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反应容器

反应容器范文第1篇

关键词:反应容器;爆炸;防火防爆;应急救援

反应容器是指用来完成介质的物理反应、化学反应的容器.在工业生产中尤其在化工、医药、化肥、炼化等行业反应容器作为一种承压设备由于工艺上的需要被大量使用。众所周知,参与反应的原料及催化剂多为易燃、易爆的物质,大多数反应是在高温、高压甚至超高压条件下进行的,反应过程中稍有不慎就会引发火灾和爆炸,事故发生频率高。

一、反应容器火灾爆炸事故原因分析

1.反应失控引起火灾爆炸

许多化学反应如硝化、磺化、氧化、氯化、聚合等反应都是放热较大的反应。在反应容器内进行反应时,若正常的反应过程失控,反应热蓄积,反应体系的温度随之升高,反应速度加快,体系内压力增大,当内压急剧上升超过容器的耐压能力时,容器破裂,高压物料从破裂处喷出。由于温度的升高,反应物料还可能发生分解、燃烧,引发反应失控,发生火灾爆炸事故。

2.反应容器内形成爆炸性混合物

有些气态反应的原料混合气,其原料配比处在爆炸极限范围之内而具有爆炸性。例如环氧乙烷与乙醇的化合反应,环氧乙烷与乙醇在原料总体积中分别占44.5%和55.5%,环氧乙烷的浓度已在爆炸极限之内(其爆炸极限为3%~100%);苯酐生产中萘与空气的重量比为1:9左右,萘蒸气在空气中的体积浓度为2.25%(萘蒸气爆炸极限为0.88%~5.9%)。有的反应在接近爆炸极限的条件下进行,如果控制不当易形成爆炸浓度。

反应容器内可燃气体或易燃液体蒸气未置换或置换不彻底,也是形成爆炸性混合物的重要原因。

3.反应容器密封不严,物料反应燃烧爆炸

反应容器密封不严,使空气进入釜内剧烈反应爆炸。

4.反应容器因设计制造缺陷引起爆炸

反应容器设计不合理、结构形状不连续、焊缝布置不当等引起应力集中;设备材质选择不当、制造容器时焊接质量不合要求及热处理不当等使材料韧性降低;容器壳体受到腐蚀介质的腐蚀、强度降低等可能使容器在生产过程中发生爆炸。

5.反应容器中高压物料窜入低压系统

与反应容器相连的常压或低压容器、储柜,由于反应容器中高压物料的窜入,发生爆炸。

6.水蒸气或水漏入反应容器发生危险

采用水蒸气加热或水冷却的反应容器,若水蒸气或冷却水漏入容器内,容器内物料遇水分解放热,温度、压力急剧上升,造成冲料,发生火灾。

7.反应容器泄放系统不合理引起事故

在物料泄放时,泄放口位置、高度必须按要求设置,排出的物料要进入事故槽,严禁排放不合理,避免排出的物料四处漂散,遇明火燃烧爆炸。

二、预防反应容器火灾爆炸事故的措施

1.严格按照安全规程生产

反应容器的工艺规程需经专门的科研和设计单位审定,没有权威部门的相应鉴定,不允许随意改变生产工艺。生产操作人员必须熟悉生产工艺规程、操作条件、原材料、产品、中间产物的反应特性和火灾爆炸危险性质,杜绝操作失误或任意更改工艺参数。

2.维护容器的耐压强度

反应容器作为一种承压设备,应严格按照压力容器的设计、制造工艺进行,消除板材、焊接等质量上的缺陷。容器在使用过程中要防止由于腐蚀等原因造成器壁变薄,耐压强度降低。因此,容器要定期进行探检、维修、耐压试验,确保容器的耐压强度,并请权威部门进行登记、注册,定期检验。

3.防止反应失控发生

按作业指导书严格监测和控制反应容器内的温度、压力、物料组成和投料顺序等,以使反应保持正常。杜绝投料次序颠倒,如丙二醇甲醚的生产必须先投入过量的甲醇后才能加入环氧丙烷。如果顺序颠倒则引起环氧丙烷的聚合放热,后果不堪设想。同时对于生产原料、中间产品以及成品应有严格的质量检验制度,保证其纯度和含量,清除因有杂质而引起的不安全因素。

