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第五章 压力容器零部件第一节 管法兰体系与结构【学习目标】 学习HG/T2059220635-2009钢制管法兰、垫片、紧固件，掌握管法兰基本知识；掌握PN系列管法兰类型及密封面型式适用范围。一、HG/T2059220635钢制管法兰、垫片、紧固件标准简介HG/T2059220635-2009钢制管法兰、垫片、紧固件标准分为两个部分：HG/T2059220614为PN系列（欧洲体系）管法兰标准；HG/T2061520635为Class系列（美洲体系）管法兰标准。PN系列（欧洲体系）管法兰有九个压力等级，以bar（巴）为压力单位。Class系列（美洲体系）管法兰有六个压力等级，实际选用时也是对应bar（巴）为压力单位。压力单位bar（巴）：1bar=106dyne/cm2（106达因/平方厘米），1bar=0.1MPa。PN系列（欧洲体系）管法兰标准最高公称压力为PN160；Class系列（美洲体系）管法兰标准最高公称压力为PN420。PN系列（欧洲体系），无缝钢管有公制管（B系列）和英制管（A系列）两种，Class系列（美洲体系）没有公制管。二、钢制管法兰体系及公称压力等级1、PN系列（欧洲体系）与Class系列（美洲体系）PN系列（欧洲体系）Class系列（美洲体系）标准号HG/T20592-2009标准号HG/T20615-2009适用公称压力范围PN2.5PN160适用公称压力范围Class150Class25002、公称压力等级（PN系列压力单位：bar）欧洲体系PN系列（九个等级）PN2.5PN6PN10PN16PN25PN40PN63PN100PN160美洲体系Class系列（六个等级）Class150Class300Class600Class900Class1500Class25003、法兰的公称压力等级对照表ClassPNClassPNClass150PN20Class900PN150Class300PN50Class1500PN260Class500PN110Class2500PN420三、公称尺寸和钢管外径1、PN系列（欧洲体系）标准适用的钢管外径包括A、B两个系列，A系列为国际通用系列（俗称英制管）、B系列为国内沿用系列（俗称公制管），其公称尺寸DN和钢管外径见表5-1。采用B系列钢管的法兰，应在公称尺寸DN的数值后标记“B”以示区别。但采用A系列钢管的法兰，不必在公称尺寸DN的数值后标记“A”。2、Class系列（美洲体系）标准适用的钢管公称尺寸DN和钢管外径见表5-2。四、PN系列（欧洲体系）管法兰结构型式及管法兰密封面型式1、管法兰类型及其代号管法兰类型及其代号见图5-1和表5-3。表5-3 法兰类型代号法兰类型代号法兰类型PL板式平焊法兰SO带颈平焊法兰WN带颈对焊法兰IF整体法兰SW承插焊法兰Th螺纹法兰PJ/SE对焊环松套法兰PJ/RJ平焊环松套法兰BL法兰盖BL（S）衬里法兰盖2、管法兰密封面型式及其代号管法兰密封面型式及其代号见图5-2和表5-4。表5-4 密封面型式及其代号密封面型式突面凹面凸面榫面槽面全平面环连接面代号RFFMMTGFFRJ五、不锈钢衬里法兰盖1、衬里层与法兰盖应紧密贴合，并按图5-3及JB/T4709的规定施焊。填角焊和塞焊孔底层焊接材料按过渡层焊条选用，面层焊接材料按盖面层焊条选用。不锈钢衬里法兰盖塞焊要求见表5-5。图5-3 衬里法兰盖的塞焊表5-5 塞焊要求焊接材料低碳不锈钢衬里超低碳不锈钢衬里过渡层焊条填角焊和塞焊孔底层焊接母材塞焊孔焊接盖面层焊条塞焊孔面层焊接衬里层塞焊孔焊接2、填角焊缝焊角高度等于衬里层周边厚度，塞焊焊缝应饱满3、衬里法兰盖的公称压力和工作温度下的最高允许工作压力根据法兰盖材料类别按HG/T2059220635第7章的规定。不锈钢衬里法兰盖的使用温度上限不大于350。4、在法兰盖上应开设一个M6的通气、检验孔，位置自定。塞焊后应通入压力不大于0.1MPa的压缩空气检漏，也可根据制造厂情况，开设其他尺寸的检验孔。5、衬里层厚度t的厚度负偏差为-1mm。