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。

化工反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)優(yōu)化與改進(jìn)設(shè)計(jì)的思路分析根據(jù)上述對化工反應(yīng)釜生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境及其結(jié)構(gòu)優(yōu)化改進(jìn)必要性的分析可以看出，在實(shí)際作業(yè)中，由于化工反應(yīng)釜的運(yùn)行作業(yè)環(huán)境較為復(fù)雜，再加上在反應(yīng)釜內(nèi)部參與反應(yīng)的物質(zhì)及原料屬性較為特殊，危險(xiǎn)性較高等多種因素影響，導(dǎo)致其作業(yè)安全隱患與事故發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)較高，對化工生產(chǎn)安全也存在較大不利影響。為此，本文以帶攪拌化工反應(yīng)釜為例，結(jié)合其工作情況，運(yùn)用事故樹安全分析法，針對化工反應(yīng)釜反應(yīng)過程中的壓力異常升高問題及原因，對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行評價(jià)，并通過優(yōu)化改進(jìn)減少其不安全因素及隱患的存在。如下圖1所示，即為根據(jù)化工反應(yīng)釜工作運(yùn)行的實(shí)際情況，以其反應(yīng)過程中壓力異常升高事故情況為例，在進(jìn)行事故原因及邏輯關(guān)系分析后.

從反應(yīng)釜控制的實(shí)際來說，其具有非線性和延遲性特點(diǎn)，復(fù)雜性很強(qiáng)，增加了溫度控制的難度。特性分析如下：

①從化學(xué)反應(yīng)的實(shí)際來說，供熱系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生很多的變化，變化過程極易受外界環(huán)境因素的影響，而且化學(xué)反應(yīng)過程變化趨勢具有差異性，所以使得反應(yīng)釜成為非線性系統(tǒng)，溫度控制的難度增加。

②化工生產(chǎn)中的反應(yīng)釜不僅體積大，而且熱容量很大，實(shí)際運(yùn)行中隨時(shí)會(huì)產(chǎn)生吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)，所以進(jìn)行采集時(shí)會(huì)增加過程時(shí)間。

③反應(yīng)釜內(nèi)發(fā)生聚合反應(yīng)時(shí)，生產(chǎn)用的化工原料也會(huì)發(fā)生變化，引發(fā)過程與物質(zhì)變化，產(chǎn)生系列反應(yīng)，比如吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)等，生產(chǎn)的復(fù)雜性較強(qiáng)。