Materiales de construcción, utilizados en la ingeniería química, se dividen convencionalmente en cuatro clases:

- acero;

- fundicion;

- metales no ferrosos y aleaciones;

- materiales no metálicos.

Acero.El acero es una aleación de hierro con carbono, cuyo contenido no exceda de 1‑2 %. Además, en la composición del acero incluye las impurezas de silicio, manganeso, así como fósforo y azufre.

Acero composición química se dividen en varios grupos:

- tuberia de calidad ordinaria;

- aceros estructurales;

- aleación de acero de construcción y otros.

Acero углеродистую calidad ordinaria fabrican en función de su composición química de acuerdo con gost 380-88 y gost 16523-88. El acero al carbono ordinario se divide en varias categorías – 1, 2, 3, 4, 5, 6 – cuanto mayor sea el número, mayor resistencia mecánica del acero y por debajo de su plasticidad. Por el grado de desoxidación del acero de todas las categorías fabrican agua en ebullición (kp), полуспокойными (sal) y tranquilos (po).

En la tabla. 12.1 se muestran ejemplos de uso de acero al carbono ordinario de la calidad en la ingeniería química.

Propiedades acero al carbono de calidad ordinaria aumentan notablemente después del tratamiento térmico, que para el alquiler puede expresarse en su endurecimiento o inmediatamente después de alquiler, o después del calentamiento.

Tabla 12.1. Acero al carbono ordinario

Acero	La asignación de
СТ3пс, Ст3сп	Los elementos que llevan la soldadura y несварных diseños, operan a temperaturas positivas
Ст3пс5, Ст3сп5	Los elementos que llevan las construcciones soldadas, trabajan con las variables de cargas en el rango de temperatura de -30 a+425 °c
Ст5пс, Ст5сп	Detalles клепаных diseños, tubulares de rejilla, los tornillos, las tuercas, las barras etc. detalles, trabajan a temperaturas de 0 hasta 425 °Con

Por ejemplo, térmica de refuerzo de chapa de alquiler de acero marcas te3, Ст3кп durante el enfriamiento en el agua aumenta el límite de fluencia en más de 1,5 veces al alta 15-26 % términos relativos, el alargamiento de la.

El tratamiento térmico de bajo contenido en carbono, no sólo mejora las propiedades mecánicas de los aceros, pero también trae un impacto económico importante.

Acero al carbón estructurales producidos por
Gost 1050-74 de las siguientes marcas: 08, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 45, 55, 58 y 60. En función del grado de reducción de acuerdo con gost 1050-88 se emiten las siguientes marcas de acero: 05kp, 08kp, 08sal, 10kp, 10sal, 11kp, 15kp, 18kp, 20kp y 20пс.

Tabla 12.2. Acero al carbono acero de construcción

Acero	La asignación de
08kp, 08sal, 08, 10kp, 10sal, 10, 11kp	Manguitos de, de achique, evaporadores, condensadores, tubulares de rejilla, los racimos de, los serpentines y otros detalles, trabajan bajo la presión de -40 ¸ +425 °Con
15kp, 15sal, 15, 20kp, 18kp, 20sal, 20, 25	Manguitos de, de la guarnición de, los tornillos, los racimos de, del cuerpo de los aparatos y otros detalles de los aparatos en котлотурбостроении y la ingeniería química, trabajan bajo la presión de temperaturas–40-+425 °Con, de ebullición de acero de 20 hasta +425 °Con
10G2	Manguitos de, los racimos y la rejilla, los serpentines y de la guarnición de, trabajan a temperaturas de hasta -70 °C bajo presión

En la tabla. 12.2 se muestran ejemplos de uso de acero al carbono acero estructural en la ingeniería química.

Para mejorar las características físico-mecánicas de los aceros y darles propiedades especiales (resistencia a alta temperatura, la resistencia a los ácidos, resistente a la descamación etc.) en su composición, se introducen ciertas alloying suplementos.

