加氫釜作為高壓反應(yīng)設(shè)備，其封頭設(shè)計需兼顧承壓能力、密封性能、耐腐蝕性及制造工藝，具體要求如下：
一、加氫釜封頭的結(jié)構(gòu)與承壓要求
形狀選擇：
橢圓形封頭：應(yīng)用廣泛，壁厚與筒體一致時，可確保焊接后整體承壓能力達標（如1.6MPa）。
半球形封頭：適用于操作壓力超10MPa的高壓場景，壁厚僅為同直徑橢圓形封頭的60%，但制造成本增加35%。
錐形封頭：需考慮半錐頂角設(shè)計，如α=30°無折邊結(jié)構(gòu)適用于低壓（≤0.6MPa），超壓時需改用折邊結(jié)構(gòu)并增加過渡段。
直邊段設(shè)計：
直邊段長度需合理（如DN4000mm封頭取50mm），避免焊縫應(yīng)力集中。經(jīng)有限元分析，優(yōu)化后應(yīng)力可降低22%。
二、加氫釜封頭的密封與安全要求
密封形式：
自緊密封：壓力越高，密封元件壓緊力越大，適用于操作條件波動的場景，但結(jié)構(gòu)復雜、制造困難。
機械密封：分動環(huán)和靜環(huán)兩部分，靜環(huán)固定于封頭頂部，動環(huán)固定于攪拌軸，通過螺栓壓制摩擦面實現(xiàn)密封。
填料密封：僅適用于常壓環(huán)境，通過四氟乙烯填料繩和壓力蓋形成密封，需定期檢查并更換填料。
開孔補強：
封頭開設(shè)人孔等開孔時，需采用整體加厚方式補強。實測顯示，補強后開孔處應(yīng)力值較未補強結(jié)構(gòu)降低40%。
三、加氫釜封頭的材料與耐腐蝕要求
材質(zhì)選擇：
耐腐蝕性：如鹽酸反應(yīng)釜選用鈦合金封頭，在Cl?濃度1500ppm環(huán)境下連續(xù)運行5年無腐蝕，壽命較不銹鋼提升3倍。
強度要求：沿海工廠使用16MnR材質(zhì)封頭時，需考慮腐蝕裕量（如設(shè)計壓力0.4MPa，腐蝕裕量取1mm，名義厚度經(jīng)圓整后確定為8mm）。
成形工藝：
熱壓成形：需控制減薄率，如DN3000mm封頭投料厚度10mm，成形后小厚度8.5mm，符合GB150對有效厚度≥0.15%Di的要求。
拼接要求：封頭拼縫應(yīng)避開開孔，焊接接頭邊緣小距離不小于鋼板厚度的3倍且不小于100mm。拼接后需進行無損檢測（如100%UT+100%MT）。
四、加氫釜封頭的制造與檢驗要求
制造工藝：
封頭坯料厚度需根據(jù)制造工藝確定，減薄量控制在12%~14%范圍內(nèi)。
熱成形溫度建議為（930±20）℃，正火溫度為（910±10）℃，回火溫度低為710℃。
定期檢驗：
需測量封頭小厚度，如使用10年的加氫釜封頭經(jīng)超聲波測厚，實測小厚度6.8mm，仍高于設(shè)計厚度5.73mm，可繼續(xù)使用。