化工设备机械基础（PPT课件）.ppt

（二）电化学保护 1、阴极保护 阴极保护又称牺牲阳极保护。将盛有电解质溶液的金属设备与一直流电源的负极相连，电源正极与一辅助阳极相连。当电路接通后，电源便给设备以阴极电流，使整个设备极化为阴极，而辅助电极为阳极。如图所示（1-23，P46）。 2、阳极保护 将被保护设备接阳极直流电源，使金属表面形成钝化膜起保护作用。该技术复杂，很少实际使用。 四、金属设备的防腐措施 第八节 化 工 设 备 机 械 基 础 1－直流电源； 2－辅助阳极； 3－被保护设备； 4－导线； 5－腐蚀介质（箭头表示电流方向） 四、金属设备的防腐措施 第八节 化 工 设 备 机 械 基 础 阴极保护示意图 （三）添加缓蚀剂 在腐蚀介质中加入少量特种物质，可以使金属的腐蚀速度减缓甚至停止，这种物质称为缓蚀剂。加入的缓蚀剂不应影响工艺过程和产品的质量。 四、金属设备的防腐措施 第八节 化 工 设 备 机 械 基 础 第九节 化工设备材料的选择 一、选用材料的一般原则（自学） 1、应符合GB150-1998《钢制压力容器》的要求； 2、满足工艺过程对材料的要求，包括力学性能、 化学性能、介质特性、耐腐蚀性等； 3、加工工艺性； 4、材料的经济性。 在设计和制造化工设备时，选择材料要从设备结构、制造工艺、使用条件和寿命、耐蚀性能及物理机械性能等多方面考虑，同时要做到用料少、来源丰富、价格低廉。这是一个综合性的重要工作。 化 工 设 备 机 械 基 础 第九节 化工设备材料的选择 二、选材举例 例：选择浓硫酸贮罐材料，容积为40 m3，间歇操作，通蒸汽清洗。 化 工 设 备 机 械 基 础 分析： （1）贮罐操作条件 介质浓硫酸，强腐蚀介质；操作温度为常温，压力常压。 选材时主要考虑腐蚀和制造因素。 第九节 化工设备材料的选择 化 工 设 备 机 械 基 础 （2）选择材料 由P10表1-3可见，灰铸铁、高硅铸铁、碳钢、18-8不锈钢能耐浓硫酸腐蚀。 结论： 综上，选择碳钢制作外壳来满足强度要求，内部采用衬里。如Q235－AR 衬瓷砖或衬铅。 灰铸铁和高硅铸铁——脆，抗拉强度低，不能铸造出40 m3大设备； 18-8不锈钢——性能好，价格贵； 碳钢——间歇操作，空罐时浓硫酸变稀，碳钢不耐稀硫酸。 化 工 设 备 机 械 基 础 第一章 要点总结 一、材料的性能 1、低碳钢拉伸实验图 2、力学性能 ①强度：a、概念 b、强度指标（σs、σ0.2、σb、σn） ②塑性：a、概念 b、塑性指标（δ、ψ） ③硬度：概念 化 工 设 备 机 械 基 础 第一章 要点总结 二、金属材料分类及牌号 ※ 1、镇静钢、半镇静钢、沸腾钢 2、钢铁牌号及表示方法 ①普通碳素结构钢 ②优质碳素结构钢（包括高级） ③低合金钢 ④特殊性能钢 化 工 设 备 机 械 基 础 第一章 要点总结 三、碳钢和铸铁 1、纯铁的两种晶体结构及转变 2、碳的三种存在形式 3、碳钢和铸铁的差别 4、碳钢的六种金相组织 化 工 设 备 机 械 基 础 第一章 要点总结 四、钢常见的热处理方式 五、铸铁：灰口铸铁和球墨铸铁的差异 六、特种钢：铬钢、铬镍钢 化 工 设 备 机 械 基 础 第一章 要点总结 七、腐蚀及防腐 1、腐蚀评定的方法 2、金属腐蚀的分类 3、防腐措施 普通钢只能在低于400℃的温度下工作，而在实际生产中，许多化工过程的温度在650～800℃，因此，这种设备只能用耐热钢制造。 钢的耐热性通常包含两种含义，一是热安定性(化学稳定性)，指的是金属对高温气体（O2、H2S、SO2、H2等）腐蚀的抵抗能力；二是抗热性（热强度），指的是金属在高温下对机械载荷的抵抗能力。抗热性↑，蠕变↓。 通常在钢中熔入Cr、Al、Si等可提高热安定性；熔入Ni、Mn、Al、Cr、W、V等提高高温强度。 五、耐热钢 第五节 化 工 设 备 机 械 基 础 在化工生产中，有些设备（如深冷分离、空气分离、润滑油脱脂、液化天然气贮存等）处于低温状态下工作。由于普通碳钢在低温下（－20℃以下）变脆，冲击韧性显著下降。因而，低温设