Классы чистоты поверхности

Класс шероховатости	Разряд	Среднее арифметическое отклонение профиля Ra, мкм
6	а б в	2,5-2,0 2,0-1,6 1,6-1,25
7	а б в	1,25-1,0 1,0-0,80 0,80-0,63
8	а б в	0,63-0,50 0,50-0,40 0,40-0,32
9	а б в	0,32-0,25 0,25-0,20 0,20-0,16
10	а б в	0,16-0,125 0,125-0,100 0,100-0,080
11	а б в	0,080-0,063 0,063-0,050 0,050-0,040
12	а б в	0,040-0,032 0,032-0,025 0,025-0,020

Чистота обработки проставляется на чертеже, для чего применяются специальные символы (рис.4.4). Высота h равна высоте размерных чисел на чертеже, высота Н = (1,53.0)h – в зависимости от объема записи.

Если вид обработки поверхности конструктор не установил, то применяют знак на рис.4.4, а. Это обозначение является предпочтительным. Если требуется, чтобы поверхность была образована обязательно удалением слоя материала (точение, шлифование, полирование и пр.), применяют знак по рис.4.4, б. Если поверхность детали не обрабатывается, или обрабатывается без удаления слоя материала (чеканка, накатывание роликами и пр.), то применяют знак по рис. 4.4, в.

Рис.4.4. Пример обозначения шероховатости поверхностей

Обозначение преобладающей шероховатости показывают в правом верхнем углу поля чертежа (рис. 4.5, а).

Толщина линий и высота знака, заключенного в скобки, такое же, как в изображении на чертеже, а перед скобкой – в 1,5 раза больше.

Рис.4.5.

Большое значение на работу машин и аппаратов, используемых в химическом машиностроение, оказывает правильный выбор материалов, из которых они изготовлены.

Основные материалы, применяемые в химическом машиностроении: сталь, чугун, цветные металлы и сплавы, минералы и материалы на их основе, пластмасса.

Чугун в основном применяют для изготовления плит, оснований и корпусных деталей.

Конструкционные стали делятся на углеродистые и легированные.

Углеродистые стали применяют для изготовления несущих металлических конструкций, фланцев, люков, патрубков, штуцеров, не контактирующих непосредственно с химически агрессивными материалами, а так же для изготовления корпусов, днищ, змеевиков и других элементов аппаратов, работающих под давлением до 10 МПа в интервале температур от –20 до +470°С с неагрессивными или малоагрессивными средами.

Легированная сталь, содержащая специальные присадки (хромистые, хромоникелевые и т.д.) обладает повышенными по сравнению с углеродистыми сталями прочностью, хладо-, коррозионно- и ударопрочностью. Это позволяет их использовать при изготовлении деталей и узлов аппаратуры работающей в большом диапазоне температур, повышенных давлений и в контакте с агрессивными средами.

Цветные металлы и сплавы применяют в химическом машиностроении для изготовления элементов машин и аппаратов контактирующих с агрессивными средами и работающих при низких температурах.

Алюминий и его сплавы используют преимущественно в виде листового проката, фасонного профиля, труб, проволоки, а также в виде фасонных отливок для изготовления резервуаров, колонн и элементов аппаратов, работающих при давлении до 0,6 МПа в интервале температур от –190 до +150°С в производстве разбавленной серной, азотной, фосфорной и органических кислот.

Медь применяют в основном для изготовления аппаратов, работающих под давлением до 0,6 МПа в интервале температур от –250 до +250°С с различными коррозионно-активными средами (10-40%-ная серная кислота, 10-20%-ная соляная кислота, бензол, метиловый и этиловый спирт), а также в криогенной технике.

Из сплавов меди чаще всего используют латуни а также бронзы для изготовления мембран, сильфонов, пружинной проволоки, деталей контрольно-измерительных приборов, антифрикционных элементов подшипников и других деталей машин, а также в криогенной технике.

Свинец используют преимущественно для внутреннего покрытия стальных аппаратов с целью защиты от воздействия сильных агрессивных сред.

Титан и титановые славы благодаря небольшой плотности, высокой прочности и коррозийной стойкости широко используют в качестве конструкционного материала для изготовления деталей фильтров, центрифуг, сушилок, ёмкостей в производствах азотной кислоты, мочевины, хлора и его соединений, синтетических волокон и т.д. Титан поставляют в виде листов; литейные титановые сплавы применяют для производства отливок.

