化工机械设备的制作技术

袁晓宝，谭静波(哈电集团(秦皇岛)重型装备有限公司，河北 秦皇岛 066206)

0 引言

化工机械设备的性能是化工企业市场竞争力的决定因素之一，优化化工机械设备的性能能够提高化工机械设备的工作效率及工作安全性。针对这种情况对化工机械设备的制作技术进行研究将能够为化工行业的快速发展起到一定的推动作用。

1 化工机械设备概述

化工机械设备指的是化学工业生产中所用的机器和设备的总称。化工生产中为了将原料加工成一定规格的成品，往往需要经过原料预处理、化学反应以及反应产物的分离和精制等一系列化工过程，实现这些过程所有的机械设备都能够被统称为化工机械设备。化工机械设备是化工行业进行不断发展的根本所在，只有保证了化工机械设备的整体质量，才能够使得其在应用过程中起到更加重要的作用，因此化工机械设备的制作技术发展也是能够对推动行业发展造成较大影响的一件事情。

2 化工机械设备的制作材料

2.1 依据工作载荷选择材料

化工机械设备所包含的设备范围比较广泛，这些化工机械设备能够根据用途的不同分为化工机器和化工设备，而不管是哪种化工机械设备在化工行业内都有着较为重要的应用，能够从根本上保证化工工作的顺利进行。而不同种类的化工机械设备对于材料的要求也是有所不同的，这一方面是因为其应用作用的原因，一些设备需要承受化学反应带来的压力，如若材料质量不过关或者会对化学反应产生影响的话，那么不仅会使得化学反应结果不够精准，使得化工生产的时间和金钱成本有所提升，甚至还有可能对化工机械设备造成不可逆的损坏，从而最终使得相关化工单位的经济受到较大程度的损失。另一方面则是因为在化工机械设备中，不同部位的工作量也是存在着较大区别的，化工机械设备中的一部分零件在设备运行过程中受力比较小，且不会对自身造成较大的损耗，这些部位的零件便可以采用质量达标但成本较低的材料进行制作。而另外一些工作载荷强度比较大的零件部位则需要选用质量较高的材料，这样才能够尽可能地降低这些零件部位在化工机械设备运行过程中出现风险的可能性。可以说，根据工作载荷选择化工机械设备的制作材料，能够保证化工机械设备的作用最大化，同时也可以在保证化工机械设备工作性能不受到影响的同时最大幅度上降低制作成本支出，从根本上有利于推动化工生产行业更加快速的发展[1]。

2.2 依据加工工艺选择材料

在对化工机械设备材料进行选择的时候，除了需要结合材料的工作荷载能力以外，还需要将化工机械设备加工工艺等因素全部充分地考虑进去，只有这样才能够最大程度上保证化工机械设备的整体加工质量。化工机械设备材料的加工是发挥其所有功能作用的根本所在，只有依据实际情况选择最为恰当的化工机械设备材料，才能够既保证加工及成型技术功能作用的全面发挥，而且还可以使得加工后的零件完全满足化工机械设备的运行需求。根据化工机械设备不同零件组成部分对于加工工艺需求的不同，将制作材料进行切合实际的选择，一方面需要保证制作材料能够满足加工工艺的需求，尽可能地方便零件加工工艺的进行，这样才能够在保证化工机械设备质量的同时大幅度缩减制作过程中所消耗的时间；另一方面则需要保证零件材料在经过切割、焊接等加工工艺应用到化工机械设备后，能够承受设备运行所造成的影响，避免发生材料不合适造成零件应用变形的现象发生，这样才能够从根本上提升化工机械设备的制作效率，最大程度上发挥出化工机械设备的作用。

3 化工机械设备的防腐设计

3.1 防腐蚀材料的选择

在对化工机械设备防腐蚀材料进行选择的时候，一方面需要根据化工机械设备的实际用途来考虑防腐蚀材料的特性选择，确保防腐蚀材料不会与化工生产形成反应，避免防腐蚀材料影响化工反应的现象发生；另一方面则需要对化工机械设备防腐材料的成本进行进一步的控制，既需要保证其防腐功能作用的发挥，又要将成本支出控制到可控范围之内，这样才能够从根本上保证化工机械设备更好地进行工作[2]。

