第九章 化工设备材料和其选择.pptVIP

§9.4.2 有机非金属材料 1. 工程塑料 高分子合成树脂+ 填料——提高力学性能； 增塑剂——降低硬度和脆性； 稳定剂——延缓老化； 固化剂——加快固化速度。 特点：1）良好的耐腐蚀性能； 2）一定的机械强度； 3）密度不大； 4）价格较低。 常用材料： 硬聚氯乙烯塑料 聚乙烯塑料 耐酸酚醛塑料 聚四氟乙烯塑料 玻璃钢 2.涂料 ——高分子胶体的混合物溶液。 用途：设备防腐 常用涂料： 防锈漆； 底漆； 大漆； 环氧树脂漆； 酚醛树脂漆等。 3. 不透性石墨 各种树脂侵汲石墨，消除孔隙而成。 特点：1）较高的化学稳定性和良好的导热性，热膨胀系数小，耐温度急变性好； 2）不污染介质； 3）加工性能好，相对密度小； 4）力学性能较低，性脆。 用途：腐蚀性强的换热器；泵，管道，机械密封环，爆破片等。 §9.4.3 化工设备用钢的选材原则 要考虑： 设备的操作条件——压力、温度、介质特性、操作特点； 材料的使用性能——力学性能、物理性能、化学性能； 加工工艺性能——焊接性能、热处理性能、冷弯性能及其他冷热加工性能； 经济合理性及设备结构——材料价格、制造费用和使用寿命。 * 第九章 化工设备材料及其选择 第一节 钢材生产基本知识 第二节 材料的性能 第三节 有色金属材料 第四节 非金属材料 化工选材的一般要求： （1）材料品种符合我国资源和供应情况； （2）材质可靠，能保证使用寿命； （3）有足够的强度、塑性和韧性、耐蚀性； （4）便于制造加工，焊接性能良好； （5）经济上合算。 第一节 碳 钢 （1）普通碳素钢 （2）优质碳素钢 （3）高级优质碳素钢 分类 碳钢不仅价格低廉，在许多情况下都能够满足使用要求，按照其品质的好坏可以分为： 第二节 低合金钢及化工设备用特种钢 §9.2.1 合金元素对钢的影响 为改善钢材性能特意加入合金元素，以改变钢材性质。例如： （1）铬：耐腐蚀抗氧化；提高了强度硬度和耐磨性； 使钢材的韧性和塑性降低。 （2）锰：提高强度和低温冲击韧性。 （3）镍：提高淬透性，保持良好塑性和韧性； 提高耐腐蚀性和低温冲击韧性； 提高热强性能。 （4）硅：提高强度、高温疲劳强度、耐热性、耐H2S 腐蚀；降低了塑性和冲击韧性。 碳素钢与低合金钢比较 -40～475 -45～450 0～350 -19～475 使用温度 （℃） 0.69 0.74 360 400 520 540 16Mn 15MnV 低合金钢 0.6 0.63 240 250 400 400 Q235-A 20 碳素钢 σS/σb ss (MPa) sb (MPa) 品种 类别 §9.2.2 低合金钢 1. 成分特点： ※由碳素钢+Si、Mn、Cu、 Ti、V、Nb 等元素组成； ※含碳量均较低，≤0.2%； ※合金元素总含量＜5% 。 2. 相对于碳素钢，其性能特点： ※强度提高； ※耐腐蚀性能提高； ※低温性能提高。 §9.2.3 锅炉和压力容器用钢板 1. 工作环境： 锅炉：中温或高温；中压或高压。 容器：压力；温度；介质腐蚀；操作特点。 2. 对材质要求： 1）较高的强度； 2）良好的塑性、韧性和冷弯性能； 3）较低的缺口敏感性； 4）良好的焊接性能和其他工艺性能； 5）良好的冶金质量。 3. 常用的材料 锅炉钢： 20g；12Mng,16Mng,15MnVg,18MnMoNbg 容器钢：（GB150-1998 《钢制压力容器》推荐） Q235-B；Q235-C；Q245R; Q345R;18MnMoNbR等。 4. 标准： 《锅炉和压力容器用钢板》GB/T 713-2008 §9.2.4 不锈耐酸钢 不锈—耐大气腐蚀； 耐酸—耐酸及强腐蚀性介质的腐蚀。 常用品种： （1）铬不锈钢 如1Cr13，2Cr13，0Cr13等。 第一个数字—含碳量的千分数； Cr13—含铬13%。 ◎组织成分：铬固溶于铁素体的晶格中形成固溶体。 ◎“不锈”的原因： 在氧化性介质中，铬能生成一层稳定而致密的氧化膜，对钢材起保护作用。 ◎性能特点： 碳的作用—与铬生成碳化铬(Cr23C6)，消耗大量的铬。为保证耐腐蚀性能，不锈钢中碳含量越低越好。