化工設(shè)備使用與維護(hù)-第一章第一頁，共99頁。本課程是化工類專業(yè)的一門專業(yè)核心課程，課程的主要內(nèi)容包括化工設(shè)備基礎(chǔ)知識(shí)，化工生產(chǎn)中常用的換熱設(shè)備、塔設(shè)備、反應(yīng)設(shè)備、管道和閥門、泵、壓縮機(jī)、離心機(jī)等設(shè)備的使用與維護(hù)，典型化工設(shè)備的運(yùn)行管理。第二頁，共99頁。1．了解相關(guān)化工設(shè)備的選材、結(jié)構(gòu)、主要工藝參數(shù)、工作原理、基本操作、日常維護(hù)以及異常工況判斷與處理、檢修；2．能夠根據(jù)各類化工設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，根據(jù)工藝特點(diǎn)正確對(duì)化工設(shè)備進(jìn)行選型；3．能根據(jù)不同化工設(shè)備操作規(guī)程，進(jìn)行常見化工設(shè)備的安全、規(guī)范操作；4．能針對(duì)生產(chǎn)過程中設(shè)備異常工況，進(jìn)行及時(shí)判斷與應(yīng)急處理；5．能根據(jù)設(shè)備維護(hù)知識(shí)，進(jìn)行常見化工設(shè)備的日常維護(hù)與檢修。第三頁，共99頁。切忌死記硬背，要學(xué)會(huì)方法，融會(huì)貫通課前預(yù)習(xí)，課后復(fù)習(xí)完成一定數(shù)量的習(xí)題第四頁，共99頁。（1）教材馬秉騫主編，化工設(shè)備使用與維護(hù)，高等教育出版社（2）參考書陳炳和主編，化學(xué)反應(yīng)過程與設(shè)備，化學(xué)工業(yè)出版社王紹良主編，化工設(shè)備基礎(chǔ)，化學(xué)工業(yè)出版社鄭端陽主編，化工機(jī)械檢修實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)，化學(xué)工業(yè)出版社第五頁，共99頁。

總成績

=理論

(85％)+實(shí)踐

(15％)，其中理論成績中平時(shí)成績占15%，期末成績占85%

平時(shí)成績：出勤率、課堂筆記、上課回答問題和作業(yè)完成情況等。第六頁，共99頁?；ぴO(shè)備的應(yīng)用與分類1化工設(shè)備常用材料2化工設(shè)備的腐蝕與防護(hù)3第七頁，共99頁。一、化工設(shè)備在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用化工過程：對(duì)原料進(jìn)行化學(xué)和物理加工，以獲得有利產(chǎn)品的過程。設(shè)備：完成某種單元過程的裝置。第八頁，共99頁。第九頁，共99頁。甲醚空氣

壓縮機(jī)反應(yīng)器吸收塔離子交換塔甲醛成品

反應(yīng)

傳熱

壓縮

分離

離子交換

壓縮機(jī)冷卻塔化工設(shè)備的應(yīng)用與分類第十頁，共99頁。二氧化碳水蒸汽天然氣壓縮機(jī)轉(zhuǎn)化爐冷卻塔合成反應(yīng)器分餾塔冷凝塔甲醇

反應(yīng)

傳熱

壓縮

反應(yīng)

分離傳熱化工設(shè)備的應(yīng)用與分類第十一頁，共99頁。二、化工設(shè)備的類型流體輸送設(shè)備（泵、鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、配套管件及閥門）加熱設(shè)備（管式加熱爐）換熱設(shè)備（加熱器、換熱器、冷凝器、冷卻器、再沸器）傳質(zhì)設(shè)備（精餾塔、吸收塔、解吸塔、萃取塔）反應(yīng)設(shè)備（夾套式攪拌反應(yīng)器）儲(chǔ)存設(shè)備（立式儲(chǔ)罐、臥式儲(chǔ)罐、球形儲(chǔ)罐）第十二頁，共99頁。第十三頁，共99頁。離心泵第十四頁，共99頁。