4.抑制物料混合气爆炸的危险性

在爆炸极限范围之内进行的反应,空气或氧气与反应原料的混合器宜放置在反应器进口附近,确保原料气混合后立即进入反应器反应,减少可能发生爆炸的空间。还可采取原料气和氧气或空气分别进料方式,以避免爆炸性混合物的形成。在接近爆炸极限条件下进行的反应,应严格控制原料气与空气或氧气的混合比例。生产装置要有自动化控制仪表、组分分析仪和安全联锁警报装置。定期校验仪表警报装置,确保灵敏可靠。

对于具有可燃气体或易燃液体蒸气的反应容器,进料前必须用惰性气体置换。反应完毕后同样需要用惰性气体置换掉容器内的可燃气体或蒸气,才能放入空气。置换必须彻底。

5.及时维修、清理设备管路内结焦

要定期维修清除设备内的污垢、焦状物、聚合物,以保证设备传热良好,并防止其堵塞设备管道形成瞬间高压爆裂和发生自燃。清除方法可用水冲刷器壁表面和管道,用氮气或水蒸气吹扫。清理时不得使用铁质工具或金属条,清理出来的污物必须送至安全地点处理掉。如污垢、焦状物等,可请专业清洗公司清理。

6.防止水漏入反应容器

反应容器的夹套和盘管冷却系统的水位和水压应略低于器内的液位和液压。为了能及时发现反应容器的裂纹或孔洞,在排水管可安装自动电导报警器,当管中漏入极少物料时,水的导电率会发生变化,利用这种变化进行检测并发出声响警报。

7.确保证反应容器进出物料安全

为了防止进出物料因静电火花发生燃烧爆炸,反应容器、管道、器具应采用静电连线联成一体,并进行接地,接地线必须连接牢靠,有足够机械强度,并定期检查。液体物料的输送,必须通过控制流速限制静电的产生。特殊的物料应应采用铝管或不锈钢金属软管。

反应容器卸料时,应采用真空卸料。装卸料口开户时,应尽量采用密闭措施,如果做不到,应安装移动式的排气罩进行通风。

8.配置防事故安全系统

反应容器应设防事故自动联锁系统,如设物料温度与催化剂加入量的联锁装置;压力或温度极限调节报警装置。当参数越出安全规定范围,能立即进行自动调节。若调节无效能发出报警信号,通告操作人员采取紧急措施排除故障。

为了保证反应容器内压力上升时能自动进行泄压,必须在设备上安装安全阀。对于不宜安装安全阀或危险性较大的设备,可安装爆破片。低压系统与高压系统反应器的连接处应设单向阀,以防止高压反应器内的物料窜入低压系统发生爆炸。反应容器应备有事故排放罐,或排出反应物料的备用容器和放空管,在设备发生失控的紧急状态下,可将物料通过放空管排出容器,防止事故扩大。反应生产岗位必须配备氮气和水蒸气半固定灭火装置。

9.反应容器的安全排放

反应容器的放空管一般应安设在顶部,室内容器安设的放空管应引出室外。放空管应有足够高度,高于附近有人操作的最高设备2m以上,并保证排出的可燃气体,应经冷却装置冷却后接至放空设施。放空管上应安装阻火器或其他限制火焰的设备,以防止气体在管道出口处着火,并使火焰扩散到工艺装置中去。放空管应有良好的接地,管口应处在防雷保护范围内。

10.培训事故处置方法

将消防知识宣传和教育作为岗位培训的一项重要内容。尤其注意对生产操作人员进行应急措施培训工作,掌握特殊情况下的应急措施、灭火与疏散方法。通报的国际、国内的事故教训和操作经验,提出事故的可能原因,以便及时能做出准确的判断和正确采取处理办法。

