化工机械基础2.ppt

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1、第九章 压力容器通用零部件第一页，编辑于星期六：十八点 三十分。9.1 概述容器的零部件容器的零部件(例如封头、法兰、支座、例如封头、法兰、支座、人孔、手孔、视镜、液面计等人孔、手孔、视镜、液面计等)标准标准化、系列化，化、系列化，许多化工设备许多化工设备(例如贮槽、换热器、搪玻例如贮槽、换热器、搪玻璃与陶瓷反应器璃与陶瓷反应器)也有了相应的标准。也有了相应的标准。第二页，编辑于星期六：十八点 三十分。9.2 9.2 压力容器压力容器零部件标准的两个最基本参数零部件标准的两个最基本参数 在压力容器及其零部件标准中，需要用到的在压力容器及其零部件标准中，需要用到的两个最基本参数为公称直径两个最基

2、本参数为公称直径(尺寸尺寸)和公称压和公称压力。力。标标准准化化的的目目的的：为为了了方方便便过过程程设设备备的的设设计计工工作作、有有利利于于过过程程设设备备及及其其零零部部件件的的批批量量生生产产和和施施工工安装。安装。第三页，编辑于星期六：十八点 三十分。1)1)压力容器的公称直径压力容器的公称直径由钢板卷制而成的筒体，其公称直径的数值等于内直径。由钢板卷制而成的筒体，其公称直径的数值等于内直径。当筒体直径较小时，可直接采用无缝钢管制作，此当筒体直径较小时，可直接采用无缝钢管制作，此时公称直径的数值等于钢管外直径。时公称直径的数值等于钢管外直径。设计时，应将工艺计算初步确定的容器直径，圆

3、整设计时，应将工艺计算初步确定的容器直径，圆整为符合表为符合表9-1所规定的公称直径。所规定的公称直径。(1)(1)公称直径公称直径(尺寸尺寸)公称直径公称直径(尺寸尺寸)是压力容器和管道标准化后的尺寸系列，是压力容器和管道标准化后的尺寸系列，用用DN表示，单位为表示，单位为mm。对于压力容器和管道，两者。对于压力容器和管道，两者公称尺寸的意义有所不同。公称尺寸的意义有所不同。第四页，编辑于星期六：十八点 三十分。压力容器的公称直径压力容器的公称直径DN /mm第五页，编辑于星期六：十八点 三十分。管子的公称尺寸既不是管子内直径，也不是管子的公称尺寸既不是管子内直径，也不是管子外直径，而是一种

4、为使管子与管件之间管子外直径，而是一种为使管子与管件之间实现相互连接、具有互换性而标准化的系列实现相互连接、具有互换性而标准化的系列尺寸。尺寸。管子的公称尺寸与管子的外直径是逐一对应管子的公称尺寸与管子的外直径是逐一对应的，而同一公称尺寸管子的内直径则因管壁厚的，而同一公称尺寸管子的内直径则因管壁厚度的不同而有多种数值。度的不同而有多种数值。管子的公称尺寸同样用管子的公称尺寸同样用DN表示，单位为表示，单位为mm。2)2)管子的公称尺寸管子的公称尺寸第六页，编辑于星期六：十八点 三十分。中国标准中国标准HG/T 2059220635使用两套配管使用两套配管的钢管外径尺寸系列：的钢管外径尺寸系列

5、：(1)(1)一套是国际上通用的配管系列，也是国内一套是国际上通用的配管系列，也是国内石油化工引进装置中广泛使用的钢管尺寸石油化工引进装置中广泛使用的钢管尺寸系列，俗称英制管；系列，俗称英制管；(2)(2)另一套钢管尺寸系列是国内化工及其他工另一套钢管尺寸系列是国内化工及其他工业部门至今仍然广泛使用的钢管外径尺寸业部门至今仍然广泛使用的钢管外径尺寸系列，俗称公制管。系列，俗称公制管。两套钢管外径尺寸系列与公称尺寸的对应关两套钢管外径尺寸系列与公称尺寸的对应关系见表系见表9-2。第七页，编辑于星期六：十八点 三十分。表表9-2 钢管外径尺寸系列钢管外径尺寸系列第八页，编辑于星期六：十八点 三十分

6、。与压力容器筒体或钢管相配的零部件，如压力与压力容器筒体或钢管相配的零部件，如压力容器法兰、容器支座、封头和管法兰等，其公称容器法兰、容器支座、封头和管法兰等，其公称尺寸就是相配筒体或钢管的公称尺寸。尺寸就是相配筒体或钢管的公称尺寸。凡是与某一容器筒体相配的零部件都具有相同的凡是与某一容器筒体相配的零部件都具有相同的公称直径，即筒体的公称直径。公称直径，即筒体的公称直径。3)3)其他零部件的公称直径其他零部件的公称直径(尺寸尺寸)第九页，编辑于星期六：十八点 三十分。公称压力就是标准零部件在一定的温度和采公称压力就是标准零部件在一定的温度和采用一定的材料时所能承受的最高压力。用一定的材料时所能

