化工機械基礎(chǔ)(第三版)第十一章 容器零部件設(shè)計

1、第十一章第十一章 容器零部件設(shè)計容器零部件設(shè)計 主要內(nèi)容：主要內(nèi)容：法蘭聯(lián)接結(jié)構(gòu)與密封原理；法蘭標準及選用。法蘭聯(lián)接結(jié)構(gòu)與密封原理；法蘭標準及選用。容器支座的類型和其它附件的結(jié)構(gòu)與應用。容器支座的類型和其它附件的結(jié)構(gòu)與應用。開孔補強的原理與方法。開孔補強的原理與方法。第一節(jié)第一節(jié) 法蘭聯(lián)接法蘭聯(lián)接 生產(chǎn)工藝要求，或為制造、運輸、安裝、檢修方便，常采用生產(chǎn)工藝要求，或為制造、運輸、安裝、檢修方便，常采用可拆卸的聯(lián)接結(jié)構(gòu)?？刹鹦兜穆?lián)接結(jié)構(gòu)。常見的可拆卸結(jié)構(gòu)有：常見的可拆卸結(jié)構(gòu)有： 法蘭聯(lián)接法蘭聯(lián)接螺紋聯(lián)接螺紋聯(lián)接 承插式聯(lián)接承插式聯(lián)接?？刹鹦堵?lián)接應確保接口密封的可靠性。可拆卸聯(lián)接應確保接口密封的可

2、靠性。法蘭聯(lián)接強度較好和緊密性，適用尺寸范圍寬，設(shè)備和管道法蘭聯(lián)接強度較好和緊密性，適用尺寸范圍寬，設(shè)備和管道應用最普遍。應用最普遍。法蘭聯(lián)接不能很快裝配與拆卸，制造成本較高。法蘭聯(lián)接不能很快裝配與拆卸，制造成本較高。 設(shè)備法蘭與管法蘭均已制定出標準。根據(jù)公稱直徑和公稱壓設(shè)備法蘭與管法蘭均已制定出標準。根據(jù)公稱直徑和公稱壓力，可以從標準中查到，少量超出標準規(guī)定范圍法蘭，才需力，可以從標準中查到，少量超出標準規(guī)定范圍法蘭，才需進行設(shè)計。進行設(shè)計。一、法蘭聯(lián)接結(jié)構(gòu)與密封原理一、法蘭聯(lián)接結(jié)構(gòu)與密封原理組合件組合件聯(lián)接件強度破壞很少見，多是密封不好而泄漏。設(shè)計中要防止介質(zhì)泄漏。法蘭密封的原理法蘭密封的

3、原理預緊力壓緊墊片。預緊力壓緊墊片。壓緊應力（墊片密封比壓力）到一定數(shù)值使墊片變形，密封壓緊應力（墊片密封比壓力）到一定數(shù)值使墊片變形，密封面上微隙被填滿，形成初始密封條件。面上微隙被填滿，形成初始密封條件。密封比壓力主要決定于墊片材質(zhì)。密封比壓力主要決定于墊片材質(zhì)。墊片材質(zhì)確定后，墊片越寬，為保證比壓力，預緊力越大，墊片材質(zhì)確定后，墊片越寬，為保證比壓力，預緊力越大，螺栓和法蘭尺寸也越大，所以墊片不應過寬，更不應該把整螺栓和法蘭尺寸也越大，所以墊片不應過寬，更不應該把整個法蘭面都鋪滿墊片。個法蘭面都鋪滿墊片。工作狀態(tài)內(nèi)壓軸向力拉伸，降低了壓緊應力。墊片有足夠工作狀態(tài)內(nèi)壓軸向力拉伸，降低了壓緊

4、應力。墊片有足夠回彈，補償變形，預緊密封比壓值不小于某一值回彈，補償變形，預緊密封比壓值不小于某一值( (工作密封工作密封比壓比壓) )，保持良好密封。反之，回彈不足，則此密封失效。，保持良好密封。反之，回彈不足，則此密封失效。密封元件在操作壓力作用下，仍然保持一定的殘余壓緊力。密封元件在操作壓力作用下，仍然保持一定的殘余壓緊力。螺栓和法蘭須有足夠大的強度和剛度，不發(fā)生過大的變形。螺栓和法蘭須有足夠大的強度和剛度，不發(fā)生過大的變形。二、法蘭的分類二、法蘭的分類（一）整體法蘭（一）整體法蘭平焊法蘭，制造容易，應用廣泛，但剛性較差。平焊法蘭，制造容易，應用廣泛，但剛性較差。法蘭附近筒壁的截面上，將

