì)的不銹鋼管材。并且在施工前對(duì)管道的布置方案進(jìn)行審核,確保不存在管道間以及管道與設(shè)備之間的空間位置沖突。
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