由于反應釜高壓攪拌器組件由多點支撐, 而且在常規(guī)設計時考慮了機架、減速機和電機共同作用在頂蓋上壓力的影響和局部開孔的影響, 對封頭進行了整體補強設計, 所以有限元建模時, 為了簡化分析, 不考慮它們的影響, 只考慮跨頂蓋和筒體開人孔的復雜結構。我為其設計的基本構造為全封閉式結構包括釜體（上下標準壓力容器橢圓封頭、筒體構成）、夾套、攪拌器、傳動裝置、軸封裝置、支承等結構。由于結構具有對稱性, 所以取其1/2 作為研究對象。筒體與接管長度的取值都大于2.5 RT(R為接管與筒體半徑, T為接管與筒體的厚度), 筒體和封頭的厚度取值為13.4 mm(封頭成型后的實際厚度減去腐蝕裕量), 接管厚度為9 mm。材料特性人孔接管、筒體和封頭的材質均為0Cr18Ni9,設計壓力為0.8 MPa, 工作壓力為0.7MPa, 設計溫度為200 ℃, 工作溫度為180 ℃,腐蝕余量為1 mm，在筒體底部的橫截面上施加軸向固定約束，對稱面上施加對稱約束, 并在筒體底部橫截面上一點(其坐標為(0, -475, 513.4))約束X方向的位移, 以防模型發(fā)生該方向的剛體運動。在封頭、筒體及人孔筒節(jié)的內表面上施加內壓載荷0.8MPa, 在人孔筒節(jié)的外端面上施加等效應力9.1MPa

(1)在橢圓封頭與圓筒的連接部位開孔, 孔邊的應力沿圓周分布是較復雜的, 呈起伏變化。我國目前已能生產(chǎn)性能優(yōu)良的導熱油,如上海浩海精細化工有限公司生產(chǎn)的Ln〕系列導熱油,使用溫度可達300一350℃,閃點為180一20℃。它們各個方向的應力及各應力分量和應力強度等的變化情形基本是同步的, 即應力強度的部位其薄膜應力強度、薄膜應力 彎曲應力的應力強度也均是。為此按應力強度部位路徑來評定其它兩個應力強度的做法是可行的。

(2)從分析結果可看出, 孔邊各方向的應力、應力分量、應力強度中薄膜應力占有的比重。為此對接管與封頭、筒體的連接焊縫的內部質量檢測是非常必要的, 應補充超聲檢測的要求, 目前對這類焊縫僅作表面檢測是不的。

(3)根據(jù)分析設計標準, 對有限元結果進行強度評定, 結果表明按常規(guī)設計出的頂蓋厚度不滿足強度要求, 所以進行了內部貼補強圈的補強設計。所設計的反應釜頂蓋結構不僅有效地防止了泄漏,避免事故的發(fā)生, 而且降低了設備成本。

本文針對化工反應釜作業(yè)中壓力異常升高引起的事故原因，從事故樹安全分析理論出發(fā)，對其結構的優(yōu)化改進及有關內容進行研究，以確保其進行化工生產(chǎn)作業(yè)的安全性。反應釜溫度控制技術分析化工生產(chǎn)中使用的反應釜為主要反應容器，利用導熱介質，借助夾套實現(xiàn)物料加熱。反應釜在化工、制藥等多行業(yè)領域中都有較為普遍的應用，由于其作業(yè)中存在較為復雜的固液多相混合情況，容易生成較多的熱傳遞效應，一旦混合效果不理想就會導致多種問題發(fā)生，造成各種不安全事故。因此，針對反應釜結構設計現(xiàn)狀，進行優(yōu)化與改進研究，具有十分突出的必要性。下文將以化工反應釜為例，根據(jù)其作業(yè)中壓力異常升高導致發(fā)生的原因，從事故樹安全分析理論出發(fā)，對其反應釜結構的優(yōu)化改進進行研究，以確保其進行化工生產(chǎn)應用的安全性。

該化工反應釜結構優(yōu)化與改進方案是針對其傳統(tǒng)反應釜結構及其作業(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。本設計采用冷加工工藝,很多制造實踐表明:雙相不銹鋼冷作硬化現(xiàn)象明顯,在工藝過程中應盡量減少變形次數(shù),減少工序量,且要縮短工序銜接時間。值得注意的是，首先，針對傳統(tǒng)化工反應釜結構在化工反應中攪拌不理想問題，通過在反應釜的反應腔內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，以對原有反應釜結構的攪拌效果進行優(yōu)化，以促進反應腔內物料的反應更加。