化工設備選用鈦材的技術經濟分析

徐勇（中昊晨光化工研究院有限公司，四川 自貢 643201）

化工設備選用鈦材的技術經濟分析

徐勇（中昊晨光化工研究院有限公司，四川 自貢 643201）

鈦材料在當前化工設備的制造中被選用的幾率越來越大，由于其所具有耐腐蝕性、抗壓抗爆性等多種優質特點的存在，使其逐漸成化工設備制造領域不可獲取的重要材料。作者在本文對當前用于生產制作化工設備的鈦材料進行對比分析，并探討有利于提升設備制造經濟的技術手段與途徑。

化工設備；鈦材料；技術經濟

化工產品的制造與生產，通常在其整個加工與生產流水線中會涉足大量高腐蝕性、高溫度高壓力等物質環境，從而就對化工設備的制造提出了巨大的要求。但是，雖然鈦材料的投入能夠為化工設備的使用帶來更為穩定的運作效用，可卻由于其通常需要對設備生產一次性投入大量的資金與精力，從而致使鈦材料在化工設備生產制造中所占各類材料使用的數量比例依舊相對較小。為此，針對鈦材料在化工設備中的使用開展技術經濟的研究就變得尤為重要。

1 鈦材料使用的優勢分析

鈦材料本身所具有的使用壽命長、抗腐蝕強度高、換熱效率高等特點，使其在化工設備制造當中能夠發揮不可多得的作用。為此，在本部分作者將對其所具有的天然特點與在化工設備制造中所扮演的重要地位進行分析。

第一，鈦材料所具有的天然特點分析。針對使用壽命長而言，其主要是通過其本身所具有的抗腐蝕抗氧化等諸多特點，促使化工設備在后期使用過程當中避免了其中所儲存氣體、液體對周圍管道或容器壁的危害，從而使鈦材料的使用壽命較長。具體可通過以下圖標將鈦材料與其他用于鑄造化工設備的材料進行比較分析。

針對抗壓力強度高的特點而言。可將鈦材料與鋼材料之間進行相互比較，鈦材料通常所具有的相對密度為4.5立方米，雖然比鋼材料所具有的密度（7.9立方米）之間相比較低，但卻比不銹鋼材料所具有的密度高很多，從而使鈦材料所本身具有的相對密度較高。上述現狀的存在，就可使得在進行化工設備生產過程當中所使用的材料相對于不銹鋼來說減少了百分之六十作用，從而不僅體現出了鈦材料使用的經濟性，而且還有利于增加該材料所生產設備的質量。針對換熱效率高特點而言，其通常所具有的交換熱量系數為15瓦特，相對于不銹鋼材料的16瓦特而言基本相似，但卻遠遠低于銅材料的360瓦特，從而使利用鈦材料所生產的化工設備具有較高的保溫性，使其換熱效率大大提升。

第二，鈦材料所具有的使用特點分析。通過上文的分析，可以發現，通過使用鈦材料將會具有如下的使用優點：（1）提高產品質量。通過增加了化工設備的耐腐蝕性、抗氧化性等特點，使的化工設備在使用中可有效減少停工維修時間的損失，也能夠利用其隔熱性好、抗壓性強等特點實現更加高質量產品的生產；（2）降低使用后期維修與管理成本。通過利用鈦材料的諸多特點，將可以有效促使產品后期針對維修與管理投入成本的降低，使其較少零配件更換、氣密性檢查等作業；（3）減少了總體材料投入，帶來產出增長。結合鈦材料所具有的高效率實用性，鑄造同等設備將可減少總體材料的投入，從而使企業可投入更多精力用于生產線擴大等；（4）利用新材料新工藝與新技術實現創新發展。

2 鈦材料使用的經濟分析

經過上文的討論可以發現，鈦材料在當前化工設備的使用過程中，通常擁有較其他材料擁有更為優勢的特點，這些特點使得鈦材料在化工設備中的應用具有較強的實踐價值。而由于其通常需要在產品制造當中一次性投入等特點的存在，致使針對其開展經濟分析變得尤為重要。

為此，在部分當中作者將選用一組材料，通過計算的方式與其他材料的投入制造進行比較，以判斷鈦材料的使用經濟性。為了優化計算，使其更加具有科學性與說服力，作者主要選擇了由美國化工工程師協會所研究并推行的經濟投入產出計算公式，其具體如下列示：

A=P·i·（1+i）n/（1+i）n-1

在上述公式當中，A代表著設備平均每年所耗費的整體費用，i代表著該設備投入之后的利潤效益，P代表著該產品制造中所需投入整體成本，n代表著該產品所能夠使用的整體年限。在此，假設海水冷卻器鋼制為四噸重，鈦制約兩噸重。選用雙相不銹鋼費用按四萬元每噸，所生產設備的使用年限為五年；選用鈦材料費用為十八萬元每噸，所生產設備的使用年限為三十年，年利率取百分之十。

通過上述計算，可以發現，鈦材料的年度花費較少。

3 結語

通過上文的研究，可以發現，化工設備在當前社會經濟的發展與建設當中所起作用愈發關鍵，其所用于制造的產品給當代居民的生活與企業發展提供了巨大動力。在本文中，作者針對當前較為常采用的鈦材料開展了對比研究，并在此基礎上提出了有效利用材料提升經濟效益的建議，謹此希望能夠通過上述建議的提出為國內該領域的發展做出自身貢獻。

［1］沈佳艷，李小軍.化工設備高溫結構設計難點及要點分析［J］.科技創新與應用，2016（12）.

［2］張云霄.淺談噴沙或拋丸后表面粗糙度對化工設備或管道涂裝的影響［J］.化工管理，2016（12）.