六、标注示例 示例1：公称尺寸DN1200、公称压力PN6、配用公制管的突面板式平焊钢制管法兰，材料Q245R，其标记为：HG/T20592 法兰 PL1200（B）-6 RF Q245R示例2：公称尺寸DN300、公称压力PN25、配用英制管的凸面带颈平焊钢制管法兰，材料20钢，其标记为： HG/T20592 法兰 SO300-25 M 20 示例3：公称尺寸DN100、公称压力PN100、配用公制管的凹面带颈对焊钢制管法兰，材料为16Mn，钢管壁厚为8mm，其标记为： HG/T20592 法兰 WN100（B）-100 FM S=8mm 16Mn示例4：公称尺寸DN400、公称压力PN160、突面衬里钢制管法兰盖，衬里材料S30408、法兰盖本体20钢，其标记为：HG/T20592 法兰盖 BL（S）400-160 RF 20/S30408第二节 管法兰选用【学习目标】 学习HG/T2059220635-2009钢制管法兰（PN系列），掌握PN系列管法兰的选用。一、各类型法兰及对应密封面型式适用范围1、PN系列（欧洲体系）管法兰PN系列（欧洲体系）各类型法兰及对应密封面型式适用范围见表5-6。表5-6 各类型法兰及对应密封面型式适用范围（续1）法 兰类 型密封面型式公称压力PN2.561016254063100160板式平焊法兰（PL）突面（RF）DN10DN2000DN10DN600-全平面（FF）DN10DN2000DN10DN600-带颈平焊法兰（SO）突面（RF）-DN10DN300DN10DN600-凹面(FM)凸面(M)-DN10DN600-榫面(T)槽面(G)-DN10-DN600-全平面(FF)-DN10DN300DN10DN600-5-6 各类型法兰及对应密封面型式适用范围（续2）法 兰类 型密封面型式公称压力PN2.561016254063100160带颈对焊法兰（WN）突面（RF）-DN10DN2000DN10DN500DN10DN400DN10DN350DN10DN300凹面(FM)凸面(M)-DN10DN600DN10DN350DN10DN350DN10DN300榫面(T)槽面(G)-DN10DN600DN10DN350DN10DN350DN10DN300全平面(FF)-DN10DN2000-环连接面（RJ）-DN15DN400DN15DN3002、Class系列（美洲体系）管法兰二、PN系列（欧洲体系）管法兰材料1、钢制管法兰用材料钢制管法兰用材料包括钢板、锻件、铸件，见表5-7。表5-7 钢制管法兰用材料注：管法兰材料一般应采用锻件或铸件，不推荐用钢板制造。钢板仅可用于法兰盖、衬里法兰盖、板式平焊法兰、对焊环松套法兰、平焊环松套法兰。表列铸件仅适用于整体法兰。管法兰用对焊环可采用锻件或钢管制造（包括焊接）。2、管法兰用材料要求管法兰用锻件（包括锻轧件）的级别及其技术要求（参照JB4726、JB4727、JB4728）应符合下面两项的规定。（1）符合下列情况之一者，应符合级或级以上锻件的要求： 公称压力大于PN100者； 公称压力大于PN40的铬钼钢锻件； 公称压力大于PN16且工作温度小于或等于-20的铁素体钢锻件。（2）除上述规定外，公称压力不大于PN63的锻件应符合级或级以上锻件的要求。（3）带颈的法兰应采用锻件（或锻轧工艺）和铸（钢）件制作，不得采用钢板、拼焊或板卷等工艺制作，法兰盖等板式环形法兰可采用钢板或钢板拼焊制作，且符合下列要求： 钢板应经超声波探伤，无分层缺陷。 应沿钢材轧制方向切割成条状，经弯制对焊成圆环，并使钢材的表面形成环的上下表面。 对接焊缝应采用全熔透焊缝。 对接焊缝应进行焊后热处理，并作100%射线或超声波探伤，射线检测应符合JB/T4730的级要求，超声检测应符合JB/T4730的级要求。三、PN系列（欧洲体系）钢制管法兰压力温度额定值1、管法兰材料压力温度额定值管法兰材料压力温度额定值见表5-8表5-11（摘选）。 表中中间温度可采用内插法确定。 表中所列的管法兰材料类别按本标准的规定。 衬里法兰盖的公称压力和不同温度下的最高允许工作压力根据法兰盖材料类别确定。不锈钢衬里法兰盖的使用温度上限不大于350。 工作温度系指压力作用下法兰金属的温度。工作温度低于20时，法兰的最高允许工作压力值与20时相同。工作温度高于表列温度上限时，最高允许工作压力可根据使用经验或计算，由设计者自行确定。 如果一个法兰接头上的两个法兰具有不同的压力额定值，该连接接头的最高允许工作压力值按较低值，并应控制安装时螺柱扭矩，防止过紧。 确定法兰接头的压力温度额定值时，应考虑高温或者低温下管道系统中外力和外力矩对法兰接头密封性能的影响。 高温蠕变范围或者承受较大温度梯度的法兰接头应采取措施防止螺栓松驰，如定期上紧等。在低温操作条件下，应保证材料有足够的韧性。 采用本标准表中以外的材料时，法兰的最高允许工作压力可根据材料机械强度（常温/高温）相当的原则，参照表中的材料予以确定，但不大于表中对应材料的数值。注：由于篇幅有限，管法兰材料压力温度额定值表有删减，详见HG/T2059220614PN系列（欧洲体系）管法兰。