Materiale structurale utilizate în valul chimic - nostroenii, sunt împărțite în patru clase:
- metale neferoase și aliaje;
Oțel. Oțelul este un aliaj de fier și carbon, conține zhanie-care nu depășește 1-2%. În plus, compoziția de oțel cuprinde impurități siliciu, mangan și sulf și fosfor.
Compoziția chimică din oțel împărțite în mai multe grupe:
- carbon de calitate comună;
- aliata constructivă și colab.
Tabelul 12.1. vulgaris oțel carbon
Tabel. 12.1 exemple folosesc un oțel carbon de calitate obișnuită în domeniul ingineriei chimice.
Proprietățile din oțel carbon de calitate obișnuite, dar creșterea considerabilă după un tratament termic, care de închiriere poate fi exprimată în stingerea sa după laminare, fie direct, fie după o încălzire specială.
De exemplu, călire termică laminate din clase de oțel SV, StZkp cu răcire apă crește limita de curgere mai mare de 1,5 ori mai mare la mare (15 + 26%) alungire.
Tratarea termica a otelurilor carbon, nu numai îmbunătățite cutele sale proprietăți mecanice ale oțelului, dar aduce, de asemenea, un efect semnificativ eco nomice.
Oțel carbon structural produs conform GOST 1050-1074 următoarele clase: 08, 10, 15, 20, 25, 30,40,45, 55, 58 și 60. în whith dependență de gradul de GOST dezoxidare 1050-88 Oțeluri produs următoarele : 05kp, 08kp, 08ps, Yukp, UPS, 11kp, 15kp, 18kp, 20kp și 20ps.
Tabel. 12.2 prezintă exemple de oțel structural carbon în domeniul ingineriei chimice.
Tabelul 12.2. Carbon structurale din oțel
08kp, 08ps, 08, Yukp, UPS, 10, ICL
Tuburi, funduri, evaporatoare, condensatoare, tubesheets, fascicule tubulare, bobine și alte componente, lucru ing sub presiune la temperaturi de la -40 la 425 „C.
15kp, 15 ps, 15, 20 km, 18kp, 20ps, 20, 25
Tevi, fitinguri, șuruburi, fascicule tubulare, și alte dispozitive de piese de locuințe în dispozitive kotloturbostroenii și de lucru ch-ically mecanice sub presiune la temperaturi de -40 - 425 „C, fierbere de oțel - de la -20 la 425 ° C
Tuburi, fascicule tubulare, și zăbrele și îneacă bobine, care funcționează la temperaturi de până la -70 „C, sub o presiune
Pentru a îmbunătăți caracteristicile fizice și mecanice ale oțelurilor și oferindu-le proprietăți specifice (rezistenta la caldura, rezistenta la acizi, Ms-rostoykost și colab.) In formularea lor este dopants specifice.
Cele mai comune elemente de aliere:
- crom (X) - mărește duritatea, rezistența și rezistența la armătură chimică-rozionnuyu, rezistența la căldură;
- nichel (H) - îmbunătățește rezistența, ductilitatea și tenacitatea;
- tungsten (B) - crește duritatea oțelului, asigură sale de carne mozakalivanie;
- molibden (M) - mărește duritatea, rezistența la curgere la tracțiune, tenacitatea, și îmbunătățește sudabilitate;
- mangan (d) - crește duritatea și crește rezistența la coroziune, scade conductivitate termică;
- siliciu (S) - crește duritatea, durabilitatea, limitele CURENTE-onoare și elasticitate, acid;
- vanadiu (O) - crește duritatea, rasele-înșirare randament de tracțiune, vâscozitatea și îmbunătățește sudabilitatea oțelului și crește stand-os la coroziunea hidrogenului;
- titan (T) - crește rezistența și îmbunătățește rezistența la coroziune a oțelului la temperaturi ridicate (> 800 ° C) temperaturi.
În mod normal, în oțel aliat include mai mulți aditivi. Conținutul general al dopants oțeluri aliate sunt împărțite în trei grupe:
Tabel. 12.3 exemple folosesc oțeluri aliate în domeniul ingineriei chimice.
