化工管道材料的選用

姜存華

（山東兗礦魯南化工有限公司，山東滕州 277500）

在進行化工管道設計的過程中，最為關鍵的部分是進行管道材料的選用。如果在選用管道材料的過程中出現了問題，那么將會造成非常嚴重的安全事故，如化工試劑泄漏、有毒氣體排出等，這不僅會極大地威脅到化工人員的生命安全，還會對化工企業造成極大的經濟損失。因此，一定要對化工管道材料進行優化選用，以確?；す艿赖陌踩?/p>

1 化工管道材料

一般來說，以化工技術為基礎所生產的產品質量直接決定了后期成品的安全性，因此，在前期設計中對于管道材料的選用就顯得尤為重要。要想正確選用適當的管道材料，了解并掌握管道材料的相關內容十分關鍵。

管道材料指的就是在化工生產的過程中，具有可靠的密封性，能夠保證管道、管路附件以及管道與管道之間的連接接頭在介質壓力作用下嚴密不漏的原料。而管道材料根據溫度、壓力以及輸送介質的不同往往分為以下幾類：一是碳鋼類；二是普通低合金鋼類；三是合金鋼類；四是不銹鋼類；五是有色金屬鋼類；六是非金屬類；七是襯里鋼管類。不僅如此，根據管道公稱壓力等級及代號分類，管道材料還包括了（MPa）1.0（L）、1.6（M）、2.5（N）、44.0（P）這幾種。由此可見，管道材料的類別十分復雜，在化工生產的過程中，相關工作人員一定要因地制宜，具體分析化工過程中的種種情況，以此來選擇相適應的管道材料，確?；み^程的安全性[1]。

2 化工管道材料的選用原則

管道材料直接決定了整個化工工程質量是否符合標準，因此，相關工作人員要合理選用管道材料，從而提高化工產品的質量。

2.1 了解化工材料的性能

在化工生產的過程中，流體介質不盡相同，而不同的流體介質所需要的管道載體自然也各不相同。如果管道運輸的是具有腐蝕性的化學流體，如硫酸、鹽酸溶液等，這些流體具有強烈的酸性，它們會對化工管道造成嚴重的腐蝕。針對這種流體特性，相關人員就要選擇特殊性質的材料，提升化工管道的整體安全性，以保證流體運輸過程中的安全性。

2.2 嚴格標準，規范流程

在選用管道材料上，一定要嚴格規范相關的流程和標準，一般包括兩個方面。首先是環境調查，環境調查是管道材料選用的第一步，相關人員必須要在管道材料選擇之前前往實地進行調查。因為在實地背景之中，不同的地點有不同的溫度、濕度，這些細節都影響管道材料的穩定運行與否。所以說，要根據實際的環境狀況來進行適當且合理的選擇，以保障管道材料可以在不同的溫度以及濕度條件之下均可以穩定、安全的運行；最后，完成管道材料的選擇之后，還要進行材料的試驗與檢驗，以保障管道材料的性能符合國家的參數標準。如此雙管齊下，化工生產才能無后顧之憂[2]。

2.3 嚴格把控溫度變化

在選用管道材料的過程中，嚴格把控溫度變化也是基本原則之一。在管道流體運輸的過程中，介質的溫度往往有所不同，有的呈現高溫狀態，而有的卻表現為低溫狀態。面對這種溫度的高反差變化，相關工作人員一定要嚴格把控，細致分析，對于高溫介質要選用耐高溫的管道材料，而在輸送低溫介質時就要有針對性地選擇耐低溫材質。只有嚴格把控溫度變化，才能進一步保證管道介質輸送的安全性。

2.4 合理控制管道材料的壁厚

管道材料的分類多種多樣，而材質分類的不同，也間接導致了管道材料有了薄厚之分。管道材料在薄厚程度上出現了差別，這也成為區別不同介質，選用不同管道材料的標準之一。在化工介質的運輸過程中，往往會有高酸性流體的身影。這些高酸性流體，腐蝕性是它的代表特點，它們會在長年累月的輸送過程中，對化學管道進行腐蝕，而低厚度的管道極易造成化學材料的泄漏。因此，加強壁厚，選擇厚壁的管道材料，延緩腐蝕期限尤為重要。

