论化工机械设计材料选择与安全问题范文

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摘要：化工机械设备是化工企业生产过程中的重要设备。为了确保化工机械设备的安全性和稳定性，必须根据不同的化工生产方式选择合适的材料。这就需要根据不同材料的特点以及化工机械设计的材料选择原则与指标，提高材料选择的合理性与科学性。同时，要采取有效措施提高化工机械设计的安全性，确保化工机械在生产过程中的稳定性与安全性，提高化工机械的生产效率，延长化工机械使用寿命，增加企业的经济效益。

关键词：化工机械；设计材料；选择标准；安全问题

在化工机械设计中，选择合适的材料是确保化工机械质量的关键。根据化工机械设计中的材料选择标准以及原则。尽可能提高化工机械的耐腐蚀性能，确保化工机械在运行过程中的安全性。

1常用的化工机械设计材料类型

1.1陶瓷类材料

陶瓷类材料的主要成分包括氮化硅以及碳化硅，陶瓷材料的硬度比较强，结构密度相对较低，具有较强的抗压性能。但是陶瓷材料有明显的缺陷，例如易碎性与易裂性，陶瓷类的价格比较高。在化工机械生产中，一般在密封制作机械零件中的应用比较广泛。

1.2高分子材料

高分子材料一般指塑料或者合成纤维材料，在机械设计中的运用范围比较广泛。因为，这一类材料的可塑性比较强，并且这一类材料的来源比较多，能够从天然或者其他物品中提取，其加工成本相对较低。这一类材料一般在轻型化工机械中应用相对较多[1]。

1.3金属类材料

金属材料的物理特性比较强，在当前的化工机械设备中的使用比较广泛。金属类材料的种类比较多，用途比较广泛，能够承受较大的外力作用。并且其结构的构成比较稳定，使用寿命相对较长，造价也比较低。使用金属材料进行化工机械产品制造，能够在一定程度上确保化工机械的质量以及生产成本。

1.4复合材料

复合材料指的是两种或者两种以上的材料进行组合利用的材料。这一类材料主要是利用科学技术或者其他手段，将多种材料结构进行重组，产生新型材料。常见的复合材料包括橡胶纤维、合金等。

2化工机械设计材料选择标准

2.1坚持材料选择的环保性

随着我国经济水平的不断提升，当前的资源利用量越来越大，而资源却日益枯竭。为了实现节能环保的目标，在对化工机械设备进行材料设计时，要将节能环保的理念融入到化工机械设计工作中。这就需要设计人员充分考虑材料的性价比，从根本上节约化工机械的生产成本，同时要重视化工机械材料的节能性以及环保性。通过利用对环境污染较小或者不会污染的新型材料生产机械设备，促进我国生态文明建设的发展。在化工机械设计的材料选择中，可以对设计工作过程中需要的材料特点以及要求进行整理与分析，以环保节能的理念进行选择，确保化工材料在化工机械设计中能够得到充分应用，提高资源的利用效率，实现节能降耗目的[2]。

2.2材料选择的参考指标

在化工机械设计中，对材料进行选择时，主要参考以下指标：（1）要根据不同的生产加工方式对化工机械设计材料进行合理选择。必须确保材料的选择符合不同生产加工方式对材料的要求。例如在对焊接工艺材料进行选择，要充分考虑材料的冲压性，确保焊接工艺能够顺利进行，防止材料的质量问题导致资源浪费。（2）在对产品进行铸造时，要确保材料具有一定的收缩性以及流动性，确保铸件的成品质量。在进行切削工艺时，要充分考虑到材料的塑造性，才能确保切削工艺质量。（3）化工机械是由很多零散的配件组成的，因此在对每一个配件材料进行选择时，要充分考虑到化工机械整体的质量要求，确保材料材质之间的统一性。同时要掌握材料的成本信息，对化工机械的整体成本进行有效控制。在对化工机械材料进行设计选择时，要根据化工生产加工方式对材料的要求选择合适的材料，充分考虑材料的物理特性以及化工机械所需要的零件材料的质量，确保化工机械的整体质量。此外，要充分考虑到各零件材料的成本，才能有效控制化工机械的整体生产成本。

