過程裝備通用零部件

19/19過程裝備通用零部件壓力容器（過程裝備）零部件是容器不可缺少的組成部分。壓力容器特定的操作條件不僅要求其主體必須滿足設(shè)計(jì)要求,而且零部件也應(yīng)符合結(jié)構(gòu)、材料、性能等方面的要求。作為受壓元件的零部件,如問殼體一樣，應(yīng)納入質(zhì)量管理與保證的監(jiān)控范圍.所以能否按照要求合理地選用各零部件,對壓力容器的整體質(zhì)量和確保安全使用有著十分重要的意義.為了便于組織生產(chǎn)，降低成本，利于互換，我國各有關(guān)部門對壓力容器零部件進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化和系列化工作，并制定了國家標(biāo)準(zhǔn)和滿足行業(yè)特點(diǎn)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和生產(chǎn)技術(shù)的不斷提高曾多次修定,目前已日臻完善。壓力容器零部件種類很多，涉及面較廣,但總體可以分為兩類：1通用零部件；2各種典型化工設(shè)備零部件。包括攪拌器、機(jī)械密封、填料密封、管板、塔盤等等，化工設(shè)備中常使用一些作用和結(jié)構(gòu)相同的零部件，如筒體、封頭、支座、法蘭、人手孔、視鏡、液面計(jì)及安全閥等。為了便于設(shè)計(jì)、互換及批量生產(chǎn)，這些零部件都已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化，并在各種化工設(shè)備上通用。一．支座設(shè)備支座用來支承設(shè)備重量和固定設(shè)備的位置。支座一般分為立式設(shè)備支座、臥式設(shè)備支座和球形容器支座.立式設(shè)備支座分為懸掛式支座、支承式支座、腿式支座和裙式支座四種。臥式設(shè)備支座分為鞍式支座、圈式支座和支腿三種.球形容器支座分為柱式、裙式、半埋式、高架式支座四種。1。懸掛式支座(JB/T4725—９2）懸掛式支座又稱耳座，一般由兩塊筋板及一塊底版焊接而成。耳座的優(yōu)點(diǎn)是簡單,輕便；缺點(diǎn)是對器壁易產(chǎn)生較大的局部應(yīng)力?！穸m用范圍（JＢ/T４7２5－92）：適用于公稱直徑不大于4０００ｍm的立式圓筒形容器?！穸鶖?shù)量一般應(yīng)采用四個(gè)均布,但容器直徑小于等于700ｍm時(shí)，支座數(shù)量允許采用2個(gè)?！穸街ё鶚?biāo)準(zhǔn)中分為Ａ、AN（不帶墊板)，B、BN（帶墊板）四種;A、ＡＮ型用于一般立式設(shè)備，B、BN型用于帶保溫的立式設(shè)備。●支座與筒體連接處是否加墊板，應(yīng)根據(jù)容器材料與支座連接處的強(qiáng)度或剛度決定。對低溫容器的支座，一般要加墊板.對于不銹鋼制設(shè)備，當(dāng)用碳鋼制作支座時(shí),為防止器壁與支座在焊接的過程中，不銹鋼中合金元素的流失,也需在支座與筒連接處加墊板?！馢B/Ｔ4７2５—92特點(diǎn)：1．考慮支座彎矩對容器圓筒所產(chǎn)生的局部應(yīng)力，避免筒體由于局部應(yīng)力過大有可能引起失效。局部徑向彎矩包括設(shè)備自重、水平載荷（風(fēng)載荷或地震載荷)及偏心載荷所產(chǎn)生的彎矩。2。提出了支座的制造要求,以保證支座的制造質(zhì)量.若容器殼體有熱處理要求時(shí)，支座墊板應(yīng)在熱處理前焊接在器壁上。3.改進(jìn)了墊板結(jié)構(gòu).為改善容器的受力情況,ＪＢ/Ｔ4７2５—92將墊板四角倒圓；并在墊板中心開一通氣孔，以利于焊接或熱處理時(shí)氣體的排放.●耳式支座設(shè)計(jì)計(jì)算：支座處容器圓筒內(nèi)存在以下幾種應(yīng)力：（1)內(nèi)壓引起的一次總體薄膜應(yīng)力Pm；（２）支座彎矩引起的一次局部薄膜應(yīng)力Pl;（3）支座彎矩引起的一次彎曲應(yīng)力Pb；根據(jù)應(yīng)力分析的方法按照下列原則計(jì)算：Ｐm≤［σ］Pm+Pｌ≤1。5[σ］Ｐm+Pl+Pｂ≤１.5[σ］至于組合應(yīng)力，按照第三強(qiáng)度理論進(jìn)行計(jì)算。一般情況下,應(yīng)校核支座處圓筒所受的支座彎矩ＭＬ，使ML≤[MＬ];對襯里容器，ML≤［ML］／1。5,目的是為了防止過大的局部應(yīng)力造成襯里層的破壞。若容器殼體有熱處理要求時(shí)，支座墊板應(yīng)在熱處理前焊接在器壁上?！穸街ёx用方法:（1)計(jì)算一個(gè)支座的實(shí)際負(fù)荷QKN式中，ｍ0—設(shè)備總質(zhì)量（包括殼體及其附件，內(nèi)部介質(zhì)及保溫層的質(zhì)量),Kg;g—重力加速度;Gｅ-偏心載荷，K-不均勻系數(shù)，n=3時(shí),K=１,ｎ〉3時(shí),K＝０。８3;n–支座數(shù)量；P—水平力,Ｐ=MAX(Pe,Pw）當(dāng)容器高徑比不大于5,且總高度H0不大于１０m時(shí),Pe、Ｐw可按下式計(jì)算，超出此范圍的容器本標(biāo)準(zhǔn)不推薦使用耳座。Pe（水平地震力)=0。5a0m０gao—地震系數(shù)，對7，8，9度地震分別取０。２3,０。45,０。９。Pw（水平風(fēng)載荷）=０．95ｆ1ｑ0D0H0D0－容器外徑,有保溫層時(shí)取保溫層外徑；f１-風(fēng)壓高度變化系數(shù);q0-1０米高度處的基本風(fēng)壓值；H0—容器總高度；ｈ-水平力作用點(diǎn)至底板距離；Ｓｅ—偏心距；D－螺栓分布圓直徑.（2）按，選取相應(yīng)的支座。（3)校核,若不符合則應(yīng)選取大一號(hào)的支座或增加支座數(shù)量。由于支反力Ｑ對容器器壁作用一外力矩Ｍ,M＝Q(l２—s1）/１０3;支座處的器壁內(nèi)在此力矩作用下產(chǎn)生彎矩和彎曲應(yīng)力，為了使支座處器壁內(nèi)附加彎曲應(yīng)力和由介質(zhì)壓力引起的薄膜應(yīng)力之和不超過許用值,對于不同ＤＮ,不同的筒體,在不同內(nèi)壓下，均有其允許承受的最大支座外力矩值(“由容器筒體限定的、支座的許用外力矩").因此,值既和筒體的ＤN,，材質(zhì)及所承受的內(nèi)壓有關(guān)，也和支座的型號(hào)有關(guān)。２.支承式支座(JＢ/T4724－９2)●支承式支座適用于下列條件的鋼制立式圓筒形容器:a.公稱直徑DN8００～4０00ｍm；ｂ。圓筒長度L與公稱直徑ＤN之比L/DN≤5；c。容器總高度HO≤10m?！裰С惺街ё嘤糜诎惭b在距地坪或基礎(chǔ)面較近的具有橢圓形或碟形封頭立式容器?！裰С惺街ё鶖?shù)量一般應(yīng)采用三個(gè)或四個(gè)均布?！裰С惺街ё褪椒诸?型式支座號(hào)適用公稱直徑(mm)結(jié)構(gòu)特征A1～6ＤN800~3０00鋼板焊制,帶墊板Ｂ１～8DN800~4０00鋼管制作，帶墊板●支座與筒體連接處是否加墊板，應(yīng)根據(jù)容器材料與支座連接處的強(qiáng)度或剛度決定?！瘢蔅/T4724—92特點(diǎn)：１.考慮了B型支承式對封頭產(chǎn)生的局部應(yīng)力，避免封頭由于支座垂直反作用力可能引起的失效.對于A型支座，嚴(yán)格規(guī)定了墊板尺寸，以改善局部應(yīng)力.2。在支座選用時(shí)，應(yīng)考慮偏心載荷、風(fēng)載荷或地震載荷對支座所引起的附加載荷.３.提出了支座的制造要求，以保證支座的制造質(zhì)量.4墊板結(jié)構(gòu)及尺寸A型支座采用四角倒圓及開通氣孔的矩形墊板結(jié)構(gòu),其尺寸由結(jié)構(gòu)決定；B型支座墊板直徑由下式確定:1.２5≤d3/d2≤１.5，并應(yīng)在墊板上方便的部位開設(shè)排氣孔（開設(shè)排氣孔目的是利于焊接或熱處理時(shí)氣體的排放）?！