1.目的:規(guī)范高壓釜的安全使用和日常維護(hù)。
2.范圍:適用于所有涉及到使用高壓反應(yīng)釜的實(shí)驗(yàn)。
3.責(zé)任:研發(fā)中心高壓釜操作相關(guān)人員對(duì)本辦法的實(shí)施負(fù)責(zé)。
4.內(nèi)容:
4.1、前言
高壓釜屬于特種設(shè)備,應(yīng)放置在符合防爆要求的高壓操作室內(nèi),若裝備多臺(tái)高壓釜,應(yīng)分開(kāi)放置,每間操作室,均應(yīng)有直接通向室外或通道的出口,高壓釜應(yīng)有可靠的接地。使用高壓釜前,要注意以下要點(diǎn):
4.1.1、高壓釜屬于精密設(shè)備,通過(guò)密封環(huán)采用錐面相接觸密封形式,借擰緊主螺栓使他們相互壓緊而達(dá)到密封的目的。必須對(duì)密封錐面特別加以愛(ài)護(hù),避免各種碰撞而導(dǎo)致其損壞。在裝蓋時(shí),先放置好反應(yīng)釜釜體,然后將釜蓋按固定位置,小心地裝在釜體上,在擰緊主螺栓時(shí),必須按對(duì)角,對(duì)稱(chēng)地分多次逐步擰緊,用力要均勻,不允許釜蓋向一邊傾斜,以達(dá)到良好的密封效果,不可超過(guò)規(guī)定之?dāng)Q緊力矩,以防密封面被擠壞或加速磨損。所有螺紋連接件在裝配時(shí),均需涂抹油料或油料調(diào)和石墨。如密封面損壞,需重新加工修復(fù),方可恢復(fù)良好的密封性能。
4.1.2、高壓釜使用前應(yīng)進(jìn)行加溫、加壓密封性試驗(yàn),試驗(yàn)介質(zhì)可用空氣、氮?dú)?,但最好是用惰性氣體,嚴(yán)禁使用氧氣或其它易燃易爆氣體。升溫升壓,必須緩慢進(jìn)行。升溫速度不大于80度/小時(shí)。試壓時(shí),用連接管將高壓釜的進(jìn)氣閥和鋼瓶相連。升壓必須分次進(jìn)行,以20%工作壓力為間距,每升一級(jí)停留5分鐘,升至試驗(yàn)壓力時(shí)停留30分鐘,檢查密封情況。試驗(yàn)壓力為100-105%工作壓力。發(fā)現(xiàn)泄漏,應(yīng)先降壓,然后適當(dāng)擰緊螺母和接頭,嚴(yán)禁在高壓下擰緊螺母和接頭。
4.1.3、進(jìn)氣口和排空閥使用針型閥密封,關(guān)閉時(shí)僅需輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)閥針,壓緊密封面,即能達(dá)到良好的密封,禁止使用過(guò)大的力,以免損壞密封面。
4.1.4、反應(yīng)過(guò)程中禁止速冷速熱,以防過(guò)大的溫度應(yīng)力使釜體造成裂紋。在反應(yīng)結(jié)束后,先進(jìn)行冷卻降溫,可通水冷卻(放熱反應(yīng))或空冷,再放出釜內(nèi)高壓氣體,使壓力降至常壓,然后將螺栓對(duì)稱(chēng)均等地旋松卸下。開(kāi)蓋過(guò)程中應(yīng)特別注意保護(hù)密封面,均勻的將釜蓋抬起,避免釜蓋和釜體的密封環(huán)遭受碰撞而導(dǎo)致?lián)p壞。
4.1.5、每次操作完畢,應(yīng)清除釜體、釜蓋上的殘留物,高壓釜上所有密封面,應(yīng)經(jīng)常清洗,并保持干燥,不允許用硬物或表面粗糙的軟物進(jìn)行清洗。
4.2、高壓反應(yīng)釜安全使用規(guī)程:
