1、 化工設(shè)備操作與維護(hù)化工設(shè)備操作與維護(hù)第一章第一章 化工設(shè)備基礎(chǔ)化工設(shè)備基礎(chǔ)目目 錄錄 1 2 3 4 化工機(jī)械通常分為化工設(shè)備和化工機(jī)器化工機(jī)械通常分為化工設(shè)備和化工機(jī)器兩大類，化工設(shè)備指靜止設(shè)備，如各種塔兩大類，化工設(shè)備指靜止設(shè)備，如各種塔器、換熱器等；化工機(jī)器指動設(shè)備，如各器、換熱器等；化工機(jī)器指動設(shè)備，如各種壓縮機(jī)、泵等。種壓縮機(jī)、泵等?；C(jī)械分類：化工機(jī)械分類： 一、化工生產(chǎn)的特點(diǎn)一、化工生產(chǎn)的特點(diǎn)1.1.生產(chǎn)的連續(xù)性強(qiáng)生產(chǎn)的連續(xù)性強(qiáng) 2.2.生產(chǎn)的條件苛刻生產(chǎn)的條件苛刻 （1 1）介質(zhì)腐蝕性強(qiáng)（）介質(zhì)腐蝕性強(qiáng)（2 2）溫度和壓力變化大（）溫度和壓力變化大（3 3）介質(zhì)大多易燃）介

2、質(zhì)大多易燃易爆有毒性易爆有毒性 3.3.生產(chǎn)原理的多樣性生產(chǎn)原理的多樣性 4.4.生產(chǎn)的技術(shù)含量高生產(chǎn)的技術(shù)含量高 二、化工生產(chǎn)對化工設(shè)備的基本要求二、化工生產(chǎn)對化工設(shè)備的基本要求1.安全性能要求安全性能要求 （1 1）足夠的強(qiáng)度（）足夠的強(qiáng)度（2 2）良好的韌性）良好的韌性 （3 3）足夠的剛度和抗失）足夠的剛度和抗失穩(wěn)能力穩(wěn)能力 （4 4）良好的抗腐蝕性（）良好的抗腐蝕性（5 5）可靠的密封性）可靠的密封性 2.工藝性能要求工藝性能要求 （1 1）達(dá)到工藝指標(biāo)（）達(dá)到工藝指標(biāo)（2 2）生產(chǎn)效率高、消耗低）生產(chǎn)效率高、消耗低 二、化工生產(chǎn)對化工設(shè)備的基本要求二、化工生產(chǎn)對化工設(shè)備的基本要求

3、3.使用性能要求使用性能要求 （1 1）結(jié)構(gòu)合理、制造簡單（）結(jié)構(gòu)合理、制造簡單（2 2）運(yùn)輸與安裝方便）運(yùn)輸與安裝方便 （3 3）操作、控制、維護(hù)簡便）操作、控制、維護(hù)簡便 4.經(jīng)濟(jì)性能要求經(jīng)濟(jì)性能要求 在滿足安全性、工藝性、使用性的前提下，應(yīng)盡量減少化在滿足安全性、工藝性、使用性的前提下，應(yīng)盡量減少化工設(shè)備的基建投資和日常維護(hù)、操作費(fèi)用，并使設(shè)備在使用期工設(shè)備的基建投資和日常維護(hù)、操作費(fèi)用，并使設(shè)備在使用期內(nèi)安全運(yùn)行，以獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。內(nèi)安全運(yùn)行，以獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。 一、化工容器的基本結(jié)構(gòu)一、化工容器的基本結(jié)構(gòu) 在化工類工廠使用的設(shè)備中，有的用來貯存物料，在化工類工廠使用的設(shè)備中，

4、有的用來貯存物料，如各種儲罐、計(jì)量罐、高位槽；有的用來對物料進(jìn)行物如各種儲罐、計(jì)量罐、高位槽；有的用來對物料進(jìn)行物理處理，如換熱器、精餾塔等；有的用于進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)理處理，如換熱器、精餾塔等；有的用于進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，如聚合釜，反應(yīng)器，合成塔等。但它們都有一個外殼，如聚合釜，反應(yīng)器，合成塔等。但它們都有一個外殼，這個外殼就叫化工容器。所以化工容器是化工生產(chǎn)中，這個外殼就叫化工容器。所以化工容器是化工生產(chǎn)中所用設(shè)備外部殼體的總稱。所用設(shè)備外部殼體的總稱。 由于化工生產(chǎn)中，介質(zhì)由于化工生產(chǎn)中，介質(zhì)通常具有較高的壓力，化工通常具有較高的壓力，化工容器一般由筒體、封頭、支容器一般由筒體、封頭、支座、法蘭及各

5、種容器開孔接座、法蘭及各種容器開孔接管所組成，通常為壓力容器管所組成，通常為壓力容器 一、化工容器的基本結(jié)構(gòu)一、化工容器的基本結(jié)構(gòu) 圖圖1-11-1化工容器的總體結(jié)構(gòu)化工容器的總體結(jié)構(gòu) 1- 1-法蘭；法蘭；2-2-支座；支座；3-3-封頭拼接焊縫；封頭拼接焊縫；4 4 封頭；封頭；5-5-環(huán)焊縫；環(huán)焊縫；6-6-補(bǔ)強(qiáng)圈；補(bǔ)強(qiáng)圈；7-7-人孔；人孔；8-8-縱焊縫；縱焊縫；9-9-筒體；筒體；10-10-壓壓力表；力表；ll-ll-安全閥；安全閥；12-12-液面計(jì)液面計(jì) 1.1.筒體筒體 筒體是化工設(shè)備用以儲存物料或完成傳質(zhì)、傳熱或化學(xué)反應(yīng)所筒體是化工設(shè)備用以儲存物料或完成傳質(zhì)、傳熱或化學(xué)反

6、應(yīng)所需要的工作空間，是化工容器最主要的受壓元件之一，其內(nèi)徑和需要的工作空間，是化工容器最主要的受壓元件之一，其內(nèi)徑和容積往往需由工藝計(jì)算確定。圓柱形筒體容積往往需由工藝計(jì)算確定。圓柱形筒體( (即圓筒即圓筒) )和球形筒體是和球形筒體是工程中最常用的筒體結(jié)構(gòu)。工程中最常用的筒體結(jié)構(gòu)。 2.2.封頭封頭 根據(jù)幾何形狀的不同，封頭可以分為球形、橢圓形、碟形、根據(jù)幾何形狀的不同，封頭可以分為球形、橢圓形、碟形、球冠形、錐殼和平蓋等幾種，其中以橢圓形封頭應(yīng)用最多。封頭球冠形、錐殼和平蓋等幾種，其中以橢圓形封頭應(yīng)用最多。封頭與筒體的連接方式有可拆連接與不可拆連接與筒體的連接方式有可拆連接與不可拆連接(

7、(焊接焊接) )兩種，可拆連兩種，可拆連接一般采用法蘭連接方式。接一般采用法蘭連接方式。一、化工容器的基本結(jié)構(gòu)一、化工容器的基本結(jié)構(gòu)一、化工容器的基本結(jié)構(gòu)一、化工容器的基本結(jié)構(gòu) 3.密封裝置密封裝置 化工容器上需要有許多密封裝置，如封頭和筒體間的可拆式化工容器上需要有許多密封裝置，如封頭和筒體間的可拆式連接，容器接管與外管道間的可拆連接以及人孔、手孔蓋的連接連接，容器接管與外管道間的可拆連接以及人孔、手孔蓋的連接等，可以說化工容器能否正常安全地運(yùn)行在很大程度上取決于密等，可以說化工容器能否正常安全地運(yùn)行在很大程度上取決于密封裝置的可靠性。封裝置的可靠性。 4.開孔與接管開孔與接管 化工容器中，

