化工设备腐蚀
化工设备的腐蚀与防腐措施
化工设备的腐蚀与防腐措施
化工设备是在化工生产过程中不可或缺的重要设备,但是由于化工生产过程中涉及到的液体、气体等物质往往具有腐蚀性,因此长期使用后化工设备很容易被腐蚀,影响设备的使用寿命和生产效率。
本文将介绍化工设备的腐蚀原因及防腐措施。
化工设备腐蚀的原因主要包括以下几个方面:
1.化学腐蚀:化工生产中使用的许多溶液、酸、碱等具有强腐蚀性,长期接触化工设备会导致腐蚀。
2.电化学腐蚀:电化学腐蚀是指在电解质溶液中,由于电势差而引起的金属表面的腐蚀。
3.微生物腐蚀:在一些化工生产中,微生物或生物化学反应会导致设备的腐蚀。
为了防止化工设备腐蚀,需要采取以下防腐措施:
1.选用耐腐蚀材料:在化工设备的设计和制造中应该选用耐腐蚀性能好的材料,如不锈钢、合金钢等。
2.选用合适的防腐涂料:在化工设备表面涂上一层防腐涂料可以起到很好的防腐作用。
3.采取防腐措施:在化工设备的使用过程中,应该采取保护措施,如定期清洗设备、控制介质浓度等。
综上所述,化工设备腐蚀是化工生产中常见的问题,但是通过选用耐腐蚀性材料、涂上防腐涂料以及采取防腐措施,可以有效地减少化工设备的腐蚀,延长设备使用寿命,提高生产效率。
石油化工设备常见腐蚀问题及防腐蚀措施
石油化工设备常见腐蚀问题及防腐蚀措施石油化工设备常见腐蚀问题及防腐蚀措施在石油化工生产中,设备的腐蚀问题一直是一个比较头疼的问题,因为随着生产压力和产量的不断提高,工作环境对设备材料的要求也越来越高,特别是对于防腐材料的要求。
本文将针对常见的腐蚀问题,总结出防腐蚀措施。
一、设备腐蚀问题的产生设备腐蚀主要是由于设备工作时长时间受到氧气、水和酸碱等腐蚀性物质的作用,这些物质会使设备表面生锈或者腐蚀,导致设备的性能下降和寿命缩短。
常见设备腐蚀问题如下:1.钢制设备表面腐蚀这是一种比较常见的问题,主要是因为钢制设备表面缺乏一定的保护层,易受到大气中含有的氧气、水蒸气等的腐蚀。
此外,设备表面还会受到一些酸、碱等腐蚀性物质的侵蚀。
2.设备管道腐蚀设备管道是石油化工过程中最常见的设备之一,由于管道内部经常流动液体,管道壁会受到液体旋转的冲刷作用,外部则受大气中的腐蚀作用,导致管道腐蚀严重,甚至破坏。
3.设备内壁腐蚀这种腐蚀比较常见于石油化工生产中的反应釜、塔等设备中,主要是由于设备内部产生的酸、碱气体等在设备内壁反应,导致设备内壁腐蚀、生锈。
二、设备防腐蚀措施为了保证设备的性能和寿命不受到腐蚀的影响,必须采取相应的防腐蚀措施。
针对上述常见腐蚀问题,我们需要采取以下措施:1.表面防腐钢制设备表面防腐主要采取喷涂、镀锌、喷铝等方法,这些方法可以在表面形成一层保护层,从而抵抗大气、水蒸气、酸碱等腐蚀物质的侵蚀。
2.管道防腐针对管道防腐,我们可以采用防腐涂层、塑料衬里、内衬橡胶、玻璃钢等方法。
其中防腐涂层要求涂层与钢管牢固粘合,耐腐蚀,抗压性能好。
3.内部防腐为了延长设备寿命并保证生产安全,内部防腐是非常重要的。
一方面可以采用内衬橡胶、玻璃钢等方式,另一方面在设备内部喷涂防腐涂层来进行防护,大大提高设备的使用寿命。
综上所述,设备的腐蚀问题一直是石油化工生产中比较头疼的问题,防腐蚀措施不但要科学合理,还要深入推进,目的是为了保障设备的正常运行,提高生产安全。
4_石油化工设备的防腐措施
涂料涂装
根据设备材质和腐蚀环境,选择合适 的防腐涂料进行涂装,一般需要进行 多层涂装,每层涂装前需要进行表面 干燥处理。
防腐蚀材料应用实例分析
耐腐蚀钢材
在石油化工设备中,采用耐腐蚀钢材 可以显著提高设备的耐腐蚀性能,例 如不锈钢、耐蚀合金等。
非金属材料
非金属材料具有良好的耐腐蚀性能, 例如高分子材料、玻璃钢、陶瓷等, 可用于制造泵、阀门、管道等关键部 件。
防腐蚀结构设计
分析不同类型防腐蚀结构的特 点、适用场合和设计要点。
流体力学与防腐蚀
讨论流体力学因素对设备腐蚀 的影响及防腐蚀措施。
热力学与防腐蚀
分析热力学因素对设备腐蚀的 影响及防腐蚀措施。
其他防腐措施分类
电化学保护
介绍电化学保护的原理、分类和应用场合。
工艺流程优化
讨论工艺流程优化对设备腐蚀的影响及防腐 蚀措施。
加强腐蚀监测与预测
通过加强设备的腐蚀监测和预测,可以及时发现设备的腐 蚀问题,采取针对性的防腐措施,避免设备损坏和生产事 故的发生。
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防腐效果显著
通过对比实验和实际应用,发现这些防腐措施能 够显著提高设备的耐腐蚀性能,延长设备使用寿 命。
对未来研究方向展望
深入研究新型防腐材料
随着科技的发展,新型防腐材料不断涌现,未来可以进一 步研究这些材料的性能和应用范围,为石油化工设备的防 腐提供更多选择。
探索智能化防腐技术
利用现代科技手段,如物联网、大数据等,实现石油化工 设备的智能化防腐管理,提高设备的运行效率和安全性。
化学反应
设备材料与介质中的某些成分发生化 学反应,生成新的物质,这些新物质 通常具有更强的腐蚀性,进一步加速 设备腐蚀。
浅析化工设备腐蚀的原因及防护
浅析化工设备腐蚀的原因及防护化工设备腐蚀是指在化工生产过程中,设备表面与介质之间发生物理或化学反应,导致设备损坏或性能下降的现象。
化工设备腐蚀的原因主要包括介质腐蚀性、材料选择不当以及操作条件不恰当等。
为了有效降低腐蚀对设备的影响,需要采取相应的防护措施。
一、介质腐蚀性化工生产过程中,存在各种腐蚀性介质,如强酸、强碱、氧化剂、氯化物等。
这些介质能引起金属的直接化学腐蚀,导致设备的腐蚀失效。
对于腐蚀性介质,需要选用适当的材料,并进行相应的防护处理。