Los más comunes alloying suplementos:

- cromo (X) – aumenta la dureza de la, la fuerza, química y resistencia a la corrosión, resistencia a la temperatura;

- níquel (N) – aumenta la resistencia, la plasticidad y viscosidad;

el tungsteno (En) – aumenta la dureza del acero, proporciona a sus самозакаливание;

- el molibdeno (M) – aumenta la dureza de la, límite de elasticidad a la tracción de la viscosidad, mejora la soldabilidad;

- manganeso (G) – aumenta la dureza de la, aumenta la resistencia a la corrosión, baja conductividad térmica;

- el silicio (Con) – aumenta la dureza de la, la fuerza, los límites de elasticidad y la elasticidad de la, la resistencia a los ácidos;

- el vanadio (F) – aumenta la dureza de la, límite de elasticidad a la tracción, la viscosidad, mejora la soldabilidad del acero y aumenta la resistencia a hidrógeno corrosión;

- titanio (T) – aumenta la resistencia y mejora la resistencia a la corrosión del acero de alta (>800 °Con) temperaturas.

Normalmente, en la composición de aceros aleados incluye varios complementos. En general el contenido de la aleación de suplementos de aleación de acero dividen en tres grupos:

- baja aleación – con un contenido de aditivos a 3 %;

- среднелегированные – con un contenido de aditivos de 3 hasta 10 %;

- de aleación alta – con un contenido de aditivos > 10 %.

En la tabla. 12.3 se muestran ejemplos de uso de aceros aleados en la ingeniería química.

Tabla 12.3. Aleados aceros de construcción

Acero	La asignación de
Resistentes a la corrosión de aceros para usos en entornos слабоагрессивных
08Х13, 12Х13	Ácido nítrico y ácido crómico diferentes concentraciones a una temperatura no superior 25 °Con. El ácido acético de concentración <5 % temperaturas de hasta 25 °Con. La lejía (el amoníaco, sosa cáustica, acre cali). Sal orgánicos e inorgánicos a una temperatura no superior 50 °C y la concentración de menos 50 %

continuación de la tabla. 12.3

30Х13, 40Х13	Poseen una mayor dureza, buena resistencia a la corrosión en el aire húmedo, el agua del grifo, en algunos ácidos orgánicos, las soluciones de sales y álcalis, el ácido nítrico y хлористом натре cuando 20 °Con
12× 17	Окалиностойкая hasta 850 °Con
10Х14АГ15, 10Х14Г14Н4Т, 12Х17Г9АН4	Los sustitutos de los aceros 12Х18Н9Т, 17Х18Н9, 12Х18Н10Т para el equipo que trabaja en entornos слабоагрессивных, así como de los productos, operan a elevadas temperaturas de hasta +400 °C y una temperatura de hasta -196 °Con
Resistentes a la corrosión de acero para entornos media de la agresividad
08Х17Т, 08Х18Т1, 15Х25Т	Los sustitutos de acero de la marca 12H18N10T y 12Х18Н9Т para las construcciones soldadas, no afectadas por el choque de temperaturas de funcionamiento no inferiores -20 °Con. Para los tubos de теплообменной de los aparatos. Operar en el rango de temperatura 400-700 C no se recomienda. Resistentes a la acción del ácido nítrico, fosfórico, cítrico, acético, los ácidos oxálico diferentes concentraciones con temperaturas más 100 °Con
08Х22Н6Т, 08Х18Г8Н2Т	Sustituto de aceros 12H18N10T y 08H18N10T. Posee la más alta resistencia, que estos acero y se utiliza para la fabricación de los aparatos de soldadura, trabaja a temperaturas no superiores a 300 °Con.
12Х21Н5Т	Sustituto de acero 12Х18Н9Т para la soldadura y паянных diseños
12Х18Н9Т, 12Х18Н10Т, 12Х18Н12Т	Alta resistencia a la corrosión con respecto al ácido nítrico, fría fosfórico y ácidos orgánicos (excepto acético, fórmico, de y oxálico), a las soluciones de muchos de sales y álcalis, el agua de mar, el beso de la vía aérea. Son inestables en una estatua de sal, sulfúrico, fluorhídrico, caliente fosfórico, neurálgicos ácidos orgánicos. Tienen satisfactoria de la resistencia a la corrosión intergranular
08Х18Н12Б	Una mayor resistencia, que el acero 12H18N10T. Por ejemplo, acero resistente a la acción 65 % de ácido nítrico a una temperatura no superior 50 °Con, a la acción concentrada de ácido nítrico a una temperatura no superior 20 °Con, a la mayoría de las soluciones de sal orgánicos y ácidos inorgánicos, a diferentes temperaturas y concentraciones
Х18Н14М2Б, 1Х18М9Т	Se utilizan en la fabricación de формальдегидных de alquitrán
Х18Н9Т, Х20Н12М3Т	Se utilizan como material en la fabricación de plásticos