7、承受的最高压力。对于支座等非受压元件，则没有公称压力的概念，对于支座等非受压元件，则没有公称压力的概念，但仍要考虑其所受的载荷。但仍要考虑其所受的载荷。(2)(2)公称压力公称压力 第十页，编辑于星期六：十八点 三十分。压力容器的零部件，如压力容器法兰，其公称压力压力容器的零部件，如压力容器法兰，其公称压力是指在规定的螺栓材料和垫片的基础上，用是指在规定的螺栓材料和垫片的基础上，用Q345R材料制造的法兰在材料制造的法兰在200C时所允许的最高工作压力，时所允许的最高工作压力，用用PN表示，单位为表示，单位为MPa。如如PN0.60的压力容器法兰，的压力容器法兰，是指该法兰用是指该法兰用Q34

8、5R材料制作、在材料制作、在200C时所允许的最时所允许的最高工作压力为高工作压力为0.60MPa。根据根据GB/T 1048的规定，管道元件的公称压力是指管道的规定，管道元件的公称压力是指管道系统元件的力学性能和尺寸特性相关、用于参考的字母系统元件的力学性能和尺寸特性相关、用于参考的字母和数字组合的标识，由字母和数字组合的标识，由字母PN和后跟无因次的数字组成。和后跟无因次的数字组成。如如PN2.5的管法兰，其公称压力为的管法兰，其公称压力为2.5bar(1bar=0.1MPa)，其允许压力取决于管法兰的，其允许压力取决于管法兰的PN数值、材料和设计以及允许工作温度等，允许压力数值、材料和设

9、计以及允许工作温度等，允许压力值在相应标准的压力值在相应标准的压力-温度等级表中查取。温度等级表中查取。1)1)压力容器零部件和管道元件的公称压力意义和表示方法压力容器零部件和管道元件的公称压力意义和表示方法 第十一页，编辑于星期六：十八点 三十分。国际通用的公称压力等级有两大体系，即欧洲体系国际通用的公称压力等级有两大体系，即欧洲体系和美洲体系。和美洲体系。欧洲体系采用欧洲体系采用PN系列表示公称压力等级，如系列表示公称压力等级，如PN2.5、PN50等。等。美国等一些国家习惯采用美国等一些国家习惯采用Class系列表示压力等级，系列表示压力等级，如如Class150、Class300等。等

10、。需要注意的是需要注意的是，PN和和Class都是用于表示公称压力等级都是用于表示公称压力等级系列的符号，其本身并无量纲。系列的符号，其本身并无量纲。PN系列与系列与Class系列间系列间的相互对应关系以及所表示的公称压力值见表的相互对应关系以及所表示的公称压力值见表9-3。2)2)公称压力等级的大小公称压力等级的大小 第十二页，编辑于星期六：十八点 三十分。表表9-3 PN系列与系列与Class系列间的相互对照以及所表示的公称压力值系列间的相互对照以及所表示的公称压力值 第十三页，编辑于星期六：十八点 三十分。在压力容器设计选用标准零部件时，则应依据在压力容器设计选用标准零部件时，则应依据相

11、应标准的规定，由零部件的设计温度、设计压相应标准的规定，由零部件的设计温度、设计压力及所用材料确定所选标准零部件的公称压力。力及所用材料确定所选标准零部件的公称压力。公称直径公称直径(尺寸尺寸)和公称压力是选择标准零部和公称压力是选择标准零部件的主要参数。件的主要参数。所选的标准零部件应按相应标准的规定进行标记。所选的标准零部件应按相应标准的规定进行标记。(3)(3)在选用标准零部件时的应用在选用标准零部件时的应用 第十四页，编辑于星期六：十八点 三十分。9.3 法兰连接法兰连接9.3.1 法兰连接结构法兰连接结构第十五页，编辑于星期六：十八点 三十分。法兰分类方法较多法兰分类方法较多按法兰接

12、触面宽窄按法兰接触面宽窄窄面法兰：法兰的接触面处在螺栓孔窄面法兰：法兰的接触面处在螺栓孔 圆周以内圆周以内宽面法兰：法兰的接触面扩展到螺栓孔宽面法兰：法兰的接触面扩展到螺栓孔 圆周外侧圆周外侧按法兰应用场合按法兰应用场合容器法兰容器法兰管法兰管法兰与此对应，法兰标准也有与此对应，法兰标准也有容器法兰和管法兰标准容器法兰和管法兰标准1、法兰的分类法兰的分类第十六页，编辑于星期六：十八点 三十分。按法兰结构类型分按法兰结构类型分法兰的基本结构形式按组成法兰的圆筒、法兰环、锥颈三部法兰的基本结构形式按组成法兰的圆筒、法兰环、锥颈三部分的整体性程度分为：分的整体性程度分为：松式法兰松式法兰整体法兰整体

