【文章內(nèi)容簡介】 序必須指令專人完成 ③ 壓料工序結(jié)束后必須復(fù)核 VC 液面，嚴禁未經(jīng) 復(fù)核進行入料操作，確保計量準(zhǔn)確，并保證配料無誤 3）釜內(nèi)入料操作 ① 當(dāng)開車前準(zhǔn)備工作完成后，具備入料條件方可入料。 ② 打開釜上送料管，總閥，平衡閥，關(guān)閉管。 ③ 打開冷卻水旁通管閥，使夾套充滿水后關(guān)閉旁通閥。 ④ 入完 VC 后，即打開夾套放水閥，待放閉后，升溫。 ⑤ 料進入情況要向詳細記錄并簽字。 4）聚合釜控制操作 ① 入料完畢后，應(yīng)嚴格檢查液面，電流并確認全部閥門無誤，逐漸打開升溫水面閥門進行升溫。 ② 升至控制溫度差 4 時，立即關(guān)閉升溫閥和夾套送水閥，打開冷卻水旁通閥。 ③ 反應(yīng)溫度穩(wěn)定后，可用儀表進 行自動控制。 5）出料操作 ① 當(dāng)聚合反應(yīng)終止前，打開終止劑加入閥，向釜內(nèi)通入規(guī)定的終止劑量，反應(yīng)完畢，待釜內(nèi)壓力降至出料壓力時，方可出料。 ② 出料時，用銅棒敲擊出料管，判斷出料情況。 ③ 待釜內(nèi)壓力下降低于二次加壓管壓力時，打開二次加壓管和釜上總閥。 ④ 出料完畢，停止攪拌，啟動高壓水閥，用高壓水沖刷釜壁后，進行二次出料。 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 11 ⑤ 二次出料后，立即關(guān)閉水閥和停止高壓泵，關(guān)閉釜下出料閥，并通知堿處理崗位，出料完畢。 6)崗位安全要求 ① 嚴格遵守車間安全技術(shù)規(guī)程和操作法的各項規(guī)定，操作人員須經(jīng)三級安全教育考核 合格。 ② 嚴禁任何違反設(shè)備操作法的范圍內(nèi)進行超壓操作，設(shè)備帶壓，嚴格拆裝及零部件。轉(zhuǎn)動部件在運轉(zhuǎn)情況下嚴格檢修。 ③ 設(shè)備運轉(zhuǎn)過程中，必須按操作法規(guī)定的時間嚴格記錄和巡回檢查。 ④ 凡人員進設(shè)備必須進行 VC和含量分析，合格后方可進入。 ⑤ 清釜操作應(yīng)嚴格按清釜操作法規(guī)定的安全技術(shù)內(nèi)容執(zhí)行。 ⑥ 嚴禁在廠房內(nèi)用鐵器敲打和穿釘子鞋及攜帶引火物進入崗位。 ⑦ 3m 以上高度作必須系好安全帶。 ⑧ 事故性大量排放 VC 時，必須有人看好路口，嚴禁行人通行，并消除任何火源。各公用系統(tǒng)總閥不經(jīng)調(diào)度，工段長允許嚴禁私自開關(guān)。 ⑨ 緊急情況需緊急處理時，須先行處理時后詳細向工段報告處理事后原因及其經(jīng)過。 ⑩ 禁止將過氧化物引發(fā)劑與堿類，其他氧化物混放在一起，引發(fā)劑在操作現(xiàn)場不準(zhǔn)超過 10 分鐘，用后立即將包裝物送回室內(nèi)。非操作法規(guī)定的操作，必須經(jīng)技術(shù)人員或車間調(diào)度，車間主任批準(zhǔn)和執(zhí)行。 7) 維修注意事項 ① 檢修周期 大修 36 日；中修 12 日。 ② 檢修內(nèi)容 中修 : a 檢查修理設(shè)備支撐結(jié)構(gòu)，更換密封墊圈。 b 檢查，補充，緊固各部位的螺栓。 c 安全閥檢修，定壓。 d 清理釜壁，檢查釜壁腐蝕情況，測量壁厚。 e 做氣密性試驗或按規(guī) 定做水壓試驗。 聚氯乙烯反應(yīng)釜 12 大修 大修除包括中修內(nèi)容外，還包括： a 全部拆除，檢查，修理或更換攪拌器，傳動裝置，機械密封等零部件。 b 釜設(shè)備的整體清理，檢查，測量壁厚。 c 檢查釜設(shè)備基礎(chǔ)又無裂痕，下沉。 d 檢查，找正釜體的垂直度，緊固地腳螺栓。 e 釜設(shè)備除銹，刷漆，保溫。 8．釜設(shè)備的驗收 a 檢查各附件是否安裝齊全。 b 必須有完整的檢查，鑒定和檢修紀錄。 c 人孔封閉前檢查內(nèi)部結(jié)構(gòu)的檢修質(zhì)量。 d 水壓試驗和氣密性試驗記錄。 e 安全法的額定壓按照 HGJ107279《管道，閥門維護檢修規(guī)程》的規(guī)定進行。 f 驗收應(yīng)有廠油關(guān)部門組織檢修單位和使用單位一起進行全面檢修，符合質(zhì)量要求后，辦理驗收和移交手續(xù)。 