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反应设备使用历史悠久, 应用广泛, 由于在电加热反应釜使用过程中涉及反应, 所以对反应设备本身安全要求较高。我国《压力容器安全技术监察规程》从管理及安全的角度出发对压力容器进行分类时, 把反应容器提高了一个等级, 把中压、介质为或毒性程度为危害介质、PV≥10 MPa· m3 的反应容器划分为三类压力容器, 而且把低压、介质毒性为极度和高度危害、PV≥0.2 MPa· m3 的容器也划分为三类容器。三类容器在设计、制造、检验和使用管理方面提出严格要求, 以防止意外事故的发生。文中所介绍的反应釜属于三类容器, 其反应介质之一为, 工作压力为0.7 MPa, 工作温度接近180 ℃。无色***, 极其(在空气中含3% ～ 100%均可), 属高度危害介质。如何保证安全, 防止泄漏, 是设备设计时需***解决的问题。而密封难点集中反映在顶盖与筒体相连接的部位, 主要是因为其密封面积大、密封不易保证造成的。焊接接头设计双相不锈钢的接头设计必须有助于完全焊透并避免在凝固的焊缝金属中存在未熔合的母材。

可以看出, 对应不同的位置, 起控制作用的应力是不同的, 所以在强度评定时不能单纯控制一个方向的应力来满足强度要求。开孔边缘沿接管环向各向薄膜、弯曲应力加薄膜应力及总应力的变化情况内贯线上径向、经向和环向应力的薄膜应力、薄膜应力加弯曲应力和总应力的分布曲线。三种组合曲线的变化趋势是一致的, 薄膜应力加弯曲应力和总应力的分布曲线基本重合, 说明峰值应力很小, 可以忽略不计。经向和环向应力的薄膜应力分布曲线与薄膜应力加弯曲应力和总应力的分布曲线, 同一横坐标下的应力相差很小, 部分位置甚至重合, 这说明弯曲应力也不大, 不是主要控制对象。可见薄膜应力是主要控制对象。釜体反应层壁厚的设计釜体材料1Cr18Ni9Ti,釜体材料许用应力为[σ]t=137MPa,筒体与封头焊接形式采用双面焊接、全焊透,焊接接头系数为=0。

开孔边缘沿接管环向薄膜应力强度、弯曲应力强度加薄膜应力强度及总应力强度的变化情况为了便于强度评定, 确定应力处理线的位置, 图7近似给出内贯线上薄膜应力强度、弯曲应力强度加薄膜应力强度及总应力强度的分布曲线。三种组合曲线的变化趋势是一致的, 薄膜应力强度加弯曲应力强度和总应力强度的分布曲线基本重合。这说明确定应力处理线的位置时, 只需确定总应力强度的位置即可。有限元结果强度评定按照JB4732— 95《钢制压力容器———分析设计标准》培训教材, 首先选取了AB, BC两条处理线;在筒体、封头相贯线上应力强度位置处, 又选取了DE处理线，分析设计应力失效机理及强度校核, 并以此为依据对所选应力处理线进行了应力评定, 可以看出所设计的厚度不满足强度要求, 这说明需要补强设计。按外压容器设计出筒体的名义厚度为14mm,为取材一致和开孔补强,故将顶盖厚度取与筒体相同。

造成反应釜腐蚀的根源可归结为一点, 即物料中含有一定量的Cl- , 特别是含有HCl。含有Cl-的物料一方面会使金属发生晶间腐蚀, 这是由于设备在制造过程中焊接及热变形, 温度可升到910 ℃以上, 而奥氏体不锈钢在400 ～ 850 ℃范围缓慢冷却时, 在晶界上有高铬的碳化物Cr23C6 析出, 因此就出现了贫铬区, 含铬低于11%的不锈钢在腐蚀的溶液(含Cl-溶液)中是不抗腐蚀的。从表面深入到内部, 使金属失去了强度。另一方面, 含有Cl -的物料有时还会导致奥氏体不锈钢的应力腐蚀(是金属在拉应力和腐蚀及一定的温度的共同作用下所引起的)。反应釜温度控制技术分析化工生产中使用的反应釜为主要反应容器，利用导热介质，借助夹套实现物料加热。