四、Class系列（美洲体系）管法兰压力温度额定值五、释义固定容规关于压力容器用管法兰规定：盛装液化石油气、毒性程度为极度和高度危害介质以及强渗透性中度危害介质的压力容器，其管法兰应当按照HG20592HG20635系列标准的规定，至少应用高颈对焊法兰、带加强环的金属缠绕垫片和专用级高强度螺栓组合。固定容规、压力容器和钢制管法兰、垫片、紧固件三个规程和标准中，都没有给出钢制管法兰的选用原则，学习者可以根据压力容器的“危险程度”来选用管法兰的型式和密封面型式。板式平焊法兰（PL）、带颈平焊法兰（SO）、带颈对焊法兰（WN）是压力容器接管、人孔常用的三种管法兰，按照强度和刚度的级别，依次为带颈对焊法兰（WN）带颈平焊法兰（SO）板式平焊法兰（PL）。突面密封面（RF）、凹凸密封面（MFM）、榫槽密封面（TG）是压力容器管法兰常用的三种密封面，按照密封的可靠性，依次为榫槽密封面（TG）凹凸密封面（MFM）突面密封面（RF）。管法兰焊接在容器接管上时，对于凹凸密封面（MFM）或榫槽密封面（TG），一般的选用惯例是，密封面朝上或水平方向时选用凹面（FM）或槽面（G），密封面朝下时选用凸面（M）或榫面（G），以便于安放垫片。注：学习者要注意HG/T2059220635-2009标准中引用标准的更新变化。其中：GB24511-2009承压设备用不锈钢钢板及钢带替代GB/T4237。NB/T47008-2010承压设备用碳素钢和合金钢锻件替代JB4726。NB/T47009-2010低温承压设备用低合金钢锻件替代JB4727。NB/T47010-2010承压设备用不锈钢和耐热钢锻件替代JB4728。第三节 管法兰垫片与紧固件【学习目标】 学习HG/T2059220635-2009钢制管法兰、垫片、紧固件标准，了解管法兰垫片及紧固件的选用。一、钢制管法兰用非金属平垫片HG/T20606-2009钢制管法兰用非金属平垫片（PN系列）规定了钢制管法兰用非金属平垫片的种类、使用条件及垫片尺寸。1、非金属平垫片的种类、使用条件及垫片尺寸非金属平垫片的种类见图5-4。非金属平垫片的使用条件及垫片尺寸（HG/T20606）见表5-12表5-15。FF型（全平面） RF、TG型（突面、凹凸面、榫槽面） RF-E型（突面、带内包边）图5-4 非金属垫片表5-12 非金属平垫片的使用条件类 别名 称标 准代 号适用范围最大（PT）（MPa）公称压力PNT温度（）橡胶天然橡胶NR16-50+8060氯丁橡胶CR16-20+10060丁腈橡胶NBR16-20+11060丁苯橡胶SBR16-20+9060乙丙橡胶EPDM16-30+14060氟橡胶FKM16-20+20060石棉橡胶石棉橡胶板GB/T3985XB35025-40+300650XB450耐油石棉橡胶板GB/T539NY400非石棉橡胶非石棉纤维的橡胶压制板无机纤维NAS40-40+290960有机纤维-40+200聚四氟乙烯聚四氟乙烯板QB/T3625PTFE16-50+100膨胀聚四氟乙烯板或带Eptfe40-200+200填充改性聚四氟乙烯板RPTFE柔性石墨增强柔性石墨板JB/T6628JB/T7758.2RSB1063-240+650(用于氧化性介质时：-240+450）1200高温云母高温云母复合板1063-196+9002、标记示例示例1：公称尺寸DN100，公称压力PN25的突面法兰，选用厚度为1.5mm的0Cr18Ni9（304）不锈钢包边的XB450石棉橡胶垫片，其标记为：HG/T20606 垫片 RFE 10025 XB450/304示例2：公称尺寸DN200、公称压力PN10的突面法兰，选用厚度为1.5mm的填充改性聚四氟乙烯垫片，其标记为：HG/T20606 垫片 RF 20010 RPTFE(AAA/BBB)注：当用户选定具体厂商（AAA）和牌号（BBB）应予以附加标记（AAA/BBB）示例3：公称尺寸DN500公称压力PN6的全平面法兰，选用厚度为5mm（非标）的三元乙丙橡胶垫片，其标记为：HG/T20606 垫片 FF 5006T5 EPDM示例4：公称尺寸DN350、公称压力PN63，芯板材料和包边材料为316L的突面法兰，选用厚度为3mm的增强柔性石墨板垫片，其标记为：HG/T20606 垫片 RFE 35063 RSB/316L二、其他类型的垫片垫片标准一览表HG/T206062009钢制管法兰用非金属平垫片（PN系列）HG/T206072009钢制管法兰聚四氟乙烯包覆垫片（PN系列）HG/T206092009钢制管法兰用金属包覆垫片（PN系列）HG/T206102009钢制管法兰缠绕式垫片（PN系列）HG/T206112009钢制管法兰具有包覆层的齿形组合垫（PN系列）HG/T206122009钢制管法兰用金属环形垫片（PN系列）三、钢制管法兰用紧固件（PN系列）HG/T20613-2009钢制管法兰用紧固件（PN系列）标准，对管法兰用紧固件型式、材料、性能等级等做出了规定。