裰С惺街ёO(shè)計(jì)計(jì)算：支座處容器圓筒內(nèi)存在以下幾種應(yīng)力：(1）內(nèi)壓引起的一次總體薄膜應(yīng)力Pm;（2)支座垂直載荷引起的一次局部薄膜應(yīng)力Pl；（３）垂直載荷引起的一次彎曲應(yīng)力Ｐb;根據(jù)應(yīng)力分析的方法,對這些應(yīng)力的組合按照第三強(qiáng)度理論進(jìn)行計(jì)算：Pm≤［σ］Pm+Pl≤1.5［σ]Pm＋Pl+Pb≤1。5［σ］●對于Ｂ型支座,應(yīng)校核由容器封頭限定的允許垂直載荷，即要求Ｑ≤［F］;但對于襯里容器,要求Ｑ≤[F］/1．５.目的為了防止過大的局部應(yīng)力造成襯里層的破壞?！裰С惺街ё糜趲A套容器時(shí)，如夾套不能承受整體重量，應(yīng)將支腳焊于容器的下封頭上。●支承式支座選用方法:（1）計(jì)算一個(gè)支座的實(shí)際負(fù)荷QＫN（2)按,選取相應(yīng)的支座。（3）對于B型支座，校核;但對于襯里容器，則要求/１.５;對于具有矩形墊板的A型支座來說，由于對支反力計(jì)算尚無合理的計(jì)算方法，暫不進(jìn)行這項(xiàng)校核計(jì)算。3.腿式支座●腿式支座（ＪB/T4７13－９2)適用于安裝在剛性基礎(chǔ),且符合下列條件的容器：a.公稱直徑ＤN400～１60０mm；b.圓筒長度L與公稱直徑DＮ之比Ｌ／DN≤5；c。容器總高度Ｈ1≤50０0ｍ。不適用于通過管線直接與產(chǎn)生脈動(dòng)載荷的機(jī)器設(shè)備剛性連接的容器，而應(yīng)選用裙座等支承型式，以避免振動(dòng),如經(jīng)計(jì)算，確認(rèn)無問題時(shí),可不受此限制.●耳座數(shù)量一般應(yīng)采用三個(gè)或四個(gè)均布?！裢仁街ё褪椒诸?型式支座號(hào)適用公稱直徑(mm)結(jié)構(gòu)特征A1～７DＮ40０～1600角鋼支柱,帶墊板AＮ1～7角鋼支柱,不帶墊板B1~5鋼管支柱,帶墊板BN1～5鋼管支柱，不帶墊板A、ＡＮ型支座具有易與容器圓筒相吻合、焊接安裝較為容易的優(yōu)點(diǎn);Ｂ、ＢN型支座具有在所有方向上都具有相同截面系數(shù)，具有較高抗壓失穩(wěn)能力的優(yōu)點(diǎn)。標(biāo)準(zhǔn)考慮了支腿與圓筒連接處局部應(yīng)力問題,故分為帶墊板和不帶墊板.●符合下列情況之一,應(yīng)設(shè)置墊板:ａ用合金制的容器殼體；b容器殼體有熱處理要求;c與支腿連接處的圓筒有效厚度小于JB／T47１２—９2表4給出的最小厚度；墊板材料一般與容器殼體材料相同．●腿式支座設(shè)計(jì)計(jì)算：支座連接處局部應(yīng)力計(jì)算復(fù)雜,為了方便選用小于JB/T4７1２—92表4給出的最小厚度，標(biāo)準(zhǔn)中采用比吉拉德法，計(jì)算了圓筒的局部應(yīng)力,得出不同直徑，不同材料，不需要設(shè)置墊板的圓筒有效厚度的最小值。凡圓筒的有效厚度小于JＢ/Ｔ4７1２—9２表4給出的最小厚度，即需要設(shè)置墊板。４裙式支座●裙式支座適用于高大型或重型立式容器的支承.●裙式支座型式裙座有圓筒形和圓錐形兩種形式,通常采用圓筒型裙座。圓錐形裙座一般用于以下情況:1塔徑Ｄ＞１0０0，且H/Ｄ≥30或D≤1０0０，且H／D≥２5；2基本風(fēng)壓q≥0。5ＫN/ｍ2或地震烈度≥8度時(shí).圓錐形裙座的半錐角≤15°?！袢棺_孔1排氣孔裙座頂部須開設(shè)Φ80～Φ10０的排氣孔,以排放可能聚結(jié)在裙座與封頭死區(qū)的有害氣體.對于有人孔的矮裙座或者頂部在封頭拼接焊縫處開有缺口的可以不開設(shè)排氣孔。2排液孔裙座底部須開設(shè)80～100的排液孔，一般孔徑Φ5０，中心高50mm的長圓孔。３人孔裙座上必須開設(shè)人孔，以方便檢修；人孔一般為圓形，當(dāng)截面削弱受到限制或?yàn)榉奖悴鹦端赘郊ㄈ缃庸艿龋砷_長圓孔。4引出管通道孔考慮到管子熱膨脹，在支承筋與引出管之間應(yīng)保留一定間隙?！袢棺c塔體封頭連接裙座直接焊接在塔底封頭上，可采用對接焊縫或搭接焊縫。在沒有風(fēng)載荷或地震載荷時(shí)，對接焊縫承受容器重量產(chǎn)生的壓縮載荷,搭接焊縫則承受剪切載荷。相比而言,搭接焊縫受力情況較差,在一些小塔或受力較小的情況下采用?！袢棺鶜んw過渡段塔殼設(shè)計(jì)溫度低于—2０℃或高于250℃時(shí)，裙座殼頂部分的材料應(yīng)與塔下封頭材料相同,裙座殼體過渡段長度取4倍保溫層厚度,但不小于500ｍm;對奧氏不銹鋼塔，其裙座殼體過渡段高度不小于３00mｍ,材料同底封頭.●裙座保護(hù)層當(dāng)塔內(nèi)或周圍容器內(nèi)有易燃、易爆介質(zhì)時(shí),一旦發(fā)生火災(zāi)，裙式支座型式會(huì)因溫度升高而喪失強(qiáng)度,故裙座應(yīng)設(shè)防火層。當(dāng)裙座Ｄ≤150０mm時(shí),僅外面敷設(shè)防火層；當(dāng)裙座D〉150０mｍ時(shí)，兩側(cè)均敷設(shè)50ｍｍ石棉水泥層.當(dāng)塔內(nèi)操作溫度很高，塔體與裙座的溫度差引起不均勻熱膨脹，會(huì)使裙座與塔底封頭連接焊縫受力情況惡化，此時(shí)須對裙座加以保溫。5鞍式支座支座的數(shù)目水平置于支座上的圓筒形容器，共受力狀態(tài)和梁相似。從應(yīng)力分析看,承受同樣載且具有同樣截面幾何形狀和尺寸的梁采用多個(gè)支承比采用兩個(gè)支承優(yōu)越，因?yàn)槎嘀С性诹粌?nèi)產(chǎn)生的應(yīng)力較小。所以，從理論上說臥式容器的支座數(shù)目越多越好。但在是實(shí)際上臥式容器應(yīng)盡可能設(shè)計(jì)成雙支座，這是因?yàn)楫?dāng)支點(diǎn)多于兩個(gè)時(shí),各支承平面的影響如容器簡體的彎曲度和局部不圓度、支座的水平度、各支座基礎(chǔ)下沉的不均勻性、容器不同部位抗局部交形的相對剛性等等，均會(huì)影響支座反力的分市.因此采用多支座不僅體現(xiàn)不出理論上的優(yōu)越論反而會(huì)造成容器受力不均勻程度的增加，結(jié)容器的運(yùn)行安全帶來不利的影響。關(guān)于支座的承重支座設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮它可能承受的最大荷重。因此,對用于盛裝氣體或密度比水小的液體的臥式容器支座，由于進(jìn)行水壓試驗(yàn)的需要,應(yīng)按支承裝滿水的容器來設(shè)計(jì)。關(guān)于支座型式的選擇在一般情況飛建議采用鞍式支座支承臥式容器。對于大直徑薄壁容器、真空下操作的容器或需要兩個(gè)以上支承的容器，一般選用圈座。支腿只適用于軸向彎曲應(yīng)力比由工作壓力所引起的軸向應(yīng)力小的小型容器,而且其支座處由于反作用力所引起的局部應(yīng)力,應(yīng)在容許的范圍以內(nèi)?！癜笆街ё↗B/T４７12—9２）適用范圍：適用于雙支點(diǎn)支承的鋼制臥式容器的鞍式支座?！癜笆街ё褪教卣鳎喊窗白鶎?shí)際承載的大小分為輕型(A)、重型(B）兩種。a輕型鞍座１２0o包角，ＤＮ1０00~４000;b重型鞍座按包角、制作方式及附帶墊板情況分五種型號(hào)：BＩ—-包角120o、焊接制作、帶墊板，DN159~40０0；ＢII--包角１50o、焊接制作、帶墊板,DN１500~４000；BIIＩ-—包角120ｏ、焊接制作、不帶墊板，DN1５9～900；BIV--包角１２0o、彎制、帶墊板，ＤＮ1５９~9０0;BV—－包角120o、彎制、不帶墊板,DN1５９~90０;鞍座分固定式（F）和滑動(dòng)式(S)兩種安裝形式?！