奥氏体锈钢设备设计选材在PTA装置应用中的效益分析

张锦

摘要：随着我国经济与科技的深入发展，奥氏体锈钢设备设计的选材在PTA装置中得到了有效的应用。文章中主要是对PTA装置进行系统性的阐述，能够在满足工艺条件的前提下，在设计的强度、刚度、稳定性等方面得到一定程度的提升，从而可以更好地适应社会多元化与现代化的发展趋势。

关键词：奥氏体锈钢设备；设计选材；PTA装置；应用；效益分析

由于PTA装置得到了广泛的应用，并且在设备的选材上也受到了现代化与科技化的影响，需要将针对性和适用性相结合，可以顺应现代社会提倡节能减排的号召，并且能够在某种程度上作为经济发展的推动力量之一。文章中提到的奥氏体锈钢设备设计选材在PTA装置的应用中，很大程度上是为装置的经济与社会效益做出贡献，推动经济的可持续性发展。

1.PTA装置过程设备设计用材的现状

1.1PTA装置的氧化单元与结晶单元

通常情况下在PTA装置的氧化单元中，由于受到工艺介质的影响，在氧化反应与CTA结晶、溶剂回收等工段中介质接触的耐腐蚀材质大多数是SAF2205双相不锈钢材质和钛。近年来，部分重要过程的设备在结构设计上已经在PTA装置中得以改良与优化，比如：在容积脱水塔与CTA结晶器的传统结构设计是整体化使用SAF2205双相不锈钢，为了能够同现代化科技相适应，将其改为低合金钢复合钛的结构；而在氧化单元的母液与排放气系统中，采用奥氏体不锈钢材质作为设计的刚性与强度结构的选材。在PTA装置结晶单元过程中，设备的进料与再次打浆和母液的处理等部分，采用的是奥氏体不锈钢材质来替代设计的刚性结构与强度。

1.2料仓

在PTA装置中，料仓具有体积大的特性，通常情况下料仓的仓体与结构用钢量都比较大，就实际情况而言，成品料仓的仓体壁厚度能够达到12毫米以上，平均两台料仓的筒体总质量约为387吨。但是，如果选用奥氏体不锈钢设备作为设计结构，复合板冷卷时壁厚不会发生明显地减薄，不锈钢复层的整体投料厚度可以控制在3毫米左右，这样就能够降低成本的投入。

2.采用奥氏体不锈钢作为设备主材的原因

采用奥氏体不锈钢作为设备主材的原因有很多，主要是因为PTA装置对设备的耐腐蚀性要求比较高，而在一般的操作中其介质中含有很强的腐蚀性溴离子醋酸成分，这就要求设备的防腐蚀性能要增强。受到传统工艺在选材上的限制，PTA装置中重要部件都是工艺商所指定的某些材料，但是通常都附有昂贵的价格，其中还涉及到了制造商、工艺商的经济利益。而对于用户方的技术管理人员来说，管理人员对耐腐蚀材料和工艺的知识比较匮乏，不能很好地考量经济性因素与工艺的耐腐蚀问题。这些都是PTA装置采用奥是不锈钢作为设备主材的原因。

3.有关选材的设计规定和选用不锈钢复合板的合理性分析

我国在选材上的相关标准中有明确地规定，通常情况下所选用的不锈钢板厚度要超过12毫米，这时可以采用复合、堆焊等结构形式，并且需要考虑到复合板结构的可行性与经济性。通过选用奥氏体锈钢设备设计选材，能够减少成本的投入，还可以减轻质量，方便与制造、运输与安装的执行。PTA装置的过程设备，大多具有负压与保温的条件，可以对基层外壁设置相应地加强圈和保温圈，在进行实际操作的过程中，无需进行钢垫的添加，这样一来就可以在很大程度上减少钢材的耗费量。改用奥氏体不锈钢的设计结构，虽然会因为复合板的宽度比较小而引起焊缝长度的增加，造成焊接成本的不断增加，但是这种奥氏体不锈钢设备设计选材的应用，可以降低价格，能够将所需成本控制在比较稳定的情况下。

4.有关复合板结构经济性的分析

4.1采用奥式体不锈钢设备设计选材降低钢材成本投入

在PTA装置的氧化单元中，由于采用奥氏体不锈钢设备作为设计选材，可以在温度条件一定的情况下，对壁厚的应力计算结果显示，可以减少大约三分之一，能够降低钢材成本的耗用。

比如：母液罐的罐体直径是4500毫米，设计的压力在0.03MPa左右，设计的温度是170摄氏度左右，经过内压圆筒的科学计算之后，可以确定其管壁的厚度为14毫米，当改为奥氏体不锈钢设备设计选材的应用时，再次计算，可以发现其管壁的厚度定位在10毫米，并且也可以满足罐体强度的要求。通过科学地计算比较，能够发现选用奥氏体锈钢设备设计选材可以减少投资的大量投入，具有经济性意义。

4.2选用奥氏体锈钢设备设计选材能够强化刚性与强度

通常情况下选用奥氏体锈钢设备设计的选材，在PTA装置中的应用能够不受壁厚的影响，虽然壁厚比传统的选材要薄，但是其在强度与刚性结构方面却可以达到规范性高标准要求。如果在实际的应用中将设备的复层厚度进行适当的增加，也能够达到强度与刚性的保证。

4.3选用奥氏体不锈钢设备设计选材能够符合节能减排的要求

选用奥氏体不锈钢设备设计选材作为PTA装置的重要部件材料，能够在一定程度上节约对材料的耗用程度，并且可以在资金的投入上得到合理控制。由于设备质地比较轻，可以在排气等方面配合高压吸收塔的作用，从而减少排气量，可以将节能减排工作做到最优，实现了经济效益和环境效益的有机结合。

5.结语

低碳环保成为时代发展的主题，这就要求社会科技能够得到深入的发展，可以同社会现代化与环境的改善相适应，促使环境与经济效益能够得到有机融合。奥氏体不锈钢设备设计选材在PTA中的应用，能够将奥式体不锈钢设备的优点充分融入其中，并结合应力的科学计算设定科学壁厚数值，可以节省对材料的耗用情况，从而能够达到一定的经济性收益，并能够将节能减排融入到整個应用当中，实现结构设计的合理优化。

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