反应釜过热变形失效原因分析及处理

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1、为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。反应釜过热变形失效原因分析及处理　　摘要：反应釜作为现代工业生产中重要的生产设备，在运行过程中难免地会出现一些问题，影响了生产安全性。为此，本文结合实际案例，对某化工企业1台反应釜筒体下部出现过热变形、壁厚减薄等现象进行检验，从材料、介质以及加热方式因素等方面入手，对其失效原因进行了分析，并提出了相关的处理措施。　　关键词：反应釜；检验；失

2、效分析；处理　　引言　　反应釜是工业生产中用作化学反应的容器，通常根据不同的工艺条件需求进行容器的结构设计与参数配置，实现工艺要求的加热、蒸发、冷却及低高速的混配功能。由于反应釜长期处于高温高压的工况下，在使用过程中往往会出现过热变形、壁厚减薄、材料性能劣化等现象，倘若不及时解决，将会严重威胁着压力容器的安全使用，甚至有可能造成非常严重的后果。因此，使用反应釜时应要加强检验、使用等管理，避免发生安全事故。　　1.实际案例　　设备概况　　某化工企业1台“改质沥青反应釜”进行了定期检验。该台压力容器于XX年10月开始投

3、用。该釜结构如图1所示，相关数据见表1。为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。　　由于该容器为直接受火焰加热容器，容器下封头局部和整个筒体被保温墙体所包围。整个釜体的安装穿越2层工作平台，燃烧室

4、安置在第二层平台上，在顶层工作平台上有上封头、人孔、安全附件及搅拌设施。该釜加热使用的燃烧介质为经过简单净化后的焦炉煤气，可燃成分主要为CH4，H2，CO等，火焰温度达到980℃、烟室烟道温度达到700℃、介质温度390℃，每天24h运行。每次持续一个半月，加热过程中，在容器内顶部产生的气态闪蒸油为易燃易爆介质且含有H2S成分，搅拌机转速3r/min。原设计每天处理原料200t，�F每天处理400t。使用中容器内壁有局部结焦现象，厚度可达30mm，每一个半月停机后采用机械方法进行内部除焦。　　检验结果　　通过检验，

5、发现存在以下问题：　　内外部宏观检验中，有两处变形部位：①在距下封头与筒体连接的环焊缝1600mm长度范围内的筒体上，存在弧长约1700mm的大面积环向带状过热变形区，面积约，变形部位最大深度约50mm、最小壁厚。此处筒体外壁正对燃烧室；②在Ⅰ号变形区对面距下封头与筒体连接的环焊缝1600～2650mm范围内，筒体上存在弧长约1050mm的大面积环向带状过热变形区，面积约变形部位最大深度约30mm、最小壁厚。此处外壁正是高温烟气第一个转向部位。为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运

6、用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。　　硬度检验中，检验其硬度值为内壁HB139、外壁HB184。Ⅰ号变形区域最深处进行硬度检测分别为内壁HB324、外壁HB433；Ⅱ号变形区内壁HB320、外壁HB398。经对比表明变形区域硬度值明显偏高。　　金相检查中，发现晶

7、界出现烧熔组织结构，符合金属过烧组织特征，材料性能严重劣化。　　最小壁厚，远远小于30mm的设计壁厚。强度校核后，剩余壁厚已不满足安全运行的要求。　　2.原因分析　　材料因素　　15CrMoR属于一种中温抗氢钢，热处理常采用正火+回火，在550℃以下时，具有较高的持久强度，但在长时间的恒温、恒应力作用下会缓慢产生塑性变形的蠕变现象。不同材料出现蠕变的温度是不同的。合金钢当温度超过350～400℃时出现蠕变。一般来说，金属只有当温度超过～时才会出现较为明显的蠕变。从表1可见该釜长期在300～400℃温度下运行，蠕变因

8、素对变形失效影响较大。　　介质因素为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进