本文針對(duì)化工反應(yīng)釜作業(yè)中壓力異常升高引起的事故原因，從事故樹(shù)安全分析理論出發(fā)，對(duì)其結(jié)構(gòu)的優(yōu)化改進(jìn)及有關(guān)內(nèi)容進(jìn)行研究，以確保其進(jìn)行化工生產(chǎn)作業(yè)的安全性。反應(yīng)釜在化工、制藥等多行業(yè)領(lǐng)域中都有較為普遍的應(yīng)用，由于其作業(yè)中存在較為復(fù)雜的固液多相混合情況，容易生成較多的熱傳遞效應(yīng)，一旦混合效果不理想就會(huì)導(dǎo)致多種問(wèn)題發(fā)生，造成各種不安全事故。因此，針對(duì)反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)現(xiàn)狀，進(jìn)行優(yōu)化與改進(jìn)研究，具有十分突出的必要性。該設(shè)備采用獨(dú)創(chuàng)的三層式釜體結(jié)構(gòu)和雙螺帶式攪拌裝置,在恒溫條件下,對(duì)固體粒狀物料進(jìn)行反應(yīng)加工,可大大提高產(chǎn)品的水合及溶解速度,降低水不溶物含量,使植物膠更加廣泛地應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。下文將以化工反應(yīng)釜為例，根據(jù)其作業(yè)中壓力異常升高導(dǎo)致發(fā)生的原因，從事故樹(shù)安全分析理論出發(fā)，對(duì)其反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)的優(yōu)化改進(jìn)進(jìn)行研究，以確保其進(jìn)行化工生產(chǎn)應(yīng)用的安全性。

化工反應(yīng)釜事故樹(shù)進(jìn)行與之相對(duì)應(yīng)的成功樹(shù)構(gòu)建后，即可進(jìn)行徑集結(jié)構(gòu)函數(shù)計(jì)算求出，得到相應(yīng)的徑集, 然后，通過(guò)對(duì)反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)重要度的計(jì)算分析，在其結(jié)構(gòu)重要度分析中根據(jù)其構(gòu)建的事故樹(shù)結(jié)構(gòu)情況，可以通過(guò)徑集進(jìn)行判斷分析，后即可進(jìn)行事故樹(shù)安全分析，得出相應(yīng)的事故結(jié)果，所構(gòu)建的化工反應(yīng)釜壓力異常升高事故的主要原因包含攪拌效果差、溫度反饋不及時(shí)以及反應(yīng)前未將容器內(nèi)清理干凈等，根據(jù)其事故發(fā)生原因，可以通過(guò)對(duì)反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)的優(yōu)化改進(jìn)，減少其事故問(wèn)題及原因影響。5RT(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。結(jié)合上述的事故樹(shù)安全分析步驟，根據(jù)上述對(duì)化工反應(yīng)釜壓力異常升高引起的事故原因分析，在進(jìn)行帶攪拌化工反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)優(yōu)化與改進(jìn)設(shè)計(jì)中，

由于傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的反應(yīng)釜為進(jìn)行清洗裝置配備，多采用人工清洗方式，并且其結(jié)構(gòu)中設(shè)置有一個(gè)攪拌裝置，進(jìn)行攪拌的形式較為單一，多以渦輪式、旋漿式以及框式、螺帶式、錨式等為主；三種組合曲線的變化趨勢(shì)是一致的,薄膜應(yīng)力加彎曲應(yīng)力和總應(yīng)力的分布曲線基本重合,說(shuō)明峰值應(yīng)力很小,可以忽略不計(jì)。此外，在作業(yè)過(guò)程中的溫度控制方面，針對(duì)化工反應(yīng)釜的溫度控制與信息反饋系統(tǒng)研究應(yīng)用較多，但是在與反應(yīng)點(diǎn)更加接近的溫度信息的讀取上存在較大的局限性，針對(duì)這種情況下，結(jié)合上述對(duì)化工反應(yīng)釜工作現(xiàn)場(chǎng)壓力異常升高致事故原因的分析，本文專門提出一種能夠更加方便的進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)控制的自洗型化工攪拌反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)。