4.2.1、使用前準(zhǔn)備工作。投料前應(yīng)先檢查反應(yīng)釜是否有污染,將高壓釜內(nèi)壁、攪拌、冷卻盤(pán)管、溫度探頭套管以及接合面等用乙醇進(jìn)行清洗,再用蒸餾水沖洗,沖洗后要再用棉花或綢布蘸乙醇擦凈,防止物料交叉污染。使用前必須檢查各閥門(mén)是否暢通,特別是壓力表及防爆膜的管口。對(duì)于進(jìn)氣導(dǎo)管,還需要特別注意有無(wú)堵塞現(xiàn)象,如有物料污染或堵塞,應(yīng)將導(dǎo)管和進(jìn)氣支管從釜蓋上拆卸,清洗干凈后再安裝上去。
4.2.2、清洗完畢,釜體干燥以后,應(yīng)先進(jìn)行密封性檢查。將釜體放入加熱爐中,凸出部分對(duì)準(zhǔn)凹槽放入,輕輕旋動(dòng)釜體,放穩(wěn)以后,緩慢、平穩(wěn)的將釜體與釜蓋合上,應(yīng)特別注意保護(hù)密封面,避免釜蓋和釜體的密封環(huán)遭受碰撞而導(dǎo)致?lián)p壞。蓋好以后,應(yīng)檢查反應(yīng)釜上下接口處是否對(duì)齊,輕輕旋動(dòng)釜蓋,確認(rèn)釜蓋已經(jīng)放平密封環(huán)接觸良好,加入墊片后,開(kāi)始上螺絲。
4.2.3、上螺絲時(shí)一定要對(duì)號(hào)入座,先用手?jǐn)Q緊后,再用扭力扳手成十字形對(duì)稱(chēng)地上,以避免受力不均。螺絲不要一次扭到位,分多次擰對(duì)角螺絲,逐步加力對(duì)稱(chēng)上緊。
4.2.4、檢查氣密性時(shí),應(yīng)先檢查各閥門(mén)(固體加料口,釜蓋排氣閥,進(jìn)氣閥等)是否旋緊(吃住勁即可,不要過(guò)于用力),檢查控制器的攪拌開(kāi)關(guān)、調(diào)速加熱開(kāi)關(guān)調(diào)到零后,開(kāi)啟控制箱電源及其顯示開(kāi)關(guān)。
4.2.5、將氮?dú)怃撈颗c高壓釜進(jìn)氣口通過(guò)導(dǎo)管連接,擰緊相關(guān)螺絲。開(kāi)啟氮?dú)馄靠傞y及分壓閥,先將分壓閥的壓力調(diào)節(jié)到實(shí)驗(yàn)所需的壓力,再開(kāi)啟反應(yīng)釜進(jìn)氣閥,使氣體緩慢充入反應(yīng)釜內(nèi),當(dāng)反應(yīng)釜顯示的壓力值與氮?dú)馄可显O(shè)定壓力相同且不再變化時(shí),順序關(guān)閉反應(yīng)釜的進(jìn)氣閥和氮?dú)馄康某鰵忾y,記錄反應(yīng)釜顯示的壓力值,半小時(shí)后觀察其壓力是否有變化。
4.2.6、如壓力觀察到明顯下降趨勢(shì),則應(yīng)檢查漏氣點(diǎn)。使用肥皂水對(duì)高壓釜各個(gè)可能的漏點(diǎn)進(jìn)行排查。重點(diǎn)檢查區(qū)域?yàn)椋焊邏焊w與進(jìn)氣管、出氣管、壓力表的接口處;進(jìn)氣口、出氣口的針型閥接口處、釜體與釜蓋的密封圈、溫度計(jì)探頭插口等。如發(fā)現(xiàn)漏氣現(xiàn)象,應(yīng)先將壓力放空后,對(duì)相應(yīng)漏點(diǎn)進(jìn)行緊固處理,再加壓試漏。經(jīng)檢查無(wú)泄漏問(wèn)題后,將壓力放空,將肥皂水用去離子水清洗干凈。
4.2.7、確保釜內(nèi)壓力全部放空,關(guān)閉氮?dú)怃撈靠傞y及分壓閥,并將管道內(nèi)余壓放空后,用扭力扳手成十字形對(duì)稱(chēng)的松開(kāi)主螺母,緩慢、平穩(wěn)的將釜體與釜蓋分離,應(yīng)特別注意保護(hù)密封面,避免釜蓋和釜體的密封環(huán)遭受碰撞而導(dǎo)致?lián)p壞。
4.2.8、試壓完畢,可以進(jìn)行投料操作。往干凈、干燥的高壓釜內(nèi)加入反應(yīng)物料和溶劑,重復(fù)上述第2步和第3步操作,將釜體和釜蓋密封好。
