壓力容器設(shè)計(jì)支座

1、第三章 壓力容器的整體設(shè)計(jì)問(wèn)題支座支座耳式支座耳式支座支承式支座支承式支座腿式支座腿式支座裙式支座裙式支座立式支座立式支座鞍式支座鞍式支座圈式支座圈式支座支腿支座支腿支座臥式支座臥式支座第三節(jié)第三節(jié) 支座支座第三章 壓力容器的整體設(shè)計(jì)問(wèn)題1. 立式容器支座立式容器支座 （1）耳式支座）耳式支座 （懸掛式支座）（懸掛式支座）第三章 壓力容器的整體設(shè)計(jì)問(wèn)題1. 立式容器支座立式容器支座 （1）耳式支座耳式支座 （懸掛式支座）（懸掛式支座）結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：由筋板和支腳板組成，廣由筋板和支腳板組成，廣泛用于反應(yīng)釜及立式換熱器等直泛用于反應(yīng)釜及立式換熱器等直立設(shè)備上。立設(shè)備上。特點(diǎn)：特點(diǎn)：簡(jiǎn)單、輕便，但對(duì)器

2、壁會(huì)簡(jiǎn)單、輕便，但對(duì)器壁會(huì)產(chǎn)生較大的局部應(yīng)力。因此，當(dāng)產(chǎn)生較大的局部應(yīng)力。因此，當(dāng)容器較大或器壁較薄時(shí)，應(yīng)在支容器較大或器壁較薄時(shí)，應(yīng)在支座與器壁間加一墊板，座與器壁間加一墊板，墊板的材墊板的材料最好與筒體材料相同料最好與筒體材料相同。筋板和底板材料為筋板和底板材料為q235af標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)： jb/t4725 耳式支座耳式支座，它將耳式支座分為它將耳式支座分為a型（短臂）和型（短臂）和b型型（長(zhǎng)臂）兩類，每（長(zhǎng)臂）兩類，每類又有帶墊板和不類又有帶墊板和不帶墊板兩種，不帶帶墊板兩種，不帶墊板的分別以墊板的分別以an和和bn表示。表示。b型耳式型耳式支座有較大的安裝支座有較大的安裝尺寸，當(dāng)容器外面尺

3、寸，當(dāng)容器外面包有保溫層，或者包有保溫層，或者將容器直接放置在將容器直接放置在樓板上時(shí)，宜選用樓板上時(shí)，宜選用b型。型。 第三章 壓力容器的整體設(shè)計(jì)問(wèn)題 一臺(tái)設(shè)備一般配置一臺(tái)設(shè)備一般配置24個(gè)支個(gè)支座。必要時(shí)也可適當(dāng)增加，但在座。必要時(shí)也可適當(dāng)增加，但在安裝時(shí)不容易保證各支座在同一安裝時(shí)不容易保證各支座在同一平面上，也就不能保證各耳座受平面上，也就不能保證各耳座受力均勻。對(duì)于大型薄壁容器或支力均勻。對(duì)于大型薄壁容器或支座上載荷較大時(shí)，可將各支座的座上載荷較大時(shí)，可將各支座的底板連成一體組成圈座，既改善底板連成一體組成圈座，既改善了容器局部受載過(guò)大，又可避免了容器局部受載過(guò)大，又可避免各耳座受力

4、不均。各耳座受力不均。圈座圈座第三章 壓力容器的整體設(shè)計(jì)問(wèn)題耳座數(shù)量耳座數(shù)量 （1）根據(jù)設(shè)備重量和支座個(gè)數(shù)粗略估算單個(gè)支）根據(jù)設(shè)備重量和支座個(gè)數(shù)粗略估算單個(gè)支座的載荷座的載荷q。耳式支座的選用步驟：耳式支座的選用步驟：第三章 壓力容器的整體設(shè)計(jì)問(wèn)題 （2）確定支座型式后，從）確定支座型式后，從jb/t 4725中按照公稱中按照公稱直徑直徑dn和允許載荷等于或大于計(jì)算載荷（即和允許載荷等于或大于計(jì)算載荷（即qq）的原則選出標(biāo)準(zhǔn)支座。的原則選出標(biāo)準(zhǔn)支座。第三章 壓力容器的整體設(shè)計(jì)問(wèn)題 （3）按照設(shè)備重量及作用在容器上的外載荷，算按照設(shè)備重量及作用在容器上的外載荷，算出每個(gè)支座需要承擔(dān)的實(shí)際載荷出每