针对腐蚀性介质,通常采用以下几种方式进行防护:1.选用耐蚀材料:根据介质的腐蚀性质,选择具有较好耐蚀性能的材料,如不锈钢、镍基合金、塑料等。
这些材料具有较高的耐腐蚀性,能够有效地抵抗腐蚀介质的侵蚀。
2.涂层保护:在设备表面涂上一层对介质有较好抵抗性的涂料,形成保护膜,以阻挡腐蚀介质的进一步侵蚀。
常用的涂层有橡胶涂层、陶瓷涂层、环氧涂层等。
3.衬里材料:对于腐蚀性介质较为强烈的设备,可以在内壁衬上一层抗蚀材料,形成防腐层,以保护设备不被介质腐蚀。
常用的衬里材料有橡胶、塑料、陶瓷等。
4.控制介质浓度和温度:控制介质的浓度和温度,避免过高的浓度和温度对设备造成腐蚀,是一种有效的防护措施。
二、材料选择不当化工设备的材料选择不当,也是造成腐蚀的重要原因。
材料的选择需根据介质的腐蚀性质以及工艺要求进行合理选择。
如果材料的耐蚀性能不匹配工艺要求,容易导致设备受腐蚀而失效。
材料选择不当的主要原因有以下几点:1.未对介质进行全面的腐蚀性评估:在选用材料之前,需要对介质的腐蚀性质进行全面的评估,包括腐蚀程度、腐蚀速率等。
只有了解介质的腐蚀性质,才能选择适合的材料。
2.忽略材料的焊接性能:很多材料在焊接过程中容易发生浸渍、应力腐蚀等问题,导致焊接部位易受腐蚀。
在选材时,需要综合考虑材料的焊接性能,选择有良好焊接性能的材料。
3.忽略材料的可加工性:一些材料的加工性能较差,容易导致处理不当而引起腐蚀问题。
(化工设备)防腐保护方法
(化工设备)防腐保护方法化工设备防腐保护方法化工设备在运行过程中,会受到各种化学物质的侵蚀,从而导致设备性能下降,使用寿命缩短。
为了保证设备的正常运行和延长设备的使用寿命,本文档详细介绍了化工设备防腐保护的常用方法。
1. 材料选择(1)选用耐腐蚀材料:在选材时,应根据介质特性及操作条件,选择具有良好耐腐蚀性能的材料,如不锈钢、合金钢、高分子材料等。
(2)内衬材料:在设备内壁衬上具有良好耐腐蚀性能的材料,如玻璃钢、陶瓷、橡胶等,可有效防止介质对设备内壁的腐蚀。
2. 表面处理(1)去污清洗:在设备制造或大修过程中,应彻底去除设备表面的污垢、油渍、氧化皮等,以保证防腐涂料或衬里的附着力。
(2)表面处理:对设备表面进行喷砂、抛光、酸洗等处理,以提高表面光洁度和去除表面缺陷,有利于防腐涂料或衬里的附着。
(3)涂层:在处理好的设备表面涂上防腐涂料,如环氧树脂、聚氨酯、氟碳涂料等,形成保护膜,防止介质对设备表面的腐蚀。
3. 阴极保护阴极保护是通过施加外部电流,使设备表面成为电解质溶液中的阴极,从而减缓或阻止腐蚀过程。
阴极保护可分为牺牲阳极保护和外加电流阴极保护两种方法。
(1)牺牲阳极保护:在设备表面镶嵌一种比设备基体金属更容易腐蚀的金属(牺牲阳极),使其成为腐蚀的主要部位,从而保护设备表面。
(2)外加电流阴极保护:通过外部电源向设备表面提供电流,使设备表面成为阴极,从而减缓或阻止腐蚀过程。
4. 腐蚀监测对设备进行腐蚀监测,及时了解设备的腐蚀状况,以便采取相应的防护措施。
腐蚀监测方法包括:(1)腐蚀指示器:在设备内壁涂上腐蚀指示剂,根据颜色变化判断腐蚀程度。
(2)腐蚀探针:将腐蚀探针安装在设备内壁,实时监测设备的腐蚀速率。
(3)无损检测:利用超声波、射线、磁粉等检测方法,检测设备表面的腐蚀缺陷。
5. 腐蚀防护体系建立完善的腐蚀防护体系,包括设计、制造、安装、运行、维护等各个环节,确保设备的腐蚀防护措施得到有效实施。
化工设备的腐蚀与预防腐蚀措施
化工设备的腐蚀与预防腐蚀措施化工设备在生产过程中经常接触到各种腐蚀介质,例如酸、碱、盐等。
长期的接触导致设备表面发生化学反应,产生的腐蚀物会严重危害化工设备的安全运行。
本文将介绍化工设备的腐蚀类型、腐蚀原因、腐蚀对设备的影响及预防腐蚀的措施。
化工设备的腐蚀类型化工设备腐蚀按照腐蚀物质分类,可以分为酸性腐蚀、碱性腐蚀、氧化性腐蚀、小分子有机物腐蚀、硫化物腐蚀、高温氧化腐蚀、晶间腐蚀等多种类型。
其中,酸性腐蚀主要由于酸与金属表面发生反应而导致;碱性腐蚀是由于纯碱、氢氧化钠和氢氧化银等碱性物质长期与设备表面接触;氧化性腐蚀则是空气氧气、硝酸等氧化剂对设备表面的化学反应;小分子有机物腐蚀是由于乙醇、甲醛等小分子有机物与设备发生反应;硫化物腐蚀主要是由于硫酸盐等硫化物对设备表面的腐蚀。
高温氧化腐蚀是由于高温下氧气对设备表面的化学反应;晶间腐蚀则是由于设备金属表面的晶间产生电极腐蚀。
化工设备腐蚀的原因化工设备表面发生腐蚀的原因主要有以下几个方面:1.化学反应:化工设备表面直接接触的化学物质发生反应,导致设备表面发生腐蚀作用。
2.电化学反应:当两种不同金属通过电解质连接在一起时,产生电化学反应,就会导致更何况的金属腐蚀。
3.湿度:在潮湿环境中,水分会引起金属的氧化腐蚀,导致设备表面的腐蚀。
4.机械划伤:设备表面发生划痕或割伤后,便容易受到腐蚀,因为划痕处的金属常常暴露在空气或介质中。
腐蚀对设备的影响腐蚀会导致化工设备的表面形成凹凸不平的斑点,设备寿命缩短,安全性变差。
此外,腐蚀还会固定腐蚀产物,堵塞设备中的管道以及细孔,形成泄漏和阻塞设备等问题。
对于一些重要的化工设备,腐蚀往往是一个很大的问题。
化工企业要根据设备的使用环境、介质特性等因素,制定相应的腐蚀防护措施。
预防化工设备腐蚀的措施1.选用适当的材料:对于使用酸性介质的化工设备,应选用具有一定耐酸性能的耐酸钢材质;对于碱性介质,应选用具有良好的碱性稳定性的材质。
浅谈化工设备腐蚀与防护
浅谈化工设备腐蚀与防护化工设备腐蚀与防护一直是化工行业关注的重要问题,腐蚀不仅会影响设备的使用寿命和性能,还可能对生产安全造成严重影响。