8、由于工藝要求和檢修及監(jiān)測的需要，常在筒體化工容器中，由于工藝要求和檢修及監(jiān)測的需要，常在筒體或封頭上開設(shè)各種大小的孔或安裝接管，如人孔、手孔、視鏡孔、或封頭上開設(shè)各種大小的孔或安裝接管，如人孔、手孔、視鏡孔、物料進(jìn)出口接管，以及安裝壓力表、液面計(jì)、安全閥、測溫儀表物料進(jìn)出口接管，以及安裝壓力表、液面計(jì)、安全閥、測溫儀表等接管開孔。等接管開孔。一、化工容器的基本結(jié)構(gòu)一、化工容器的基本結(jié)構(gòu) 5.5.支座支座 化工容器靠支座支承并固定在基礎(chǔ)上。隨安裝位置不化工容器靠支座支承并固定在基礎(chǔ)上。隨安裝位置不同，化工容器支座分立式支座和臥式支座兩類；其中立式同，化工容器支座分立式支座和臥式支座兩類；其中立式

9、支座又有腿式支座、支承式支座、耳式支座和裙式支座四支座又有腿式支座、支承式支座、耳式支座和裙式支座四種。大型容器一般采用裙式支座。臥式容器支座有支承式、種。大型容器一般采用裙式支座。臥式容器支座有支承式、鞍式和圈式支座三種；以鞍式支座應(yīng)用最多。而球形容器鞍式和圈式支座三種；以鞍式支座應(yīng)用最多。而球形容器多采用柱式或裙式支座。多采用柱式或裙式支座。 6.6.安全附件安全附件 由于化工容器的使用特點(diǎn)及其內(nèi)部介質(zhì)的化學(xué)工藝特由于化工容器的使用特點(diǎn)及其內(nèi)部介質(zhì)的化學(xué)工藝特性，往往需要在容器上設(shè)置一些安全裝置和測量、控制儀性，往往需要在容器上設(shè)置一些安全裝置和測量、控制儀表來監(jiān)控工作介質(zhì)的參數(shù)，以保證壓

10、力容器的使用安全和表來監(jiān)控工作介質(zhì)的參數(shù)，以保證壓力容器的使用安全和工藝過程的正常進(jìn)行。工藝過程的正常進(jìn)行。 化工容器的安全裝置主要有安全閥、爆破片、緊急切化工容器的安全裝置主要有安全閥、爆破片、緊急切斷閥、安全聯(lián)鎖裝置、壓力表、液面計(jì)、測溫儀表等。斷閥、安全聯(lián)鎖裝置、壓力表、液面計(jì)、測溫儀表等。二、二、 化工容器與設(shè)備的分類化工容器與設(shè)備的分類 從不同的角度對化工容器及設(shè)備有各種不同的分類方法，從不同的角度對化工容器及設(shè)備有各種不同的分類方法，常用的分類方法有以下幾種：常用的分類方法有以下幾種： 1.按壓力等級分按壓力等級分 按承壓方式分類，化工容器可分為內(nèi)壓容器與外壓容器。按承壓方式分類，

11、化工容器可分為內(nèi)壓容器與外壓容器。內(nèi)壓容器又可按設(shè)計(jì)壓力大小分為四個壓力等級，具體劃分內(nèi)壓容器又可按設(shè)計(jì)壓力大小分為四個壓力等級，具體劃分如下：如下： 低壓低壓(代號代號L)容器容器 0.1MPap1.6MPa； 中壓中壓(代號代號M)容器容器 1.6MPap10.OMPa； 高壓高壓(代號代號H)容器容器 10MPap100MPa； 超高壓超高壓(代號代號U)容器容器 P100MPa。 外壓容器中，當(dāng)容器的內(nèi)壓小于一個絕對大氣壓外壓容器中，當(dāng)容器的內(nèi)壓小于一個絕對大氣壓(約約0.1MPa)時又稱為真空容器。時又稱為真空容器。二、二、 化工容器與設(shè)備的分類化工容器與設(shè)備的分類2.2.按原理與作

12、用分按原理與作用分 根據(jù)化工容器在生產(chǎn)工藝過程中的作用，可分為反應(yīng)容器、換根據(jù)化工容器在生產(chǎn)工藝過程中的作用，可分為反應(yīng)容器、換熱容器、分離容器、儲存容器。熱容器、分離容器、儲存容器。 （1 1）反應(yīng)容器）反應(yīng)容器( (代號代號R)R)主要是用于完成介質(zhì)的物理、化學(xué)反應(yīng)的主要是用于完成介質(zhì)的物理、化學(xué)反應(yīng)的容器，如反應(yīng)器、反應(yīng)釜、聚合釜、合成塔、蒸壓釜、煤氣發(fā)生爐容器，如反應(yīng)器、反應(yīng)釜、聚合釜、合成塔、蒸壓釜、煤氣發(fā)生爐等。等。 （2 2）換熱容器）換熱容器( (代號代號E)E)主要是用于完成介質(zhì)熱量交換的容器。如主要是用于完成介質(zhì)熱量交換的容器。如管殼式余熱鍋爐、熱交換器、冷卻器、冷凝器、蒸

13、發(fā)器、加熱器等。管殼式余熱鍋爐、熱交換器、冷卻器、冷凝器、蒸發(fā)器、加熱器等。 （3 3）分離容器）分離容器( (代號代號S)S)主要是用于完成介質(zhì)流體中不同組分分離主要是用于完成介質(zhì)流體中不同組分分離的容器。如分離器、過濾器、蒸發(fā)器、集油器、緩沖器、干燥塔等。的容器。如分離器、過濾器、蒸發(fā)器、集油器、緩沖器、干燥塔等。 （4 4）儲存容器）儲存容器( (代號代號C C，其中球罐代號，其中球罐代號B)B)主要是用于儲存、盛裝主要是用于儲存、盛裝氣體、液體、液化氣體等介質(zhì)的容器。如液氨儲罐、液化石油氣儲氣體、液體、液化氣體等介質(zhì)的容器。如液氨儲罐、液化石油氣儲罐等。罐等。二、二、 化工容器與設(shè)備的

14、分類化工容器與設(shè)備的分類 3.按相對壁厚分按相對壁厚分 按容器的壁厚可分為薄壁容器和厚壁容器，當(dāng)筒體外徑與內(nèi)按容器的壁厚可分為薄壁容器和厚壁容器，當(dāng)筒體外徑與內(nèi)徑之比徑之比D/d1.2時時,稱為薄壁容器，稱為薄壁容器，D/d1.2時時,稱厚壁容器。稱厚壁容器。 4.按支承形式分按支承形式分 當(dāng)容器采用立式支座支承時叫立式容器，用臥式支座支承時當(dāng)容器采用立式支座支承時叫立式容器，用臥式支座支承時叫臥式容器。叫臥式容器。 5.按材料分按材料分 當(dāng)容器由金屬材料制成時叫金屬容器；用非金屬材料制成時，當(dāng)容器由金屬材料制成時叫金屬容器；用非金屬材料制成時，叫非金屬容器。叫非金屬容器。 6.按幾何形狀分按