13、法兰任意式法兰任意式法兰（活套法兰、螺纹法兰）（活套法兰、螺纹法兰）（整体法兰整体法兰）（焊接法兰）（焊接法兰）第十七页，编辑于星期六：十八点 三十分。法兰结构类型（松式法兰）法兰结构类型（松式法兰）松式法兰松式法兰活套法兰活套法兰螺纹法兰螺纹法兰搭接法兰搭接法兰 指法兰不直接固定在壳体上或者虽固定而不能保证与指法兰不直接固定在壳体上或者虽固定而不能保证与壳体作为一个整体承受螺栓载荷的结构。壳体作为一个整体承受螺栓载荷的结构。如：如：活套法兰、螺纹法兰、搭接法兰等。活套法兰、螺纹法兰、搭接法兰等。第十八页，编辑于星期六：十八点 三十分。活套法兰活套法兰第十九页，编辑于星期六：十八点 三十分。螺

14、纹法兰螺纹法兰第二十页，编辑于星期六：十八点 三十分。搭接法兰搭接法兰第二十一页，编辑于星期六：十八点 三十分。整体法兰整体法兰 法兰结构类型（整体法兰）法兰结构类型（整体法兰）将法兰与壳体锻或铸成一体或经全熔透的平焊法兰将法兰与壳体锻或铸成一体或经全熔透的平焊法兰 第二十二页，编辑于星期六：十八点 三十分。整体法兰整体法兰第二十三页，编辑于星期六：十八点 三十分。整体法兰整体法兰第二十四页，编辑于星期六：十八点 三十分。任意式法兰任意式法兰法兰结构类型（任意式法兰）法兰结构类型（任意式法兰）从结构来看，这种法兰与壳体连成一体，但刚性介于整从结构来看，这种法兰与壳体连成一体，但刚性介于整体法兰

15、和松式法兰之间。体法兰和松式法兰之间。第二十五页，编辑于星期六：十八点 三十分。任意式法兰任意式法兰第二十六页，编辑于星期六：十八点 三十分。任意式法兰任意式法兰第二十七页，编辑于星期六：十八点 三十分。任意式法兰任意式法兰第二十八页，编辑于星期六：十八点 三十分。（a）全平面）全平面（b）突面）突面（c）凹凸面）凹凸面（d）榫槽面）榫槽面（e）环连接面（）环连接面（T型槽）型槽）2、密封面形式、密封面形式第二十九页，编辑于星期六：十八点 三十分。凹凸面法兰连接凹凸面法兰连接第三十页，编辑于星期六：十八点 三十分。榫槽面法兰连接榫槽面法兰连接第三十一页，编辑于星期六：十八点 三十分。(1)(1

16、)垫片材料的选择垫片材料的选择 用来制作垫片的材料，要求能耐介质腐蚀，用来制作垫片的材料，要求能耐介质腐蚀，不与操作介质发生化学反应，不污染产品不与操作介质发生化学反应，不污染产品和环境，具有良好的弹性，有一定的机械和环境，具有良好的弹性，有一定的机械强度和适当的柔软性，在工作温度和压力强度和适当的柔软性，在工作温度和压力下不易变质下不易变质(如老化和硬化如老化和硬化)。根据不同的介质及其工作温度和压力，垫根据不同的介质及其工作温度和压力，垫片材料可以片材料可以有金属、非金属和金属有金属、非金属和金属-非金非金属组合型三大类属组合型三大类。选用垫片材料时，可参考相关的设计手册。选用垫片材料时，

17、可参考相关的设计手册。3 3 垫片的选择垫片的选择第三十二页，编辑于星期六：十八点 三十分。(2)(2)垫片尺寸的选择垫片尺寸的选择 垫片的几何尺寸主要表现在其厚度和宽度垫片的几何尺寸主要表现在其厚度和宽度，垫片愈厚，变形量就愈大。垫片愈厚，变形量就愈大。中低压容器及管道适用垫片厚度通常为中低压容器及管道适用垫片厚度通常为13mm，垫片宽度常在，垫片宽度常在1030mm范围内。范围内。垫片的尺寸及其选择可按垫片的尺寸及其选择可按GB 150进行设计进行设计或按我国现行的管法兰及压力容器法兰垫或按我国现行的管法兰及压力容器法兰垫片尺寸标准进行选用。片尺寸标准进行选用。第三十三页，编辑于星期六：十

18、八点 三十分。为为了了设设计计与与制制造造的的方方便便，我我国国各各相相关关部部门门制制订了压力容器法兰标准和管法兰标准。订了压力容器法兰标准和管法兰标准。中国的压力容器法兰标准为：中国的压力容器法兰标准为：JB/T 4700JB/T 4703。中国的管法兰标准有中国的管法兰标准有HG/T 20592HG/T 20635、JB/T 74和和GB/T 9112 GB/T 9125三三种。种。压力容器法兰标准适用于容器壳体之间的连压力容器法兰标准适用于容器壳体之间的连接，管法兰适用于管道之间的连接，两者不接，管法兰适用于管道之间的连接，两者不能互换。能互换。选择法兰的主要参数是公称直径选择法兰的主

19、要参数是公称直径(尺寸尺寸)和公称压力。和公称压力。9.3.2 9.3.2 法兰标准法兰标准第三十四页，编辑于星期六：十八点 三十分。(1)(1)根据压力容器法兰标准根据压力容器法兰标准JB/T 4700 JB/T 4707的规的规定，压力容器法兰可分成平焊法兰和长颈法兰两类。定，压力容器法兰可分成平焊法兰和长颈法兰两类。平焊法兰又分为甲、乙两种形式平焊法兰又分为甲、乙两种形式。各类法兰的使用范围和所用材料见表各类法兰的使用范围和所用材料见表15-4(2)(2)压力容器法兰标准的选用压力容器法兰标准的选用选用标准法兰时，法兰的公称直径就是与其相配容器的选用标准法兰时，法兰的公称直径就是与其相配

