化工装置管道材料的设计和选用
化工装置管道材料设计工程规定
氏体球墨铸铁 除外。奥氏体球墨铸铁用于 一１ ９ Ｃ以下 时应进行低温 冲击试 验 ， 但使用 温度不得低于 一１ ９ ６ ＇ Ｃ ｏ ５ ） 其它铸铁不适用 于剧烈循环操作条件 ， 如过热 、 热振动及机械 振动和误操 作， 应
采取防 护措施。 埋地铸铁管 道组成件可用于 ２ ． ５ Ｍ Ｐ ａ 以下。 ２ 碳素钢和低中合 金钢
２ ． ２ ． ２ 材料的 工艺性能
１ 工 艺管道是 由管 子和形式多 种多样的管件所组 成 ， 因此金属材料 能够适应加 工工艺要求的能力是决 定能否进行 加工和如何加工的重要因素 。 ２ 工 艺性能大致分 为焊接性能 、 切 削加工性能 、 锻 轧性 能和铸造性 能 ， 对于管道 材料的工艺性能尤其 以焊接性 能和切削加工性能最为重要。因此 ， 在管道 的整体选材 过程中 ， 特别是特殊管件 的选材要 充分 考虑所选材料的工艺性能 。
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化工生产中管道材料的选择
化工生产中管道材料的选择【摘要】在化工厂管道设计中，管道的选材是一个至关重要的问题。
它关系到是否满足装置生产全过程配管的各种操作工况，并确保安全生产，无事故，以及是否经济、合理。
本文主要从不同操作温度等工况对材料性能产生的影响出发，概述了几种温度情况下管道材料的选择，并指出了针对某些特殊介质和工艺要求如何合理选择相应管材及注意事项。
【Abstract】It is an important issue to select pipe material during chemical plant design. It is interrelated with if it satisfies all of operation conditions of piping for complete producing process. It should insure producing safety and without accident. It could be economy and reasonableness. This article specifies pipe material selection under the some operation temperature conditions according to different temperature effecting on material performance. This article also describes how pipe material is selected with reason and noticeable things for some special mediums and process requirements.【关键词】化工生产管材高温管道低温管道耐热用钢管【Key Words】Chemical engineering production Pipe material High temperature pipe Cold temperature pipeHeat-resistant steel pipe中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：1 引言在石化、化工生产中，压力管道发生的事故所占比例较高，而事故之中，管道材料的设计选择错误往往又占到了一定的比例。
石油化工装置工艺管道安装设计手册
石油化工装置工艺管道安装设计手册石油化工装置工艺管道安装设计手册，是对石油化工装置工艺管道安装设计的系统性总结和规范化要求的一本工具书。
它涉及了石油化工装置工艺管道的安装设计、工程施工、验收和运行维护等方面，对于确保石油化工装置工艺管道安装质量起着重要的作用。
本手册主要包括以下几个方面。
一、工艺管道的设计。
在装置设计初期，设计人员应该根据工艺流程，确定管道的位置、管段长度、管径尺寸、管道材料、接头形式等，遵循优化设计原则，确保管道设计满足工艺性、可行性和可靠性的要求。
二、管道材料选用。