癜笆街ё褪竭x擇：１重型鞍座可滿足臥式換熱器，介質(zhì)比重較大或L/D較大臥式容器的要求；輕型鞍座則滿足一般臥式容器的使用要求.但容器直徑小于1米鞍座未設(shè)輕型結(jié)構(gòu),原因容器直徑太小其重量差別不大.２當(dāng)容器直徑小于１米時(shí),分帶墊板和不帶墊板兩種。當(dāng)容器直徑小時(shí),有些容器的壁厚裕量較大，可不帶墊板；但有些容器壁厚裕量較小或筒體材質(zhì)與鞍座材質(zhì)差別較大或容器需熱處理等，此時(shí)須加墊板；當(dāng)容器直徑大時(shí),一般壁厚裕量較小，需加設(shè)墊板，以改善支座處受力狀況.3容器因溫度變化，固定側(cè)應(yīng)采用固定鞍座；滑動(dòng)側(cè)采用滑動(dòng)鞍座.固定鞍座一般設(shè)在接管較多的一側(cè)。采用三個(gè)鞍座時(shí)，中間鞍座宜選固定鞍座，兩側(cè)鞍座可選滑動(dòng)鞍座?！裉岢隽酥ё闹圃煲?，以保證支座的制造質(zhì)量。若容器殼體有熱處理要求時(shí)，鞍座墊板應(yīng)在熱處理前焊接在器壁上?！癜笆街ёY(jié)構(gòu)尺寸:1鞍座包角θ增加鞍座包角可以降低鞍座邊角處產(chǎn)生的較高應(yīng)力值。增加θ=1５0o系列，對于大直徑薄壁容器,若使用1２0o包角鞍座,會(huì)在鞍座邊角處產(chǎn)生的較高應(yīng)力值,故增加θ＝１50o系列。2鞍座筋板上設(shè)置了兩個(gè)螺栓孔接地之用。3．墊板結(jié)構(gòu)。為改善容器的受力情況，JＢ／T4７12—92將墊板四角倒圓；并在墊板中心開一通氣孔，以利于焊接或熱處理時(shí)氣體的排放；為使墊板按實(shí)際需要設(shè)置或與容器等厚，標(biāo)準(zhǔn)中墊板厚度允許改變。●墊板選用:DN≤９０0mm容器，鞍座分為帶墊板和不帶墊板兩種，符合下列情況之一,必須設(shè)置墊板：a容器圓筒有效厚度小于或等于3ｍｍ時(shí)；b容器圓筒鞍座處的周向應(yīng)力大于規(guī)定值時(shí);c容器圓筒殼體有熱處理要求；d容器圓筒與鞍座間溫差大于2０0℃時(shí);e當(dāng)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);●鞍座設(shè)計(jì)條件如下：設(shè)計(jì)溫度:200℃；地震設(shè)防烈度：８度（II類場地)；●安裝位置鞍座應(yīng)盡可能靠近封頭，即Ａ應(yīng)小于或等于D0/４且不宜大于0。2Ｌ.當(dāng)需要時(shí)，A最大不得大于0．25L。●基礎(chǔ)墊板當(dāng)容器基礎(chǔ)是鋼筋混凝土?xí)r,滑動(dòng)鞍座底板下面必須安裝基礎(chǔ)墊板?；A(chǔ)墊板必須保持平整光滑.●滑動(dòng)鞍座螺栓孔長度L當(dāng)容器操作壁溫與安裝環(huán)境溫度有較大差異時(shí),滑動(dòng)鞍座螺栓孔長度L根據(jù)容器圓筒金屬溫度和鞍座間距按附錄A確定?！癜白O(shè)計(jì)計(jì)算：1鞍座受力分析：a垂直靜載荷垂直靜載荷由容器自重和其內(nèi)部介質(zhì)重量引起，產(chǎn)生壓應(yīng)力；b靜載荷在弧形承壓面上所產(chǎn)生的水平推力，產(chǎn)生水平拉應(yīng)力；c由于容器膨脹或收縮，在底板上產(chǎn)生的摩擦力，在鞍座底部橫斷面上產(chǎn)生彎曲應(yīng)力；d風(fēng)載荷；由于鞍座一般較低,實(shí)際計(jì)算表明在鞍座上產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力是很低的，可忽略不計(jì)。e地震載荷。在鞍座底部橫斷面上產(chǎn)生彎曲應(yīng)力；2在計(jì)算鞍座的允許載荷時(shí)，不但要考慮荷載所產(chǎn)生的水平拉應(yīng)力,還要考慮垂直靜荷載產(chǎn)生的壓應(yīng)力以及摩擦力、地震力等作用彎矩產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力。在JB/T4712—92中,除了按水平拉應(yīng)力確定鞍座腹板厚度外，還按垂直靜荷載以及摩擦力作用彎矩組合載荷計(jì)算鞍座的允許載荷。鞍座允許載荷[Q］計(jì)算中未考慮地震工況,因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)中考慮地震設(shè)防烈度８度,地震系數(shù)K＝0。1３5，小于摩擦力工況中鋼對鋼摩擦系數(shù)f＝0.3。故摩擦力工況是最危險(xiǎn)的組合工況。6圈座在下列情況下可采用圈座：因自身重量而可能造成嚴(yán)重?fù)锨谋”谌萜?多于兩個(gè)支承的長容器。除常溫常壓下操作的容器外，若采用圈座時(shí)則至少應(yīng)有一個(gè)圈座是滑動(dòng)支承的。7球形容器支座由于球形容器都設(shè)置在室外，會(huì)受到各種自然環(huán)境(如風(fēng)載荷、地震載荷及環(huán)境溫度變化）的影響，而且球形容器的重量較大，外形又呈圓球狀，因而支座的結(jié)構(gòu)具有多種球形容器的支座結(jié)構(gòu)。但總括起來可分為柱式支承和裙式支承兩大類。其中柱式支承又可分為赤道正切柱式支承、V型柱式支承和三柱會(huì)一型柱式文承等三種主要類型。裙式支座則包括圓筒形裙式文座、錐形支承、鋼筋混凝土連續(xù)基礎(chǔ)支承、半埋式支承、錐底支承等多種.在上述各種結(jié)構(gòu)型式的球形容器支座中，以赤道正切柱式支承用得最為普遍.●赤道正切柱式支承這種支承的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是由多根圓柱狀的支柱，在球殼的赤道帶部位等距離分布，支柱上端加工成與球殼相切或近似相切的形狀與球殼焊在一起。為保證球殼的穩(wěn)定性,必要時(shí)在支柱之間加設(shè)連接拉桿.這種支座的優(yōu)點(diǎn)是受力均勻，彈性好,安裝方便,施工簡單，易于調(diào)整，現(xiàn)場操作和檢修也較方便。它的主要不足是重心高，穩(wěn)定性較差。赤道正切柱式支承的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)注意以下三點(diǎn):1對于儲(chǔ)存易燃、易爆及液化石油氣物料的球罐,每個(gè)支柱應(yīng)設(shè)置易熔塞排氣口及防火隔熱層;2對需進(jìn)行現(xiàn)場整體熱處理的球形容器，因熱處理時(shí)球殼受熱膨脹，將引起支柱移動(dòng)，因此要求支柱與基礎(chǔ)之間應(yīng)有相應(yīng)的移動(dòng)措施；3當(dāng)需要設(shè)置拉桿以增加赤道正切柱式支座的穩(wěn)定性時(shí),拉桿應(yīng)采用可調(diào)節(jié)松緊的結(jié)構(gòu)型式，兩根拉桿的交叉處應(yīng)為立體交叉,不得焊死,各拉桿最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的安裝位置應(yīng)分別在同一標(biāo)高上。采用上述措施的目的，是為了保證各支柱和拉桿的受力均勻.二。法蘭法蘭連接主要優(yōu)點(diǎn)是密封可靠、強(qiáng)度足夠及應(yīng)用廣泛。缺點(diǎn)是不能快速拆卸、制造成本較高.法蘭分類主要有以下方法：1按其被連接的部件分為管法蘭和容器法蘭。2按法蘭接觸面的寬窄可分為窄面法蘭和寬面法蘭。a寬面法蘭是指墊片接觸面分布于法蘭螺栓中心圓內(nèi)外兩側(cè)的法蘭連接，一般用于壓力很低場合.ｂ窄面法蘭是指墊片接觸面位于法蘭螺栓孔包圍的圓周內(nèi)的法蘭連接.３按整體性程度分為整體法蘭、松式法蘭和任意式法蘭。