了解腐蚀的原因和防护措施对于化工生产来说至关重要。
本文将就化工设备腐蚀的原因、常见的腐蚀类型、以及防腐保护措施进行一些浅谈。
一、化工设备腐蚀的原因1. 化学物质腐蚀:化工生产中会接触各种酸、碱、盐等化学物质,这些物质具有腐蚀性,直接导致设备材料的腐蚀。
2. 电化学腐蚀:金属设备在化工生产过程中会受到电化学腐蚀的影响,例如金属在电解液中发生腐蚀。
3. 热力腐蚀:高温和高压环境下,金属材料容易发生热力腐蚀,导致设备材料疲劳失效。
4. 机械腐蚀:设备在运行时由于摩擦、冲击等机械作用而引起的腐蚀。
5. 微生物腐蚀:在特定条件下,微生物也会对设备材料进行腐蚀,这种腐蚀往往发生在潮湿、缺氧或有机物富集的环境中。
1. 金属腐蚀:金属设备在化工生产中最为常见的腐蚀类型,包括均匀腐蚀、点蚀、应力腐蚀、疲劳腐蚀等。
2. 混凝土腐蚀:在一些化工生产场所,混凝土设备也会受到酸碱盐等化学物质的腐蚀影响,导致混凝土的破坏。
3. 非金属材料腐蚀:在一些特定的生产环境中,非金属材料也可能会受到腐蚀的影响,例如塑料、橡胶等材料。
1. 材料选择:选择具有良好耐腐蚀性能的材料作为化工设备的构造材料,例如不锈钢、镍合金、塑料等。
2. 表面处理:对设备表面进行特殊处理,如喷涂耐蚀涂层、阳极保护等,能够有效延长设备的使用寿命。
3. 设计防腐:在设备设计阶段就考虑防腐措施,如避免死角积存、增加防腐层厚度、合理布置防腐装置等。
4. 监测与维护:定期对化工设备进行腐蚀监测,及时发现问题并进行维修保养,是防护腐蚀的重要措施。
5. 管道防腐:对化工管道进行定期清洗、内衬耐腐蚀材料、加装防护设施等,是防止管道腐蚀的关键。
在化工生产中,腐蚀与防护问题始终是一个需要重点关注的话题。
加强对腐蚀原因及类型的研究,提高化工设备的抗腐蚀能力,不仅能够延长设备的使用寿命,还能够保障生产的安全与稳定。
浅析化工设备腐蚀的原因及防护
浅析化工设备腐蚀的原因及防护化工设备在生产过程中难免会遭受部分的腐蚀,这不仅会对设备的使用寿命和性能产生不良影响,还会对生产和环境造成不利的后果。
因此,对于化工设备的腐蚀问题,防护工作显得尤为重要。
化工设备的腐蚀原因主要包括以下几点:1.化学反应:化学物质在特定的温度、压力、浓度等条件下进行反应时,会产生一定的腐蚀或腐蚀环境。
如浓硫酸腐蚀钢铁,氢氟酸腐蚀不锈钢等。
2.电化学反应:当两个不同材质的金属与电解质接触时,会形成一个电池,并产生电化学反应,从而导致腐蚀。
例如,金属个体在潮湿环境中会发生氧化还原反应,容易被腐蚀。
3.机械磨损:设备表面的划痕、磨损等因素容易形成个孔隙或局部电化学反应,从而导致设备腐蚀。
4.温度:高温或低温环境下,金属表面反应敏感性增加,化学反应、电化学反应、氢腐蚀等腐蚀增强。
为了延长设备使用寿命、保证生产和环境安全,应采取有效的防护措施。
1.选用合适材料:根据工艺加工、生产条件等因素,应选择能耐腐蚀的材料、高温材料和低温材料以及抗压、抗磨、抗疲劳、抗震等材料,尽量避免使用易腐蚀的材料。
2.防御化学腐蚀:如选择耐化学腐蚀材料、采用防腐涂料、在管道内放置防震垫等措施来减防腐蚀。
3.防御电化学腐蚀:在水系统中,可升高水的pH值,压缩空气含湿量等来降低电化学反应所导致的腐蚀。
4.防御高温腐蚀,对于设备进行冷却、使用抗高温的材料等。
5.设备保护:对于机械和易受损部分进行搪瓷、防护漆、镀锌、电镀、电渗硬化等方式进行保护。
6.设备维护:对于设备进行日常检查、清洗和维护,发现问题及时进行维修和更换。
综上所述,防止化工设备的腐蚀不仅需要从材料选择和加工制造方面考虑,还需要在生产和维护过程中采取适当的防护措施,以确保设备在生产中的安全、可靠和稳定运行。
化工机械设备的腐蚀原因及防范措施
化工机械设备的腐蚀原因及防范措施摘要:在化学工业中,机械设备的安全、可靠运行是实现其稳定生产的重要保证。
大部分的化学工业机械设备都是由金属制造的,在设备运行时,极易受到生产环境中酸,碱,盐等溶液和气体的侵蚀,导致机械设备的外形、尺寸等发生改变。
机械设备被损坏将会大大降低其使用寿命。
如果腐蚀比较严重,甚至会造成设备发生泄漏,进而可能会造成重大的生产事故。
关键词:化工;机械设备;腐蚀1 化工机械设备的腐蚀原因1.1 化学腐蚀化学品腐蚀主要是因为化工设备系统金属物质与硫化物等腐蚀性化学物质的相互碰撞,导致金属在气体中的水分子和氧分子作用产生反应,不断生成新的金属氧化物,最终在化工设备系统表层生成了腐蚀层。
这些腐蚀事件的发生通常都需要一定的环境,如较高的温度以及必要的腐蚀性物质等。
以硫酸浓度为例,在硫酸浓度达到50%以下时,对普通设备材质的腐蚀速率最大;当浓度升高接近或超过这一目标值后,相应物质的腐蚀速率反而会相应降低。
电化学的腐蚀现象是因为化工装置金属结构和电解质溶液的直接接触所引起的,化工装置在吸收电解质溶液过程中会生成皮层电极,因此会在表层生成一层金属腐蚀层,从而导致化工装置与设备开始腐蚀,在气候、温度、湿度等条件的作用下腐蚀不断加剧,直至装置损毁。
1.2 设备自身因素(1)不同材料制成的设备耐腐蚀能力不同。
化工机械设备都是金属材料制成,但化工生产需要多种设备,这些设备的材料性质、结构等不同,对化工物质的抗腐蚀能力也不同。
相对来说,金属结构越紧密,越耐腐蚀,反之,则耐腐蚀性差,比如,在相同的生产环境下,不锈钢设备要比铸铁设备相对更耐腐蚀。
(2)设备的表面越粗糙,越容易被腐蚀。
粗糙的设备表面更容易存留一些腐蚀物质,导致设备被腐蚀,表面光滑且有保护膜的设备不易被腐蚀。