5、產(chǎn)生附加的彎曲應力。所以法蘭附近筒壁的截面上，將產(chǎn)生附加的彎曲應力。所以平焊法蘭適用的壓力范圍較低（平焊法蘭適用的壓力范圍較低（PNPN4.0MPa4.0MPa）。）。平焊法蘭的適用范圍：平焊法蘭的適用范圍：對焊法蘭對焊法蘭又稱又稱高頸法蘭高頸法蘭或或長頸法蘭長頸法蘭。頸提高剛性，厚度比筒體厚，降低根部彎曲應力。頸提高剛性，厚度比筒體厚，降低根部彎曲應力。對接焊縫，比平焊法蘭的角焊縫強度好，對焊法蘭適用對接焊縫，比平焊法蘭的角焊縫強度好，對焊法蘭適用于壓力、溫度較高或設(shè)備直徑較大的場合。于壓力、溫度較高或設(shè)備直徑較大的場合。 （二）松式法蘭（二）松式法蘭法蘭與容器或管道不連接，比整體式連接強度

6、差。法蘭與容器或管道不連接，比整體式連接強度差。法蘭盤可用不同材料，用于銅制、鋁制、陶瓷、石墨及其法蘭盤可用不同材料，用于銅制、鋁制、陶瓷、石墨及其非金屬材料的設(shè)備或管道上。非金屬材料的設(shè)備或管道上。受力后無附加彎曲應力，只適用于壓力較低場合。受力后無附加彎曲應力，只適用于壓力較低場合。（三）任意式法蘭（三）任意式法蘭整體性介于整體法蘭和松式法蘭之間，包括未焊透的焊整體性介于整體法蘭和松式法蘭之間，包括未焊透的焊接法蘭。接法蘭。圓形法蘭最常見，方形法蘭利于管子排列緊湊，橢圓形法圓形法蘭最常見，方形法蘭利于管子排列緊湊，橢圓形法蘭常用于閥門和小直徑的高壓管子上。蘭常用于閥門和小直徑的高壓管子上。

7、三、影響法蘭密封的因素三、影響法蘭密封的因素影響法蘭密封的因素主要有：影響法蘭密封的因素主要有： 螺栓預緊力；螺栓預緊力； 密封面型式；密封面型式；墊片性能；墊片性能；法蘭剛度；法蘭剛度；操作條件。操作條件。 螺栓預緊力螺栓預緊力螺栓預緊力是影響密封一個重要因素。螺栓預緊力是影響密封一個重要因素。v 預緊力使墊片壓緊并實現(xiàn)初始密封。預緊力使墊片壓緊并實現(xiàn)初始密封。v 預緊力過大則墊片被壓壞或擠出。預緊力過大則墊片被壓壞或擠出。 預緊力通過法蘭密封面?zhèn)鬟f給墊片，良好的密封，必須使預緊力通過法蘭密封面?zhèn)鬟f給墊片，良好的密封，必須使預緊力均勻地作用于墊片。預緊力均勻地作用于墊片。當需要預緊力一定時，

8、采取增加螺栓個數(shù)、減小螺栓直徑當需要預緊力一定時，采取增加螺栓個數(shù)、減小螺栓直徑對密封有利。對密封有利。1 1、突面（、突面（RFRF）光滑平面，可車制密紋水線。結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，便光滑平面，可車制密紋水線。結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，便于進行防腐襯里。于進行防腐襯里。接觸面積大，預緊時墊片容易往兩邊擠，不易壓緊。接觸面積大，預緊時墊片容易往兩邊擠，不易壓緊。 密封面密封面法蘭聯(lián)接密封性能與密封面型式有關(guān)，密封面型式選擇，主法蘭聯(lián)接密封性能與密封面型式有關(guān)，密封面型式選擇，主要考慮壓力、溫度、介質(zhì)。要考慮壓力、溫度、介質(zhì)。壓力容器和管道中常用的法蘭密封面型式和特點：壓力容器和管道中常用的法蘭密封面型

9、式和特點：2 2、凹凸面（、凹凸面（MFMMFM）凸面和凹面相配合，凹面上放置墊片，防止墊片被擠凸面和凹面相配合，凹面上放置墊片，防止墊片被擠出，適用于壓力較高。出，適用于壓力較高。3 3、榫槽面、榫槽面(TG)(TG)v槽中墊片不被擠動。槽中墊片不被擠動。v螺栓力較小。獲得良好的密封效果。螺栓力較小。獲得良好的密封效果。v結(jié)構(gòu)較復雜，更換墊片較困難。結(jié)構(gòu)較復雜，更換墊片較困難。v榫面容易損壞。榫面容易損壞。適于易燃、易爆、有毒介質(zhì)及較高壓力。適于易燃、易爆、有毒介質(zhì)及較高壓力。壓力不大時，即使直徑較大，也能很好密封。壓力不大時，即使直徑較大，也能很好密封。4 4、全平面（、全平面（FFFF）