a整體法蘭：指法蘭環(huán)、頸部及圓筒三者有效地連接成一整體的法蘭,共同承受法蘭力矩的作用.b松式法蘭：指法蘭與圓筒未能有效地連接成一整體的法蘭，計(jì)算中認(rèn)為法蘭力矩完全由法蘭環(huán)本身來承擔(dān)。典型松式法蘭有活套法蘭。c任意式法蘭：指整體性程度介于上述二者間的法蘭。其圓筒與法蘭環(huán)雖未形成一整體結(jié)構(gòu),但可作為一個(gè)接構(gòu)元件，共同承受法蘭力矩。法蘭連接設(shè)計(jì)分為三部分：墊片設(shè)計(jì)、螺栓設(shè)計(jì)和法蘭設(shè)計(jì)。ａ墊片設(shè)計(jì):應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)條件和使用介質(zhì),選定適當(dāng)墊片種類、材質(zhì)、并確定墊片尺寸(內(nèi)徑和外徑），以此計(jì)算預(yù)緊和操作狀態(tài)下壓緊力.b螺栓設(shè)計(jì):在選用適當(dāng)螺栓材料基礎(chǔ)上，根據(jù)墊片所需壓緊力分別計(jì)算螺栓面積,取大者作計(jì)算面積，實(shí)際螺栓面積應(yīng)不小于計(jì)算面積。螺栓設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是須確定一盡可能小螺栓中心圓直徑，通過試算合適螺栓規(guī)格和數(shù)量進(jìn)行。c法蘭設(shè)計(jì)。墊片強(qiáng)制密封有兩個(gè)條件:預(yù)緊密封條件和操作密封條件.法蘭連接在形成預(yù)緊密封條件時(shí),墊圈單位面積上的壓緊力稱為墊片的密封比壓力，用ｙ表示。墊片材料越硬，y越高。法蘭連接在形成操作密封條件時(shí)，墊圈單位面積上的壓緊力與其內(nèi)壓力的比值，稱為墊片系數(shù)，用m表示。m隨墊片硬度增大而增大。平面法蘭密封面具有結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，且便于進(jìn)行防腐襯里等的優(yōu)點(diǎn)，由于這種密封面和墊片的接觸面積較大，如預(yù)緊不當(dāng)，墊片易被擠出密封面.也不宜壓緊，密封性能較差，適用于壓力不高的場合，一般使用在ＰＮ≤２.５MPa的壓力下.凹凸面法蘭密封面相配的兩個(gè)法蘭結(jié)合面是一個(gè)凹面和一個(gè)凸面。安裝時(shí)易于對中，能有效地防止墊片被擠出密封面，密封效果優(yōu)于平面密封。榫槽面法蘭密封面相配的兩個(gè)法蘭結(jié)合面是一個(gè)榫面和一個(gè)槽面.密封面更窄。由于受槽面的阻擋，墊片不會(huì)被擠出壓緊面，且少受介質(zhì)的沖刷和腐蝕.安裝時(shí)易于對中,墊片受力均勻,密封可靠，適用于易燃、易爆和有毒介質(zhì)的運(yùn)用.只是由于墊片很窄,更換時(shí)較為困難。法蘭強(qiáng)度校核時(shí)需校核下列強(qiáng)度條件：(GB15０-１998P9７)1軸向應(yīng)力：對整體法蘭（除圖9-1(c）、（g)外）：σH≤1.5[σ］ｆt與2。5[σ］ｎt小值。［σ］ft是法蘭材料在設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力，[σ］nｔ是殼體或接管材料在設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力。對按整體法蘭計(jì)算的任意法蘭及圖9-1(g)所示的整體法蘭：σH≤１.５［σ］ｆt與1.5[σ］nｔ小值。對圖9-1(ｃ）所示的整體法蘭：σH≤1．5［σ］ｆt2環(huán)向應(yīng)力：σＴ≤［σ］ft3徑向應(yīng)力：σＲ≤[σ]ft4組合應(yīng)力:σＨ＋σT≤2［σ]ｆt及σH+σR≤2［σ］ft５剪應(yīng)力：在預(yù)緊和操作兩種狀態(tài)下的剪應(yīng)分別小于或等于翻邊（或圓筒）材料在常溫和設(shè)計(jì)溫度下許用應(yīng)力的０．8倍.一。壓力容器法蘭JＢ4701～4707－2０00《壓力容器法蘭》包括：法蘭、墊片及等長雙頭螺柱等8個(gè)標(biāo)準(zhǔn).其中法蘭分三種：甲型平焊法蘭、乙型平焊法蘭及長頸法蘭。標(biāo)準(zhǔn)適用范圍：公稱壓力0.2５MPａ至６.４0MPa，工作溫度－70℃至４50℃的碳鋼、低合金鋼制壓力容器法蘭。標(biāo)準(zhǔn)中甲、乙型法蘭是以板材16MｎR，工作溫度為200℃時(shí)的最大允許工作壓力為公稱壓力作基準(zhǔn)；長頸法蘭是以鍛材16Mｎ,工作溫度為２00℃時(shí)的最大允許工作壓力為公稱壓力作基準(zhǔn)。在同一公稱壓力下，溫度升高或降低,允許的工作壓力可以相應(yīng)地降低或提高；若溫度不變而所選的材料不同，則允許的工作壓力也不同。（１）甲、乙型法蘭的比較甲型法蘭，特別是當(dāng)與其相連接圓筒較薄時(shí)，由于在圓筒與法蘭環(huán)焊縫上存在很高的軸向應(yīng)力σＨ，為降低其應(yīng)力，通常可采取兩種處理方法：（1)增加法蘭厚度。由于法蘭厚度對σＨ的作用并不明顯,因此往往需要增加較大的法蘭厚度才能使σH的滿足要求.計(jì)算表明，此法效果不明顯.（2)增加圓筒和焊縫厚度(此結(jié)構(gòu)類似乙型法蘭設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)）.可明顯降低σH值。乙型法蘭較甲型法蘭有較大強(qiáng)度優(yōu)勢,乙型法蘭的使用范圍比甲型法蘭擴(kuò)大了許多.(2）乙型法蘭與長頸對焊法蘭比較乙型法蘭由于直接加大了圓筒及錐頸的尺寸,對降低σH起著積極的作用,σH的最大值往往發(fā)生于錐頸的小端端面上。為有效地降低此起比控制作用的小端σＨ，更為直接的辦法是拉開小端與大端距離，即加長錐頸的長度，使σＨ在錐頸上有較大的衰減,使σＨ滿足許用應(yīng)力要求。對于平焊法蘭來說，其錐頸長度取決于焊縫高度.由于焊縫高度是有限的，這就限制了較大地降低小端σH的可能。而鍛制法蘭可具有較大的錐頸，從而有效地降低其小端σH。長頸法蘭較乙型法蘭有較大強(qiáng)度優(yōu)勢,長頸法蘭的使用壓力等級(jí)及尺寸范圍比乙型法蘭大。(3)錐頸及法蘭環(huán)尺寸對法蘭應(yīng)力影響錐頸及法蘭環(huán)尺寸對法蘭三項(xiàng)主要應(yīng)力σＨ（軸向應(yīng)力)、σR(徑向應(yīng)力）、σT（環(huán)向應(yīng)力）的影響關(guān)系較為復(fù)雜。增加錐頸尺寸，可以明顯降低σＨ，σT↘(影響較小),σR↗.增加法蘭環(huán)厚度,可以明顯降低σR,σH↘（影響較?。?，對σT影響更小,且作用效果并不肯定。由此可見:法蘭設(shè)計(jì)中σH過大或過小時(shí)，應(yīng)調(diào)整錐頸尺寸；法蘭設(shè)計(jì)中σR過大或過小時(shí)，應(yīng)調(diào)整法蘭環(huán)厚度尺寸;法蘭設(shè)計(jì)中σT過大或過小時(shí),應(yīng)調(diào)整錐頸尺寸。以上根據(jù)法蘭不同應(yīng)力的情況,分別調(diào)整“頸”和“環(huán)”的做法。法蘭設(shè)計(jì)優(yōu)化原則:法蘭設(shè)計(jì)應(yīng)使各項(xiàng)應(yīng)力分別接近材料許用應(yīng)力值，即結(jié)構(gòu)材料在各個(gè)方向的強(qiáng)度都得到較充分的發(fā)揮.法蘭設(shè)計(jì)時(shí)，須注意以下二點(diǎn)：①外壓法蘭與內(nèi)壓法蘭其他設(shè)計(jì)條件相同時(shí)，外壓法蘭所需螺栓面積較小,法蘭力矩值小，法蘭厚度小。因此一般外壓法蘭可以按同等壓力的內(nèi)壓法蘭選用是安全的。