8）設(shè)備存在的問題 ① 存在的問題：粘壁的危害，特別是對傳熱系數(shù)和產(chǎn)品質(zhì)量的影響相當(dāng)嚴重，它是 PVC 生產(chǎn)中的難題。 ② 改進意見： a 再加工能力許可下，應(yīng)使釜壁面愈光華愈好，同時也兼顧拋光工作量和勞動條件優(yōu)劣。 b 再有條件的情況下，是用涂壁液清洗釜壁。 c 就粘壁問題而言，塘玻釜有較大優(yōu)越性，不存在粘壁問題，但這種釜制造，維修困難。 附錄：參考文獻 1．《聚氯乙烯生產(chǎn)原理》鄧云祥等編，科學(xué)出版社， 1982 年。 2．《聚氯乙烯生產(chǎn)問答》鄧石子等編，化學(xué)工業(yè)出版社， 1986 年。 3．《化工設(shè)備機構(gòu)圖冊》上?？茖W(xué)技術(shù)出版社， 1979 年。 4．《機械設(shè)計手冊中冊第二版》化學(xué)工業(yè)出版社， 1985 年。 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 13 5 《最新壓力容器規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)匯編》上?；ぴO(shè)計院， 1984 年。 6．《鋼制石油化工壓力容器設(shè)計規(guī)范》第一版，全國壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計委員會編， 1985 年。 . 原始數(shù)據(jù) 已知： 1）產(chǎn)品型號 SG6型疏松型樹脂 2）反應(yīng)壓力 3）設(shè)計壓力 4）反應(yīng)溫度 51℃177。 ℃ 5）水油比 ： 1(質(zhì)量比 ) 6）引發(fā)劑用量 %VC 7）分散劑用量 % 8）聚合時間 11 小時 9）輔助時間 3小時 10）單體 VC純度 % 11）聚合率 98% 12）釜內(nèi)裝料系數(shù) 13）回收率 98% 14）熱負荷指數(shù) R=2 15）熱水進口溫度 90℃ 16）熱水出口溫度 80℃ 17）進料口溫度 20℃ 18）冷卻水進口溫度 28℃ 19）冷卻水出口溫度 32℃ 20）聚合熱 21）水垢及 粘釜物厚度 δ VC= δ水 = 22）攪拌熱 Q 攪 =20%N 軸功率 23）全年工作時間 330 天 計 8000 小時 聚氯乙烯反應(yīng)釜 14 第二章 釜體的機械設(shè)計及校核 . 釜體的機械設(shè)計及其校核 . 長徑比的選擇 由于一般反應(yīng)釜長徑比 12，所以選取該釜的長徑比 H/D=。因為設(shè)備容積 V與操作容積 V0 有如下關(guān)系 V0=?v （ ） 所以 V=（ ） 圓整到 16m3 由 V及選定的長徑比估算筒內(nèi)徑 V=π R2Hi= D3/4 （ ） 所以 D=3 ?V = （ ） 圓整 D= H= D= 綜合考慮裝料系數(shù) ， H 取 米。 所以，最后選取長徑比 . 封頭的選擇 壓力容器封頭的種類較多，分為凸形風(fēng)頭，錐殼變徑段，平蓋以及緊縮口等。其中凸形封頭包括半球形封頭，橢圓形封頭，碟形封頭和球冠形封頭。綜合考慮，橢圓形封頭橢球部分經(jīng)線曲率變化平滑連續(xù)，所以英里分布比較均勻，且橢球形封頭深度較半球形封頭小的多，容易沖壓成型，是目前中，低壓容器中應(yīng)用較多的封頭之一。因此，封頭選用標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭。 由《化工設(shè)備機械基礎(chǔ)》選擇封頭（見圖 21） Di=2500mm H=665mm Df= 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 15 . 釜體圓筒的機械設(shè)計 ．選材 根據(jù)該設(shè)備的工作條件：設(shè)計壓力 ，設(shè)計溫度為 90℃。介質(zhì)特性：容器內(nèi)為聚氯乙烯，含有 cl，在酸性介質(zhì)中對 Fe 有腐蝕作用，所以內(nèi)部材料應(yīng)該選用不銹鋼材料，綜合考慮經(jīng)濟性，在條件允許的條件下，盡可能的選用便宜的鋼材。 16MnR 為化工容器普遍用鋼，所以，選用材料為 0Cr18Ni9Ti 與 16MnR 的復(fù)合鋼板。