10、與環(huán)連接面（）與環(huán)連接面（RJRJ）v 全平面密封適合于壓力較小的場合全平面密封適合于壓力較小的場合（PNPN1.6MPa1.6MPa）；）；v 環(huán)連接面主要用在帶頸對焊法蘭與整體法蘭上，適用壓環(huán)連接面主要用在帶頸對焊法蘭與整體法蘭上，適用壓力范圍為（力范圍為（6.3MPa6.3MPaPNPN25.0MPa25.0MPa）。）。5 5、其他類型密封面、其他類型密封面高壓容器和高壓管道用高壓容器和高壓管道用球面（透鏡）和橢圓或八角形截面金屬墊片球面（透鏡）和橢圓或八角形截面金屬墊片 墊片性能墊片性能墊片適當變形和回彈能力是形成密封的必要條件。墊片適當變形和回彈能力是形成密封的必要條件。最常用墊片

11、分為：最常用墊片分為：非金屬、金屬、非金屬與金屬混合制的墊片非金屬、金屬、非金屬與金屬混合制的墊片非金屬墊片：非金屬墊片：橡膠石棉板、聚四氟乙烯等。橡膠石棉板、聚四氟乙烯等。 柔軟柔軟 耐溫度和壓力性能較金屬墊片差。耐溫度和壓力性能較金屬墊片差。只適用于常、中溫和中、低壓設(shè)備和管道的法蘭密封。只適用于常、中溫和中、低壓設(shè)備和管道的法蘭密封。金屬與非金屬混合制墊片：金屬與非金屬混合制墊片：金屬包墊片金屬包墊片及及纏繞墊片纏繞墊片等等。金屬包墊片用薄金屬板（鍍鋅薄鋼板、金屬包墊片用薄金屬板（鍍鋅薄鋼板、0Cr18Ni90Cr18Ni9等）將非金等）將非金屬包起來；屬包起來；金屬纏繞墊片是薄低碳鋼帶

12、金屬纏繞墊片是薄低碳鋼帶( (或合金鋼帶或合金鋼帶) )與石棉帶一起繞制與石棉帶一起繞制而成。不帶定位圈和帶定位圈。而成。不帶定位圈和帶定位圈。金屬包墊片及纏繞墊片較單純的金屬墊片有較好的性能，適金屬包墊片及纏繞墊片較單純的金屬墊片有較好的性能，適應的溫度與壓力范圍較高一些。應的溫度與壓力范圍較高一些。 金屬墊片：金屬墊片：材料一般并不要求強度高，而是要求軟韌。材料一般并不要求強度高，而是要求軟韌。常用是軟鋁、紫銅、鐵常用是軟鋁、紫銅、鐵( (軟鋼軟鋼) )、蒙耐爾合金、蒙耐爾合金( (含含Ni67Ni67，Cu30Cu30，Cr4Cr45 5) )鋼等。鋼等。主要用于中、高溫和中、高壓法蘭聯(lián)

13、接密封。主要用于中、高溫和中、高壓法蘭聯(lián)接密封。墊片材料的選擇：墊片材料的選擇：根據(jù)溫度、壓力以及介質(zhì)腐蝕決定，同時考慮密封面形式、根據(jù)溫度、壓力以及介質(zhì)腐蝕決定，同時考慮密封面形式、螺栓力的大小以及裝卸要求等。螺栓力的大小以及裝卸要求等。查表查表10-1510-15 壓力容器法蘭標準壓力容器法蘭標準 四、法蘭標準及選用四、法蘭標準及選用石油、化工上用的法蘭標準有兩類，石油、化工上用的法蘭標準有兩類， 一類是壓力容器法蘭標準一類是壓力容器法蘭標準一類是管法蘭標準一類是管法蘭標準1 1平焊法蘭：平焊法蘭：2 2對焊法蘭對焊法蘭 長頸對焊法蘭有厚度更大的頸，剛性大。長頸對焊法蘭有厚度更大的頸，剛性

