化工機械設備的制作技術

袁曉寶，譚靜波(哈電集團(秦皇島)重型裝備有限公司，河北 秦皇島 066206)

0 引言

化工機械設備的性能是化工企業(yè)市場競爭力的決定因素之一，優(yōu)化化工機械設備的性能能夠提高化工機械設備的工作效率及工作安全性。針對這種情況對化工機械設備的制作技術進行研究將能夠為化工行業(yè)的快速發(fā)展起到一定的推動作用。

1 化工機械設備概述

化工機械設備指的是化學工業(yè)生產(chǎn)中所用的機器和設備的總稱。化工生產(chǎn)中為了將原料加工成一定規(guī)格的成品，往往需要經(jīng)過原料預處理、化學反應以及反應產(chǎn)物的分離和精制等一系列化工過程，實現(xiàn)這些過程所有的機械設備都能夠被統(tǒng)稱為化工機械設備。化工機械設備是化工行業(yè)進行不斷發(fā)展的根本所在，只有保證了化工機械設備的整體質(zhì)量，才能夠使得其在應用過程中起到更加重要的作用，因此化工機械設備的制作技術發(fā)展也是能夠?qū)ν苿有袠I(yè)發(fā)展造成較大影響的一件事情。

2 化工機械設備的制作材料

2.1 依據(jù)工作載荷選擇材料

化工機械設備所包含的設備范圍比較廣泛，這些化工機械設備能夠根據(jù)用途的不同分為化工機器和化工設備，而不管是哪種化工機械設備在化工行業(yè)內(nèi)都有著較為重要的應用，能夠從根本上保證化工工作的順利進行。而不同種類的化工機械設備對于材料的要求也是有所不同的，這一方面是因為其應用作用的原因，一些設備需要承受化學反應帶來的壓力，如若材料質(zhì)量不過關或者會對化學反應產(chǎn)生影響的話，那么不僅會使得化學反應結果不夠精準，使得化工生產(chǎn)的時間和金錢成本有所提升，甚至還有可能對化工機械設備造成不可逆的損壞，從而最終使得相關化工單位的經(jīng)濟受到較大程度的損失。另一方面則是因為在化工機械設備中，不同部位的工作量也是存在著較大區(qū)別的，化工機械設備中的一部分零件在設備運行過程中受力比較小，且不會對自身造成較大的損耗，這些部位的零件便可以采用質(zhì)量達標但成本較低的材料進行制作。而另外一些工作載荷強度比較大的零件部位則需要選用質(zhì)量較高的材料，這樣才能夠盡可能地降低這些零件部位在化工機械設備運行過程中出現(xiàn)風險的可能性。可以說，根據(jù)工作載荷選擇化工機械設備的制作材料，能夠保證化工機械設備的作用最大化，同時也可以在保證化工機械設備工作性能不受到影響的同時最大幅度上降低制作成本支出，從根本上有利于推動化工生產(chǎn)行業(yè)更加快速的發(fā)展[1]。

2.2 依據(jù)加工工藝選擇材料

在對化工機械設備材料進行選擇的時候，除了需要結合材料的工作荷載能力以外，還需要將化工機械設備加工工藝等因素全部充分地考慮進去，只有這樣才能夠最大程度上保證化工機械設備的整體加工質(zhì)量。化工機械設備材料的加工是發(fā)揮其所有功能作用的根本所在，只有依據(jù)實際情況選擇最為恰當?shù)幕C械設備材料，才能夠既保證加工及成型技術功能作用的全面發(fā)揮，而且還可以使得加工后的零件完全滿足化工機械設備的運行需求。根據(jù)化工機械設備不同零件組成部分對于加工工藝需求的不同，將制作材料進行切合實際的選擇，一方面需要保證制作材料能夠滿足加工工藝的需求，盡可能地方便零件加工工藝的進行，這樣才能夠在保證化工機械設備質(zhì)量的同時大幅度縮減制作過程中所消耗的時間；另一方面則需要保證零件材料在經(jīng)過切割、焊接等加工工藝應用到化工機械設備后，能夠承受設備運行所造成的影響，避免發(fā)生材料不合適造成零件應用變形的現(xiàn)象發(fā)生，這樣才能夠從根本上提升化工機械設備的制作效率，最大程度上發(fā)揮出化工機械設備的作用。

3 化工機械設備的防腐設計

3.1 防腐蝕材料的選擇

在對化工機械設備防腐蝕材料進行選擇的時候，一方面需要根據(jù)化工機械設備的實際用途來考慮防腐蝕材料的特性選擇，確保防腐蝕材料不會與化工生產(chǎn)形成反應，避免防腐蝕材料影響化工反應的現(xiàn)象發(fā)生；另一方面則需要對化工機械設備防腐材料的成本進行進一步的控制，既需要保證其防腐功能作用的發(fā)揮，又要將成本支出控制到可控范圍之內(nèi)，這樣才能夠從根本上保證化工機械設備更好地進行工作[2]。