4.2.9、檢查各閥門(mén)(固體加料口,釜蓋排氣閥,進(jìn)氣閥等)是否旋緊(吃住勁即可,不要過(guò)于用力),檢查控制器的攪拌開(kāi)關(guān)、調(diào)速加熱開(kāi)關(guān)調(diào)到零、確保熱電偶已經(jīng)插入釜蓋并能正常顯示溫度變化后,開(kāi)啟控制箱電源及其顯示開(kāi)關(guān)。將攪拌軸所連接冷卻水打開(kāi)后,再開(kāi)啟攪拌開(kāi)關(guān),通過(guò)調(diào)速器控制攪拌轉(zhuǎn)速,開(kāi)始攪拌。
4.2.10、將氮?dú)怃撈颗c高壓釜進(jìn)氣口通過(guò)導(dǎo)管連接,擰緊相關(guān)螺絲。開(kāi)啟氮?dú)馄靠傞y及分壓閥,先將分壓閥的壓力調(diào)節(jié)到約1MPa,再開(kāi)啟反應(yīng)釜進(jìn)氣閥,使氣體緩慢充入反應(yīng)釜內(nèi),當(dāng)反應(yīng)釜顯示的壓力值與氮?dú)馄可显O(shè)定壓力相同且不再變化時(shí),關(guān)閉反應(yīng)釜的進(jìn)氣閥。攪拌約3-5min后,打開(kāi)排氣閥放空,放空完畢,關(guān)閉排氣閥。重復(fù)充氣和放氣過(guò)程3-5次,確保釜內(nèi)無(wú)余壓后,關(guān)閉排氣閥。
4.2.11、關(guān)閉氮?dú)怃撈康目傞y及分壓閥,并將管道內(nèi)余壓放空后,斷開(kāi)高壓釜和氮?dú)怃撈康倪B接,將高壓釜與氫氣鋼瓶通過(guò)管道連接,擰緊相關(guān)螺絲。
4.2.12、開(kāi)啟氫氣瓶總閥及分壓閥,先將分壓閥的壓力調(diào)節(jié)到約0.5-1MPa,再開(kāi)啟反應(yīng)釜進(jìn)氣閥,使氣體緩慢充入反應(yīng)釜內(nèi),當(dāng)反應(yīng)釜顯示的壓力值與氫氣瓶上設(shè)定壓力相同且不再變化時(shí),關(guān)閉反應(yīng)釜的進(jìn)氣閥。將排氣閥出氣口通過(guò)管路連接到室外,攪拌約3-5min后,打開(kāi)排氣閥放空,放空完畢,關(guān)閉排氣閥。重復(fù)充氣和放氣過(guò)程3-5次后,調(diào)節(jié)氫氣鋼瓶分壓閥,將壓力調(diào)整到反應(yīng)所需壓力,再將氣體緩慢充入反應(yīng)釜內(nèi),至壓力表顯示壓力與實(shí)驗(yàn)所需壓力一致,關(guān)閉進(jìn)氣閥和氫氣鋼瓶總閥和分壓閥。
4.2.13、再次用肥皂水檢查進(jìn)氣口、排氣閥是否漏氣,確保無(wú)氫氣泄漏后方可打開(kāi)控制器加熱開(kāi)關(guān),階梯式調(diào)整設(shè)定反應(yīng)溫度,以防止加熱溫度過(guò)高,并調(diào)整電壓為合理范圍,保證加熱速度不超過(guò)80oC/h,運(yùn)行加熱程序,開(kāi)始反應(yīng)。
4.2.14、反應(yīng)開(kāi)始后要密切關(guān)注反應(yīng)中各參數(shù)(壓力、溫度、轉(zhuǎn)速)的變化,尤其是壓力的變化,一旦發(fā)現(xiàn)異常,應(yīng)馬上關(guān)閉加熱開(kāi)關(guān),并報(bào)告部門(mén)領(lǐng)導(dǎo),如溫度過(guò)高,可以通過(guò)冷卻盤(pán)管接冷卻水降溫處理;如壓力過(guò)高,可以進(jìn)行降溫或從排氣閥放空,氫氣放空時(shí)一定要通過(guò)管道排到室外!