14、大。更高壓力范圍更高壓力范圍( (PN PN 0.6MPa0.6MPa6.4MPa)6.4MPa)和直徑范圍和直徑范圍( (DNDN300mm300mm2000mm)2000mm)，適用溫度范圍為，適用溫度范圍為-20-20450450。乙型平焊法蘭中乙型平焊法蘭中DN DN 2000mm2000mm以下規(guī)格包括在長頸對焊法蘭以下規(guī)格包括在長頸對焊法蘭的規(guī)定范圍之內(nèi)。兩者聯(lián)接尺寸和法蘭厚度一樣。的規(guī)定范圍之內(nèi)。兩者聯(lián)接尺寸和法蘭厚度一樣。DNDN2000mm2000mm以下的乙型平焊法蘭可用軋制長頸對焊法蘭代以下的乙型平焊法蘭可用軋制長頸對焊法蘭代替，以降低成本。替，以降低成本。平焊與對焊法蘭

15、都有帶襯環(huán)的與平焊與對焊法蘭都有帶襯環(huán)的與不帶襯環(huán)的兩種。不帶襯環(huán)的兩種。當設(shè)備是由不銹鋼制作時，采用當設(shè)備是由不銹鋼制作時，采用碳鋼法蘭加不銹鋼襯環(huán)，可以節(jié)碳鋼法蘭加不銹鋼襯環(huán)，可以節(jié)省不銹鋼。省不銹鋼。3 3、公稱直徑與公稱壓力、公稱直徑與公稱壓力根據(jù)公稱直徑與公稱壓力由法蘭標準確定法蘭尺寸根據(jù)公稱直徑與公稱壓力由法蘭標準確定法蘭尺寸壓力容器法蘭公稱直徑同壓力容器壓力容器法蘭公稱直徑同壓力容器例如例如DN DN 1000mm1000mm的壓力容器，應當配用的壓力容器，應當配用DN DN 1000mm1000mm的的壓力容器法蘭。壓力容器法蘭。 法蘭公稱壓力：法蘭公稱壓力：與最大操作壓力、操

16、作溫度以及材料有關(guān)。與最大操作壓力、操作溫度以及材料有關(guān)。定義：定義：以以16MnR16MnR在在200200時的機械性能為基準確定法蘭尺時的機械性能為基準確定法蘭尺寸，在寸，在200200時，它的最大允許操作壓力就認為是具有該時，它的最大允許操作壓力就認為是具有該尺寸法蘭的尺寸法蘭的公稱壓力公稱壓力。公稱壓力公稱壓力PNPNO.6MPaO.6MPa法蘭，用法蘭，用16MnR16MnR制造的，在制造的，在200200時，時，最大允許操作壓力最大允許操作壓力0.6MPa0.6MPa。高于高于200200的最大操作壓力將低于它的公稱壓力的最大操作壓力將低于它的公稱壓力0.6MPa0.6MPa。低于

17、低于200200仍按仍按200200確定其最高工作壓力。確定其最高工作壓力。材料改為材料改為Q235-AQ235-A，機械性能比，機械性能比16MnR16MnR差，公稱壓力差，公稱壓力PNPN0.6MPa0.6MPa的法蘭，的法蘭，200200操作，最大允許操作壓力也低于操作，最大允許操作壓力也低于公稱壓力。公稱壓力。材料由材料由16MnR16MnR改為改為15MnVR15MnVR，機械性能優(yōu)于，機械性能優(yōu)于16MnR16MnR，公稱壓，公稱壓力力PNPN0.6MPa0.6MPa的法蘭，在的法蘭，在200200操作時，最大允許操作壓力操作時，最大允許操作壓力將高于它的公稱壓力。將高于它的公稱壓

18、力。只要法蘭的公稱直徑、公稱壓力確定了，法蘭的尺寸也就確只要法蘭的公稱直徑、公稱壓力確定了，法蘭的尺寸也就確定了。定了。最大允許工作壓力的確定：最大允許工作壓力的確定：為操作溫度為操作溫度300300，設(shè)計壓力，設(shè)計壓力0.6MPa0.6MPa的容器選配法蘭。的容器選配法蘭。材料材料15MnVR15MnVR按公稱壓力按公稱壓力0.6MPa0.6MPa查取。查取。材料材料20R20R按公稱壓力按公稱壓力1.0MPa1.0MPa查取尺寸。查取尺寸。課堂作業(yè)：課堂作業(yè)： 管法蘭標準管法蘭標準v 同樣公稱直徑的容器法蘭和管法蘭的尺寸不相同，不能互同樣公稱直徑的容器法蘭和管法蘭的尺寸不相同，不能互相代用