②寬面法蘭與窄面法蘭寬面法蘭壓緊面積大,特別在操作狀態(tài)下所需的螺栓載荷較大，所以所需螺栓面積較大，同等設(shè)計(jì)條件下,寬面法蘭所需螺栓面積是窄面法蘭的數(shù)倍；寬面法蘭計(jì)算模型將法蘭作為沿寬度視作一簡支梁考慮,窄面法蘭將法蘭環(huán)作為沿圓周均布作用力矩的環(huán)板考慮，而寬面法蘭受力較好，因此法蘭較薄。但是由于在壓力較高的場合下，螺栓太多會(huì)發(fā)生布置困難或螺栓中心圓直徑太大，法蘭徑向尺寸極不緊湊。另外寬面法蘭密封效果不好.因此一般用于壓力很低場合.(４）法蘭類型與墊片、螺柱、螺母材料匹配墊片是整個(gè)法蘭連接的基礎(chǔ)。墊片材質(zhì)和型式?jīng)Q定了所需配置螺柱及螺母的要求，同時(shí)也直接影響到法蘭結(jié)構(gòu)的型式及其所需強(qiáng)度尺寸。甲型平焊法蘭一般采用鋼板制作,由于其最大厚度有限，所以只能適用于低壓情況,為此只宜配用軟墊片,如石棉橡膠板，匹配螺柱螺母材料均為Q2３5—A。對于乙型平焊法蘭和長頸對焊法蘭標(biāo)準(zhǔn)中，對PN<１ＭPa的情況下，采用軟墊片所需螺栓載荷較小，因此配置螺柱材料為３5鋼等;對ＰＮ≥1MPa的情況下，由于螺栓載荷逐步變成受操作壓力控制。壓緊墊片所需螺栓載荷相對為平衡內(nèi)壓軸向力所需的螺栓載荷為小(尤其在大規(guī)格直徑螺栓規(guī)格時(shí)）,因此采用不同墊片時(shí)，它們螺栓載荷相差不很大，標(biāo)準(zhǔn)中允許采用相同的螺柱配置并以要求較大螺栓載荷的墊片進(jìn)行考慮,螺柱材料為40MnB或40Ｃr等，可供匹配墊片包括石棉橡膠板、纏繞墊和包墊。對于高應(yīng)力和較大直徑規(guī)格的法蘭，由于所需螺栓載荷很大,因此采用了高強(qiáng)度的螺柱材料:4０MnＶＢ和35ＣrMoA，以保證法蘭有較緊湊的結(jié)構(gòu)尺寸，受力合理，允許匹配的材料包括上述三種.(5）法蘭腐蝕裕量根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)法蘭長期使用經(jīng)驗(yàn),可以認(rèn)為本標(biāo)準(zhǔn)能適應(yīng)≤２mm的腐蝕裕量。對于乙型法蘭，當(dāng)法蘭材料對使用介質(zhì)的腐蝕裕量超過2mm小于３mm時(shí)，應(yīng)加厚短節(jié)2ｍm。長頸對焊法蘭的適用腐蝕裕量不大于3mｍ。（6）對法蘭材料的要求乙型平焊法蘭的強(qiáng)度是按整體法蘭進(jìn)行考慮的，短節(jié)材料不僅應(yīng)具有良好的焊接性，而且直接影響到法蘭強(qiáng)度，乙型法蘭短節(jié)的材料及其制造、檢驗(yàn)和驗(yàn)收等方面要求與對接的圓筒相同。對法蘭材料進(jìn)行正火或完全退火的目的是細(xì)化晶粒，改善韌性.參照ASMEVIＩI和GＢ１50,對15MｎVR鋼板和厚度大于５0ｍm的20R、1６MNR鋼板制作的法蘭及長頸對焊法蘭(軋制和鍛制）提出了正火狀態(tài)下的使用要求.法蘭短節(jié)材料應(yīng)與法蘭材料相同。如不相同，其強(qiáng)度級(jí)別應(yīng)不低于法蘭材料,且應(yīng)與法蘭材料間有良好的焊接性,并在圖樣名細(xì)欄中注明。短節(jié)長度允許加長，加長后，法蘭厚度δ與總高度Ｈ均在法蘭標(biāo)記中標(biāo)明。法蘭襯環(huán)材料由設(shè)計(jì)者決定。（7)法蘭焊縫檢測要求法蘭的拼接焊縫須經(jīng)百分之百射線或超聲檢測。對長頸法蘭，當(dāng)工作壓力大于或等于0．８倍本標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的最大允許工作壓力時(shí)，法蘭與圓筒的對接焊縫必須進(jìn)行100％射線或超聲檢測,檢測方法按ＪB４730。射線檢測II級(jí)合格,超聲波檢測I級(jí)合格。當(dāng)法蘭所在容器圖樣對容器殼體的檢測要求未能滿足上述要求時(shí)，則該要求應(yīng)在圖樣中標(biāo)明。對甲型平焊法蘭、乙型平焊法蘭,法蘭與圓筒或短節(jié)間的連接焊縫應(yīng)進(jìn)行磁粉或滲透檢測，檢測方法按JB４7３０,I級(jí)合格。(8)法蘭頸部削薄要求乙型平焊法蘭的短節(jié)厚度或長頸對焊法蘭的直邊厚度與其相連接的圓筒厚度不等時(shí)：若圓筒厚度不大于１0mｍ，且與短節(jié)或長頸直邊厚度差超過3ｍm;若圓筒厚度大于１0mm，且與短節(jié)或長頸直邊厚度差大于筒體厚度30%或超過5ｍｍ時(shí),乙型平焊法蘭應(yīng)按斜率１：３、長頸對焊法蘭按標(biāo)準(zhǔn)中圖1虛線削薄，或者在對接焊縫的筒體端按標(biāo)準(zhǔn)中圖２堆焊過渡.法蘭直邊段削薄問題的處理：按理論計(jì)算要求;對接圓筒厚度應(yīng)與法蘭直邊段保持等厚，且圓筒應(yīng)有足夠的長度(≥(DiＳ）０．5,其中Ｄi一圓筒直徑，S一圓筒厚度)。法蘭直邊厚度通常比圓筒厚度要大,因此出現(xiàn)不等厚的連接情況。采取以下處理辦法：本標(biāo)準(zhǔn)允許對法蘭直邊段作有限制的削薄，而后直接與圓筒對接，標(biāo)準(zhǔn)對“對接圓筒"的最小厚度作了規(guī)定。與長頸法蘭相連接的圓筒厚度應(yīng)不小于JB／Ｔ47０3中規(guī)定的對接筒體最小δ0，且筒節(jié)長度不小于（DN?δ0）0。５。當(dāng)對接圓筒厚度小于最小對接圓筒厚度δ0時(shí),應(yīng)按ＪB/T４703中的表三要求，調(diào)整法蘭總高度H（其他尺寸不變），并連同法蘭厚度在標(biāo)記中標(biāo)明．(9)《非金屬軟墊片》(ＪB／T４７04—２０00）、《纏繞墊片》（JB/T470５—200０)、《金屬包墊片》(JＢ/T470６－2000）（A1）墊片的尺寸公差墊片的尺寸公差大小不僅對墊片的安裝有影響，對密封性能也有一定影響.本標(biāo)準(zhǔn)尺寸公差與JB／T４704-92規(guī)定中相同.（A2)本標(biāo)準(zhǔn)中纏繞墊的三種形式:對于平密封面，墊片應(yīng)帶外加強(qiáng)環(huán)或帶內(nèi)、外加強(qiáng)環(huán)；對于凹凸密封面,墊片應(yīng)帶內(nèi)加強(qiáng)環(huán);對榫槽密封面，選用基本型的墊片.（1０）《壓力容器用等長雙頭螺柱》(B1)為了滿足不同使用工況及使用場合的要求，給使用者更大地靈活性,并遵照GBl50《鋼制壓力容器》中的規(guī)定，結(jié)合實(shí)際情況，共列入了七種材料．Q235-A按ＧB/T７00的規(guī)定；35按GB／Ｔ6９9的規(guī)定，應(yīng)在正火狀態(tài)下使用；40MnＢ、40MnVB、40Cｒ、3５CｒMoA、25Cr２MoVA按GB/Ｔ３０77的規(guī)定,并需經(jīng)調(diào)質(zhì)處理。(Ｂ2）按照無螺紋部分直徑ｄ２的大小的不同，將螺柱分為A型、B型兩種。Ａ型螺柱主要是為了滿足優(yōu)先選用滾制螺柱的要求;B型螺柱選用于溫度較高的場合,如各種型式熱交換器的大法蘭螺柱。(B3)螺柱材料用于使用溫度低于-20℃的螺柱及螺母材料35CRMOA，應(yīng)進(jìn)行使用溫度下的低溫沖擊實(shí)驗(yàn)。使用溫度低于或等于0℃至大于-2０℃的螺柱及螺母材料４０MｎB、４0ＭnVB應(yīng)進(jìn)行使用溫度下的沖擊實(shí)驗(yàn)。沖擊實(shí)驗(yàn)按GＢ／T2２9的規(guī)定，沖擊功AKＶ≧２7Ｊ。二．管法蘭<＜容規(guī)〉>第５4條規(guī)定：鋼制管法蘭、墊片、緊固件設(shè)計(jì)參照HG20５92～ＨＧ２0635的規(guī)定。國際管法蘭標(biāo)準(zhǔn)主要有兩個(gè)體系，即以德國DIN(包括原蘇聯(lián))為代表的歐洲管法蘭體系和以美國ＡNＳＩ管法蘭為代表的美洲管法蘭體系。除此之外,還有日本JIS管法蘭，但在石油化工裝置中一般僅用于公用工程，而且在國際上影響較小?；げ繕?biāo)準(zhǔn)HG20592—206３5-９７《鋼制管法蘭、墊片、緊固件》。