一、材質保養:防腐蝕與結構完整性管理
材質選擇與耐蝕性驗證
超臨界反應釜需承受高溫高壓及超臨界流體(如CO?)的強滲透性,因此內壁材質需優先選用316L不銹鋼、哈氏合金或鈦合金等耐蝕材料。對于強腐蝕性介質(如含氯離子流體),需通過電化學腐蝕試驗驗證材料兼容性,避免局部腐蝕導致的應力開裂。
定期無損檢測
每2-3年對釜體進行超聲波探傷或射線檢測,重點檢查焊縫、應力集中區及長期受熱區域。若發現微裂紋或壁厚減薄超過10%,需立即進行補焊或局部更換,并重新進行退火處理消除焊接應力。
操作溫度控制
超臨界流體在臨界點附近性質突變,溫度波動超過±5℃可能導致局部壓力激增。因此,需通過PID控制系統將溫度波動控制在±1℃內,并避免冷卻水與釜體直接接觸導致的熱沖擊。
二、密封件更換:動態密封與預緊力控制
密封件選型與壽命管理
機械密封:采用雙端面機械密封結構,動環與靜環材料需匹配介質特性(如碳化鎢對碳化鎢用于超臨界CO?,陶瓷對石墨用于含顆粒介質)。
更換周期:強腐蝕性介質環境下每6-12個月更換密封件,非腐蝕性介質可延長至18-24個月。若出現泄漏量超過5ml/min或密封面磨損深度超過0.1mm,需立即更換。
標準化更換流程
拆卸與清潔:使用專用拉拔器拆除舊密封,避免錘擊損傷軸套;用無纖維抹布清理軸套及密封腔體,確保無雜質殘留。
安裝與調試:在O形圈及軸套涂覆硅基潤滑脂,使用保護套筒安裝動環以防止刮傷;按廠家手冊調整彈簧預緊力,偏差需控制在±10%以內。
試車驗收:手動盤車2圈確認無卡澀,啟動后監測初期泄漏量(≤5滴/分鐘)、溫升(≤35℃)及振動值(≤2.8mm/s),符合API682標準后方可投入使用。
密封系統優化
輔助裝置:對于易結晶介質,加裝蒸汽背冷系統防止密封面結垢;對于含顆粒介質,采用雙端面密封+隔離液設計,隔離液壓力需高于介質壓力0.1-0.2MPa。
環境控制:密封件存儲于避光防潮柜,安裝前檢測邵氏硬度(變化率≤10%),避免紫外線老化或清洗劑溶脹導致密封失效。
三、系統校準:參數閉環控制與安全冗余
壓力與溫度校準
壓力表:每6個月與標準壓力計對比校準,量程覆蓋0-25MPa時誤差需≤0.25MPa;安全閥每年送檢,校驗開啟壓力與回座壓力差值是否在5%范圍內。
溫度傳感器:采用一等標準鉑電阻溫度計校準,在常溫及反應常用溫度區間(如200-400℃)對比讀數,偏差超過±1℃時調整溫度變送器參數或更換傳感器。
攪拌系統校準
轉速控制:使用激光轉速儀測量攪拌槳實際轉速,與設定值偏差超過±2%時調整變頻器參數或檢查聯軸器對中情況(角度偏差≤0.05mm/m,平行偏差≤0.10mm)。
位置校準:通過水平儀或鉛垂線檢查攪拌槳垂直度,偏差超過0.5mm/m時需重新調整安裝位置,避免偏心攪拌導致的密封面磨損。
溫控系統優化
PID參數調整:根據釜體熱容特性優化PID參數,確保升降溫速度符合工藝要求(如升溫≤120℃/h,降溫≤80℃/h),同時避免溫度過沖導致超臨界流體相變沖擊。
冗余設計:采用雙溫度傳感器互備設計,主傳感器故障時自動切換至備用傳感器,確保溫度控制連續性。