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反應(yīng)設(shè)備使用歷史悠久, 應(yīng)用廣泛, 由于在水熱合成反應(yīng)釜使用過(guò)程中涉及反應(yīng), 所以對(duì)反應(yīng)設(shè)備本身安全要求較高。我國(guó)《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(duì)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(jí), 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。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)。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 ℃。無(wú)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(wèn)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。
化工反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)優(yōu)化與改進(jìn)設(shè)計(jì)的思路分析根據(jù)上述對(duì)化工反應(yīng)釜生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境及其結(jié)構(gòu)優(yōu)化改進(jìn)必要性的分析可以看出,在實(shí)際作業(yè)中,由于化工反應(yīng)釜的運(yùn)行作業(yè)環(huán)境較為復(fù)雜,再加上在反應(yīng)釜內(nèi)部參與反應(yīng)的物質(zhì)及原料屬性較為特殊,危險(xiǎn)性較高等多種因素影響,導(dǎo)致其作業(yè)安全隱患與事故發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)較高,對(duì)化工生產(chǎn)安全也存在較大不利影響。其實(shí)選擇就是雙相不銹鋼2205,主要有以下兩個(gè)原因:一是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。為此,本文以帶攪拌化工反應(yīng)釜為例,結(jié)合其工作情況,運(yùn)用事故樹(shù)安全分析法,針對(duì)化工反應(yīng)釜反應(yīng)過(guò)程中的壓力異常升高問(wèn)題及原因,對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行評(píng)價(jià),并通過(guò)優(yōu)化改進(jìn)減少其不安全因素及隱患的存在。如下圖1所示,即為根據(jù)化工反應(yīng)釜工作運(yùn)行的實(shí)際情況,以其反應(yīng)過(guò)程中壓力異常升高事故情況為例,在進(jìn)行事故原因及邏輯關(guān)系分析后.
反應(yīng)釜溫度控制技術(shù)分析化工生產(chǎn)中使用的反應(yīng)釜為主要反應(yīng)容器,利用導(dǎo)熱介質(zhì),借助夾套實(shí)現(xiàn)物料加熱。一般來(lái)說(shuō),常用過(guò)熱蒸汽以及導(dǎo)熱油等導(dǎo)熱介質(zhì)。從反應(yīng)的過(guò)程角度來(lái)說(shuō),主要包括升溫段、恒溫段以及冷卻段。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。其中,恒溫段為關(guān)鍵?;どa(chǎn)為復(fù)雜精細(xì)化加工,在加工環(huán)節(jié)加熱溫度的控制難度較大。這是因?yàn)闇囟冗@一物理量極易被周?chē)沫h(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。傳統(tǒng)的溫度控制,采用的是傳統(tǒng)PID 算法,難以達(dá)到有效的控制效果,后經(jīng)過(guò)不斷優(yōu)化和改進(jìn),應(yīng)用自適應(yīng)模糊PID 控制技術(shù),使用自適應(yīng)模糊PID 控制器,經(jīng)過(guò)模糊推理,通過(guò)在線調(diào)整PID 參數(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的有效控制。從實(shí)際應(yīng)用的效果來(lái)說(shuō),使用自適應(yīng)模糊PID 控制器,對(duì)反應(yīng)釜溫度實(shí)施控制,可依據(jù)系統(tǒng)偏差以及偏差變化率的實(shí)際變化情況,進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化調(diào)整,不僅適應(yīng)性好,而且魯棒性較好,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)反應(yīng)釜溫度的把控。
做好日常檢查工作的優(yōu)化從反應(yīng)釜溫度控制和維護(hù)的角度來(lái)說(shuō),要不斷提高控制技術(shù)的水平,強(qiáng)化對(duì)生產(chǎn)溫度的控制;通過(guò)加強(qiáng)對(duì)各個(gè)裝置的性能維護(hù)和檢查,及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的問(wèn)題,進(jìn)而確保系統(tǒng)能夠處于正常的使用狀態(tài),保證化工生產(chǎn)的有序開(kāi)展。我國(guó)目前已能生產(chǎn)性能優(yōu)良的導(dǎo)熱油,如上海浩海精細(xì)化工有限公司生產(chǎn)的Ln〕系列導(dǎo)熱油,使用溫度可達(dá)300一350℃,閃點(diǎn)為180一20℃。這需要不斷優(yōu)化日常維護(hù)工作,做好以下要點(diǎn)的把控:
①結(jié)合反應(yīng)釜溫度控制以及維護(hù)實(shí)際,制定完善的工作方案,嚴(yán)格落實(shí)各項(xiàng)檢查和維護(hù)工作計(jì)劃,及時(shí)發(fā)現(xiàn)反應(yīng)釜溫度控制問(wèn)題和運(yùn)行問(wèn)題等,采取相應(yīng)的措施加以防范和控制。在具體實(shí)踐中,明確相關(guān)人員的工作職責(zé)和內(nèi)容,促使各項(xiàng)工作有序落實(shí)。
②在運(yùn)行反應(yīng)釜時(shí),必須要嚴(yán)格遵循有關(guān)標(biāo)準(zhǔn),以免發(fā)生超溫或者超壓等問(wèn)題。通過(guò)嚴(yán)格落實(shí)各項(xiàng)要求,強(qiáng)化對(duì)反應(yīng)釜溫度的把控。
③做好日常檢查,避免溫差應(yīng)力以及內(nèi)壓應(yīng)力疊加的發(fā)生,保證設(shè)備運(yùn)行?;どa(chǎn)用的反應(yīng)釜,其運(yùn)行效果和性能直接影響著生產(chǎn)作業(yè)的開(kāi)展,因此必須要做好嚴(yán)格的把控。但對(duì)于油加熱反應(yīng)釜來(lái)說(shuō),結(jié)構(gòu)型式選擇的要點(diǎn)在于是否適應(yīng)加熱介質(zhì)(導(dǎo)熱油)的特性。在日常工作中,積極推廣應(yīng)用模糊PID 控制方法,不斷優(yōu)化和改進(jìn)控制方法。除此之外,做好日常維護(hù)工作,保證反應(yīng)釜處于狀態(tài)運(yùn)行,進(jìn)而確保溫度控制以及生產(chǎn)的效果。