1、紧固件型式钢制管法兰用紧固件的型式包括六角头螺栓、等长双头螺柱、全螺纹螺柱、型六角螺母和型六角螺母。六角头螺栓的规格及性能等级按表5-16的规定。等长双头螺栓的规格及性能等级按表5-17的规定。全螺纹螺柱的规格和材料按表5-18的规定。表5-16 六角头螺栓的螺纹规格和性能等级标 准规 格性能等级（商品级）GB/T5782（粗牙）A级和B级M10、M12、M16、M20、M24、M27、M30、M335.6， 8.8， A2-50， A4-50， A2-70， A4-70GB/T5785（细牙）A级和B级M363、M393、M453、M523、M564表5-17 等长双头螺柱的规格和性能等级标 准规 格性能等级（商品级）GB/T901M10、M12、M16、M20、M24、M27、M30、M33、M36、M39、M45、M524、M5648.8A2-50 A2-70A4-50 A4-70表5-18 全螺纹螺柱的规格和材料标 准规 格材料牌号（专用级）HG/T20613（全螺纹螺柱）M10、M12、M16、M20、M24、M27、M30、M33、M363、M393、M453、M524、M56435CrMo，42CrMo，25Cr2MoV，Ocr18Ni9，0Cr17Ni12Mo2，A193，B8 C1.2a，A193，B8M C1.2a，A320，L7b ，A453，660b螺母的规格和性能等级、材料牌号按表5-19的规定。表5-19 螺母的规格和性能等级、材料牌号标准编号规 格性能等级商品级专用级材料代号GB/T6170M10、M12、M16、M20、M24、M27、M30、M336， 8A2-70A4-50A4-70GB/T6171M363、M393、M453、M524、M564GB/T6175M10、M12、M16、M20、M24、M27、M30、M3330CrMo，35CrMo0Cr18Ni9，0Cr17Ni12Mo2A194，8.8MA194，7GB/T6176M363、M393、M453、M524、M564 表5-22 六角头螺栓、螺柱与螺母的配用六角头螺栓、螺柱螺母型式（标准编号）性能等级或材料牌号型式（标准编号）性能等级或材料牌号六角头螺栓GB/T5782、GB/T5785双头螺柱GB/T901 B级5.6，8.8型六角螺母GB/T6170，GB/T61716，8A2-50，A4-50A2-50，A4-50A2-70，A4-70A2-70，A4-70全螺纹螺柱HG/T2061342Cr2MoV型六角螺母GB/T6175，GB/T617635CrMo35CrMo30CrMo25Cr2MoV0Cr18Ni90Cr18Ni90Cr17Ni12Mo20Cr17Ni12Mo2A193，B8 Cl.2A194，8A194，8MA193，B8M Cl.2A453，660A320，1.7A194，72、标记示例示例1：螺纹规格为M16、公称长度L=80mm、性能等级56级的六角头螺栓，标记为：六角螺栓 GB/T5782 M1680 56级示例2：螺纹规格为M363、公称长度L=160mm、材料牌号为88级的双头螺柱，标记为：双头螺柱 GB/T901 M363160 88级示例3：螺纹规格为M24、公称长度L=120mm、材料牌号为25Cr2MoV的全螺纹螺柱，标记为：全螺纹螺柱 GB/T20613 M24120 25Cr2MoV示例4：螺纹规格为M12、性能等级8级的型螺母，标记为：螺母 GB/T6170 M12 8级四、释义非金属平垫片是应用比较广泛的垫片，使用条件不仅与PN和T有关，还和PT的乘积有关。标准中列入了增强柔性石墨板和高温云母复合板，这两种材料的耐高温性能和耐低温性能都非常好。法兰用紧固件有三种：六角头螺栓、等长双头螺柱、全螺纹螺柱。六角头螺栓由于结构的原因和轧制加工的原因，质量较差，只能用于低压工作条件（PN16）；等长双头螺柱质量较好，用于中、低压工作条件（PN40）；全螺纹螺柱质量最好，材质是专用级，主要用于中、高压螺栓（PN160）。螺母与螺栓配用时，螺母一般要比螺栓低一个强度等级（布氏硬度HB相差2030左右），如螺栓35CrMo配用螺母30CrMo、8.8级螺栓配用8级螺母等，目的是在反复拆卸过程中，保护价格相对较高的螺栓不受损坏。