5000L搪玻璃反应釜机架与搅拌轴改造

反应釜机械密封失效分析及改造陈永强发布时间：2021-07-26T15:58:23.627Z 来源：《基层建设》2021年第14期作者：陈永强[导读] 着重分析了丁辛醇羰基合成反应釜用搅拌器机械密封应用过程中存在的问题、产生的原因及解决办法。

针对丁辛醇装置羰基合成反应釜搅拌器特点身份证号码：4407811984xxxx摘要：着重分析了丁辛醇羰基合成反应釜用搅拌器机械密封应用过程中存在的问题、产生的原因及解决办法。

针对丁辛醇装置羰基合成反应釜搅拌器特点，对搅拌器结构和机械密封结构进行分析，找出了搅拌器在运行过程中不利于机械密封正常运行的关键问题，并提出了有效的改正措施和方案，有效地降低了设备维修频率，保障了装置平稳运行，供同行人员参考。

关健词：搅拌器；机械密封；失效分析；引言随着科技的发展、技术的进步及新材料的应用，机械密封的使用在逐渐改进，但其效果并不是很理想，在一定程度制约着机械密封的使用[1]。

本文以丁辛醇运营以来，频繁出现机封泄漏和釜体振动大等问题，严重影响正常生产[2]。

根据釜用搅拌器机械运行状况分析机械密封失效原因，为消除釜用搅拌器机械密封失效隐患，改造釜用搅拌器机械密封系统，提高装置运行的安全性与稳定性。

1械密封结构机械密封也称端面密封，是轴封装置中的旋转机械，运行原理是在一对或多对在断面垂直于轴的流体压力和补偿机构弹力中完全贴合和比较润滑的情况下形成的一种防流体泄漏装置。

搅拌器机械密封的特点是机械稳定、能量损耗低、使用寿命长、功率小、不需要经常维修等。

在自动化生产中，机械密封是一种比较合理并且推荐的生产方式，在温度高、压强大、失氧及其各种强酸、空气中漂泊粉尘颗粒等情况下都可以使用机械密封。

机械密封是设备节能、防漏以及防止环境污染的重要基础件，对釜用机械设备及整个生产过程和安全性都有较大的影响。

搅拌器安全与稳定的运行，主要靠机械密封维持。

釜用机械密封装置采用两个端面平衡可以载荷搅拌的径向力的机械密2～3 km/h、灯柱色灯无显示、运行过程中发出空转报警、过道岔时出现紧急制动、接线故障、轴温温升报警等故障情况，影响监控装置正常使用。

衡水天润化工科技公司中毒事故调查报告集团企业公司编码：（LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-衡水天润化工科技有限公司“11.19”中毒事故调查报告2016年11月19日1时20分左右，在衡水天润化工科技有限公司（以下简称“天润公司”）和南京隆信化工有限公司（以下简称“隆信公司”）合作实验生产噻唑烷过程中发生甲硫醇等有毒气体外泄，致当班操作人员中毒，造成3人死亡、2人受伤,直接经济损失约500万元。

事故发生后，市委、市政府高度重视，市委书记李谦、时任市长杨慧等领导相继作出重要批示，要求全力抢救伤员，做好善后工作，举一反三，依法处理。

接到事故报告后，副市长刘玉华带领市政府办、市安全监管局有关负责同志第一时间赶赴事故现场处置。

依据《安全生产法》、《生产安全事故报告和调查处理条例》（国务院令第493号）等有关法律法规规定，11月19日，市政府成立了由市政府副秘书长袁向前任组长，市安全监管局、市监察局、市公安局、市总工会等部门人员参加的“衡水天润化工科技有限公司‘1119’中毒事故调查组”（以下简称事故调查组），并邀请市检察院派员参加，聘请有关检测检验机构和专家参与，对事故展开全面调查。

事故调查组按照“四不放过”和“科学严谨、依法依规、实事求是、注重实效”的原则，通过现场勘察、检测检验、调查取证、询问有关人员，查清了事故发生的经过、人员伤亡和直接经济损失，查明了事故原因，认定了事故性质，提出了对有关责任人员和责任单位的处理建议，并针对事故暴露出的突出问题制定了防范整改措施。

现将有关情况报告如下：一、事故发生单位概况目前，该企业有两个在建项目，均按规定履行了危险化学品建设项目“三同时”相关手续，其中《600t/a三嗪酰胺生产线项目（一期150t/a）》，处于竣工验收阶段，《农药系列产品搬迁技改项目》处于安全设施设计审查阶段。