例如Q235号钢便是化工机械设备防腐蚀材料的一种，而且其还具有着较为低廉的应用成本，不过这类防腐蚀材料的抗氧化性也比较差，只能够应用到一些使用不频繁的化工机械设备上，其他比较重要一些的化工机械设备则需要使用其他类型的防腐蚀材料。现阶段我国化工机械设备制作行业中经常采用的是低碳合金钢，这种防腐蚀材料能够满足大多数化工机械设备的防腐蚀需求，同时使用成本也比较低廉，可谓是物美价廉。除了这两种防腐蚀材料以外，还有其他一些性能更好但相对来说价格也要更加昂贵的防腐蚀材料，而这些材料则会被应用到制作成本较大、精密程度较高、作用较为关键的化工机械设备中去。针对不同功能作用的化工机械设备选用不同的防腐蚀材料，才能够更好地实现对成本进行把控且发挥出化工机械设备功能作用的目的，更好地推动化工生产行业进行发展。

3.2 防腐蚀制作工艺

在选择了合适的防腐蚀材料以后，便需要这些材料通过防腐蚀制作工艺添加到化工机械设备的整体制作之中，而且根据防腐蚀制作工艺方式方法以及目的的不同能够将其分为结构防腐蚀制作工艺和设计防腐蚀制作工艺。结构防腐蚀制作工艺主要是针对化工机械设备的制作结构来进行的防腐蚀工艺，尽可能将化工机械设备的结构简单化，同时在化工机械设备的关键性地方还需要加强防腐蚀材料的投入，工作人员定期对这些地方进行维护，这样才能够最大程度上避免化工机械设备腐蚀的现象发生，大幅度提升化工机械设备的使用寿命。设计防腐蚀制作工艺则指的是在对化工机械设备进行设计的时候便尽可能选择不容易发生氧化腐蚀的材料进行制作，并将化工机械设备金属与其他可能致使其发生氧化腐蚀的物质分隔开来，同时还需要考虑化工机械设备的外部形态，总体以满足设备养护的便捷性为主。这样才能够从根本上提升化工机械设备的整体防腐蚀性，更有利于推动化工生产行业的快速发展[2]。

4 切割与焊接

切割和焊接是化工机械设备制作技术中的重要组成部分，可以说切割和焊接是化工机械设备制作的根本所在，根据不同化工机械设备的制作需求通过切割以及焊接技术对其进行结构的设计制作，不过在进行切割和焊接的时候也需要注意一些问题，这样才能够最大程度上保证化工机械设备制作技术的实施。

4.1 切割技术

4.1.1 氧-燃气切割

氧-燃气切割也可以叫做是气割，这种切割方式主要利用的是可燃气体在氧气中进行剧烈燃烧，而后在产生足够的热量后对化工机械设备材料进行热熔化，从而以此来达到对化工机械设备进行切割的目的。氧-燃气切割在化工机械设备制作中也占据着较为重要的应用地位，一方面是因为氧-燃气切割的成本比较低廉，且对化工机械设备所使用金属材料造成的其他方面影响相对来说也是要小一些的，从根本上有利于推动化工机械设备制作工作更加快速的进行；另一方面则是因为氧-燃气切割方法比较容易进行把控，切割人员可以根据化工机械设备的制作需求对氧-燃气切割中火焰的功率进行控制，在切割速度、割炬离工件表面的距离及割炬的倾角等方面都能够起到较为良好的切割效果[3]。

4.1.2 电切割技术

电切割技术指的是在进行化工机械设备零件加工过程中根据零件形状的负极来采取最为合适的切割路线，并通过正极溶解的基本方式来实现新型金属材料的切割。电切割技术法在所有的化工机械设备制作方法中也属于一种应用较为广泛、效果较为明显的成熟技术，电切割技术法由于采用的是金属材料正极溶解的方式，对金属其他各个方面不会造成任何的影响，通过局部高温便能够实现新型金属材料的切割加工，能够最大程度上防止化工机械设备材料在成型加工过程中出现任何的问题。不过在使用电切割技术法时也需要根据化工机械设备材料的属性以及目标零件的特性来选择对应的切割参数，不管是切割速度快慢还是其他方面的一些因素都可能会对其最终的生成质量造成一定程度的影响。

