La resistencia a la temperatura y la presión del reactor de esmalte afectan directamente su vida útil y la seguridad de la producción química. La optimización requiere una mejora integral desde cuatro aspectos: selección de materiales, proceso de fabricación, diseño estructural y uso y mantenimiento. las medidas específicas son las siguientes:

I. optimización de materiales

Mejora de la fórmula de la capa de esmalte

El uso de esmalte con alto contenido de silicio (como sio 80%) mejora la estabilidad térmica y la resistencia al choque térmico. La adición de una cantidad adecuada de alúmina (al ₃o) o Zirconia (zro ₃) puede aumentar la densidad de la capa de esmalte y reducir el crecimiento de microcracks a altas temperaturas. Por ejemplo, la capa de esmalte que contiene un 3% de zroč mejora su resistencia al agrietamiento en un 40% en un ciclo de frío y calor de - 30 ° C a 350 ° c.

Mejora del acero de matriz

Se seleccionan acero de alta resistencia de baja aleación (como q345r, sa516gr70), cuya resistencia al rendimiento es ≥ 345 mpa, que puede soportar una presión interna más alta. El acero debe ser tratado con normalización o endurecimiento para refinar la estructura del grano y reducir el riesgo de arrastre a alta temperatura.

II. control del proceso de fabricación

Optimización del proceso de cocción de esmalte

Controlar estrictamente la curva de temperatura de cocción (como 850 ° C a 900 ° C para mantener el calor durante 2 horas) para evitar la cocción excesiva o insuficiente de la capa de esmalte. Se utiliza un calentamiento Seccional (calentamiento rápido por debajo de 300 ° C y calentamiento lento por encima de 300 ° c) para reducir la tensión térmica y garantizar que la resistencia de Unión del esmalte y el acero sea ≥ 15 mpa.

Refuerzo del pretratamiento de la superficie

El chorro de arena de la matriz se trata al nivel sa2.5, y la rugosidad de la superficie ra ≤ 6,3 micras aumenta la adherencia de la capa de esmalte. El recubrimiento de esmalte se completa dentro de las 8 horas posteriores al chorro de arena para evitar la oxidación de la superficie del acero.

III. mejora del diseño estructural

Espesor de la pared y optimización de la forma

El espesor de la pared se calcula de acuerdo con el estándar asmeiviii - 1, y la fórmula del espesor de la pared del recipiente a presión interna es:

t=2(σt E E−0.6P)P×D ​

Entre ellos, P es la presión de diseño, D es el diámetro interior, Sigma t es el esfuerzo permitido y e es la eficiencia de la soldadura. Optimizar el radio de transición del arco del caldero (r ≥ 50 mm) y reducir la concentración de esfuerzo.

Actualización de la estructura de la chaqueta

Se utiliza una chaqueta de medio tubo para reemplazar el tubo completo, aumentando el área de intercambio de calor y reduciendo el estrés local. La conexión entre la chaqueta y el caldero adopta una estructura de soldadura completa, que se garantiza sin defectos mediante una prueba de rayos al 100%.

IV. normas de uso y mantenimiento

Control del gradiente de temperatura

La tasa de calentamiento / enfriamiento es ≤ 50 ° C / h, evitando el desprendimiento de la capa de esmalte debido a la diferencia en el coeficiente de expansión térmica (acero alfa ¿ 12 × 10 ⁶ / ºc, esmalte alfa ¿ 8 × 10 ⁶ / ºc). Por ejemplo, se necesitan ≥ 4 horas para subir de la temperatura ambiente a 200 ° c.

Gestión de las fluctuaciones de presión

El rango de fluctuación de la presión de operación se controla dentro de ± 10% de la presión de diseño, y la sobrepresión frecuente puede causar grietas de fatiga en el acero. Verifique regularmente el manómetro (precisión ≥ 1,5 grados) y realice pruebas hidráulicas cada 6 meses (1,25 veces la presión de diseño).

Detección y reparación periódicas

Cada dos años se realizan pruebas de espesor por ultrasonido, centrándose en el monitoreo de tuberías de conexión, alcantarillas y otras partes de concentración de estrés. Se encontró que el daño de la capa de esmalte (porcelana explosiva con un diámetro superior a 2 mm) debe repararse localmente a tiempo, y el espesor de la capa de reparación es ≥ 0,8 mm y tratado con esmalte.

A través de las medidas anteriores, el rango de resistencia a la temperatura del reactor de esmalte se puede ampliar a - 30 ° C a 350 ° c, y la capacidad de resistencia a la presión se puede aumentar a 1,5 veces la presión de diseño (necesidad de recertificación), lo que mejora significativamente la fiabilidad y la economía del equipo.