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低壓反應(yīng)釜失穩(wěn)原因分析及整改措施

來源: 時(shí)間:2019-08-05 10:01:03 瀏覽次數(shù):

低壓反應(yīng)釜失穩(wěn)原因分析及整改措施
1、前言
2012年7月的一天,我們接到油田一化工廠的通報(bào),報(bào)告說他們那里4臺并排擺放的反應(yīng)釜在使用過程中,發(fā)生不同程度的筒壁內(nèi)陷,不敢再用,廠方請求我們對設(shè)備進(jìn)行鑒定檢驗(yàn),確認(rèn)該設(shè)備是否還能繼續(xù)使用, 并分析事故原因,避免該事故的再次發(fā)生。
二、事故概述
1、反應(yīng)釜的主要參數(shù)和設(shè)計(jì)依據(jù)
該反應(yīng)釜為立式結(jié)構(gòu), 圈座支撐。介質(zhì)為混合液體物料,工作壓力 ≤ 0.01MPa, 工作溫度≤ 100度,材質(zhì)為Q235-A,制造日期1989年2月。反應(yīng)釜內(nèi)徑2600mm ,高度為6500mm 。
2、事故經(jīng)過
現(xiàn)場我們對4臺設(shè)備的缺陷位置進(jìn)行了檢測測量,4臺設(shè)備都有不同程度的凹陷變形, 其中的一臺變形量為400×380×52mm,薄處僅為3mm,已不能再使用。該批設(shè)備正常的生產(chǎn)工藝過程是:混合物料放入反應(yīng)釜后, 物料在反應(yīng)釜內(nèi)反應(yīng),為防止物料在反應(yīng)過程中升壓升溫,在生產(chǎn)過程中, 邊反應(yīng)邊進(jìn)行釜外壁噴淋冷卻水冷卻。反應(yīng)完成后,釜底排料。一個(gè)生產(chǎn)周期完成后,需對反應(yīng)釜進(jìn)行清洗消毒,具體的做法就是將蒸汽通入反應(yīng)釜內(nèi),控制蒸汽壓力不超過0.01MPa,關(guān)閉所有閥門,殺菌十分鐘后,排出蒸汽冷凝水,反應(yīng)釜自然冷卻后待用。操作人員在操作過程中,誤操作,在消毒過程中,將噴淋冷卻水閥門打開,致使反應(yīng)釜內(nèi)壁大面積內(nèi)凹,使得該批設(shè)備部分報(bào)廢。
三、失穩(wěn)原因分析
在正常使用情況下,反應(yīng)釜處于常壓狀況。根據(jù)GB150—89《鋼制壓力容器》設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),按正常情況下,采用6mmQ235-A鋼板制做,完全滿足強(qiáng)度要求。
此次釜體失穩(wěn)是由于誤操作造成的,釜外壁噴淋冷卻水,使得釜內(nèi)蒸汽迅速冷卻。壓力急速下降,在很短的時(shí)間內(nèi)釜內(nèi)形成真空,釜體承受外壓。而此時(shí)釜體的臨界外壓根據(jù)計(jì)算可知在0.036MPa。如果是真空容器,其設(shè)計(jì)外壓按0.1MPa計(jì),而此時(shí)的設(shè)計(jì)外壓大于釜體臨界外壓很多, 因此,釜體承受不了形成真空時(shí)的外壓,從而失穩(wěn)。臨界外壓計(jì)算:
罐體簡體名義厚度S=6mm
厚度附加量C=C1+c2=2.5mm
C1一鋼板厚度負(fù)偏差0.5mm
C2一鋼板腐蝕余量2mm
筒體有效厚度s1=s—C=3.5mm
罐體筒體外徑D=D1+2S=2612mm
D1一簡體內(nèi)徑2600nun
筒體計(jì)算長度L=H+1/3h1 =6592mm
H一一筒體高度H=6500mm
h1一由(JB/T4737—95)查表的h1=275mm
系數(shù)L/D=6592/2612=2.5
系數(shù)D/s.=2612/3.5=746
系數(shù)A查參考文獻(xiàn)h-0.00017
系數(shù)B查參考文獻(xiàn)B=27
許用外壓[P]=B/D/S.=0.036MPa
四、整改措施
為保證設(shè)備安全運(yùn)行,我們根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況和查資料計(jì)算得知,可采取如下整改措施:
1、除一臺不能修理報(bào)廢外,其他3臺設(shè)備可按設(shè)備筒體形狀做一模板,采取局部加熱的方式進(jìn)行頂復(fù),使其凹陷處進(jìn)行復(fù)位;
2、加強(qiáng)職工隊(duì)伍建設(shè),定期對職工進(jìn)行考核評比,擇優(yōu)上崗,加強(qiáng)管理,嚴(yán)禁誤操作;
3、采用自動連鎖裝置,在人工誤操作的情況下,設(shè)備不動作,避免人工操作的失誤;
4、增設(shè)加強(qiáng)圈,縮短筒體計(jì)算長度,增加容器剛度。經(jīng)計(jì)算,像這種尺寸的反應(yīng)釜, 需增設(shè)沿外壁一周的整體加強(qiáng)圈兩個(gè),均勻安置。
五、結(jié)束語以上整改措施投資少,,廠方根據(jù)我們提的建議,對其他幾臺反應(yīng)釜進(jìn)行了修理、改造,通過這些措施的實(shí)施,設(shè)備運(yùn)行良好,類似事故未再發(fā)生。
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