（三）天润公司厂区总平面布置及发生事故装置布置情况1、总平面布置及事故发生所在厂房位置示意图见下图2、发生事故装置布置情况事故发生在厂区南北走向的主路以东，从北数第二排厂房内，该厂房于2014年建成，长方形构造，长71米，宽35.7米，厂房中间用防火墙分成东西两部分，厂房西部布置《农药系列产品搬迁技改项目》的农药制剂生产装置及其包装线；厂房东部布设原生产3-氨基吡啶（非危化品）生产装置（3-氨基吡啶装置简称3A装置，呈“U”型布置，共30台搪玻璃釜），处于停产闲置状态。

5000L搪玻璃结晶罐URS起草部门责任人签名起草日期3201 王云涛审核批准部门及职务责任人签名审核日期车间经理常志成运行保障部经理曹仁亮质量保证部经理李俊广生产副总经理李素彬质量副总经理韩香玲山东罗欣药业集团恒欣药业有限公司1目的该文件旨在从项目和系统的角度阐述用户的需求，主要包括相关法规符合度和用户的具体需求，这份文件是构建起项目和系统的文件体系的基础，同时也是系统设计和验证的可接受标准的依据。

2范围本文件的范围涉及到了无菌车间对5000L搪玻璃结晶罐的最低要求，供应商应将URS作为详细设计以及报价的基础。

供应商在设计、制造、组装时必须要按照URS来执行。

此文件将作为设备标准的编制基础以进行竞争性招标。

供应商应该提供迄今为止被证实的标准技术，尤其是被证实的标准的设备和控制系统，供应商必须指出他的标准与该用户需求标准的不符之处。

URS中描述了该项设备的设计要求，包括：所要实现的功能，使用过程中的工艺要求，所要实现的产量，环境条件和希望完成时间。

本用户要求将作为订购合同的附件形式递交给供应商。

3术语及定义3.1GMP：药品生产质量管理规范3.2URS：用户需求说明3.3FAT：工厂验收测试3.4SAT：现场验收测试3.5DQ：设计确认3.6IQ：安装确认3.7OQ：运行确认3.8PQ：性能确认3.9GAMP：良好自动化生产规范3.10PLC：程序控制器3.11dB：分贝4职责4.1需求方职责需方对用户需求的编制质量负责。

4.2供应商职责供方须严格按照本用户需求所明确的法规标准、技术要求、服务要求，提供相关设备设施和服务，供方须对需方所提供的用户需求负保密责任。

5项目概述5.1项目简介：根据山东罗欣药业集团恒欣药业有限公司车间计划，计划购进结晶用5000L搪玻璃结晶罐。

5.2主要用途：本设备主要用于车间生产过程中结晶过程。

6供货范围（主要设备及数量）结晶罐：1台；有效容积：5000L；按压力容器标准设计。

XXXXXX扩建丁苯/丁苯腈胶乳项目SBA胶乳反应器（R1301）吊装方案管理公司：建设单位：会签：批准：审定：审核：编制：XXXXXX建设集团有限公司2012年11月17日目录1 概况 (1)2 编制依据 (1)3 吊装准备 (1)3.1吊装组织机构 (1)3.2主要人员职责 (2)3.3直接人员计划 (2)3.4主要施工机具、材料 (2)3.5吊装前准备 (3)4 吊装方案 (4)4.1一般吊装原则及相关要求 (4)4.2SBA胶乳反应器-R1301吊装中的机车、用具选型及机车站位 (4)4.3吊装操作流程 (5)5 吊装方案校核 (6)5.1平衡梁稳定性校核 (6)5.2主吊校核 (8)5.2.3主吊校核 (8)5.2.4辅吊校核 (10)6 安全技术措施 (11)7工作安全分析JHA (13)8 附件 (15)8.1吊装布置图（1页） (15)8.2吊车性能表（4页） (15)8.3设备吊装起吊令（1页） (15)8.4起吊前检查表（1页） (15)1 概况XXXXXX（上海）有限公司二期扩建丁苯/丁苯腈胶乳项目位于上海市化学工业园区。

SBA胶乳反应器吊装是整个项目中的一个子项目，其中有关单位如下：建设单位：XXXXXX（上海）有限公司设计单位：XXXXXX工程设计有限公司生产厂家：法德尔搪玻璃设备有限公司管理公司：XXXXXX机电设备工程有限公司监理单位：XXXXXX工程咨询监理有限公司施工单位：XXXXXX建设集团有限公司该反应釜型号：BE-30000L，属于搪玻璃搅拌容器，其尺寸为：直径￠=3200mm，罐体高5700mm，罐体顶部搅拌装置高1829mm，总高7.53米，主要材质为Q245R，罐体内壁搪玻璃，厚度0.8-2.4mm，设计温度-10/199℃,工作温度60-90℃，设计压力1.0/FV MPa，工作压力压力FV-0.8MPa，罐内介质为SBA胶乳，搅拌装置电机功率45KW，搅拌器转速15-45转/min，设备净重27T。

