不銹鋼反應釜行業標準規范

一、范圍

本標準規定了不銹鋼反應釜（以下簡稱 “反應釜"）的術語定義、材料要求、設計規范、制造與檢驗標準、安全要求、運行維護及認證合規要求。

本標準適用于以不銹鋼為主體材質，用于化工、制藥、食品、新能源等行業進行物理或化學反應的密閉式容器，涵蓋容積 30ml-5000L 的實驗室及工業用反應釜，包含立式與臥式結構，涉及常壓、承壓及真空工況。

二、規范性引用文件

下列文件對于本文件的應用是重要的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件；凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

• GB/T 150.1-2011 壓力容器 第 1 部分：通用要求

• GB/T 3280-2015 不銹鋼冷軋鋼板和鋼帶

• GB 19233-2003 食品機械安全衛生要求

• 《固定式壓力容器安全技術監察規程》

• TS 特種設備制造認證規范

三、術語與定義

1. 設計壓力：反應釜在正常工作條件下，為保證安全運行所設定的最高允許壓力，應高于實際工作壓力 20%-30%。

2. 工程大氣壓（kgf/cm2）：俗稱 “公斤壓力"，指 1 公斤力作用在 1 平方厘米面積上的壓強，1MPa≈10.2 kgf/cm2。

3. 機械密封：通過動環與靜環的緊密貼合實現密封的裝置，適用于高壓、有毒或易燃介質場景。

4. CIP 清洗：原位清洗系統，指在不拆卸設備的情況下對內部進行清洗的過程，常用于食品醫藥行業。

四、材料要求

（一）主體材質選型

根據介質腐蝕性及應用場景選擇合適的不銹鋼材質，具體要求如下表：

（二）材料附加要求

1. 食品及醫藥行業用反應釜，不銹鋼材質需符合 FDA 或 3A 認證要求，內壁粗糙度 Ra≤0.28μm。

2. 所有不銹鋼材料均需提供材質證明書，化學成分應符合 GB/T 3280-2015 標準，進場后需通過光譜分析驗證。

3. 夾套、盤管等輔助結構材質應與主體材質匹配，確保傳熱性能與耐腐蝕性一致。

五、設計規范

（一）結構設計

1. 容積與結構匹配：容積≤5m3 優先采用立式結構；容積≥5m3 推薦采用臥式結構以降低攪拌負荷。

2. 壓力系統設計：設計壓力≥0.1MPa 時，需嚴格按壓力容器標準進行結構計算，封頭采用標準橢圓形或碟形結構，焊接接頭系數≥0.85。

3. 攪拌系統設計：根據物料粘度選擇槳葉類型，具體匹配如下：

? 低粘度物料（＜500cP）：渦輪式（高剪切分散）或推進式（軸向循環）；

? 高粘度物料（＞1000cP）：錨式或框式槳葉，配套減速機功率≥7.5kW；

? 攪拌軸密封：真空環境或含固體顆粒介質應采用機械密封，泄漏量≤5mL/h；常壓 / 低壓工況（≤1.6MPa）可采用填料密封。

（二）加熱與冷卻系統設計

1. 加熱方式選型：

? 100-180℃場景：可采用蒸汽加熱，需配套壓力穩定裝置；

? 高精度控溫場景：采用電加熱，控溫精度 ±1℃；

? 易燃易爆環境：采用電磁加熱，熱效率＞95%，且無明火風險；

? 高溫場景（≥300℃）：推薦電加熱或導熱油循環，避免蒸汽泄漏風險。

1. 冷卻系統設計：優先采用夾套水冷結構，冷卻介質流速需滿足傳熱需求，高溫設備應配置余熱回收裝置。

六、制造與檢驗標準

（一）制造工藝要求

1. 焊接工藝：采用氬弧焊或埋弧焊，焊接表面無裂紋、氣孔、夾渣等缺陷，焊后需進行固溶處理以消除應力。

2. 表面處理：內壁需進行拋光處理，食品醫藥級設備需經過鈍化處理，外壁可采用噴砂或噴漆防腐。

3. 密封裝配：機械密封安裝需保證動環與靜環貼合面平整度，壓縮量控制在 2-3mm，安裝后進行靜壓試驗。

（二）檢驗檢測項目

所有反應釜需完成以下檢驗項目，結果符合要求方可出廠：

七、安全要求

1. 安全附件配置：必須安裝安全閥（整定壓力等于設計壓力）、壓力表（量程為工作壓力的 1.5-3 倍）、溫度傳感器，且定期校驗（校驗周期≤12 個月）。

2. 防靜電與防爆：易燃易爆介質用反應釜需設置接地裝置，接地電阻≤100Ω；介質流速控制在 0.8/(d)^(1/2) m/s 以下，必要時取得 ATEX 防爆認證。

3. 超壓超溫保護：配備自動報警裝置，當壓力或溫度達到設計值的 90% 時發出報警，達到設計值時自動切斷加熱源并開啟泄壓裝置。

4. 操作安全：設備應設置明顯的安全警示標識，注明額定壓力、額定溫度、介質類型等參數；操作人員需持證上崗，穿戴勞保防護用品。

八、運行與維護規范

（一）操作規程

1. 開機前檢查：確認設備接地良好、電機導線無破損、閥門開關狀態正確、密封件無老化，儀表顯示正常。

2. 啟動流程：先開啟電源總開關，再啟動攪拌系統并調節至設定轉速，最后按工藝要求投料；滴加物料時需控制速度，防止沖料。

3. 運行監控：實時監測壓力、溫度、攪拌速度等參數，偏差超過 ±5% 時及時調整。

4. 停機流程：先將攪拌速度調至很低，再關閉攪拌開關，反應結束后及時排空物料并清洗設備，最后關閉電源總開關。

（二）維護保養

1. 日常維護：每日清潔設備表面，檢查密封件有無泄漏；物料反應結束后不得隔夜儲存，需及時清洗。

2. 定期檢查：每月進行一次全面檢查（月使用頻率＞2 次時改為半月一次），重點檢查密封件磨損、軸承溫度、閥門密封性；每年由專業人員進行一次整體性能檢測，并記錄檢修結果。

3. 易損件更換：機械密封每運行 800-1000 小時需檢查磨損情況，出現泄漏超標時立即更換；填料密封每 3 個月更換一次。

九、認證與合規要求

1. 承壓反應釜必須取得《特種設備制造許可證》（TS 認證），出廠時隨附質量證明書、竣工圖等技術文件。

2. 食品行業用反應釜需符合 GB 19233-2003 衛生標準，通過 CIP 清洗驗證；制藥行業用設備需符合 GMP 認證要求。

3. 出口設備需根據目標市場要求，額外取得相應的國際認證（如 FDA、CE 等）。

十、附則

1. 本標準未涵蓋的特殊工況（如超高壓、超高溫）或定制化需求，可由供需雙方協商確定補充技術要求，但不得低于本標準的核心安全與質量要求。

2. 本標準自發布之日起實施，由行業標準化技術委員會負責解釋與修訂。