(3)机械设备的关键部位和零部件的连接处极易受到腐蚀,尤其是那些不易被发现的死角和接口,这些地方的腐蚀程度更加严重,而且腐蚀的速度也更快。
浅析化工设备腐蚀的原因及防护
浅析化工设备腐蚀的原因及防护化工设备腐蚀是指化工设备在使用过程中,由于与介质、环境等作用产生的化学反应而导致设备表面或内部的材料破损或腐蚀。
化工设备腐蚀的原因主要有介质性质、温度、压力、流速、材料选择、设备设计和维护等因素。
为了保护化工设备不被腐蚀,可以采取多种防护措施,如使用耐腐蚀材料、合理选用设备材料、采取防腐涂层、控制工艺参数等。
化工设备腐蚀的主要原因之一是介质性质。
一些化学介质具有强腐蚀性,如浓硫酸、盐酸等。
这些介质对设备内部的材料产生化学反应,导致材料的脱落、破损或腐蚀。
一些介质具有强氧化性或还原性,也会加速设备的腐蚀。
温度和压力也是化工设备腐蚀的重要因素。
高温和高压环境下,材料容易疲劳破裂或化学反应速率加快,加剧了设备的腐蚀。
温度和压力会引起设备内部的应力变化,也导致设备的腐蚀。
流速是化工设备腐蚀的另一个重要因素。
流速过高会加速介质对材料的冲刷和侵蚀,从而加剧设备的腐蚀。
流速不均匀也会导致局部腐蚀,进一步削弱设备的承载能力。
材料选择是防护化工设备腐蚀的关键之一。
合理的材料选择可以减轻设备的腐蚀。
通常采用的耐腐蚀材料有不锈钢、钛合金、镍合金等。
根据介质的性质和工艺条件,选择合适的材料可以提高设备的抗腐蚀性能。
防护涂层也可以起到防腐蚀的作用。
通过在设备表面覆盖一层耐腐蚀的涂层,可以减少设备与介质的直接接触,从而降低腐蚀速率。
常用的涂层材料有橡胶、聚酯、玻璃钢等。
在设备设计和维护过程中,也需要注意防腐蚀。
合理的设备设计可以降低腐蚀风险,如采用合适的材料厚度、增加设备的耐腐蚀性能等。
定期对设备进行检查和维护,及时修复设备表面的涂层或材料的破损,也可以减少腐蚀的发生。
化工设备腐蚀与防护
涂层作用:隔绝腐蚀介 质,保护设备表面
01
涂层类型:有机涂层、 无机涂层、复合涂层等
电化学防护
A
阴极保护:通过外加电流,使 金属表面形成阴极,防止腐蚀
B
阳极保护:通过外加电流,使 金属表面形成阳极,防止腐蚀
牺牲阳极保护:通过使用更活
C
泼的金属,使腐蚀发生在更活
泼的金属上,保护被保护金属
涂层保护:通过在金属表面涂
微生物腐蚀:微 生物在金属表面 生长繁殖,导致
金属表面损坏
腐蚀分类
1
2
3
4
化学腐蚀:金属与周 围环境发生化学反应,
导致金属表面损坏
电化学腐蚀:金属 表面形成原电池, 导致金属表面损坏
微生物腐蚀:微生物 在金属表面生长繁殖,
导致金属表面损坏
物理腐蚀:金属表 面受到机械作用, 导致金属表面损坏
腐蚀影响
D
覆一层涂层,防止腐蚀介质与
金属接触,达到保护目的
腐蚀监测技术
电化学方法:如电位法、电流法等, 通过测量腐蚀过程中的电化学反应来 监测腐蚀程度
物理方法:如超声波法、射线法等, 通过测量腐蚀过程中的物理现象来监 测腐蚀程度
化学方法:如化学分析法、光谱法等, 通过测量腐蚀过程中的化学变化来监 测腐蚀程度
C
降低了设备维护成本 和人力投入
D
提高了生产效率和企 业经济效益
谢谢
02
涂层防护: 在设备表面 涂覆耐腐蚀 涂层,如油 漆、搪瓷等
03
04
电化学防护: 利用电化学 原理,如阴 极保护、阳
极保护等
合金化:将两 种或两种以上 金属元素结合, 形成具有良好 耐腐蚀性能的
合金材料
涂层防护
化工设备腐蚀原因
化工设备腐蚀原因化工设备在使用过程中容易出现腐蚀现象,这不仅会影响设备的使用寿命,还可能导致设备的损坏和生产事故的发生。
那么,化工设备腐蚀的原因是什么呢?一、介质腐蚀化工设备通常在特定的工作环境中使用,介质的性质对设备腐蚀起着重要的作用。
有些介质具有强酸或强碱性质,例如硫酸、盐酸、氢氟酸等,这些介质对金属设备具有强腐蚀性。
此外,还有一些介质含有氧化性物质,如氧气、溴气等,这些物质也会加速设备的腐蚀速度。
二、温度腐蚀温度对化工设备的腐蚀速度有着显著影响。
高温环境下,金属材料的晶界和晶内缺陷容易形成,使金属的腐蚀速度加快。
此外,高温环境中介质的活性增强,也会加速设备的腐蚀速度。
低温环境下,金属材料的韧性降低,容易发生冷脆断裂,从而导致设备的破损。
三、速度腐蚀化工设备在运行过程中,流体的速度会对设备的腐蚀产生影响。
速度过高会产生冲击和磨蚀作用,加速设备的磨损和腐蚀;速度过低会造成介质在设备表面停留时间过长,加大设备的腐蚀风险。
四、氧化腐蚀氧气是一种常见的氧化剂,也是设备腐蚀的主要原因之一。
氧气与金属表面发生氧化反应,形成金属氧化物,导致设备的腐蚀。
尤其是在高温高压环境下,氧化腐蚀现象更为明显。
五、微生物腐蚀在一些特定的工作环境中,微生物也会引起设备的腐蚀。
微生物通过代谢产生酸性物质,降低周围环境的pH值,从而加速设备的腐蚀。
此外,微生物还会产生一些胶体物质,附着在设备表面,形成微生物膜,加速设备的腐蚀。
六、应力腐蚀应力腐蚀是指在应力作用下,金属材料在介质中发生腐蚀的现象。
应力可以是外部应力,也可以是内部应力。
外部应力包括张应力、压应力等,内部应力包括残余应力、冷处理应力等。
应力腐蚀会导致设备的疲劳破裂和腐蚀断裂。
七、材料选择不当化工设备的材料选择对设备的耐腐蚀性能有着重要影响。
如果选择的材料与介质不匹配,或者材料的质量不合格,都会导致设备的腐蚀。
因此,在设计和选择化工设备时,必须根据介质的腐蚀性质和工作条件来选择合适的材料。
浅析化工设备腐蚀的原因及防护
浅析化工设备腐蚀的原因及防护化工设备腐蚀是指在化工生产过程中,设备受到化学、电化学、机械等方面因素的影响导致表面产生物理或化学变化,引起设备性能下降甚至失效的现象。