在选择管道材料时，应该考虑管道所处的环境条件、介质特性、温度、压力等因素，并严格遵守国家和行业的相关标准和规范，选择符合要求的材料。
三、管道安装的施工要求。
在管道安装过程中，需要根据实际情况采取相应的措施，遵循安全、高效、精细的原则，确保施工质量和工期的要求。
管道施工过程中，应当严格遵守相应的安全、环保、质量、技术规范要求。
四、管道的验收。
管道安装完成后，需要进行全面的验收和检查，确保管道质量符合要求，不出现漏、渗、松、散等质量问题，符合要求的才能正式投入使用。
五、管道的运行和维护。
管道的使用过程需要加强对管道的检查、维护和保养，保证其在使用中的安全性。
对于发现的管道问题需要及时处理，确保始终处于良好的工作状态。
最后，这本手册还包括了工艺管道相关的法律、法规、标准和规范，方便用户进行相关的安装设计和操作。
同时也对常见的管道故障以及维修方法进行了详细的介绍，为用户的维护保养提供了有力的支持。
总之，石油化工装置工艺管道安装设计手册是一本十分实用的工具书，它为石油化工装置工艺管道的安装提供了指导和标准化要求，有助于提高装置工艺管道的安装质量，提高装置工艺管道的使用效率，降低了操作和维护成本。
因此，这本手册应该成为石油化工装置工程师和相关工作人员的必备资料。
化工装置管道材料设计工程规定
２ 管道材料选用规定
２ ． １范 围
２ ． １ ． １ 本 规定仅适用于化工装置工艺管道的材料选用 。
２ ． １ ． ２ 材料 选用基本原则
１ 设计 人员首先 要明确 化工工 艺装置生 产过程 中各种操作工 况和使 用操作条 件， 如压力 、 温度 和被 输送流体的物化性质— 组成 、 腐蚀性 、 物态、 间歇或连续操作 。 如材料韧性降低的影响 ， 同时 ２ 设计 人员要 全面了解各种工程材料的特性 ， 正确地选择所使用的材料 ， 并要认 真分析在装置 生产过 程中可能出现的各种材料问题— 要考虑所选用材 料的加工工艺性和经济性 。 ３ 对于新型材料 和特殊材料 的选 用要严格建 立在 试验与生产 的基础上 ， 经过充 分论证后方可选 择使 用。
分
Ｉ
类
耐腐 蚀程度 耐腐蚀性极 强 耐腐蚀性很强
腐蚀速度
（ ｍｍ／ ａ ）
＜ ０ ． ０ ０１ ０ ． ０ ０１ ＾－ ０． ００ ５
级
１
别
可用性
可充分使用
２ ３
Ｉ
０． ００５ － ０ ．０１ ０． ０１ － ０． ０５
ｌ
可使用
４ ５
耐腐蚀性强
０． ０５ － ０． １０ ０ ． １ ０＾－ ０ ． ５ ０
４６
３ 随着工业 发展 ， 资源、 能源的问题 日渐突出 ， 选用材料应是来源丰富 ， 并结合我 国资源状况和 国内生产实际情况 加以考虑 。 ２ ． ２ ． ４ 材料 的耐 腐蚀性 能
１ 金属腐蚀的 分类 １ ） 根据流体种类不同 分为：
化学腐蚀和 电化学腐蚀 。 ２ ） 根据腐蚀破坏形式不 同可分为 ：
１ ． ３ ． ３ 第三单元 ： 管道材质类别， 用大写英文字母表示
化工工程设备管道与材料优化设计研究
化工工程设备管道与材料优化设计研究摘要：本研究旨在优化化工工程的设备管道和材料设计，提高生产效率、降低能耗和环境污染。
通过实验和模拟方法，研究了相关文献，并提出了设计策略。
实验结果验证了设计效果，为节能环保和安全可靠的目标提供了支持。
本研究对化工工程领域的技术进步和可持续发展具有重要意义。
关键词：化工工程；设备管道；材料优化设计引言：化工工程领域对设备管道和材料的优化设计具有重要意义，可以提高生产效率、降低能耗和环境污染。
然而，目前存在着一些问题和研究空白。
因此，本研究旨在通过实验与模拟方法，探索化工工程设备管道和材料的优化设计，以期达到节能环保、安全可靠的目标。
一、文献综述1.1 化工工程设备管道与材料的优化设计概述在化工工程中，设备管道和材料的优化设计对于提高生产效率、降低能耗和环境污染具有重要意义。
优化设计可以通过选择合适的管道和材料，改进工艺参数以及优化结构设计来实现。
1.2相关研究成果回顾过去的研究工作主要集中在以下几个方面：设备管道和材料的选型：研究人员通过对不同管道和材料的性能进行评估和比较，选择最适合特定工艺的管道和材料。
工艺参数的优化：通过对工艺参数进行调整和优化，提高工艺的效率和稳定性。