三、反应容器发生火灾爆炸事故应急救援

在化工生产中当发生反应失控、大量泄漏或火灾事故时,工厂应紧急启动化学品安全生产消防应急预案,召集相关人员立即赶至现场。

1.控制发生事故的危险区域

对危险区域实施控制,防止无关人员、车辆、明火等进入而引起的伤害及事故进一步扩大。

(1)清除火源:迅速关闭警戒区的救援人员的手机、电话机等通讯器材、关闭该区域的电器设备。

(2)实施警戒:以该反应器装置为中心、装置四周的主通道上设警戒线,由治安队严格控制本公司及外来人员进入,禁止车辆通行。

2.侦检反应容器事故现场

当泄漏未形成火灾时,防化应急分队派人身穿防化防火消防服,佩带正式自给式空气呼吸器进入泄漏地点查看,确定泄漏原因及现状,并迅速汇报指挥小组,当已形成火灾时,严禁人员进入。

3.控制反应容器事故的源头

防化应急分队把现场侦检情况后,指挥小组应提出控制源头的技术方案,并召集抢险抢修队、消防队落实控制源头的方案。

(1)由抢修抢险队派人穿防化服,佩戴保护用具,关闭与反应器相近的物料管线,并带专用堵漏工具进入现场堵漏,如无法堵漏或泄漏严重应立即撤出相关人员,脱离危险现场。

(2)在抢险抢修对未进入现场时,应紧急启动消防设施,根据物料的性能,使用有针对的灭火器材,同时启动消防冷却系统对四周装置及区域进行保护。

(3)上级消防大队赶至现场时应由上级消防领导统一调度、指挥。

4.反应容器四周物料的转移

首先控制反应器内物料的大量外泄,当一时无法控制泄漏时,事故应急指挥小组应紧急碰头,撤离反应器内的易燃物、可用自身机泵输送,如无法输送,或用专用槽车驳离,或用耐火耐温的防火材料形成隔离墙,避免事态进一步扩大。

5.反应容器事故的紧急灭火

当泄漏发展到一定程度时,应按制定的企业灭火作战方案执行,集中兵力,一举歼灭火势,并迅速疏散所有的人员,只留守灭火作战人员,防止人员伤亡。

6.清洗反应容器的污染区域

事故泄漏或火灾爆炸事故得到控制前后,应做好善后工作

(1)利用消防用水和冷却用水对污染的反应装置进行冲洗,充分清洗剩余的物料和气体。

(2)对参加救援和参加灭火作战的人员应进行规范冲洗,不能对人员产生新的伤害。

反应容器范文第2篇

关键词:反应堆压力容器;大锻件;工艺难点;质量监督;风险

中图分类号:F407.23 文献标识码:A 文章编号:1001-828X(2012)06-0-02

一、序言

AP1000核岛主设备铸锻件尺寸大,材质的纯净度和各项机械性能指标要求非常高,是综合材料、冶金、锻造、热处理、焊接和检测为一体的高技术产品,逼近当前工业界的制造极限,是电站设备的关键基础件[1]。因此制造难度大,制造周期长,是整个反应堆建设的关键路径。目前国内开展的AP1000项目主设备的关键锻件(比如反应堆压力容器一体化顶盖封头、容器法兰接管段筒体,蒸汽发生器管板、一体化水室封头等)基本上依靠国际采购[2]。因此,核电站主设备大锻件的制造与质量监督工作一直以来便备受关注。另外,反应堆压力容器一旦投入运行便不可更换,其使用寿命实际上决定着整个AP1000核电机组能否达到60年的设计寿命。因此,确保AP1000反应堆压力容器的制造质量,尤其是大锻件的成型质量有着极为重要的意义。

三门核电一号机组反应堆压力容器由韩国斗山重工承制(部分大锻件分包给中国一重)。本文将着重从三门核电一号机组反应堆压力容器大锻件的制造工艺流程、工艺难点以及质量监督风险等方面进行阐述与分析。

二、AP1000反应堆压力容器的结构特点及大锻件的制造工艺流程

1.AP1000反应堆压力容器的结构特点

AP1000反应堆压力容器由一个带半球形下封头的压力容器筒身和一个可拆卸的法兰连接的半球形顶盖组成[3]。AP1000反应堆压力容器与其它压水堆(二代加)同类设备相比,至少存在以下几个特点:

(1)压力容器由圆柱形筒体和半球形下封头、可移动法兰连接的上封头组成。

(2)上、下封头都用低合金钢制造,其中上封头包括外壳顶盖法兰和外壳顶盖圆顶。

(3)在可移动法兰连接的上封头上有69个穿透,为控制棒驱动机构提供路径,另外还有42个穿透用于各种堆芯内的测量仪器。

(4)压力容器长约 12 米,内径约为4 米,总重约417吨,内表面堆焊约0.5厘米厚的不锈钢。

(5)该压力容器的设计目标是压力容器在 15.5MPa和343.3℃的条件下可以实现60年的使用寿命。

(6)出于安全考虑,堆芯底部没有贯穿件。

2.AP1000反应堆压力容器大锻件的制造工艺流程及见证点选择情况

一台AP1000反应堆压力容器主要包括:一体化顶盖封头、容器法兰接管段筒体、堆芯段筒体、进出口接管及下封头等13个大锻件,这13个大锻件的制造流程基本相似。以压力容器一体化顶盖封头大锻件为例,其制造、检验和试验过程主要包括以下21道工序:

(1)开工前先决条件的检查;(2)冶炼;(3)化学成分分析(钢包样);(4)锻造;(5)正火与回火热处理;(6)锻件粗加工和尺寸检查;(7)锻件粗加工后的超声波检验;(8)锻造成形;(9)性能热处理;(10)机加工取样;(11)化学成分分析(成品样);(12)模拟焊后热处理;(13)机械性能试验(室温拉伸、高温拉伸、冲击,落锤等);(14)金相试验(晶粒度,非金属夹杂,腐蚀等);(15)精加工;(16)性能热处理后的最终超声波检验;(17)表面磁粉/渗透/目视检验;(18)尺寸检查;(19)标识 ;(20)最终检查;(21)清洗/包装。

三、AP1000反应堆压力容器大锻件成型工艺难点分析

AP1000反应堆压力容器大锻件全部采用ASME SA-508 “压力容器用经真空处理的淬火加回火碳钢和合金钢锻件”制造标准。因此要求制造厂的设备制造大纲所引用的厂内标准必须不低于此标准要求。经研究与分析,发现AP1000反应堆压力容器大锻件至少存在以下几个工艺难点:

1.对钢锭冶炼与锻造能力要求较高

对于核电主设备用大锻件的制造,其难点首先在于钢锭冶炼能力及其锻造能力的限制。一方面,AP1000反应堆压力容器的13个大锻件因体积大、重量大,均需要使用百吨级以上的大型钢锭。其中,一体化顶盖封头、堆芯段筒体和容器法兰接管段筒体均需使用270吨~500吨不等的双真空钢锭,这就要求制造厂必须具备成熟的三包合浇甚至五包合浇的铸造工艺;另一方面,各个大锻件的质量要求高、生产周期长和成品率低,因此世界上能够承担AP1000反应堆压力容器大锻件制造任务的厂家为数不多。 就国内制造厂而言,只有一重及上海重机厂具备AP1000反应堆压力容器用大钢锭的冶炼及锻造能力。

2.对材料化学成分要求较苛刻

反应容器范文第3篇

关键词:反应堆压力容器 焊接难点 个人建议

中图分类号:C35 文献标识码: A

1 绪论

1.1 引言

反应堆压力容器设备是压水堆核电站中的心脏设备,该设备是放射性物质的包壳,在运行期间不仅承受高温、高压和强辐照,而且在核电站的整个运行寿期内不可更换,对电厂的稳定安全运行极其重要。

反应堆压力容器作为核电厂一回路主设备承担着三项重要功能:一、作为包容反应堆堆芯的容器,起着固定和支撑堆内构件的作用,保证燃料组件按一定的间距在堆芯内的支撑与定位;二、作为反应堆冷却剂系统的一部分,起着承受一回路冷却剂与外部压差的压力边界的作用;三、与其它一回路压力边界设备一起构筑了核电厂防止放射性物质外逸的第二道屏障。