腐蚀不仅会造成设备损坏、生产过程中断甚至产生事故,而且还会带来严重的环保问题。
分析化工设备腐蚀的原因并采取有效的防护措施,对于保障化工生产安全稳定和设备寿命延长至关重要。
一、化工设备腐蚀的原因1. 化学腐蚀化工设备在生产过程中可能接触到各种化学物质,比如强酸、强碱、盐溶液等,这些物质会与设备表面产生化学反应,导致设备腐蚀。
强酸对金属设备具有强烈的腐蚀作用,长时间暴露在强酸环境下的设备会逐渐被腐蚀破坏。
电化学腐蚀是指金属表面在存在电解质的条件下发生的腐蚀现象。
在化工生产设备中,可能会产生电化学腐蚀的环境,比如在盐溶液中金属具有电化学的反应,在电场作用下产生腐蚀。
3. 磨擦腐蚀设备在使用过程中经常会受到机械磨擦,当金属表面发生磨擦时,容易产生金属微观结构的变化,破坏金属表面的保护膜,导致设备的腐蚀。
4. 温度腐蚀高温环境下,金属晶界易受到腐蚀物的侵蚀,金属晶界会发生化学反应导致金属表面氧化、脱碳等反应,从而加剧金属的腐蚀速度。
1. 选用耐腐蚀材料在设计化工设备时,应该根据生产环境的特点和设备所承受的介质,选择耐腐蚀性能好的材料。
比如对于强酸环境,可以选择耐酸不锈钢材料;对于强碱环境,可以选择耐碱材料等。
选用耐腐蚀材料是预防设备腐蚀的首要措施。
2. 增加材料的保护膜在金属表面添加防腐蚀的保护膜,能够有效阻隔腐蚀介质与金属直接接触,减缓设备的腐蚀速度。
常用的方法包括涂层、热浸镀锌、镀镍等。
3. 控制腐蚀介质的浓度和温度合理控制化工生产中的腐蚀介质的浓度和温度,能够减缓设备的腐蚀速度。
对于特定的腐蚀介质,可以通过控制浓度和温度来减少对设备的腐蚀作用。
4. 开展腐蚀监测和预测化工生产过程中,应加强对设备腐蚀的监测和预测,定期检测设备表面的腐蚀情况,预测设备腐蚀的趋势,及时采取修复或更换措施,延长设备的使用寿命。
石油化工设备常见腐蚀原因及防腐措施
石油化工设备常见腐蚀原因及防腐措施摘要:石化设备在长期运行后,由于不确定因素,容易出现腐蚀问题。
当腐蚀问题过于明显或严重时,可能会出现泄漏和其他问题。
如果不及时采取科学合理的防腐措施和设计方法,很容易诱发安全事故。
目前,为了进一步提高石化设备运行的稳定性和效率,石化企业高度重视石化设备的防腐问题。
通过采取切实合理的防腐措施,有效提高了石化设备的防腐作业效率。
关键词:石油化工设备;腐蚀原因;防腐措施1石化设备腐蚀的常见原因1.1石化设备自身原因石油内部的分解会产生许多具有复杂化学性质的物质,其中一些物质会腐蚀金属。
目前,许多定量设备都是由金属材料制成的。
这种材料的特点是,即使不使用,一旦与空气中的氧气发生反应,就会产生氧化腐蚀,而且在操作过程中还会受到化学腐蚀。
石油化工行业中,金属基设备较多,结构复杂,增加了防腐维护工作的难度。
特别是在含有活性金属的区域,当与电解质接触时,会发生电化学反应,加速化学腐蚀。
这类腐蚀的一般预防不可能是全面的,处理难度很大。
如果处理工作做不好,还可能导致无法很好地控制温度和压力,对企业内的设备或管道造成损坏,从而导致液体和气体泄漏、介质和电爆等安全事故。
此外,石化企业的生产设备应定期维护保养,确保设备在使用过程中处于良好的工作状态。
如果没有定期有效的科学管理,就会导致设备腐蚀。
在石化行业,设备的整体设计和结构相对复杂,这也是影响设备腐蚀的原因。
1.2石油化工设备与化学介质产生接触石油本身具有化学性质,在实际生产过程中更为明显。
介质本身的化学活性很强。
如果它接触到设备的表面,特别是一些设备的间隙和凸起,就会发生腐蚀。
例如,如果原油中含有氯化钙等氯化物质,在生产过程中会发生水解反应,这样产生的物质会腐蚀设备,也会为腐蚀的进一步发展埋下隐患。
在蒸馏过程中,石油中的硫化物和盐酸在高温下发生分解反应,产生硫化氢。
当分解分子的小物质进入分馏塔和冷却系统的顶部时,就会发生化学腐蚀。
1.3石化设备整体金属性能差石化设备中使用了多种类型的金属物质,因此不同的金属性质具有不同的耐腐蚀性。
化工设备的腐蚀与防腐措施
化工设备的腐蚀与防腐措施化工设备是化学工业中必不可少的设备之一,但是由于操作条件的特殊性,化工设备很容易发生腐蚀。
对于化工企业而言,设备的腐蚀问题一旦发生,将会对企业的生产带来很大的不利影响。
因此,必须采取有效的防腐措施。
下面,我们就从腐蚀的原因和防腐措施两个方面,对化工设备的腐蚀与防腐措施进行详细的阐述。
一、化工设备腐蚀的原因1.化学介质的腐蚀化学介质是化工设备的主要腐蚀原因之一。
由于化工设备在生产过程中,需要承受各种化学介质的侵蚀,这些介质中有些是强酸、强碱、盐酸等强腐蚀性介质,对设备造成的腐蚀是非常严重的。
2.电化学腐蚀电化学腐蚀是化工设备腐蚀的另一个重要原因。
在化工生产中,不同金属材料的电位往往存在差异,当这些金属材料存在于相同的介质中时,就会产生电位差,导致电化学腐蚀的发生。
3.氧化腐蚀由于氧气的存在,很容易引起设备的氧化腐蚀。
当设备表面出现锈迹时,就会加速腐蚀的发生。
4.高温腐蚀化工设备在生产过程中,往往需要承受高温的热力侵袭,这种高温环境容易引起设备的高温腐蚀。
高温环境下,设备材料的组织结构会发生改变,从而导致设备的腐蚀。
二、化工设备的防腐措施1.选用材料防腐的第一步,就是选用合适的材料。
化工设备的材料需要符合生产条件和生产介质的使用要求。
一般情况下,不锈钢(SUS304、SUS316等)及耐酸碱材料(如陶瓷、搪瓷、玻璃等)是化工设备的常见材料。
2.防腐涂层防腐涂层是防腐工作的一种重要手段。
在化工设备的外表面、内表面和受热部位等场合进行防腐涂层处理,有效地为设备提供了保护,并能够抵御化学介质、水、气体等侵蚀。