5、個(gè)支座需要承擔(dān)的實(shí)際載荷q，使，使qq。引入不均勻系數(shù)引入不均勻系數(shù)k，安裝，安裝3個(gè)支座時(shí)，取個(gè)支座時(shí)，取k=1，安裝，安裝3個(gè)以上支座時(shí)，取個(gè)以上支座時(shí)，取k0.83 在確定載荷在確定載荷q時(shí)，須考慮到設(shè)備在安裝時(shí)可能出時(shí)，須考慮到設(shè)備在安裝時(shí)可能出現(xiàn)的全部支座現(xiàn)的全部支座未能同時(shí)受力未能同時(shí)受力等情況。等情況。 （4）校核支座處圓筒所受的支座彎矩）校核支座處圓筒所受的支座彎矩ml，使，使ml ml 。表表1 支座型式特征支座型式特征第三章 壓力容器的整體設(shè)計(jì)問(wèn)題第三章 壓力容器的整體設(shè)計(jì)問(wèn)題第三章 壓力容器的整體設(shè)計(jì)問(wèn)題第三章 壓力容器的整體設(shè)計(jì)問(wèn)題第三章 壓力容器的整體設(shè)計(jì)問(wèn)題標(biāo)記方法

6、標(biāo)記方法jb/t 4725-92，耳座，耳座 x x支座號(hào)（支座號(hào)（18）型號(hào)（型號(hào)（a，an，b，bn）注：注：1、若墊板厚度、若墊板厚度3與標(biāo)準(zhǔn)尺寸不同，則在設(shè)備圖紙零件名稱或備與標(biāo)準(zhǔn)尺寸不同，則在設(shè)備圖紙零件名稱或備注中注明。如：注中注明。如： 3 12。 2、支座及墊板的材料應(yīng)在設(shè)備圖樣的材料欄內(nèi)標(biāo)注，表示方法、支座及墊板的材料應(yīng)在設(shè)備圖樣的材料欄內(nèi)標(biāo)注，表示方法如下：支座材料如下：支座材料/墊板材料，無(wú)墊板時(shí)，只注支座材料。墊板材料，無(wú)墊板時(shí)，只注支座材料。標(biāo)記示例標(biāo)記示例jb/t 4725-92，耳座，耳座 b3材料：材料：q235-af/0cr19ni9第三章 壓力容器的整體設(shè)計(jì)

7、問(wèn)題第三章 壓力容器的整體設(shè)計(jì)問(wèn)題（2）支承式支座）支承式支座（2）支承式支座）支承式支座結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：在容器封頭底部在容器封頭底部焊上數(shù)根支柱，直接支焊上數(shù)根支柱，直接支承在基礎(chǔ)地面上。承在基礎(chǔ)地面上。應(yīng)用：應(yīng)用：高度不大、安裝位置高度不大、安裝位置距基礎(chǔ)面較近且具有凸形封距基礎(chǔ)面較近且具有凸形封頭的立式容器。頭的立式容器。特點(diǎn)：特點(diǎn)：簡(jiǎn)單方便，簡(jiǎn)單方便，但它對(duì)容器封頭會(huì)但它對(duì)容器封頭會(huì)產(chǎn)生較大的局部應(yīng)產(chǎn)生較大的局部應(yīng)力，因此當(dāng)容器較力，因此當(dāng)容器較大或殼體較薄時(shí)，大或殼體較薄時(shí)，必須在支座和封頭必須在支座和封頭間加墊板，以改善間加墊板，以改善殼體局部受力情況。殼體局部受力情況。標(biāo)準(zhǔn)：標(biāo)準(zhǔn)：

8、jb/t4724支承式支座支承式支座它將支承式支座分為它將支承式支座分為a型和型和b型，型，a型支座由鋼板焊制而成；型支座由鋼板焊制而成；b型型支座采用鋼管作支柱。支座與支座采用鋼管作支柱。支座與封頭連接處是否加墊板，應(yīng)根封頭連接處是否加墊板，應(yīng)根據(jù)容器材料和容器與支座焊接據(jù)容器材料和容器與支座焊接部位的強(qiáng)度及穩(wěn)定性決定。部位的強(qiáng)度及穩(wěn)定性決定。第三章 壓力容器的整體設(shè)計(jì)問(wèn)題表表1 支座型式特征支座型式特征材料材料a型支座筋板和底板的材料為型支座筋板和底板的材料為q235af；b型支座鋼型支座鋼管材料鋼號(hào)為管材料鋼號(hào)為10，底板材料均為，底板材料均為q235af。墊板材料一般與容器封頭材料相同