运行压力:15.5Mpa 设计寿命:40年

设计温度:343℃ 总 重:339t

运行温度:327.2--292.8℃ 全容积: 123m3

秦山二期扩建工程3、4号反应堆压力容器是由中国核动力研究设计院设计,韩国斗山重工株式会社(简称斗山)和中国第一重型机械股份公司(简称一重)各自承制一台。

2 反应堆压力容器结构

反应堆压力容器通常分为顶盖组件、筒体组件两大部分。

2.1顶盖组件

顶盖组件主要由上封头和顶盖法兰两部分组成。上封头上焊有37个贯穿件管座,其中33个为CRDM管座,4个为热电偶管座,以供安装控制棒驱动机构组件和热电偶仪表导向管;有1根排气管,用于排放容器内的气体;有3个吊耳,用来运输吊装;还有通风罩支承,用来支承上面CRDM通风罩组件。顶盖法兰上开有56个主螺栓孔,用于主螺栓贯穿;在法兰面上设有两道同心环形沟槽,用于安装两道金属密封环。

2.2 筒体组件

筒体组件主要由法兰-接管段筒体、堆芯筒体、过渡段和下封头组成。其中法兰-接管筒体上有2个入口接管和2个出口接管,它们分别与反应堆各个冷却剂环路的冷段和热段连接;另外还设有2个安注管,用于在事故情况下注入冷却剂;在法兰面上设有1个检漏管,用于检测并引出密封泄露。过渡段上焊有四个径向支承块,这四个支承块与堆内构件M形插入件配合,用以限制堆内构件下部在水力冲击下发生转动。下封头上有38根中子测量管座,用作堆芯测量系统伸入压力容器的通道。

顶盖组件和筒体组件通过可拆卸的56件主螺栓、主螺母和垫圈联接紧固。

冷却剂通过入口接管进入压力容器,并且向下流过堆芯吊篮和容器壁之间的环形空间,在底部转向朝上流过堆内构件/燃料组件堆芯到出口接管,将堆芯内产生的热能带出。

3 反应堆压力容器主体材料

4 反应堆压力容器焊接难点

反应堆压力容器的制造主要涉及到冶炼、锻造、焊接、机加工、无损检验等专业。涉及的每个专

业领域都存在一些工艺难点,包括:法兰接管段等大锻件的锻造;接管-安全端异种金属焊接,大接管马鞍形窄坡口埋弧自动焊,CRDM管座/中子测量管与封头的密封焊;筒体组件的最终精加工,封头J型坡口的机加工;以及接管-安全端异种金属焊缝的无损检验。

以下重点介绍焊接工艺难点。

4.1焊接工艺难点

反应堆压力容器制造中有大量的焊接工序,包括不锈钢堆焊、镍基隔离层堆焊、低合金钢环焊缝组焊、管座对接焊、管座-封头密封焊、接管-安全端异种金属焊接及各种补焊。这里重点介绍接管-安全端异种金属焊接这个业内公认的难题,很多制造厂都走过弯路。

此异种金属焊接工艺的难点在于镍基合金本身熔池的流动性差、润湿性不好,焊接过程中焊缝容易氧化,熔池表面的氧化膜不易彻底去除,从而形成了焊缝夹杂物,因此对焊接工艺和焊接操作工要求很高,否则在焊接过程中很容易产生缺陷。考虑到焊接的困难性,为了优化焊接参数,以及提高焊接操作工的技能,斗山和一重除了进行焊接工艺评定试验外,都进行了大接管焊接前的焊接工艺试验,如斗山在焊接大接管前共进行了三次模拟试验,以及焊接见证件和在役检查试块的焊接;一重也进行了一次工艺试验。斗山针对模拟试验中出现的预堆边与对接焊缝融合处整圈未熔合缺陷进行了深层次的原因分析,并对试环进行解剖试验,缺陷的真实性得到了验证,并根据实际情况对工艺进行了改进。一重委托无损检验专业单位运用自动超声仪器进行扫查来确认试验环的焊缝质量。