finalizar la tabla. 12.3

07Х21Г7АН5, 12Х18Н9, 08Х18Н10	Para fabricaciones, trabajan a temperaturas criogénicas hasta -253 °C
Resistentes a la corrosión de acero para entornos de alta y de alta agresividad
04Х18Н10, 03Х18Н11	Para equipos y tuberías en la fabricación de ácido nítrico y del salitre amoniacal.
08Х18Н10Т, 08Х18Н12Т	Para la fabricación de piezas soldadas, trabajan en ambientes de alta agresividad. Se aplica como жаростойкая acero a temperaturas de hasta 600 °Con
10Х17Н13М2Т, 10Х17Н13М3Т, 08Х17Н15М3Т, 08Х17Н14М3, 03Х21Н21М4ГБ	Para la fabricación de estructuras soldadas, trabajan en condiciones de la acción del ácido fosfórico, sulfúrico, 10 %-oh ácido acético y en сернокислых entornos. Soldados de la carcasa, de achique, bridas y otros detalles con la temperatura de -196 hasta 600 °C bajo presión
06ХН38МДТ, 03ХН28МДТ	Para las soldaduras, operan a temperaturas de hasta 80 °C en las condiciones de la producción de ácido sulfúrico diferentes concentraciones
06ХН28МДТ, 10Х17Н13М2Т	Leche, fórmico ácido temperaturas de hasta 20 °Con. Acre cali concentraciones de hasta 68 % cuando la temperatura 120 °Con. El ácido nítrico de concentración de la 100 % cuando la temperatura 70 °Con. Ácido clorhídrico, seca el yodo concentraciones de hasta 10 % temperaturas de hasta 20 °Con

Esencial para mejorar la calidad del acero es químico-tratamiento térmico, t. e. el proceso de saturación de la superficie de acero de diferentes elementos con el fin de endurecimiento de la capa superficial, el aumento de la dureza superficial, жаростойкости y resistencia química.

El principal tipo de químico-tratamiento térmico de los productos de acero son:

- cementación es el proceso de saturación de la capa superficial de carbono, lo que mejora su resistencia y dureza;

- азотирование – el proceso de saturación de la capa superficial de nitrógeno, que mejora la resistencia de los productos a la abrasión y la corrosión atmosférica;

- алитирование – el proceso de la difusión de la saturación de la capa superficial del aluminio, que mejora la resistencia a la oxidación a temperaturas 800-1000 °Con;

- el cromado – área de la tierra, la saturación de productos en cromo, lo que aumenta considerablemente la dureza, la resistencia al desgaste y a la corrosión en el agua, el ácido nítrico, la atmósfera de gas y entornos a altas temperaturas.

La mejora continua de la calidad químico-tratamiento térmico de los aceros se desarrolla en dos direcciones: la saturación de la difusión de la capa de nitrógeno y endurecimiento de piezas de термоциклической tratamiento en el proceso de saturación de la. La base de nuevos procesos de fabricación se convirtió en нитроцементация escalonado aumento de caudal de amoniaco. El espesor de la capa aumenta hasta 1-2 mm y más, aumenta su dureza.

Fundicion. La fundición gris son de una aleación de hierro, de carbono y otros de las fundiciones de suplementos de silicio, manganeso, fósforo y azufre. El contenido de carbono en чугунах oscila entre 2,8 hasta 3,7 %, la mayor parte de ella se encuentra en estado libre (el grafito) y sólo unos
0,8-0,9 % se encuentra en un estado en forma de цементита (carburo de hierro – FeC). Libre de carbono se libera en el hierro fundido en forma de discos, escalas o granos.