例如Q235號鋼便是化工機械設備防腐蝕材料的一種，而且其還具有著較為低廉的應用成本，不過這類防腐蝕材料的抗氧化性也比較差，只能夠應用到一些使用不頻繁的化工機械設備上，其他比較重要一些的化工機械設備則需要使用其他類型的防腐蝕材料。現(xiàn)階段我國化工機械設備制作行業(yè)中經(jīng)常采用的是低碳合金鋼，這種防腐蝕材料能夠滿足大多數(shù)化工機械設備的防腐蝕需求，同時使用成本也比較低廉，可謂是物美價廉。除了這兩種防腐蝕材料以外，還有其他一些性能更好但相對來說價格也要更加昂貴的防腐蝕材料，而這些材料則會被應用到制作成本較大、精密程度較高、作用較為關鍵的化工機械設備中去。針對不同功能作用的化工機械設備選用不同的防腐蝕材料，才能夠更好地實現(xiàn)對成本進行把控且發(fā)揮出化工機械設備功能作用的目的，更好地推動化工生產(chǎn)行業(yè)進行發(fā)展。

3.2 防腐蝕制作工藝

在選擇了合適的防腐蝕材料以后，便需要這些材料通過防腐蝕制作工藝添加到化工機械設備的整體制作之中，而且根據(jù)防腐蝕制作工藝方式方法以及目的的不同能夠?qū)⑵浞譃榻Y構防腐蝕制作工藝和設計防腐蝕制作工藝。結構防腐蝕制作工藝主要是針對化工機械設備的制作結構來進行的防腐蝕工藝，盡可能將化工機械設備的結構簡單化，同時在化工機械設備的關鍵性地方還需要加強防腐蝕材料的投入，工作人員定期對這些地方進行維護，這樣才能夠最大程度上避免化工機械設備腐蝕的現(xiàn)象發(fā)生，大幅度提升化工機械設備的使用壽命。設計防腐蝕制作工藝則指的是在對化工機械設備進行設計的時候便盡可能選擇不容易發(fā)生氧化腐蝕的材料進行制作，并將化工機械設備金屬與其他可能致使其發(fā)生氧化腐蝕的物質(zhì)分隔開來，同時還需要考慮化工機械設備的外部形態(tài)，總體以滿足設備養(yǎng)護的便捷性為主。這樣才能夠從根本上提升化工機械設備的整體防腐蝕性，更有利于推動化工生產(chǎn)行業(yè)的快速發(fā)展[2]。

4 切割與焊接

切割和焊接是化工機械設備制作技術中的重要組成部分，可以說切割和焊接是化工機械設備制作的根本所在，根據(jù)不同化工機械設備的制作需求通過切割以及焊接技術對其進行結構的設計制作，不過在進行切割和焊接的時候也需要注意一些問題，這樣才能夠最大程度上保證化工機械設備制作技術的實施。

4.1 切割技術

4.1.1 氧-燃氣切割

氧-燃氣切割也可以叫做是氣割，這種切割方式主要利用的是可燃氣體在氧氣中進行劇烈燃燒，而后在產(chǎn)生足夠的熱量后對化工機械設備材料進行熱熔化，從而以此來達到對化工機械設備進行切割的目的。氧-燃氣切割在化工機械設備制作中也占據(jù)著較為重要的應用地位，一方面是因為氧-燃氣切割的成本比較低廉，且對化工機械設備所使用金屬材料造成的其他方面影響相對來說也是要小一些的，從根本上有利于推動化工機械設備制作工作更加快速的進行；另一方面則是因為氧-燃氣切割方法比較容易進行把控，切割人員可以根據(jù)化工機械設備的制作需求對氧-燃氣切割中火焰的功率進行控制，在切割速度、割炬離工件表面的距離及割炬的傾角等方面都能夠起到較為良好的切割效果[3]。

4.1.2 電切割技術

電切割技術指的是在進行化工機械設備零件加工過程中根據(jù)零件形狀的負極來采取最為合適的切割路線，并通過正極溶解的基本方式來實現(xiàn)新型金屬材料的切割。電切割技術法在所有的化工機械設備制作方法中也屬于一種應用較為廣泛、效果較為明顯的成熟技術，電切割技術法由于采用的是金屬材料正極溶解的方式，對金屬其他各個方面不會造成任何的影響，通過局部高溫便能夠?qū)崿F(xiàn)新型金屬材料的切割加工，能夠最大程度上防止化工機械設備材料在成型加工過程中出現(xiàn)任何的問題。不過在使用電切割技術法時也需要根據(jù)化工機械設備材料的屬性以及目標零件的特性來選擇對應的切割參數(shù)，不管是切割速度快慢還是其他方面的一些因素都可能會對其最終的生成質(zhì)量造成一定程度的影響。

