由于電加熱不銹鋼反應(yīng)釜攪拌器組件由多點(diǎn)支撐, 而且在常規(guī)設(shè)計(jì)時(shí)考慮了機(jī)架、減速機(jī)和電機(jī)共同作用在頂蓋上壓力的影響和局部開(kāi)孔的影響, 對(duì)封頭進(jìn)行了整體補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì), 所以有限元建模時(shí), 為了簡(jiǎn)化分析, 不考慮它們的影響, 只考慮跨頂蓋和筒體開(kāi)人孔的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。SMPa(壓力)蒸汽的熱燴約為8000U(1900keal):1耐溫度160℃導(dǎo)熱油的熱燴約為251ooU(60000keal)。由于結(jié)構(gòu)具有對(duì)稱性, 所以取其1/2 作為研究對(duì)象。筒體與接管長(zhǎng)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(shí)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(zhì)均為0Cr18Ni9,設(shè)計(jì)壓力為0.8 MPa, 工作壓力為0.7MPa, 設(shè)計(jì)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(duì)稱面上施加對(duì)稱約束, 并在筒體底部橫截面上一點(diǎn)(其坐標(biāo)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(yùn)動(dòng)。在封頭、筒體及人孔筒節(jié)的內(nèi)表面上施加內(nèi)壓載荷0.8MPa, 在人孔筒節(jié)的外端面上施加等效應(yīng)力9.1MPa

各種保護(hù)及安全信號(hào)裝置反應(yīng)釜的設(shè)計(jì)充分考慮了設(shè)備運(yùn)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(hào)指示和保護(hù)措施。各信號(hào)指示均安裝于釜體上蓋, 便于操作人員的觀察監(jiān)測(cè)。對(duì)化工生產(chǎn)中的反應(yīng)釜溫度控制與維護(hù)做了簡(jiǎn)單的論述，提出了控制和維護(hù)的策略。A27H-10 彈簧微啟式安全閥, 保證釜體反應(yīng)層工作壓力不超過(guò)設(shè)定值。801 立式自動(dòng)排氣閥, 用于觀測(cè)釜內(nèi)物料反應(yīng)程度。Y-150 壓力表, 用于觀測(cè)釜內(nèi)物料反應(yīng)壓力。WZP-230 溫度傳感器,用于監(jiān)控釜內(nèi)物料反應(yīng)溫度;溫度表, 用于直接觀測(cè)釜內(nèi)物料反應(yīng)溫度。　釜體反應(yīng)層壁厚的設(shè)計(jì)釜體材料1Cr18Ni9Ti , 釜體材料許用應(yīng)力為[ σ] t =137MPa , 筒體與封頭焊接形式采用雙面焊接、全焊透, 焊接接頭系數(shù)為=0.85 , 腐蝕裕量C2=1.5mm , 采用局部無(wú)損檢測(cè), 鋼板厚度負(fù)偏差為C1 =0.5mm , 釜體反應(yīng)層內(nèi)直徑為Di =1100mm ,設(shè)計(jì)壓力為pc =0.5MPa , 則釜體反應(yīng)層計(jì)算壁厚。

單位體積加熱介質(zhì)的所含熱量大1耐的O.S M P a ( 壓力) 蒸汽的熱燴約為8 0 0 0U ( 1 9 0 0 k e a l ) :1耐溫度160 ℃ 導(dǎo)熱油的熱燴約為251 o o U( 6 0 0 0 0 k e a l )。即在加熱介質(zhì)進(jìn)口閥門關(guān)閉后, 油加熱反應(yīng)釜仍保留較大的熱量。當(dāng)油溫高于反應(yīng)物溫度時(shí), 仍能傳導(dǎo)熱量。根據(jù)專利查新以及國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究文獻(xiàn)的查閱,未見(jiàn)有類似設(shè)備報(bào)道。對(duì)于既需要加熱又需冷卻的制膠反應(yīng)釜來(lái)說(shuō), 布置冷卻面時(shí)應(yīng)考慮此因素。對(duì)于溫度需要急劇變化的裝置來(lái)說(shuō)可考慮增設(shè)將熱油及時(shí)導(dǎo)出(如冷油置換) 的系統(tǒng)。.加熱介質(zhì)溫度高油溫一般為160 ℃ 以上。從安全出發(fā), 對(duì)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。導(dǎo)熱油加熱反應(yīng)釜的工藝設(shè)計(jì)通常, 反應(yīng)釜的工藝設(shè)計(jì)包括反應(yīng)釜的容量、熱負(fù)荷的確定以及傳熱面的計(jì)算, 可以通過(guò)物料平衡、熱量平衡與傳熱計(jì)算得出。這里主要談的是與“ 油加熱” 相關(guān)的一些注意點(diǎn)。

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。為此對(duì)接管與封頭、筒體的連接焊縫的內(nèi)部質(zhì)量檢測(cè)是非常必要的,應(yīng)補(bǔ)充超聲檢測(cè)的要求,目前對(duì)這類焊縫僅作表面檢測(cè)是不的。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。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。