化工机械设计中材料的选择和应用

发表时间:2021/4/22   来源:《工程管理前沿》2020年第36期   作者:孙浩
[导读] 化工机械设备本身耐用性能与化工企业生产效率存在较大的关联性

        孙浩
        身份证号:37032119900828****  山东省淄博市 255400
        摘要:化工机械设备本身耐用性能与化工企业生产效率存在较大的关联性,直接影响企业产量,但是化工机械设备在设计过程中所使用的材料则会限制化工机械设备性能的发挥,因为化工产业所具备的特殊性,造成其所用机械设备经常会接触到具有化学腐蚀性的物质,所以防腐性便成了化工机械设备设计材料选择中需要思考的重要因素。结合这些情况本文首先对化工机械设计中材料的选择进行了深入地分析,在此基础上对化工机械设计中材料的应用进行了详细的探析,望通过对这些内容的分析可以为化工企业提供更为优质的化工生产机械,以促进化工企业生产效率和生产产品质量的不断提升提供参考。
关键词:化工机械设计;材料选择;材料应用
        若想提升化工机械质量,使化工机械作用获得充分展现,便一定要对化工机械材料选择给予相应的重视,基于材料选择原则与方法,按不同加工方式来选择相适的化工材料,由此提高化工机械质量,以此为企业创造更大的经济效益,促进我国经济更好的发展。
1.化工机械设计中材料的选择
1.1材质和使用可靠、安全
        设备是实现化工生产运行的载体,决定生产成败的重要因素,同时也是最需重视的安全与运行稳定的关键因素。所以对于材料的选择一定要保证安全稳定性。结合我国设计使用规定,在选材时一定要保证材料的使用期限。
1.2便于加工
        化工机械基本都是由相应的材料经过加工而后制成的,按照制作工艺来选择适合的材料。有些材料在加工时,失去自身的性能,有些材料还存在加工困难,这些均不适宜应用于化工机械设备制造,由于材料性能会在加工过程中发生变化,所以确定这种材料是不可控的,并且还会增大化工机械制造费用[1]。
1.3碳素钢和合金钢优势比较
        碳素钢材料的优势是适用性比较好,并且价格也较经济。如对机械使用期限有特别的要求,可在化工机械制造中选用合金钢材料。但是合金钢和碳素钢相比较,在价格上前者会高过后者,所以在材料性能较低的前提下,需优先选择素碳素钢材料为宜。
1.4选择载荷型
        在化工机械设备制造中,选材是最为基本的参考依据,化工机械材料在使用过程中要根据其自身的优良特性,结合工艺条件与操作条件,其中包含压力条件、温度条件、介质条件、环境条件等,还需考虑机械耐腐性、耐溶剂和强度等性能前提下,选择使用具备充足的强度与韧性、塑性,并且耐腐蚀性良好的材料。当承担的载荷力不强时,可选择相对经济并且抗压力不强的材料,如在材料使用过程中需要较强承载力时,则可选择一些具备伸缩性的材料,以充分的分散压力,这样能防止对材料造成损坏。
2.化工机械设计中材料的应用
2.1经济性与实用性相融合
        对于材料使用必须按照实际工艺流程来选择,不同生产工艺其对于所需材料的性能也是有所区别的。

除此之外,还需在满足生产工艺需求的基础上,最大程度地节约材料成本,材料选完以后,需将其制造成机械,所以在此环节中的费用不单单是材料费用,其中还包含加工费、运杂费、维护费、加工附加费,及以后机械设备零部件材料和设备维修费等,需权衡与测算其经济性,尽量选择价格合理并且质量佳的材料。如此作为企业便需评估本企业经济实力,通过这样选择不但具备经济性同时还符合工艺需求,既要满足顾客需求又要为企业节约大量成本的材料。所以怎样把经济性和实用性充分有效地融合在一起,是化工机械制造设计中需充分思考和重视的重要问题[2]。
2.2保证防腐蚀性
        化工机械长期暴露在开放式环境下,较易与空气中的水分产生化学反应,这样会对化工机械产生腐蚀。在出现腐蚀后,轻则会对机械设备外观形成损害,如果严重,极有可能会对机械正常运行及一些重要功能产生影响甚至破坏。所以在化工机械设计过程中,需选择一些具有超强耐腐蚀性的材料,或是在设备金属表面外表镀上一层适合厚度的膜,使空气中水气因为膜的原因而无法与机械设备金属接触,以此阻断腐蚀源头,通过这样提升腐蚀效果。另一方面,在日常检查维护工作中,如果发现存在腐蚀现象应采取适合的措施来解决,及时清除腐蚀堆积物,防止出现大范围的腐蚀,除此之外,还需对一些极有可能出现腐蚀问题的地方加大关注度,如:一些镀膜因使用时间长的原因而出现破损,工作人员需积极修复镀膜的工作,以此防止形成隐患。
2.3注重节能和环保性
        化工机械的设计制造基本都会选择使用金属材料来当作设备构成材料,现时期,在材料加工行业中,可供选用的金属材料种类很多,如化工机械在选材上所选择的金属种类太过繁琐,在实施再回收利用时,便会增大金属材料分类工作难度。所以在化工机械设计中,要求在材料选择时应遵从单一性规律,选择一些单一性的合金,这样可为废弃后再利用过程中的分类工作提供方便。因思考这一因素,在化工机械的设计过程中,对于材料的选择应尽量选用可替代、可再生的一些材料。除此之外,在化工生产过程中,难免会有一些污染物及有害气体排出,在这些污物排出前,必须进行严格处理,在达到国家相应排放标准以后才可以允放排放。化工企业不应只重视本身利益,需全方位地思考行业及社会的可持续发展。伴随我国政府节约资源、降低能耗战略方针的全面提出,对已超出使用期限或是因为技术升级而被淘汰下来的老旧机械应对其材料进行回收利用,然而对此也应提高重视[3]。
2.4荷载材料的应用
        在化工机械设备的设计的材料选择上,首先应思考材料本身的载荷性,其实就是负重能力,但是材料载荷性还可被划分成两个内容。①需要加工处理的零部件在受外界载荷作用力的影响下,会产生不同程度的形状扭曲及变形,应力在材料外较密集,因此材料外部的性能对于机械设备零部件控制具有非常重要的作用和价值。②载荷力的作用点会随材料本身特点的不同而产生变化,如:一些可以较易受外力而产生影响的材料,为了使所制造的零件受力平均,载荷力作用点通常都会作用于加工零部件横切面,由此提高机械设备设计过程中各环节工作效率[4]。
结语
总体来说,在化工机械设计中,针对材料选择问题,应站在多角度上考虑,这项内容能够对化工机械性能产生直接性的影响,除此之外,还会影响化工业生产进度和效率。在化工机械设计中的材料选择上,不但需充分的思考成本和实用性,还需思考化工机械本身防腐性,同时,在我国所提倡的节能、降排、环保可持续发展战略前提下,对于化工机械设计材料的选择尽可能地多采用可再生资源及材料,由此更高效地实现可持续发展这一战略目标。
参考文献
[1]曹元元,高胜军.论化工机械设计中材料的选择和应用[J].工业,2016, (003):00278-00278.
[2]王伟.浅析化工机械设计中材料的选择和应用[J].城市建设理论研究:电子版, 2016.
[3]景小宁,李辉.化工机械设计中材料的选择和应用研究[J].环球市场,2019, (006):360.
[4]李秀秀.化工机械设计中材料的选择与应用探讨[J].装饰装修天地,2018, (002):181.

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