Tabelul 12.3. Oțel structural aliaj
acid lactic, acid formic, la o temperatură de până la 20 „C. concentrația de potasă caustică 68%, la o temperatură de 120 BC. concentrația de acid azotic de 100% la o temperatură de 70 „C. Acid clorhidric, concentrația de iod uscată până la 10%, la o temperatură de până la 20 ° C
Esențial pentru îmbunătățirea calității oțelului are un tratament chimie la căldură, adică. E. Procesul de saturație suprafață devin elemente diferite în scopul întăririi stratului de suprafață se, duritatea suprafeței crescută, rezistență la căldură și rezistență chimică.
Principalele tipuri de tratament chimic și termic al produselor din oțel sunt:
- cementare - proces de saturație a stratului de suprafață uglero-casa, care îmbunătățește rezistența și duritatea acesteia;
- nitrurare - proces de saturație a azo stratului de suprafață care mărește rezistența produselor la abraziune și la coroziunea atmosferică;
- aluminizare - proces cementare over-nostnogo strat de aluminiu care mărește rezistența la oxidare la temperaturi 800-5-1000 ° C;
- crom - crom produse de saturație de suprafață, ceea ce crește foarte mult duritatea, rezistența la uzură și rezistență la coroziune în apă, clorhidric, acid azotic, iar mediile de gaze atmosferă la temperaturi ridicate.
îmbunătățirea în continuare a calității tratamentului chimic-termică a oțelurilor dezvoltate în două direcții: difuzie saturarea stratului de azot și componentele călire thermocyclic tratarea unui proces de saturație. Baza pentru noi procese sute la carbonitriding cu o crestere treptata a consumului de amoniac.
Grosimea stratului în acest caz este mărită la 1,2 mm sau mai mult, crescând duritatea sa.
- fier gri - structură în care carbonul este eliberat ca lamelar sau grafit nodular;
- alb de fier - în structura în care carbonul este eliberat con - legat de stat;
- Albite fier - în piese turnate care stratul exterior are o structură albă de fontă, iar miezul - structura din fontă cenușie;
- jumătate de fier - în structura de carbon care, în parte este alocată în legat și parțial în formă liberă.
Piese din fontă prin turnare în pământ și mine - forme metalice. Fier complex pregătit detalii radio-config-way, care nu pot fi obținute prin alte metode, cum ar fi forjare sau prelucrare.
Fontă cenușie este un material structural valoros, deoarece având un cost relativ redus, are proprietăți mecanice destul de bune.
Un dezavantaj semnificativ din fontă cenușie este plasticitatea scăzută. Prin urmare, forjare și ștanțare din fontă cenușie, chiar și la încălzire, condiția nu este posibilă.
Timbre fonte gri (MF) conțin în general două numere: prima caracterizează rezistența la tracțiune, al doilea - rezistență la încovoiere, de exemplu, MF 12-28; MF 18-36 și altele.
Gri turnat fiare de călcat au o rezistență chimică slabă, iar detaliile acestora nu pot funcționa în medii corozive.
acesta este modificat cu diverși modificatori care afectează procesele de cristalizare a fierului lichid, schimbarea proprietăților sale mecanice pentru a îmbunătăți calitatea fontei.
Utilizate pe scară largă în domeniul ingineriei chimice au le-spond fonta, care conțin elementele de aliere cu nichel, crom, molibden, vanadiu, titan, bor și np.
În conformitate cu conținutul total de alierea aditivi chugupy împărțite în trei grupe:
- low aliat - dopants la 3%;
- srednelegirovannye - dopants r 3 până la 10%;
- înalt aliat - dopants de peste 10%.
Alierea de fier permite îmbunătățirea calității și
Pentru a da proprietăți speciale. De exemplu, introducerea de nichel, crom, mo-Libdeh, siliciu crește rezistența chimică și rezistența termică a fierului; nichel fonta cu adaos de cupru (5-6%) funcționează în mod fiabil cu alcali; hipercrom (30% Cr) este rezistent la clorhidric azot, fosforic și acizi și compuși ai clorului acetic; fontă cu adaos de molibden până la 4% (antichlor) este foarte rezistent la acțiunea acidului clorhidric.
metale neferoase și a aliajelor acestora. metale neferoase și aliaje ale acestora, atunci când schimbă la fabricarea de mașini și dispozitive care funcționează cu medii de agresivitate medie și înaltă și la temperaturi scăzute. În industria chimică ca structurale mate-riali utilizate aluminiu, cupru, nichel, plumb, titan, tantal și aliaje ale acestora.
