摘要: 蒸壓釜；結構；腐蝕裕量；防腐蝕措施；安全連鎖裝置；
??????? 蒸壓釜屬于有爆炸危險的快開門式壓力容器，按TSG R0004-2009《固定式壓力容器安全技術監察規程》關于壓力容器類別劃分方法，歸屬Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類壓力容器。該設備的工作壓力雖然不高（一般小于1.5MPa）,但由于容積大（一般超過45M3）,因而壓力和容積的乘積大，一旦發生爆炸，將釋放很大的能量，造成的危害較大。同時又是快開門式的設備，比一般的壓力容器在操作上要求更嚴格，所以設計時應考慮以下幾點問題：
??????? 一．?蒸壓釜的結構
??????? 蒸壓釜包括主體和附件。前者主要包括釜體裝置、釜蓋裝置、擺動裝置、手搖減速器、安全裝置、支座、保溫層、密封裝置、管道閥門儀表等。后者包括排污裝置、電控箱及氣電安全聯鎖裝置等。
??????? 1.?釜體裝置：主要由筒體和釜體法蘭焊接而成。筒體的材質為Q345R；釜體法蘭的材質為16MnⅡ，沿法蘭圓周均布40個齒與釜蓋法蘭均布的相應40個齒相嚙合。釜內底部鋪設軌道裝置，可行走或停放蒸養小車。釜體外側布置各種管座和接管，用于供進、排蒸汽，排放冷凝水和安裝各種儀表、閥門。
??????? 2.?釜蓋裝置：主要由釜蓋法蘭、傘齒板、圓頂封頭焊接而成，通過?? 吊柄和短軸將釜蓋懸吊于相嚙合，起關閉蒸壓釜的作用。??
??????? 3.?擺動裝置：側開門式由主要由軸、懸臂梁、支承板、拉板拉、拉桿等組成。安裝于釜端頂部，通過拉桿與釜蓋柄相連接，起懸吊和回轉釜裝置的作用。上開門式由配重箱、擺動臂、支撐板等組成。通過擺動臂與釜蓋相連使釜蓋上下擺動。?
??????? 4.?手搖減速器：固定于釜體法蘭側面，主要由一對渦輪副及一對錐齒輪齒軸組成。通過齒輪嚙合齒板，帶動釜蓋繞中心旋轉，使釜體和釜蓋法蘭的齒能嚙合或脫開。
??????? 5.?安全裝置：固定于釜體法蘭側面，由安全手柄、座子、接桿及球閥組成。釜蓋關閉時，安全手柄轉至水平，鎖死釜蓋無法打開，排氣球閥相應關閉。開啟蓋時，先將安全手柄垂直，球閥隨之打開。待釜內余汽通過球閥排出后，方能打開釜蓋，避免危險。
??????? 6.?支座：用作支撐釜體，由中間支座、端部支座、活動支座組成，除中間支座固定外，其余支座采用雙向滑動結構，在支座與基礎板之間加裝雙滾柱，并通過拉簧與支座相連，便于適應釜體熱脹冷縮。
??????? 由于蒸壓釜比較長（一般20～30多米），本身的自重再加上蒸養車和物料的重量，為了避免支座跨度過大，導致筒體產生過度變形及較大的應力，需要采用多個支座。支座的計算及校核根據三彎矩方程求解，參照 HG/T20582中的三鞍座臥式容器的設計和計算。
??????? 7.?保溫層：主要由保溫材料和骨架、外護板等組成；防止蒸壓釜使用時熱量失散（用戶根據材料性質自定厚度），一般保溫材料為巖棉或者硅酸鋁纖維棉。
??????? 8.? 密封裝置：由密封圈、截止閥及進汽彎管等組成。密封圈采用子母型密封圈結構，鑲嵌于釜體法蘭密封槽中，升壓階段，外供蒸汽經過彎管和閥門進入密封槽，使密封圈與密封面貼合緊密，到達額定壓力后，靠釜體自身氣壓進行密封。密封性能較好，且不易損壞密封圈，降低運行成本。
??????? 9.?閥門儀表：包括壓力表、溫度表、安全閥、熱電阻、球閥等，保證蒸壓釜安全使用。在釜體頂部和底部各安裝兩對熱電偶，用以檢測上、下壁溫。
??????? 10.?排水裝置：排放冷凝水作用，由排水裝置、疏水器、排污閥等組??????? 成。排水連接器通過與釜底部相連，冷凝水在排水連接器中沉凝后經疏水器連續排出，排污閥可不定期大量排放冷凝水及泥渣。
??????? 11.?電控箱：包括壓力記錄儀、溫度指示儀、壓力警報器等，以???? 確保蒸壓釜的安全運行。