3.贴膜防腐贴膜防腐适用于一些设备内腔的防腐处理。
普通防腐涂层不能在设备内部形成完整的膜层,而使用贴膜处理,可以形成完整的防腐层,从而达到防腐效果。
4.定期检查在设备运行期间,需要定期检查设备的防腐层,保持防腐层的完整性和可靠性,及时发现并处理防腐层的损坏和缺陷。
通过以上措施,可以有效地防止化工设备的腐蚀。
浅析化工设备腐蚀的原因及防护
浅析化工设备腐蚀的原因及防护化工设备腐蚀是指金属在化学介质中发生氧化或与其他物质发生化学反应,从而造成金属表面的损坏和腐蚀的现象。
化工设备腐蚀不仅损坏设备,同时也可能对生产和环境造成严重影响。
了解化工设备腐蚀的原因以及有效的防护措施对于化工生产具有重要意义。
本文将从腐蚀的原因和防护措施这两个方面进行浅析。
一、腐蚀的原因1. 化学介质的影响化工设备腐蚀的主要原因之一是化学介质的影响。
化学介质对金属材料的腐蚀主要是因为介质中存在腐蚀性物质,例如酸、碱、盐等。
这些腐蚀性物质会与金属表面发生化学反应,导致金属材料的腐蚀和破坏。
在使用化工设备时,需要充分了解介质的性质,选择合适的金属材料或进行防护措施,减少介质对设备的腐蚀影响。
2. 温度和压力的影响温度和压力也是影响化工设备腐蚀的重要因素。
高温和高压会加速金属材料的腐蚀速度,特别是在一些特定的化学介质条件下,金属材料的腐蚀速度会更快。
为了减少腐蚀的影响,需要根据实际情况选择耐高温、耐高压的金属材料,并合理控制温度和压力的变化。
3. 流体流动状态的影响流体在化工设备中的流动状态也会对金属材料的腐蚀产生影响。
如果流体的流速过大或过小,都会对金属表面产生不同程度的腐蚀影响。
需要根据流体的特性和设备的工作条件,合理选择流速和流动状态,减少对金属表面的腐蚀影响。
4. 材料本身的缺陷金属材料本身的缺陷也是引起腐蚀的重要原因之一。
例如金属材料表面的缺陷、内部的微观组织不均匀等都会导致金属材料的腐蚀和破坏。
在选择金属材料时,需要注意材料的质量和性能,尽量避免使用有缺陷的金属材料,减少腐蚀的影响。
二、防护措施1. 选择合适的金属材料在设计化工设备时,需要根据介质的性质和工作条件,选择合适的金属材料。
一般来说,耐腐蚀的金属材料有不锈钢、钛合金、镍基合金等。
这些材料具有较好的耐腐蚀性能,能够在不同的化学介质条件下保持相对稳定的性能,减少腐蚀的影响。
2. 表面涂层和防护层为了进一步加强金属材料的耐腐蚀性能,可以在金属表面进行涂层和防护层的处理。
化工腐蚀与防护
通过去除环境中引起腐蚀的有害物质,可以显著降低金属的腐蚀速率,例如使用过滤器去 除水中的氯离子等有害物质。
03
化工设备腐蚀的预防措 施
选择耐腐蚀材料
耐腐蚀材料
在制造化工设备时,应优先选择耐腐蚀性能良好的材料,如不锈钢、钛合金、工程塑料等,以延长设 备使用寿命。
防腐涂层
在设备表面涂覆防腐涂层,如防锈漆、防腐涂料等,能够隔离腐蚀介质与设备表面,有效防止腐蚀。
06
案例分析
某化工厂的腐蚀案例分析
设备类型
腐蚀原因
腐蚀程度
解决方案
某化工厂的主要设备为反应釜 、管道和储罐等。
该化工厂的设备主要受到化学 腐蚀和电化学腐蚀的影响,原 因是设备材料与腐蚀介质发生 化学反应或电化学反应。
该化工厂的设备腐蚀程度较严 重,部分设备出现穿孔、破裂 等现象,影响了正常生产。
影响因素
金属材料的种类、环境因素(如温度、湿度、压力、介质成分和浓度)、设备 结构与制造工艺等。
02
化工腐蚀的防护方法
表面涂层防护
1 2 3
涂层保护
通过在金属表面涂覆防腐蚀涂层,将金属与腐蚀 介质隔离,以减缓腐蚀速率。常用的涂层材料包 括油漆、塑料、搪瓷等。
喷涂技术
采用喷涂技术将涂层材料均匀地喷涂在金属表面, 形成一层致密的保护膜,常用的喷涂技术包括电 弧喷涂、火焰喷涂等。
电化学再活化处理
对于长期闲置的金属设备,可以通过电化学再活化处理恢复其防腐蚀 性能。
改变环境条件
控制环境湿度
降低环境湿度可以有效减少金属的腐蚀速率,可以通过加湿器、去湿机等设备控制环境湿 度。
控制环境pH值
对于特定金属和腐蚀介质,可以通过调节环境pH值来控制腐蚀速率,例如在强酸或强碱 环境中使用中和剂调节pH值。
化工设备腐蚀与防护
02
材料选择: 选择具有良 好耐腐蚀性 能的材料, 提高设备的 使用寿命
03
涂层技术: 采用涂层技 术,提高设 备的耐腐蚀 性能
04
腐蚀监测与 控制:实时 监测设备的 腐蚀情况, 及时采取防 护措施
腐蚀防护案例分析
1
案例一:某化工 厂采用涂层防护 技术,有效防止 设备腐蚀,延长 设备使用寿命。
2
3
安全与环保
腐蚀可能导致设备损坏, 引发安全事故
A
腐蚀可能导致设备泄漏, 引发环境事故
C
BHale Waihona Puke 腐蚀产生的废液、废气可 能对环境造成污染
D
腐蚀可能导致设备失效, 影响生产安全和环保性能
腐蚀机理研究
1
电化学腐蚀:金属表面与电解质溶液发生电化学反应,导致金属腐蚀
2
化学腐蚀:金属表面与非电解质溶液发生化学反应,导致金属腐蚀
3
物理腐蚀:金属表面与环境发生物理作用,导致金属腐蚀
4
生物腐蚀:微生物在金属表面生长繁殖,导致金属腐蚀
5
复合腐蚀:多种腐蚀机理共同作用,导致金属腐蚀
6
腐蚀防护技术:针对不同腐蚀机理,采取相应的防护措施,提高金属的耐腐蚀性
防护技术开发
01
腐蚀机理研 究:了解腐 蚀原理,为 防护技术开 发提供理论 基础
腐蚀防护技术:采用先进的防 护技术,提高设备防护效果
设备寿命
01
腐蚀会导致 设备寿命缩
短
02
腐蚀会使设 备维修成本
增加
03
腐蚀会影响 设备的正常
运行
04