3化工机械材料安全问题对策

3.1对机械结构设计进行优化

在对化工机械设备的结构设计进行优化时，要从以下方面出发，确保化工机械设备结构的合理性与科学性。第一，化工机械设备必须具有较强的耐腐蚀性，才能确保机械设备在使用过程中的安全性以及连续性。这是确保化工机械设备符合化工生产要求的基本条件，第二，在对化工机械设备设计时，要充分考虑到设备整体的稳定性、各个零件的耐腐蚀性以及质量，防止某个零件出现腐蚀问题，对整个机械设备的运行产生影响。如果机械设备出现腐蚀问题，要及时停止运行，进行更换或者腐蚀处理。尽可能避免机械设备带腐蚀问题运行，防止出现安全事故。最后，在化工机械设备运行过程中，要注意不能大量累积腐蚀性介质，否则可能会导致设备的腐蚀情况加重。

3.2对机械工艺设计进行优化

在对化工机械设备进行设计时，在工艺上一定要选择防腐工艺，提高机械设备的防腐性能。有的化工机械设备本身的形状比较复杂，还有一些部位有明显的凹陷以及缝隙，这些部位都是容易积累腐蚀物的部分。还要注意对这些部位进行有效保护，不能忽视对这些部位的保护工作。为了防止这些部分出现腐蚀，在对化工机械设备进行设计时，可以从以下方面提高化工机械设备的工艺质量。（1）简化设备的整体结构。在机械化工设备进行设计时，要尽可能确保零件使用的是同一种材质，在组合零件时，要保证零件之间的紧密衔接，防止出现缝隙。（2）避免凹坑设计。在设计过程中，如果有凹孔，很容易导致水汽积聚在此处。在设计时，如果这些凹坑必须存在，要设计一个排水系统，确保凹孔内的水汽可以及时排出。（3）在机械设备表面涂抹防锈保护层是提高化工机械设备防腐性能的重要措施之一，能够在一定程度上延长机械设备的使用寿命。在选择防锈保护层时，必须选择高质量的防锈漆，否则会影防腐蚀效果，甚至可能会对设备本身产生影响，加快设备的腐蚀速度。（4）避免缝隙腐蚀问题。缝隙是化工机械设备零件中容易受到腐蚀的重要部位，因此，要对这些部分进行有效的防腐处理，例如，在焊接时可以通过双面连续对接方式的有效应用，提高焊接质量，达到防腐蚀目的。（5）确保焊接工作的连贯性，在对化工机械设备进行焊接时，不能随意中断焊接工作，要尽可能确保焊接工作的连续性，克服焊接质量问题[3]。

3.3选择耐腐蚀的材料

化工机械设备与普通的机械设备所运行的环境存在比较大的差异，化工设备一般处于化工企业的生产车间中，会受车间的水汽影响，产生一定的化学反应。因此，化工机械设备极易受到腐蚀。化工机械设备的零件一旦被腐蚀，不但对设备的外观产生影响，还会导致机械设备内部的零件不能正常运行，在一定程度上影响化工企业的生产效率。除此之外，受腐蚀的化工机械设备继续运行，可能发生安全事故。因此，在设计化工机械设备材料时，要充分考虑到材料自身的耐腐蚀性。在化工机械设备材料设计中，选择耐腐蚀性能比较强的材料，防止在这些设备使用过程中出现腐蚀问题而影响生产效率以及生产安全性、同时，在机械设备使用过程中，还要做好相应的防腐蚀保护措施，尽可能延长化工机械设备的使用寿命，降低企业的设备成本。

4结束语

总而言之，为了确保化工机械设备在使用过程中的安全性以及稳定性，必须对化工机械设计的材料进行有效选择，确保化工机械设备的质量。在选择化工机械材料时，要根据不同的工艺要求选择合适的化工材料，确保化工材料能够充分应用，同时要确保化工材料价格的合理性，这样才能从根源上控制化工机械设备的成本。除此之外，在选择化工材料时，要对化工材料的质量进行严格控制，特别是材料的防腐性能，一定要达到我国对化工机械设备质量的规定及要求，从而确保机械设备的质量，防止机械设备在使用过程中产生化学反应，导致设备损坏。这样才能确保化工机械设备的安全性，从而提高化工机械的工作效率。

参考文献

[1]张柱.关于化工机械设计材料选择标准及问题的探讨[J].中国石油和化工标准与质量，2018，38（6）.

[2]张健.化工机械设计中材料的选择和应用研究[J].天津化工，2019，33（1）：55-56.

[3]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.

作者：王涛 单位：河南中原安全技术装备有限公司