管式加熱爐第十五頁，共99頁。換熱器第十六頁，共99頁。精餾塔第十七頁，共99頁。反應(yīng)釜第十八頁，共99頁。儲(chǔ)存容器立式儲(chǔ)罐

臥式儲(chǔ)罐第十九頁，共99頁。方形容器

球形容器

第二十頁，共99頁?；ぴO(shè)備的應(yīng)用與分類三、化工生產(chǎn)對(duì)化工設(shè)備的要求化工設(shè)備的使用環(huán)境壓力

真空—低壓—中壓—高壓—超高壓溫度

低溫—中溫—高溫介質(zhì)

有毒、易燃、劇毒第二十一頁，共99頁。事故造成的污染使哈爾濱市停水三天。實(shí)例吉林石化雙苯廠發(fā)生爆炸2005年11月13日中石油吉林石化公司雙苯廠苯胺裝置發(fā)生爆炸著火事故。事故共造成造成6人死亡，2人重傷，21人輕傷。事故發(fā)生后，疏散群眾達(dá)1萬多人?；ぴO(shè)備的應(yīng)用與分類第二十二頁，共99頁。化工設(shè)備的應(yīng)用與分類第二十三頁，共99頁?；ぴO(shè)備的應(yīng)用與分類第二十四頁，共99頁?；ぴO(shè)備的應(yīng)用與分類第二十五頁，共99頁。化工設(shè)備的應(yīng)用與分類1、工藝性能要求（1）達(dá)到工藝指標(biāo)（2）生產(chǎn)效率高、消耗低2、安全性能要求（1）足夠的強(qiáng)度（2）足夠的剛度（3）良好的韌性（4）可靠的密封性（5）良好的抗腐蝕性

3、使用和經(jīng)濟(jì)性能要求（1）操作、控制、維護(hù)簡便（2）結(jié)構(gòu)合理，制造簡單（3）環(huán)境保護(hù)要求第二十六頁，共99頁。一、材料性能

——在外力作用下不產(chǎn)生超過允許的變形或不被破壞的能力。

如：彈性、塑性、強(qiáng)度、硬度和韌性等指標(biāo)。化工設(shè)備常用材料1、力學(xué)性能第二十七頁，共99頁。常溫拉應(yīng)力下20號(hào)鋼的拉抻試驗(yàn)

l0=10d0l0=5d0或1.材料的彈性和剛度化工設(shè)備常用材料第二十八頁，共99頁。正比階段，A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的應(yīng)力為比例極限，用Rp表示，材料服從胡克定律σ=Eε。

斜率tanα=E=σ/ε稱為材料的彈性模量，反映了材料抵抗彈性變形的能力，即剛度。E值越大，材料的剛度也越大，越不容易發(fā)生彈性變形；E值越小，材料的彈性越好，越容易發(fā)生彈性變形OA：化工設(shè)備常用材料第二十九頁，共99頁。彈性階段，A'點(diǎn)對(duì)應(yīng)的應(yīng)力為彈性極限，用Re表示，不再服從胡克定律，但變形仍是彈性的。試件在外力作用下，發(fā)生了變形，而當(dāng)外力消除以后變形也隨之消失，試件恢復(fù)到原來的形狀，不會(huì)產(chǎn)生永久性的變形，這種性質(zhì)為材料的彈性。OA'：化工設(shè)備常用材料第三十頁，共99頁。金屬材料承受載荷作用，當(dāng)載荷不再增加或緩慢增加時(shí)，仍繼續(xù)發(fā)生明顯的塑性變形，這種現(xiàn)象就稱為屈服。2、強(qiáng)度：固體材料在外力作用下抵抗產(chǎn)生塑性變形和斷裂的特性。