19、。相代用。v 管法蘭的型式除平焊、對焊法蘭外，還有鑄鋼法蘭、鑄鐵管法蘭的型式除平焊、對焊法蘭外，還有鑄鋼法蘭、鑄鐵法蘭、活套法蘭、螺紋法蘭等。法蘭、活套法蘭、螺紋法蘭等。v 管法蘭標準查選方法、步驟與壓力容器法蘭同。管法蘭標準查選方法、步驟與壓力容器法蘭同。 GB9119.7-88GB9119.7-88外，常用標準還有：化工部標準外，常用標準還有：化工部標準HG20592HG20592HG20602-97HG20602-97；中石化標準；中石化標準SH3406-96SH3406-96等。其中化工部標準等。其中化工部標準中分為歐洲體系、美洲體系等，我國常用的為歐洲體系。中分為歐洲體系、美洲體系等

20、，我國常用的為歐洲體系。 例例11-111-1：塔身與封頭的法蘭。塔內(nèi)徑：塔身與封頭的法蘭。塔內(nèi)徑1000mm1000mm，操作溫度，操作溫度280280，設(shè)計壓力，設(shè)計壓力0.2MPa0.2MPa。Q235-AQ235-A。 根據(jù)操作溫度、設(shè)計壓力和所用材料，應按公稱壓力為根據(jù)操作溫度、設(shè)計壓力和所用材料，應按公稱壓力為0.6MPa0.6MPa查選尺寸。查選尺寸。壓力不高，直徑不大，表壓力不高，直徑不大，表11-211-2用甲型平焊法蘭、平面密封面，用甲型平焊法蘭、平面密封面，墊片用石棉橡膠板。墊片用石棉橡膠板。法蘭的各部尺寸從附錄表法蘭的各部尺寸從附錄表9 9中查，中查， 聯(lián)接螺栓材料聯(lián)接

21、螺栓材料Q235-AQ235-A，M20M20共共3636個。個。思考題：思考題：1. 1.法蘭墊片密封的原理是什么？影響密封的因素有哪些？法蘭墊片密封的原理是什么？影響密封的因素有哪些？2.2.法蘭的型式有哪些？各有什么特點？法蘭的型式有哪些？各有什么特點？3.3.法蘭密封面型式有哪些？各適用什么場合？法蘭密封面型式有哪些？各適用什么場合？4.4.常用的墊片材料有哪些？常用的墊片材料有哪些？作業(yè)作業(yè) ：P224 1P224 1、2 2、3 3概述：概述：容器支座：容器支座：支承容器重量、固定容器位置并使容器在操支承容器重量、固定容器位置并使容器在操作中保持穩(wěn)定。作中保持穩(wěn)定。結(jié)構(gòu)型式由容器自

22、身的型式?jīng)Q定，分：結(jié)構(gòu)型式由容器自身的型式?jīng)Q定，分：臥式容器支座臥式容器支座立式容器支座立式容器支座球形容器支座球形容器支座第二節(jié)第二節(jié) 容器支座容器支座 鞍式支座鞍式支座 應用最廣泛的臥式容器支座。應用最廣泛的臥式容器支座。已有標準已有標準JB/T4712-92 JB/T4712-92 鞍式支座鞍式支座，根據(jù)容器公稱直徑，根據(jù)容器公稱直徑和重量選用。和重量選用。 由橫向筋板、若干軸向筋板和底板焊接而成。在與設(shè)備連由橫向筋板、若干軸向筋板和底板焊接而成。在與設(shè)備連接處，有帶加強墊板和不帶加強墊板兩種結(jié)構(gòu)。接處，有帶加強墊板和不帶加強墊板兩種結(jié)構(gòu)。一、臥式容器的支座一、臥式容器的支座臥式容器的支

23、座有三種：臥式容器的支座有三種：鞍座、圈座、支腿鞍座、圈座、支腿鞍座包角鞍座包角120120或或150150，安放穩(wěn)定。，安放穩(wěn)定。高度高度200200、300300、400400和和500mm500mm。寬度寬度b b根據(jù)容器公稱直徑查出。根據(jù)容器公稱直徑查出。每種型式鞍座又分為固定式支座（代號每種型式鞍座又分為固定式支座（代號F)F)：底板上開圓形螺：底板上開圓形螺栓孔和滑動式支座（栓孔和滑動式支座（S) S) ：底座開長圓形螺栓孔（安裝）：底座開長圓形螺栓孔（安裝）鞍座的種類與安裝：鞍座的種類與安裝：鞍座分為鞍座分為A A型（輕型）和型（輕型）和B B型（重型），重型又分為型（重型），重