1）其中HＧ２0592－20614屬于歐洲體系HG管法蘭（歐洲體系)的公稱壓力等級(jí)按ＤIN標(biāo)準(zhǔn),公稱壓力范圍：０．25,０.6，1．0,1．6,2。５，４.０,6．3，１0.0,１6。0,25。0MＰa等10個(gè)壓力等級(jí).公稱直徑范圍:１0～2０0０ｍｍ。法蘭型式有板式平焊、帶頸平焊、帶頸對焊、整體、承插焊、螺紋、對焊環(huán)松套、平焊環(huán)松套、法蘭蓋、襯里法蘭等10種。密封面型式有突面、凹凸面、榫槽面、環(huán)連接面、全平面等５種。(1）板式平焊法蘭：由于取材方便，是化工部門過去廣泛使用的管法蘭型式。由于板式平焊法蘭的剛性較差,在螺栓力作用下,法蘭變形引起密封面的轉(zhuǎn)角而導(dǎo)致接頭泄漏。原HGJ４5板式平焊法蘭時(shí)，將其壓力等級(jí)限制在PN≤1。0MPa，并規(guī)定不得用于有毒、易燃易爆和較高真空度要求的化工工藝配管系統(tǒng)。但在實(shí)際使用中碰到了一些問題，許多設(shè)計(jì)、制造、使用部門建議放寬板式平焊法蘭的應(yīng)用范圍。在HG２0５92中參照ISＯ7005—1,根據(jù)國內(nèi)的使用情況對板式平焊法蘭的壓力等級(jí)范圍進(jìn)行了調(diào)整，從PN≤1。0ＭPa提高至PN≤2．5MＰａ,且建議不使用在易燃易爆和高度、極度危害的場合。其密封面型式僅有突面和全平面兩種。(2）帶頸平焊法蘭和承插焊法蘭參照ISO7005－1的規(guī)定,結(jié)合幾年來的實(shí)際使用經(jīng)驗(yàn)。對帶頸平焊法蘭的公稱壓力范圍進(jìn)行了調(diào)整.由PN≤10．0MPa調(diào)整為ＰN≤４。0MＰa。承插焊法蘭的公稱壓力仍為PN≤10．0MPa.承插焊法蘭雖然僅采用單面填角焊．但由于僅用于ＤN５0以下的小口徑管道上，經(jīng)核算其焊縫的承載能力還是足夠的.由于帶頸平焊法蘭或承插焊法蘭的結(jié)構(gòu)，尤其是焊接結(jié)構(gòu)的特征，國外對其使用亦有限制，現(xiàn)摘錄供選用時(shí)參考；Ａ在劇烈循環(huán)條件下操作的法蘭應(yīng)使用帶頸對焊法蘭（ANSIB31。3３08．2.4)。B帶頸平焊法蘭或承插焊法蘭不應(yīng)使用于有頻繁的大幅度溫度循環(huán)的配管系統(tǒng)（AＮＳIB31.３308.2．１）。C承插焊法蘭不應(yīng)使用于具有縫隙腐蝕或強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)（AＮSIB31．3308.2．1)。上述“劇烈循環(huán)"指的是管道的位移應(yīng)力即σE≥０。８倍的位移許用應(yīng)力［σ］Ａ,或者當(dāng)量循環(huán)數(shù)Ｎ≥７０00的場合。上述定義可詳見美國ANSIB3１.3或HGJ８-87《化工管道設(shè)計(jì)規(guī)范》.由于金屬環(huán)墊的壓緊應(yīng)力高，而承插焊法蘭的承載能力又差于帶頸對焊法蘭，為此承插焊法蘭未設(shè)置環(huán)連接面。帶頸平焊法蘭的密封面型式有全平面、突面、凹凸面和榫槽面四種，承插焊法蘭的密封面型式有突面、凹凸面、榫槽面三種.(３）整體法蘭整體法蘭廣泛地應(yīng)用于閥門、泵的設(shè)計(jì)。整體法蘭的適用壓力范圍和公稱直徑參照ISＯ7005—1和DIN法蘭標(biāo)準(zhǔn)定為PＮ０．６~２5MPa和DN1０～2000。整體法蘭的密封面型式有全平面、突面、凹凸面、榫槽面和環(huán)連接面等五種。（4)帶頸對焊法蘭帶頸對焊法蘭是承載能力最好的法蘭型式.也是化工工程設(shè)計(jì)中廣泛使用的法蘭型式。對焊法蘭的壓力范圍從1。0MPa～25ＭPa；法蘭公稱直徑范圍參照ISO70０５－1進(jìn)行調(diào)整.PNl．0、1．6MPa由DＮ600擴(kuò)大至DＮ2000,PN2．5ＭPa由DN6００擴(kuò)大至DN10０0。帶頸對焊法蘭密封面型式有全平面、突面、凹凸面、榫槽面和環(huán)連接面等五種。（5)螺紋法蘭螺紋法蘭是工程建設(shè)中廣泛使用的—種法蘭結(jié)構(gòu)型式，具有現(xiàn)場安裝方便,不需焊接的優(yōu)點(diǎn)。螺紋法蘭僅適用于英制管系列。螺紋法蘭采用的螺紋型式有GＢ7306規(guī)定的５5°圓錐內(nèi)螺紋Ｒc、55°圓柱內(nèi)螺紋Rｐ及按ＧB／T１２71６規(guī)定的６０°圓錐管螺紋NPT等三種。螺紋法蘭的公稱壓力范圍和公稱直徑范圍為PＮ0.6~4.０MPa，DN1０～150mｍ.螺紋法蘭密封面型式有全平面、突面等二種?？紤]到螺紋法蘭的結(jié)構(gòu)特性，因此不宜用于易燃、易爆和高度以及極度危害的場合.(６）對焊環(huán)松套法蘭和平焊環(huán)松套法蘭對焊環(huán)松套法蘭和平焊環(huán)松套法蘭主要用于具有腐蝕性介質(zhì)的管道系統(tǒng)。法蘭和對焊環(huán)、平焊環(huán)可以采用不同的材料,所以能節(jié)省不誘鋼的用量、降低法蘭成本，提高使用性能.標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定對焊環(huán)松套法蘭的法蘭型式均采用板式法蘭，其公稱壓力適用范圍為PN0．６～4。0ＭPa，公稱通徑為DN10~６00mm。對焊環(huán)松套法蘭的密封面型式僅有突面一種.平焊環(huán)松套法蘭的制作較為簡單，尤其適合設(shè)備制造廠單件生產(chǎn),避免單件、小批采購困難的優(yōu)點(diǎn)。平焊環(huán)松套法蘭的密封面型式有突面、凹凸面、榫槽面等多種密封面型式.(７）法蘭蓋法蘭蓋主要用于管道端部作封頭用。為了與法蘭匹配,基本上做到一種法蘭就配一個(gè)法蘭蓋,由此確定法蘭蓋的壓力等級(jí)和密封面型式、公稱通徑.但ＰＮ１.0、～１。6MＰa公稱通徑為DＮ10~1２0０，PN2。５為DN10～600mm,比法蘭的通徑范圍略小.法蘭蓋的密封面型式：全平面、突面、凹凸面、榫槽面和環(huán)連接面等五種。（8)不銹鋼襯里法蘭蓋不銹鋼襯里法蘭蓋系根據(jù)德國DIN，并參考日、美等國公司標(biāo)準(zhǔn)而制定的。襯里法蘭蓋的密封面型式：突面、凸面、榫面等三種。（9）法蘭的壓力—溫度表法蘭的壓力一溫度表，是指法蘭在不同工作溫度下所能承受的最大無沖擊工作壓力,是法蘭選用的重要參數(shù)，尤其是對高溫下使用的法蘭。(10)管法蘭配套墊片標(biāo)準(zhǔn)管法蘭連接的主要失效形式是泄漏。泄漏與密封結(jié)構(gòu)型式、被連接件的剛性、密封件的性能、操作和安裝等許多因素有關(guān)。墊片作為法蘭連接的主要元件,對密封起著重要作用.近年來國外工業(yè)發(fā)達(dá)國家出于石棉危害人體健康，相繼對石棉制品加以禁止或限制使用。隨著引進(jìn)裝置的增多,出于與國際接軌的要求，我國對石棉制品使用的限制也越來越多。為此在本標(biāo)準(zhǔn)中，保留了石棉橡膠板和耐油石棉橡膠板以外,引入了橡膠墊片、合成纖維橡膠墊片和改性或填充聚四氟乙烯板墊片等無石棉墊片品種。聚四氟乙烯(PTFE）是含氟塑料中的最重要的—種產(chǎn)品。聚四氟乙烯具有許多優(yōu)越的性能，如極好的化學(xué)穩(wěn)定性、良好的熱性能(-200-+２6０℃）、電絕緣性、表面不粘性、自潤滑性和耐大氣老化性等，目前常用的聚四氟乙烯墊片的牌號(hào)為Ｇ-35１0.２)、其中HG20615～20635—９７美洲體系ＨG20615～206３5-97鋼制管法蘭美州體系部分是以美國AＮＳIB16．5、ANSIB16。47（大直徑法蘭B系列）為法蘭部分的編制依據(jù)．墊片部分以ANSIＢ1６.２0和ISO748３-91為編制依據(jù)，緊固件以ISO7０05-1及SＨ３404為M制緊固件的編制依據(jù).