導(dǎo)語(yǔ)：化工機(jī)械設(shè)計(jì)材料選擇標(biāo)準(zhǔn)探討一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：化工機(jī)械設(shè)備是化工生產(chǎn)的關(guān)鍵，為進(jìn)一步提高化工機(jī)械設(shè)備的穩(wěn)定性以及運(yùn)作效益，需要結(jié)合化工生產(chǎn)方式和生產(chǎn)環(huán)境等因素選擇合理的設(shè)備設(shè)計(jì)材料，這便需要充分明確不同材料的特征和材料選擇標(biāo)準(zhǔn)，才能保證材料選擇的合理性。與此同時(shí)，還要通過(guò)一系列的手段措施來(lái)保證化工機(jī)械設(shè)計(jì)的安全性，提高設(shè)備使用壽命的同時(shí)保障生產(chǎn)效益。本文主要針對(duì)化工機(jī)械設(shè)計(jì)材料的選擇展開(kāi)論述，探討了設(shè)計(jì)材料的選擇標(biāo)準(zhǔn)及具體設(shè)計(jì)，最后針對(duì)有關(guān)的安全問(wèn)題提出了一些對(duì)策建議。

關(guān)鍵詞：化工生產(chǎn)；機(jī)械設(shè)計(jì)；材料選擇標(biāo)準(zhǔn)

對(duì)于化工生產(chǎn)來(lái)說(shuō)，機(jī)械設(shè)備的整體性能對(duì)生產(chǎn)效益來(lái)說(shuō)具有直接影響，但設(shè)備卻常常置于較為封閉的環(huán)境下，長(zhǎng)此以往對(duì)于設(shè)備的硬件性能具有一定影響。為保證化工機(jī)械設(shè)備的使用壽命和運(yùn)行質(zhì)量，需要對(duì)設(shè)備的材料進(jìn)行科學(xué)選擇，利用合理的技術(shù)手段來(lái)規(guī)避設(shè)備結(jié)構(gòu)腐蝕現(xiàn)象，這也成為了當(dāng)下化工生產(chǎn)中的關(guān)鍵問(wèn)題。

1化工機(jī)械設(shè)計(jì)材料的選擇標(biāo)準(zhǔn)

1.1材料選擇的環(huán)保性

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)綜合國(guó)力不斷增長(zhǎng)的同時(shí)也面臨著資源日益短缺的問(wèn)題，而節(jié)能環(huán)保的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略理念則成為了一條可行之路。為實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的戰(zhàn)略性目標(biāo)，在化工機(jī)械設(shè)備材料設(shè)計(jì)方面便需要將環(huán)保理念貫徹落實(shí)，因此設(shè)計(jì)人員需要在考慮材料性價(jià)比的同時(shí)秉承著節(jié)能環(huán)保的理念來(lái)控制機(jī)械生產(chǎn)的質(zhì)量與成本，注重材料選擇的環(huán)保性與節(jié)能性。通過(guò)環(huán)境污染的控制，或不產(chǎn)生污染問(wèn)題的新型環(huán)保材料來(lái)設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備，不僅能推動(dòng)我國(guó)生態(tài)文明建設(shè)，同時(shí)也有利于化工領(lǐng)域的可持續(xù)發(fā)展。在化工機(jī)械設(shè)計(jì)材料選擇方面，可以對(duì)設(shè)計(jì)需要的材料特征及要求進(jìn)行分析，盡量選擇更加節(jié)能或利用率更高的材料，保證材料在機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程中能夠得到充分利用，提高資源利用率也是一種節(jié)能降耗的舉措。

1.2材料選擇的參考指標(biāo)

（1）結(jié)合生產(chǎn)加工工藝來(lái)選擇化工機(jī)械設(shè)計(jì)材料，保證材料選擇的合理性以及滿足各種生產(chǎn)加工方式的要求。如針對(duì)焊接工藝來(lái)說(shuō)，材料選擇便需要考慮到材料的沖壓性，保證焊接能夠有序化進(jìn)行且避免材料出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題；（2）材料鑄造過(guò)程匯總，需要盡量保證材料的收縮性與流動(dòng)性，提高鑄件的整體質(zhì)量。在切削過(guò)程中，也要分析材料的可塑性，提高切削產(chǎn)品品質(zhì)；（3）由于化工機(jī)械的內(nèi)部構(gòu)成較為復(fù)雜，涉及到了許多種零散零件，所以在各配件材料的選擇方面便需要結(jié)合化工機(jī)械的綜合質(zhì)量要求，保證材料品質(zhì)的統(tǒng)一性。而且還要充分控制材料成本，對(duì)化工機(jī)械的整體投入水平做好合理規(guī)劃，材料選擇也要按照化工生產(chǎn)加工工藝來(lái)進(jìn)行考量，分析材料的物化特性以及機(jī)械需要的材料質(zhì)量，保證化工機(jī)械質(zhì)量能夠達(dá)到預(yù)期水平[1]。

