化工設(shè)備中高溫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題淺析

劉增溫

（棗莊杰富意振興化工有限公司,山東 棗莊 277000）

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的進(jìn)步與發(fā)展，化工設(shè)備的設(shè)計(jì)也得到了快速的進(jìn)步，化工設(shè)備面臨的工作環(huán)境也在逐步變化，高溫環(huán)境是化工設(shè)備設(shè)計(jì)之中不可忽視的環(huán)境之一，針對(duì)化工設(shè)備中高溫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題的研究受到越來(lái)越多人的重視。隨著現(xiàn)代化工設(shè)備的不斷出現(xiàn)，化工設(shè)備質(zhì)量問題出現(xiàn)了很多的問題，很多化工設(shè)備在高溫環(huán)境之下呈現(xiàn)出不同情況的問題，在實(shí)際的使用過程之中很多墊片、法蘭等都會(huì)再高溫環(huán)境之中出現(xiàn)變形、偏離位置等問題。面對(duì)這些情況，采取積極措施提高化工設(shè)備耐高溫性能，只有這樣才能促進(jìn)現(xiàn)代化學(xué)工藝的發(fā)展，為我國(guó)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)保駕護(hù)航。

1 化工設(shè)備高溫結(jié)構(gòu)優(yōu)化應(yīng)注意的問題

1.1 注重法蘭、端點(diǎn)等處的設(shè)計(jì)

化工設(shè)備設(shè)計(jì)過程之中涉及到的結(jié)構(gòu)有很多，很多情況值得我們予以重視，首先我國(guó)需要注重的就是端點(diǎn)與法蘭等處的科學(xué)設(shè)計(jì)。對(duì)于化工設(shè)備而言，其在高溫工作環(huán)境下很多設(shè)備的部件都會(huì)產(chǎn)生不同程度的變性與移位，尤其是端點(diǎn)的推力矩?cái)?shù)很容易在高溫環(huán)境下超過規(guī)定范圍，這就會(huì)導(dǎo)致法蘭出現(xiàn)問題，這些問題在實(shí)際的化工設(shè)備設(shè)計(jì)之中需要引起我們充分的重視，只有注重法蘭、端點(diǎn)等處的設(shè)計(jì)才能為化工設(shè)備高溫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供相應(yīng)的保障。

1.2 把握化工設(shè)備結(jié)構(gòu)的壓力

高溫環(huán)境會(huì)對(duì)化工設(shè)備的工作環(huán)境帶來(lái)更大的壓力，因此，這時(shí)候化工設(shè)備就會(huì)面臨更大的壓力，因此在化工設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程之中應(yīng)該注重把握化工設(shè)備結(jié)構(gòu)的壓力，針對(duì)一些關(guān)鍵部位應(yīng)該應(yīng)用特殊的材料，例如Cr-Mo鋼的應(yīng)用可以有效的提高化工設(shè)備結(jié)構(gòu)的抗壓能力，促進(jìn)化工設(shè)備耐高溫能力。在化工設(shè)備設(shè)計(jì)過程之中，為了適應(yīng)高溫情況，我們必須注重設(shè)備結(jié)構(gòu)的壓力，只有讓設(shè)備能夠得到足夠的壓力，只有這樣才能讓化工設(shè)備在實(shí)際的工作之中面臨高溫的考驗(yàn)，這樣的壓力設(shè)計(jì)才能有助于化工設(shè)備承受相應(yīng)的高溫，這樣可以促進(jìn)化工設(shè)備結(jié)構(gòu)高溫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，為設(shè)備后期的順利工作提供相應(yīng)的保障。

1.3 注重材料和焊接方式的選擇

法蘭設(shè)置有隔熱襯環(huán)時(shí)，如果其襯環(huán)板以?shī)W氏體不銹鋼為材料的情況下要加以注意，因?yàn)槠湎啾忍妓劁?、低合金鋼?lái)說，其熱脹系數(shù)要大30%~50% 之間，法蘭在高溫工作的情況下，隔熱襯環(huán)和焊縫會(huì)因溫差應(yīng)力而出現(xiàn)襯環(huán)板凸起現(xiàn)象以及焊縫受剪切問題，情況嚴(yán)重會(huì)對(duì)法蘭的安全穩(wěn)定性造成影響。因此，要求溫度控制在300℃以內(nèi)范圍，如果超過300℃則應(yīng)采用堆焊結(jié)構(gòu)方法。