ＩＳO7483—91即為ＩＳO700５—1中的PN２．0－42。０MPa法蘭配套的墊片標(biāo)準(zhǔn)。HG美州體系法蘭采用了ANSIB16．5全部法蘭型式，包括平焊（SO）、對焊（WN）、螺紋(Th)、承插(ＳW)、松套(LF但不包括對焊環(huán)）、法蘭蓋（ＢL)、整體(IF，法蘭管件)。但在比力等級(jí)及公稱直徑范圍作了調(diào)整。密封面型式:a．選用了突面、環(huán)連接面、全平面、大凹凸面及大榫槽面。b刪除了小凹凸面及小榫槽面（工程設(shè)計(jì)的管法蘭從不采用)。c對焊環(huán)（松套法蘭）僅保留突面，刪除了環(huán)連接面（內(nèi)于國內(nèi)尚不能制造該種環(huán)連接面對焊環(huán)，且工程中使用極少，尚未發(fā)現(xiàn)采用場合）。d.環(huán)連接面僅用于ＷN、BL、IＦ、SW等整體性較好的法蘭型式，而未引入Ｔｈ、SO、LF等法蘭型式。ｅ。全平面僅用于２．0MPa蒸汽的ＳO、Th、WN、IF相ＢＬ法蘭。對于DＮ≤600mm的法蘭等效采用了AＮＳIB16。5，對DN≥6５0ｍm的法蘭等效采用ANSIB16．47中的B系列（API１６0５）。公稱壓力范圍為2．０ＭPa(Class1５0），5．0MＰa（Class３00)，１１．０MPa(Clａss60０）,１5.0MPａ（Ｃlasｓ900），26。0MPa（Clａｓs１5００）和42。0MPａ(Clａss2５00)。公稱直徑范圍為15—1500ｍm。三.人孔與手孔壓力容器檢查孔包括人孔與手孔,開設(shè)檢查孔的目的是為了檢查容器在使用過程中是否產(chǎn)生裂紋、變形、腐蝕等缺陷。對壓力容器檢查孔的要求見《容規(guī)》第45條，《容規(guī)》第4６、4７條列出不開設(shè)檢查孔壓力容器條件.（P26）3.１人孔、手孔的選用(HG/Ｔ2１5１４~21535—2005）人孔和手孔均巳標(biāo)準(zhǔn)化,可根據(jù)設(shè)計(jì)需要和操作要求直接選用.選用時(shí)應(yīng)綜合考慮公稱壓力、公稱直徑(人、手孔的公稱壓力與法蘭的公稱壓力概念類似。公稱直徑則指其簡節(jié)的公稱直徑）、工作溫度以及人、手孔的結(jié)構(gòu)和材料等諸方面的因素。3．2人孔和手孔類型的確定人、手孔的類型很多,選擇使用上有較大的靈活性。通?？梢愿鶕?jù)操作需要、使用壓力、重量大小、安裝位置以及開啟頻繁程度等方面確定人、手孔的類型。具體有以下考慮：1．工作壓力較高時(shí)宜選用對焊法蘭人、手孔,反之多用平焊法蘭人、手孔;2。安裝位置較高，檢修不便的容器上宜選用回轉(zhuǎn)蓋或吊蓋型式的人、手孔;3．若選擇吊蓋人孔時(shí)，當(dāng)人孔筒節(jié)軸線水平安裝,應(yīng)選垂直吊蓋人孔;當(dāng)人孔筒節(jié)軸線垂直安裝，應(yīng)選水平吊蓋人孔;4．人、手孔需經(jīng)常打開時(shí),可選用快開式的人、手孔結(jié)構(gòu)。四.視鏡視鏡是用來窺視容器內(nèi)部情況、指示物料液面以及照明的部件，常裝設(shè)于容器簡體、封頭或人、手孔等位置。4．1視鏡的結(jié)構(gòu)型式及應(yīng)用特點(diǎn)視鏡有兩種基本的結(jié)構(gòu)型式，一種是不帶頸視鏡,另一種是帶頸視鏡。這兩種視鏡都有相應(yīng)的襯里結(jié)構(gòu)型式。4。1。1不帶頸視鏡，它主要由凸緣、視鏡、玻璃和壓緊環(huán)等零件組成.它結(jié)構(gòu)簡單、不易結(jié)料、便于窺視。但凸緣與簡體或封頭焊接時(shí)易產(chǎn)生變形,如不采取措施則會(huì)影響視頸玻璃的安裝和使用.4.1。２帶頸視鏡主要由帶頸法蘭、視鏡玻璃和壓緊環(huán)組成。適于在視鏡需要斜裝或容器直徑較小的場合應(yīng)用.根據(jù)結(jié)構(gòu)型式不同，還有一些特殊的視鏡,如真空設(shè)備視鏡、帶罩視鏡、安全視鏡、粉狀物料視鏡以及長型視鏡等?！秹毫θ萜饕曠R》其標(biāo)準(zhǔn)號(hào)為HGＪ501～５02—86，其中規(guī)定最高使用壓力為２．５MＰa,允許介質(zhì)溫度為０—200℃。視鏡玻璃材質(zhì)為鋼化硼硅玻璃，其耐熱急變溫差為１80℃，其它金屬零件材料有碳素鋼（代號(hào)I）和不銹鋼（代號(hào)ＩＩ)兩種。視鏡的選用:１應(yīng)合理選擇視鏡的公稱直徑.大直徑視鏡不易很快全部污染,可用于污染情況.大直徑容器需要觀察的范圍大，此時(shí)應(yīng)選用較大直徑的視鏡。2。當(dāng)需要觀察容器內(nèi)部時(shí)，應(yīng)有部分視鏡作照明用。照明視鏡的裝設(shè)位置應(yīng)視視鏡的位置不同、照明光線強(qiáng)弱、觀察區(qū)域大小以及容器內(nèi)部情況而定.3.視鏡因介質(zhì)結(jié)晶、水汽冷凝等原團(tuán)嚴(yán)重影響觀察時(shí),應(yīng)裝設(shè)沖洗裝置。3.利用某些位置的人、手孔裝置視鏡,可減少容器簡體的開孔，對有襯層的容器有利。五．液面計(jì)液面計(jì)是用以指示容器內(nèi)物料液面的裝置，其類型很多,大體上可分為四類,有玻璃板液面計(jì)、玻璃管液面計(jì)、浮子液面計(jì)和浮標(biāo)液面計(jì)。在中低壓容器中常用前兩種。玻璃板液面計(jì)有透光式和反射式兩種結(jié)構(gòu)，其適用溫度一般在０~25０℃.但透光式適用工作壓力較反射式高.玻璃管液面計(jì)適用工作壓力小于1．6MＰａ，介質(zhì)溫度在０～250℃的范圍。液面計(jì)與容器的連接型式有法蘭連接、頸部連接及嵌入連接,分別用于不同型式的液面計(jì)。壓力容器液面計(jì)應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,并應(yīng)符合<<容規(guī)〉〉第164條規(guī)定:1應(yīng)根據(jù)壓力容器介質(zhì)、最高工作壓力和溫度正確選用.２在安裝使用前,低、中壓容器用液面計(jì)，應(yīng)進(jìn)行1。５倍液面計(jì)公稱壓力的液壓試驗(yàn);高壓容器用液面計(jì)，應(yīng)進(jìn)行1。2５倍液面計(jì)公稱壓力的液壓試驗(yàn)。３盛裝0℃以下介質(zhì)的壓力容器，應(yīng)選用防霜液面計(jì)。４寒冷地區(qū)室外使用液面計(jì)，應(yīng)選用夾套型或保溫型結(jié)構(gòu)液面計(jì)。５用于易燃、毒性程度為極度、高度危害介質(zhì)的液化氣體壓力容器上，應(yīng)有防止泄漏的保護(hù)裝置。6要求液面指示平穩(wěn)的，不應(yīng)采用浮子(標(biāo)）式液面計(jì).7移動(dòng)式壓力容器不得使用玻璃板式液面計(jì).此外,注意:(二)液面計(jì)的選用１．玻璃板液面計(jì)和玻璃管液面計(jì)均適用于物料內(nèi)沒有結(jié)晶等堵塞固體的場合。板式液面計(jì)承壓能力強(qiáng)，但是比較笨重、成本較高.2。玻璃板液面計(jì)一般選易觀察的透光式,只有當(dāng)物料很干凈時(shí)才選反射式。3．當(dāng)容器高度大于３m時(shí)，玻璃板液面計(jì)和玻璃管液面計(jì)的液面觀察效果受到限制，應(yīng)改用其它適用的液面計(jì)。六．超壓泄放裝置超壓泄放裝置是一種保證壓力容器安全運(yùn)行,防止發(fā)生超壓爆炸，兼有自動(dòng)報(bào)警作用的保險(xiǎn)裝置。它包括安全閥、爆破片裝置，以及二者組合裝置.安全閥是使用最廣泛的自動(dòng)泄壓防護(hù)閥門，當(dāng)介質(zhì)壓力由于某種原因升高到開啟壓力時(shí)，閥瓣自動(dòng)開啟,隨之介質(zhì)排放，以防止容器或系統(tǒng)超壓。當(dāng)容器或系統(tǒng)中壓力恢復(fù)正常后,閥門自動(dòng)關(guān)閉,保持密封狀態(tài),阻止介質(zhì)排出。