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1、2 2 容器设计与制造容器设计与制造2 22008年10月2.3 内压容器封头设计内压容器封头设计)封头封头:端盖端盖凸形封头凸形封头:半球形、椭圆形、碟形、无折边球形半球形、椭圆形、碟形、无折边球形锥形封头：无折边、折边锥形封头：无折边、折边)以薄膜应力理论为基础计算强度以薄膜应力理论为基础计算强度)边界应力条件边界应力条件凸形封头：半球形封头凸形封头：半球形封头)半球形封头：大型压力容器或压力较高半球形封头：大型压力容器或压力较高整体热压成型整体热压成型分瓣冲压焊接分瓣冲压焊接)理论计算厚度：理论计算厚度：为筒体厚度的一半，常取筒体厚度为筒体厚度的一半，常取筒体厚度)设计厚度：设计厚度：凸
2、形封头：椭圆形封头凸形封头：椭圆形封头)计算公式：)应用最广)1200 mm时，拼焊)最小有效厚度筒壁厚度：凸形封头：碟形封头凸形封头：碟形封头)组成：大圆弧、过渡小圆弧、短直线组成：大圆弧、过渡小圆弧、短直线)由过渡小圆弧形成环状壳体为折边，其内半径r=(0.150.20)Ri)球面部分内径i=Di或或0.9Di凸形封头：碟形封头凸形封头：碟形封头)壁厚：i：球面内半径：折边应力增大系数，查表2-12凸形封头：无折边球形封头凸形封头：无折边球形封头)壁厚：系数，查表GB150-1998锥形封头锥形封头)用途用途：卸料（立式容器底部）)分类：不带折边带折边不带折边带折边不带折边锥形封头：30o
3、带折边锥形封头：60o)强度计算参考有关设计手册。按标准直接选用封头锥形封头锥形封头平板形封头平板形封头)形状:圆形、椭圆形、长圆形、矩形和方形)特点：壁厚比筒体壁厚大壁厚比筒体壁厚大（比凸形封头厚）)不用于承压设备，在压力容器的人孔、手孔和盲板处采用)特别注意平板与圆柱形筒体的连接方式2.4 容器法兰连接容器法兰连接)可拆卸结构法兰连接法兰连接、螺纹连接、承插式连接)密封问题)法兰连接：具较高刚度、强度和严密性，可迅速多次拆卸、可大批量制造、适用范围广)容器法兰和管法兰可按DN和DP查现有标准)法兰连接结构：法兰、螺栓和垫片法兰连接结构：法兰、螺栓和垫片)法兰密封：紧固螺栓压紧垫片法兰密封：
4、紧固螺栓压紧垫片2.262.4 容器法兰连接容器法兰连接法兰密封面的形式法兰密封面的形式容器法兰的类型容器法兰的类型)整体法兰：平焊法兰对焊法兰)松式法兰：压力较低(与容器或管道不成整体)容器法兰的类型容器法兰的类型)任意法兰容器法兰的类型容器法兰的类型法兰的密封垫片法兰的密封垫片)要求：适当的垫片变形和回弹能力)分类分类：非金属:质软，适用于常、中温和中低压金属：软、韧，用于中、高温和中高压混制：用于二者之中法兰标准与选用法兰标准与选用)压力容器法兰标准平焊法兰对焊法兰)压力容器法兰JB4700470792)管法兰标准)GB9119.788、HG205922060297、SH3406962.