六角螺母分为型和型，型与六角头螺栓、等长双头螺柱相配使用。型与全螺纹螺柱相配使用，材料也是专用级。六角头螺栓机械性能等级分为3.6、4.6、4.8、5.6、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9等级别，其中，8.8级及以上级别为高强度螺栓。8.8级表示的含义是，公称抗拉强度800MPa，公称屈服强度8000.8=640 MPa.。双头螺柱级别A2-50 、A2-70、A4-50、A4-70代号的含义是：A-奥氏体不锈钢；2或4-第二组材料（304系列材质）或第四组材料（316系列材质）；50或70-公称抗拉强度500 MPa或700 MPa。第四节 钢制人孔和手孔【学习目标】 学习HG/T2151421535-2005钢制人孔和手孔，了解钢制人孔和手孔的类型及技术条件。一、设置原则固定容规关于检查孔的规定：1、压力容器应当根据需要设置人孔、手孔等检查孔，检查孔的开设位置、数量和尺寸等应当满足进行内部检验的需要。2、对不能或者确无必要开设检查孔的压力容器，设计单位应当提出具体技术措施，例如增加制造时的检测项目或者比例，并且对设备使用中定期检验的重点检验项目、方法提出要求。HG/T20583-2011钢制化工容器结构设计规定关于检查孔的规定：1、容器需定期进行内部整理或检查时应设置专门的供出入或观察用的人孔、手孔或检查孔。人孔和手孔宜优先按钢制人孔和手孔HG/T2151421535-2005和不锈钢人手孔HG2159421602-1999的规定选用。2、容器公称直径大于或等于1000mm时宜设置人孔。3、容器公称直径小于1000mm时宜优先考虑设置手孔或检查孔。4、容器上的管口（DN80）如能起到检查孔的作用时，可不再单独设置检查孔。5、容器公称直径小于或等于300mm时可不设置检查孔。6、管壳式换热器的壳侧可不设置检查孔。二、设置数量和规格尺寸HG/T20583-2011钢制化工容器结构设计规定推荐了人孔、手孔的设置数量和尺寸。1、容器及容器每个分隔空间，如不能利用工艺管口或设备法兰对容器内部进行检查时，应按表5-23规定的数量检查孔。2、卧式容器和立式容器的筒体的单独长度大于或等于6000mm时，宜考虑设置2个以上的人孔。3、容器公称直径小于或等于1000mm时，宜选用DN450以下的人孔。4、容器公称直径大于1000mm时，应选用DN500以上的人孔。5、北方地区或寒冷地区、宜选用DN500以上的人孔。6、真空容器，储存介质毒性为极度、高度危害或液化石油气的容器，公称压力为中高压的容器，宜选用公称直径小的人孔。7、手孔的公称直径一般不宜小于DN150。8、检查孔的公称直径一般不宜小于DN80。表5-23 检查孔设置的最少数量容器公称直径DN检查孔数量3005002个手孔50010001个人孔或2个手孔10001个以上人孔三、钢制人孔和手孔的类型HG/T2151421535-2005钢制人孔和手孔标准推荐的钢制人孔和手孔见表5-24。压力容器应用较多的人孔有回转盖人孔、垂直吊盖人孔、水平吊盖人孔等三类。表5-24 钢制人孔和手孔标准一览表标准编号标准名称标准编号标准名称HG/T21514-2005钢制人孔和手孔的类型与技术条件HG/T21525-2005常压旋柄快开人孔HG/T21515-2005常压人孔HG/T21526-2005椭圆形回转盖快开人孔HG/T21516-2005回转盖板式平焊法兰人孔HG/T21527-2005回转拱盖快开人孔HG/T21517-2005 HG/T21517-2005回转盖带颈平焊法兰人孔HG/T21528-2005常压手孔HG/T21518-2005回转盖带颈对焊法兰人孔HG/T21529-2005板式平焊法兰手孔HG/T21519-2005垂直吊盖板式平焊法兰人孔HG/T21530-2005带颈平焊法兰手孔HG/T21520-2005垂直吊盖带颈平焊法兰人孔HG/T21531-2005带颈对焊法兰手孔HG/T21521-2005垂直吊盖带颈对焊法兰人孔HG/T21532-2005回转盖带颈对焊法兰手孔HG/T21522-2005水平吊盖板式平焊法兰人孔HG/T21533-2005常压快开手孔HG/T21523-2005水平吊盖带颈平焊法兰人孔HG/T21534-2005旋柄快开手孔HG/T21524-2005水平吊盖带颈对焊法兰人孔HG/T21535-2005回转盖快开手孔1、回转盖人孔HG/T21516-2005 