反應(yīng)釜的頂蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(jì)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(huì)造成安全隱患;另一方面從經(jīng)濟(jì)的角度考慮, 所使用的材料為0Cr18Ni9奧氏體不銹鋼, 價(jià)格昂貴, 如果增加一對(duì)容器蘭(約1 萬元), 則提高了容器的制造成本。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(gè)426 mm×10 mm的人孔。 由于人孔的直徑較大, 頂蓋直徑相對(duì)較小, 且其上還開有其他接管, 開人孔時(shí), 必須同時(shí)跨頂蓋和筒體, 這對(duì)壓力容器設(shè)計(jì)產(chǎn)生了新的問題———頂蓋的強(qiáng)度設(shè)計(jì)如何解決。

各種保護(hù)及安全信號(hào)裝置反應(yīng)釜的設(shè)計(jì)充分考慮了設(shè)備運(yùn)行的安全性, 所有與設(shè)備安全有關(guān)、需要保護(hù)的部位均設(shè)置了信號(hào)指示和保護(hù)措施。各信號(hào)指示均安裝于釜體上蓋, 便于操作人員的觀察監(jiān)測(cè)。A27H-10 彈簧微啟式安全閥, 保證釜體反應(yīng)層工作壓力不超過設(shè)定值。801 立式自動(dòng)排氣閥, 用于觀測(cè)釜內(nèi)物料反應(yīng)程度。Y-150 壓力表, 用于觀測(cè)釜內(nèi)物料反應(yīng)壓力。WZP-230 溫度傳感器,用于監(jiān)控釜內(nèi)物料反應(yīng)溫度;溫度表, 用于直接觀測(cè)釜內(nèi)物料反應(yīng)溫度。 釜體反應(yīng)層壁厚的設(shè)計(jì)釜體材料1Cr18Ni9Ti , 釜體材料許用應(yīng)力為[ σ] t =137MPa , 筒體與封頭焊接形式采用雙面焊接、全焊透, 焊接接頭系數(shù)為=0.85 , 腐蝕裕量C2=1.5mm , 采用局部無損檢測(cè), 鋼板厚度負(fù)偏差為C1 =0.5mm , 釜體反應(yīng)層內(nèi)直徑為Di =1100mm ,設(shè)計(jì)壓力為pc =0.5MPa , 則釜體反應(yīng)層計(jì)算壁厚。

雙相不銹鋼反應(yīng)釜的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與其他材料的反應(yīng)釜基本相同, 這里就不在詳述。焊接接頭設(shè)計(jì) 雙相不銹鋼的接頭設(shè)計(jì)必須有助于完全焊透并避免在凝固的焊縫金屬中存在未熔合的母材。切削加工而不采用砂輪打磨坡口, 以使焊接區(qū)厚度或間隙均勻。必須打磨時(shí), 應(yīng)特別注意坡口及其配合的均勻性。為了保證徹底熔化和焊透, 應(yīng)當(dāng)去掉任何打磨毛刺。

一般而言, 能保證焊縫完全焊透且將燒穿的危險(xiǎn)減到, 則設(shè)計(jì)就可以說是合理的。冷熱加工 雖然雙相不銹鋼可以進(jìn)行熱加工, 但其允許的溫度范圍比較窄, 且容易產(chǎn)生碳化物和氮化物的析出, 改變金相組織, 使其耐腐蝕性能大大下降。因此, 雙相不銹鋼在熱加工后, 再進(jìn)行固溶處理。本設(shè)計(jì)采用冷加工工藝, 很多制造實(shí)踐表明:雙相不銹鋼冷作硬化現(xiàn)象明顯, 在工藝過程中應(yīng)盡量減少變形次數(shù), 減少工序量, 且要縮短工序銜接時(shí)間。