4.2.15、反應(yīng)過(guò)程中,如需取樣,可以通過(guò)進(jìn)氣口放料出來(lái)進(jìn)行分析,但必須保證反應(yīng)體系為均相,不會(huì)有固體析出。如反應(yīng)中用到鈀碳或雷尼鎳等非均相催化劑,取樣前應(yīng)先將攪拌停止,靜置約10min后,方可取樣。如需多次取樣分析,管道中首先放出的部分為管道中的殘留,不能體現(xiàn)釜內(nèi)真實(shí)的反應(yīng)情況,應(yīng)先放出約20毫升后再取樣分析。
4.2.16、反應(yīng)完畢,關(guān)閉加熱,設(shè)定溫度至室溫,自然降溫或通過(guò)冷卻盤(pán)管通冷卻水降溫。冷卻至40oC以下時(shí),打開(kāi)反應(yīng)釜排氣閥,緩慢將壓力完全釋放后,用扭力扳手成十字形對(duì)稱(chēng)的松開(kāi)主螺母,緩慢、平穩(wěn)的將釜體與釜蓋分離,應(yīng)特別注意保護(hù)密封面,避免釜蓋和釜體的密封環(huán)遭受碰撞而導(dǎo)致?lián)p壞。
4.2.17、將釜體取出,將物料倒出,并用溶劑將釜內(nèi)物料全部洗出,再用乙醇、水依次洗滌釜體、釜蓋和取樣管道,用軟布或紙將密封錐面擦拭干凈。應(yīng)在出料完畢馬上進(jìn)行清洗,避免因溶劑揮發(fā)而導(dǎo)致清洗困難。清洗完畢,將釜體和釜蓋置于通風(fēng)處晾干。
4.3、其它注意事項(xiàng):
4.3.1、要嚴(yán)格按照“高溫高壓反應(yīng)釜安全使用規(guī)程”使用操作反應(yīng)釜,不得單獨(dú)操作,實(shí)驗(yàn)時(shí)需二人以上。
4.3.2、壓釜工作過(guò)程中,打開(kāi)換氣扇,保證通風(fēng)良好。
4.3.3、釜內(nèi)有壓力時(shí),嚴(yán)禁扭動(dòng)螺母或敲擊高壓釜。
4.3.4、正反螺母連接處(進(jìn)氣管、排氣管及壓力表與釜蓋連接的支管),只準(zhǔn)旋動(dòng)螺母,不得使兩密封面相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。
4.3.5、操作時(shí)隨時(shí)觀察壓力表的示數(shù),嚴(yán)禁在超溫超壓情況下用釜。
4.3.6、實(shí)驗(yàn)過(guò)程如有漏氣現(xiàn)象,立刻停止加熱,停止實(shí)驗(yàn),嚴(yán)禁高溫扭動(dòng)螺母。
4.3.7、實(shí)驗(yàn)過(guò)程不要離開(kāi)。
4.3.8、反應(yīng)釜不耐強(qiáng)酸,反應(yīng)液中禁用鹽酸、硫酸、硝酸等強(qiáng)酸。
4.3.9、新項(xiàng)目使用高壓釜前需經(jīng)得研發(fā)部門(mén)負(fù)責(zé)人同意。任何人使用釜前,一定要先詳細(xì)閱讀本文件,并通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)培訓(xùn)后,方可取得高壓釜使用資格。