回转盖板式平焊法兰人孔HG/T21517-2005 回转盖带颈平焊法兰人孔（图5-5所示）HG/T21518-2005 回转盖带颈对焊法兰人孔图5-5 回转盖带颈平焊法兰人孔（HG/T21517）2、垂直吊盖人孔HG/T21519-2005 垂直吊盖板式平焊法兰人孔（图5-6所示）HG/T21520-2005 垂直吊盖带颈平焊法兰人孔HG/T21521-2005 垂直吊盖带颈对焊法兰人孔图5-6 垂直吊盖板式平焊法兰人孔（HG/T21519）3、水平吊盖人孔HG/T21522-2005 水平吊盖板式平焊法兰人孔HG/T21523-2005 水平吊盖带颈平焊法兰人孔HG/T21524-2005 水平吊盖带颈对焊法兰人孔（图5-7所示） 图5-7 水平吊盖带颈对焊法兰人孔（HG/T21524）四、标记及标记示例1、标记示例示例1：公称压力PN1.6、公称直径DN450、工作温度小于或等于300、H1=240、A型盖轴耳、RF型密封面、类材料、其中采用六角头螺栓、非金属平垫片（不带内包边的XB350石棉橡胶板）的回转盖带颈平焊法兰人孔，其标记为： 人孔 RF b8.8（NM-XB350）A 450-1.6 HG/T21517-2005示例2：公称压力PN0.6、公称直径DN450、H1=220、RF型密封面、类材料、其中采用六角头螺栓、非金属平垫片（不带内包边的XB350石棉橡胶板）的垂直吊盖板式平焊法兰人孔，其标记为： 人孔 b8.8（NM-XB350）450-0.6 HG/T21519-2005示例3：公称压力PN4.0、公称直径DN450、H1=340、RF型密封面、类材料、其中等长双头螺柱采用35CrMoA、垫片材料采用：内外环和金属带为0Cr18Ni9、非金属带为柔性石墨、D型缠绕垫的水平吊盖带颈对焊法兰人孔，其标记为： 人孔 RF S35CM（WD-2222）450-4.0 HG/T21524-20052、标记代号五、钢制人孔和手孔的技术条件（摘选）六、释义容器开孔会产生应力集中，显然对容器的安全性是不利的，因此规定容规规定，压力容器应当根据需要设置人孔、手孔等检查孔。容器在没有人孔或大直径接管的情况下，封头与圆筒的最后一道环向封闭焊缝就不能双面焊，只能采用带垫板的单面焊。在应用HG/T2151421535-2005钢制人孔和手孔标准时，要注意金属材料标准的更新变化，如20R、16MnR钢板原标准是GB6654，对应新标准GB713牌号是Q245R、Q345R。Q235-B钢板已经限制用于压力容器主要受压元件。第五节 容器支座【学习目标】 学习JB/T4712.14712.4-2007容器支座，了解各种类型支座结构并能够正确选用。一、鞍式支座JB/T4712.1鞍式支座适用于双支点支承的钢制卧式容器的鞍式支座。对多支点支承的卧式容器鞍式支座其结构型式和结构尺寸亦可参照本标准使用。1、鞍式支座设计条件JB/T4712.1鞍式支座设计条件：a）设计温度：200；b）地震设防烈度：8度（类场地土）。鞍式支座分为固定式（代号F）和滑动式（代号S）两种安装形式。鞍式支座分为轻型（代号A）、重型（代号B）两种。重型鞍式支座按制作方式、包角及附带垫板情况分为五种型号，各种型号的鞍式支座结构特征见表5-28。鞍式支座材料为Q235A，也可用其他材料。垫板材料一般应与容器筒体材料相同，焊接材料的选用参照有关标准。当鞍式支座设计温度等于或低于-20时，应根据实际设计条件，如有必要设计者可以对腹板等材料提出附加低温检验要求，或是选用其他合适的材料。2、标记示例示例1：DN325mm，120包角，重型不带垫板的标准尺寸的弯制固定式鞍座，鞍座材料为Q235A。标记： JB/T4712.1-2007，鞍座B325-F 材料栏内注：Q235A示例2：DN1600mm,150包角，重型滑动鞍座，鞍座材料Q235A，垫板材料0Cr18Ni9，鞍座高度400mm，垫板厚度为12mm，滑动长孔长度为60mm。标记： JB/T4712.1-2007，鞍座B1600-S，h=400，4=12，l=60 材料栏内注：Q235A/0Cr18Ni93、垫板选用公称直径DN900mm的容器，重型鞍座分为带垫板和不带垫板两种结构形式，当符合下列条件之一时，必须设置垫板：a）容器圆筒有效厚度小于或等于3mm时；b）容器圆筒鞍座处的周向应力大于规定值时；c）容器圆筒有热处理要求时；d）容器圆筒与鞍座间温差大于200时；e）当容器圆筒材料与鞍座材料不具有相同或相近化学成分和性能指标时。4、滑动鞍座螺栓孔鞍座螺栓孔应根据容器不同膨胀形式，按图5-10要求进行安装。