化工设备工作时, 经常被放置在相对而言较为封闭的环境中, 所以, 选择哪种优质材料, 并通过哪些技术方式避免化工设备发生腐蚀现象, 是急需解决的问题。而且在国家大力倡导节能减排的形势下, 要在选择材料时, 将节能和环保结合起来, 做到资源节省、绿色环保。只有这样才能提高化工机械的工作能力, 为化工工程项目带来一定优势。
1 化工机械材料的选择
1.1 载荷型
载荷型材料在化工机械中, 通常用在以下两种情况:当零件受到外部力量的作用时, 机械材料表面的承力性能决定了各零件之间的作用效果。如果机械材料在实际工作中需承受很大的作用力, 那么在选择机械材料时, 应该考虑使用低碳钢渗碳的方式加工材料;当外部作用力均匀的作用在零件表面时, 由于一些材料能够在挤压或拉伸时仍然受力均衡、性能稳定, 所以, 在化工机械设计中材料的选择上, 要考虑那些可以将力均衡分布的材料。[1]这样做, 才能确保机械在工作中的工作效果。
1.2 碳素钢与合金钢
机械设计材料中, 碳素钢因其性能稳定、经济实用等优点而广泛使用。但是它也存在缺点, 那就是柔韧性不高、强度不够。而且个头稍微大一点儿的碳素钢不能被完全使用。实际操作过程中, 通常在碳素钢中添加一定的合金, 这样就出现了合金钢。合金钢不仅耐磨性能上升, 而且一改碳素钢韧性和强度上的缺点, 为机械设计材料提供了可行选择。当然, 合金钢的使用有它的特定情况, 即零件横截面和材料载荷力达到一定强度时, 才能使用。一般情况还是使用碳素钢。这样依据不同情况, 使用不同材料, 能为企业节约一定资金成本。
1.3 可回收和循环利用
化工机械材料的选择中, 金属材料是比较重要的一个选项。但是金属材料又分为很多种, 其中钢材已达一百余种。这就造成分类上的困难, 并且给回收利用也带来一定的难度。所以机械设计材料选择时, 可以使用单一合金, 成分单一的话, 就容易被分类。而且可以提高零件的回收和利用。
1.4 机械材料零件的制作工艺
根据化工机械材料零件的制作工艺的不同, 会选择到不同的材料。不同的制作工艺, 对材料有不同要求。焊接时, 要看材料是否拥有很好的抗压性;铸造时要看材料是否便于铸造;切削时要看材料是否容易切削等。这都要以制作方法的要求来选择材料。
2 材料的应用
2.1 使经济性和实用性相结合
材料, 在实际应用的过程中一定要注意必须结合材料所适用的制作工艺, 因为不同的制作工艺对材料的要求是不同的。另外, 还要在满足制作工艺的要求下对成本加以控制。根据企业自身的经济能力, 对成本进行控制, 为企业节省一部分开支。既经济又实用, 这是材料应用发挥最大效果的情况。所以, 怎样将经济性和实际性二者进行很好的结合, 是机械设计材料选择应该考虑的问题。
2.2 参照零件的制作工艺
不同的制作工艺, 对材料的要求是不同的。比如热处理工艺, 操作时要考虑材料是否容易淬透。零件是组成机械的最小单位。在制作零件时, 不仅要考虑零件成本的高低, 还要确保零件的工作性能。[2]零件一旦没有良好的性能, 就可能造成其他意外效果的发生, 影响整个设备的工作效果。所以选材时, 一定要着重于零件的性能, 其次还得控制成本的高低。
2.3 做好防腐保护
化工设备, 在工作环境中与空气和空气中的水汽会发生化学反应, 这导致化工设备极其容易出现腐化, 这在日常生活中是经常发生的, 并对整个设备都会造成很大危害。而且一旦发生腐蚀, 设备的外观和内部性能都会发生变化, 严重时还会影响化工工作的完成度。这就要求在具体使用材料的时候, 要选择防腐性能好的材料。最好是尽量用金属性质的材料。并根据设备的具体情况, 在设备外层涂抹一层防锈漆, 隔绝空气和水汽, 保护材料和设备不发生腐化。在设计中, 尽可能不给水汽淤积在设备上的机会。在保证设备具有好的防腐性能的同时, 还要注意设备的运行是否稳定, 确保运作的连续性, 避免腐蚀情况影响整个工作的开展。在实际工作中, 要及时检查、及时发现腐化现象, 并且及时处理。腐化发生时, 一定要彻底将腐化物清理出去。
2.4 强调节能性和环保性
毫无疑问, 经济的发展肯定是需要付出一定的代价的, 我国经济发展也不例外。经济的发展, 往往造成各类资源的不断挖掘和不断开采, 带来一些不可逆的后果。目前, 资源和能源的使用量和浪费情况越来越多。[3]不可再生资源和稀缺能源难再生成。而化工机械设计材料中, 常常用到的就是稀缺性材料。在这种情况下, 选择化工机械材料时, 更要将节能考虑在内。另外, 化工行业在施工作业中, 会出现污染的情况, 针对这种情况, 也要优先考虑环保问题, 将眼光放的长远一些。不能只看眼前的经济利益, 还要将整个行业的未来考虑在内, 做到并做好节约资源和原材料, 不要出现浪费情况。
3 结语
通过加强化工机械设计中的材料选择及应用研究, 能够大大提升化工机械设计的质量和综合水平, 对于促进化工机械在生产过程中的应用具有重要意义。因此在未来的发展过程中, 应当加强材料的选择研究, 并将材料应用到对应的机械设计中, 满足机械设计需求, 保证机械设计的科学性与环保性。
摘要：化工生产过程中, 化工机械的性能直接决定了生产的产量结果。而化工机械设备的材料, 决定了化工机械设备的性能。因此, 在化工机械设计过程中, 适当选择材料并科学应用具有重要意义。本文通过对化工机械设计中的材料选择及应用进行分析, 以期提升化工机械设计水平, 满足机械设备运行需求。
关键词：化工机械,设计材料,选择,应用
参考文献
[1] 时培玉.浅析化工机械设计中材料的选择和应用[J].化工管理, 2015, 21:150+152.
[2] 张锐.化工机械设计中材料分析[J].山东工业技术, 2015, 09:16.
[3] 薛利娜.化工机械设计中材料的选择与应用[J].企业导报, 2013, 03:287.