持久強(qiáng)度σD蠕變強(qiáng)度σn屈服強(qiáng)度σs(σ0.2)抗拉強(qiáng)度σb疲勞極限σn化工設(shè)備常用材料第三十一頁，共99頁。從開始加載到發(fā)生斷裂所能達(dá)到的最大應(yīng)力值，叫做抗拉強(qiáng)度開始出現(xiàn)塑性變形時(shí)的應(yīng)力，稱為“屈服點(diǎn)”ss

sb第三十二頁，共99頁。金屬在拉伸條件下，從開始加載到發(fā)生斷裂所能承受的最大應(yīng)力值，叫作抗拉強(qiáng)度。持久強(qiáng)度σD蠕變強(qiáng)度σn屈服強(qiáng)度σs(σ0.2)抗拉強(qiáng)度σb疲勞極限σn2、強(qiáng)度：固體材料在外力作用下抵抗產(chǎn)生塑性變形和斷裂的特性。

化工設(shè)備常用材料第三十三頁，共99頁。材料在高溫下，在一定的應(yīng)力下，抵抗發(fā)生緩慢塑性變形的能力。持久強(qiáng)度σD蠕變強(qiáng)度σn屈服強(qiáng)度σs(σ0.2)抗拉強(qiáng)度σb疲勞極限σn2、強(qiáng)度：固體材料在外力作用下抵抗產(chǎn)生塑性變形和斷裂的特性。

化工設(shè)備常用材料第三十四頁，共99頁。材料在高溫下，抵抗發(fā)生斷裂的能力。持久強(qiáng)度σD蠕變強(qiáng)度σn屈服強(qiáng)度σs(σ0.2)抗拉強(qiáng)度σb疲勞極限σn2、強(qiáng)度：固體材料在外力作用下抵抗產(chǎn)生塑性變形和斷裂的特性。

化工設(shè)備常用材料第三十五頁，共99頁。材料在交變載荷作用下，會(huì)在遠(yuǎn)低于材料本身的屈服點(diǎn)時(shí)就已經(jīng)斷裂了，這種現(xiàn)象就是疲勞。我們把經(jīng)過106~108次循環(huán)試驗(yàn)而不發(fā)生斷裂的最大應(yīng)力，作為疲勞強(qiáng)度。持久強(qiáng)度σD蠕變強(qiáng)度σn屈服強(qiáng)度σs(σ0.2)抗拉強(qiáng)度σb疲勞極限σn2、強(qiáng)度：固體材料在外力作用下抵抗產(chǎn)生塑性變形和斷裂的特性。

化工設(shè)備常用材料第三十六頁，共99頁。3、塑性：金屬材料在斷裂前發(fā)生不可逆永久變形的能力。主要有兩個(gè)塑性指標(biāo)：延伸率δ斷面收縮率Ψ化工設(shè)備常用材料第三十七頁，共99頁。4、韌性：

表示材料彈塑性變形為斷裂全過程吸收能量的能力，也就是材料抵抗裂紋擴(kuò)展的能力。承受靜載荷抗裂紋擴(kuò)展的能力——缺口敏感性承受動(dòng)載荷時(shí)抗裂紋的能力——沖擊韌性化工設(shè)備常用材料第三十八頁，共99頁。（1）沖擊韌度沖擊功沖擊韌度化工設(shè)備常用材料第三十九頁，共99頁。

注意！韌性是材料在外加動(dòng)載荷突然襲擊時(shí)的一種及時(shí)和迅速塑性變形的能力。韌性高的材料，一般都有較高的塑性指標(biāo)；但塑性較高的材料，卻不一定都有高的韌性。其所以如此，就是因?yàn)殪o載荷下能夠緩慢塑性變形的材料，在動(dòng)載荷下不一定能迅速塑性變形。

化工設(shè)備常用材料第四十頁，共99頁。（2）缺口敏感性指在帶有一定應(yīng)力集中的缺口條件下，并且在靜載荷作用條件下，抵抗裂紋擴(kuò)展的能力。圖

沖擊試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)試樣10281055R1(a)U型缺口1045°81055R0.25