图5-105、基础垫板当容器基础为钢筋混凝土时，滑动鞍座底板下面必须安装基础垫板，基础垫板应保持平整光滑，垫板尺寸参照JB/T4712.1标准附录C确定。JB/T4712.1附录C鞍式支座基础垫板尺寸及结构见图5-12。 图5-12二、腿式支座1、腿式支座设计条件JB/T4712.2适用于直接安装在刚性地基上，且符合下列条件的容器： a）公称直径DN400mm1600mm； b）圆筒切线长度L与DN之比不大于5； c）容器的总高H1：对角钢支柱与钢管支柱不大于5000mm；对H型钢支柱，不大于8000mm； d）设计温度：t200度； e）设计基本风压值：q0=800Pa，地面粗糙度为A类； f）设计地震烈度：8度，设计基本地震加速度0.2g。本部分不适用于通过管线直接与产生脉动载荷的机器设备刚性连接的容器。腿式支座的型式特征见表5-29。2、标记示例示例1：容器公称直径DN800mm，角钢支柱支腿，不带垫板，支承高度H为900mm，其标记为： JB/T4712.22007，支腿AN3900示例2：容器公称直径DN1200mm，钢管支柱支腿，带垫板，垫板厚度a为10mm，支承高度H为1000mm，其标记为： JB/T4712.22007，支腿B4100010示例3：容器公称直径DN1600mm，H型钢支柱支腿，不带垫板，支承高度H为2000mm，其标记为：JB/T4712.22007，支腿CN102000表5-29 型式特征型式支座号垫板适用公称直径DN，mm支座尺寸角钢支柱AN17无4001600略A有钢管支柱BN15无4001600略B有H型钢支柱CN110无4001600略C有3、腿式支座选用支腿布置见图5-14。下列情况之一者应选用带垫板的A、B或C型支腿；a）用合金钢制的容器壳体；b）容器壳体有焊后热处理要求；c）与支腿连接处的圆筒有效厚度e小于表5-30给出的最小厚度min。垫板厚度一般与筒体厚度相等、也可根据需要确定。应在施工图材料栏内标注实际需要的支承高度H及垫板厚度a。对于本部分设计条件以外的容器支腿选用，可参考附录A的计算方法，通过校核参考使用本部分。三、耳式支座1、耳式支座设计条件JB/T4712.3适用于公称直径不大于4000mm的立式圆形容器，容器高径比不大于5，且总高度H0不大于10m。超出此范围的容器本部分不推荐使用耳式支座。耳式支座的型式特征见表5-31。垫板材料一般应与容器材料相同。支座的垫板厚度应满足本部分的规定，一般与筒体厚度相等，也可根据实际需要确定。支座的筋板和底板材料分为4种，其代号见表5-32。耳式支座通常应设置垫板,当DN900mm时，可不设置垫板但必须满足下列条件：a)容器壳体的有效厚度大于3mm；b)容器壳体材料与支座材料具有相同或相近的化学成分和力学性能。2、标记示例示例1：A型，3号耳式支座，支座材料为Q235A，垫板材料为Q235A：标记：JB/T4712.3-2007,耳式支座A3-I 材料: Q235A示例2：B型，3号耳式支座，支座材料为16MnR,垫板材料为16MnR，垫板厚12mm:标记：JB/T4712.3-2007, 耳式支座B3-II,3=12 材料:16MnR/16MnR四、支承式支座1、支承式支座设计条件JB/T4712.4适用于下列条件的钢制立式圆筒形容器：a）公称直径DN800mm4000mm；b）圆筒长度L与公称直径DN之比L/DN5；c）容器总高度H010m。支承式支座的型式特征见表5-33。支座垫板材料一般应与容器封头材料相同。支座底板的材料为Q235A。A型支座筋板的材料为Q235A；B型支座钢管材料为10号钢。根据需要也可选用其他支座材料，此时应按标准规定在设备图样中注明。支座的垫板厚度一般与封头厚度相等，也可根据实际需要规定。B型支座的高度可以改变，但应不大于规定的支座高度上限值。2、标记示例示例1：钢板焊制的3号支承式支座、支座材料和垫板材料为Q235A和Q235B:标记：JB/T4712.4-2007,支座A3 材料：Q235A/Q235B示例2：钢管制做的4号支承式支座，支座高度为600mm，垫板厚度为12mm。钢管材料为10号钢，底板为Q235A，垫板为0Cr18Ni9：标记：JB/T4712.4-2007,支座B4，h=600，3=12 材料：10，Q235A/0Cr18Ni9五、释义JB/T4712.14712.4-2007容器支座标准规定了用于压力容器的四种标准支座，其中只有鞍式支座用于卧式容器，耳式支座、腿式支座和支承式支座都是用于立式容器。立式容器在风载荷、地震载荷的作用下，存在倾倒的可能性，因此，耳式支座和支承式支座的使用条件是：圆筒长度L与公称直径DN之比L/DN5，容器总高度H010m（对于腿式支座，容器总高度H08m）。