2 化工設(shè)備高溫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化措施

2.1 注重法蘭、墊片和螺栓等方面的受熱狀況

化工設(shè)備高溫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之中需要優(yōu)化的方面有很多，其中最為重要的方面就是一些連接處的受熱情況，這些部位的設(shè)計(jì)是化工高溫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程之中需要注重的首要問題。在化工設(shè)備高溫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之中我們應(yīng)該在法蘭內(nèi)側(cè)、墊片以及螺栓等連接處設(shè)置專業(yè)的隔熱襯環(huán)，通過隔熱襯環(huán)的植入可以有效的降低設(shè)備連接處的受熱作用，有效改善設(shè)備的耐高溫能力，也可以通過這種方式增加設(shè)備的機(jī)械強(qiáng)度，為設(shè)備的正常運(yùn)行提供保障。另一方面，這些襯環(huán)的植入可以有效降低高溫結(jié)構(gòu)溫度，降低溫差，從而避免法蘭、墊片出現(xiàn)變形等情況，這就有效的保證了化工設(shè)備的正常運(yùn)行。

2.2 保證密封墊片在限定范圍

密封墊是化工設(shè)備之中十分重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，在實(shí)際的設(shè)計(jì)過程之中我們需要合理的利用密封墊，適當(dāng)?shù)脑黾勇菟ǖ拈L(zhǎng)度，增加套筒和螺栓的結(jié)合面積，從此來(lái)補(bǔ)償熱應(yīng)力，這樣可以讓法蘭更好的工作，有效的使用密封墊可以讓化工設(shè)備在實(shí)際的工作耐高溫能力，從而提高化工設(shè)備的質(zhì)量。

2.3 有效增強(qiáng)高溫結(jié)構(gòu)彈性

化工設(shè)備設(shè)計(jì)過程之中應(yīng)該積極采用科學(xué)的措施切實(shí)增強(qiáng)設(shè)備的高溫結(jié)構(gòu)彈性，這是保證化工設(shè)備高溫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作首要工作。在實(shí)際的設(shè)計(jì)工作之中相關(guān)人員應(yīng)該注重材質(zhì)的選擇，隨著材料的逐步更新，現(xiàn)階段各種奶高溫的合金材料成為化工設(shè)備高溫設(shè)備設(shè)計(jì)過程之中最為常用的材料；材料的選擇之中應(yīng)該注重才來(lái)哦彈性的選擇，材料具有相應(yīng)的彈性才能保證材料更好的適應(yīng)高溫結(jié)構(gòu)。

2.4 偏離限定位置問題及應(yīng)對(duì)措施

化工設(shè)備在高溫環(huán)境之下，經(jīng)常會(huì)遇到偏離限定位置的情況，針對(duì)這種情況我們應(yīng)該在設(shè)計(jì)之前就有所防范，因此在實(shí)際的設(shè)計(jì)過程之中應(yīng)該適當(dāng)?shù)脑黾勇菟ǖ拈L(zhǎng)度，這樣可以在設(shè)備部件偏離限定位置的時(shí)候適當(dāng)予以修正，這樣可以通過套筒與螺栓相結(jié)合的方法，使其長(zhǎng)度總和增加，達(dá)到補(bǔ)償熱應(yīng)力的效果。除此之外，在實(shí)際的設(shè)計(jì)之中利用套筒也是應(yīng)對(duì)偏離限定位置的解決措施，在實(shí)際的設(shè)計(jì)過程之中我們可以選擇法蘭擁有相對(duì)較大的軸，這樣可以避免設(shè)備發(fā)生膨脹后偏離原來(lái)的限定位置，同時(shí)也為螺栓的正常工作提供相應(yīng)的保障。

3 結(jié)束語(yǔ)

我國(guó)化工機(jī)械設(shè)備高溫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作受到越來(lái)越多人的重視，在實(shí)際的工作之中我們應(yīng)該注重化工設(shè)備高溫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之中的各種問題，針對(duì)這些問題進(jìn)行系統(tǒng)的分析，在此基礎(chǔ)上得出相應(yīng)的解決措施，只有這樣才能促進(jìn)我國(guó)化工設(shè)備高溫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的推進(jìn)，為我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的進(jìn)步與發(fā)展提供相應(yīng)的保障。

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