(a)V型缺口化工設(shè)備常用材料第四十一頁，共99頁。

5、硬度：金屬材料抵抗其它更硬的物體壓入其內(nèi)的能力。表示金屬材料在一個(gè)小的體積范圍內(nèi)抵抗彈性變形、塑性變形或破斷的能力。布氏硬度HB（一般在HB450以上就不能使用)、洛氏硬度HR

(可以用于硬度很高的材料)、維氏硬度HV(比洛氏硬度更適合于測定極薄試樣的硬度)，顯微硬度。化工設(shè)備常用材料第四十二頁，共99頁。材料的力學(xué)性能所包括的強(qiáng)度、塑性、韌性、硬度四個(gè)指標(biāo)中，強(qiáng)度和塑性占主導(dǎo)地位，但使用時(shí)要考慮溫度的變化。T

T

6、溫度化工設(shè)備常用材料第四十三頁，共99頁。

金屬和合金加工工藝性能是指在保證加工質(zhì)量的前提下加工過程的難易程度。工藝性能主要有：可焊性能、鍛造性能、可斷性能、切削加工性能、熱處理性能等。這些性能直接影響化工設(shè)備和零部件的制造工藝方法，也是選擇材料時(shí)必須考慮的因素。2、工藝性能化工設(shè)備常用材料第四十四頁，共99頁?？珊感阅堋覆募昂竸┤廴跔顟B(tài)的流動(dòng)性、凝固收縮率、熱塑性等；鑄造性能—流動(dòng)性、凝固收縮率等；可鍛性能—抗熱裂性、抗氧化性、熱塑性等；切削加工性能熱處理性能化工設(shè)備常用材料第四十五頁，共99頁。鋼板校平化工設(shè)備常用材料第四十六頁，共99頁。卷筒第四十七頁，共99頁。壓制封頭第四十八頁，共99頁。煨制彎管第四十九頁，共99頁。組對(duì)與焊接第五十頁，共99頁。3、物理性能（1）熱膨脹性

金屬及合金受熱時(shí)，一般來說體積都要脹大，這一特性稱為熱膨脹性。（2）彈性模數(shù)與泊桑比彈性模數(shù)是材料在彈性變形范圍內(nèi)，應(yīng)力和應(yīng)變成正比，其比例系數(shù)稱為彈性模數(shù)。用以衡量材料產(chǎn)生彈性變形難易程度。泊桑比是拉伸實(shí)驗(yàn)中試件單位橫向收縮與單位縱向伸長之比。對(duì)于各種鋼材它近乎為一個(gè)常數(shù)約為0.3?；ぴO(shè)備常用材料第五十一頁，共99頁。4、化學(xué)性能（1）耐腐蝕性

金屬和合金對(duì)周圍介質(zhì)，如大氣、水汽、各種電解質(zhì)溶液侵蝕的抵抗能力叫做耐腐蝕性。（2）抗氧化性

金屬和合金抵抗自由氧和其它氣體介質(zhì)如水蒸氣、二氧化碳、二氧化硫等的腐蝕能力。化工設(shè)備常用材料第五十二頁，共99頁?；ぴO(shè)備常用材料二、化工設(shè)備常用的金屬材料金屬材料復(fù)合材料非金屬材料應(yīng)用材料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)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除金屬材料和復(fù)合材料以外的所有材料第五十三頁，共99頁。1、金屬的分類鑄造生鐵金屬黑色金屬有色金屬生鐵鋼煉鋼生鐵合金生鐵銅及其合金輕金屬及其合金其它有色及其合金純銅（紫銅）銅鋅合金（黃銅）銅錫合金（錫青銅）無錫合金（鋁青銅等）鋁及鋁合金鈦及鈦合金鎂及鎂合金鉛、錫及其合金鋅及其合金鎳、鈷及其合金化工設(shè)備常用材料第五十四頁，共99頁。1.碳鋼

