实验室不锈钢反应釜顶盖补强设计
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。在45°～90°范围内,随着径向和经向应力快速增加,并达到值,应力强度在此范围内也快速增加,在90°附近,随着这两个应力达到值,应力强度也出现了值,此时环向应力几乎保持不变。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。
造成反应釜腐蚀的根源可归结为一点, 即物料中含有一定量的Cl- , 特别是含有HCl。含有Cl-的物料一方面会使金属发生晶间腐蚀, 这是由于设备在制造过程中焊接及热变形, 温度可升到910 ℃以上, 而奥氏体不锈钢在400 ～ 850 ℃范围缓慢冷却时, 在晶界上有高铬的碳化物Cr23C6 析出, 因此就出现了贫铬区, 含铬低于11%的不锈钢在腐蚀的溶液(含Cl-溶液)中是不抗腐蚀的。从安全出发,对反应釜及管路系统要注意密封,采用耐油、耐压、耐高温的材料,防止热油泄漏。从表面深入到内部, 使金属失去了强度。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)。
从反应釜控制的实际来说，其具有非线性和延迟性特点，复杂性很强，增加了温度控制的难度。特性分析如下：
①从化学反应的实际来说，供热系统会产生很多的变化，变化过程极易受外界环境因素的影响，而且化学反应过程变化趋势具有差异性，所以使得反应釜成为非线性系统，温度控制的难度增加。
②化工生产中的反应釜不仅体积大，而且热容量很大，实际运行中随时会产生吸热反应与放热反应，所以进行采集时会增加过程时间。
③反应釜内发生聚合反应时，生产用的化工原料也会发生变化，引发过程与物质变化，产生系列反应，比如吸热反应和放热反应等，生产的复杂性较强。