9、墊板材料一般與容器封頭材料相同。第三章 壓力容器的整體設(shè)計(jì)問(wèn)題標(biāo)記方法標(biāo)記方法jb/t 4724-92，支座，支座 x x支座號(hào)（支座號(hào)（18）支座型號(hào)（支座型號(hào)（a，b）注：注：1、若支座高度、若支座高度h、墊板厚度、墊板厚度3與標(biāo)準(zhǔn)尺寸不同，則在設(shè)備圖紙與標(biāo)準(zhǔn)尺寸不同，則在設(shè)備圖紙零件名稱或備注中注明。如：零件名稱或備注中注明。如：h=450， 3 14。 2、支座及墊板的材料應(yīng)在設(shè)備圖樣的材料欄內(nèi)標(biāo)注，表示方法、支座及墊板的材料應(yīng)在設(shè)備圖樣的材料欄內(nèi)標(biāo)注，表示方法如下：支座材料如下：支座材料/墊板材料。墊板材料。標(biāo)記示例標(biāo)記示例jb/t 4724-92，支座，支座 b4，h=600， 3

10、 12材料：材料：10，q235-af/0cr19ni9第三章 壓力容器的整體設(shè)計(jì)問(wèn)題（3）腿式支座（支腿）腿式支座（支腿）第三章 壓力容器的整體設(shè)計(jì)問(wèn)題jb/t4713腿式腿式支座支座。：角鋼支柱，：角鋼支柱，易與容器圓筒相吻合、易與容器圓筒相吻合、焊接安裝較為容易；焊接安裝較為容易；：鋼管支柱，鋼管支柱，所有方向上具有相同截所有方向上具有相同截面系數(shù)、較高抗受壓失面系數(shù)、較高抗受壓失穩(wěn)能力。穩(wěn)能力。（3）腿式支座（支腿）腿式支座（支腿）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輕巧、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輕巧、安裝方便，在容器下面有安裝方便，在容器下面有較大的操作維修空間。較大的操作維修空間。多用于高度較?。ㄈ荻嘤糜诟叨容^?。ㄈ萜骺?/p>

11、高小于器總高小于5m）的中小型立）的中小型立式容器中。式容器中。1）根據(jù)容器公稱直）根據(jù)容器公稱直徑徑dn和總質(zhì)量選取相應(yīng)的和總質(zhì)量選取相應(yīng)的支座號(hào)和支座數(shù)量，支座號(hào)和支座數(shù)量，2）計(jì)）計(jì)算支座承受的實(shí)際載荷，使算支座承受的實(shí)際載荷，使其不大于支座允許載荷。其不大于支座允許載荷。腿式腿式支座是支承在容器的圓柱體支座是支承在容器的圓柱體部分，而支承式支座是支承部分，而支承式支座是支承在容器的底封頭上。在容器的底封頭上。第三章 壓力容器的整體設(shè)計(jì)問(wèn)題第三章 壓力容器的整體設(shè)計(jì)問(wèn)題材料：材料：a型支腿角鋼支柱的材料為型支腿角鋼支柱的材料為q235-af，b型支腿型支腿支柱材料為支柱材料為10號(hào)鋼，底

12、板、蓋板材料均為號(hào)鋼，底板、蓋板材料均為q235-af ，如需要可以改用其它材料，但其強(qiáng)度性能，如需要可以改用其它材料，但其強(qiáng)度性能不得低于不得低于q235-af或或10號(hào)鋼的強(qiáng)度性能指標(biāo)，號(hào)鋼的強(qiáng)度性能指標(biāo)，且應(yīng)具有良好焊接性能。且應(yīng)具有良好焊接性能。 墊板材料一般應(yīng)與容器殼體材料相同墊板材料一般應(yīng)與容器殼體材料相同。標(biāo)記方法標(biāo)記方法jb/t 4713-92，支腿，支腿 x x x支座號(hào)（支座號(hào)（17）型號(hào)（型號(hào)（a、an、b、bn）支承高度支承高度h，mm第三章 壓力容器的整體設(shè)計(jì)問(wèn)題（4）裙式支座）裙式支座應(yīng)用：高大的立式容器，應(yīng)用：高大的立式容器，特別是塔器。特別是塔器。圓筒形圓筒形圓