K式搪玻璃反应釜尺寸数据表公称容积L 300 500 1000 1500 2000 3000 5000 6300 8000 10000 公称直径mm 800 900 1200 1300 1300 1600 1750 1750 2000 2200 计算容积L 365 588 1245 1714 2179 3380 5435 6866 9060 11674 容积系数0.81 0.85 0.8 0.91 0.92 0.89 0.92 0.92 0.88 0.86 夹套受热面积㎡ 1.75 2.64 4.54 5.34 7.02 8.61 13.8 15.1 18.38 21.35 公称压力MPa 容器内0.25 ，0.6 ，夹套内0.6介质温度及容器材料,0~200(材质为Q235A Q235B ）或高于-20~200（材质为20R）搅拌公称直径mm 65 80 95 110电机功率kw 3 4 7.5 11电动机型式Y型或YB型系列（同步转速1500rpm），电动机防爆等级dⅡBT4搅拌器公称转速(允许）锚式、框式搅拌器63rpm 、80rpm，浆式搅拌器80rpm，叶轮式搅拌器125rpm轴密封填料密封适用于PN<0.2MPa ，机械密封适用于<0.4MPa放料阀规格(上展或下展） 80/40 80/40 100/50 100/50 100/50 125/80 125/80 125/80 125/80 125/80 搪玻璃层耐温差急变热冲击120 冷冲击110夹套容积L 160 240 415 510 645 885 1000 1050 1200设备内径mm 800 900 1200 1300 1300 1600 1750 1750设备外径mm 900 1000 1300 1450 1450 1750 1900 1900支座中心距离mm 1028 1130 1468 1675 1675 2017 2188 2188釜身高度mm 870 1075 1275 1470 1820 1815 2497 3100釜盖高度mm 380 405 480 505 505 580 622.5 622.5减速机高度mm 350 400 500 500 500 700 700 700（叶轮式）搅拌器至釜底高度mm（框锚）搅拌器至釜底高度mm（叶轮式）搅拌器搅拌直径mm500 500 700 700 700 800 850（浆式）搅拌器搅拌直径mm500 500 680 680 680 720 720（框锚）搅拌器搅拌直径mm720 810 1080 1180 1180 1440 1570搅拌器搅拌轴直径mm Φ65×5 Φ65×5 Φ80×6 Φ80×6 Φ80×6 Φ95×8 Φ95×8搅拌器长度mm 1390 1620 1910 2140 2480 2500 3000放料孔直径mm 80 80 100 100 100 125 125 125搅拌孔直径mm 100 100 125 125 125 125 125 125测温孔直径mm 70 70 100 100 100 100 125 125手孔、人孔mm 125 150 250×350 300×400300×400300×400300×400300×400测温管长度mm 100 100 1250 1250 1250 1500 1500搅拌轴轴头螺纹M33 M33 M33 M42 M42 M42 M52 M52卡子(规格/数量）0.2MPa M16/40 M16/48 M16/52 M16/56 M18/56 M20/52 M20/64 M24/72 0.4MPa M16/48 M16/52 M18/52 M18/64 M20/56 M20/64 M24/64 M24/80设备重量kg 1020 1225 1906 2383 2959 3891 5385 6085。

反应釜损坏时一般的维修方法化工厂常见设备——反应釜是一种综合反应容器，操作时会因为多种原因造成损坏，导致生产被迫停止。

今天重点介绍的是反应釜发生损坏时的一般维修方法，以及搪玻璃反应釜、不锈钢反应釜的具体维修方式。

一、故障现象：壳体损坏（腐蚀、裂纹、透孔）故障原因：1、受介质辐射（点蚀、晶间腐蚀）；2、热应力影响产生裂纹或碱脆；3、磨损变薄或均匀腐蚀。

处理方法：1、采用耐腐蚀材料衬里的壳体需重新修衬或局部补焊；2、焊接后要消除应力，产生裂纹要进行修补；3、超过设计最低的允许厚度，需更换本体。

二、故障现象：超温超压故障原因：1、仪表失灵，控制不严格；2、误操作；原料配比不当；产生剧烈反应；3、因传热或搅拌性能不佳，产生副反应；4、进气阀失灵进气压力过大、压力高。

处理方法：1、检查、修复自控系统，严格执行操作规程；2、根据操作法，采取紧急放压，按规定定量定时投料，严防误操作；3、增加传热面积或清除结垢，改善传热效果修复搅拌器，提高搅拌效率；4、关总汽阀，断汽修理阀门。