20、容器的公称直径，是已知量；法兰的公称压力则须视法兰的材公称直径，是已知量；法兰的公称压力则须视法兰的材料与工作温度而定。料与工作温度而定。在选定法兰的公称直径和公称压力之后，根据工艺在选定法兰的公称直径和公称压力之后，根据工艺要求和物料性质，即可确定法兰类型和密封面型式，要求和物料性质，即可确定法兰类型和密封面型式，然后由相应的法兰标准得到各部分尺寸。然后由相应的法兰标准得到各部分尺寸。9.3.2.1.1 压力容器法兰标准压力容器法兰标准第三十五页，编辑于星期六：十八点 三十分。还要指出的是，还要指出的是，法兰的每个公称压力是表示一定材法兰的每个公称压力是表示一定材料和一定温度下的最大工作压力

21、。料和一定温度下的最大工作压力。工作温度升高，工作温度升高，金属材料的许用应力值将降低，对既定法兰，其允金属材料的许用应力值将降低，对既定法兰，其允许工作压力也就降低，反之亦然。材料不同，许用许工作压力也就降低，反之亦然。材料不同，许用应力值也就自然不同，允许工作压力也相应改变。应力值也就自然不同，允许工作压力也相应改变。例如，例如，公称压力公称压力PN0.25的法兰指用材料的法兰指用材料Q345R制作制作的法兰，在的法兰，在200C时它的最大允许工作压力是时它的最大允许工作压力是0.25MPa，如表如表15-5所示。如果这个所示。如果这个PN0.25的法兰的法兰用在用在300C温度下，由于这

22、时材料的许用应力值降低，温度下，由于这时材料的许用应力值降低，则它的最大允许工作压力只有则它的最大允许工作压力只有0.21MPa(即所谓降压即所谓降压使用使用)。第三十六页，编辑于星期六：十八点 三十分。(3)(3)压力容器法兰标记压力容器法兰标记压力容器法兰标记由如下五部分代号组成：压力容器法兰标记由如下五部分代号组成：(法兰名称及代号法兰名称及代号)；(密封面型式代号密封面型式代号)；(公称直径，公称直径，mm)；(公称压力，公称压力，MPa)；(标准号标准号)。其中，法兰名称及代号见表其中，法兰名称及代号见表15-6，密封面代号，密封面代号见表见表15-7。第三十七页，编辑于星期六：十八

23、点 三十分。例例9-19-1 公称压力为公称压力为1.6MPa、公称直径为、公称直径为800mm、带衬环的榫面乙型平焊法兰、带衬环的榫面乙型平焊法兰,标标记为：记为：法兰法兰 C-T800-1.60 JB/T 4702-2000第三十八页，编辑于星期六：十八点 三十分。HG/T 20592HG/T 20635钢制管法兰、钢制管法兰、垫片、紧固件标准包括国际通用的欧洲和垫片、紧固件标准包括国际通用的欧洲和美洲两大体系，是一套内容完整、体系清晰、美洲两大体系，是一套内容完整、体系清晰、适合国情并与国际接轨的标准，自颁布以来适合国情并与国际接轨的标准，自颁布以来在化工、炼油、冶金、电力、轻工、医药和

24、在化工、炼油、冶金、电力、轻工、医药和化纤等领域得到了广泛的应用。化纤等领域得到了广泛的应用。下面主要介绍欧洲体系下面主要介绍欧洲体系HG/T 20592的部分的部分内容。内容。9.3.2.2 2 管法兰标准管法兰标准第三十九页，编辑于星期六：十八点 三十分。根据根据HG/T 20592的规定，管法兰可分为的规定，管法兰可分为10种类型，其结构类型名称及其代号如图种类型，其结构类型名称及其代号如图15-7所示。所示。各种类型法兰的密封面型式及其适用范围见各种类型法兰的密封面型式及其适用范围见表表15-10。(1)(1)管法兰的类型和密封面型式管法兰的类型和密封面型式 第四十页，编辑于星期六：十

25、八点 三十分。管法兰标记由八部分代号组成：标准号；法管法兰标记由八部分代号组成：标准号；法兰类型代号；公称尺寸，兰类型代号；公称尺寸，mm；公称压力等；公称压力等级级PN；密封面形式代号；钢管厚度，；密封面形式代号；钢管厚度，mm；材料牌号；其他。材料牌号；其他。(2)(2)管法兰的标记管法兰的标记 第四十一页，编辑于星期六：十八点 三十分。例例9-29-2 公称尺寸为公称尺寸为DN1200、公称压力为、公称压力为PN6、配用公制管的突面板式平焊钢制管法、配用公制管的突面板式平焊钢制管法兰，材料为兰，材料为Q235A，其标记为：，其标记为：HG/T 20592 法兰法兰 PL1200-6 RF

