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Technical articles本规范规定了双层不锈钢反应釜(以下简称 "反应釜")的术语定义、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存等内容。适用于以不锈钢为主要材质,采用双层夹套结构,设计压力不大于 35MPa,公称容积为 0.1m³ 至 50m³,用于化工、医药、食品、新材料等领域的反应设备。本规范不适用于具有特殊腐蚀环境或特殊工况要求的专用反应釜。
下列文件对于本规范的应用具有重要意义。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本规范;凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有修改单)适用于本规范。
• GB/T 150.1-2024《压力容器 第 1 部分:通用要求》
• GB/T 3280-2015《不锈钢冷轧钢板和钢带》
• JB/T 4709-2007《钢制压力容器焊接规程》
• HG/T 3648-2011《磁力驱动反应釜》
• TSG R0004《固定式压力容器安全技术监察规程》
• GB/T 25198《搪玻璃反应釜》
• HG/T 21635《不锈钢反应釜》
1. 双层不锈钢反应釜:由内层反应容器与外层夹套组成的不锈钢制承压设备,内层用于容纳反应物料,外层通过介质循环实现加热或冷却功能,具备搅拌、密封、控温等辅助系统的反应设备。
2. 设计压力:在相应设计温度下,用以确定容器壳体厚度的压力,包括液柱静压力等附加载荷。
3. 工作压力:反应釜在正常工作条件下,容器顶部可能达到的最高压力。
4. 卫生级抛光:为满足清洁要求,对釜体内表面进行的机械或电化学抛光处理,使表面粗糙度达到特定等级的工艺。
1. 釜体及主要受压元件应采用符合 GB/T 3280-2015 规定的不锈钢材料,常用牌号包括 304、316L 等,其化学成分和力学性能应符合相应标准要求。
2. 用于医药及食品行业的反应釜,与物料接触部分优先采用 316L 不锈钢,其铬镍钼含量应满足耐腐蚀要求。
3. 焊接材料应与母材匹配,符合 JB/T 4747《承压设备用焊接材料技术条件》规定,并有产品质量证明书。
4. 材料入厂时应进行外观检查和材料标记移植,必要时进行化学成分和力学性能复验。
1. 釜体设计应符合 GB/T 150.1-2024 的计算要求,壁厚应考虑腐蚀裕量(一般不小于 1mm),封头形式可采用椭圆形、碟形或平盖等。
2. 双层夹套应能承受设计压力,夹套进出口接管位置应合理布置,保证介质充分流动。
3. 焊接接头应符合 JB/T 4709-2007 的规定,对接焊缝余高不大于 3mm,角焊缝焊脚高度不小于较薄件厚度。
4. 内表面粗糙度要求:
◦ 医药级设备应达到 Ra0.4μm,采用机械抛光加电化学抛光工艺
◦ 食品级设备应达到 Ra0.8μm,采用机械抛光工艺
◦ 化工级设备应达到 Ra1.6μm,采用常规抛光工艺
1. 搅拌轴与釜体的密封结构可采用机械密封或磁力密封,密封件材料应适应反应介质特性。
1. 设计压力:釜体工作压力一般为 0.1-2.5MPa,夹套设计压力应根据加热 / 冷却介质特性确定,不得超过釜体设计压力的 1.2 倍。
2. 设计温度:-25℃至 200℃,特殊工况可扩展至 - 40℃至 300℃。
3. 控温精度:在工作温度范围内,温度控制偏差应不大于 ±2℃。
4. 搅拌系统:搅拌转速范围 50-500rpm,搅拌轴径向跳动量不大于 0.1mm/m。
5. 密封性能:在设计压力下,泄漏率应不大于 1×10⁻⁴Pa・m³/s。
6. 真空度:如需真空操作,应能达到≤0.095MPa 的真空度要求。
1. 应设置安全阀、压力表、温度计等安全附件,其精度等级和量程应符合 TSG R0004 规定。
2. 防爆等级:在爆炸性环境中使用的反应釜,电气部件防爆等级应不低于 ExdIIBT4。
3. 应配备超压、超温报警装置,当压力或温度超过设定值时能自动报警并采取相应保护措施。
4. 釜体应设置吊耳或起吊装置,其强度应满足设备吊装要求。
1. 水压试验:釜体和夹套应分别进行水压试验,试验压力为设计压力的 1.25 倍,保压 30 分钟无渗漏,无可见变形。
2. 气密性试验:在设计压力下,保压 30 分钟,压力下降值不超过试验压力的 5%。
3. 温度控制精度测试:在额定工作温度下,连续监测 3 小时,记录温度波动值。
4. 搅拌系统测试:在空载和额定负载条件下运行,测量转速偏差和振动烈度,振动速度有效值应不大于 1.12mm/s。
5. 表面粗糙度检测:采用表面粗糙度仪在釜体内表面均匀选取 5 个测点进行检测,取算术平均值。
6. 无损检测:对接焊缝应进行 100% 射线检测或超声检测,检测结果应符合 JB/T 4730 规定的 II 级要求。
1. 出厂检验:每台反应釜应进行出厂检验,检验项目包括外观质量、尺寸偏差、水压试验、气密性试验、运转试验等。
2. 型式检验:在下列情况之一时应进行型式检验:
◦ 新产品第一次投产时
◦ 结构、材料、工艺有重大改变时
◦ 正常生产每 3 年进行一次
◦ 停产 1 年以上恢复生产时
◦ 国家质量监督机构提出型式检验要求时
1. 型式检验项目包括本规范技术要求中的全部项目,抽样数量为每批次 1 台。
2. 检验结果如有不合格项,允许返修后重新检验,若仍不合格则判定该产品不合格。
1. 标志:釜体明显位置应固定产品铭牌,内容包括:
◦ 产品名称、型号规格
◦ 公称容积、设计压力、设计温度
◦ 材质牌号
◦ 制造单位名称及许可证编号
◦ 产品编号、制造日期
◦ 执行标准编号
1. 包装:
◦ 外露加工面应涂防锈油,接口法兰应加装盲板密封
◦ 电气控制柜应单独包装,防雨防潮
◦ 随机技术文件应包括产品合格证、使用说明书、竣工图等,装入防水袋中
1. 运输:
◦ 运输过程中应避免剧烈颠簸和碰撞,设备固定牢固
◦ 露天运输时应有防雨防晒措施
◦ 吊装时应使用专用吊具,严禁撞击釜体
1. 贮存:
◦ 应存放在干燥通风的室内,避免与腐蚀性介质接触
◦ 长期贮存时应定期检查防腐情况,转动部件应定期加注润滑油
◦ 电气部件应防潮防尘,存放环境温度 0-40℃,相对湿度不大于 85%
材料牌号 | 适用环境 | 相对成本 | 主要特性 |
304 | 常规化工、食品 | 1.0 | 耐一般酸碱,综合性能好 |
316L | 制药、海水环境 | 1.3-1.5 | 耐氯离子腐蚀,低温韧性佳 |
321 | 高温环境 | 1.1-1.2 | 抗晶间腐蚀,高温强度好 |
2205 | 强腐蚀环境 | 1.6-1.8 | 耐点蚀,高强度 |
行业 | 特殊要求 |
医药 | 符合 GMP 要求,内表面电解抛光,设计 |
食品 | 符合 FSSC22000,易清洁结构,材料可追溯 |
化工 | 防爆设计,耐腐蚀涂层,泄漏检测装置 |