腐蚀可能导 致设备事故
和停机
生产效率
01 腐蚀导致设备故障,影响生产进度 02 腐蚀增加维修成本,降低生产效率 03 腐蚀导致产品质量下降,影响市场竞争力 04 腐蚀影响生产安全,增加事故风险
化工机械设备腐蚀原因及防腐策略分析
化工机械设备腐蚀原因及防腐策略分析一、腐蚀原因分析化工机械设备在工作过程中容易出现腐蚀现象,主要原因包括以下几点:1.化学腐蚀化学腐蚀是指在化工生产过程中,由于介质的化学性质对设备材料产生腐蚀作用的现象。
当化工介质对设备材料具有一定的腐蚀性,会加速设备的腐蚀速度。
2.电化学腐蚀在化工生产过程中,金属设备与介质之间可能出现电化学反应而引起腐蚀。
包括电化学腐蚀和电化学腐蚀。
3.高温氧化在高温条件下,金属会与氧发生氧化反应而引起腐蚀,尤其是在高温腐蚀环境中,设备材料容易受到氧化腐蚀的影响。
4.磨擦腐蚀在设备运转过程中,由于机械磨损、颗粒冲蚀等问题,设备表面容易形成缺口和裂纹,引起腐蚀。
5.微生物腐蚀在某些特殊环境中,微生物会对金属设备进行腐蚀,造成设备损坏。
二、防腐策略分析为了延长化工机械设备的使用寿命,减少设备的维修成本,需要采取有效的防腐策略。
1.选用耐腐蚀材料在化工设备的设计和制造中,应选择耐腐蚀的材料,如不锈钢、镍合金、钛合金等,在设备设计时应充分考虑介质的化学性质和腐蚀性,选择适合的材料。
2.表面处理对于金属设备,可以采用表面涂层、镀层等方式来增加设备的抗腐蚀能力,提高设备表面硬度和耐磨性,减轻设备的腐蚀损害。
3.中和腐蚀介质在化工生产过程中,对于具有腐蚀性的介质,可以采用中和剂、缓冲剂等方式来减少腐蚀的产生,保护设备。
4.电化学保护对于金属设备,可以采用阳极保护、阴极保护等电化学腐蚀保护方法来延长设备的使用寿命。
5.防止高温氧化在高温环境中,可以采用陶瓷涂层、耐高温合金等材料来防止设备的氧化腐蚀。
6.加强设备维护定期对化工机械设备进行检查和维护,及时发现设备的腐蚀问题并进行修复,可以延长设备的使用寿命。
7.加强环境监测对化工生产过程中的介质进行监测,了解介质的化学性质和腐蚀特点,及时做出相应的防腐处理措施。
8.加强人员培训对化工生产过程中的操作人员进行相关培训,加强他们对设备腐蚀的认识和防范意识,减少人为因素对设备腐蚀的影响。
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(2). 碳与铁形成化合物——渗碳体Fe3C
又脆又硬,熔点高。当碳含量大于2% 时,部分碳
以游离的形式存在于铁碳合金中,即为铸铁。渗碳体 在一定条件下可分解成铁与碳,但这种游离的碳是以 石墨的形式存在的,对强度影响极大。
(3). 碳与铁形成混合物
珠光体:铁素体(88%)和渗碳体(12%)组成,平均含碳量
D D D 2 d 2
2P
测量HB时P与D的规定
• 测量布氏硬度时,P与D是有规定的; • 为了保证用大球与小球测得的HB相同, 就必须要求二者的压入角相等,这就 是确定P、D规定条件的依据;
D d sin d D sin 2 2 2 2
P 2 HB 2 D 1 cos 2
构、夹杂物的多少与分布状况、应力集中情况。
2. 塑性
定义:在外力作用下产生塑性变形而不被破坏的能力
2.1 延伸率δ
• 试样受力拉断后,总伸长的长度与原始长度之比的百分率
l k l l0 100% k 100% l0 l0
• 延伸率愈大,材料的塑性愈好; • 由于试样的总伸长为均匀伸长与局部缩颈伸长,故延伸率与 试样尺寸有关。
的条件下,能支持的时间越久,则该材料抵抗断裂的能力也越大。
1.5 疲劳强度 1
很多构件经常受到大小及方向变化的交变载荷,这种交变载荷使 金属材料在应力还远低于屈服点时就发生断裂,这种现象称为 “疲劳”。金属在无数次交变载荷作用下,而不致引起断裂的最 大应力,称为“疲劳极限”; 实际上不可能进行无数次试验,一般以106~108次 循环试验作为 疲劳强度; 影响金属疲劳强度的因素主要有:合金成分、表面状态、组织结
• 由于晶体往往存在晶体缺陷; • 晶界处于案子排列不整齐。
1.2
面心立方晶格 金属铁的三种点阵结构 体心立方晶格 密排六方晶格
1.3 纯铁的同素异构转变
• 同素异构转变是固态铁原子重 新排列的过程,也是一种结晶 过程; • 居里温度:金属由有磁性变为 无磁性的温度。
1.4 铁碳合金的基本组织
由于变形前后总体积保持不变:
l0 A0 lA
l ) l0 (1 ) l0 A A A0 A A0 (1 ) A0 (1 ) A0 l l 0 l l 0 (1
l0 A0 l0 (1 ) A0 (1 )
(1 )(1 ) 1
蠕变:在一定应力下,应变随时间而增加的现象; 发生蠕变现象往往需要很长的时间,如古罗马教堂 的玻璃。 蠕变强度:材料抵抗蠕变现象发生的能力; 有两种表达蠕变强度的方法:
• 达到某一蠕变速度的应力值;
• 达到某一总变形的应力值;
δ
b a o
d
c
蠕变速率 d
d
η
对于高聚物,蠕变有 非常经典而完整的数 学模型,可参考《高 分子物理》。
为0.8%。性能介于铁素体与渗碳体之间。 莱氏体:珠光体与初次渗碳体组成。是一种较粗而硬的 组织。
1.5 铁碳合金状态图
铁的熔点
γ -Fe
α -Fe
(亚共析钢) (过共析钢) 共晶白口铁
含碳量(百分含量)
1.6
碳含量对碳钢机械性能的影响
2. 杂质元素对碳钢性能的影响
对碳钢性能有利的元素
低温容器
浅冷容器: -40 ℃ ≤t ≤ -20 ℃ 深冷容器: t < -40 ℃
2. 设备选材的基本要求