工業(yè)上使用的金屬材料大多是由金屬與金屬、金屬與非金屬熔合在一起的合金。以鐵為主，碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于2.11%并含有少量的錳、硅、硫、磷等元素的合金稱為碳鋼或非合金鋼。中碳鋼低碳鋼高碳鋼碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.25%大于0.25%小于0.60%碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于0.60%化工設(shè)備常用材料第五十五頁，共99頁。

來源——礦石。作用——溶于鐵素體，使鋼材常溫下脆性增加，塑性、韌性下降，即所謂“冷脆性”。有害元素！

4)氫(H)

來源——鋼由高溫奧氏體冷至常溫時(shí)，氫的溶解度降低，來不及到鋼的表面逸出而積聚，并產(chǎn)生高壓力，在鋼材內(nèi)產(chǎn)生“白點(diǎn)”。

“白點(diǎn)”——裂紋源有害元素！化工設(shè)備常用材料第五十六頁，共99頁。碳鋼中雜質(zhì)對(duì)其性能的影響1）錳(Mn)

來源——在冶煉過程中加入錳鐵。作用——鋼材中錳含量高于0.8%時(shí)，即為合金元素存在提高強(qiáng)度，有益元素。

2）硫(S)

來源——礦石和焦炭。

存在形式：FeS。

作用——FeS的熔點(diǎn)低于鋼材熱加工開始溫度，

它過早熔化，導(dǎo)致工件開裂，稱為熱脆性。

有害元素！

化工設(shè)備常用材料第五十七頁，共99頁。碳鋼中硫和磷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不超過0.035%優(yōu)質(zhì)碳鋼碳鋼中硫和磷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不超過0.045%普通碳鋼碳鋼中硫和磷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不超過0.025%高級(jí)優(yōu)質(zhì)碳鋼化工設(shè)備常用材料第五十八頁，共99頁。

（1）普通碳鋼含P、S等有害雜質(zhì)較多（S≤0.055%P≤0.045%)常用有：Q215-A,Q235-A,Q235-A.F

#Q235-B,#Q235-C,Q275式中Q—普通碳鋼，“屈服”的拼音首位字母。235——材料屈服點(diǎn)（MPa)A,B,C,D——鋼材質(zhì)量等級(jí)，越后越高。F——沸騰鋼#—GB150-98規(guī)定使用材料化工設(shè)備常用材料第五十九頁，共99頁。

特點(diǎn)：含硫、磷等雜質(zhì)較少，均≤0.04%，雜質(zhì)少，組織均勻，表面質(zhì)量好。

常用的有：08，10，15，20，20g,20R，30Mn，40Mn等。式中數(shù)字--含c量的萬分?jǐn)?shù);g—鍋爐鋼；R—容器鋼；Mn—含錳元素約1%。

（3）高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼

磷硫雜質(zhì)極少

P，S含量≤0.03%。表示法：如20A

GB150-98規(guī)定使用材料！第六十頁，共99頁。

鋼、鐵固態(tài)下加熱、保溫和不同的冷卻方式，改變金相組織以滿足所要求的物理、化學(xué)與力學(xué)性能，稱為熱處理?；ぴO(shè)備常用材料第六十一頁，共99頁。熱處理工藝實(shí)例：※縫紉用鋼針在火上燒，再慢慢冷下來后變軟；※建筑用鐵線用火燒軟；※泵軸調(diào)質(zhì)—內(nèi)韌外硬；※扁鏟淬火—提高硬度和韌性；※容器焊后退火—消除內(nèi)應(yīng)力；

……化工設(shè)備常用材料第六十二頁，共99頁。緩慢加熱，保溫一定時(shí)間后：

※隨爐冷卻(曲線1)—退火；※空氣中冷卻(曲線2)—正火；

作用：①降低硬度，增加塑性，改善機(jī)械性能；②使組織均勻化，消除內(nèi)應(yīng)力。[注]加熱溫度為臨界點(diǎn)(鋼的內(nèi)部組織發(fā)生轉(zhuǎn)變的溫度)以上30～50℃?；ぴO(shè)備常用材料第六十三頁，共99頁。緩慢加熱，保溫一定時(shí)間在淬火劑中冷卻(曲線3)；

