由于頂蓋所受的內(nèi)壓(0.7 MPa)遠(yuǎn)大于其外壓(0.1 MPa), 所以下面的分析只針對其承受內(nèi)壓的工作狀態(tài)進行分析。能夠以較高的自動化程度完成預(yù)先設(shè)定好的反應(yīng)步驟，對反應(yīng)過程中的溫度、壓力、力學(xué)控制（攪拌、鼓風(fēng)等）、反應(yīng)物/產(chǎn)物濃度等重要參數(shù)進行嚴(yán)格的調(diào)控。頂蓋的理論應(yīng)力分析頂蓋為標(biāo)準(zhǔn)橢圓型封頭, 橢圓型封頭的長軸a=500 mm, 短軸b=250 mm, 封頭的名義厚度按照前面設(shè)計值Sn =16 mm, 按照無力矩理論給出頂蓋的經(jīng)向和環(huán)向應(yīng)力分布曲線可以看出, 在距中心大約425 mm處,環(huán)向應(yīng)力等于0, 該處是環(huán)向應(yīng)力由拉應(yīng)力改變?yōu)閴簯?yīng)力的交界處, 而頂蓋開人孔位置正經(jīng)此處。以上應(yīng)力狀況是針對不開孔的封頭的。對此處曲率變化較大部位進行開孔, 必使應(yīng)力復(fù)雜化。為此對按常規(guī)設(shè)計得出的頂蓋的壁厚提出了質(zhì)疑。

反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)型式的確定木材工業(yè)用合成樹脂的制造過程對反應(yīng)狀態(tài)的要求并不很嚴(yán)格, 反應(yīng)物粘度也不高, 因此對反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)、攪拌器型式以及傳熱面布置的適應(yīng)性較強。在實際應(yīng)用中，減速器試車的過程中，溫升若高于標(biāo)準(zhǔn)，很有可能是因為軸彎曲變形或者軸承磨損、軸承松動等。早期普遍采用錨式攪拌的搪玻璃反應(yīng)釜; 近來隨著反應(yīng)釜容積的增大, 夾套傳熱、內(nèi)蛇管冷卻、復(fù)合式攪拌的不銹鋼反應(yīng)釜, 以及板殼式內(nèi)置加熱、冷卻器, 推進式攪拌的不銹鋼反應(yīng)釜也得到廣泛采用?！@些結(jié)構(gòu)不一, 攪拌型式各異的反應(yīng)釜均能生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品;

但對于油加熱反應(yīng)釜來說, 結(jié)構(gòu)型式選擇的要點在于是否適應(yīng)加熱介質(zhì)(導(dǎo)熱油) 的特性。一個多月的工業(yè)試驗表明,G200植物膠反應(yīng)釜操作方便、使用安全可靠,達到了工藝設(shè)計的各項要求,完全滿足生產(chǎn)的需要。比如說, 內(nèi)置式板殼加熱器換熱效果好, 且反應(yīng)釜筒體所承受外壓大為降低( 如不需減壓脫水, 則不承受外壓), 筒體壁厚可以減小, 耗材少, 造價低, 對于以蒸汽加熱的大型反應(yīng)釜無疑是有其優(yōu)越性的; 但用于油加熱反應(yīng)釜, 加熱器內(nèi)置就有一定的風(fēng)險, 而且板殼式加熱器的焊接有一定難度, 因此這種結(jié)構(gòu)是不適用的。另外, 熱油溫度較高,材料以不銹鋼為宜。經(jīng)綜合考慮, 我們選用了夾套加熱、內(nèi)置蛇管冷卻、復(fù)合式攪拌的結(jié)構(gòu)型式。

化工反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)優(yōu)化與改進設(shè)計的思路分析根據(jù)上述對化工反應(yīng)釜生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境及其結(jié)構(gòu)優(yōu)化改進必要性的分析可以看出，在實際作業(yè)中，由于化工反應(yīng)釜的運行作業(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)險較高，對化工生產(chǎn)安全也存在較大不利影響。它是融合了反應(yīng)容器，反應(yīng)條件控制系統(tǒng)，原料進料、產(chǎn)品導(dǎo)出系統(tǒng)的一類生產(chǎn)或?qū)嶒炂餍怠榇?，本文以帶攪拌化工反?yīng)釜為例，結(jié)合其工作情況，運用事故樹安全分析法，針對化工反應(yīng)釜反應(yīng)過程中的壓力異常升高問題及原因，對其結(jié)構(gòu)進行評價，并通過優(yōu)化改進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)釜工作運行的實際情況，以其反應(yīng)過程中壓力異常升高事故情況為例，在進行事故原因及邏輯關(guān)系分析后.

造成反應(yīng)釜腐蝕的根源可歸結(jié)為一點, 即物料中含有一定量的Cl- , 特別是含有HCl。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。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, 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, 使金屬失去了強度。另一方面, 含有Cl -的物料有時還會導(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)。