虽然两家制造厂做了很多工艺准备的工作,但由于焊接过程不易控制,3、4号压力容器产品焊缝中还是出现了焊接缺陷。3号反应堆压力容器中6条接管-安全端焊缝共有5条焊缝出现了缺陷,主要位置在镍基预堆边与对接焊缝的融合处。4号压力容器有1条接管-安全端焊缝出现了质量问题。焊接结果详见表4.1。

表4.1 压力容器接管-安全端异种金属焊缝结论

针对以上的结论,我们对两个制造厂所使用的焊接方式、焊材以及焊接操作工方面进行分析比较。

4.1.1 焊接方式

斗山和一重都采用了钨极脉冲氩弧焊,针对出入口接管和安注管不同的焊接厚度,韩国斗山重工使用了日立的BHIC焊机和美国AMI焊机,分别采用了半全位置(自下而上)和全位置焊接方式,压力容器处于竖直状态,接管横躺,如图4.3。这种方式的好处在于可使用两台焊机同时焊接对称的两个接管,焊接周期缩短一半。但这种焊接方式难度较大,焊机从6点钟位置爬坡至12点位置,焊接参数未针对不同的弧度进行细化,而是用相同参数从头焊至结束,增加了产生缺陷的可能性。

一重对所有的接管都采用横焊焊接方式,使用的是焊机POLYSOUDE PC600,压力容器处于躺着状态,接管竖直向上,这种焊接方式能使焊机始终保持同一姿势,熔池成形比较规则,如图4.4。

图4.3 3号压力容器大接管-安全端焊接方式 图4.4 4号压力容器大接管-安全端焊接方式

3、4号压力容器都使用了镍基合金690焊接材料,具体类型、批号使用如表4.2。

表4.2 镍基合金焊材内容

4号压力容器接管镍基预堆边和对接焊缝使用了同种规格的焊丝Φ0.9,镍基预堆边和对接焊缝搭接处熔合的比较好。

4.1.3 焊接操作工

斗山之前制造的很多压力容器都没有此类接管-安全端异种金属焊缝,焊接操作工的技能就是靠产品焊接前的工艺准备中摸索累积的,包括三次模拟试验、一次焊接工艺评定试验、一次焊接见证件试验和在役检查试块的焊接,因此经验相对比较欠缺。以致焊接过程中的一些细节未完全控制,产生了焊接质量缺陷。主要有以下三个方面:

(1)对焊接参数的控制得不太好,例如送丝速度和焊接速度过快造成热输入量偏低。

(3)焊道打磨不够理想,部分焊道打磨不充分,氧化物未去除,部分焊道打磨过量,产生凹坑。

针对3号压力容器接管-安全端焊缝质量问题,我们对一重进行了多次经验反馈,通报了3号焊接情况和返修方案,并强调了焊接过程中的注意事项。一重焊工进行了针对性的技能培训,在焊接前进行工艺试验,掌握了打磨和气体保护有效方法,并增加了层间渗透检验来保证质量。因此相对3号压力容器,4号压力容器的接管-安全端异种金属焊接的结果好一点。

鉴于以上原因的分析,由于焊接方式和焊接材料一经选定不能进行更换,斗山在产品焊缝返修前进行了补焊模拟试验来加强焊接操作工的技能,增加过程中层间渗透检验来加强质量控制,优化了焊接参数、更换了打磨工具、改善了气体保护等措施,并邀请了西屋专家对焊接进行指导和把关,顺利完成了返修并经最终无损检验确认合格。

4.1.4 个人建议

(1)焊接工艺改进

2号压力容器大接管-安全端的镍基预堆边是采用了传统的药皮焊条进行手工堆焊,对接焊缝是用焊丝进行自动焊接的,在预堆边和对接焊融合面出现过有规律的缺陷,几方研究后建议不采纳手工焊与自动焊结合的焊缝结构。从目前3号压力容器来看,用焊带堆焊的预堆边和焊丝焊接的对接焊缝两者的融合面也存在大量未熔合缺陷。因此在焊材选择方面,建议都选择焊丝,而焊接手法都用自动焊更好。

