高壓反應釜常用解決方案,譽金機械誠信為本

反應釜工作壓力為0.7 MPa, 設計壓力取0.8 MPa, 腐蝕裕量取1 mm, 鋼板負偏差取0.8 mm,材料的許用應力為130 MPa, 按GB150— 1998《鋼制壓力容器》設計出頂蓋的厚度約為5 mm。再按照文獻[ 1]的設計方法, 考慮到頂蓋密集開孔的削弱和攪拌器等附件重量的影響, 對頂蓋進行整體補強設計, 終頂蓋厚度圓整到8 mm。按外壓容器設計因為反應釜工作時可能出現(xiàn)負壓, 約為-0.077MPa, 設計時必須考慮筒體的失穩(wěn)現(xiàn)象, 需按外壓容器設計壁厚。通過對國內(nèi)外有關化工設備的性能、結(jié)構(gòu)參數(shù)等進行深入的調(diào)研,收集查閱了大量的相關資料,經(jīng)過反復地研究與分析,初步確定了設備技術(shù)方案,完成了小型試驗設備的加工,組建了植物膠中試生產(chǎn)車間,進行了小規(guī)模的中試生產(chǎn),生產(chǎn)出改性膠粉數(shù)噸,產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)異。夾套的工作壓力為0.6 MPa, 設計外壓取為0.7 MPa。按外壓容器設計出筒體的名義厚度為14 mm, 為取材一致和開孔補強, 故將頂蓋厚度取與筒體相同。同樣, 考慮頂蓋密集開孔的削弱和攪拌器等附件重量的影響, 頂蓋厚度取16 mm。根據(jù)以上分析, 頂蓋的名義厚度的設計值16mm。

高壓反應釜頂蓋補強設計　　

前面的分析設計說明, 由于開孔的原因, 應力集中非常嚴重, 導致強度不足, 必須設法補強, 滿足強度要求。從經(jīng)濟方面考慮, 盡管貼補強圈給制造帶來了一定的難度, 但總體來說貼補強圈比整體補強要經(jīng)濟。在0°～45°范圍,隨著環(huán)向應力的減小,應力強度也在逐漸減小,在0°附近環(huán)向應力達到負的值,應力強度出現(xiàn)了一個極大值,而其余兩個應力幾乎保持不變或者發(fā)生緩慢的變化。另外, 由于反應釜外部所接管線比較多, 特別是頂蓋上面, 所以選擇了在內(nèi)部貼680 mm×8mm的補強圈。無損檢測要求為了確保強度, 保證焊縫質(zhì)量, 無損檢測要特別注意以下內(nèi)容:(1)對局部薄膜應力高的部位應加強內(nèi)部質(zhì)量的檢測, 一般情況下該部位應做超聲波檢測, 但基于材料為不銹鋼, 則用表面探傷代替; (2)對人孔接管與封頭、筒體連接的角焊縫, 應做表面無損檢測, 要求制造廠家必須保證全焊透?！　?3)對彎曲應力較高的表面, 要求做表面檢測,因材料為不銹鋼, 作滲透檢測。

化工反應釜結(jié)構(gòu)優(yōu)化與改進設計的思路分析根據(jù)上述對化工反應釜生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境及其結(jié)構(gòu)優(yōu)化改進必要性的分析可以看出，在實際作業(yè)中，由于化工反應釜的運行作業(yè)環(huán)境較為復雜，再加上在反應釜內(nèi)部參與反應的物質(zhì)及原料屬性較為特殊，危險性較高等多種因素影響，導致其作業(yè)安全隱患與事故發(fā)生風險較高，對化工生產(chǎn)安全也存在較大不利影響。冷熱加工雖然雙相不銹鋼可以進行熱加工,但其允許的溫度范圍比較窄,且容易產(chǎn)生碳化物和氮化物的析出,改變金相組織,使其耐腐蝕性能大大下降。為此，本文以帶攪拌化工反應釜為例，結(jié)合其工作情況，運用事故樹安全分析法，針對化工反應釜反應過程中的壓力異常升高問題及原因，對其結(jié)構(gòu)進行評價，并通過優(yōu)化改進減少其不安全因素及隱患的存在。如下圖1所示，即為根據(jù)化工反應釜工作運行的實際情況，以其反應過程中壓力異常升高事故情況為例，在進行事故原因及邏輯關系分析后.

該化工反應釜結(jié)構(gòu)優(yōu)化與改進方案是針對其傳統(tǒng)反應釜結(jié)構(gòu)及其作業(yè)影響，能夠有效解決其化工反應中溫度控制困難以及容器內(nèi)部清洗困難等問題，從而有效防止化工反應釜作業(yè)過程中超壓及腐蝕等問題發(fā)生，確?；どa(chǎn)的安全性。值得注意的是，首先，針對傳統(tǒng)化工反應釜結(jié)構(gòu)在化工反應中攪拌不理想問題，通過在反應釜的反應腔內(nèi)進行兩個攪拌裝置的增加設置，并且在每個攪拌軸上進行減速器安裝應用，對攪拌軸的底部還安裝設置有4層攪拌片，各層之間保持相互垂直狀態(tài)，每層分別有兩片，其攪拌片的角度設置對液體流動具有較大的適宜性，攪拌片的表面還進行了導料孔布置，使兩個攪拌裝置呈相反方向進行攪拌運行，以對原有反應釜結(jié)構(gòu)的攪拌效果進行優(yōu)化，以促進反應腔內(nèi)物料的反應更加。這是因為溫度這一物理量極易被周圍的環(huán)境影響，不僅慣性而且具有滯后性等特點，系統(tǒng)響應速度比較慢。