Основы проектирования химических установок - Альперт Л.3.
ISBN 5-06-000508-9
Скачать (прямая ссылка):
Для изготовления химической аппаратуры должны использоваться конструкционные материалы, скорость коррозии которых не превышает 0,1—0,5 мм/год; чаще применяются материалы стой-
Таблица 2.2. Коррозионная стойкость металлов
Группа стойкости
Балл
Скорость коррозии металла, мм/год
Совершенно стойкие
I
Менее 0,001
Весьма стойкие
2
Свыше
0,001 до 0,005
3
0,005 » 0,01
Стойкие
4
>
0,01 » 0,05
5
>
0,05 » 0,1
Пониженно стойкие
6
0,1 » 0,5
7
>
0,5 » 1,0
Малостойкие
8
1,0 » 5,0
9
5,0 » 10
Нестойкие
10
Свыше 10
* Под скоростью коррозии металлов в 10-балльной шкале следует понимать проникновение коррозии в глубину металла, которая рассчитывается из данных потери массы после удаления продуктов коррозии. Проникновение коррозии П (мм/год) рассчитывают по формуле Л=л-Ю-4/Р» где К — потеря в массе, г/(м2-год); р — плотность металла, г/см3.
кие (скорость коррозии 0,01—0,05 мм/год). Конструкционные материалы для химической аппаратуры приводятся ниже.
Стали. Углеродистые стали (ГОСТ 380—71) в зависимости от назначения подразделяют на группы: А — поставляемую по механическим свойствам; Б — поставляемую по химическому составу; В — поставляемую по механическим свойствам и по химическому составу. Сталь изготовляют следующих марок: группы А — СтО, Ст1, Ст2, СтЗ, Ст4т Ст5, Стб; группы Б — БСтО, БОН, БСт2, БСтЗ, БСт4, БСт5, БСтб; группы В —ВСт2, ВСтЗ, ВСт4, ВСт5. Сталь всех групп с номерами марок 1, 2, 3 и 4 по степени раскисления изготовляют кипящей, полуспокойной и спокойной. Стали марок CtO и БСтО по степени раскисления не разделяют. Для обозначения степени раскисления к обозначению марки стали добавляют индексы: кп — кипящая, пс — полуспокойная, сп — спокойная (например, СтЗкп, СтЗпс или БСтЗсп, БСтЗкп).
Для обозначения полуспокїойной стали с повышенным содержанием марганца к обозначению марки стали прибавляют букву Г (например, СтЗГпс, ВСтГпс).
Согласно ОСТ 26.291—79, углеродистая сталь кипящая не должна применяться в сосудах и аппаратах, предназначенных для сжижения газов, а также в средах и аппаратах, соприкасающихся со взрывоопасными и пожароопасными средами, средами 1-го и 2-го классов опасности (ГОСТ 12.1.007—76 и 12.1.005—76), среда-ми, вызывающими коррозионное растрескивание (растворы едкого калия и натрия, азотнокислого калия, натрия, аммония и кальция, азотной кислоты и аммиачной воды, жидкого аммиака и др.), и средами, вызывающими сероводородное растрескивание.
Механические свойства углеродистой стали при растяжении приведены в табл. 2.3.
Низколегированные стали — кремнемарганцовые марок 16ГС (3H) и 09Г2С (M) повышенной прочности и надежности получили за последние годы широкое распространение в химической промышленности. Марки этой стали отличаются повышенными прочностными качествами. Нормативные допускаемые напряжения сталей марок 16ГС и 09Г2С на 15—35% превышают нормативные допускаемые напряжения сталей марок СтЗ, 20 и 2OK (см. табл. 5.2). Кроме того, кремнемарганцовые стали обладают хорошей пластичностью, высокими значениями ударной вязкости при отрицательных температурах (табл. 2.4), а также отличной свариваемостью. Поэтому при изготовлении аппаратуры на среднее давление для некоррозионных сред целесообразно применять высокопреЧные марки низколегированных сталей, так как это позволяет уменьшить толщину^стецки аппарата и тем самым сократить его массу, т. е. сэкономить металл. Применение этих сталей для аппаратов, работающих в условиях пониженных температур (до —7O0C), значительно повышает их эксплуатационную надежность.
В зависимости от основного назначения низколегированная сталь разделяется на две группы:
А — сталь для металлических конструкций — марганцовистая (14Г, 19Г, 09Г2, 14Г2, 18Г2), кремнемарганцовая <12ГС, 16ГС, 17ГС, 09Г2С, 10Г2С1), марганцово-ванадиевая {15ГФ), хромокрем-немарганцовая (14ХГС) и хромокремнеиикелевая с медью (15ХСНД, 10ХСНД)—табл. 2.4;
Б — сталь для армирования железобетонных конструкций. Для изготовления аппаратов, предназначенных для работы с коррозионными средами и для работы при высоких температурах, применяют высоколегированные стали. Согласно ГОСТ 5632—72, в зависимости от основных свойств эти стали и сплавы подразделяют на три группы:
I — коррозионно-стойкие (нержавеющие) стали, обладающие стойкостью против электрохимической и химической коррозии (атмосферной, щелочной, кислотной, солевой, почвенной и др.), а также межкристалл итной коррозии (08X13, 12X17, 12X18HI ОТ, 10Х17Н13М2Т и др.);
II — жаростойкие (окалиностойкие) стали и сплавы, обладающие стойкостью против химического разрушения поверхности в газовых средах при температуре свыше 550 °С и работающие в
Таблица 2.3. Механические свойства углеродистой стали
Марка стали
Временное сопротивление ов> МПа
Предел текучести вт, МПа, для толщин, мм
Относительное удлинение ft. %, для
толщин, MM
с с*
&
свыше 20 до 40
свыше 40 до 100
свыше 100