24、型又分為BBBB五種型號。五種型號。A A型和型和B B型的筋板和底板、墊板等尺寸不同或型的筋板和底板、墊板等尺寸不同或數(shù)量不同。數(shù)量不同。鞍座與筒體端部距離鞍座與筒體端部距離A A確定：確定： 當當L L/ /D D較大，且無加強圈，應盡量利用封頭對支座處筒體的較大，且無加強圈，應盡量利用封頭對支座處筒體的加強作用，取加強作用，取A0.25A0.25D D；當筒體的當筒體的L L/ /D D較小，較小，d d/ /D D較大，或有加強圈時，取較大，或有加強圈時，取A0.2A0.2L L。 圈座圈座 采用圈座的情況：采用圈座的情況： 對于大直徑薄壁容器和真空容器，因其自身重量可能造成嚴對于大直

25、徑薄壁容器和真空容器，因其自身重量可能造成嚴重撓曲；重撓曲； 多于兩個支承的長容器。多于兩個支承的長容器。除常溫常壓下操作的容器外，至少應有一個圈座是滑動支承的。除常溫常壓下操作的容器外，至少應有一個圈座是滑動支承的。 腿式支座腿式支座 簡稱簡稱支腿支腿連接處造成嚴重的局部應力，只適用于小型設(shè)備連接處造成嚴重的局部應力，只適用于小型設(shè)備（DNDN16001600、L L5m5m）。）。腿式支座的結(jié)構(gòu)型式、系列參數(shù)等參見標準腿式支座的結(jié)構(gòu)型式、系列參數(shù)等參見標準JB/T 4714-JB/T 4714-92 92 腿式支座腿式支座。 二、立式容器的支座二、立式容器的支座立式容器的支座主要有：立式容

26、器的支座主要有：耳式支座耳式支座 支承式支座支承式支座裙式支座裙式支座中、小型直立容器常采用前二種，中、小型直立容器常采用前二種，高大的塔設(shè)備則廣泛采用裙式支座。高大的塔設(shè)備則廣泛采用裙式支座。 耳式支座耳式支座 簡稱簡稱耳座耳座：墊板、筋板和支腳板。：墊板、筋板和支腳板。廣泛用在反應釜及立式換熱器等直立設(shè)備上。廣泛用在反應釜及立式換熱器等直立設(shè)備上。簡單、輕便，但局部應力較大。簡單、輕便，但局部應力較大。當設(shè)備較大或器壁較薄應加墊板。當設(shè)備較大或器壁較薄應加墊板。不銹鋼制設(shè)備，用碳鋼作支座，防止合金元素流失，不銹鋼制設(shè)備，用碳鋼作支座，防止合金元素流失，也需加一個不銹鋼墊板。也需加一個不銹鋼

27、墊板。已標準化已標準化JB/T 4725-92 JB/T 4725-92 耳式支座耳式支座。該標準分該標準分A A型（短臂）和型（短臂）和B B型（長臂）（有保溫層或直接放型（長臂）（有保溫層或直接放在樓板上）在樓板上）每類又分帶墊板與不帶墊板兩種結(jié)構(gòu)每類又分帶墊板與不帶墊板兩種結(jié)構(gòu)耳式支座選用的方法：耳式支座選用的方法：（1 1）估算設(shè)備總重，算每個支座（按）估算設(shè)備總重，算每個支座（按2 2個計算）的負荷個計算）的負荷QQ值；值；（2 2）確定支座型式，從表）確定支座型式，從表11-511-5或表或表11-611-6按允許負荷按允許負荷QQ允允大于大于實際負荷實際負荷QQ，選支座。，選支座

28、。 v小型設(shè)備耳式支座，可支承在管子或型鋼制的立柱上。小型設(shè)備耳式支座，可支承在管子或型鋼制的立柱上。v大型設(shè)備的支座往往擱在鋼梁或混凝土制的基礎(chǔ)上。大型設(shè)備的支座往往擱在鋼梁或混凝土制的基礎(chǔ)上。 支承式支座支承式支座用鋼管、角鋼、用鋼管、角鋼、槽鋼制作，或用槽鋼制作，或用數(shù)塊鋼板焊成，數(shù)塊鋼板焊成，型式、結(jié)構(gòu)、尺型式、結(jié)構(gòu)、尺寸及材料寸及材料JB/T JB/T 4724-92 4724-92 支承支承式支座式支座。 適用范圍和結(jié)構(gòu)：適用范圍和結(jié)構(gòu)：支承式支座分支承式支座分A A型和型和B B型。型。形式形式支座號支座號適用的公稱直徑（適用的公稱直徑（mmmm）結(jié)構(gòu)特征結(jié)構(gòu)特征A A1 16