Aluminiu. Rezistență bună la acid organic, acid azotic concentrat, acid sulfuric diluat este relativ rezistent la uscat clor și acid clorhidric. Rezistență ridicată la coroziune este cauzată de mations metal Obra pe suprafața sa un strat protector de oxid siguranțelor sculpta og oxidarea în continuare a acestuia. Proprietățile mecanice ale alu-minum puternic dependente de temperatură. De exemplu, atunci când temperatura crește de la 30 ° C până la 200 ° C, valori ale rezistenței la întindere acceptabil este redus de 3-3,5 ori, și compresie - în
De 5 ori. superioară Aplicarea temperatură limită de aluminiu 200 ° C. Aluminiu nu este rezistent la alcali.
Cupru. Reacția de cupru și oxigen începe la temperatura camerei și clorhidric crește brusc atunci când este încălzit, pentru a forma o peliculă de oxid cupros (roșu). Cupru reține rezistența și tenacitatea la temperaturi scăzute și, prin urmare, a fost utilizat pe scară largă în arta de frig profund. Cuprul nu este rezistent la acțiunea acidului azotic și acid sulfuric fierbinte este relativ rezistent la acizi organici. Aliaje de cupru cu larg răspândite celelalte componente :. staniu, zinc, plumb, nichel, aluminiu, mangan, aur, etc. Cele mai frecvente sunt aliaje de cupru și de zinc (alama), staniu (bronz), nichel (LAN), fier și mangan (LZHM), zinc (până la 10% zinc - tombac, 20% - polutompak;. 20% - constantan, manganin și colab).
Plumb - are o rezistență relativ ridicată de acid, OCO-cial, acid sulfuric, datorită formării pe suprafața sa un strat protector de sulfat de plumb. moliciune extrem de ridicată, fluiditate și o proporție mare este drastic limitat utilizarea plumb vayut ca material structural. Cu toate acestea, utilizate pe scară largă în aliaje de inginerie au constatat utilizarea IC plumb ca și componente de aliere: bronz plumb, alama plumb metal babbitt plumb (plumb, staniu, cupru, antimoniu).
Nichel - are o rezistență la coroziune ridicată în vatră, în soluții saline și la diferite concentrații alcaline și temperagurah. Încet solubil în acizii clorhidric și sulfuric, nu rezistă la acțiunea acidului nitric-Vey. Utilizate pe scară largă în diferite ramuri ale crestături, în principal, pentru a obține o aliaje rezistente la căldură și proprietățile fizice și chimice speciale. Aliaje de nichel-cupru au proprietăți mecanice îmbunătățite și a crescut-shennoy rezistenta la coroziune.
superaliaje Nikedhromsoderzhaschie. Aliaje de nichel cu crom și tungsten, sunt rezistente la medii-ing oxidativ. Aliaje de nichel cu un adaos de cupru, molibden și același Lez neokislitslnyh rezistente in medii. Aliaje de nichel-cupru cu adăugarea în soluții fierbinți ale aliajelor acide și nichel-molibden sulfuric rezistent la siliciu au o rezistență îmbunătățită la acțiunea acidului clorhidric.
Titan și tantal. Titanul este rezistent chimic la acțiunea unui acid cu punct de fierbere azot clorhidric și toate concentrațiile aqua regia, nitriți, nitrați, sulfuri, acizi organici, acid fosforic și acid cromic. Cu toate acestea, produsul de titan este de 8-10 ori mai scumpe produse de la hromonikele O-oțelurilor, totuși, utilizarea titan ca material structural este limitat. Tantal este chimic rezistent la acțiunea acidului clorhidric la fierbere, apă regală, azotic, sulfuric, fosforic. Cu toate acestea, este rezistent la alcali.
Titan și tantal asupra proprietăților mecanice nu sunt din oțel inferioare vysokole-spond și rezistență chimică de departe superioare. Aceste metale prețioase sunt utilizate pe scară largă în inginerie chimică în formă pură sau aliaje.
Materiale de constructii nemetalice. Aplicarea în inginerie chimie-cal de construcție non-metalice, als mama salvează metale scumpe și rare.