В отдельных случаях применяют тугоплавкие металлы (молибден, ниобий, тантал, цирконий).

Естественные природные минералы (асбест, графит и пр.) и продукты их переработки (керамика, каменное литьё, огнеупоры и др.) характеризуются высокой сопротивляемостью внешним воздействиям – атмосферному, действию кислот, щелочей и других химически активных соединений.

Асбест и асбестовые изделия в виде картона, набивки сальниковой, тканей используют для теплоизоляции (до температуры 400…+500°С) и уплотнения соединений элементов машин и коммуникаций.

Паронит – композиционный материл из асбеста и наполнителя – можно использовать как прокладочный материал при давлении среды до 10 МПа и температуре от –50 до +100°С.

Каменное литьё обладает высокой химической стойкостью и износостойкостью; основной вид изделий – футеровочные плиты и детали несложной формы.

Керамика – конструкционный материал, отличающийся термо- и кисло стойкостью, износостойкостью. Из-за сравнительно высокой твердости и хрупкости керамика плохо поддаётся механической обработке, поэтому из керамических материалов выпускают готовые изделия: из грубой керамики кирпичи, черепица, огнеупорные изделия; из тонкой – фарфоровые и фаянсовые изделия.

Стекло является перспективным конструкционным материалом для изготовления преимущественно статически нагруженных аппаратов. Из кварцевого стекла, отличающегося высокой термической и химической стойкостью, изготовляют крупногабаритную производственную аппаратуру, трубы.

Эмали широко используют как антикоррозийное покрытие сварной стальной и литой чугунной аппаратуры.

Полимерные материалы (пластмассы, резина) отличаются разнообразными эксплуатационными и хорошими технологическими свойствами, благодаря чему в ряде случаев не только успешно заменяют металлы, но и как конструкционные материалы имеют самостоятельное значение.

Для изготовления химического оборудования наиболее распространены следующие материалы.

Аминопласт марок КФА1, КФА2; изделия получаемые из него методом горячего прессования, стойки в слабых растворах кислот и щелочей.

Стекло органическое конструкционное устанавливают в люках и используют для изготовления различных деталей. Пентапласт, обладающий высокой химической стойкостью к кислотам, щелочам, органическим растворителям, применяют как антикоррозийное покрытия. Литьевые изделия из полиамидов, в том числе из капрона, стойки к воздействию углеводородов, органических растворителей, щелочей, солнечной радиации в интервале температур – 60 - +170°С. Поливинилхлориды, в частности винипласт используют для изготовления плёночных и листовых материалов различного назначения, искусственной кожи, труб, фитингов и других деталей, обладают высокой прочностью и химической стойкостью.

Полиолефины – полиэтилен, полипропилен, полистирол – используют преимущественно в качестве футеровочных материалов в средах средней и повышенной коррозийной активности. Из полиформальдегида, отличающегося высокой износостойкостью и повышенным пределом выносливости, изготавливают арматуру, зубчатые колёса и различные детали различной конфигурации. Фенопласты – пластические массы широкого ассортимента на основе фенолформальдегидных смол – применяют для получения различных технических изделий методом прессования и литья под давлением, слоистых полимеров, плёнок, связывающих, лаков и т.д., в частности текстолита (композиционный конструкционный материал, обладающий высокой прочностью и устойчивостью во многих агрессивных средах), сохраняющего свои свойства в интервале температур – 196 …+125°С. Фторопласты обладают химической стойкостью к минеральным и органическим кислотам, щелочам и органическим растворителям, а также имеют низкий коэффициент трения; из фторопластов изготовляют ленты, плёнки, прессованные изделия профильного типа, трубы, втулки и т.п.

Резины обладают совокупностью ценных конструкционных свойств – высокой упругостью, способностью поглощать вибрацию, сопротивляться истиранию, газо- и гидронепроницаемостью, химической стойкостью при воздействии многих агрессивных сред, являются хорошими диэлектриками. Эти качества определяют широкое использование резины для изготовления прокладок, обкладок, втулок и других элементов машин и аппаратов химических производств.

В последнее время все большее применение находят композиционные материалы, представляющие собой металлическую или не металлическую основу с различными наполнителями. Их использование позволяет значительно улучшить физико-механические свойства деталей.