29、6DN800DN8003000 3000 鋼板焊制，鋼板焊制，帶墊板帶墊板B B1 18 8 DN800DN80040004000鋼管焊制，鋼管焊制，帶墊板帶墊板支承式支座的選用：支承式支座的選用：選用見標準規(guī)定，尺寸按表選用見標準規(guī)定，尺寸按表10-810-8查。查。簡單輕便簡單輕便局部應力較大，當殼體剛度較小、殼體和支座材料差異局部應力較大，當殼體剛度較小、殼體和支座材料差異或溫度差異較大時，或殼體需焊后熱處理，應設(shè)置加強或溫度差異較大時，或殼體需焊后熱處理，應設(shè)置加強板。板。加強板的材料應和殼體材料相同或相似。加強板的材料應和殼體材料相同或相似。 裙式支座裙式支座塔設(shè)備最常用裙式支座。塔

30、設(shè)備最常用裙式支座。目前還沒有標準。目前還沒有標準。各部分尺寸均需通過計算或?qū)嵺`經(jīng)驗確定。各部分尺寸均需通過計算或?qū)嵺`經(jīng)驗確定。思考題：思考題：1 1、臥式容器和立式容器的支座有哪幾種？、臥式容器和立式容器的支座有哪幾種？2 2、雙鞍座臥式容器支座位置按哪些原則確定？、雙鞍座臥式容器支座位置按哪些原則確定？一、容器的開孔與補強一、容器的開孔與補強容器為什么要開孔？容器為什么要開孔？工藝、安裝、檢修的要求。工藝、安裝、檢修的要求。開孔后，為什么要補強？開孔后，為什么要補強？削弱器壁的強度，出現(xiàn)不連續(xù)，形成削弱器壁的強度，出現(xiàn)不連續(xù)，形成高應力集中區(qū)高應力集中區(qū)。第三節(jié)第三節(jié) 容器的開孔與附件容器

31、的開孔與附件峰值應力通常較高，達到甚至超過材料屈服極限。峰值應力通常較高，達到甚至超過材料屈服極限。局部應力較大，加之材質(zhì)和制造缺陷等局部應力較大，加之材質(zhì)和制造缺陷等, ,為降低峰值應力，需要對結(jié)構(gòu)開孔部位進行補強，以保證為降低峰值應力，需要對結(jié)構(gòu)開孔部位進行補強，以保證容器安全運行。容器安全運行。開孔的形狀：開孔的形狀：應力集中和開孔形狀有關(guān)，圓孔的應力集中程度最低。應力集中和開孔形狀有關(guān)，圓孔的應力集中程度最低。 開孔補強的設(shè)計與補強結(jié)構(gòu)開孔補強的設(shè)計與補強結(jié)構(gòu)在開孔附近區(qū)域增加補強金屬，提高器壁強度，滿在開孔附近區(qū)域增加補強金屬，提高器壁強度，滿足強度設(shè)計要求。足強度設(shè)計要求。容器開孔

32、補強的形式分為容器開孔補強的形式分為整體補強整體補強和和補強圈補強補強圈補強 1 1整體補強整體補強 增加整個殼體的厚度，或用全焊透將厚壁接管或整體補增加整個殼體的厚度，或用全焊透將厚壁接管或整體補強鍛件與殼體相焊，降低開孔附近的應力。強鍛件與殼體相焊，降低開孔附近的應力。 應力集中的局部性，除非制造或結(jié)構(gòu)需要，一般不把整應力集中的局部性，除非制造或結(jié)構(gòu)需要，一般不把整個容器壁加厚。個容器壁加厚。2 2補強圈補強補強圈補強 開孔周圍貼焊一圈鋼板，即補強圈。開孔周圍貼焊一圈鋼板，即補強圈。補強圈與器壁搭接，材料相同，補強圈尺寸參照標準確定，補強圈與器壁搭接，材料相同，補強圈尺寸參照標準確定，或等

33、面積補強。或等面積補強。為方便焊接，外面單面補強。為方便焊接，外面單面補強。檢驗緊密性，檢驗緊密性，M10M10螺孔通入壓縮空氣。螺孔通入壓縮空氣。 補強圈搭焊結(jié)構(gòu)的使用范圍：補強圈搭焊結(jié)構(gòu)的使用范圍：GB150GB150用補強圈結(jié)構(gòu)補強時，規(guī)定：用補強圈結(jié)構(gòu)補強時，規(guī)定： 鋼材的標準抗拉強度下限值鋼材的標準抗拉強度下限值s sb b540MPa540MPa； 補強圈厚度小于或等于補強圈厚度小于或等于1.51.5d dn n； 殼體名義厚度殼體名義厚度d dn n38mm38mm。 允許開孔的范圍允許開孔的范圍 筒體及封頭開孔最大直徑不允許超過：筒體及封頭開孔最大直徑不允許超過： （1 1）