15、幾何形狀分 按容器幾何形狀，可分為圓柱形、球形、橢圓形、錐形、矩按容器幾何形狀，可分為圓柱形、球形、橢圓形、錐形、矩形等容器。形等容器。二、二、 化工容器與設(shè)備的分類化工容器與設(shè)備的分類 7.按安全技術(shù)管理分按安全技術(shù)管理分 壓力容器的危害性還與其設(shè)計(jì)壓力壓力容器的危害性還與其設(shè)計(jì)壓力P和全容積和全容積V的乘積有關(guān)，的乘積有關(guān)，pV值愈大，則容器破裂時爆炸能量愈大，危害性也愈大，對容器值愈大，則容器破裂時爆炸能量愈大，危害性也愈大，對容器的設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)、使用和管理的要求愈高。的設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)、使用和管理的要求愈高。 考慮容器壓力與容積乘積大小，又考慮介質(zhì)危害程度以及容器考慮容器壓力與容積

16、乘積大小，又考慮介質(zhì)危害程度以及容器品種的綜合分類方法，有利于安全技術(shù)監(jiān)督和管理。該方法將壓力品種的綜合分類方法，有利于安全技術(shù)監(jiān)督和管理。該方法將壓力容器分為三類，級別最高的是第三類壓力容器，具體情況參見容器分為三類，級別最高的是第三類壓力容器，具體情況參見壓壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程。一、材料常用性能一、材料常用性能材料的性能可分為兩類：工藝性能和使用性能。材料的性能可分為兩類：工藝性能和使用性能。 工藝性能（制造性能）：工藝性能（制造性能）：反映材料在加工制造過程中所表現(xiàn)出反映材料在加工制造過程中所表現(xiàn)出來的特性。對應(yīng)不同的制造方法，工藝性能分為鑄造性能、鍛造來的特性

17、。對應(yīng)不同的制造方法，工藝性能分為鑄造性能、鍛造性能、焊接性能和切削加工性能等。材料工藝性能的好壞直接影性能、焊接性能和切削加工性能等。材料工藝性能的好壞直接影響制造成本。響制造成本。 使用性能：使用性能：反映材料在使用過程中所表現(xiàn)出來的特性，包括物反映材料在使用過程中所表現(xiàn)出來的特性，包括物理性能、化學(xué)性能和力學(xué)性能。物理性能是材料所固有的屬性，理性能、化學(xué)性能和力學(xué)性能。物理性能是材料所固有的屬性，包括密度、熔點(diǎn)、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、熱膨脹性和磁性等。化學(xué)性包括密度、熔點(diǎn)、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、熱膨脹性和磁性等。化學(xué)性能是指材料抵抗各種化學(xué)介質(zhì)作用的能力，包括高溫抗氧化性、能是指材料抵抗各種化學(xué)介質(zhì)

18、作用的能力，包括高溫抗氧化性、耐腐蝕性等。耐腐蝕性等。 材料在外力作用下所表現(xiàn)出來的性能就顯得格外重要，這種性能材料在外力作用下所表現(xiàn)出來的性能就顯得格外重要，這種性能稱為力學(xué)性能。包括強(qiáng)度、硬度、塑性、韌性、疲勞等。稱為力學(xué)性能。包括強(qiáng)度、硬度、塑性、韌性、疲勞等。 一、材料常用性能一、材料常用性能 1.強(qiáng)度強(qiáng)度 強(qiáng)度反映材料在外力作用下抵抗破壞的能力。這里的破壞對應(yīng)兩種強(qiáng)度反映材料在外力作用下抵抗破壞的能力。這里的破壞對應(yīng)兩種情況：一是發(fā)生較大的塑性變形，在外力去除后不能恢復(fù)到原來的情況：一是發(fā)生較大的塑性變形，在外力去除后不能恢復(fù)到原來的形狀和尺寸；另一種情況是發(fā)生斷裂。不論哪一種情況發(fā)

19、生，都將形狀和尺寸；另一種情況是發(fā)生斷裂。不論哪一種情況發(fā)生，都將導(dǎo)致零部件不能正常工作。反映材料強(qiáng)度高低的數(shù)量指標(biāo)有屈服點(diǎn)導(dǎo)致零部件不能正常工作。反映材料強(qiáng)度高低的數(shù)量指標(biāo)有屈服點(diǎn)( )和抗拉強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度( )。屈服點(diǎn)。屈服點(diǎn) 反映材料在外力作用下抵抗發(fā)生塑性變反映材料在外力作用下抵抗發(fā)生塑性變形的能力，越高則越不易發(fā)生塑性變形；抗拉強(qiáng)度形的能力，越高則越不易發(fā)生塑性變形；抗拉強(qiáng)度 反映材料在外反映材料在外力作用下抵抗發(fā)生斷裂的能力，力作用下抵抗發(fā)生斷裂的能力， 越高則越不易發(fā)生斷裂。越高則越不易發(fā)生斷裂。bs 2.塑性塑性 塑性反映材料在外力作用下發(fā)生塑性變形而不破壞的能力。如塑性反映材

20、料在外力作用下發(fā)生塑性變形而不破壞的能力。如果材料能發(fā)生較大的變形而不破壞，則稱材料的塑性好。常用的果材料能發(fā)生較大的變形而不破壞，則稱材料的塑性好。常用的塑性指標(biāo)有伸長率塑性指標(biāo)有伸長率和斷面收縮率和斷面收縮率，和和的值越大，則材料的的值越大，則材料的塑性越好。塑性越好。 材料塑性的好壞，對零件的加工和使用都具有十分重要的意義。材料塑性的好壞，對零件的加工和使用都具有十分重要的意義。例如，低碳鋼的塑性較好，可進(jìn)行壓力加工；普通鑄鐵的塑性很例如，低碳鋼的塑性較好，可進(jìn)行壓力加工；普通鑄鐵的塑性很差，不能進(jìn)行壓力加工，但能進(jìn)行鑄造。同時，由于材料具有一差，不能進(jìn)行壓力加工，但能進(jìn)行鑄造。同時，由

21、于材料具有一定的塑性，不致因稍有超載而突然破斷，這就增加了材料使用的定的塑性，不致因稍有超載而突然破斷，這就增加了材料使用的安全可靠性。因此，對于材料的塑性指標(biāo)是有一定要求的。安全可靠性。因此，對于材料的塑性指標(biāo)是有一定要求的。 3.硬度硬度 硬度反映金屬抵抗比它更硬物體壓入其表面的能力。常用的硬硬度反映金屬抵抗比它更硬物體壓入其表面的能力。常用的硬度試驗(yàn)指標(biāo)有布氏硬度和洛氏硬度兩種。布氏硬度用度試驗(yàn)指標(biāo)有布氏硬度和洛氏硬度兩種。布氏硬度用HB表示，當(dāng)表示，當(dāng)壓頭為鋼球時表示為壓頭為鋼球時表示為HBS，當(dāng)壓頭為硬質(zhì)合金時表示為，當(dāng)壓頭為硬質(zhì)合金時表示為HBW；洛；洛氏硬度用。氏硬度用。HRA、

22、HRB或或HRC表示，常用表示，常用HRC。一、材料常用性能一、材料常用性能一、材料常用性能一、材料常用性能二、二、 鋼的熱處理鋼的熱處理 基本概念：基本概念： 熱處理就是將鋼在固態(tài)范圍內(nèi)加熱到給定的溫度，經(jīng)過保溫，熱處理就是將鋼在固態(tài)范圍內(nèi)加熱到給定的溫度，經(jīng)過保溫，然后按選定的冷卻速度冷卻，以改變其內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，從而獲得所然后按選定的冷卻速度冷卻，以改變其內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，從而獲得所需要的性能的一種工藝。需要的性能的一種工藝。 通過熱處理可以充分發(fā)揮金屬材料的潛力，改善金屬材料的性通過熱處理可以充分發(fā)揮金屬材料的潛力，改善金屬材料的性能，延長使用壽命和節(jié)省金屬材料。絕大部分重要的機(jī)械零件，在能

