Общие положения. Выборнаиболее подходящего материала для зготовления химической аппаратуры является одной из первых и ответственных задач

ОСНОВНЫЕ КОНСТУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ ПРИМИНЯЕМЫЕ В ХИМИЧЕСКОМ МАШИНОСТРОЕНИИ

Выборнаиболее подходящего материала для зготовления химической аппаратуры является одной из первых и ответственных задач, возникающих в процессе констрyирования. При выборе материала должны учитываться следующие его важные свойства:

- прочностные характеристики;

- теплостойкость, жаропрочность;

- химическая стойкость против разъедания;

- физические свойства;

- технологические характеристики;

- состав и структура материала;

- стоимость

Свойства материала неразрывно связаны между собой и сильно зависят от условий, в которых находится материал. Достаточно изменить температуру, чтобы сейчас же изменились все механические свойства металла, его коррозионная стойкость, его обрабатывае­мость - способность штамповаться, коваться, шлифоваться. Достаточно увеличить чистоту поверхности при механической обработки, чтобы ощутимо улучшить коррозионную сопротивляемость металлов и сплавов. Достаточно термической обработкой, при том же самом составе сплава, изменить его структуру, чтобы совершенно изменить его прочностные характеристики.

Поэтому выбор МАТЕРИАЛА НАЧИНАЕТСЯ С УТОЧНЕНИЯ РАБОЧИХ УСЛОВИЙ: температуры, давления, характера обрабатываемых веществ и других факторов, определяющих возможность того или другого материала.

Нет материалов, свойства которых можно считать абсолютно плохими или абсолютно хорошими. Например, большая теплопроводность материала является желательным свойством для теплообменной по­верхности, но безусловно отрицательным в случчае применения его для термоизоляции. Рассматривая совокуnность свойств материала, легко убедиться, что положительные свойства материала существуют рядом и с недостатками. Материал вполне химически стойкий может оказаться недостаточно термостойким или непрочным. Материал удовлетворительный вмеханическом и химическом отношениях и обладающий многими другими свойствами может оказаться слишком дорогим.

Стоимость сама по себе еще недостаточно характерезует мате­риал с точки зрени экономической целесообразности его применения.

Во-первых, дорогой, но прочный материал может оказаться выгоднее, дешевого из-за возможности изгоизготовления более тонкостенных и легких изделий и обладающих большей их долговечностью.

Во-вторых, стоимость обработки дешевого материала бывает иногда так высока, что изделия из него получаются очень дорогими. Например, стоимость тонны гранита в десятки раз меньше стоимости тонны высоколигированной стали.Однако абсорбционные гранитные башни обходятся дороже стальных из-за дорогивизны обработки гранита.

Поскольну каждый материал по отношению к каким-то определен­ным условиям характеризуется как желательными, так и нежелатель­ными свойствами, то выбор материала (как и другие констукторские за­дачи) сводится к нахождению какого-то компромисса. При этом ста­раются выбрать такой материал, который хорошо отвечал бы основным требованиям, продиктованным назначением и условиями работы обору­дования, мирясь при этом с некоторыми его нежелательными свойствами.

Основным требованием для материалов, предназначенных для изготовления химических аппаратов, в большинстве случаев коррозионная стойкость, так как от нее зависит долговечность аппарата. Для изготовления аппаратуры применяются материалы, скорость коррозии которых не превышает 0,1-0,5 мм в год. Имеется специальная шкала коррозионной стойкости металлов, по которой производится оценка пригодности материала в отношении химической стойкости.

При выборе материала для конструирования химических аппаратов, обычно, имеется несколько материалов, отвечающих основным условиям. В этих случаях материал выбирают, руководствуясь дополнительными условиями и соображения в данном случае является: температура и давление. Так паример, при низких температурах прекрасным материалом является органическое стекло; при более высоких – силикатное стекло, слюса, а при больших перепадах давления – горный хрусталь (прекрасный,но очень дорогой материал).

В химическом машиностроении приминяются следущие материалы:

- чугун;

- стали;

- цветные металлы и сплавы;

- неметаллические материаллы (неорганического и органического происхождения).