(3)焊缝结构更改

接管-安全端焊缝之所以采用镍基焊材,主要考虑了低合金钢与不锈钢的线膨胀系数有较大差别,并在长期高温下运行会发生碳迁移等因素。但目前其它电厂百万千瓦压力容器接管-安全端焊接结构采用了不锈钢焊材替代镍基焊材的设计。焊接顺序为安全端与接管组焊后进行一次中间消除应力热处理,之后与法兰接管段焊接,该焊缝要经受最终消除应力热处理。

这种设计可通过中间热处理方法来消除材料线膨胀系数不同引起的焊接残余应力,以及采用了堆焊不锈钢309L过渡层和热处理方法来有效地抑制碳向奥氏体不锈钢308L焊缝金属迁移。之前所担心的不锈钢在经过热处理热循环后,由于过饱和碳向晶界迁移,在晶界形成贫铬现象,容易产生晶间腐蚀现象。目前有研究认为,在采用超低碳不锈钢的情况下,由于不锈钢中碳含量在0.04%以下,即使发现碳向晶界迁移,也不会造成明显的贫铬现象,因此,超低碳不锈钢对热处理敏化不太敏感。

安全端的焊接流程为:

其它电厂接管-安全端具体使用的焊接材料与采用的焊接方法如表4.3所示。

表4.3 其它电厂接管-安全端焊接材料与焊接方法

采用这种焊接结构,不仅可以避免镍基焊材的异种金属焊接,大大减少了产生焊接缺陷的概率。而且还改变了焊接顺序,可以大大缩短制造周期。

反应堆压力容器除了接管-安全端这个焊接难点外,其它如大接管与筒体的马鞍型焊接最困难的是在焊接过程中要周期性地进行上坡焊和下坡焊,焊道的厚度也会因此而使得上坡时加厚,下坡时减薄。焊接操作工在施焊过程中通过频繁调节焊接速度,使在上坡焊时焊速快些,而在下坡焊时焊速放慢,来保证焊层的厚度均匀(2)。

反应容器范文第4篇

一、无条件的可逆反应化学平衡状态标志的判断

1.本质性判断。化学平衡状态的特征性标志是:v(正)=v(逆)的内涵是同一物质的消耗速率与生成速率相等时,其表现形式有多种。

1)从速率的角度描述:同一物质的生成速率等于消耗速率;处于可逆方程式同一侧(即两者同为反应物或两者同为生成物)的不同种物质,必须一种物质生成同时另一种物质消耗,且两者的速率之比等于化学方程式中化学计量数之比;处于可逆方程式不同侧(即一为反应物,另一为生成物)的不同种物质,必须两种物质同时生成或同时消耗,且两者的速率之比等于化学方程式中化学计量数之比。

2)从时间和物质的生消量的角度描述:单位时间内消耗掉某物质的量与生成该物质的量相等。

3)从断键角度描述:如H2+I22HI的反应,单位时间内断裂一个H―H键的同时,形成一个H―H键,或形成一个I―I键,或断裂2个H―I键。

3)从能量角度描述:绝热容器中,反应放出的热量与吸收的热量相等,即体系温度不变。

2.特征性判断。化学平衡状态的特征性标志是:反应混合物中各组分的浓度保持不变时可逆反应达到化学平衡状态,其表现形式有多种。1)反应混合物中和物质的物质的量浓度保持不变。2)反应混合物中各物质的物质的量分数、质量分数、体积分数(对气体物质而言)等保持不变。3)反应混合物中各物质的物质的量、质量、分子数等保持不变。

二、有条件的可逆反应化学平衡状态标志的判断

例如:在一个恒温体积不变的密闭容器中,能说明可逆反应CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g)一定达到平衡状态的是( )

A.当容器内压强P不随时间变化时 C.当容器内的气体摩尔质量M不随时间变化时

B.当容器内的气体密度ρ不随时间变化时 D.生成CO的速率与生成CO2 的速率相等时

解析:此反应是恒T恒V条件下反应前后气体分子数相等且反应物和产物都为气体的可逆反应。

A假设反应此时向正向移动,由于反应前后气体分子数相等,此时容器内的气体物质的量n始终保持不变,又因为是在恒V条件下,所以容器内的压强P将始终不随时间变化。假设反应此时向逆向移动,同理,可知容器内的压强P也将始终不随时间变化。假设此反应此时处于平衡状态,此时容器内的气体物质的量n始终保持不变,又因为是在恒V条件下,所以容器内的压强P将始终不随时间变化。