5、5 容器支座容器支座)作用：承重、固定位置)分类：卧式支座、立式支座、球形支座卧式支座、立式支座、球形支座)卧式支座卧式支座：鞍式支座、圈式支座和腿式支座鞍式支座（鞍座）鞍式支座（鞍座）)应用最广泛应用最广泛)一般不多于两个，必须一个是固定式，一个是滑一般不多于两个，必须一个是固定式，一个是滑动式动式)鞍座的直径系列与容器的公称直径系列一致，可鞍座的直径系列与容器的公称直径系列一致，可查标准查标准鞍式支座（图）鞍式支座（图）)大直径薄壁容器和真空操作容器，防止自身重量造成挠屈而采用)至少有一个圈座是滑动支承的圈座圈座)适用于小型容器适用于小型容器（DN1600 mm,L 5 m）)设置垫板以减
6、小局部应设置垫板以减小局部应力力腿式支座（支腿）腿式支座（支腿）立式容器的支座)腿式支座：腿式支座：DN1600 mm,DN1600 mm,H 5 mH 5 m小型小型)支承式支座：支承式支座：DN8004000 mm,H 10 m DN8004000 mm,H 10 m中型中型)耳式支座：耳式支座：DN4000 mm DN4000 mm)裙式支座：高大的塔设备裙式支座：高大的塔设备立式容器的支座开孔开孔：容器上需装置各种附件，如接管、人容器上需装置各种附件，如接管、人孔、视镜、液面计等孔、视镜、液面计等补强：开孔后，容器强度削弱、应力分布被开孔后，容器强度削弱、应力分布被破坏，引起局部应力集
7、中，为避免造成容破坏，引起局部应力集中，为避免造成容器破坏而采取的措施器破坏而采取的措施2.6 容器开孔与补强容器开孔与补强1.1.接管与凸缘：接管与凸缘：接管接管：工艺接管和仪表接管 接管长度要考虑保温层厚及便于安装凸缘凸缘：接管长度短时，用凸缘代替接管，可不考虑补强。容器附件容器附件2.手孔与人孔手孔与人孔)目的：检修及安装内部构件目的：检修及安装内部构件)已标准化已标准化)手孔直径：手孔直径：150250 mm)圆形人孔直径：圆形人孔直径：DN400、DN450、DN500、DN600，常用椭圆形人孔：，常用椭圆形人孔：450350 mm容器附件容器附件3.视镜与液面计视镜与液面计)视镜
8、：观察内部，液面指示标准视镜：DN50150，DP2.5MP考虑冲洗装置和又层玻璃安全视镜)液面计)4.设备吊耳设备吊耳容器附件容器附件容器开孔与补强容器开孔与补强)开孔：容器的破坏源开孔：容器的破坏源)圆孔的应力集中程度最低，一般开圆孔圆孔的应力集中程度最低，一般开圆孔)开孔补强设计：在开孔附近区域增加补开孔补强设计：在开孔附近区域增加补强金属，以达到提高器壁强度、满足强强金属，以达到提高器壁强度、满足强度设计要求度设计要求)容器标准主要采用等面积补强容器标准主要采用等面积补强)补强圈补强内外外表面静压静压常温常温中低压容器中低压容器参考标准参考标准补强形式补强形式)整体补强：增加壳体厚度或
9、全焊透将厚增加壳体厚度或全焊透将厚管或整体补强锻件与壳体相焊管或整体补强锻件与壳体相焊补强形式补强形式)允许开孔的范围)不需补强的最大开孔直径2.7 金属容器焊接)焊接方法：熔化焊熔化焊、压力焊、钎焊)熔化焊：电弧焊电弧焊、电渣焊、等离子弧焊、气焊)电弧焊电弧焊:利用电弧热量加热熔化金属进行焊接利用电弧热量加热熔化金属进行焊接)手工电弧焊手工电弧焊)焊接变形)焊缝外部缺陷：焊缝增强过高、焊缝过焊缝外部缺陷：焊缝增强过高、焊缝过凹、焊缝咬边、焊瘤、烧穿凹、焊缝咬边、焊瘤、烧穿)焊缝内部缺陷：未焊透、夹渣、气孔、焊缝内部缺陷：未焊透、夹渣、气孔、裂纹裂纹焊接缺陷质量检验)外观检查：肉眼观察外部缺陷)无损探伤：射线等检验内部缺陷无损探伤：射线等检验内部缺陷)机械性能试验：拉伸、冲击、弯曲试验)水压和气压试验作业)157思考题10、19