26、 Q235A例例9-39-3 公称尺寸为公称尺寸为DN300、公称压力为、公称压力为PN25、配用英制管的凸面带颈平焊钢制管、配用英制管的凸面带颈平焊钢制管法兰，材料为法兰，材料为20钢，其标记为：钢，其标记为：HG/T 20592 法兰法兰 SO300(A)-25 M 20第四十二页，编辑于星期六：十八点 三十分。9.4 容器容器支座支座支座是用来支承容器及设备重量，并使其固定在某一位置支座是用来支承容器及设备重量，并使其固定在某一位置的压力容器附件。在某些场合还受到风载荷、地震载荷等的压力容器附件。在某些场合还受到风载荷、地震载荷等动载荷的作用。动载荷的作用。支座支座支座支座耳式支座耳式支

27、座支撑式支座支撑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卧式支座卧式支座第四十三页，编辑于星期六：十八点 三十分。9.4.1、卧式容器支座、卧式容器支座形式：鞍座、圈座及支腿三种形式：鞍座、圈座及支腿三种其它：其它：圈座：用于大直径薄壁容器和圈座：用于大直径薄壁容器和 真空容器，增加局部刚真空容器，增加局部刚 度。度。支腿：重量较轻的小型容器。支腿：重量较轻的小型容器。应用：应用：常见的大型卧式储罐、常见的大型卧式储罐、换热器等多采用鞍座。换热器等多采用鞍座。是应用最为广泛的是应用最为广泛的一种卧式容器支座一种卧式容器支座。第四十四

28、页，编辑于星期六：十八点 三十分。(1)(1)鞍座的结构与选用鞍座的结构与选用鞍座是由腹板、筋板和底板构成，如下图所鞍座是由腹板、筋板和底板构成，如下图所示。示。第四十五页，编辑于星期六：十八点 三十分。鞍座已有系列标准鞍座已有系列标准(JB/T 4712)。其其公称直径即为筒体公称直径公称直径即为筒体公称直径，每一公称直，每一公称直径的规格都有轻型径的规格都有轻型(A型型)和重型和重型(B型型)两种。两种。A型鞍座有型鞍座有DN10004000mm的的23种系列尺种系列尺寸寸。B型鞍座则有型鞍座则有DN159426mm和和DN3004000mm的几十种系列。的几十种系列。第四十六页，编辑于星

29、期六：十八点 三十分。对于每一种型式，又可以分为对于每一种型式，又可以分为固定式固定式(代号代号为为F)和滑动式和滑动式(代号为代号为S)两种两种。两者的主要区别仅在于底板上地脚螺栓孔的两者的主要区别仅在于底板上地脚螺栓孔的形状不同。形状不同。滑动式底板上的螺栓孔为长圆形，安装地脚滑动式底板上的螺栓孔为长圆形，安装地脚螺栓时采用两个螺母，第一个螺母拧紧后倒螺栓时采用两个螺母，第一个螺母拧紧后倒退一圈，然后用第二个螺母锁紧，以使鞍座退一圈，然后用第二个螺母锁紧，以使鞍座能在基础面上自由滑动。能在基础面上自由滑动。卧式容器一般采用双支座，一个固定式，一卧式容器一般采用双支座，一个固定式，一个滑动式

30、。个滑动式。第四十七页，编辑于星期六：十八点 三十分。(2)(2)标准鞍座的选用标准鞍座的选用 按鞍座实际承载的大小确定选用轻型按鞍座实际承载的大小确定选用轻型(A型型)和重型和重型(B型型)鞍座鞍座；根据容器圆筒强度的需要确定选用根据容器圆筒强度的需要确定选用120或或150包角的鞍座。包角的鞍座。第四十八页，编辑于星期六：十八点 三十分。(3)(3)鞍座的标记由以下六部分代号组成：鞍座的标记由以下六部分代号组成：(标准号标准号)；(鞍座鞍座)；(型号型号)；(公称直径公称直径,mm)；(支座型式支座型式)；(其他其他)。第四十九页，编辑于星期六：十八点 三十分。例例9-89-8 公称直径公

31、称直径DN325mm，120包角，重型不带垫包角，重型不带垫板，标准尺寸的弯制固定式鞍式支座，材料为板，标准尺寸的弯制固定式鞍式支座，材料为Q235AF。标记为：。标记为：JB/T4712.1-2007，鞍座，鞍座 BV325-F(Q235AF则注于材则注于材料栏内料栏内)例例9-99-9 公称直径公称直径DN1600mm，150包角，重型滑动鞍座，包角，重型滑动鞍座，材料为材料为Q235AF，垫板材料为，垫板材料为06Cr19Ni10，鞍座高度，鞍座高度400mm，垫板厚度，垫板厚度12mm，滑动长孔长度为，滑动长孔长度为60mm。标记。标记为：为：JB/T4712.1-2007，鞍座，鞍座