淬火劑:水，鹽水—用于碳鋼；油—用于合金鋼。作用：提高硬度、強(qiáng)度和耐磨性。淬火化工設(shè)備常用材料第六十四頁，共99頁。

淬火后再進(jìn)行一次較低溫度的加熱與冷卻。作用：消除內(nèi)應(yīng)力，穩(wěn)定組織，滿足技術(shù)要求。低溫回火(150～250℃)；

中溫回火(300～450℃)；

高溫回火(500～680℃)。

※淬火+高溫回火稱為調(diào)質(zhì)處理。效果：強(qiáng)度、塑性、韌性均提高?；鼗鸹ぴO(shè)備常用材料第六十五頁，共99頁。(2)化學(xué)熱處理—將零件放在化學(xué)介質(zhì)中進(jìn)行加熱-保溫-冷卻的過程，使零件表面改性。※

滲碳，滲氮，滲鉻，氰化等?；ぴO(shè)備常用材料第六十六頁，共99頁。時(shí)效熱處理材料經(jīng)固溶處理或冷塑變形后，在室溫或高于室溫條件下，其組織和性能隨時(shí)間而變化的過程。

※時(shí)效可進(jìn)一步消除內(nèi)應(yīng)力，穩(wěn)定零件尺寸，它與回火作用相類似?；ぴO(shè)備常用材料第六十七頁，共99頁。

使零件表面層比心部具有更高的強(qiáng)度、硬度、耐磨性和疲勞強(qiáng)度，而心部則具有一定的韌性?；ぴO(shè)備常用材料第六十八頁，共99頁?；ぴO(shè)備常用材料2.合金鋼合金鋼是在低碳鋼的基礎(chǔ)上，加入一定量的合金元素而得到的。常加的元素有錳、鉬、鈮、釩、鎳、鉻、硼、鎢、鋁等。當(dāng)合金元素總質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于等于5%時(shí)稱為低合金鋼。1).成分特點(diǎn)※

由碳素鋼+Si、Mn、Cu、Ti、V、Nb等元素組成；※

含碳量均較低，≤0.2%；※

合金元素總含量＜5%。2).相對(duì)于碳素鋼：

※強(qiáng)度提高；※

耐腐蝕性能提高；※

低溫性能提高。第六十九頁，共99頁。1.常用于制作：板，管，圓鋼等型材。

2.用途：廣泛用于造船，壓力容器，橋梁，高壓鍋爐，汽車，礦山機(jī)械，農(nóng)業(yè)機(jī)械等。

3.常用材料：

16MnR，15MnVR，18MnMoNbR，16MnDR，15CrMoR，14Cr1MoR….化工設(shè)備常用材料第七十頁，共99頁。合金元素對(duì)鋼的影響——為改善鋼材性能特意加入合金元素，以改變鋼材性質(zhì)。例如：鉻：耐腐蝕抗氧化；提高強(qiáng)度硬度和耐磨性；使鋼材的韌性和塑性降低。錳：提高強(qiáng)度和低溫沖擊韌性。鎳：提高淬透性，保持良好塑性和韌性；提高耐腐蝕性和低溫沖擊韌性；提高熱強(qiáng)性能。硅：提高強(qiáng)度、高溫疲勞強(qiáng)度、耐熱性、耐H2S腐蝕；降低塑性和沖擊韌性?；ぴO(shè)備常用材料第七十一頁，共99頁。不銹—耐大氣腐蝕；耐酸—耐酸及強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)的腐蝕。常用品種：1)鉻不銹鋼—如1Cr13，2Cr13，0Cr13等。第一個(gè)數(shù)字—含碳量的千分?jǐn)?shù)；Cr13—含鉻13%?！蚪M織成分：鉻固溶于鐵素體的晶格中形成固溶體?；ぴO(shè)備常用材料第七十二頁，共99頁?！颉安讳P”的原因在氧化性介質(zhì)中，鉻能生成一層穩(wěn)定而致密的氧化膜，對(duì)鋼材起保護(hù)作用?！蛐阅芴攸c(diǎn)：碳的作用—與鉻生成碳化鉻(Cr23C6)，消耗大量的鉻。為保證耐腐蝕性能，不銹鋼中碳含量越低越好。化工設(shè)備常用材料第七十三頁，共99頁。鉻的作用