3 化工過程中管道材料的選用

根據化工管道材料選擇的種種原則，可以總結為，根據管道輸送介質的特點選擇相對應的材料。而管道介質一般有高溫、低溫、腐蝕性幾種，因此，管道材料的選擇可以分為高溫耐熱、低溫、特殊材料幾種。

3.1 高溫耐熱管材的選用

管道運輸的過程中，經常會有溫度極高的介質存在，而針對這種情況，往往會采用耐高溫的低合金鋼類管道材料，這種管道材料能夠很好地抵抗高溫脆化，也具有優秀的抵抗熱沖擊的能力。值得一提的是，在運輸高溫介質的過程中，往往還會伴隨著高溫管材暴露在空氣中的情況，這種情況的存在，會導致高溫管材的氧化，從而造成管材的損壞，高溫氣體的泄露。因此，要提高高溫管材的耐氧化性，以確?；どa的安全。而碳素鋼管道材料的選擇則十分適用，化工生產中的氧化作用能夠在碳素鋼管材表面構成一層氧化膜，這層氧化膜能夠對管道材料形成很好的保護。

3.2 耐低溫管材的選用

化工生產的過程中，低溫生產的情況也時有發生，為了保證低溫介質的正常運輸，對化工管道材料的選用就要符合低溫標準。一般來說，低溫溫度在-196～-20℃，在這個溫度區間之內，不同的溫度，需要選用的管道材料也不盡相同。比如說，在-20～-40℃，碳素鋼管材就不適用；在-40～-70℃，低合金鋼類的管材就不符合要求；在-70～-196℃的環境之中，合金鋼類的管道材料也不適用。若想確保低溫環境中管道材料擁有較好的強度、韌性以及焊接強度，就需要找尋一種適用的管道材料，而20號鋼的存在就解了燃眉之急。20號鋼是低溫環境中常用的管道材料，它具有在-40℃時發生鋼體性能轉變的特點，正是因為這一顯著的特點，它被廣泛應用在-40℃以上的環境中。

3.3 特殊管材的選用

3.3.1 塑料襯里材料

在進行化工生產的過程中，如果既想要保證管道內部的溫度低于120℃，又想確保不應用在苯溶解介質中，那么就需要使用塑料襯里材料，一般以聚四氟或聚丙烯最為常見，這種材料能夠使得管道材料得到最大的優化[3]。

3.3.2 苛性鈉堿液管材的選擇

在化工生產的過程中，氫氧化鈉這種流體是常用的運輸介質。氫氧化鈉的溫度與濃度如果得不到有效的控制，就會在拉應力與腐蝕介質的共同作用下，使得化工管道腐蝕破裂，影響化工生產的安全。而為了控制氫氧化鈉的溫度與濃度，苛性鈉堿液管材的選用是重中之重。

3.3.3 硫酸管材的選擇

硫酸是一種腐蝕性極強的流體介質，所以必須要選擇抗腐蝕性較強的運輸管道。硫酸管材的選用標準一般為：當硫酸的濃度在95%～98%時，管道的溫度要控制在20℃左右，壓力要控制在1.6Pa左右，管道要選擇碳鋼管材。除此之外，還要確保硫酸在輸送過程中的安全，而控制硫酸的流速是切入點，控制其流速能夠使得硫酸亞鐵保護膜不被破壞，進而保證管道不被硫酸的高腐蝕性所影響。

3.3.4 氧氣管材的選用

在氧氣類化學生產中管道材料的選擇上，通常以不銹鋼、碳鋼為首選管材。主要原因是，氧氣屬于助燃氣體，與其他氣體混合，一旦在運輸過程中受到外力沖擊，爆炸事故在所難免。因此，氧氣管材的選用要十分慎重。

4 結束語

化工生產的過程，往往伴隨著危險，而為了確?；どa過程的安全，相關工作人員一定要做好種種舉措，對化工管道材料進行優化設計和選用。要具體問題具體分析，嚴格按照化工廠實際生產中的需求和要求進行，要認真分析各種化工材料的特性，最大限度地讓化工管道的質量與安全得到保障。