32、B1600-S，h=400，4=12，l=60(材料栏内注：材料栏内注：Q235AF/06Cr19Ni10)第五十页，编辑于星期六：十八点 三十分。鞍式支座鞍式支座第五十一页，编辑于星期六：十八点 三十分。鞍式支座鞍式支座第五十二页，编辑于星期六：十八点 三十分。立式容器的支座主要有立式容器的支座主要有耳式支座、支承式支座、腿式支耳式支座、支承式支座、腿式支座和裙式支座四种座和裙式支座四种。小型直立设备采用前三种，高大的。小型直立设备采用前三种，高大的塔设备则广泛采用裙式支座。塔设备则广泛采用裙式支座。9.4.2.1 9.4.2.1 耳式支座耳式支座耳式支座亦称悬挂耳式支座亦称悬挂 式支座，其

33、结构如式支座，其结构如 图所示，它是一种图所示，它是一种 使用较广的立式容使用较广的立式容 器支座，器支座，尤其是用尤其是用 于中小型容器中于中小型容器中。耳式支座已标准化，其系列标准为耳式支座已标准化，其系列标准为JB/T 4712.3。9.4.2 9.4.2 立式容器支座立式容器支座第五十三页，编辑于星期六：十八点 三十分。耳式支座的标准耳式支座的标准JB/T 4712.3中将中将耳式支座分为耳式支座分为A型型(短短臂臂)、B型型(长臂长臂)和和C型型(加长臂加长臂)三类三类。鉴于。鉴于B型、型、C型耳式支座有较宽的安装尺寸，当容器外面包有型耳式支座有较宽的安装尺寸，当容器外面包有保温层或

34、将容器直接放置在楼板上时，采用保温层或将容器直接放置在楼板上时，采用B型、型、C型耳式支座为宜。型耳式支座为宜。耳式支座的选用方法是：根据耳式支座的选用方法是：根据公称直径公称直径DN和和JB/T 4712.3中规定的方法计算出每个支座承受的实际载中规定的方法计算出每个支座承受的实际载荷荷Q，按此载荷，按此载荷Q值在标准中选取一标准耳式支座，值在标准中选取一标准耳式支座，并使并使Q Q，其中其中Q为支座允许载荷；一般情况下，为支座允许载荷；一般情况下，还应校核耳式支座处圆筒所受的支座弯矩还应校核耳式支座处圆筒所受的支座弯矩ML，并使，并使MLML，其中，其中ML为耳式支座处圆筒的许用弯矩。为耳

35、式支座处圆筒的许用弯矩。第五十四页，编辑于星期六：十八点 三十分。带垫板的耳式支座带垫板的耳式支座带垫板的耳式支座带垫板的耳式支座第五十五页，编辑于星期六：十八点 三十分。耳式支座的标记由五部分代号组成：标准号；耳式支座的标记由五部分代号组成：标准号；耳座；型号；支座号；其他。耳座；型号；支座号；其他。例例9-10 A型、带垫板、型、带垫板、3号耳式支座，支座号耳式支座，支座材料为材料为Q235A，垫板材料为，垫板材料为Q235A。标记为：。标记为：JB/T4712.3-2007，耳式支座，耳式支座A3-材料：材料：Q235A 第五十六页，编辑于星期六：十八点 三十分。9.4.2.2 9.4.

36、2.2 支承式支座支承式支座它可以用钢管、角钢、它可以用钢管、角钢、槽钢来制作，也可用槽钢来制作，也可用 数块钢板焊接而成，数块钢板焊接而成，其结构如图所示，这其结构如图所示，这 种支承式支座由于其种支承式支座由于其 在与容器连接处可能在与容器连接处可能 会造成较大的局部应会造成较大的局部应 力，故这种支座力，故这种支座适宜适宜 重量不大的小型卧式重量不大的小型卧式 容器中。容器中。支承式支座的现行标准为支承式支座的现行标准为JB/T 4712.4。第五十七页，编辑于星期六：十八点 三十分。支承式支座的标准支承式支座的标准JB/T 4712.4中将中将支承式支座分为支承式支座分为A型、型、B型

37、两类型两类(图图14-18)，其中，其中A型支座由钢板焊制，型支座由钢板焊制，带垫板；带垫板；B型支座由钢管制作，带垫板。支座垫板厚度型支座由钢管制作，带垫板。支座垫板厚度一般与封头相等，也可根据实际需要确定。一般与封头相等，也可根据实际需要确定。支承式支座的选用方法是：根据公称直径支承式支座的选用方法是：根据公称直径DN和和JB/T 4712.4中规定的方法计算出每个支座承受的实际载中规定的方法计算出每个支座承受的实际载荷荷Q，满足，满足Q Q的要求，其中的要求，其中Q为支座允许载为支座允许载荷；对于荷；对于B型支座，还应校核由容器封头限定的允型支座，还应校核由容器封头限定的允许垂直载荷，即

38、要求许垂直载荷，即要求QF，其中，其中F为由容器封头为由容器封头限定的限定的B型支座允许垂直载荷。型支座允许垂直载荷。第五十八页，编辑于星期六：十八点 三十分。带垫板的支承式支座带垫板的支承式支座带垫板的支承式支座带垫板的支承式支座第五十九页，编辑于星期六：十八点 三十分。支承式支座的标记由四部分代号组成：标准支承式支座的标记由四部分代号组成：标准号；支座；型号号；支座；型号A、B；支座号；支座号。例例9-11钢板焊制的钢板焊制的3号支承式支座，支座材号支承式支座，支座材料为料为Q235A，垫板材料为，垫板材料为Q235B。标记为：。标记为：JB/T4712.4-2007，支座，支座A3材料：