??????? 12.氣電安全聯鎖裝置：包括控制箱、減速器緊鎖裝置以及釜體上進汽管口配置的電動或汽動截止閥等。應符合《固定式壓力容器安全技術監察規程》中第3.20條，以確保蒸壓釜的安全運行。
??????? 二．?腐蝕裕量的選取
??????? 由于生產工藝的原因，蒸壓釜內的溫度、壓力、介質、及濕度呈周期性的變化，每蒸養一個周期約12h～16h，在每一周期溫度從室溫逐步升高至190℃左右，保溫幾個小時后再逐步降至室溫;同時，釜內蒸汽壓力也從常壓逐步升高到1.3MPa,經過恒壓再逐步降至常壓。工作時釜內介質是飽和水蒸汽和冷凝水，釜內溫度較高，壓力和濕度也比較大，釜頂與釜側有冷凝水珠，釜底有積水，積水中經常浸泡著一些從蒸養車上散落下來的加氣混凝土制品的碎塊，又由于加氣混凝土在蒸養過程中會產生一些腐蝕性氣體，再加上釜內溫度高，且冷熱交替頻繁，因此，產生電化學腐蝕-堿腐蝕，釜體的腐蝕程度要比釜蓋的嚴重。
??????? 我們主要用增加腐蝕裕量的辦法來解決腐蝕問題。蒸壓釜的設計年限一般為10年，所用材料為Q345R鋼，又因為腐蝕裕量等于腐蝕速率×設計年限，所以在滿足使用性和安全性的情況下，從經濟性考慮：釜蓋的腐蝕裕量取2mm，釜體取4mm。
??????? 三．防腐蝕措施
??????? 用增加腐蝕裕量的辦法來解決腐蝕問題，既不能防止腐蝕的發生，也不能減緩腐蝕的速度，而且蒸壓釜的釜內腐蝕不是均勻腐蝕，雖然蒸壓釜的設計年限為10年，但是有的蒸壓釜腐蝕比較厲害，沒有用到10年就報廢了。
??????? 所以，為了增加蒸壓釜的使用壽命，降低蒸壓釜的投資成本，我們要提出這樣的設計要求：設備制造完成后，要在釜體內部噴涂150μm厚的含金屬鋁的防銹漆。
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??????? 四．安全連鎖裝置
??????? 根據統計我國在用快開門式壓力容器由于顯示儀表失靈或人工操作等原因導致開門爆炸，余壓（汽）傷人事故約占全國壓力容器事故總數的三分之一，其主要原因是快開門式壓力容器缺乏一種有效防止誤動作的安全聯鎖裝置。
??????? 據了解，我國目前的安全聯鎖裝置有微機控制、自動化儀表控制和純機械控制三種，前兩者較容易實現各項聯鎖功能，但它們是借助于外來能源實現聯鎖動作的，均存在可靠性差、成本高等缺點，只適用于工作環境較好的電動開門的蒸壓釜上；而純機械控制雖沒有上述缺點，但卻較難完全實現聯鎖功能，特別是微壓得不到控制。
??????? 所以，綜合微機控制、自動化儀表控制和純機械控制的安全聯鎖裝置的優點，并結合蒸壓釜使用環境較差（一般為露天）的情況，本著安全生產，既便工人誤操作也能被該聯鎖裝置制止的設計思想，提出了機電一體微壓控制的安全聯鎖裝置：即以機械控制（見附圖四）為主，用電器控制彌補不足的方案。
??????? 此安全聯鎖裝置主要由安裝在釜體裝置上的安全手柄、環閥、限位塊、零壓控制器，安裝在開門手搖減速器上的鎖緊裝置；電控柜等組成。該裝置屬于直接作用式（靠壓力容器內部壓力動作）的壓力容器安全聯鎖裝置，其主要安全聯鎖動作由安全手柄，手搖減速器上的鎖緊裝置來實現的。所以，即使在停電及電器元件失效情況下，它仍具有安全連鎖功能。
??????? 因此該安全聯鎖裝置具有安全可靠性高，靈敏度高，結構靈巧，適應性廣等優點。
??????? 五、結束語
??????? 在設計蒸壓釜的時候，要結合上述的幾點問題，按照此步驟進行設計：根據用戶提出基本設計要求→分析容器的工作條件→確定設計參數→結構分析、初步選材→應力分析和強度計算（根據合適的規范和標準）→確定構件尺寸和材料→設計圖紙。
??????? 參考文獻：
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??????? HG 20582-2011???? 《鋼制化工容器強度設計規定》
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