反應(yīng)設(shè)備使用歷史悠久, 應(yīng)用廣泛, 由于在304反應(yīng)釜使用過程中涉及反應(yīng), 所以對反應(yīng)設(shè)備本身安全要求較高。我國《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》從管理及安全的角度出發(fā)對壓力容器進(jìn)行分類時, 把反應(yīng)容器提高了一個等級, 把中壓、介質(zhì)為或毒性程度為危害介質(zhì)、PV≥10 MPa· m3 的反應(yīng)容器劃分為三類壓力容器, 而且把低壓、介質(zhì)毒性為極度和高度危害、PV≥0.2 MPa· m3 的容器也劃分為三類容器。三類容器在設(shè)計、制造、檢驗和使用管理方面提出嚴(yán)格要求, 以防止意外事故的發(fā)生。文中所介紹的反應(yīng)釜屬于三類容器, 其反應(yīng)介質(zhì)之一為, 工作壓力為0.7 MPa, 工作溫度接近180 ℃。無色有毒, 極其(在空氣中含3% ～ 100%均可), 屬高度危害介質(zhì)。如何保證安全, 防止泄漏, 是設(shè)備設(shè)計時需重點解決的問題。各種保護(hù)及安全信號裝置反應(yīng)釜的設(shè)計充分考慮了設(shè)備運行的安全性,所有與設(shè)備安全有關(guān)、需要保護(hù)的部位均設(shè)置了信號指示和保護(hù)措施。而密封難點集中反映在頂蓋與筒體相連接的部位, 主要是因為其密封面積大、密封不易保證造成的。

反應(yīng)釜工作壓力為0.7 MPa, 設(shè)計壓力取0.8 MPa, 腐蝕裕量取1 mm, 鋼板負(fù)偏差取0.8 mm,材料的許用應(yīng)力為130 MPa, 按GB150— 1998《鋼制壓力容器》設(shè)計出頂蓋的厚度約為5 mm。再按照文獻(xiàn)[ 1]的設(shè)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(jìn)行整體補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計, 終頂蓋厚度圓整到8 mm。按外壓容器設(shè)計因為反應(yīng)釜工作時可能出現(xiàn)負(fù)壓, 約為-0.077MPa, 設(shè)計時必須考慮筒體的失穩(wěn)現(xiàn)象, 需按外壓容器設(shè)計壁厚。夾套的工作壓力為0.6 MPa, 設(shè)計外壓取為0.7 MPa。按外壓容器設(shè)計出筒體的名義厚度為14 mm, 為取材一致和開孔補(bǔ)強(qiáng), 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)現(xiàn)場場地布置，并結(jié)合參考了化工設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)釜尺寸，選取其內(nèi)徑Di1=Φ1800mm,按充裝系數(shù)0。根據(jù)以上分析, 頂蓋的名義厚度的設(shè)計值16mm。

化工反應(yīng)釜生產(chǎn)作業(yè)情況及其結(jié)構(gòu)改進(jìn)必要性反應(yīng)釜作為現(xiàn)代化工生產(chǎn)中應(yīng)用的重要設(shè)備，主要由罐體、罐蓋以及進(jìn)料口、攪拌裝置、出料口、冷凝管、加熱層、回收罐等構(gòu)成，其在化工生產(chǎn)中的作業(yè)應(yīng)用頻率相對較高，且其內(nèi)部反應(yīng)以高溫、高壓或者是超高壓條件為主，進(jìn)行反應(yīng)的原料與催化劑主要是、或者是具有不穩(wěn)定性的物質(zhì)，因此，化工反應(yīng)釜生產(chǎn)作業(yè)中，如果加熱層對反應(yīng)釜罐體內(nèi)部物料的加熱得不到準(zhǔn)確控制，在溫度升高不能及時調(diào)節(jié)情況下，就會造成反應(yīng)釜容器內(nèi)部的壓力過大，從而因散熱不良或者是局部反應(yīng)過于劇烈等，導(dǎo)致各種危險事故發(fā)生，對化工生產(chǎn)安全產(chǎn)生不利影響。此外，化工反應(yīng)釜的容器內(nèi)部空間與體積較大，而容器口部較小，也會因殘留雜質(zhì)的長時間使用造成在容器內(nèi)壁堆積，如果得不到及時清理，對其正?；し磻?yīng)及正常作業(yè)使用都會造成不利影響。針對這種情況，為避免安全事故發(fā)生，就需要根據(jù)化工反應(yīng)釜的作業(yè)環(huán)境與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計，通過優(yōu)化改進(jìn)，減少事故問題的發(fā)生，對化工生產(chǎn)安全進(jìn)行保障。從安全出發(fā),對反應(yīng)釜及管路系統(tǒng)要注意密封,采用耐油、耐壓、耐高溫的材料,防止熱油泄漏。

眾所周知, 在化學(xué)制藥行業(yè)中, 反應(yīng)釜是很關(guān)鍵的設(shè)備, 但由于在反應(yīng)的過程中往往物料十分復(fù)雜, 且有許多介質(zhì)具有很強(qiáng)的腐蝕性, 因此反應(yīng)釜的選材就尤為重要,如果選材不當(dāng), 設(shè)備就會受到各種腐蝕, 直接影響其使用壽命。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。雙相不銹鋼是一類集耐蝕、高強(qiáng)度和易于加工制造等諸多優(yōu)異性能于一體的鋼種。應(yīng)用研究的結(jié)果表明, 雙相不銹鋼在抗晶間腐蝕和應(yīng)力腐蝕方面, 特別是耐氯化物腐蝕的性能優(yōu)于奧氏體不銹鋼。但目前雙相不銹鋼用于設(shè)備制造的數(shù)量還遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于奧氏體不銹鋼, 本文是將雙相不銹鋼用于反應(yīng)釜的設(shè)計作為一個實例和大家共同探討。