技術(shù)文章
Technical articles本規(guī)范規(guī)定了雙層不銹鋼反應(yīng)釜(以下簡(jiǎn)稱 "反應(yīng)釜")的術(shù)語(yǔ)定義、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸和貯存等內(nèi)容。適用于以不銹鋼為主要材質(zhì),采用雙層夾套結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)壓力不大于 35MPa,公稱容積為 0.1m3 至 50m3,用于化工、醫(yī)藥、食品、新材料等領(lǐng)域的反應(yīng)設(shè)備。本規(guī)范不適用于具有特殊腐蝕環(huán)境或特殊工況要求的專用反應(yīng)釜。
下列文件對(duì)于本規(guī)范的應(yīng)用具有重要意義。凡是注日期的引用文件,僅注日期的版本適用于本規(guī)范;凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有修改單)適用于本規(guī)范。
• GB/T 150.1-2024《壓力容器 第 1 部分:通用要求》
• GB/T 3280-2015《不銹鋼冷軋鋼板和鋼帶》
• JB/T 4709-2007《鋼制壓力容器焊接規(guī)程》
• HG/T 3648-2011《磁力驅(qū)動(dòng)反應(yīng)釜》
• TSG R0004《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》
• GB/T 25198《搪玻璃反應(yīng)釜》
• HG/T 21635《不銹鋼反應(yīng)釜》
1. 雙層不銹鋼反應(yīng)釜:由內(nèi)層反應(yīng)容器與外層夾套組成的不銹鋼制承壓設(shè)備,內(nèi)層用于容納反應(yīng)物料,外層通過(guò)介質(zhì)循環(huán)實(shí)現(xiàn)加熱或冷卻功能,具備攪拌、密封、控溫等輔助系統(tǒng)的反應(yīng)設(shè)備。
2. 設(shè)計(jì)壓力:在相應(yīng)設(shè)計(jì)溫度下,用以確定容器殼體厚度的壓力,包括液柱靜壓力等附加載荷。
3. 工作壓力:反應(yīng)釜在正常工作條件下,容器頂部可能達(dá)到的最高壓力。
4. 衛(wèi)生級(jí)拋光:為滿足清潔要求,對(duì)釜體內(nèi)表面進(jìn)行的機(jī)械或電化學(xué)拋光處理,使表面粗糙度達(dá)到特定等級(jí)的工藝。
1. 釜體及主要受壓元件應(yīng)采用符合 GB/T 3280-2015 規(guī)定的不銹鋼材料,常用牌號(hào)包括 304、316L 等,其化學(xué)成分和力學(xué)性能應(yīng)符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)要求。
2. 用于醫(yī)藥及食品行業(yè)的反應(yīng)釜,與物料接觸部分優(yōu)先采用 316L 不銹鋼,其鉻鎳鉬含量應(yīng)滿足耐腐蝕要求。
3. 焊接材料應(yīng)與母材匹配,符合 JB/T 4747《承壓設(shè)備用焊接材料技術(shù)條件》規(guī)定,并有產(chǎn)品質(zhì)量證明書。
4. 材料入廠時(shí)應(yīng)進(jìn)行外觀檢查和材料標(biāo)記移植,必要時(shí)進(jìn)行化學(xué)成分和力學(xué)性能復(fù)驗(yàn)。
1. 釜體設(shè)計(jì)應(yīng)符合 GB/T 150.1-2024 的計(jì)算要求,壁厚應(yīng)考慮腐蝕裕量(一般不小于 1mm),封頭形式可采用橢圓形、碟形或平蓋等。
2. 雙層夾套應(yīng)能承受設(shè)計(jì)壓力,夾套進(jìn)出口接管位置應(yīng)合理布置,保證介質(zhì)充分流動(dòng)。
3. 焊接接頭應(yīng)符合 JB/T 4709-2007 的規(guī)定,對(duì)接焊縫余高不大于 3mm,角焊縫焊腳高度不小于較薄件厚度。
4. 內(nèi)表面粗糙度要求:
? 醫(yī)藥級(jí)設(shè)備應(yīng)達(dá)到 Ra0.4μm,采用機(jī)械拋光加電化學(xué)拋光工藝
? 食品級(jí)設(shè)備應(yīng)達(dá)到 Ra0.8μm,采用機(jī)械拋光工藝
? 化工級(jí)設(shè)備應(yīng)達(dá)到 Ra1.6μm,采用常規(guī)拋光工藝
1. 攪拌軸與釜體的密封結(jié)構(gòu)可采用機(jī)械密封或磁力密封,密封件材料應(yīng)適應(yīng)反應(yīng)介質(zhì)特性。
1. 設(shè)計(jì)壓力:釜體工作壓力一般為 0.1-2.5MPa,夾套設(shè)計(jì)壓力應(yīng)根據(jù)加熱 / 冷卻介質(zhì)特性確定,不得超過(guò)釜體設(shè)計(jì)壓力的 1.2 倍。
2. 設(shè)計(jì)溫度:-25℃至 200℃,特殊工況可擴(kuò)展至 - 40℃至 300℃。
3. 控溫精度:在工作溫度范圍內(nèi),溫度控制偏差應(yīng)不大于 ±2℃。
4. 攪拌系統(tǒng):攪拌轉(zhuǎn)速范圍 50-500rpm,攪拌軸徑向跳動(dòng)量不大于 0.1mm/m。
5. 密封性能:在設(shè)計(jì)壓力下,泄漏率應(yīng)不大于 1×10??Pa?m3/s。
6. 真空度:如需真空操作,應(yīng)能達(dá)到≤0.095MPa 的真空度要求。
