根據(jù)現(xiàn)場場地布置，并結(jié)合參考了化工設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)釜尺寸，選取其內(nèi)徑Di1=Φ1800mm,按充裝系數(shù)0.85 計(jì)算， 實(shí)際容積為V=6/0.85=7.05m3。攪拌系統(tǒng)是反應(yīng)釜工作過程中的重要的一部分，直接關(guān)系到物料在反應(yīng)過程中的充分程度和傳熱過程中的均勻程度，對產(chǎn)品的質(zhì)量影響至關(guān)重要。按GB/T25198-2010《壓力容器封頭》選取橢圓形封頭，查其容積V=0.827m3 ， 形狀系數(shù)K=1 。則筒體高度為：h=(7.05-0.827x2)/ (πx0.92)=2.12m。夾套選取Di2=Φ2000mm。通過用戶提供的工況，在參照GB150-1998《鋼制壓力容器》確定釜體內(nèi)設(shè)計(jì)壓力位工作壓力的1.1 倍，即設(shè)計(jì)壓力Pc1 為0.2x1.1=0.22MPa 設(shè)計(jì)溫度依據(jù)夾套選取了t1=164℃，夾套依據(jù)用戶使用過程中的蒸汽的溫度查閱在相應(yīng)溫度下的飽和蒸汽壓為0.6 MPa，故我選取了夾套設(shè)計(jì)壓力為Pc2=0.6MPa，設(shè)計(jì)溫度為t2=164℃,焊接接頭系數(shù)Φ取0.85。

由于用戶單位提供的介質(zhì)具有腐蝕性，通過與用戶溝通介質(zhì)的腐蝕性及對材質(zhì)的焊接性的把握， 選取了釜體結(jié)構(gòu)采用00Cr17Ni14Mo2，厚度負(fù)偏差C2=0.8mm，腐蝕余量C1=0mm。運(yùn)行約22個月,發(fā)現(xiàn)釜體上封頭R過渡區(qū)處及人孔焊縫處出現(xiàn)細(xì)水珠,從人孔向內(nèi)壁觀察,發(fā)現(xiàn)金屬表面失去光澤,表面組織粗糙,上封頭內(nèi)壁發(fā)現(xiàn)有一片凹坑,有的已有豆粒大小。通過查詢GB150-1998《鋼制壓力容器》中材料的設(shè)計(jì)溫度下許用應(yīng)力與其試驗(yàn)溫度許用應(yīng)力通過插值法可以算00Cr17Ni14Mo2 材質(zhì)試驗(yàn)溫度許用應(yīng)力[σ]=118MPa，設(shè)計(jì)溫度許用應(yīng)力 [σ]t=114.48MPa，試驗(yàn)溫度下屈服點(diǎn) σs=177 MPa，夾套采用Q235-B 材質(zhì)，厚度負(fù)偏差C2 =0.8mm，腐蝕余量C1=1mm。其試驗(yàn)溫度許用應(yīng)力 [σ]=113MPa，設(shè)計(jì)溫度許用應(yīng)力[σ]t=110.76 MPa，試驗(yàn)溫度下屈服點(diǎn)σs =235MPa。

反應(yīng)釜生產(chǎn)廠家頂蓋補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)　　

前面的分析設(shè)計(jì)說明, 由于開孔的原因, 應(yīng)力集中非常嚴(yán)重, 導(dǎo)致強(qiáng)度不足, 必須設(shè)法補(bǔ)強(qiáng), 滿足強(qiáng)度要求。針對這種情況，為避免安全事故發(fā)生，就需要根據(jù)化工反應(yīng)釜的作業(yè)環(huán)境與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，通過優(yōu)化改進(jìn)，減少事故問題的發(fā)生，對化工生產(chǎn)安全進(jìn)行保障。從經(jīng)濟(jì)方面考慮, 盡管貼補(bǔ)強(qiáng)圈給制造帶來了一定的難度, 但總體來說貼補(bǔ)強(qiáng)圈比整體補(bǔ)強(qiáng)要經(jīng)濟(jì)。另外, 由于反應(yīng)釜外部所接管線比較多, 特別是頂蓋上面, 所以選擇了在內(nèi)部貼680 mm×8mm的補(bǔ)強(qiáng)圈。無損檢測要求為了確保強(qiáng)度, 保證焊縫質(zhì)量, 無損檢測要特別注意以下內(nèi)容:(1)對局部薄膜應(yīng)力高的部位應(yīng)加強(qiáng)內(nèi)部質(zhì)量的檢測, 一般情況下該部位應(yīng)做超聲波檢測, 但基于材料為不銹鋼, 則用表面探傷代替; (2)對人孔接管與封頭、筒體連接的角焊縫, 應(yīng)做表面無損檢測, 要求制造廠家必須保證全焊透。　　(3)對彎曲應(yīng)力較高的表面, 要求做表面檢測,因材料為不銹鋼, 作滲透檢測。

化工反應(yīng)釜事故樹進(jìn)行與之相對應(yīng)的成功樹構(gòu)建后，即可進(jìn)行徑集結(jié)構(gòu)函數(shù)計(jì)算求出，得到相應(yīng)的徑集, 然后，通過對反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)重要度的計(jì)算分析，在其結(jié)構(gòu)重要度分析中根據(jù)其構(gòu)建的事故樹結(jié)構(gòu)情況，可以通過徑集進(jìn)行判斷分析，后即可進(jìn)行事故樹安全分析，得出相應(yīng)的事故結(jié)果，所構(gòu)建的化工反應(yīng)釜壓力異常升高事故的主要原因包含攪拌效果差、溫度反饋不及時以及反應(yīng)前未將容器內(nèi)清理干凈等，根據(jù)其事故發(fā)生原因，可以通過對反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)的優(yōu)化改進(jìn)，減少其事故問題及原因影響。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)。結(jié)合上述的事故樹安全分析步驟，根據(jù)上述對化工反應(yīng)釜壓力異常升高引起的事故原因分析，在進(jìn)行帶攪拌化工反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)優(yōu)化與改進(jìn)設(shè)計(jì)中，

由于傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的反應(yīng)釜為進(jìn)行清洗裝置配備，多采用人工清洗方式，并且其結(jié)構(gòu)中設(shè)置有一個攪拌裝置，進(jìn)行攪拌的形式較為單一，多以渦輪式、旋漿式以及框式、螺帶式、錨式等為主；此外，在作業(yè)過程中的溫度控制方面，針對化工反應(yīng)釜的溫度控制與信息反饋系統(tǒng)研究應(yīng)用較多，但是在與反應(yīng)點(diǎn)更加接近的溫度信息的讀取上存在較大的局限性，針對這種情況下，結(jié)合上述對化工反應(yīng)釜工作現(xiàn)場壓力異常升高致事故原因的分析，本文專門提出一種能夠更加方便的進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)控制的自洗型化工攪拌反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)。終決定采用如圖1所示的結(jié)構(gòu),使筒體與頂蓋采用焊接連接結(jié)構(gòu),為了方便內(nèi)件的裝卸和檢修,在一側(cè)開了一個426mm×10mm的人孔。