39、材料：Q235A/Q235B 第六十页，编辑于星期六：十八点 三十分。9.4.2.3 9.4.2.3 腿式支座腿式支座腿式支座具有结构简单、轻腿式支座具有结构简单、轻巧巧、安装方便等优点，多用、安装方便等优点，多用于高度较小的中小型立式容于高度较小的中小型立式容器中。器中。腿式支座的标准为腿式支座的标准为JB/T 4712.2，标准中将腿式支座，标准中将腿式支座分为分为A型、型、B型和型和C型三类，型三类，其中其中A型、型、B型和型和C型分别选型分别选用角钢、钢管和用角钢、钢管和H型钢作为型钢作为支柱。支柱。腿式支座的选用和标记可直腿式支座的选用和标记可直接查阅标准接查阅标准JB/T 4712

40、.2。第六十一页，编辑于星期六：十八点 三十分。9.4.2.4裙式支座裙式支座应用：高大的立式容器，应用：高大的立式容器，特别是塔器。特别是塔器。形式：圆筒形裙座和圆锥形式：圆筒形裙座和圆锥形裙座。形裙座。第六十二页，编辑于星期六：十八点 三十分。裙座的结构裙座的结构1塔体塔体;2保温支承圈保温支承圈;3无保温时排气孔无保温时排气孔;4裙座筒体裙座筒体;5人孔人孔;6螺栓座螺栓座;7基础环基础环;8有保温时排气孔有保温时排气孔;9引出管通道引出管通道;10排液孔排液孔第六十三页，编辑于星期六：十八点 三十分。裙座结构裙座结构裙座结构裙座结构第六十四页，编辑于星期六：十八点 三十分。裙座结构裙座

41、结构裙座结构裙座结构第六十五页，编辑于星期六：十八点 三十分。9.5.1.1 9.5.1.1 管口管口容器上设置的管口，是为便于在该容器上安装测量、容器上设置的管口，是为便于在该容器上安装测量、控制仪表或连接各种输送气、液相物料的接管。控制仪表或连接各种输送气、液相物料的接管。常用的管口形式如下图所示。常用的管口形式如下图所示。9.5.1 9.5.1 容器主要的开孔装置容器主要的开孔装置 9.5 容器开孔补强容器开孔补强第六十六页，编辑于星期六：十八点 三十分。9.5.1.2 9.5.1.2 人孔和手孔人孔和手孔在容器上设有人孔和手孔的主要目的是便于在容器上设有人孔和手孔的主要目的是便于安装、

42、检修其内部构件。安装、检修其内部构件。其结构如下图所示其结构如下图所示:第六十七页，编辑于星期六：十八点 三十分。9.5.2 开孔补强的设计与结构1、容器上的允许开孔范围、容器上的允许开孔范围GB150对适合等面积补强法开孔最大直径的限制对适合等面积补强法开孔最大直径的限制a.圆筒上开孔的限制圆筒上开孔的限制内径内径Di1500mm时，开孔最大直径时，开孔最大直径dop Di/2且且dop 500mm.内径内径Di1500mm时，开孔最大直径时，开孔最大直径dop Di/3且且dop 1000mm.b.凸形封头或球壳上开孔最大直径凸形封头或球壳上开孔最大直径dop Di/2.c.锥壳（或锥形封

43、头）上开孔最大直径锥壳（或锥形封头）上开孔最大直径dop Di/3，Di为开为开孔中心处的锥壳内直径。孔中心处的锥壳内直径。d.在椭圆形或碟形封头过渡部分开孔时，其孔的中心线宜垂在椭圆形或碟形封头过渡部分开孔时，其孔的中心线宜垂直于封头表面。直于封头表面。第六十八页，编辑于星期六：十八点 三十分。2、允许不另行补强的最大开孔直径、允许不另行补强的最大开孔直径 焊接接头系数小于焊接接头系数小于1但开孔位置不在焊缝上等等但开孔位置不在焊缝上等等强度裕量强度裕量接管和壳体实际厚度大于强度需要的厚度接管和壳体实际厚度大于强度需要的厚度接管根部有填角焊缝接管根部有填角焊缝上述因素相当于对壳体进行了局部加

44、强，降低了薄膜应力从上述因素相当于对壳体进行了局部加强，降低了薄膜应力从而也降低了开孔处的最大应力。因此，对于满足一定条件的而也降低了开孔处的最大应力。因此，对于满足一定条件的开孔接管，可以不予补强。开孔接管，可以不予补强。第六十九页，编辑于星期六：十八点 三十分。GB150规定：规定：在设计压力在设计压力2.5MPa的壳体上开孔，两相邻开孔中心的间距（对曲面的壳体上开孔，两相邻开孔中心的间距（对曲面间距以弧长计算）大于两孔直径之和的间距以弧长计算）大于两孔直径之和的2倍，倍，且且且且接管公称外径接管公称外径89mm时，时，只要只要接管最小厚度满足表接管最小厚度满足表9-11要求，就可不另行补

