开孔边缘沿接管环向薄膜应力强度、弯曲应力强度加薄膜应力强度及总应力强度的变化情况为了便于强度评定, 确定应力处理线的位置, 图7近似给出内贯线上薄膜应力强度、弯曲应力强度加薄膜应力强度及总应力强度的分布曲线。三种组合曲线的变化趋势是一致的, 薄膜应力强度加弯曲应力强度和总应力强度的分布曲线基本重合。搅拌系统反应釜采用了双螺带式搅拌装置,搅拌,可对物料进行强制循
反应釜实验室
开孔边缘沿接管环向薄膜应力强度、弯曲应力强度加薄膜应力强度及总应力强度的变化情况为了便于强度评定, 确定应力处理线的位置, 图7近似给出内贯线上薄膜应力强度、弯曲应力强度加薄膜应力强度及总应力强度的分布曲线。三种组合曲线的变化趋势是一致的, 薄膜应力强度加弯曲应力强度和总应力强度的分布曲线基本重合。搅拌系统反应釜采用了双螺带式搅拌装置,搅拌,可对物料进行强制循环翻动,保证了物料、充分、均匀地完成反应。这说明确定应力处理线的位置时, 只需确定总应力强度的位置即可。有限元结果强度评定按照JB4732— 95《钢制压力容器———分析设计标准》培训教材, 首先选取了AB, BC两条处理线;在筒体、封头相贯线上应力强度位置处, 又选取了DE处理线，分析设计应力失效机理及强度校核, 并以此为依据对所选应力处理线进行了应力评定, 可以看出所设计的厚度不满足强度要求, 这说明需要补强设计。
反应釜实验室顶盖补强设计
前面的分析设计说明, 由于开孔的原因, 应力集中非常严重, 导致强度不足, 必须设法补强, 满足强度要求。从经济方面考虑, 尽管贴补强圈给制造带来了一定的难度, 但总体来说贴补强圈比整体补强要经济。此外，化工反应釜的容器内部空间与体积较大，而容器口部较小，也会因残留杂质的长时间使用造成在容器内壁堆积，如果得不到及时清理，对其正常化工反应及正常作业使用都会造成不利影响。另外, 由于反应釜外部所接管线比较多, 特别是顶盖上面, 所以选择了在内部贴680 mm×8mm的补强圈。无损检测要求为了确保强度, 保证焊缝质量, 无损检测要特别注意以下内容:(1)对局部薄膜应力高的部位应加强内部质量的检测, 一般情况下该部位应做超声波检测, 但基于材料为不锈钢, 则用表面探伤代替; (2)对人孔接管与封头、筒体连接的角焊缝, 应做表面无损检测, 要求制造厂家必须保证全焊透。 (3)对弯曲应力较高的表面, 要求做表面检测,因材料为不锈钢, 作渗透检测。
原反应釜出现的问题及原因分析 反应釜是生产黄连素的主要设备之一, 原反应釜的釜体采用的材质是普通不锈钢(304);夹套采用的材质是碳钢(Q235-A)。运行约22 个月, 发现釜体上封头R 过渡区处及人孔焊缝处出现细水珠, 从人孔向内壁观察, 发现金属表面失去光泽, 表面组织粗糙, 上封头内壁发现有一片凹坑, 有的已有豆粒大小。筒体一处有一直径为300mm 的鼓疱, 可见此釜已严重腐蚀, 尤其上封头腐蚀严重, 已直接影响投料生产。为此对接管与封头、筒体的连接焊缝的内部质量检测是非常必要的,应补充超声检测的要求,目前对这类焊缝仅作表面检测是不的。腐蚀的初步分析如下:①在长时间高温下易于分解, 生成甲醛和盐酸气CH2Cl2+H2O ※HCHO +HCl。②反应后期有饱和溶液生成,并有晶体析出。③在常温下对金属就有一定的腐蚀作用。
通常情况下, 可能有以下几种材料可选作釜体的材质:①304 不锈钢;②316 L 不锈钢;③钛等, 但通过对这些材料的盐酸腐蚀速率图及以上腐蚀原因分析可知, 普通的奥氏体不锈钢已不在可选的范围了, 而钛又是一种很贵重的金属, 且它与钢之间的焊接技术还不成熟。其实选择就是双相不锈钢2205, 主要有以下两个原因:一是双相不锈钢在抗晶间腐蚀和应力腐蚀方面, 特别是耐氯化物腐蚀的性能优于奥氏体不锈钢。双相不锈钢与奥氏体不锈钢的区别奥氏体不锈钢的焊接问题常常与焊缝金属本身有关,尤其是在全奥氏体或奥氏体占优势的焊缝凝固过程中产生的热裂倾向。试验表明, 在1 %的沸腾盐酸中, 304、316L、钛和2205 的腐蚀速率分别为:材料304, 316, TA, 2205, 腐蚀速率(mm/a)分别为304 ,0.3 , 0.2 , 0.1。可见2205 钢的耐盐酸腐蚀性能明显优于其它三种材质;二是它的价格也不太昂贵。基于304 不锈钢不能保证反应釜长期实际使用的事实, 而双相不锈钢又对含Cl-等介质具有良好的耐蚀性能, 故拟选择2205 双相不锈钢作为反应釜釜体的主要材质。
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