34、圓筒圓筒D Di i1500mm1500mm，開孔最大直徑，開孔最大直徑d d1/21/2D Di i，且，且d d520mm520mm；圓筒；圓筒D Di i1500mm1500mm時，開孔最大直徑時，開孔最大直徑d d1/31/3D Di i，且且d d1000mm1000mm； （2 2） 凸形封頭或球殼的開孔最大直徑凸形封頭或球殼的開孔最大直徑d d1/21/2D Di i。 （3 3） 錐殼開孔最大直徑錐殼開孔最大直徑d d1/31/3D Di i，D Di i為開孔中心處的錐殼內(nèi)為開孔中心處的錐殼內(nèi)直徑。直徑。 不需補強的最大開孔直徑不需補強的最大開孔直徑計算壁厚考慮了焊縫系數(shù)，鋼

35、板規(guī)格，殼體壁厚超過實際計算壁厚考慮了焊縫系數(shù)，鋼板規(guī)格，殼體壁厚超過實際強度，最大應力值降低，相當于容器已被整體加強。強度，最大應力值降低，相當于容器已被整體加強。且容器開孔總有接管相連，其接管多于實際需要的壁厚也且容器開孔總有接管相連，其接管多于實際需要的壁厚也起補強作用。起補強作用。容器材料有一定塑性儲備，允許承受不是十分過大的局部容器材料有一定塑性儲備，允許承受不是十分過大的局部應力，所以當孔徑不超過一定數(shù)值時，可不進行補強。應力，所以當孔徑不超過一定數(shù)值時，可不進行補強。 殼體開孔滿足全部條件，可不另行補強：殼體開孔滿足全部條件，可不另行補強：(1) (1) 設(shè)計壓力小于或等于設(shè)計壓

36、力小于或等于2.5MPa2.5MPa；(2) (2) 兩相鄰開孔中心的間距兩相鄰開孔中心的間距( (對曲面間距以弧長計算對曲面間距以弧長計算) )應不小應不小于兩孔直徑之和的兩倍；于兩孔直徑之和的兩倍； (3) (3) 殼體名義壁厚大于殼體名義壁厚大于12mm12mm，接管公稱外徑小于或等于，接管公稱外徑小于或等于80mm80mm；殼體名義壁厚小于或等于；殼體名義壁厚小于或等于12mm 12mm ，接管公稱外，接管公稱外徑小于或等于徑小于或等于50mm50mm(4) (4) 接管最小壁厚滿足表接管最小壁厚滿足表11-911-9的要求。的要求。 接管公稱外徑接管公稱外徑2532384548576

37、57689最小壁厚最小壁厚3.54.05.06.0540MPa，全焊透，接管腐蝕裕量，全焊透，接管腐蝕裕量1mm。 二、容器的接口管與凸緣二、容器的接口管與凸緣用于裝置測量、控制儀表，或連接其他設(shè)備和介質(zhì)的輸送管道。用于裝置測量、控制儀表，或連接其他設(shè)備和介質(zhì)的輸送管道。 接口管接口管 焊接設(shè)備的接口管長度焊接設(shè)備的接口管長度鑄造設(shè)備接管可與筒體一并鑄出。鑄造設(shè)備接管可與筒體一并鑄出。螺紋管主要用來接溫度計、壓力表或液面計等，陰螺紋或螺紋管主要用來接溫度計、壓力表或液面計等，陰螺紋或陽螺紋。陽螺紋。 凸緣凸緣接管長度必須很短時接管長度必須很短時可用凸緣代替可用凸緣代替( (又叫又叫突突出接口出接口) )凸緣本身有加強作用，不需另外補強。凸緣本身有加強作用，不需另外補強。當螺柱折斷在螺栓孔中，取出較困難。當螺柱折斷在螺栓孔中，取出較困難。凸緣與管道法蘭配用，聯(lián)接尺寸應根據(jù)所選用的管法蘭來確凸緣與管道法蘭配用，聯(lián)接尺寸應根據(jù)所選用的管法蘭來確定。定。三、手孔與人孔三、手孔與人孔檢查設(shè)備內(nèi)部空間以及安裝和拆卸內(nèi)部構(gòu)件。檢查設(shè)備內(nèi)部空間以及安裝和拆卸內(nèi)部構(gòu)件