2021年8月29日
低压反应釜失稳原因分析及整改措施
1、前言
2012年7月的一天，我们接到油田一化工厂的通报，报告说他们那里4台并排摆放的反应釜在使用过程中，发生不同程度的筒壁内陷，不敢再用，厂方请求我们对设备进行鉴定检验，确认该设备是否还能继续使用， 并分析事故原因，避免该事故的再次发生。
二、事故概述
1、反应釜的主要参数和设计依据
该反应釜为立式结构， 圈座支撑。介质为混合液体物料，工作压力 ≤ 0.01MPa， 工作温度≤ 100度，材质为Q235-A，制造日期1989年2月。反应釜内径2600mm ，高度为6500mm 。
2、事故经过
现场我们对4台设备的缺陷位置进行了检测测量，4台设备都有不同程度的凹陷变形， 其中的一台变形量为400×380×52mm，薄处仅为3mm，已不能再使用。该批设备正常的生产工艺过程是：混合物料放入反应釜后， 物料在反应釜内反应，为防止物料在反应过程中升压升温，在生产过程中， 边反应边进行釜外壁喷淋冷却水冷却。反应完成后，釜底排料。一个生产周期完成后，需对反应釜进行清洗消毒，具体的做法就是将蒸汽通入反应釜内，控制蒸汽压力不超过0.01MPa，关闭所有阀门，杀菌十分钟后，排出蒸汽冷凝水，反应釜自然冷却后待用。操作人员在操作过程中，误操作，在消毒过程中，将喷淋冷却水阀门打开，致使反应釜内壁大面积内凹，使得该批设备部分报废。
三、失稳原因分析
在正常使用情况下，反应釜处于常压状况。根据GB150—89《钢制压力容器》设计标准，按正常情况下，采用6mmQ235-A钢板制做，完全满足强度要求。
此次釜体失稳是由于误操作造成的，釜外壁喷淋冷却水，使得釜内蒸汽迅速冷却。压力急速下降，在很短的时间内釜内形成真空，釜体承受外压。而此时釜体的临界外压根据计算可知在0．036MPa。如果是真空容器，其设计外压按0.1MPa计，而此时的设计外压大于釜体临界外压很多， 因此，釜体承受不了形成真空时的外压，从而失稳。临界外压计算：
罐体简体名义厚度S=6mm
厚度附加量C=C1+c2=2．5mm
C1一钢板厚度负偏差0．5mm
C2一钢板腐蚀余量2mm
筒体有效厚度s1=s—C=3.5mm
罐体筒体外径D=D1+2S=2612mm
D1一简体内径2600nun
筒体计算长度L=H+1／3h1 =6592mm
H一一筒体高度H=6500mm
h1一由(JB／T4737—95)查表的h1=275mm
系数L／D=6592／2612=2．5
系数D／s．=2612／3．5=746
系数A查参考文献h-0.00017
系数B查参考文献B=27
许用外压[P]=B／D／S．=0.036MPa
四、整改措施
为保证设备安全运行，我们根据现场的实际情况和查资料计算得知，可采取如下整改措施：
1、除一台不能修理报废外，其他3台设备可按设备筒体形状做一模板，采取局部加热的方式进行顶复，使其凹陷处进行复位；
2、加强职工队伍建设，定期对职工进行考核评比，择优上岗，加强管理，严禁误操作；
3、采用自动连锁装置，在人工误操作的情况下，设备不动作，避免人工操作的失误；
4、增设加强圈，缩短筒体计算长度，增加容器刚度。经计算，像这种尺寸的反应釜， 需增设沿外壁一周的整体加强圈两个，均匀安置。
五、结束语以上整改措施投资少，，厂方根据我们提的建议，对其他几台反应釜进行了修理、改造，通过这些措施的实施，设备运行良好，类似事故未再发生。
2012年7月的一天，我们接到油田一化工厂的通报，报告说他们那里4台并排摆放的反应釜在使用过程中，发生不同程度的筒壁内陷，不敢再用，厂方请求我们对设备进行鉴定检验，确认该设备是否还能继续使用， 并分析事故原因，避免该事故的再次发生。
二、事故概述
1、反应釜的主要参数和设计依据
该反应釜为立式结构， 圈座支撑。介质为混合液体物料，工作压力 ≤ 0.01MPa， 工作温度≤ 100度，材质为Q235-A，制造日期1989年2月。反应釜内径2600mm ，高度为6500mm 。
2、事故经过
现场我们对4台设备的缺陷位置进行了检测测量，4台设备都有不同程度的凹陷变形， 其中的一台变形量为400×380×52mm，薄处仅为3mm，已不能再使用。该批设备正常的生产工艺过程是：混合物料放入反应釜后， 物料在反应釜内反应，为防止物料在反应过程中升压升温，在生产过程中， 边反应边进行釜外壁喷淋冷却水冷却。反应完成后，釜底排料。一个生产周期完成后，需对反应釜进行清洗消毒，具体的做法就是将蒸汽通入反应釜内，控制蒸汽压力不超过0.01MPa，关闭所有阀门，杀菌十分钟后，排出蒸汽冷凝水，反应釜自然冷却后待用。操作人员在操作过程中，误操作，在消毒过程中，将喷淋冷却水阀门打开，致使反应釜内壁大面积内凹，使得该批设备部分报废。
三、失稳原因分析
在正常使用情况下，反应釜处于常压状况。根据GB150—89《钢制压力容器》设计标准，按正常情况下，采用6mmQ235-A钢板制做，完全满足强度要求。
此次釜体失稳是由于误操作造成的，釜外壁喷淋冷却水，使得釜内蒸汽迅速冷却。压力急速下降，在很短的时间内釜内形成真空，釜体承受外压。而此时釜体的临界外压根据计算可知在0．036MPa。如果是真空容器，其设计外压按0.1MPa计，而此时的设计外压大于釜体临界外压很多， 因此，釜体承受不了形成真空时的外压，从而失稳。临界外压计算：
罐体简体名义厚度S=6mm
厚度附加量C=C1+c2=2．5mm
C1一钢板厚度负偏差0．5mm
C2一钢板腐蚀余量2mm
筒体有效厚度s1=s—C=3.5mm
罐体筒体外径D=D1+2S=2612mm
D1一简体内径2600nun
筒体计算长度L=H+1／3h1 =6592mm
H一一筒体高度H=6500mm
h1一由(JB／T4737—95)查表的h1=275mm
系数L／D=6592／2612=2．5
系数D／s．=2612／3．5=746
系数A查参考文献h-0.00017
系数B查参考文献B=27
许用外压[P]=B／D／S．=0.036MPa
四、整改措施
为保证设备安全运行，我们根据现场的实际情况和查资料计算得知，可采取如下整改措施：
1、除一台不能修理报废外，其他3台设备可按设备筒体形状做一模板，采取局部加热的方式进行顶复，使其凹陷处进行复位；
2、加强职工队伍建设，定期对职工进行考核评比，择优上岗，加强管理，严禁误操作；
3、采用自动连锁装置，在人工误操作的情况下，设备不动作，避免人工操作的失误；
4、增设加强圈，缩短筒体计算长度，增加容器刚度。经计算，像这种尺寸的反应釜， 需增设沿外壁一周的整体加强圈两个，均匀安置。
五、结束语以上整改措施投资少，，厂方根据我们提的建议，对其他几台反应釜进行了修理、改造，通过这些措施的实施，设备运行良好，类似事故未再发生。