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***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。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。卸料口处安装有密封环和滑动轨道,压紧液压缸推动密封***楔块,将出料仓盖与密封环***压紧。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。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。另一方面,含有Cl-的物料有时还会导致奥氏体不锈钢的应力腐蚀(是金属在拉应力和腐蚀及一定的温度的共同作用下所引起的)。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。
加热反应釜焊接方法
大量研究结果表明, 除氧炔焰焊接法因伴生碳污染焊缝外, 几乎所有的焊接工艺现在均可用于双相不锈钢。目前, 双相不锈钢的焊接方法主要有:①气体保护钨极电弧焊(GTAW), 有时也叫做惰性气体保护钨极(TIG)焊;②气体保护金属极弧焊(GMAW/MIG), 有时称为惰性气体保护金属极弧焊。③ 药芯焊丝电弧焊(FCW);④焊条手工焊(***AW/ 手工焊条电弧焊)等。以上焊接方法都有各自的适用范围, 可根据具体情况选用。(2)从分析结果可看出,孔边各方向的应力、应力分量、应力强度中薄膜应力占有的比重。本反应釜采用的是手工钨极气体保护焊接, 这种焊接方法的质量与母材、焊丝质量及焊接工艺关系极大。一般而言, 希望有焊接工艺过程的母材的相比例中, 奥氏体相略为占优, 以便高温热影响区能够获得较理想的两相比例。