结构设计的改进：研究人员通过改进设备管道的结构设计，提高其耐压能力和使用寿命。
1.3存在的问题和研究空白尽管已经取得了一些进展，但仍存在一些挑战和研究空白：管道和材料的选择依赖于经验和试错，并缺乏系统性的分析和评估方法。
工艺参数的优化往往是基于经验和经验公式，缺乏基于科学理论的优化方法。
结构设计的改进可能受限于材料性能和制造工艺的限制。
因此，未来的研究需要关注以下方面：开发系统性的管道和材料选择方法，结合性能评估和成本效益分析，以实现更准确和有效的选择。
利用高级优化算法和模拟方法，开展工艺参数的优化研究，提高工艺的能效和稳定性。
探索新的材料和制造工艺，以改进设备管道的结构设计，提高其性能和可靠性。
化工设计中管道材料材质的选用
化工设计中管道材料材质的选用摘要：化工设计是一项十分精细化的工作，是以化工工艺专业为核心，辅以电气、土建、环保等专业来共同完成。
实施石化、化工工程项目时，管道安装与材料选择主要以管道设计为基础，而管道材料选择是影响设计成果质量的核心因素，通过科学的材料选择，可以保障化工装置符合安全需求，最大程度上提升化工设计质量，尽可能减少业主的采购成本，这意味着深化管材选择研究有着十分深远的意义。
关键词：化工设计；管道材料；材质；选用1化工设计过程中管材选用依据1.1输送介质特性化工企业具有一定的独特性。
管道输送介质一般具有较强的腐蚀性，一些原材料还具有易燃易爆材料的特性。
这种介质长期封闭在管道内部结构上，极易腐蚀管道。
在缩短管道使用寿命的前提下，还容易产生泄漏等生产问题，延误化工厂的正常运行，甚至引发严重的生产安全事故。
因此，当使用管道时，应将运输介质作为测量的主要重要依据，例如，对于易燃易爆材料，可选择碳钢、高合金钢等；运输易燃介质时，避免使用普通碳钢；对于用于运输腐蚀性原料（如无水氯化铝烧碱溶液）的化工厂管道，应密切注意开裂损坏等许多问题。
在选择耐腐蚀材料的前提下，有效控制氢氧化钠的温度、浓度值等标准值，提高管道运行的稳定性。
1.2工作中的主要参数化工厂的生产过程复杂，生产过程中常用的不同生产线或管道之间存在一定差异。
因此，在选择材料时，还应考虑管道地理位置的主要参数，例如温度、湿度、工作压力等，这些是最常见的转换主要参数。
对于用于在-20℃下运输原材料的管道，应提前准备低温冲击试验；对于实际操作温度超过200℃的化工厂管道和介质上的氡等可燃气体，应选用耐氢建筑钢，管道材料应选择比特定温度高20～40℃的温度。
此外，化工厂的管道种类繁多，具有不同的规格和技术参数、管径、管壁厚度等主要参数，与工作场景的兼容性水平有很大差异。
在选择时，应智能匹配两者的主要参数，以提高运输效率，避免发生安全事故的风险。
1.3材料经济成本化学工艺设计是一项综合性工作，不仅需要满足技术和安全法规，还需要存在边际效益问题。
化工厂装置的容器与管道设计原理及注意事项介绍
化工厂装置的容器与管道设计原理及注意事项介绍化工厂装置的容器与管道设计是化工工程中至关重要的环节，它直接关系到生产过程的安全性、经济性和效率。
本文将介绍化工厂装置的容器与管道设计的原理以及需要注意的事项。
一、容器设计原理及注意事项1.1 原理容器设计的主要原理是根据工艺流程的需求，确定容器的尺寸、材料、结构和操作条件等。
在设计过程中，需要考虑以下几个方面：（1）容器的尺寸：容器的尺寸应根据工艺流程中的物料流量、反应速率、停留时间等参数来确定。
同时，还需要考虑容器的可操作性和维护性。
（2）容器的材料：容器的材料应根据工艺流程中的物料性质、温度、压力等要求来选择。
常见的容器材料包括不锈钢、碳钢、玻璃钢等。
（3）容器的结构：容器的结构应根据工艺流程中的操作要求来设计，包括容器的进出料口、排放口、搅拌装置等。
同时，还需要考虑容器的密封性和安全性。
1.2 注意事项在容器设计过程中，需要注意以下几个事项：（1）安全性：容器的设计应符合相关的安全标准和规范，确保容器在正常操作和异常情况下的安全性。
例如，容器应考虑到压力释放装置、防爆装置等。
（2）经济性：容器的设计应尽量减少材料和能源的消耗，提高生产效率和经济效益。
例如，可以通过优化容器的结构和操作条件来达到节能减排的目的。
