反應(yīng)設(shè)備使用歷史悠久, 應(yīng)用廣泛, 由于在反應(yīng)釜不銹鋼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(shí), 把反應(yīng)容器提高了一個(gè)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(jì)、制造、檢驗(yàn)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 ℃。若余熱排放過多，會使得整體穩(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。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(jì)時(shí)需重點(diǎn)解決的問題。而密封難點(diǎn)集中反映在頂蓋與筒體相連接的部位, 主要是因?yàn)槠涿芊饷娣e大、密封不易保證造成的。

開孔邊緣沿接管環(huán)向薄膜應(yīng)力強(qiáng)度、彎曲應(yīng)力強(qiáng)度加薄膜應(yīng)力強(qiáng)度及總應(yīng)力強(qiáng)度的變化情況為了便于強(qiáng)度評定, 確定應(yīng)力處理線的位置, 圖7近似給出內(nèi)貫線上薄膜應(yīng)力強(qiáng)度、彎曲應(yīng)力強(qiáng)度加薄膜應(yīng)力強(qiáng)度及總應(yīng)力強(qiáng)度的分布曲線。三種組合曲線的變化趨勢是一致的, 薄膜應(yīng)力強(qiáng)度加彎曲應(yīng)力強(qiáng)度和總應(yīng)力強(qiáng)度的分布曲線基本重合。這說明確定應(yīng)力處理線的位置時(shí), 只需確定總應(yīng)力強(qiáng)度的位置即可。飽和蒸汽冷凝時(shí)給熱系數(shù)a為930一1750w/(m2·K)(8000一15000keal/(m2·h·℃))。有限元結(jié)果強(qiáng)度評定按照J(rèn)B4732— 95《鋼制壓力容器———分析設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》培訓(xùn)教材, 首先選取了AB, BC兩條處理線;在筒體、封頭相貫線上應(yīng)力強(qiáng)度位置處, 又選取了DE處理線，分析設(shè)計(jì)應(yīng)力失效機(jī)理及強(qiáng)度校核, 并以此為依據(jù)對所選應(yīng)力處理線進(jìn)行了應(yīng)力評定, 可以看出所設(shè)計(jì)的厚度不滿足強(qiáng)度要求, 這說明需要補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)。

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-的物料一方面會使金屬發(fā)生晶間腐蝕, 這是由于設(shè)備在制造過程中焊接及熱變形, 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。48MPa，試驗(yàn)溫度下屈服點(diǎn)σs=177MPa，夾套采用Q235-B材質(zhì)，厚度負(fù)偏差C2=0。另一方面, 含有Cl -的物料有時(shí)還會導(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)。