23、，延長使用壽命和節(jié)省金屬材料。絕大部分重要的機(jī)械零件，在制造過程中都必須進(jìn)行熱處理。制造過程中都必須進(jìn)行熱處理。 熱處理分為普通熱處理和表面熱處理兩大類，工藝過程是由加熱處理分為普通熱處理和表面熱處理兩大類，工藝過程是由加熱、保溫和冷卻三個階段組成。熱、保溫和冷卻三個階段組成。 普通熱處理普通熱處理包括退火、正火、淬火、回火等；包括退火、正火、淬火、回火等； 表面熱處理表面熱處理包括表面淬火、化學(xué)熱處理等，這種熱處理只改變包括表面淬火、化學(xué)熱處理等，這種熱處理只改變工件表面層的成分、組織和性能。工件表面層的成分、組織和性能。 二、二、 鋼的熱處理鋼的熱處理圖圖 鋼的熱處理鋼的熱處理二、二、 鋼

24、的熱處理鋼的熱處理 1.退火和正火退火和正火 退火退火是將鋼加熱到適當(dāng)溫度，保溫一定時間，然后緩慢冷卻是將鋼加熱到適當(dāng)溫度，保溫一定時間，然后緩慢冷卻(爐爐冷、坑冷冷、坑冷)的熱處理工藝。的熱處理工藝。正火正火是將鋼加熱到適當(dāng)溫度，保溫一定是將鋼加熱到適當(dāng)溫度，保溫一定時間，然后出爐空冷的熱處理工藝。時間，然后出爐空冷的熱處理工藝。 退火和正火主要用作預(yù)先熱處理，目的是：軟化鋼材以利于切削退火和正火主要用作預(yù)先熱處理，目的是：軟化鋼材以利于切削加工；消除內(nèi)應(yīng)力以防止工件變形；細(xì)化晶粒，改善組織，為零件加工；消除內(nèi)應(yīng)力以防止工件變形；細(xì)化晶粒，改善組織，為零件的最終熱處理做好準(zhǔn)備。的最終熱處理做

25、好準(zhǔn)備。 2.淬火和回火淬火和回火 淬火是將鋼加熱到適當(dāng)溫度，保溫一定時間后；快速冷卻淬火是將鋼加熱到適當(dāng)溫度，保溫一定時間后；快速冷卻(水水冷或油冷冷或油冷)的熱處理工藝。淬火后的鋼硬而脆，組織不穩(wěn)定，而的熱處理工藝。淬火后的鋼硬而脆，組織不穩(wěn)定，而且有內(nèi)應(yīng)力，不能滿足使用要求。因此，淬火后必須回火。且有內(nèi)應(yīng)力，不能滿足使用要求。因此，淬火后必須回火。 二、二、 鋼的熱處理鋼的熱處理 按照溫度范圍不同，回火分為二類：低溫回火、中溫回火和高按照溫度范圍不同，回火分為二類：低溫回火、中溫回火和高溫回火。低溫回火的回火溫度范圍為溫回火。低溫回火的回火溫度范圍為150250，回火后的鋼具，回火后的鋼

26、具有高硬度和高耐磨性，主要用于各種工具、滾動軸承、滲碳件和表有高硬度和高耐磨性，主要用于各種工具、滾動軸承、滲碳件和表面淬火件；中溫回火的回火溫度范圍為面淬火件；中溫回火的回火溫度范圍為350500，回火后的鋼，回火后的鋼具有較高的彈性極限和屈服強(qiáng)度，一定的韌性和硬度，主要用于各具有較高的彈性極限和屈服強(qiáng)度，一定的韌性和硬度，主要用于各種彈簧和模具等；高溫回火的回火溫度范圍為種彈簧和模具等；高溫回火的回火溫度范圍為500650，回火，回火后的鋼具有強(qiáng)度、硬度、塑性和韌性都較好的綜合力學(xué)性能，廣泛后的鋼具有強(qiáng)度、硬度、塑性和韌性都較好的綜合力學(xué)性能，廣泛用于汽車、拖拉機(jī)、機(jī)床等機(jī)械中的重要結(jié)構(gòu)零

27、件，如各種軸、齒用于汽車、拖拉機(jī)、機(jī)床等機(jī)械中的重要結(jié)構(gòu)零件，如各種軸、齒輪、連桿、高強(qiáng)度螺栓等。通常將淬火和高溫回火相結(jié)合的熱處理輪、連桿、高強(qiáng)度螺栓等。通常將淬火和高溫回火相結(jié)合的熱處理工藝稱為調(diào)質(zhì)處理。工藝稱為調(diào)質(zhì)處理。 2.淬火和回火淬火和回火二、二、 鋼的熱處理鋼的熱處理 3.表面熱處理表面熱處理某些機(jī)械零件如齒輪、曲軸、活塞桿、凸輪軸等，工作時承受較大的某些機(jī)械零件如齒輪、曲軸、活塞桿、凸輪軸等，工作時承受較大的沖擊和摩擦，因沖擊和摩擦，因此要求工件表層具有高的硬度、耐磨性以抵抗摩擦磨損，心部具有足此要求工件表層具有高的硬度、耐磨性以抵抗摩擦磨損，心部具有足夠的塑性和韌性以抵抗沖擊

28、，即具有夠的塑性和韌性以抵抗沖擊，即具有“外硬內(nèi)韌外硬內(nèi)韌”的性能。為滿足這一的性能。為滿足這一要求，生產(chǎn)中廣泛采用表面熱處理。表面熱處理方法有表面淬火和化學(xué)要求，生產(chǎn)中廣泛采用表面熱處理。表面熱處理方法有表面淬火和化學(xué)熱處理。熱處理。 （1）表面淬火）表面淬火 表面淬火是將鋼的表面快速加熱至淬火溫度，并立即快速冷卻的表面淬火是將鋼的表面快速加熱至淬火溫度，并立即快速冷卻的淬火工藝。表面淬火后一般進(jìn)行低溫回火，以滿足工件表層的高硬度、淬火工藝。表面淬火后一般進(jìn)行低溫回火，以滿足工件表層的高硬度、高耐磨性要求。表面淬火不改變鋼表層的成分，僅改變表層的組織，且高耐磨性要求。表面淬火不改變鋼表層的成

29、分，僅改變表層的組織，且中心部組織及性能不發(fā)生變化。為滿足對中心部的塑性和韌性要求，表中心部組織及性能不發(fā)生變化。為滿足對中心部的塑性和韌性要求，表面淬火前一般進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理。表面淬火用于中碳鋼和中低碳合金結(jié)構(gòu)鋼。面淬火前一般進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理。表面淬火用于中碳鋼和中低碳合金結(jié)構(gòu)鋼。二、二、 鋼的熱處理鋼的熱處理 （2）化學(xué)熱處理）化學(xué)熱處理 化學(xué)熱處理是向工件表層滲入某種元素的熱處理工藝?；瘜W(xué)熱處理是向工件表層滲入某種元素的熱處理工藝。 按照滲入元素的不同，化學(xué)熱處理分為滲碳、滲氮按照滲入元素的不同，化學(xué)熱處理分為滲碳、滲氮(氮化氮化)、碳氮、碳氮共滲共滲(氰化氰化)、滲金屬等。、滲金屬等。 化學(xué)熱