4.2 激光焊接技術

4.2.1 激光焊接的定義

激光焊接技術指的是一種以激光束為能源，使其沖擊在焊件接頭上以達到形成焊接目的技術。激光焊接技術具體原理是采用偏光鏡反射能源，將產(chǎn)生的光束集中在聚焦裝置中產(chǎn)生巨大的能量，當焦點靠近焊件時，便會使得焦點附近的焊件在高強度的能量之下快速融化，而后達到焊件之間互相焊接在一起的目的。

4.2.2 激光焊接技術的分類

根據(jù)方式方法的不同能夠?qū)⒓す夂附蛹夹g分為脈沖激光焊接和連續(xù)激光焊接兩種。脈沖激光焊接技術指的是一種利用脈沖激光束對焊件進行焊接的方法，其能夠通過輻射將焊件的焊接部位表面進行加熱處理，而后再通過焊件熱傳導的性能將熱量傳遞到焊件內(nèi)部，從而達到通過控制激光脈沖的波形、寬度、峰值功率以及重復頻率等參數(shù)，對兩個焊件之間進行焊接的目的。不過脈沖激光焊接技術因為其熱影響范圍比較小的原因，在具體應用方面也存在著一定的局限性，只適用于點焊以及中小功率的縫焊，而且焊件厚度一般也不大于1 mm，若是焊件厚度超出規(guī)定的這個范圍，則可能會達不到應有的焊接效果。與脈沖激光焊接技術不同的是，連續(xù)激光焊接技術更加適用于厚度達到1 mm以上的焊件，而且使用連續(xù)激光焊接技術的大部分激光器功率也在500 W以上。連續(xù)激光焊接技術能夠?qū)讣M行深程度的融化焊接，而且其還具有焊接速度快，焊件變形小等特點，在化工機械設備制作中有著較為關鍵的應用，而且應用效果也是比較好的。除了500 W以上的連續(xù)激光焊接器，還有一些功率在幾十瓦到幾百瓦之間的連續(xù)激光焊接器，不過這類焊接器只適用于塑料焊接以及釬焊等行業(yè)內(nèi)。

4.2.3 激光焊接技術的特點

激光焊接作為焊接行業(yè)中較為先進的一種新型焊接技術，對化工機械設備中的精密零件焊接有著重要的作用，一方面是因為其熱影響范圍較小，能夠在保證焊接速度的同時減少焊件的變形程度，相比傳統(tǒng)焊接方法，該技術能夠使得焊件的焊接部位更加的美觀；另一方面則是因為激光焊接技術能夠確保焊接的精準程度，聚焦光點小的特點能夠幫助其實現(xiàn)焊接部位的高精度定位，而且相比傳統(tǒng)焊接方法，激光焊接技術的焊接質(zhì)量也是比較高的，焊縫強度以及韌性都要比傳統(tǒng)焊接方法焊接的結果強。

5 化工機械設備的安裝技術

化工機械設備的安裝過程決定了其在日后的工作性能以及工作效率等。通常，化工機械設備不單獨工作，而是以工作組的形式進行工作，故化工機械設備的安裝過程不但影響企業(yè)經(jīng)濟利益的獲取，同時還關系著工作人員的生命健康[3]。

在化工機械設備安裝之前首先需要規(guī)范開工程序，即在當?shù)氐臋z驗部門檢驗好相關從業(yè)人員的資格證書、設備的性能驗證書以及施工方案等；在設備安裝中要加強現(xiàn)場材料的管理，監(jiān)管部門在材料進場時應該進行嚴密的檢查以保證材料合格；在設備安裝中要做好機械設備的編號以及清點等；在安裝設備時需要檢查設備的鎖緊裝置以及地面平整度，在未征得廠家同意之前不得對設備進行切割及焊接等操作，在安裝中發(fā)現(xiàn)設備的缺陷時要及時跟廠家聯(lián)系以獲得解決方案，不能擅自操作；對設備的密封面進行涂色，同時對于較為重要的聯(lián)接件要涂上墊料以保證聯(lián)接的牢固。

6 結語

總而言之，在化工機械設備的制作過程中所需要考慮的內(nèi)容比較多，不僅需要根據(jù)各種情況對化工機械設備進行選擇，還需要注意做好化工機械設備的防腐蝕工作，這樣才能夠從根本上確保化工機械設備的質(zhì)量不出問題。同時切割技術和激光焊接技術作為化工機械設備制作的中流砥柱，所能夠起到的作用更是極其關鍵的，在所有準備材料都達到要求的基礎上，工作人員根據(jù)化工機械設備結構進行金屬材料的切割和焊接，便能夠?qū)崿F(xiàn)對化工機械設備進行制作的目的。不過在未來不斷發(fā)展的過程中，相關單位仍然需要對化工機械設備的相關制作技術進行不斷的研究和改進，這樣才能夠保證化工機械設備制作技術在未來的應用過程中，滿足越來越多設備制作的需求，來達到推動化工行業(yè)發(fā)展的目的。