第六节 压力容器法兰【学习目标】 学习JB/T47004707-2000压力容器法兰，掌握压力容器法兰基本知识并能够正确选用。一、压力容器法兰分类及选用JB/T47004707标准规定了压力容器法兰的分类、规格、法兰、螺柱、螺母的材料及与垫片的匹配，各级温度下的最大允许工作压力，技术要求以及标记。JB/T4700标准适用于公称压力0.256.40MPa，工作温度-70450的碳钢、低合金钢制压力容器法兰。1、选用原则与标准适应的腐蚀裕量压力容器法兰宜优先采用标准法兰，按标准选用的法兰可免除GB150的有关计算。标准中乙型法兰的适用腐蚀裕量为不大于2mm，当腐蚀裕量超过2mm但不大于3mm时，应加厚短节厚度2mm。长颈对焊法兰的适用腐蚀裕量不大于3mm。2、法兰的分类、材料匹配（1）法兰分类及系列参数见表5-34的规定。（2）法兰、垫片、螺柱、螺母材料的匹配 甲型平焊法兰、乙型平焊法兰和长颈对焊法兰（以下简称甲型、乙型、长颈法兰）、垫片、螺柱、螺母材料的匹配及工作温度范围应符合表5-35的规定。 螺柱的硬度（布氏硬度，HB）应比螺母高2030，相同强度级别的材料可以通过不同的热处理状态实现。3、法兰的工作温度及最大允许工作压力、结构尺寸 甲型法兰的工作温度为高于-20300，乙型法兰的工作温度为高于-20350，其最大允许工作压力见表5-36的规定，结构尺寸分别按JB/T4701、JB/T4702的规定。衬环乙型法兰的使用温度由设计者根据情况决定。 长颈法兰的工作温度为-70450，其最大允许工作压力见表5-37的规定（注：表5-37，略），结构尺寸按JB/T4703的规定。衬环法兰的使用温度由设计者根据情况决定。 选用标准法兰时，所选取法兰温度应不低于该法兰在使用条件下的设计温度；法兰最大允许工作压力应不小于该法兰在使用条件下的计算压力。当法兰承受轴向拉力或弯矩时，应另行考虑其作用。4、垫片垫片按JB/T4704、JB/T4705、JB/T4706的规定。5、螺柱、螺母螺柱按JB/T4707的规定。螺母按GB/T3098.2、GB/T3077、GB/T5779.2的规定。二、压力容器法兰代号、标记及标记示例JB/T4700标准规定了压力容器法兰代号、标记。压力容器法兰代号见表5-38。法兰密封面代号见表5-39。表5-38 法兰名称及代号法兰类型名称及代号一般法兰法兰衬环法兰法兰C表5-39 法兰密封面代号密封面型式代号平面密封面平密封面RF凹凸密封面凹密封面FM凸密封面M榫槽密封面榫密封面T槽密封面G标记示例： 标准法兰公称压力1.6MPa、公称直径800mm的衬环榫槽密封面乙型平焊法兰的榫面法兰，且考虑腐蚀裕量3mm（即应增加短节厚度2mm，t改为18mm）：标记：法兰CT 8001.60 JB/T4702-2000,并在图样明细表备注栏中注明：t=18 修改尺寸的标准法兰公称压力2.5MPa、公称直径1000mm的平面密封长颈对焊法兰，其中法兰厚度改为78mm，法兰总高度仍为155mm：标记：法兰RF 10002.5/78155 JB/T4703-2000 法兰衬环材料由设计者决定。衬环材料应用括号标注在法兰材料后或图样明细表备注栏中。如：16Mn(环0Cr18Ni9)。 乙型法兰的短节材料应与法兰材料相同。如不相同，其强度级别应不低于法兰材料，且应与法兰材料间有良好的焊接性，并在图样明细栏中注明，标注方法同的规定，如：Q245R（节Q345R）。短节长度允许加长。加长后，法兰厚度及法兰总高度H均在法兰标记中标明。三、压力容器法兰技术条件JB/T4700标准规定了压力容器法兰技术条件。1、法兰的制造、检验与验收除应符合本标准的规定外，还应符合图样要求。 对用于工作温度等于低于-20的长颈对焊法兰及其配套螺柱、螺母的材料的性能、锻件级别、低温冲击功指标及制造、检验等技术要求应符合GB150的规定。2、材料（1）钢板应符合GB150第4章、GB/T3274、GB6654的规定。（2）Q235-A钢板不得用作盛装液化石油气体、毒性为高度或极度危害介质的压力容器法兰。Q235-B钢板不得用作毒性为高度或极度危害介质的压力容器法兰。（3）法兰用碳素钢和低合金钢板，凡符合下列条件者，应在正火状态下使用：a）厚度大于50mm的20R、16MnR的钢板;b）15MnVR钢板（4）法兰允许用钢板拼接焊制，对长颈法兰应符合GB150的有关规定。拼接法兰应进行焊后消除应力热处理。（5）锻件按JB4726或JB4727的II级检验与验收，有特殊要求时按图样的