30、處理滲碳是向工件表層滲入碳原子的熱處理工藝，適用化學(xué)熱處理滲碳是向工件表層滲入碳原子的熱處理工藝，適用于低碳鋼和低碳合金鋼。滲碳后由于工件表層和中心部的含碳量于低碳鋼和低碳合金鋼。滲碳后由于工件表層和中心部的含碳量不同，再經(jīng)過淬火和低溫回火熱處理，便獲得了外硬內(nèi)韌的性能。不同，再經(jīng)過淬火和低溫回火熱處理，便獲得了外硬內(nèi)韌的性能。 滲氮是向工件表層滲入氮原子的熱處理工藝。滲氮用鋼大都含滲氮是向工件表層滲入氮原子的熱處理工藝。滲氮用鋼大都含有有Cr、Mo、A1、V等元素等元素(如如38CrMoAlA鋼鋼)，經(jīng)滲氮后工件表層，經(jīng)滲氮后工件表層形成各種高硬度的、致密而穩(wěn)定的氮化物如形成各種高硬度的、致

31、密而穩(wěn)定的氮化物如AlN、CrN、MoN等，等，從而使鋼具有高的表面硬度、耐磨性和耐蝕性。中心部的塑性和從而使鋼具有高的表面硬度、耐磨性和耐蝕性。中心部的塑性和韌性要求通過滲氮前的調(diào)質(zhì)處理獲得。韌性要求通過滲氮前的調(diào)質(zhì)處理獲得。三、金屬材料三、金屬材料 在所有應(yīng)用材料中，凡是由金屬元素或以金屬元素為主形成的在所有應(yīng)用材料中，凡是由金屬元素或以金屬元素為主形成的、具有金屬特性的物質(zhì)稱為金屬材料；由兩種或兩種以上不同性質(zhì)、具有金屬特性的物質(zhì)稱為金屬材料；由兩種或兩種以上不同性質(zhì)或不同組織的材料組合而成的材料稱為復(fù)合材料；除金屬材料和復(fù)或不同組織的材料組合而成的材料稱為復(fù)合材料；除金屬材料和復(fù)合材料

32、外的所有材料稱為非金屬材料。合材料外的所有材料稱為非金屬材料。 鋼鐵材料應(yīng)用最廣，占全部結(jié)構(gòu)材料、零件材料和工具材料鋼鐵材料應(yīng)用最廣，占全部結(jié)構(gòu)材料、零件材料和工具材料的的90左右。鋼分為非合金鋼左右。鋼分為非合金鋼(舊稱碳鋼舊稱碳鋼)、低合金鋼和合金鋼三、低合金鋼和合金鋼三類類,見圖。見圖。 三、金屬材料三、金屬材料鋼的分類鋼的分類 1.碳鋼碳鋼 碳鋼是含碳量小于碳鋼是含碳量小于2.11的鐵碳合金。按鋼的用途、質(zhì)量等級的鐵碳合金。按鋼的用途、質(zhì)量等級等，將碳鋼分為碳素結(jié)構(gòu)鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼和碳素工具鋼等。等，將碳鋼分為碳素結(jié)構(gòu)鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼和碳素工具鋼等。（1）碳素結(jié)構(gòu)鋼）碳素結(jié)構(gòu)鋼 碳

33、素結(jié)構(gòu)鋼的牌號由代表屈服極限的字母碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號由代表屈服極限的字母“Q”(“屈屈”的漢語拼的漢語拼音字首音字首)、屈服極限的數(shù)值、屈服極限的數(shù)值(單位單位MPa)、質(zhì)量等級符號、脫氧方法符、質(zhì)量等級符號、脫氧方法符號四個部分順序組成。例如，號四個部分順序組成。例如，Q235A表示碳素結(jié)構(gòu)鋼，屈服極限表示碳素結(jié)構(gòu)鋼，屈服極限為為235MPa。 碳素結(jié)構(gòu)鋼價格低廉，又具有良好的強(qiáng)度、塑性、焊接性、切削碳素結(jié)構(gòu)鋼價格低廉，又具有良好的強(qiáng)度、塑性、焊接性、切削加工性等，在化工設(shè)備制造中應(yīng)用廣泛。加工性等，在化工設(shè)備制造中應(yīng)用廣泛。（2）優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼）優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號以鋼中平均

34、含碳量的萬分?jǐn)?shù)優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號以鋼中平均含碳量的萬分?jǐn)?shù)(兩位數(shù)字兩位數(shù)字)表表示。如示。如45表示優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，平均含碳量為萬分之四十五。表示優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，平均含碳量為萬分之四十五。 三、金屬材料三、金屬材料 2.低合金鋼低合金鋼 低合金鋼與合金鋼是指在碳鋼基礎(chǔ)上有目的地加入某些元素所低合金鋼與合金鋼是指在碳鋼基礎(chǔ)上有目的地加入某些元素所形成的鋼種。常加入的元素有形成的鋼種。常加入的元素有Si、Mn、Cr、B、W、V、Ni、Ti、Nb、Al等。鋼中加入這些元素的目的是為了改善鋼的性能，滿等。鋼中加入這些元素的目的是為了改善鋼的性能，滿足使用要求，這些元素稱為合金元素。足使用要求，這些元

35、素稱為合金元素。 低合金鋼的品種較多，其中低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼廣泛用于橋低合金鋼的品種較多，其中低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼廣泛用于橋梁、船舶、車輛、鍋爐、化工容器和輸油管等。低合金高強(qiáng)度結(jié)梁、船舶、車輛、鍋爐、化工容器和輸油管等。低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼牌號表示方法與碳素結(jié)構(gòu)鋼相同，有構(gòu)鋼牌號表示方法與碳素結(jié)構(gòu)鋼相同，有Q295、Q345、Q390、Q420、Q460等等 三、金屬材料三、金屬材料低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼用途舉例低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼用途舉例牌號牌號原原 牌牌 號號用用 途途 舉舉 例例Q29509MnV，09MnNb,09Mn2，12Mn 車輛的沖壓件、冷彎型鋼、螺旋焊管、拖拉機(jī)輪圈、低壓鍋車輛的沖壓

36、件、冷彎型鋼、螺旋焊管、拖拉機(jī)輪圈、低壓鍋爐氣包、中低壓化工容器、輸油管道、儲油罐、油船等爐氣包、中低壓化工容器、輸油管道、儲油罐、油船等Q34512MnV，14MnNb，16Mn，18Nh，16MnRE 船舶、鐵路車輛、橋粱、管道、鍋爐、壓力容器、石油儲罐船舶、鐵路車輛、橋粱、管道、鍋爐、壓力容器、石油儲罐、起重及礦山機(jī)械、電站設(shè)備、廠房鋼架等、起重及礦山機(jī)械、電站設(shè)備、廠房鋼架等Q39015MnTi，16MnNb，10MnPNbRE，15MnV 中高壓鍋爐汽包、中高壓石油化工容器、大型船舶、橋粱、中高壓鍋爐汽包、中高壓石油化工容器、大型船舶、橋粱、車輛、起重機(jī)及其他較高載荷的焊接結(jié)構(gòu)件等車

