Основы проектирования химических установок - Альперт Л.3.
ISBN 5-06-000508-9
Скачать (прямая ссылка):
Таблица 2.7. Механические характеристики легированного чугуна
Марка
Предел прочности, МПа
Относительное удлинение, %
из _ УС
чугуна
Вид чугуна
Характеристика
растяжение
нзгнб
Твердо HB, M
4Г6СЗШ (износостойкий)
Высоколегированный (марганцовистый)
Износостойкий против истирания в мельницах
490
4
1250— 2500
4Н15ДЗШ
(жаропрочный)
Высоколегированный (никелевый)
Высокая коррозионная и эрозионная стойкость в щелочах, слабых растворах кислот, серной кислоты любой концентрации при *>323 К. Имеет высокий коэффициент термического расширения
340
4
1200— 2500
4Н19ХЗШ
(жаропрочный) 4Н11Г7Ш (жаропрочный)
Высоколегированный (никелевый)
Жаропрочность при t до 873 К, высокая коррозионная и эрозионная стойкость в щелочах, слабых растворах кислот, серной кислоте любой концентрации при f>323 К, в среде перегретого водяного пара, в морской воде. Имеет высокий коэффициент термического расширения
340 390
4 4
1200— 2500 1200— 2500
В табл. 2.7 приведены механические характеристики некоторых марок легированного чугуна для отливок со специальными свойствами (ГОСТ 7769—82), пределы прочности при растяжении и изгибе и твердость чугуна указаны при температуре 288—303 К.
Цветные металлы и сплавы. Цветные металлы — свинец, медь, алюминий, никель — и их сплавы применяют для изготовления сварной, паяной и литой аппаратуры, работающей в условиях средней и повышенной агрессивности.
Медь, латунь, алюминий и его сплавы являются также основными конструкционными материалами для изготовления аппаратуры для работы при отрицательных температурах (до —254°С).
Марки металлов и сплавов согласно ГОСТам, а также рекомендации по выбору их для паяной, сварной и литой аппаратуры
в соответствии с рабочими условиями при ее эксплуатации (давлением, температурой) и для различных агрессивных сред приведены в [4].
Новые конструкционные металлы и сплавы. Условия эксплуатации оборудования в химической промышленности иногда оказываются слишком жесткими даже для высоколегированных сталей. В этом случае для его изготовления требуется применение дефицитных металлов и их сплавов. Интенсификация отдельных процессов является также предпосылкой необходимости применения таких материалов, например, для ответственных частей аппарата, где в результате наиболее острой фазы реакции имеют место максимальная температура и химическая активность, а также в условиях резких колебаний температуры и теплообмена в агрессивных средах. Здесь особенно применимы титан, тантал, цирконий и ниобий, обладающие исключительно высокой коррозионной стойкостью в большинстве агрессивных сред в широком диапазоне концентраций и температур. Высокая надежность аппаратуры из этих металлов при длительной эксплуатации в значительной мере компенсирует их относительно большую стоимость.
Физико-механические характеристики новых конструкционных металлов приведены в табл. 2.8.
Цирконий применяют для изготовления оборудования, работающего в контакте с соляной, уксусной, лимонной и муравьиной кислотами. Цирконий не разрушается под действием этих кислот даже при температуре кипения.
Высокая теплопроводность тантала, в 14 раз превышающая теплопроводность нержавеющих сталей, делает его незаменимым при изготовлении разного рода теплообменной аппаратуры (змее-виковых и кожухотрубчатых теплообменников), а также различной арматуры повышенной надежности, работающей при высоком давлении и в вакууме.
Таблица 2.8. Физико-механические характеристики новых конструкционных металлов
Металл
x
(X
с
>
тура плав-
, °С
цнент линей-сширени я але темпе -0-1 00°С град-1
упругости
прочности тяжений*
а
текучести*
Ia
¦ельное
іиє* б, %
Плотно< 20° С, j
Темпера ления t
Коэффи: ного pa в интерв; ратур 2
Модуль ?, МПа
в
с cb
а*
«и.
С ь
Относиі удлинен
Цирконий Ниобий
6 4Г)0
1852 ±10
6,58
97 000
300— 500
210—280
15-Зо
8 700
2468±10
7,1
160 000
297
210
10
Тантал
16 600
2996
6,58
192 000
350—520
—
25—40
* Отожженного металла.
Таблица 2.9. Механические характеристики титана и его сплава
Марка
Толщина, мм
Предел прочности 08, МПа
Относительное удлинение б, %, не менее
Состояние материала
BT-I
0,5—10
400
30—20
Отожженный
11—20
650
12
Горячекатаный
21—60
600
10
»
0Т4
12—20
950
8
»
21—35
900
6
Оборудование из титана и его сплавов в настоящее время применяют не только в производствах хлора, хлористого аммония, но и карбамида, азотной кислоты, синтетического волокна, отбеливающих средств, в нефтехимических производствах.
В. средах, содержащих диоксид хлора и хлораты, коррозионно-стойкими являются титан марки BT-I и титановый сплав с алюминием и марганцем марки ОТ4. Скорость коррозии титана в этих средах не превышает 0,01 мм/год.
В производстве синтетических жирных кислот (СЖК) наиболее интенсивному коррозионному износу подвержено оборудование, соприкасающееся с кипящими фракциями кислот, — теплообменники-испарители, нижние части колонн и кубов.