（3）环保性：容器的设计应考虑到对环境的影响，避免污染物的泄漏和排放。
例如，容器应考虑到废气、废水的处理和排放。
二、管道设计原理及注意事项2.1 原理管道设计的主要原理是根据工艺流程的需求，确定管道的尺寸、材料、布局和操作条件等。
在设计过程中，需要考虑以下几个方面：（1）管道的尺寸：管道的尺寸应根据工艺流程中的流量、压力损失、速度等参数来确定。
同时，还需要考虑管道的可操作性和维护性。
（2）管道的材料：管道的材料应根据工艺流程中的物料性质、温度、压力等要求来选择。
常见的管道材料包括不锈钢、碳钢、塑料等。
（3）管道的布局：管道的布局应根据工艺流程中的操作要求来设计，包括管道的走向、支撑、排水等。
化工管道的设计规范
化工管道的设计规范一、设计依据1.国家和地方法规及标准：根据《安全生产法》、《工业企业安全生产条例》等相关法律法规以及国家和地方制定的相关标准进行设计。
2.行业标准：根据化工行业标准进行设计，如《化工企业设计规范》、《石油化工设计规范》等。
3.设计任务书：根据项目的设计任务书及用户需求进行设计。
4.设计原则：安全、可靠、经济、先进的原则。
二、设计内容1.管道系统布置：按照工艺流程要求、安全操作要求等确定管道系统的布置方案。
考虑到设备间的相对位置、管道维修与拆卸的方便性，以及安装、维护操作的安全性。
2.管道材料的选择：根据介质性质、温度、压力等要求选择合适的管道材料，如不锈钢、碳钢、塑料等。
3.管道尺寸的确定：根据流量、管道长度、压降等计算确定合适的管道尺寸，保证流体的正常流动，并考虑到未来的扩建和改造。
4.管道支撑与固定：根据管道尺寸、重量、介质流速等要求设计合适的支撑和固定措施，保证管道的稳定性和安全性。
5.管道接口与连接：选择适当的接口与连接方式，如焊接、法兰连接、螺纹连接等，保证接头的可靠性和密封性。
6.管道防腐蚀和绝热：根据介质特性和工作条件，采取合适的防腐蚀和绝热措施，延长管道使用寿命，减少能量损失。
7.管道支路及液体分配：根据工艺要求和流体特性设计管道支路和液体分配系统，确保液体的均匀分配和流动平衡。
8.管道附件与设备布置：根据工艺要求和设备安装的需要，合理布置管道附件和设备，如泵、阀门、仪表等。
9.管道安全附件：设计合适的管道安全附件，包括压力表、温度传感器、流量计、报警装置等，确保管道系统的安全运行。
10.管道清洗与消毒：设计管道清洗与消毒方案，确保管道系统的洁净度和无菌性。
三、设计标准1.管道设计压力：按照介质和工艺要求，确定管道的设计压力，保证管道安全运行。
2.管道设计温度：根据介质和工艺要求，确定管道的设计温度，保证管道材料的耐温性能。
3.管道支撑与固定标准：根据管道尺寸、重量和地震设计要求，设计合适的管道支撑与固定标准。
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化工装置管道材料的设计和选用
1 化工装置管道工程重要性
在社会的各个领域，化工产品的应用是非常广泛的，化工行业拥有广阔的发展前景。
然而，化工企业生产过程复杂多变，往往潜在着安全隐患，很容易发生安全事故。
一旦发生安全事故，化工企业不仅要面临严重的经济损失，而且还会造成重大的人员伤亡和极坏的社会影响。
化工行业在国民经济的发展中一直起着中流砥柱的作用，近年来化工行业的发展趋势良好，各种生产装置纷纷示人。
化工装置的建设包括土建、工艺、暖通、给排水、制冷等领域，各个领域相辅相成。
在石油化工装置建设过程中，最为关键的组成部分就是管道工程；管道不仅可以当作连接设备与有关系统设施，确保装置成为有机的生产整体，而且它在装置各种类型流体输送中是一项重要的安全屏障，有效的避免了各种灾害的发生，大大的保护了环境，节省了资源。
可以说，其对于石油化工装置中各种易燃、易爆、有毒等介质十分重要。
2 化工装置管道设计
由于石油本身上的易燃易爆性，对环境的污染严重性，在管道设计中就要做好安全设计，把发生事故的概率降至最低。
化工装置的管道设计包括管道布置、管道器材和管道机械三部分。
设计不当和错误
都会给安全生产带来隐患，甚至酿成灾害。
2.1 管道布置
管道连接除必要的法兰连接外，应尽量采用焊接；管道上的小口径分支管应采用加强管接头与主管连接；管桥上输送液化烃、腐蚀介质的管道应布置在下层；氧气管道应避开油品管道布置。