13、錐形圓錐形圓筒形裙座圓筒形裙座制造方便，經(jīng)濟(jì)上合理，故應(yīng)用廣泛。制造方便，經(jīng)濟(jì)上合理，故應(yīng)用廣泛。圓錐形裙座圓錐形裙座用于受力情況比較差，塔徑小且很高的用于受力情況比較差，塔徑小且很高的塔（如塔（如dn1m，且，且h/dn25，或，或dn1m，且，且h/dn30），為防止風(fēng)載或），為防止風(fēng)載或地震載荷引起的彎矩造成塔翻倒，要配地震載荷引起的彎矩造成塔翻倒，要配置較多地腳螺栓及具有足夠大承載面積置較多地腳螺栓及具有足夠大承載面積的基礎(chǔ)環(huán)。的基礎(chǔ)環(huán)。第三章 壓力容器的整體設(shè)計(jì)問(wèn)題1塔體；2保溫支承圈；3無(wú)保溫時(shí)排氣孔；4裙座筒體；5人孔6螺栓座；7基礎(chǔ)環(huán)；8有保溫時(shí)排氣孔；9引出管通道； 10排液

14、孔裙座的結(jié)構(gòu)裙座的結(jié)構(gòu)第三章 壓力容器的整體設(shè)計(jì)問(wèn)題2臥式容器支座臥式容器支座形式形式：鞍座、圈座及支腿三種。：鞍座、圈座及支腿三種。其它其它：圈座：用于大直徑薄壁容器和圈座：用于大直徑薄壁容器和真空容器，增加局部剛真空容器，增加局部剛度。度。支腿：重量較輕的小型容器。支腿：重量較輕的小型容器。應(yīng)用應(yīng)用：常見(jiàn)的大型臥式：常見(jiàn)的大型臥式儲(chǔ)罐、換熱器等多采用儲(chǔ)罐、換熱器等多采用鞍座鞍座。是應(yīng)用最為廣泛。是應(yīng)用最為廣泛的一種臥式容器支座。的一種臥式容器支座。第三章 壓力容器的整體設(shè)計(jì)問(wèn)題a鞍座鞍座b圈座圈座c支腿支腿第三章 壓力容器的整體設(shè)計(jì)問(wèn)題第三章 壓力容器的整體設(shè)計(jì)問(wèn)題鞍座鞍座鞍座結(jié)構(gòu)鞍座結(jié)構(gòu)

15、鞍座是臥式容器廣泛應(yīng)用的一種支座。通常由數(shù)塊鋼板焊接制鞍座是臥式容器廣泛應(yīng)用的一種支座。通常由數(shù)塊鋼板焊接制成。鞍座是由墊板（又叫加強(qiáng)板）、腹板、肋板和底板構(gòu)成。成。鞍座是由墊板（又叫加強(qiáng)板）、腹板、肋板和底板構(gòu)成。第三章 壓力容器的整體設(shè)計(jì)問(wèn)題 墊板的作用是改善殼體局部受力情況。通過(guò)墊板，墊板的作用是改善殼體局部受力情況。通過(guò)墊板，鞍座接受容器載荷。肋板的作用是將墊板、腹板和底板鞍座接受容器載荷。肋板的作用是將墊板、腹板和底板連成一體，加大剛性，一起有效地傳遞壓縮力和抵抗外連成一體，加大剛性，一起有效地傳遞壓縮力和抵抗外彎矩。因此，腹板和肋板的厚度與鞍座的高度彎矩。因此，腹板和肋板的厚度與鞍