37、輛、起重機(jī)及其他較高載荷的焊接結(jié)構(gòu)件等Q42015MnVN，14MnVTiRE 大型船舶、橋梁、電站設(shè)備、起重機(jī)械、機(jī)車車輛、中壓或大型船舶、橋梁、電站設(shè)備、起重機(jī)械、機(jī)車車輛、中壓或高壓鍋爐及容器及其大型焊接結(jié)構(gòu)件等高壓鍋爐及容器及其大型焊接結(jié)構(gòu)件等Q460可淬火加回火后用于大型挖掘機(jī)、起重運(yùn)輸機(jī)械、鉆井平臺等可淬火加回火后用于大型挖掘機(jī)、起重運(yùn)輸機(jī)械、鉆井平臺等三、金屬材料三、金屬材料3.合金鋼合金鋼三、金屬材料三、金屬材料合金鋼的品種較多，有合金滲碳鋼、合金調(diào)質(zhì)鋼、滾動軸承鋼、不合金鋼的品種較多，有合金滲碳鋼、合金調(diào)質(zhì)鋼、滾動軸承鋼、不銹鋼、耐熱鋼等。銹鋼、耐熱鋼等。 4.有色金屬有色金

38、屬 在化學(xué)工業(yè)中經(jīng)常遇到強(qiáng)腐蝕、低溫等特殊生產(chǎn)條件，有色金在化學(xué)工業(yè)中經(jīng)常遇到強(qiáng)腐蝕、低溫等特殊生產(chǎn)條件，有色金屬具有耐蝕性好、低溫時塑性好和韌性高等特殊性能，因而在化工屬具有耐蝕性好、低溫時塑性好和韌性高等特殊性能，因而在化工設(shè)備中經(jīng)常采用有色金屬及其合金，主要是鋁、銅、鉛及其合金。設(shè)備中經(jīng)常采用有色金屬及其合金，主要是鋁、銅、鉛及其合金。 四、非金屬材料四、非金屬材料非金屬材料分無機(jī)材料非金屬材料分無機(jī)材料(如陶瓷、搪瓷、玻璃等如陶瓷、搪瓷、玻璃等)和有機(jī)材料和有機(jī)材料(如塑如塑料、橡膠、涂料等料、橡膠、涂料等)兩大類。兩大類。非金屬材料具有優(yōu)良的耐腐蝕性能，資源豐富，成型工藝簡單，非金屬

39、材料具有優(yōu)良的耐腐蝕性能，資源豐富，成型工藝簡單，既可單獨(dú)用做結(jié)構(gòu)材料，又能用做金屬設(shè)備的保護(hù)襯里、涂層，既可單獨(dú)用做結(jié)構(gòu)材料，又能用做金屬設(shè)備的保護(hù)襯里、涂層，還可做設(shè)備的密封材料和保溫材料。還可做設(shè)備的密封材料和保溫材料。1.陶瓷陶瓷 在化工生產(chǎn)中用得較多的是耐酸陶瓷。在化工生產(chǎn)中用得較多的是耐酸陶瓷。 耐酸陶瓷具有良好的耐酸陶瓷具有良好的耐腐蝕性能耐腐蝕性能(耐酸、耐堿耐酸、耐堿)，足夠的不透性、耐熱性和一定的機(jī)械強(qiáng)，足夠的不透性、耐熱性和一定的機(jī)械強(qiáng)度，主要用做化工設(shè)備，如容器、反應(yīng)器、塔附件、熱交換器、度，主要用做化工設(shè)備，如容器、反應(yīng)器、塔附件、熱交換器、泵、管道、管件等。泵、管道

40、、管件等。 2.化工搪瓷化工搪瓷 化工搪瓷是由含硅量高的瓷釉經(jīng)過化工搪瓷是由含硅量高的瓷釉經(jīng)過900左右的高溫?zé)?，瓷左右的高溫?zé)桑捎跃o貼在金屬胎表面?；ぬ麓删哂袃?yōu)良的耐腐蝕性能，除氫氟釉緊貼在金屬胎表面?；ぬ麓删哂袃?yōu)良的耐腐蝕性能，除氫氟酸、熱磷酸和強(qiáng)堿外，能耐大多數(shù)無機(jī)酸、有機(jī)酸和有機(jī)溶劑的酸、熱磷酸和強(qiáng)堿外，能耐大多數(shù)無機(jī)酸、有機(jī)酸和有機(jī)溶劑的腐蝕。腐蝕。 搪瓷的導(dǎo)熱系數(shù)不到鋼的搪瓷的導(dǎo)熱系數(shù)不到鋼的140，熱膨脹系數(shù)較大，故搪瓷設(shè)，熱膨脹系數(shù)較大，故搪瓷設(shè)備不能直接用火焰加熱以免損壞搪瓷面?？梢杂谜羝蛴驮【徛齻洳荒苤苯佑没鹧婕訜嵋悦鈸p壞搪瓷面?？梢杂谜羝蛴驮【徛訜?。使用溫

41、度為加熱。使用溫度為-30+270?；ぬ麓梢延糜诜磻?yīng)罐、儲罐、。化工搪瓷已用于反應(yīng)罐、儲罐、換熱器、蒸發(fā)器、塔和閥門等。換熱器、蒸發(fā)器、塔和閥門等。四、非金屬材料四、非金屬材料3.玻璃玻璃 化工上用的玻璃不是一般的鈉鈣玻璃，而是硼玻璃化工上用的玻璃不是一般的鈉鈣玻璃，而是硼玻璃(耐熱玻璃耐熱玻璃)或高鋁玻璃。它們有良好的熱穩(wěn)定性和耐腐蝕性，在化工生產(chǎn)上或高鋁玻璃。它們有良好的熱穩(wěn)定性和耐腐蝕性，在化工生產(chǎn)上用來做管道或管件，也可做容器、反應(yīng)器、泵、熱交換器、隔膜用來做管道或管件，也可做容器、反應(yīng)器、泵、熱交換器、隔膜閥等。閥等。 玻璃雖然有耐腐蝕、清潔、透明、阻力小、價格低等特點(diǎn)，但玻璃雖然

42、有耐腐蝕、清潔、透明、阻力小、價格低等特點(diǎn)，但質(zhì)脆，耐溫度急變性差，不耐沖擊和振動。目前已成功采用在金質(zhì)脆，耐溫度急變性差，不耐沖擊和振動。目前已成功采用在金屬管內(nèi)襯玻璃或用玻璃鋼加強(qiáng)玻璃管道，來彌補(bǔ)其不足之處。屬管內(nèi)襯玻璃或用玻璃鋼加強(qiáng)玻璃管道，來彌補(bǔ)其不足之處。四、非金屬材料四、非金屬材料 4.塑料塑料 以高分子合成樹脂為主要原料，在一定條件下塑制而成的型材以高分子合成樹脂為主要原料，在一定條件下塑制而成的型材或產(chǎn)品總稱為塑料。塑料的特點(diǎn)是密度小、電絕緣性好、耐腐蝕、或產(chǎn)品總稱為塑料。塑料的特點(diǎn)是密度小、電絕緣性好、耐腐蝕、具有優(yōu)良的耐磨、減摩性能，吸振性和消聲性也很好。塑料的品具有優(yōu)良的

43、耐磨、減摩性能，吸振性和消聲性也很好。塑料的品種繁多，應(yīng)用廣泛。在化工行業(yè)中常用的塑料有耐酸酚醛塑料、種繁多，應(yīng)用廣泛。在化工行業(yè)中常用的塑料有耐酸酚醛塑料、硬質(zhì)聚氯乙烯、聚四氟乙烯等。硬質(zhì)聚氯乙烯、聚四氟乙烯等。 以酚醛樹脂作粘結(jié)劑，以耐酸材料以酚醛樹脂作粘結(jié)劑，以耐酸材料(如石棉、石墨、玻璃纖維等如石棉、石墨、玻璃纖維等)作填料制成耐酸酚醛塑料，用于制作各種化工設(shè)備及零部件，如作填料制成耐酸酚醛塑料，用于制作各種化工設(shè)備及零部件，如容器、儲槽、管道、泵等，塑料、農(nóng)藥、冶金等工業(yè)中應(yīng)用較多。容器、儲槽、管道、泵等，塑料、農(nóng)藥、冶金等工業(yè)中應(yīng)用較多。 聚氯乙烯聚氯乙烯(PVC)是我國發(fā)展最早、