45、强。要求，就可不另行补强。表表9-11 不另行补强的接管最小厚度不另行补强的接管最小厚度 mm6.05.04.03.5897665574845383225接管公称外径接管公称外径最小厚度最小厚度第七十页，编辑于星期六：十八点 三十分。3、补强连接形式、补强连接形式补强结构补强结构局部补强局部补强整体补强整体补强（补强圈补强）（补强圈补强）厚壁接管补强厚壁接管补强整锻件补强整锻件补强第七十一页，编辑于星期六：十八点 三十分。（1）补强圈补强）补强圈补强结构结构补强圈贴焊在壳体与接管连接处，见（补强圈贴焊在壳体与接管连接处，见（a）图）图优点优点结构简单，制造方便，使用经验丰富结构简单，制造方便，

46、使用经验丰富（a）补强圈补强）补强圈补强缺点缺点1）与壳体金属之间不能完全贴）与壳体金属之间不能完全贴合，传热效果差，在中温以上使合，传热效果差，在中温以上使用时，存在较大热膨胀差，在补用时，存在较大热膨胀差，在补强局部区域产生较大的热应力；强局部区域产生较大的热应力；2）与壳体采用搭接连接，难以）与壳体采用搭接连接，难以与壳体形成整体，抗疲劳性能与壳体形成整体，抗疲劳性能差。差。第七十二页，编辑于星期六：十八点 三十分。补强圈补强补强圈补强第七十三页，编辑于星期六：十八点 三十分。补强圈补强补强圈补强第七十四页，编辑于星期六：十八点 三十分。补强圈补强补强圈补强第七十五页，编辑于星期六：十八

47、点 三十分。补强圈补强圈第七十六页，编辑于星期六：十八点 三十分。中低压容器应用最多的补强结构，一般使用在中低压容器应用最多的补强结构，一般使用在静载、常温、中低压、静载、常温、中低压、材料的标准抗拉强度低于材料的标准抗拉强度低于540MPa、补强圈厚度小于或等于补强圈厚度小于或等于1.5n、壳体名义厚度壳体名义厚度n不大于不大于38mm的场合。的场合。应用应用HG21506补强圈补强圈，JB/T4736补强圈补强圈标准标准第七十七页，编辑于星期六：十八点 三十分。（2）厚壁接管补强）厚壁接管补强结构结构在开孔处焊上一段厚壁接管，见（在开孔处焊上一段厚壁接管，见（b）图。）图。特点特点补强处于

48、最大应力区域，能更有效地降低补强处于最大应力区域，能更有效地降低应力集中应力集中应力集中应力集中系数系数系数系数。接管补强结构简单，焊缝少，焊接质量容易。接管补强结构简单，焊缝少，焊接质量容易检验，补强效果较好。检验，补强效果较好。（b）厚壁接管补强）厚壁接管补强高强度低合金钢高强度低合金钢高强度低合金钢高强度低合金钢制压力容制压力容器由于材料缺口敏感性器由于材料缺口敏感性较高，一般都采用该结较高，一般都采用该结构，但必须保证构，但必须保证焊缝全焊缝全焊缝全焊缝全熔透熔透熔透熔透。应用应用第七十八页，编辑于星期六：十八点 三十分。厚壁接管补强厚壁接管补强第七十九页，编辑于星期六：十八点 三十分

49、。厚壁接管补强厚壁接管补强第八十页，编辑于星期六：十八点 三十分。（c）整锻件补强）整锻件补强（3）整锻件补强）整锻件补强 整体锻件整体锻件第八十一页，编辑于星期六：十八点 三十分。整锻件补强整锻件补强第八十二页，编辑于星期六：十八点 三十分。补强金属集中于开孔应力最大部位，能最有效地降低补强金属集中于开孔应力最大部位，能最有效地降低应力集中系数；可采用对接焊缝，并使焊缝及其热影应力集中系数；可采用对接焊缝，并使焊缝及其热影响区离开最大应力点，抗疲劳性能好，疲劳寿命只降响区离开最大应力点，抗疲劳性能好，疲劳寿命只降低低1015%。重要压力容器，如核容器、材料屈服点在重要压力容器，如核容器、材料

50、屈服点在500MPa以上以上的容器开孔及受低温、高温、疲劳载荷容器的大直径的容器开孔及受低温、高温、疲劳载荷容器的大直径开孔容器等。开孔容器等。结构结构将接管和部分壳体连同补强部分做成整体锻件，再与将接管和部分壳体连同补强部分做成整体锻件，再与壳体和接管焊接，见（壳体和接管焊接，见（c）图。）图。优点优点缺点缺点锻件供应困难，制造成本较高。锻件供应困难，制造成本较高。应用应用第八十三页，编辑于星期六：十八点 三十分。4、补强的计算方法、补强的计算方法 指采取适当增加壳体或接管厚度的方法将应指采取适当增加壳体或接管厚度的方法将应力集中系数减小到某一允许数值。力集中系数减小到某一允许数值。开孔补强