—能提高耐腐蝕性能。實(shí)際鉻不銹鋼的平均含鉻量≥13%—能提高鋼的淬透性，顯著提高鋼的強(qiáng)度、硬度和耐磨性，而塑性、韌性降低。用作受載荷大的耐蝕零件，如軸類，活塞桿、螺栓、浮閥等?；ぴO(shè)備常用材料第七十四頁，共99頁。常用鉻鎳不銹鋼型號(hào)：0Cr18Ni9,0Cr18Ni10Ti

式中0—含碳量的千分?jǐn)?shù)；

Cr18—含鉻量18%左右；

Ni9—含鎳量9%左右。通常以鉻鎳平均含量“18-8”標(biāo)志這種鋼。組織特征：C、Cr、Ni固溶于奧氏體晶格中，是單一的奧氏體組織?；ぴO(shè)備常用材料第七十五頁，共99頁。

性能特點(diǎn):①耐腐蝕性好※Cr含量≥13%，表面形成氧化膜；※組織為單一的奧氏體，在電解液中不能形成微電池，避免了電化學(xué)腐蝕。②力學(xué)性能優(yōu)異③在400～850℃期間，碳生成碳化鉻在晶界析出，使晶界附近貧鉻（鉻含量低于12%）導(dǎo)致晶間腐蝕。不能反復(fù)施焊，否則必須進(jìn)行熱處理。④不耐氯離子腐蝕化工設(shè)備常用材料第七十六頁，共99頁。

高溫環(huán)境—原油加熱、裂解、催化等。如轉(zhuǎn)化爐爐管，工作溫度為650～800℃。

碳鋼使用溫度一般在400℃以下。如20鋼500℃時(shí)屈服點(diǎn)只有50MPa,變得很軟，鋼中的Fe3C分解出石墨碳（石墨化過程）；同時(shí)鋼表面生成氧化皮，層層剝落?！间撛诟邷叵聫?qiáng)度和抗氧化性均下降?；ぴO(shè)備常用材料第七十七頁，共99頁。高溫設(shè)備對(duì)材料的要求①化學(xué)穩(wěn)定性—抵抗高溫氣體（O2、H2S、SO2

等)腐蝕的能力。鋼的表面能生成致密的氧化膜?？寡趸摗垢邷匮趸?，強(qiáng)度不高。Cr13SiAl,Cr25Ti,Cr25Ni12等。②熱強(qiáng)性—抗高溫蠕變能力。熱強(qiáng)鋼—抗蠕變，有一定抗氧化能力。12CrMo,Cr5Mo,1Cr18Ni9Ti,Cr25Ni20等?；ぴO(shè)備常用材料第七十八頁，共99頁。Cr—提高抗氧化性，強(qiáng)化并穩(wěn)定金相組織。Mo—提高高溫強(qiáng)度，強(qiáng)化并穩(wěn)定金相組織，提高再結(jié)晶溫度。Ni—形成奧氏體組織，提高高溫強(qiáng)度和耐腐蝕性。Ti—穩(wěn)定金相組織，不銹鋼中能減少鉻與碳的化合。Al,Si—提高高溫抗氧化性，本身生成致密的氧化膜。各元素的作用化工設(shè)備常用材料第七十九頁，共99頁。低溫環(huán)境——天然氣液化、空氣分離、潤滑油脫脂、輕烴回收等。普通碳鋼在低溫下（-20℃以下）變脆，沖擊韌性顯著下降。低溫用鋼的組織成分特點(diǎn)：※一般低溫鋼(-40~-20℃)—含碳量很低的鐵素體組織，再加入適量的Mn、Al、Ti、Nb、Cu、V、N等元素,16MnDR,09MnNiDR。※深冷用鋼(-40℃以下)—含碳量低的奧氏體組織,