44、產(chǎn)量最大的塑料品種之一。是我國發(fā)展最早、產(chǎn)量最大的塑料品種之一。械強(qiáng)度高，電性能優(yōu)良，耐酸堿的能力強(qiáng)，主要用做化工設(shè)備襯械強(qiáng)度高，電性能優(yōu)良，耐酸堿的能力強(qiáng)，主要用做化工設(shè)備襯里及制作貯槽、離心泵、閥門管件等。里及制作貯槽、離心泵、閥門管件等。 聚四氟乙烯聚四氟乙烯(簡稱簡稱F-4)具有優(yōu)異的絕緣性能，耐蝕性極好，能耐絕大多具有優(yōu)異的絕緣性能，耐蝕性極好，能耐絕大多數(shù)的強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑及溶劑等，故有數(shù)的強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑及溶劑等，故有“塑料王塑料王”之稱，主要用做減之稱，主要用做減摩耐磨件、密封件和耐蝕件，如填料、墊片和泵、閥的零件。摩耐磨件、密封件和耐蝕件，如填料、墊片和泵、閥的零件。

45、 四、非金屬材料四、非金屬材料 5.橡膠橡膠 橡膠具有高的彈性、一定的耐蝕性橡膠具有高的彈性、一定的耐蝕性(有的品種耐油，有的品種有的品種耐油，有的品種能耐酸堿能耐酸堿)、良好的耐磨性、吸振性、絕緣性以及足夠的強(qiáng)度和、良好的耐磨性、吸振性、絕緣性以及足夠的強(qiáng)度和積儲能量的能力，在各行各業(yè)中均獲得了廣泛的應(yīng)用，如膠鞋、積儲能量的能力，在各行各業(yè)中均獲得了廣泛的應(yīng)用，如膠鞋、膠管、運(yùn)輸帶、各種輪胎、密封材料，減振零件等。橡膠的種類膠管、運(yùn)輸帶、各種輪胎、密封材料，減振零件等。橡膠的種類較多，在化工行業(yè)中主要用于襯里、密封件等。如丁基橡膠用于較多，在化工行業(yè)中主要用于襯里、密封件等。如丁基橡膠用于化

46、工襯里，氯丁橡膠用于油罐襯、管道，氟橡膠用于化工襯里、化工襯里，氯丁橡膠用于油罐襯、管道，氟橡膠用于化工襯里、高級密封件等。高級密封件等。 橡膠的主要缺點(diǎn)是老化，即橡膠制品長期存放或使用時，逐漸橡膠的主要缺點(diǎn)是老化，即橡膠制品長期存放或使用時，逐漸被氧化而產(chǎn)生硬化和脆性，甚至龜裂的現(xiàn)象。紫外線照射、重復(fù)被氧化而產(chǎn)生硬化和脆性，甚至龜裂的現(xiàn)象。紫外線照射、重復(fù)的屈撓、溫度升高等都會導(dǎo)致和促使橡膠老化而喪失彈性。的屈撓、溫度升高等都會導(dǎo)致和促使橡膠老化而喪失彈性。四、非金屬材料四、非金屬材料 6.涂料涂料 涂料用來涂在物體表面，然后固化形成薄涂層，起到保護(hù)和裝涂料用來涂在物體表面，然后固化形成薄涂

47、層，起到保護(hù)和裝飾等作用。傳統(tǒng)的涂料稱為油漆，但目前已出現(xiàn)少用或完全不用飾等作用。傳統(tǒng)的涂料稱為油漆，但目前已出現(xiàn)少用或完全不用油漆，而改用各種樹脂的涂料。油漆，而改用各種樹脂的涂料。 在化工行業(yè)中涂料用來保護(hù)設(shè)備免遭大氣及酸、堿等介質(zhì)的腐在化工行業(yè)中涂料用來保護(hù)設(shè)備免遭大氣及酸、堿等介質(zhì)的腐蝕。多數(shù)情況下用于涂刷設(shè)備管道的外表面，也常用做設(shè)備內(nèi)壁蝕。多數(shù)情況下用于涂刷設(shè)備管道的外表面，也常用做設(shè)備內(nèi)壁的防腐蝕涂層。的防腐蝕涂層。 防腐蝕上常用的涂料有防銹漆、底漆、大漆、酚醛樹脂漆、防腐蝕上常用的涂料有防銹漆、底漆、大漆、酚醛樹脂漆、環(huán)氧樹脂漆等以及某些塑料涂料如聚乙烯涂料、聚氯乙烯涂料等。環(huán)

48、氧樹脂漆等以及某些塑料涂料如聚乙烯涂料、聚氯乙烯涂料等。 四、非金屬材料四、非金屬材料一、腐蝕基本概念一、腐蝕基本概念 金屬材料在周圍介質(zhì)的作用下發(fā)生破壞稱為腐蝕。鐵生銹、銅金屬材料在周圍介質(zhì)的作用下發(fā)生破壞稱為腐蝕。鐵生銹、銅發(fā)綠銹、鋁生白斑等是常見的腐蝕現(xiàn)象。發(fā)綠銹、鋁生白斑等是常見的腐蝕現(xiàn)象。 在化工生產(chǎn)中，由于物料在化工生產(chǎn)中，由于物料(如酸、堿、鹽和腐蝕性氣體等如酸、堿、鹽和腐蝕性氣體等)往往往往具有強(qiáng)烈的腐蝕性，而化工設(shè)備被腐蝕將造成嚴(yán)重的后果：引起具有強(qiáng)烈的腐蝕性，而化工設(shè)備被腐蝕將造成嚴(yán)重的后果：引起設(shè)備事故影響生產(chǎn)的連續(xù)性；造成跑冒滴漏，損失物料，增加原設(shè)備事故影響生產(chǎn)的連續(xù)

49、性；造成跑冒滴漏，損失物料，增加原材料消耗；惡化勞動條件，提高產(chǎn)品成本，影響產(chǎn)品質(zhì)量等。因材料消耗；惡化勞動條件，提高產(chǎn)品成本，影響產(chǎn)品質(zhì)量等。因此，化工設(shè)備的腐蝕與防腐問題必須認(rèn)真對待。此，化工設(shè)備的腐蝕與防腐問題必須認(rèn)真對待。二、二、 腐蝕類型及機(jī)理腐蝕類型及機(jī)理 腐蝕的分類方法很多，其中按破壞特征分為均勻腐蝕和局部腐腐蝕的分類方法很多，其中按破壞特征分為均勻腐蝕和局部腐蝕；按腐蝕機(jī)理分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。蝕；按腐蝕機(jī)理分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。 1.均勻腐蝕均勻腐蝕 均勻腐蝕是材料表面均勻地遭受腐蝕，腐蝕的結(jié)果是設(shè)備壁厚的均勻腐蝕是材料表面均勻地遭受腐蝕，腐蝕的結(jié)果是設(shè)備壁厚的減薄，