跨越道路的危险介质管道，除净高应满足要求外，其上方不得安装阀门、法兰、波纹管；处理事故用的各种阀门，如紧急放空、事故隔离、消防蒸汽、消防竖管等，应布置在安全、明显、易于开启的地点。
2.2 管道器材
选用的管道器材，应能承受操作过程最苛刻温度压力组合时产生的作用力；管道器材的使用条件不应超过规范允许范围，不得使用规范不允许使用的材料；腐蚀性介质管道应慎重选用耐腐蚀材料和腐蚀裕量；不同等级管道的连接，应尽量用法兰连接，避免异种钢焊接；危险介质管道应尽量避免使用波纹膨胀节去解决管道柔性；剧毒和液化烃管道阀门，不得采用螺纹阀盖的阀门，高压阀门应选用压力密封结构或更好的密封结构。
2.3 管道机械
必须保证管道在设计条件下具有足够的柔性。
尤其对高温、厚壁、大口径管道与敏感设备（如泵、压缩机、透平、空冷器等）连接的管道，作用在设备嘴子上的力和力矩应满足设备制造商的要求；往复式压缩机的接管除考虑柔性外，还应进行脉冲振动分析；两台或多台设备互为备用或切换操作时应考虑不同工况对应力分析、振动分析的影响；可降低操作时管道对设备的作用力，但连接转动设备的管道不得冷紧；管道支承结构应可靠、合理。
3 化工装置管道材料选用
设计管道时材料选择要慎重，材料的选材应当考虑螺栓螺母，垫片等等，这些紧固件虽小，但却是不可缺少的，材料的质量对工厂的安全起到至关重要的作用，很多时候的事故就是由这不起眼的一片垫片选择有问题，或者螺栓强度不够引起的。
3.1 硫酸管道选材
95-98%浓硫酸管线操作温度在20度，操作压力在0.2MPa，腐蚀裕量取1.5，管道材质使用20#。
对于普通碳钢管来说，对于流速限制要求严格，由于碳钢在硫酸中的抗腐蚀性取决于其表面生成的一层硫酸亚铁保护膜，当这层保护膜被破坏时，其抗腐蚀能力大大下降，
结果是腐蚀速率急剧增加。
为了保护这层保护膜，应严格限制硫酸的流速，相同的对于浓硫酸这种介质来说，如果温度不同，有伴热，那需要重新考量材料的选取，可选择不锈钢，在操作温度29度，操作压力2.0MPa下，硫酸的腐蚀裕量达到3，相应管道材料可选用316L。
当硫酸浓度大于98%时，304L的耐腐蚀性比20#合金还好，特别是在100度左右的浓硫酸中，含钼会降低钢材在强氧化性介质中的耐腐蚀性。
3.2 盐酸管道选材
百分之三十和百分之十五的盐酸取用PP材料的管道，外包裹玻璃钢，在选取时我们首先要考虑聚丙烯的材料特性。
FRP/PP复合管道是由聚丙烯管作内衬，玻璃钢作外增强层，经机械缠绕工艺复合制成。
具有耐腐蚀性能好、耐温性好（-15～100℃）、耐高压、可设计性强、抗冲击性能良好、流体阻力小、无电化学腐蚀、无毒、投资省、安装方便等优点、可广泛用于油田、化工、机械、冶金、轻工、电力、矿山等行业，还由于PP的无毒性，可应用于食品、制药等领域。
3.3 管道阀门的选择
在流体管道系统中，阀门是控制元件，其主要作用是隔离设备和管道系统、调节流量、防止回流、调节和排泄压力。
由于管道系统选
择最适合的阀门显得非常重要，所以，了解阀门的特性及选择阀门的步骤和依据也变得至关重要起来。
化工用阀门有四个特点：（1）种类、规格、形式繁多；（2）所处的工作条件复杂、严酷；（3）自身结构复杂，技术要求高，制造困难，故有小型设备之称；（4）地位重要但又是管道中最薄弱环节。
（易发生泄漏）这些特点使设计选型、选材和制造都很困难，因此，阀门选用（包括类型、材质、形式等）是否得当，阀门制造质量的优劣，将直接影响装置的运行，甚至危及工厂的操作人员的生命安全。
另外，在各类化工、石化、石油天然气装置中，管道材料费用约占项目总投资的15-20%，而阀门又占管道材料费用的40-50%。
因此无论从使用角度还是经济角度看，阀门的选用与采购，必然会受到投资方或承包方的高度重视。
结束语
石油化工装置通常将石油、天然气及其产品作为原材料进行加工处理，以满足社会的实际需求。
装置的原料与产品均属于易燃、易爆、有毒物质，装置过程中存在着火灾、爆炸以及中毒一系列危险因素。
怎样确保设计安全、准确识别石油化工过程中存在的各种危险因素和估计偏离过程条件，同时采取有效的措施，避免各种事故的发生，这已经成为了当前人们所关注的焦点问题。