15Mn26Al4?；ぴO(shè)備常用材料第八十頁，共99頁。3.鑄鐵

鑄鐵是碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于2.11%的鐵碳合金，工業(yè)上常用的鑄鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般在2.5%-4.5%之間，而錳、硅、硫及磷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于鋼。根據(jù)碳在鑄鐵中的存在形式有白口鑄鐵、灰口鑄鐵和麻口鑄鐵之分，其中灰口鑄鐵應(yīng)用較多。鑄鐵具有良好的鑄造性、減震性、耐磨性和切削加工性，而且生產(chǎn)工藝簡單、成本低，在化工設(shè)備，特別是轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備中有著廣泛的應(yīng)用?；诣T鐵的牌號(hào)是由“HT+數(shù)字”表示。球墨鑄鐵的牌號(hào)是由“QT+兩組數(shù)字”表示?；ぴO(shè)備常用材料第八十一頁，共99頁。無機(jī)材料有機(jī)材料陶瓷：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。搪瓷：反應(yīng)罐、儲(chǔ)罐、換熱器、蒸發(fā)器、塔和閥門。玻璃：管道或管件、容器、反應(yīng)器、泵、熱交換器、隔膜閥塑料：聚氯乙烯（PVC）可制成貯槽、離心泵、閥門管件。聚四氟乙烯（F-4）可做密封件、耐蝕件如填料、墊片和泵、閥門的零件。聚四氟乙烯因其優(yōu)良的抗腐蝕性能而被稱為“塑料王”。橡膠：主要用襯里、密封件涂料：保護(hù)設(shè)備免遭大氣及酸、堿等介質(zhì)的腐蝕。無機(jī)非金屬材料化工設(shè)備常用材料第八十二頁，共99頁?；ぴO(shè)備的腐蝕與防護(hù)一、腐蝕的概念及類型1.定義：金屬與周圍介質(zhì)發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)作用而引起的破壞現(xiàn)象。2.類型2.1按腐蝕的機(jī)理分類1）化學(xué)腐蝕2）電化學(xué)腐蝕2.2按腐蝕破壞的特征分類1）均勻腐蝕

2）縫隙腐蝕

3）晶間腐蝕

4）應(yīng)力腐蝕第八十三頁，共99頁?；瘜W(xué)腐蝕：金屬遇到干燥氣體或非電解質(zhì)溶液發(fā)生的腐蝕1.特點(diǎn)1)腐蝕產(chǎn)物在金屬表面2)腐蝕過程中無電流產(chǎn)生2.腐蝕產(chǎn)物特性：1)致密而穩(wěn)定，與金屬結(jié)合牢固—鈍化膜—鈍化作用2)不穩(wěn)定，與金屬結(jié)合不牢固—脫落—活化作用化工設(shè)備的腐蝕與防護(hù)第八十四頁，共99頁。金屬在高溫下的化學(xué)腐蝕解決方法：冶煉時(shí)加入鉻，硅或鋁

—不起皮鋼化工設(shè)備的腐蝕與防護(hù)第八十五頁，共99頁。脫碳反應(yīng)：

Fe3C+O2=3Fe+CO2

Fe3C+CO2=3Fe+CO

Fe3C+H2O=3Fe+CO+H2

力學(xué)性能下降。化工設(shè)備的腐蝕與防護(hù)第八十六頁，共99頁。鐵碳合金發(fā)生氫腐