造成反應(yīng)釜腐蝕的根源可歸結(jié)為一點(diǎn), 即物料中含有一定量的Cl- , 特別是含有HCl。含有Cl-的物料一方面會(huì)使金屬發(fā)生晶間腐蝕, 這是由于設(shè)備在制造過(guò)程中焊接及熱變形, 溫度可升到910 ℃以上, 而奧氏體不銹鋼在400 ～ 850 ℃范圍緩慢冷卻時(shí), 在晶界上有高鉻的碳化物Cr23C6 析出, 因此就出現(xiàn)了貧鉻區(qū), 含鉻低于11%的不銹鋼在腐蝕的溶液(含Cl-溶液)中是不抗腐蝕的。從表面深入到內(nèi)部, 使金屬失去了強(qiáng)度。試驗(yàn)表明,在1%的沸騰鹽酸中,304、316L、鈦和2205的腐蝕速率分別為:材料304,316,TA,2205,腐蝕速率(mm/a)分別為304,0。另一方面, 含有Cl -的物料有時(shí)還會(huì)導(dǎo)致奧氏體不銹鋼的應(yīng)力腐蝕(是金屬在拉應(yīng)力和腐蝕及一定的溫度的共同作用下所引起的)。

從化工生產(chǎn)的實(shí)際來(lái)說(shuō)，反應(yīng)難以避免會(huì)放熱，使得熱量分布不夠均勻。若沒(méi)有及時(shí)排出熱量，那么會(huì)使得反應(yīng)釜內(nèi)的溫度增加，極易引發(fā)“爆聚”問(wèn)題。若余熱排放過(guò)多，會(huì)使得整體穩(wěn)定性被降低，影響化工產(chǎn)品的質(zhì)量和效益，因此必須做好溫度的有效控制.從化工生產(chǎn)的實(shí)際來(lái)說(shuō)，反應(yīng)釜的溫度控制多采用常規(guī)PID 控制方法。一般而言,希望有焊接工藝過(guò)程的母材的相比例中,奧氏體相略為占優(yōu),以便高溫?zé)嵊绊憛^(qū)能夠獲得較理想的兩相比例。此方法雖然控制原理比較簡(jiǎn)單，具有不錯(cuò)的穩(wěn)定性，而且控制系統(tǒng)的可靠性比較好，參數(shù)調(diào)整很方便。

反應(yīng)釜的爐溫控制實(shí)踐，運(yùn)用常規(guī)PID 控制法，可有效控制動(dòng)態(tài)特性，比如溫度慣性大以及容量滯后等。若化工生產(chǎn)對(duì)控制速度以及控制精度的要求不高，那么運(yùn)用常規(guī)PID 控制法可獲得不錯(cuò)的效果。不過(guò)常規(guī)PID 控制器的功能實(shí)現(xiàn)依賴于相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，反應(yīng)釜實(shí)際應(yīng)用中，反應(yīng)機(jī)理比較復(fù)雜，參數(shù)具有變化性特點(diǎn)，同時(shí)極易受到外界的干擾，影響數(shù)學(xué)模型的性，增加了參數(shù)調(diào)整的難度?；诖耍M(jìn)行PID控制器的優(yōu)化，應(yīng)用模糊RBF 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID 控制法，對(duì)反應(yīng)釜PID 控制進(jìn)行優(yōu)化以及改進(jìn)。這是因?yàn)闇囟冗@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(diǎn)，系統(tǒng)響應(yīng)速度比較慢。從模糊RBF 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID 控制法的應(yīng)用實(shí)際來(lái)說(shuō)，其構(gòu)建的PID 控制系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行中實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行，需要的時(shí)間很少而且超調(diào)量很小，增強(qiáng)了爐溫的控制精度，提高了生產(chǎn)效率。除此之外，系統(tǒng)的抗干擾性能很強(qiáng)，系統(tǒng)的自適應(yīng)能力比較強(qiáng)，具有較好的魯棒性。通過(guò)在線整定PID 參數(shù)，能夠快速適應(yīng)控制系統(tǒng)的變化，使得系統(tǒng)運(yùn)行保持穩(wěn)定的狀態(tài).