综上我们可以看出在在恒T恒V条件下,反应前后气体分子数相等且反应物和产物都为气体的可逆反应,当容器内压强P不随时间变化时反应不一定处于平衡状态。

B 假设反应此时向正向移动,由于反应前后反应物和产物都为气,化学反应前后质量守恒可知容器内的气体质量m将始终不变,又因为是在恒V条件下,所以由气体密度公式ρ=m/V可知容器内的气体密度ρ将始终不随时间变化。假设反应此时向逆向移动,同理,可知容器内的气体密度ρ也将将始终不随时间变化。假设反应此时处于化学平衡状态,此时容器内的气体质量M将始终不变,又因为是在恒V条件下,所以由气体密度公式ρ=m/V可知容器内的气体密度ρ将始终不随时间变化。

综上我们可以看出在在恒T恒V条件下,反应前后气体分子数相等且反应物和产物都为气体的可逆反应,当容器内ρ不随时间变化时反应不一定处于平衡状态。

C 假设反应此时向正向移动,由于反应前后气体分子数相等,此时容器内的气体物质的量n始终保持不变,反应前后反应物和产物都为气,化学反应前后质量守恒可知容器内的气体质量m将始终不变,由气体摩尔质量公式M=m/n可知容器内的气体摩尔质量M将始终不随时间变化。假设反应此时向逆向移动,同理,可知容器内的气体摩尔质量M将始终不随时间变化。

综上我们可以看出在在T恒V条件下,反应前后气体分子数相等且反应物和产物都为气体的可逆反应,当容器内的气体摩尔质量M将始终不随时间变化时反应不一定处于平衡状态。

D 符合无条件的可逆反应化学平衡状态标志,故正确答案为D

运用分析上述例题A、B、C答案的的思维方法我们还可以得到以下重要的结论:

1.在恒T恒V条件下有气态物质参加的可逆反应化学平衡状态标志的判断

1).反应前后气体分子数相等且反应物或产物有非气态物质参加的可逆反应。例如:A(g)+B(g) 2C(g)+D(s):(1)当容器内压强P不随时间变化时,反应不一定处于平衡状态。(2)当容器内的气体密度ρ不随时间变化时,反应一定处于平衡状态。(3)当容器内的气体摩尔质量M不随时间变化时,反应一定处于平衡状态。

2.在恒T恒P条件下有气态物质参加的可逆反应化学平衡状态标志的判断

1).当容器内压强P不随时间变化时。在恒T恒P条件下,由于容器压强P保持恒定不变,当容器内气体压强P不随时间变化时,反应此时有可能向正向移动,也有可能此时向逆向移动,还有可能处于平衡状态,所以对于在恒T恒P条件下,当容器内气体压强P不随时间变化时反应不一定处于平衡状态。

反应容器范文第5篇

(1)保持容器体积不变,向其中加入1molH2反应速率加快吗?说明理由

(2)保持容器体积不变向其中加入1molN2反应速率也加快吗?试说明理由

(3)保持容器压强不变向其中加入1molN2反应速率也加快吗?试说明理由

(4)保持容器压强不变向其中加入1molH2和1molI2反应速率也加快吗?试说明理由

教师用书参考答案为1.(1)加快,增大了反应物的浓度,使反应速率加快。(2)没有加快。通入氮气后,容器内的气体物质的量增加了,容器承受的压强增大,但反应物的浓度没有变化,反应速率不变。(3)降低。由于加入了氮气,要保持容器内的压强不变,必须扩大容器的体积,造成氢气和碘蒸汽的浓度减小,所以反应速率减小。(4)不变。在一定温度和压强下,气体体积和物质的量成正比。物质的量增加一倍,体积必增加一倍,所以反应物浓度没有变化,反应速率没有变化。

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