Fluoroplastic (teflon) - elemente structurale ale ftorsoder - care conțin polimeri sunt foarte rezistente la aproape toate mediile corozive într-un interval larg de temperaturi.
grafit impregnat fenolfor - rășini formaldehidice sau grafitoplast - rășină fsnolformaldegidnoy pe bază de plastic turnat umplut cu grafit. Planșa rezistență ridicată la coroziune în medii acide și alcaline.
Sticla si emailul. Sticla este folosit ca material structural într-un mod special pentru produse chimice pure industrii. Emailata - silicat de sticlă-spe cial, are o bună aderență la metal. disponibil în comerț de fier și oțel enamelle-en aparate care lucrează într-un interval larg de temperaturi -15-250 ° C, la presiuni de până la 0,6 MPa.
Ceramica - Acid produs futerovoci pentru echipament chimic, ceramică-mare pentru un aparat de tip turn, de exemplu, în producția de acid sulfuric. Kera - materiale nomice sunt extrem de rezistente la multe medii agresive, cu excepția mediu alcalin. Tevi din ceramica acide off sunt utilizate pe scară largă pentru trans portation acizilor sulfuric și clorhidric.
Porțelan - are o rezistență ridicată la toate acizii, cu excepția fluorhidric. Insuficient rezistente la baze. Porțelan este folosit ca material structural în pro-ducerii în cazul în care sunt crescute cerințele de puritate ale produselor.
Vinil - termoplast care au ridicat bont-tate în aproape toate acizi, baze și soluții, cu excepția acidului azotic și oleum mânca. Detalii de vinil plastic funcționează fiabil într-un inter-ax temperatură 0-40 ° C și presiunea de 0,6 MPa.
Asbovinil - compoziția de azbest acide și vopsele descinderi care dau o rezistență relativ ridicată la majoritatea acizi și baze în intervalul de temperaturi -50 - 110 ° C
Polietilena, polipropilena - materiale termoplastice rezistente la acizi minerali și baze în condiții:
- polietilenă - temperatură -60 - 60 „C, presiunea de 1 MPa;
- polipropilenă - temperatura -10-100 ° C, presiuni de până
Faol - plastic rezistent la acizi, cu materiale de umplutură: azbest, grafit, nisip de cuarț. Utilizare la temperaturi de până la 140-SS și a preveni lenii la 0,06 MPa. Faol rezistente la mulți acizi, Num-le sulfuric (concentrație 50%), acid clorhidric (toate concentrațiile), acid acetic, formic (50%), fosforic, și benzen, dar nu este rezistent la soluții alcaline și oxidanți.
PCB - rezistență mecanică și Faol superioară este foarte rezistent la medii ostile, inclusiv la acizi - sulfuric (concentrație 30%), acid clorhidric (20%)
Fosfor (25%), acid acetic (toate concentrațiile). Aplicațiile superioară ratei limită de temperatură PCB 80 ° C
Grafitul impregnat - grafit obținut după rășini calcinarea mennougolnoy ka-impregnate de rășini și de liant - fenol - formatdegidnymi, organosiliciu, epoxi și altele.
Datorită bună conductivitate termică de grafit impregnat este utilizat pe scară largă pentru fabricarea de schimbătoare de căldură și conducte și vane de apă. Impregnat rack de grafit în multe medii active chimic, inclusiv în acid - azotic (Concentra-talkie scăzut), acid fluorhidric (concentrație 40%), acid sulfuric (50%) clorhidric clorhidric, acetic, formic, fosforic. Unele soiuri impregnate rack de grafit-picior la alcalii.
rezistentă la căldură din beton rezistent la acid - utilizat pentru betonarea-Bani Dnishev turn de echipamente de producție de acid sulfuric, data pentru bazele de fabricație echipamente. Acesta funcționează în mod fiabil sub 900-1200 ° C. Recent găsi utilizați poli-merbetony pe bază de rășini organice, care sunt extrem de rezistente la acțiunea acizilor tari, alcalii, ben cenușă, toluen și fluide fluorurate.
Materiale de silicat naturale: diabaze, bazalt, azbest, crisotil, andezit au rezistență mare de acid, excepția este crisolit, care nu este rezistent la acizi, dar este rezistent la alcalii acțiune-Vey. Toate aceste materiale au proprietăți bune fizico-mecanice-cal și utilizate pe scară largă ca un izolator și căptușeală materiale cu structură onnyh.