2化工機(jī)械設(shè)計(jì)材料的具體選擇

2.1合金鋼及碳素鋼

針對(duì)化工機(jī)械材料的選擇來(lái)說(shuō)，需要全面分析設(shè)備在運(yùn)行期間的整體性能和環(huán)境帶來(lái)的影響，因此材料需要滿足設(shè)備運(yùn)作的化學(xué)性能、機(jī)械性能、物理性能等。并且在這一基礎(chǔ)上還要充分保障設(shè)備在生產(chǎn)期間的安全性與可操作性。而碳素鋼具有成本造價(jià)低、加工性能優(yōu)良、操作工藝便利等特點(diǎn)，所以在現(xiàn)代化工機(jī)械材料領(lǐng)域中受到了重點(diǎn)關(guān)注。但碳素鋼這類(lèi)中等性狀偏上的構(gòu)建不容易時(shí)效內(nèi)進(jìn)行熱處理，而且韌性與強(qiáng)度相對(duì)不足，淬透難度較高，所以這也讓碳素鋼在化工機(jī)械材料中具有一定的限制。據(jù)了解，若在碳素鋼中加入異性的合金元素，便能夠成為合金鋼，有效改進(jìn)了碳素鋼所存在的缺陷，進(jìn)一步加強(qiáng)材料強(qiáng)度與韌性的同時(shí)也提高了抗腐蝕能力與耐磨損能力。所以若角鋼的構(gòu)件外部荷力承受較大，或零件橫截面積較大的同時(shí)需要進(jìn)行淬透時(shí)，可以選擇合金鋼，如果是其他情況，則可以選擇碳素鋼。

2.2荷載材料

通常情況下，化工機(jī)械設(shè)備材料中荷載材料的應(yīng)用場(chǎng)景有以下：（1）外部具備作用力，同時(shí)在零件的表面均勻分布，這一場(chǎng)景下可以采用抗拉伸或壓縮能力較強(qiáng)的材料。零件橫截面存在外在荷力作用，橫截面所受的力較為平均，若材料性能分布均勻，則可以在機(jī)械生產(chǎn)和加工過(guò)程中提高作業(yè)效率；（2）因外在荷力作用，導(dǎo)致零部件存在一定的扭轉(zhuǎn)現(xiàn)象，這一條件下應(yīng)力多會(huì)分布于材料表層集中，零部件的作用效果和材料表面性能具有密不可分的聯(lián)系。所以在材料的選擇方面，若材料本身需要具備一定的抗荷載力，則可以采用碳鋼調(diào)制的方式進(jìn)行加工，這類(lèi)材料的加工或使用可以有效提高化工機(jī)械設(shè)備的質(zhì)量。

2.3可回收型材料及循環(huán)利用材料

對(duì)于化工機(jī)械設(shè)備的材料選擇來(lái)說(shuō)，金屬材料基本是不可或缺的，大多包括金屬元素或金屬元素構(gòu)成的材料，有純金屬或合金等多種形式，單鋼金屬便有上百種類(lèi)型。而金屬材料的回收再利用卻是一個(gè)大難題，對(duì)于化工機(jī)械設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，能夠選擇單一類(lèi)的合金作為主要材料，如此一類(lèi)分類(lèi)更加簡(jiǎn)單，而且零部件的回收及利用率也能實(shí)現(xiàn)有效提高[2]。

3化工機(jī)械設(shè)計(jì)安全問(wèn)題的有關(guān)建議

3.1盡量選擇耐腐蝕材料

化工設(shè)備和尋常設(shè)備最大的區(qū)別便是運(yùn)作環(huán)境的區(qū)別，由于化學(xué)生產(chǎn)不可避免地會(huì)接觸到各種化學(xué)物品，所以可能會(huì)受生產(chǎn)車(chē)間水汽影響而出現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)。所以化工設(shè)備可能會(huì)在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行下出現(xiàn)嚴(yán)重的腐蝕現(xiàn)象。若化工機(jī)械設(shè)備的內(nèi)部構(gòu)件被腐蝕，那么不僅影響外部美觀性，同時(shí)還可能導(dǎo)致設(shè)備內(nèi)部構(gòu)件無(wú)法順利運(yùn)作，影響化工生產(chǎn)的整體效率和效益，而且也會(huì)加大設(shè)備的維護(hù)成本。而且經(jīng)腐蝕的化工機(jī)械設(shè)備若繼續(xù)投入運(yùn)行，那么還可能因設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)異常而引發(fā)各種安全事故，造成難以估量的損失。對(duì)此，在化工機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)過(guò)程中，材料的質(zhì)量參數(shù)成為了關(guān)鍵條件，需要盡量選擇耐腐蝕性較強(qiáng)的材料，在材料設(shè)計(jì)方面選擇耐腐蝕性強(qiáng)的材料可以有效避免設(shè)備在運(yùn)作過(guò)程中出現(xiàn)復(fù)試問(wèn)題，提高設(shè)備對(duì)外部環(huán)境的抵御能力，保障生產(chǎn)的效率與安全。在機(jī)械設(shè)備運(yùn)行期間，還要做好對(duì)應(yīng)的防腐蝕措施，能夠有效提高設(shè)備的使用壽命并控制設(shè)備的維修或更換成本[3]。