• 有足够的力学性能; • 具有良好的加工性能; • 具有良好的耐腐蚀性能; • 经济合算; • 其它各种性能符合设计要求。
基本概念
应力(Stress) σ 应力定义为“单位面积上所承受的力”。 按照载荷(Load)作用的形式不同,应力又可以 分为拉伸压缩应力、弯曲应力和扭转应力。 当材料在外力作用下不能产生位移时,它的几何 形状和尺寸将发生变化,这种形变称为应变ε (Strain)。
E
• 温度升高,弹性模量E降低。
泊桑比μ
• 定义:拉伸试验中试样单位横向收缩与单位纵向伸长之比。
• 对于各种钢材,泊桑比近乎于一个常数, μ=0.3
耐腐蚀性能
四、金属材料的分类与牌号
生铁
黑色金属
钢
纯铜
黄铜 铜锡合金
1. 金属的分类
有色金属
铜及其合金 铝及其合金 钛及其合金
无锡合金
二、材料的机械性能
应力σ 应力定义为“单位面积上所承受的力”。
抗拉强度 蠕变强度 持久强度 疲劳强度
强度: 屈服点
机械 性能
塑性: 延伸率
硬度: 布氏硬度 韧性
冲击韧性
断面收缩率 洛氏硬度
冷弯性能
维氏硬度
按照载荷(Load)作用的形式不同,应力又可以 分为拉伸压缩应力、弯曲应力和扭转应力。
1. 强度
缺点:不同硬度级测得的硬度数据不能从小到大统一起来。
3.3
维氏硬度HV
(始于1925年)
原理类似于布氏硬度,而压头为锥面夹角为136o的四 方角锥体,由金刚石制成;
P HV 1.854 2 d kgf 2 mm
其中:d为压痕对角线长度
优点:
• 因为四方角锥压头,当负荷改变时,压入角不变,因此负荷可以 任意选择(最大优点); • 通过维氏硬度试验得到的硬度值和通过布氏硬度试验得到的硬度 值完全相等; • 试验数据可以从小到大统一起来; • 精度极高。
锰(Mn):弱氧化剂,有脱氧和减轻硫的有害作用; 硅(Si):有利于脱氧; 绝大多数金属元素:如钛、铬、镍等。
对碳钢性能有害的元素
硫(S):热脆性;
磷(P):冷脆性;
氧(O):降低钢的机械性能;
一般而言,金属元素的 存在有利,非金属元素 存在不利。
氮(N):时效现象,使钢的塑性降低;
• oa段:材料在温度t下承受拉应力时 所产生的起始伸长率(不计入蠕变); • ab段:减速蠕变阶段; • bc段:恒速蠕变阶段 ; • cd段:加速蠕变阶段 ;
1.4
持久强度 D
在给定温度下,促使材料经过一定时间发生断裂的应力叫做持久 强度; 在化工容器用钢中,设备的设计寿命一般为十万小时; 持久强度是一定温度和一定应力下材料抵抗断裂的能力。在相同
定义:在外力作用下抵抗变形和断裂的能力
屈服点
ζ
韧性断裂
完全断裂
脆性断裂
弹性形变阶段
塑性形变阶段
材料的应力应变曲线
ε
1.1
屈服点 s
• 在外力不再增加,仍发生明显塑性变形,这个现象称为材料达 到了屈服点; • 屈服点:开始出现屈服现象时相对应的应力,MPa; • 金属或合金一般很少有明显的屈服现象,而高分子材料一般具 有明显的屈服现象; • 条件屈服点:发生0.2%残余伸长时的应力; • 在教材P302-308可以查到常用金属材料的屈服点数据。
由于一般 s b ,屈强比一般小于1,
屈强比越大,屈服点与抗拉强度愈接近,塑性储备越小,这时 有可能发生脆性断裂;这类材料如木棒; 屈强比越小,屈服点愈小于抗拉强度,这时塑性储备愈大,但 材料的强度往往得不到充分的发挥;这类材料如竹条。
因此,在工程上希望所选用的材料具有合适的屈强比。
1.3 蠕变强度 n
氢(H):氢腐蚀。
3. 钢的热处理
钢铁在固态下通过加热、保温和不同的冷却方式。以 改变其组织,满足不同要求的物理、化学和机械性能。
锌及其合金 ……
镇静钢 按脱氧情况和锭模形式分类 沸腾钢 半镇静钢
2. 钢铁牌号及表示方法
2.1 牌号表示方法
2.2 钢号表示方法
Q235—A· F
2.3 铸铁、铸钢牌号表示方法
五、碳钢与铸铁
• 碳钢和铸铁都是由95%以上的铁和0.05-4%的碳及1%左右的杂 质元素组成的,因此又称为“铁碳合金”;
第1章 化工设备材料及其选择
一、化工设备概述 二、材料的机械性能 三、材料的物理化学性能 四、金属材料的分类与牌号 五、碳钢与铸铁 六、特种钢、有色金属与非金属 七、化工设备防腐及防腐措施 八、化工设备选材的原则
一、化工设备概述
1. 设备的分类 按压力分类:
外压容器
容器 内压容器
低压容器(L) 0.1≤ P<1.6MPa
1
或
1
若发生缩颈,延伸率与断面收缩率之间难以确定明确 的数学关系。
2.3
冷弯性能
• b=2a,d=1.5a; • 用弯心直径等于1.5a的弯心将试样弯曲180o,不得出现裂纹、 裂缝为合格。
3. 硬度
定义:材料抵抗其它更硬物压入表面的能力
• 硬度不是一个单纯的物理量,而是反映材料弹性、强度、塑性 和韧性等的一个综合性能指标; • 常用的硬度测量方法都是用一定的载荷(压力)把一定的压头 压入金属表面,然后测定压痕的面积或深度。当压头和压力一 定时,压痕面积愈大或愈深,硬度就愈低。 • 根据压头和压力的不同,常用的硬度指标可分为布氏硬度、洛 氏硬度和维氏硬度。
2.2 断面收缩率ψ
• 试样受力拉断后,断面缩小的面积与原始截面面积之比的百分率
Fk F0 Fk 100% 100% F0 F0
• 断面收缩率愈大,塑性愈好; • 由于断面收缩率与材料尺寸无关,故它能更加可靠地反映出
材料塑性的变化。
延伸率与断面收缩率的关系
若只有均匀伸长:
• 为了使压入角一定,必须P/D2为一常数 。
例如:P/D2=300
布氏硬度的特点
• 优点
因为其压痕面积大,能反映材料的综合性能指标,因而代表性全面;
试验数据稳定; 比较准确,用途很广;