De la microestructura distinguen:

- fundición gris – en la estructura de la cual el carbono se libera en forma de placas o шаровидного grafito;

- чугунбелый – en la estructura de la cual el carbono se separa en un estado de;

- el hierro fundido blanqueado en piezas de fundición de la cual la capa exterior tiene una estructura de hierro fundido blanco, y el corazón – la estructura de fundición gris;

- hierro medio – en la estructura de la cual el carbono se separa parcialmente vinculado, y parcialmente libre.

Piezas de fundición se fabrican método de fundición en tierra, metal y formas. De hierro fundido reciben piezas de difícil configuración, que no se pueden obtener con otros métodos, por ejemplo, forja o el corte.

El hierro gris es un valioso estructurales del material, así como, con el relativamente bajo costo de, él posee las propiedades mecánicas.

Un inconveniente importante de fundición de hierro gris es su baja ductilidad. Por lo tanto, la forja y estampación de fundición gris, incluso en caliente no es posible.

La marca de fundición de hierro gris (Mf) normalmente contienen dos números: la primera caracteriza la resistencia límite a la tracción, el segundo es el límite de resistencia a la flexión, por ejemplo, Woofer de 12‑28; Woofer de 18‑36 etc.

La fundición gris tienen una baja resistencia química, y los detalles de ellos no pueden trabajar en ambientes agresivos.

Para mejorar la calidad de hierro fundido en su modifican los diversos modificadores de, que afectan a los procesos de cristalización de hierro líquido, al modificar sus propiedades mecánicas.

Se distinguen la fundición, el hierro y el hierro fundido de alta resistencia. Fundición maleable es diferente de la de la fundición gris bajo contenido de carbono y de silicio, lo que hace que sea más dúctil, capaz de soportar grandes deformaciones (alargamiento a la ht es 3-10 %). El hierro fundido de alta resistencia (Hf) es un tipo de fundición de hierro nodular, características de alta resistencia que se obtienen модифицированием aditivos de magnesio y sus aleaciones. Fundición y fundición de alta resistencia entran en la fabricación de cigüeñales, los cilindros pequeños compresores y otros accesorios piezas de paredes delgadas.

Una amplia aplicación en la ingeniería química son de aleación de fundición, compuesto de elementos de aleación: níquel, cromo, el molibdeno, el vanadio, titanio, el boro y otros. Del total contenido de elementos de aleación de suplementos de fundición dividen en tres grupos:

- baja aleación – el importe de la aleación de aditivos a 3 %;

- среднелегированные – la suma de elementos de aleación de suplementos de 3 hasta 10 %;

- aceros finos – la suma de elementos de aleación aditivos más 10 %.

La ligadura permite mejorar sustancialmente la calidad de la fundición y darle las propiedades especiales de la. Por ejemplo, la introducción de níquel, cromo, molibdeno, el silicio aumenta la resistencia química y resistencia a alta temperatura de hierro; aleaciones de fundición con la añadidura de cobre (5-6 %) trabajan de forma fiable con los álcalis; высокохромные (hasta 30 % Cr) son resistentes a la acción del ácido nítrico, fosfórico y ácidos acético, así como хлористых de conexiones; fundición de hierro con la añadidura de molibdeno, hasta 4 % (антихлор) bien se resiste a la acción del ácido clorhídrico.

Metales no ferrosos y sus aleaciones.Metales no ferrosos y sus aleaciones se utilizan para la fabricación de maquinaria y aparatos, trabajan con entornos de media y alta de la agresividad y bajas temperaturas. En la industria química como de los materiales de construcción se utilizan aluminio, cobre, níquel, el plomo, titanio, tantalio y sus aleaciones.

Aluminio. Tiene una alta resistencia a la acción de ácidos orgánicos, concentrada de ácido nítrico, de ácido sulfúrico diluido, es relativamente resistente a la acción del cloro seco y ácido clorhídrico. Alta resistencia a la corrosión del metal obedecer a la educación en su superficie de la capa protectora de óxido, предохраняющей de oxidación más. Propiedades mecánicas del aluminio, en gran medida, dependen de la temperatura. Por ejemplo, si se incrementa la temperatura de 30 °A 200 °Con los valores de допускаемого de la tensión a la tracción se reduce en 3-3,5 veces, y a la compresión ‑ en 5 más. Superior de la temperatura máxima de aplicación de aluminio 200 °Con. El aluminio no de los soportes a la acción de los álcalis.

