不銹鋼反應(yīng)釜具有耐高溫、耐腐蝕、生產(chǎn)能力強，使用周期長等優(yōu)點，廣泛用于石油、化工、橡膠、、染料、、食品等用來完成硫化、硝化、氫化、烴化、聚合、縮合等工藝過程的壓力容器。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。它是融合了反應(yīng)容器，反應(yīng)條件控制系統(tǒng)，原料進(jìn)料、產(chǎn)品導(dǎo)出系統(tǒng)的一類生產(chǎn)或?qū)嶒炂餍?。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(jìn)行嚴(yán)格的調(diào)控。

此次設(shè)計的不銹鋼反應(yīng)釜是為一萬噸有機顏料車間設(shè)備改進(jìn)與更新及工藝優(yōu)化過程使用的。用戶在使用過程中的基本的操作參數(shù)為：釜內(nèi)工作壓力：0.2MPa，工作溫度：120℃。另一方面從經(jīng)濟的角度考慮,所使用的材料為0Cr18Ni9奧氏體不銹鋼,價格昂貴,如果增加一對容器蘭(約1萬元),則提高了容器的制造成本。夾套工作壓力：0.60MPa，工作溫度：164℃，介質(zhì)為蒸汽。我為其設(shè)計的基本構(gòu)造為全封閉式結(jié)構(gòu)包括釜體（上下標(biāo)準(zhǔn)壓力容器橢圓封頭、筒體構(gòu)成）、夾套、攪拌器、傳動裝置、軸封裝置、支承等結(jié)構(gòu)。

反應(yīng)釜的頂蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計從安全的角度考慮, 如果把頂蓋與筒體相連接的部位設(shè)計成法蘭螺栓連接, 因其密封面大, 工作溫度高, 介質(zhì)具有腐蝕性, 密封難以保證, 會造成安全隱患;另一方面從經(jīng)濟的角度考慮, 所使用的材料為0Cr18Ni9奧氏體不銹鋼, 價格昂貴, 如果增加一對容器蘭(約1 萬元), 則提高了容器的制造成本。8mm,材料的許用應(yīng)力為130MPa,按GB150—1998《鋼制壓力容器》設(shè)計出頂蓋的厚度約為5mm。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426 mm×10 mm的人孔?！∮捎谌丝椎闹睆捷^大, 頂蓋直徑相對較小, 且其上還開有其他接管, 開人孔時, 必須同時跨頂蓋和筒體, 這對壓力容器設(shè)計產(chǎn)生了新的問題———頂蓋的強度設(shè)計如何解決。

本文針對化工反應(yīng)釜作業(yè)中壓力異常升高引起的事故原因，從事故樹安全分析理論出發(fā)，對其結(jié)構(gòu)的優(yōu)化改進(jìn)及有關(guān)內(nèi)容進(jìn)行研究，以確保其進(jìn)行化工生產(chǎn)作業(yè)的安全性。反應(yīng)釜在化工、制藥等多行業(yè)領(lǐng)域中都有較為普遍的應(yīng)用，由于其作業(yè)中存在較為復(fù)雜的固液多相混合情況，容易生成較多的熱傳遞效應(yīng)，一旦混合效果不理想就會導(dǎo)致多種問題發(fā)生，造成各種不安全事故。開孔邊緣沿接管環(huán)向各向總應(yīng)力及應(yīng)力強度的變化情況可以看出:1)內(nèi)外壁相貫線應(yīng)力強度沿橫坐標(biāo)的變化趨勢基本相似,且內(nèi)部相貫線的應(yīng)力強度值要比外部的大得多,應(yīng)力強度值大約在接管環(huán)向90°附近(該位置為封頭沒有開孔時環(huán)向應(yīng)力為零的位置)。因此，針對反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)設(shè)計現(xiàn)狀，進(jìn)行優(yōu)化與改進(jìn)研究，具有十分突出的必要性。下文將以化工反應(yīng)釜為例，根據(jù)其作業(yè)中壓力異常升高導(dǎo)致發(fā)生的原因，從事故樹安全分析理論出發(fā)，對其反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)的優(yōu)化改進(jìn)進(jìn)行研究，以確保其進(jìn)行化工生產(chǎn)應(yīng)用的安全性。