3.2優(yōu)化機(jī)械設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

對(duì)于化工機(jī)械設(shè)備來(lái)說(shuō)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化能夠進(jìn)一步提高設(shè)備結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，保持良好的運(yùn)作狀態(tài)，對(duì)此需要重點(diǎn)關(guān)注以下幾點(diǎn)：（1）設(shè)備需要具備一定的耐腐蝕性，這一點(diǎn)除卻上述材料選擇方面之外，還可以通過(guò)日常維護(hù)保養(yǎng)以及日常防腐措施來(lái)實(shí)現(xiàn)，保證機(jī)械設(shè)備的安全性和運(yùn)作的連續(xù)性，使化工機(jī)械設(shè)備能夠滿足化工生產(chǎn)的各項(xiàng)條件；（2）出于整體上的考量，注意結(jié)構(gòu)的相互影響，化工機(jī)械設(shè)備中若其中某一構(gòu)件出現(xiàn)了故障問(wèn)題，那么其他結(jié)構(gòu)也可能會(huì)受其影響從而也發(fā)生故障，這種故障的聯(lián)動(dòng)效果在越精密的設(shè)備中影響越大，為避免某個(gè)零件的故障或腐蝕問(wèn)題對(duì)整體設(shè)備帶來(lái)的影響，當(dāng)設(shè)備某一結(jié)構(gòu)或零件出現(xiàn)故障時(shí)都不能繼續(xù)進(jìn)行生產(chǎn)運(yùn)作，停運(yùn)后進(jìn)行防腐或更換處理。盡量避免設(shè)備的帶問(wèn)題運(yùn)作現(xiàn)象，避免安全事故的發(fā)生；（3）避免腐蝕性介質(zhì)的大量堆積。化工生產(chǎn)期間盡量避免大量腐蝕物介質(zhì)的堆積，避免設(shè)備腐蝕問(wèn)題的進(jìn)一步加劇。

3.3化工機(jī)械工藝設(shè)計(jì)的優(yōu)化

（1）簡(jiǎn)化設(shè)備整體結(jié)構(gòu)?；C(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)方面需要盡量保證零件的材質(zhì)相同，在零件組合方面也要確保零件與零件的緊密貼合，避免裂縫的出現(xiàn)；（2）避免凹坑設(shè)計(jì)。凹坑可能會(huì)使水汽大量積聚，所以在設(shè)計(jì)方面如果凹坑有必要保留，則需要設(shè)計(jì)排水系統(tǒng)來(lái)引導(dǎo)排除水汽；（3）機(jī)械設(shè)備表面需要涂抹一層防銹保護(hù)層，用作提高設(shè)備表面抗腐蝕能力，提高機(jī)械設(shè)備的使用壽命。鐵銹保護(hù)層需要盡量選擇防銹漆，在提高防腐效果的同時(shí)避免對(duì)設(shè)備本身造成影響；（4）規(guī)避縫隙腐蝕?？p隙作為化工機(jī)械設(shè)備最易腐蝕的點(diǎn)，需要針對(duì)這些脆弱部分加強(qiáng)防腐防護(hù)力度，在焊接期間可以利用雙面連續(xù)對(duì)接的方法來(lái)提高焊接質(zhì)量，并改善防腐效果；（5）確保焊接的連續(xù)性。對(duì)于焊接工作來(lái)說(shuō)，化工機(jī)械設(shè)備的焊接不可以隨意進(jìn)行中斷，盡量要保證焊接的連續(xù)性，一次到底的焊接能夠進(jìn)一步規(guī)避很多質(zhì)量問(wèn)題。

4結(jié)語(yǔ)

綜上所述，作為化工生產(chǎn)的關(guān)鍵硬件，化工機(jī)械設(shè)備的質(zhì)量一度決定了生產(chǎn)的綜合效益。而對(duì)于化工機(jī)械設(shè)備來(lái)說(shuō)，材料的選擇又決定了設(shè)備的使用壽命和抗腐蝕能力。所以在材料的選擇方面需要保證具備較高的抗腐蝕能力與環(huán)保效益，同時(shí)針對(duì)化工機(jī)械工藝、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等進(jìn)行優(yōu)化，避免設(shè)備運(yùn)行中存在安全問(wèn)題，提高設(shè)備的運(yùn)行質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]張雷.機(jī)械設(shè)計(jì)加工中的材料選擇問(wèn)題研究[J].中外企業(yè)家，2019(12):133.

[2]李著敬.機(jī)械設(shè)計(jì)加工中的材料選擇問(wèn)題[J].區(qū)域治理，2018(08):293.

[3]張柱.關(guān)于化工機(jī)械設(shè)計(jì)材料選擇標(biāo)準(zhǔn)及問(wèn)題的探討[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2018,38(06):9-10.

作者：胡佳佳 單位：江蘇索普工程科技有限公司