Cobre. La interacción del cobre con el oxígeno empieza a temperatura ambiente y aumenta cuando se calienta con la formación de la película de óxido de cobre (de color rojo). Cobre conserva la solidez y resistencia al impacto a bajas temperaturas y por lo tanto, ha encontrado una amplia aplicación en la técnica de profundo frío. El cobre tiene una resistencia a la acción del ácido nítrico y agua caliente de ácido sulfúrico, es relativamente resistente a la acción de ácidos orgánicos. Hubo mayor difusión de las aleaciones de cobre con otros componentes: la lata, zinc, el plomo, el níquel, el aluminio, el manganeso, el oro y otros. Los más comunes son aleaciones de cobre con cinc (latón), con la lata (bronce), con el níquel (LAN), con el hierro y el manganeso (ЛЖМ), zinc (hasta 10 % zinc – tolaĵo; hasta 20 % – полутомпак; más 20 % – константаны, манганины etc.).

El plomo – posee una relativamente alta кислотостойкостью, especialmente, el ácido sulfúrico, a causa de la formación en la superficie de la película protectora de sulfato de plomo. Excepcional suavidad, легкоплавкость y un gran peso específico bruscamente limitan el uso del plomo como material. Sin embargo, una amplia aplicación en la industria de la ingeniería encontrado aleaciones con el uso de plomo como componente de la aleación: plomo bronce, bola de latón, de plomo metal (el plomo, el estaño, cobre, antimonio).

Níquel – posee una alta resistencia a la corrosión en el agua, en las soluciones de sales y álcalis en diferentes concentraciones y temperaturas. Se disuelve lentamente en el clorhídrico y el ácido sulfúrico, no soportes a la acción del ácido nítrico. Se aplica ampliamente en diversas ramas de la tecnología, principalmente para obtener aleaciones termorresistentes y aleaciones especiales propiedades físico-químicas. De níquel aleaciones de cobre tienen mejores propiedades mecánicas y alta resistencia a la corrosión.

Никельхромсодержащие aleaciones termorresistentes. Aleaciones de níquel, aleación de cromo y tungsteno, son persistentes en entornos de oxidación. Aleaciones de níquel con la añadidura de cobre, molibdeno y hierro resistente en entornos неокислительных. Níquel aleaciones de cobre con la adición de silicio resistente en caliente de las soluciones de ácido sulfúrico, y aleaciones de níquel con molibdeno ofrece mayor resistencia a la acción del ácido clorhídrico.

El titanio y tantalio. Titanio química de los soportes a la acción del ácido nítrico y del rey de vodka todas las concentraciones, los nitritos, los nitratos, los sulfuros, ácidos orgánicos, fosfórico y ácidos crómico. Sin embargo, los productos de titanio en 8-10 veces más caro que el de los productos de aceros хромоникелевых, por tanto, el uso de titanio como material limitado. Tántalo química de los soportes a la acción del ácido clorhídrico, la vodka, ácido nítrico, sulfúrico, ácidos fosfórico. Sin embargo, no es resistente a la acción de los álcalis.

El titanio y tantalio de las propiedades mecánicas no ceden con los aceros, y de la resistencia química, superan con mucho a sus. Estos metales preciosos encuentran una amplia aplicación en la ingeniería química, como en su forma más pura, y en forma de aleaciones de.

No metálicos materiales de construcción. Aplicación en la ingeniería química no metálicos de materiales de construcción permite ahorrar costosos y escasos metales.

Фторопласт (teflón) – elementos de estructuras de polímeros fluorados tienen una alta resistencia en casi todos los ambientes en un amplio intervalo de temperaturas.

Углеграфитовые materiales– grafito, impregnado фенолформальдегидной resina o графитопласт – plástico moldeado en base a фенолформальдегидной de resina con relleno de grafito. Poseen una alta resistencia a la corrosión de ácidos y alcalinos entornos.