爆破片裝置是一次性使用的泄放裝置,它靠進(jìn)口靜壓使爆破片受壓爆破或脫落,形成泄放口,超壓介質(zhì)迅速排放，保護(hù)容器不發(fā)生超壓變形或爆炸?！度菀?guī)》第１41條規(guī)定:本規(guī)程適用范圍內(nèi)的壓力容器，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求裝設(shè)安全泄放裝置（安全閥或爆破片裝置）。壓力源來自壓力容器外部，且得可靠控制時(shí),安全泄放裝置可以不直接安裝在壓力容器上。一、壓力容器泄放量的計(jì)算防止超壓容器允許的超壓限度，按〈〈容規(guī)〉>第１4５（P67）條規(guī)定:，必須使泄放裝置排放能力大于等于容器的安全泄放量。容器的安全泄放量是指容器內(nèi)的介質(zhì)壓力在達(dá)到規(guī)定的泄放壓力或爆破壓力值時(shí)，為保證其壓力不在再繼續(xù)升高而在單位時(shí)間內(nèi)所必須泄放的介質(zhì)量。計(jì)算壓力容器安全泄放量是按可能發(fā)生的最不利的情況考慮的，對于不同的壓力容器應(yīng)按不同的方法確定其安全泄放量。1壓縮氣體或水蒸汽壓力容器的安全泄放量壓縮機(jī)附屬的氣體儲(chǔ)罐和蒸汽鍋爐以及廢熱鍋爐汽包等壓力容器的安全泄放量為單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生氣體壓力的設(shè)備所能注入的最大氣量，即壓縮機(jī)的排氣量或鍋爐的最大蒸發(fā)量。2液化氣體壓力容器的安全泄放量(1）介質(zhì)為易燃液化氣體或位于有可能發(fā)生火災(zāi)的環(huán)境下工作時(shí)的非易燃液化氣體的壓力容器。這類容器的安全泄放量應(yīng)根椐火災(zāi)時(shí)單位時(shí)間類輸入的熱量和液化氣體的汽化潛熱來確定。容器有無絕熱保溫層，在火災(zāi)環(huán)境下所吸收的熱量是不同的。（2)介質(zhì)為非易燃液化氣體，且置于無火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境下的壓力容器這類壓力容器的安全泄放量可根椐無保溫層情況計(jì)算,并選取大于計(jì)算值的3０％。壓力容器的安全泄放量計(jì)算詳見容規(guī)附件5。二、安全閥主要參數(shù)（1)最大允許工作壓力最大工作壓力系指在設(shè)計(jì)溫度下，容器頂部所允許承受的最大壓力。(2）動(dòng)作壓力動(dòng)作壓力系指安全閥的開啟壓力.（３）開啟壓力開啟壓力系指安全閥閥瓣在運(yùn)行條件下開始升起,介質(zhì)連續(xù)排出時(shí)的瞬時(shí)壓力。化工系統(tǒng)中，開啟壓力一般定為最高工作壓力的1.05～1。1倍。(4）泄放壓力（排放壓力）泄放壓力系指安全閥閥瓣達(dá)到規(guī)定開啟高度時(shí)進(jìn)口側(cè)的壓力.(5)關(guān)閉壓力關(guān)閉壓力及回座壓力，系指閥瓣重新與閥座接觸，介質(zhì)不再排出時(shí)的壓力。通常為開啟壓力的8０％~90％。綜合上述壓力值,工作壓力〈最高工作壓力<關(guān)閉壓力<開啟壓力<設(shè)計(jì)壓力〈排放壓力<試驗(yàn)壓力三、安全閥的結(jié)構(gòu)和分類對于安全閥的結(jié)構(gòu)有不同的分類方法。從安全閥的動(dòng)作考慮，主要分為微啟式和全啟式，它們的結(jié)構(gòu)區(qū)別在于閥座閥瓣連接處密封件的型式不同。從加裁機(jī)構(gòu)考慮，主要分為杠桿重錘式和彈簧式兩種。從介質(zhì)作用是否直接施加于安全閥方面考慮，又可分為直接作用式和非直接作用式(如脈沖式安全閥)兩類.1杠桿重錘式安全閥。最原始杠桿重錘式安全閥是閥桿中心直接裝設(shè)鉛塊，又稱靜重式安全閥。它通過增減重塊的重量調(diào)整安全閥的開啟壓力，因此不能用于壓力較高的場合。杠桿式安全閥特點(diǎn)是：加載衡定和可調(diào)，結(jié)構(gòu)簡單,但整體尺寸大；對高溫敏感性小，易受到振動(dòng)而發(fā)生泄漏。因此，它不能用于高壓場合，也不能用在移動(dòng)式容器和活塞式機(jī)械的附屬容器上。目前，在許多場合均已被彈簧式安全閥所代替.2彈簧式安全閥是利用彈簧壓縮力平衡介質(zhì)作用在閥瓣上的力,只要調(diào)節(jié)螺旋彈簧的壓縮量，就可以調(diào)節(jié)安全閥的開啟壓力。彈簧式安全閥接構(gòu)緊湊,較靈敏可靠,故在壓力容器上被廣泛選用。彈簧式安全閥特點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡單,調(diào)整靈活,體積小，載荷范圍大，對振動(dòng)不敏感，安裝不受環(huán)境嚴(yán)格限制等優(yōu)點(diǎn)。3脈沖式安全閥是一種非直接作用式安全閥，它由主閥和脈沖閥組成。脈沖閥僅提供主閥的驅(qū)動(dòng)源，主閥則通過脈沖閥所提供的驅(qū)動(dòng)源控制起自身的啟比閉動(dòng)作。目前，這種安全閥在電站鍋爐上應(yīng)用較廣，在壓力容器上,仍是由直接作用彈簧式安全閥為主要安全泄壓裝置。四、安全閥選用(１）根據(jù)安全閥計(jì)算確定的公稱直徑,必須使安全閥排放能力大于或等于壓力容器的安全泄放量.（2)根據(jù)容器設(shè)計(jì)壓力和設(shè)計(jì)溫度，來確定安全閥壓力等級(jí)。選用安全閥應(yīng)考慮容器的壓力、溫度、介質(zhì)的性質(zhì)并核算安全閥排氣泄放能力。一股的選用原則如下：(1)按照安全閥排放氣體的方式選用;對于工作介質(zhì)為有毒、易燃?xì)怏w的容器,應(yīng)選用封閉式彈簧安全閥;對空氣或其它不會(huì)污染環(huán)境、非易燃?xì)怏w的容器,可采用半封閉式或敞開式安全閥。槽車等移動(dòng)式容器應(yīng)選用內(nèi)置全啟式安全閥（容規(guī)P23),以防在車輛行駛時(shí)安全閥因被樹枝等刮碰。(2)對于高壓容器和安全泄放量大的中低壓容器，一股均采用全啟式安全閥。只有在要求緊急排氣量較小、安全閥背壓較大和要求容器壓力平穩(wěn)的情況下，以選用微啟式全安閥為宜。（３)安全閥的設(shè)計(jì)、制造是按其規(guī)定的公稱壓力作為系列，因此，每只安全閥擁有適宜的工作壓力范圍，應(yīng)按照容器的最高工作壓力值選用合適的安全閥。雖然通過調(diào)節(jié)安全閥彈簧的松緊程度可以調(diào)整其開啟壓力，但是如果將公稱壓力過大的安全閥用在壓力較低的場合，彈簧將被過分卸裁，使安個(gè)閥的動(dòng)作可靠性降低。如將公稱壓力低的安全閥用在壓力較高的場合，則使彈簧過分壓縮。這也是不允許的。（３)根據(jù)介質(zhì)的工作溫度和化學(xué)性質(zhì)選用相適應(yīng)的材料制造的安全閥，尤其應(yīng)注意閥座閥瓣密封面材料對工作介質(zhì)是否具有耐蝕性和化學(xué)穩(wěn)定性。如液氨容器的安全閥就不能選用銅合金，而必須用合金鋼制造.（5）安全閥總的排氣泄壓能力應(yīng)足以排出容器所能產(chǎn)生或供給的最大氣量，以防止容器在安全閥開啟后的壓力增值過大，要求容器的壓力上升低于設(shè)計(jì)壓力或最高工作壓力的１10%.如果容器可能暴露于火或外來熱源中，安全閥泄放排氣應(yīng)保證容器的許用超壓被限制在設(shè)計(jì)壓力或最高工作壓力的1２０％范圍內(nèi)。(6)在選用安全閥時(shí)還應(yīng)考慮到介質(zhì)的工作壓力、工作溫度改變引起氣體比容的變化。當(dāng)介質(zhì)的壓力和溫度參數(shù)不同時(shí)，即使安全閥泄放氣體通道處流速相同，災(zāi)際的排放量也不一樣。因此，計(jì)算時(shí)應(yīng)換算成實(shí)際工作壓力和溫度下的排放量。所以容器工作參數(shù)改變后（如降壓