4.2 激光焊接技术

4.2.1 激光焊接的定义

激光焊接技术指的是一种以激光束为能源，使其冲击在焊件接头上以达到形成焊接目的技术。激光焊接技术具体原理是采用偏光镜反射能源，将产生的光束集中在聚焦装置中产生巨大的能量，当焦点靠近焊件时，便会使得焦点附近的焊件在高强度的能量之下快速融化，而后达到焊件之间互相焊接在一起的目的。

4.2.2 激光焊接技术的分类

根据方式方法的不同能够将激光焊接技术分为脉冲激光焊接和连续激光焊接两种。脉冲激光焊接技术指的是一种利用脉冲激光束对焊件进行焊接的方法，其能够通过辐射将焊件的焊接部位表面进行加热处理，而后再通过焊件热传导的性能将热量传递到焊件内部，从而达到通过控制激光脉冲的波形、宽度、峰值功率以及重复频率等参数，对两个焊件之间进行焊接的目的。不过脉冲激光焊接技术因为其热影响范围比较小的原因，在具体应用方面也存在着一定的局限性，只适用于点焊以及中小功率的缝焊，而且焊件厚度一般也不大于1 mm，若是焊件厚度超出规定的这个范围，则可能会达不到应有的焊接效果。与脉冲激光焊接技术不同的是，连续激光焊接技术更加适用于厚度达到1 mm以上的焊件，而且使用连续激光焊接技术的大部分激光器功率也在500 W以上。连续激光焊接技术能够对焊件进行深程度的融化焊接，而且其还具有焊接速度快，焊件变形小等特点，在化工机械设备制作中有着较为关键的应用，而且应用效果也是比较好的。除了500 W以上的连续激光焊接器，还有一些功率在几十瓦到几百瓦之间的连续激光焊接器，不过这类焊接器只适用于塑料焊接以及钎焊等行业内。

4.2.3 激光焊接技术的特点

激光焊接作为焊接行业中较为先进的一种新型焊接技术，对化工机械设备中的精密零件焊接有着重要的作用，一方面是因为其热影响范围较小，能够在保证焊接速度的同时减少焊件的变形程度，相比传统焊接方法，该技术能够使得焊件的焊接部位更加的美观；另一方面则是因为激光焊接技术能够确保焊接的精准程度，聚焦光点小的特点能够帮助其实现焊接部位的高精度定位，而且相比传统焊接方法，激光焊接技术的焊接质量也是比较高的，焊缝强度以及韧性都要比传统焊接方法焊接的结果强。

5 化工机械设备的安装技术

化工机械设备的安装过程决定了其在日后的工作性能以及工作效率等。通常，化工机械设备不单独工作，而是以工作组的形式进行工作，故化工机械设备的安装过程不但影响企业经济利益的获取，同时还关系着工作人员的生命健康[3]。

在化工机械设备安装之前首先需要规范开工程序，即在当地的检验部门检验好相关从业人员的资格证书、设备的性能验证书以及施工方案等；在设备安装中要加强现场材料的管理，监管部门在材料进场时应该进行严密的检查以保证材料合格；在设备安装中要做好机械设备的编号以及清点等；在安装设备时需要检查设备的锁紧装置以及地面平整度，在未征得厂家同意之前不得对设备进行切割及焊接等操作，在安装中发现设备的缺陷时要及时跟厂家联系以获得解决方案，不能擅自操作；对设备的密封面进行涂色，同时对于较为重要的联接件要涂上垫料以保证联接的牢固。

6 结语

总而言之，在化工机械设备的制作过程中所需要考虑的内容比较多，不仅需要根据各种情况对化工机械设备进行选择，还需要注意做好化工机械设备的防腐蚀工作，这样才能够从根本上确保化工机械设备的质量不出问题。同时切割技术和激光焊接技术作为化工机械设备制作的中流砥柱，所能够起到的作用更是极其关键的，在所有准备材料都达到要求的基础上，工作人员根据化工机械设备结构进行金属材料的切割和焊接，便能够实现对化工机械设备进行制作的目的。不过在未来不断发展的过程中，相关单位仍然需要对化工机械设备的相关制作技术进行不断的研究和改进，这样才能够保证化工机械设备制作技术在未来的应用过程中，满足越来越多设备制作的需求，来达到推动化工行业发展的目的。