Vidrio y esmalte. El vidrio se utiliza como material de moldes, especialmente las sustancias puras. Esmaltes especiales de vidrio de silicato, poseen una buena adherencia con el metal. La industria son producidos de acero y hierro fundido esmaltado aparatos, trabajan en un amplio intervalo de temperaturas (de -15 hasta +250 °Con) a presiones de hasta 0,6 Mpa.

Cerámica – disponible refractario ladrillo para revestimiento de equipos químicos, крупноблочная cerámica para máquinas de tipo torre, por ejemplo, en la fabricación de ácido sulfúrico. Los materiales cerámicos son altamente resistentes a muchos corrosivos, la excepción son los medios alcalinos. Las tuberías de кислотостойкой cerámica aplican ampliamente para el transporte de los ácidos sulfúrico y clorhídrico ácidos.

La porcelana – tiene una alta resistencia a los ácidos, excepto fluorhídrico. No es suficiente mostradores a la acción de los álcalis. La porcelana se utiliza como material en las producciones de los, donde a la pureza de los productos de exigencias.

Винипласт – термопластичная peso, posee alta resistencia en casi todos los ácidos, soluciones alcalinas y soluciones, excepto el ácido nítrico y олеума. Detalles de винипласта trabajan de forma fiable en el rango de temperatura 0-40 °C y presiones de hasta 0,6 Mpa.

Асбовинил – la composición de la кислотостойкого de amianto y el barniz, tiene relativamente elevada resistencia a la acción de la mayoría de los ácidos y álcalis en el rango de temperatura (de 50 a +110 °Con).

Polietileno, de polipropileno. – material termoplástico, resistentes a la acción de los minerales ácidos y álcalis en condiciones de:

- polietileno – temperatura (de -60 a+60 °C), la presión a la 1 Mpa;

- de polipropileno. - la temperatura (de -10 hasta +100 °Con), la presión a la
0,07 Mpa.

Фаолит – resistente a los acidos plástico con relleno: el asbesto, el grafito, la arena de cuarzo. Se utiliza a temperaturas de hasta 140 °C y presiones de hasta 0,06 Mpa. Фаолит de los soportes a la acción de muchos ácidos, incluso sulfúrico (hasta una concentración de 50 %), de la sal (todas las concentraciones de), acético, fórmico (hasta 50 %), fosfórico, así como el benceno, pero no de los soportes en las soluciones de álcalis y agentes oxidantes.

Pwb – resistencia mecánica supera фаолит y se caracteriza por una alta resistencia a la corrosivos, incluyendo a los ácidos – sulfúrico (hasta una concentración de 30 %), de la sal (hasta 20 %), fosfórico (hasta 25 %), acético (todas las concentraciones de). Superior de la temperatura límite de aplicación de la pcb 80 °Con.

Empapado de grafito – grafito, obtenido después de прокалки del alquitrán de hulla y impregnado con resina de copolímero – фенолформальдегидными, кремнеорганическими, epoxi etc.

Debido a la buena conductividad térmica impregnado de grafito, sus aplican ampliamente para la fabricación de intercambiadores de calor y válvulas. Impregnado con el grafito de los soportes en muchos ambientes químicamente activos, incluso en los ácidos – ácido nítrico (la baja concentración de), fluorhídrico (hasta una concentración de 40 %), sulfúrico (hasta 50 %), de la sal, acético, fórmico, fosfórico. Algunas de las variedades de grafito impregnado soporte a la acción de los álcalis.

Жаропрочный tixotrópico de hormigón – se aplica para el hormigonado de los fondos de la torre de los equipos сернокислотного de la producción, para la fabricación de los fundamentos de hardware. Para un funcionamiento fiable en condiciones de 900¸1200 °Con. Últimamente encontramos el uso de полимербетоны orgánico de alquitrán, que poseen una alta resistencia a la acción de ácidos concentrados, álcalis, benceno, tolueno y fluorados de entornos.

Naturales materiales de silicato: diabaz, el basalto, el asbesto, crisolito, andesita poseen una alta кислотостойкостью, la excepción es el crisolito, que no soportes en los ácidos, pero es resistente a la acción de los álcalis. Todos estos materiales poseen buenas propiedades físicas y propiedades mecánicas y son ampliamente utilizados como estructurales aislantes y materiales футеровочных.