三、故障现象：密封泄漏故障原因：填料密封1、搅拌轴在填料处磨损或腐蚀，造成间隙过大；2、油环位置不当或油路堵塞不能形成油封；3、压盖没压紧，填料质量差，或使用过久；4、填料箱腐蚀。

机械密封1、动静环端面变形，碰伤；2、端面比压过大，摩擦副产生热变形；3、密封圈选材不对，压紧力不够，或V形密封圈装反，失去密封性；4、轴线与静环端面垂直误差过大；5、操作压力、温度不稳，硬颗粒进入摩擦副；6、轴串量超过指标；7、镶装或黏接动、静环的镶缝泄漏。

处理方法：填料密封1、更换或修补搅拌轴，并在机床上加工，保证粗糙度；2、调整油环位置，清洗油路；3、压紧填料，或更换填料；4、修补或更换；机械密封1、更换摩擦副或重新研磨；2、调整比压要合适，加强冷却系统，及时带走热量；3、密封圈选材，安装要合理，要有足够的压紧力；4、停机，重新找正，保证不垂直度小于0.5mm；5、严格控制工艺指标，颗粒及结晶物不能进入摩擦副；6、调整、检修使轴的窜量达到标准；7、改进安装工艺，或过盈量要适当，或黏接剂要好用，牢固。

K式搪玻璃反应釜尺寸数据表公称容积L 300 500 1000 1500 2000 3000 5000 6300 8000 10000 公称直径mm 800 900 1200 1300 1300 1600 1750 1750 2000 2200 计算容积L 365 588 1245 1714 2179 3380 5435 6866 9060 11674 容积系数0.81 0.85 0.8 0.91 0.92 0.89 0.92 0.92 0.88 0.86 夹套受热面积㎡ 1.75 2.64 4.54 5.34 7.02 8.61 13.8 15.1 18.38 21.35 公称压力MPa 容器内0.25 ，0.6 ，夹套内0.6介质温度及容器材料,0~200(材质为Q235A Q235B ）或高于-20~200（材质为20R）搅拌公称直径mm 65 80 95 110电机功率kw 3 4 7.5 11电动机型式Y型或YB型系列（同步转速1500rpm），电动机防爆等级dⅡBT4搅拌器公称转速(允许）锚式、框式搅拌器63rpm 、80rpm，浆式搅拌器80rpm，叶轮式搅拌器125rpm轴密封填料密封适用于PN<0.2MPa ，机械密封适用于<0.4MPa放料阀规格(上展或下展） 80/40 80/40 100/50 100/50 100/50 125/80 125/80 125/80 125/80 125/80 搪玻璃层耐温差急变热冲击120 冷冲击110夹套容积L 160 240 415 510 645 885 1000 1050 1200设备内径mm 800 900 1200 1300 1300 1600 1750 1750设备外径mm 900 1000 1300 1450 1450 1750 1900 1900支座中心距离mm 1028 1130 1468 1675 1675 2017 2188 2188釜身高度mm 870 1075 1275 1470 1820 1815 2497 3100釜盖高度mm 380 405 480 505 505 580 622.5 622.5减速机高度mm 350 400 500 500 500 700 700 700（叶轮式）搅拌器至釜底高度mm（框锚）搅拌器至釜底高度mm（叶轮式）搅拌器搅拌直径mm500 500 700 700 700 800 850（浆式）搅拌器搅拌直径mm500 500 680 680 680 720 720（框锚）搅拌器搅拌直径mm720 810 1080 1180 1180 1440 1570搅拌器搅拌轴直径mm Φ65×5 Φ65×5 Φ80×6 Φ80×6 Φ80×6 Φ95×8 Φ95×8搅拌器长度mm 1390 1620 1910 2140 2480 2500 3000放料孔直径mm 80 80 100 100 100 125 125 125搅拌孔直径mm 100 100 125 125 125 125 125 125测温孔直径mm 70 70 100 100 100 100 125 125手孔、人孔mm 125 150 250×350 300×400300×400300×400300×400300×400测温管长度mm 100 100 1250 1250 1250 1500 1500搅拌轴轴头螺纹M33 M33 M33 M42 M42 M42 M52 M52卡子(规格/数量）0.2MPa M16/40 M16/48 M16/52 M16/56 M18/56 M20/52 M20/64 M24/72 0.4MPa M16/48 M16/52 M18/52 M18/64 M20/56 M20/64 M24/64 M24/80设备重量kg 1020 1225 1906 2383 2959 3891 5385 6085。