（機械性能見表 21） ．釜體壁厚計算 表 21 材料 σb σs [σ]t(50℃ ) 16MnR 510 345 170 0Cr18Ni9Ti 128 Q235A 375 235 113 已知：材料 16MnR+0Cr18Ni9Ti，設(shè)計壓力 ，釜體直徑 D=，焊封系數(shù) Ф =，雙面焊對接接頭和相當(dāng)與雙面焊的全熔透對接接頭，100%無損探傷 設(shè) 16MnR 厚度在 6— 16mm 之間， [σ ]t=170MPa， σ s=345MPa。0Cr18Ni9Ti [σ ]t=128MPa S= ? ? CpPDt ??? ??2 （ ） C 為壁厚附加量 C=C1+C2=0+1=1mm （ ） S= 7 02 2 5 0 ????? ? mm 圓整取 S=13mm ．應(yīng)力校核 σ t= MpCS CSDp )113(2 )1132 5 0 0()(2 )]([ ??? ?????? ?? （ ） 聚氯乙烯反應(yīng)釜 16 [σ ]tФ =170 =170MPa （ ） σ t[σ ]tФ 滿足要求 ．水壓實驗 1][ ][ ?t?? （ ） 所以 PT== = σT= ? ? )113(2 )( ??? ????? ? e eT DP ? ?MPa （ ） 因為液壓實驗 σT≤ = 345= 所以壁厚取 13mm . 釜體封頭的機械設(shè)計 ．選材 材料和釜體材料一致 ．封頭壁厚的計算 對于標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭形狀系數(shù) K=1 壁厚計算 S= ? ? CPDKPTC ?? ?? （ ） 其中 C=C1+C2=0+1=1mm （ ） 所以 C= 7 02 12 5 0 ?????? ?? mm 圓整取壁厚 13mm （和筒體壁厚相同，可以減少應(yīng)力集中） ．許用應(yīng)力校核 ? ? ? ? MpCSKD CSP t )( )(2 ????? ?? （ ） P=[P] 合格 ．外壓校 核 PT== = （ ） 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 17 令 SO=SC=131=12mm （ ） D0=D+2S=2500+2 13=2526mm （ ） L=Hj(2/3)hi=(2/3) = （ ） L/D0=D0/S0=2526/= 查 GB1501998 中外壓圓筒，管子和球殼厚度計算圖（ 16MnR）取A= 因為 A 落在設(shè)計溫度下材料線的左方 查 E= 105MPa 則許用外壓力 [P]= ? ? ? ? MpD AE e 63 50 ???????? （ ） 合格 . 釜體的開孔補強 根據(jù)國標(biāo)規(guī)定，在圓筒體及凸形封頭（以封頭中心 80%封頭內(nèi)直徑的范圍內(nèi)）上，單個開孔直徑 d≤ 0SDj 時，允許不另行補強。 0SDj = ?? mm （ ） 在釜體封頭上的開孔都超過 ， 而且開孔比較多，所以采用整體補強。圓筒直徑為 2500mm1500mm， 開孔最大直徑 d≤ 31 Di 且 d≤ 1000 開孔最大直徑為 31 2500=。 凸形封頭開孔最大直徑d≤ 21 Di=1250mm。因而在釜體上的開孔 都是允許的，釜體開孔最大為人孔 (人孔直徑設(shè)計為 450mm)，計算出人孔補強作為標(biāo)準(zhǔn)采用整體補強即可，同時也便于加工制造。 人孔屬于組合件，包括承壓零件筒節(jié)，法蘭，法蘭蓋，密封墊圈和緊固件，以及與人孔啟閉有關(guān)的非承壓件。根據(jù)人孔的承壓情況，可將人孔分為常壓和非常壓兩大類。根據(jù)容器的使用條件不同，人孔蓋開啟的頻率也不一樣，因此人孔又可分為快開式和非快開式兩類結(jié)構(gòu)。 聚氯乙烯反應(yīng)釜 18 人孔補強：凸形封頭因開孔削弱的面積 A=d s0，采用的是開孔等面積補強法。按規(guī)定，等面積補強局部的補強金屬面積必須大于等于開孔所減去的殼體截面積。 d=di+2c 其中 c為接管壁厚附加量，接管為 16MnR ， [σ ]t=170MPa c=c1+c2=+0= d=di+2c=450+2 = S0 封頭開孔處計算的壁厚，開孔位于以封頭中心 80%直徑范圍內(nèi) ? ? PDPKS t i 10 ?? ??