1. 應(yīng)設(shè)置安全閥、壓力表、溫度計(jì)等安全附件,其精度等級(jí)和量程應(yīng)符合 TSG R0004 規(guī)定。
2. 防爆等級(jí):在爆炸性環(huán)境中使用的反應(yīng)釜,電氣部件防爆等級(jí)應(yīng)不低于 ExdIIBT4。
3. 應(yīng)配備超壓、超溫報(bào)警裝置,當(dāng)壓力或溫度超過(guò)設(shè)定值時(shí)能自動(dòng)報(bào)警并采取相應(yīng)保護(hù)措施。
4. 釜體應(yīng)設(shè)置吊耳或起吊裝置,其強(qiáng)度應(yīng)滿足設(shè)備吊裝要求。
1. 水壓試驗(yàn):釜體和夾套應(yīng)分別進(jìn)行水壓試驗(yàn),試驗(yàn)壓力為設(shè)計(jì)壓力的 1.25 倍,保壓 30 分鐘無(wú)滲漏,無(wú)可見變形。
2. 氣密性試驗(yàn):在設(shè)計(jì)壓力下,保壓 30 分鐘,壓力下降值不超過(guò)試驗(yàn)壓力的 5%。
3. 溫度控制精度測(cè)試:在額定工作溫度下,連續(xù)監(jiān)測(cè) 3 小時(shí),記錄溫度波動(dòng)值。
4. 攪拌系統(tǒng)測(cè)試:在空載和額定負(fù)載條件下運(yùn)行,測(cè)量轉(zhuǎn)速偏差和振動(dòng)烈度,振動(dòng)速度有效值應(yīng)不大于 1.12mm/s。
5. 表面粗糙度檢測(cè):采用表面粗糙度儀在釜體內(nèi)表面均勻選取 5 個(gè)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè),取算術(shù)平均值。
6. 無(wú)損檢測(cè):對(duì)接焊縫應(yīng)進(jìn)行 100% 射線檢測(cè)或超聲檢測(cè),檢測(cè)結(jié)果應(yīng)符合 JB/T 4730 規(guī)定的 II 級(jí)要求。
1. 出廠檢驗(yàn):每臺(tái)反應(yīng)釜應(yīng)進(jìn)行出廠檢驗(yàn),檢驗(yàn)項(xiàng)目包括外觀質(zhì)量、尺寸偏差、水壓試驗(yàn)、氣密性試驗(yàn)、運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)等。
2. 型式檢驗(yàn):在下列情況之一時(shí)應(yīng)進(jìn)行型式檢驗(yàn):
? 新產(chǎn)品第一次投產(chǎn)時(shí)
? 結(jié)構(gòu)、材料、工藝有重大改變時(shí)
? 正常生產(chǎn)每 3 年進(jìn)行一次
? 停產(chǎn) 1 年以上恢復(fù)生產(chǎn)時(shí)
? 國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督機(jī)構(gòu)提出型式檢驗(yàn)要求時(shí)
1. 型式檢驗(yàn)項(xiàng)目包括本規(guī)范技術(shù)要求中的全部項(xiàng)目,抽樣數(shù)量為每批次 1 臺(tái)。
2. 檢驗(yàn)結(jié)果如有不合格項(xiàng),允許返修后重新檢驗(yàn),若仍不合格則判定該產(chǎn)品不合格。
1. 標(biāo)志:釜體明顯位置應(yīng)固定產(chǎn)品銘牌,內(nèi)容包括:
? 產(chǎn)品名稱、型號(hào)規(guī)格
? 公稱容積、設(shè)計(jì)壓力、設(shè)計(jì)溫度
? 材質(zhì)牌號(hào)
? 制造單位名稱及許可證編號(hào)
? 產(chǎn)品編號(hào)、制造日期
? 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)
1. 包裝:
? 外露加工面應(yīng)涂防銹油,接口法蘭應(yīng)加裝盲板密封
? 電氣控制柜應(yīng)單獨(dú)包裝,防雨防潮
? 隨機(jī)技術(shù)文件應(yīng)包括產(chǎn)品合格證、使用說(shuō)明書、竣工圖等,裝入防水袋中
1. 運(yùn)輸:
? 運(yùn)輸過(guò)程中應(yīng)避免劇烈顛簸和碰撞,設(shè)備固定牢固
? 露天運(yùn)輸時(shí)應(yīng)有防雨防曬措施
? 吊裝時(shí)應(yīng)使用專用吊具,嚴(yán)禁撞擊釜體
1. 貯存:
? 應(yīng)存放在干燥通風(fēng)的室內(nèi),避免與腐蝕性介質(zhì)接觸
? 長(zhǎng)期貯存時(shí)應(yīng)定期檢查防腐情況,轉(zhuǎn)動(dòng)部件應(yīng)定期加注潤(rùn)滑油
? 電氣部件應(yīng)防潮防塵,存放環(huán)境溫度 0-40℃,相對(duì)濕度不大于 85%
材料牌號(hào) | 適用環(huán)境 | 相對(duì)成本 | 主要特性 |
304 | 常規(guī)化工、食品 | 1.0 | 耐一般酸堿,綜合性能好 |
316L | 制藥、海水環(huán)境 | 1.3-1.5 | 耐氯離子腐蝕,低溫韌性佳 |
321 | 高溫環(huán)境 | 1.1-1.2 | 抗晶間腐蝕,高溫強(qiáng)度好 |
2205 | 強(qiáng)腐蝕環(huán)境 | 1.6-1.8 | 耐點(diǎn)蝕,高強(qiáng)度 |
行業(yè) | 特殊要求 |
醫(yī)藥 | 符合 GMP 要求,內(nèi)表面電解拋光,設(shè)計(jì) |
食品 | 符合 FSSC22000,易清潔結(jié)構(gòu),材料可追溯 |
化工 | 防爆設(shè)計(jì),耐腐蝕涂層,泄漏檢測(cè)裝置 |