根据设计温度，设计压力以及材料确定压力等级。华特斯认为：在各种情况下，只要螺栓强度足够，作用在垫片上的螺栓力不小于设计值，即能保证垫片和密封面的紧密连接。但密封的破坏不一定需要等到螺栓断裂泄露就已经产生，密封面或者密封元件的变形，刚度不够时密封可能已经失效了。但华特斯法在工程化上给出了一系列根据强度计算出来的法兰厚度及螺栓匹配。

　　环氧乙烷特别应注意的是其毒性危害以及物料自身的特性--聚合，聚合后更是易产生爆炸危害巨大。产品要求洁净因此在腐蚀性不大的情况下仍然应选取不锈钢为主要材料的输送系统。管道应优先采用无缝不锈钢钢管，若采用焊接钢管也应填充金属焊接并100%射线探伤。管道元件的设计时应避免元件内部的结构中存在使物料积聚的空间。

　　传热计算主要是用在管线绝热设计上，根据管道介质的温度与环境温度的温差，绝热材料导热系数等进行计算，用来减少热量或冷量大幅度的损失或对操作人员的伤害。

　　计算后的数据能否直接用于设计，需要进行经济评估。经济评估的基础是设计计算，但更多的考虑市场。物料的设计参数多样化，如果按照每种物料和参数进行设计，壁厚就会存在很多种，在设计中或许这样多种壁厚能避免浪费更真实的反应出需求壁厚，但是在制造和生产中会带来巨大的困难。市场上供应的原材料及加工后的成品，以及加工工具的规格都有一定的标准化，因此设计壁厚应根据这些标准化的内容将多样的壁厚进行整理，在可能的情况下减少规格数量，减少产品类别这将在制造、采购、施工以及备品备件上带来很大的便利，也将带来经济资源更有效合理的利用。

　　市场上供应的原材料及加工后的成品以及加工工具的规格都有一定的标准化因此设计壁厚应根据这些标准化的内容将多样的壁厚进行整理在可能的情况下减少规格数量减少产品类别这将在制造采购施工以及备品备件上带来很大的便利也将带来经济资源更有效合理的利用

　　管道材料的选用设计应根据物料的特性、特点分析选择。①毒性--GB5044-1985《职业性接触毒物危害程度分级》；GBZ230-2010《职业性接触毒物危害程度分级》；②火灾危险性--GB50160-2008《石油化工企业设计防火规范》；③腐蚀性--《腐蚀数据与选材手册》；④特殊性--磨蚀性，粘度，应力腐蚀等

　　环氧乙烷装置管道材料的设计应分析物料的特性：毒性危害、火灾危险性、介质对管道的腐蚀性以及不同介质自身的特点进行有针对性的分析设计。根据装置特点，制定合理的选材方案，确保材料安全使用。在此基础上，经济评估，风险分析，降低成本，节约能源。

　　[1]左景伊.腐蚀数据与选材手册[D].北京：化学工业出版社，1995.

　　强度计算主要包括管道壁厚，元件厚度，以及开孔补强等。设计压力，材料在设计温度下的许用应力，元件的外径等都是主要的影响因素。通过计算能得到一个计算厚度，考虑腐蚀裕量及偏差最终确定在设计年限内材料安全使用所需壁厚。直管上局部开孔根据等面积补强法进行补强计算。外压管线还应进行外压校核计算，以防止如真空抽扁等情况。

　　摘要：本文根据环氧乙烷装置的特点，针对装置中一些主要物料分析特性进行选材，同时也提出经济评估和风险分析对化工装置中管道材料设计的影响。

　　环氧乙烷装置除了有一般化工装置种常见的公用工程系统物料外，还有大量易燃气体、助燃气体、腐蚀性物料和有毒物料。主要的物料及特性是：①环氧乙烷。环氧乙烷是一种最简单的环醚，属于杂环类化合物，易燃易爆，并且是一种有毒的致癌物质在化工装置中属于高度危害介质。除上述以外环氧乙烷受热后易聚合，危害巨大；②氧气。氧气是无色无味的气体，化学性质比较活泼，具有助燃性、氧化性；③氢氧化钠。氢氧化钠是一种具有强腐蚀性的强碱，在高温和有应力存在的情况下更会导致金属材料应力腐蚀。

　　碱液在温度较低浓度较低的时候对钢铁表面腐蚀后能形成保护膜，但随着浓度增加，温度升高保护膜破坏后期腐蚀性大大增强，承受应力的部位如焊接设备焊缝附近的残余应力区就更容易发生危险的应力腐蚀破裂。碳钢管线在输送碱液时超过下述浓度（W%）-温度（℃）范围就要进行应力消除：5%--82℃、10%--79℃、20%--71℃、30%--60℃、40%--52℃、50%--46℃、60%--41℃、70%--38℃。不锈钢也只能适用于中等浓度（50%）和中等温度（100℃）下，当温度浓度更高时就要用到高合金不锈钢或者镍基合金或镍材。

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　　氧气应注意的是其助燃性。氧气管线《氧气站设计规范》中的规定。输送氧气的管道，流速是很重要的一个因素，高流速的气态冲刷过金属管壁后容易形成摩擦静电，也有可能让铁锈等颗粒冲撞、摩擦而激发能量而引燃或引爆。根据设计压力和流速的情况管线可以在碳钢、不锈钢或者铜及铜合金上进行选择。管线应脱油脱脂，处理毛刺保证输送管壁在流体冲刷安全，阀门不能使用快速起闭的类型，避免局部流体速度变化过快。