16、座的高度h（即自筒（即自筒體圓周最低點(diǎn)至基礎(chǔ)表面）直接決定著鞍座允許負(fù)荷的體圓周最低點(diǎn)至基礎(chǔ)表面）直接決定著鞍座允許負(fù)荷的大小。大小。材料：材料：鞍座材料為鞍座材料為q235-af，如需要可改用其它材料。，如需要可改用其它材料。 墊板材料一般應(yīng)與容器殼體材料相同。墊板材料一般應(yīng)與容器殼體材料相同。第三章 壓力容器的整體設(shè)計(jì)問(wèn)題各種型號(hào)的鞍座結(jié)構(gòu)特征表各種型號(hào)的鞍座結(jié)構(gòu)特征表第三章 壓力容器的整體設(shè)計(jì)問(wèn)題墊板選用墊板選用 公稱直徑小于或等于公稱直徑小于或等于900mm的容器，鞍座分為帶墊的容器，鞍座分為帶墊板和不帶墊板兩種結(jié)構(gòu)形式，當(dāng)符合下列條件之一時(shí)，板和不帶墊板兩種結(jié)構(gòu)形式，當(dāng)符合下列條件之

17、一時(shí)，必須設(shè)置墊板。必須設(shè)置墊板。3、容器圓筒有熱處理要求時(shí)；、容器圓筒有熱處理要求時(shí)；2、容器圓筒鞍座處的周向應(yīng)力大于規(guī)定值時(shí)；、容器圓筒鞍座處的周向應(yīng)力大于規(guī)定值時(shí)；4、容器圓筒與鞍座間溫差大于、容器圓筒與鞍座間溫差大于200時(shí)；時(shí)；5、容器圓筒材料與鞍座材料不具有相同或相近化學(xué)成、容器圓筒材料與鞍座材料不具有相同或相近化學(xué)成分和性能指標(biāo)時(shí)。分和性能指標(biāo)時(shí)。1、容器圓筒有效厚度小于或等于、容器圓筒有效厚度小于或等于3mm時(shí)；時(shí)；第三章 壓力容器的整體設(shè)計(jì)問(wèn)題 根據(jù)底板上螺栓孔形狀的不同，鞍座分成兩種型式，根據(jù)底板上螺栓孔形狀的不同，鞍座分成兩種型式，一種為固定鞍座（一種為固定鞍座（代號(hào)代號(hào)

18、f），鞍座底板上開(kāi)圓形螺栓孔。），鞍座底板上開(kāi)圓形螺栓孔。另一種為滑動(dòng)鞍座（另一種為滑動(dòng)鞍座（代號(hào)代號(hào)s），鞍座底板上開(kāi)長(zhǎng)圓形螺），鞍座底板上開(kāi)長(zhǎng)圓形螺栓孔。在安裝滑動(dòng)鞍座時(shí)，每個(gè)地腳螺栓都有兩個(gè)螺母，栓孔。在安裝滑動(dòng)鞍座時(shí)，每個(gè)地腳螺栓都有兩個(gè)螺母，第一個(gè)螺母擰緊后，倒退一圈，然后再用第二個(gè)螺母鎖第一個(gè)螺母擰緊后，倒退一圈，然后再用第二個(gè)螺母鎖緊，使鞍座能在基礎(chǔ)面上自由滑動(dòng)。緊，使鞍座能在基礎(chǔ)面上自由滑動(dòng)。支座數(shù)目支座數(shù)目 一般采用一般采用兩個(gè)兩個(gè)支座。當(dāng)容器采用多于兩個(gè)以上的鞍支座。當(dāng)容器采用多于兩個(gè)以上的鞍座時(shí)，由于支承面水平高度不等、殼體不直和不圓等微座時(shí)，由于支承面水平高度不等、殼體不直和不圓等微小差異以及容器不同部位在受力撓曲的相對(duì)變形不同，小差異以及容器不同部位在受力撓曲的相對(duì)變形不同，使支座反力難以為各支點(diǎn)平均分?jǐn)?，?dǎo)致殼體應(yīng)力趨大。使支座反力難以為各支點(diǎn)平均分?jǐn)?，?dǎo)致殼體應(yīng)力趨大。第三章 壓力容器的整體設(shè)計(jì)問(wèn)題支座型式支座型式支座位置的選擇支座位置的選擇1、當(dāng)鞍座鄰近、當(dāng)鞍座鄰近封頭時(shí)，封頭對(duì)封頭時(shí)，封頭對(duì)支座處筒體有加支座處筒體有加強(qiáng)作用，鞍座應(yīng)強(qiáng)作用，鞍座應(yīng)盡可能靠近封頭，盡可能靠近