50、如圖減薄，如圖a所示。這種腐蝕的危險性較小。碳鋼在強(qiáng)酸、強(qiáng)堿中所示。這種腐蝕的危險性較小。碳鋼在強(qiáng)酸、強(qiáng)堿中的腐蝕屬于此類。的腐蝕屬于此類。 （a）均勻腐蝕）均勻腐蝕 （b）區(qū)域腐蝕）區(qū)域腐蝕 （c）點(diǎn)腐蝕）點(diǎn)腐蝕 （d）晶間腐蝕）晶間腐蝕 2.局部腐蝕局部腐蝕 局部腐蝕是指金屬的局部區(qū)域產(chǎn)生腐蝕，包括區(qū)域腐蝕、點(diǎn)腐局部腐蝕是指金屬的局部區(qū)域產(chǎn)生腐蝕，包括區(qū)域腐蝕、點(diǎn)腐蝕、晶間腐蝕等，如圖蝕、晶間腐蝕等，如圖(b)、(c)、(d)所示。局部腐蝕使零件有效承所示。局部腐蝕使零件有效承載面積減小，且不易被發(fā)現(xiàn)，常發(fā)生突然斷裂，危害性較大。載面積減小，且不易被發(fā)現(xiàn)，常發(fā)生突然斷裂，危害性較大。3.化

51、學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕 化學(xué)腐蝕是指金屬與干燥的氣體或非電解質(zhì)溶液產(chǎn)生化學(xué)作用化學(xué)腐蝕是指金屬與干燥的氣體或非電解質(zhì)溶液產(chǎn)生化學(xué)作用引起的腐蝕。各種管式爐的爐管受高溫氧化，金屬在鑄造、鍛造、引起的腐蝕。各種管式爐的爐管受高溫氧化，金屬在鑄造、鍛造、熱處理過程中發(fā)生的高溫氧化以及金屬在苯、含硫石油、乙醇等非熱處理過程中發(fā)生的高溫氧化以及金屬在苯、含硫石油、乙醇等非電解質(zhì)溶液中的腐蝕均屬化學(xué)腐蝕。電解質(zhì)溶液中的腐蝕均屬化學(xué)腐蝕。二、二、 腐蝕類型及機(jī)理腐蝕類型及機(jī)理 4.電化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕是指金屬與電解質(zhì)溶液產(chǎn)電化學(xué)腐蝕是指金屬與電解質(zhì)溶液產(chǎn)生電化學(xué)作用引起的腐蝕。金屬在酸、生電化學(xué)作用引起的

52、腐蝕。金屬在酸、堿、鹽溶液、土壤、海水中的腐蝕屬于堿、鹽溶液、土壤、海水中的腐蝕屬于電化學(xué)腐蝕。電化學(xué)腐蝕的特點(diǎn)是腐蝕電化學(xué)腐蝕。電化學(xué)腐蝕的特點(diǎn)是腐蝕過程中有電流產(chǎn)生。通常電化學(xué)腐蝕比過程中有電流產(chǎn)生。通常電化學(xué)腐蝕比化學(xué)腐蝕強(qiáng)烈得多，金屬的破壞大多是化學(xué)腐蝕強(qiáng)烈得多，金屬的破壞大多是由電化學(xué)腐蝕引起的。由電化學(xué)腐蝕引起的。二、二、 腐蝕類型及機(jī)理腐蝕類型及機(jī)理 電化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕-原電池作用示意圖原電池作用示意圖 電化學(xué)腐蝕過程中，其中的一極不斷失去電子而被腐蝕，而電化學(xué)腐蝕過程中，其中的一極不斷失去電子而被腐蝕，而另一極被保護(hù)。電化學(xué)腐蝕不僅發(fā)生在異種金屬之間，同一金屬另一極被保護(hù)。電

53、化學(xué)腐蝕不僅發(fā)生在異種金屬之間，同一金屬的不同區(qū)域之間也存在著電位差，也可形成原電池，產(chǎn)生電化學(xué)的不同區(qū)域之間也存在著電位差，也可形成原電池，產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕。例如，各種局部腐蝕就是電化學(xué)腐蝕。腐蝕。例如，各種局部腐蝕就是電化學(xué)腐蝕。 三、材料防腐方法三、材料防腐方法1.隔離腐蝕介質(zhì)隔離腐蝕介質(zhì) 金屬防腐隔離材料有金屬材料和非金屬材料兩大類。金屬防腐隔離材料有金屬材料和非金屬材料兩大類。 非金屬隔離材料主要有涂料非金屬隔離材料主要有涂料(如涂刷酚醛樹脂如涂刷酚醛樹脂)、塊狀材料、塊狀材料襯里襯里(如襯耐酸磚如襯耐酸磚)、塑料或橡膠襯里、塑料或橡膠襯里(如碳鋼內(nèi)襯氟橡膠如碳鋼內(nèi)襯氟橡膠)等。等。

54、金屬隔離材料有銅金屬隔離材料有銅(如鍍銅如鍍銅)、鎳、鎳(如化學(xué)鍍鎳如化學(xué)鍍鎳)、鋁、鋁(如噴如噴鋁鋁)、雙金屬、雙金屬(如碳鋼上壓上不銹鋼板如碳鋼上壓上不銹鋼板)、金屬襯里、金屬襯里(碳鋼上襯鉛碳鋼上襯鉛)等。等。 2.電化學(xué)保護(hù)電化學(xué)保護(hù) 用于腐蝕介質(zhì)為電解質(zhì)溶液、發(fā)生電化學(xué)腐蝕的場合，通過用于腐蝕介質(zhì)為電解質(zhì)溶液、發(fā)生電化學(xué)腐蝕的場合，通過改變金屬在電解質(zhì)溶液中的電極電位，以實(shí)現(xiàn)防腐。有陽極保改變金屬在電解質(zhì)溶液中的電極電位，以實(shí)現(xiàn)防腐。有陽極保護(hù)和陰極保護(hù)兩種方法。護(hù)和陰極保護(hù)兩種方法。(a)(a)護(hù)屏保護(hù)結(jié)構(gòu)示意圖護(hù)屏保護(hù)結(jié)構(gòu)示意圖 (b)(b)蛇管冷卻器陰極保護(hù)示意圖蛇管冷卻器陰極

55、保護(hù)示意圖 陰極保護(hù)示意圖陰極保護(hù)示意圖整流器整流器輔助陽極輔助陽極冷卻鹽冷卻鹽水入口水入口被保護(hù)金屬被保護(hù)金屬護(hù)護(hù)屏屏工藝氣入口工藝氣入口三、材料防腐方法三、材料防腐方法 陰極保護(hù)是將被保護(hù)的金陰極保護(hù)是將被保護(hù)的金屬作為原電池的陰極，從而屬作為原電池的陰極，從而使其不遭受腐蝕。方法有：使其不遭受腐蝕。方法有：犧牲陽極保護(hù)法，它是將被犧牲陽極保護(hù)法，它是將被保護(hù)的金屬與另一電極電位保護(hù)的金屬與另一電極電位較低的金屬連接起來，形成較低的金屬連接起來，形成一個原電池，使被保護(hù)金屬一個原電池，使被保護(hù)金屬作為原電池的陰極而免遭腐作為原電池的陰極而免遭腐蝕，蝕， 如圖如圖 (a)。 另一方法是外加電流保護(hù)法，它是將被保護(hù)的金屬與直流電源另一方法是外加電流保護(hù)法，它是將被保護(hù)的金屬與直流電源的陰極相連，而將另一金屬片與被保護(hù)的金屬隔絕，并與直流電源的陰極相連，而將另一金屬片與被保護(hù)的金屬隔絕，并與直流電源的陽極相連，從而達(dá)到防腐的目的，如圖的陽極相連，從而達(dá)到防腐的目的，如圖 (b)。陰極保護(hù)的使用已有很長的歷史，在技術(shù)上較為成熟。陰極保護(hù)的使用