《化工机械基础》ppt课件

1、第九章 压力容器通用零部件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) )规范规范化、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、搪例如贮槽、换热器、搪玻璃与陶瓷反响器玻璃与陶瓷反响器) )也有了相应的规也有了相应的规范。范。在压力容器及其零部件规范中，需求用到在压力容器及其零部件规范中，需求用到的两个最根本参数为公称直径的两个最根本参数为公称直径( (尺寸尺寸) )和公称和公称压力。压力。规范化的目的：为了方便过程设备的设计规范化的目的：为了方便过程设备的设计任务、有利于过

2、程设备及其零部件的批量任务、有利于过程设备及其零部件的批量消费和施工安装。消费和施工安装。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由钢板卷制而成的筒体，其公称直径的数值等于内直径。径。当筒体直径较小时，可直接采用无缝钢控制造，此时当筒体直径较小时，可直接采用无缝钢控制造，此时公称直径的数值等于钢管外直径。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，圆整为设计时，应将工艺计算初步确定的容器直径，圆整为符合表符合表9-19-1所规定的公称直径。所规定的公称直径。 压力容器的公称直径压力容器的公称直径DN DN /mm/mm

3、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衔接、具有互换性而规范化的系列实现相互衔接、具有互换性而规范化的系列尺寸。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那么因管的，而同一公称尺寸管子的内直径那么因管壁厚度的不同而有多种数值。壁厚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DNDN表示，单位为表示，单位为mmmm。 2)2)管子的公称尺寸管子的公称尺寸中国规范中国规范HG/T 2059

4、2HG/T 205922063520635运用两套配管运用两套配管的钢管外径尺寸系列：的钢管外径尺寸系列：(1)(1)一套是国际上通用的配管系列，也是国一套是国际上通用的配管系列，也是国内石油化工引进安装中广泛运用的钢管尺内石油化工引进安装中广泛运用的钢管尺寸系列，俗称英制管；寸系列，俗称英制管；(2)(2)另一套钢管尺寸系列是国内化工及其他另一套钢管尺寸系列是国内化工及其他工业部门至今依然广泛运用的钢管外径尺工业部门至今依然广泛运用的钢管外径尺寸系列，俗称公制管。寸系列，俗称公制管。两套钢管外径尺寸系列与公称尺寸的对应两套钢管外径尺寸系列与公称尺寸的对应关系见表关系见表9-29-2。 表表9

5、-2 9-2 钢管外径尺寸系列钢管外径尺寸系列D N 1 0 1 5 2 0 2 5 3 2 4 0 5 0 6 5 8 0 1 0 0 1 2 5 1 5 0 2 0 0 2 5 0 公 制 管 1 4 1 8 2 5 3 2 3 8 4 5 5 7 7 6 8 9 1 0 8 1 3 3 1 5 9 2 1 9 2 7 3 英 制 管 1 7 .2 2 1 .3 2 6 .9 3 3 .7 4 2 .4 4 8 .3 6 0 .3 7 6 .1 8 8 .9 1 1 4 .3 1 3 9 .7 1 6 8 .3 2 1 9 .1 2 7 3 D N 3 0 0 3 5 0 4 0 0 5

6、0 0 6 0 0 7 0 0 8 0 0 9 0 0 1 0 0 0 1 2 0 0 1 4 0 0 1 6 0 0 1 8 0 0 2 0 0 0 公 制 管 3 2 5 3 7 7 4 2 6 5 3 0 6 3 0 7 2 0 8 2 0 9 2 0 1 0 2 0 1 2 2 0 1 4 2 0 1 6 2 0 1 8 2 0 2 0 2 0 英 制 管 3 2 3 .9 3 5 5 .6 4 0 6 .4 5 0 8 6 1 0 7 1 1 8 1 3 9 1 4 1 0 1 6 1 2 1 9 1 4 2 2 1 6 2 6 1 8 2 9 2 0 3 2 与压力容器筒体或钢管相

7、配的零部件，如压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，力容器法兰、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。其公称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一凡是与某一容器筒体相配的零部件都具有一样的公称直径，即筒体的公称直径。样的公称直径，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) ) 公称压力就是规范零部件在一定的温度和采公称压力就是规范零部件在一定的温度和采用一定的资料时所能接受的最高压力。用一定的资料时所能接受的最高压力。 对于支座等非受压元件，那么没有

8、公称压力对于支座等非受压元件，那么没有公称压力的概念，但仍要思索其所受的载荷。的概念，但仍要思索其所受的载荷。(2) (2) 公称压力公称压力 压力容器的零部件，如压力容器法兰，其公称压压力容器的零部件，如压力容器法兰，其公称压力是指在规定的螺栓资料和垫片的根底上，用力是指在规定的螺栓资料和垫片的根底上，用Q345R资料制造的法兰在资料制造的法兰在200C时所允许的最高任务时所允许的最高任务压力，用压力，用PN表示，单位为表示，单位为MPa。如。如PN0.60的压力容的压力容器法兰，是指该法兰用器法兰，是指该法兰用Q345R资料制造、在资料制造、在200C时时所允许的最高任务压力为所允许的最高

9、任务压力为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、用于参考的字母和数字组合的标识，由字母考的字母和数字组合的标识，由字母PN和后跟无因和后跟无因次的数字组成。如次的数字组成。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、资料和设计以及允许任务温度等，允许压数值、资料和设计以及允许任务温度等，允许压力值在相应规范的压力力值在相应规范的压力-温度

10、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 国际通用的公称压力等级有两大体系，即欧洲体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。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。 需求留意的是，需求留意的是， PN和和Class都是用于表示公称压力都是用于表示公称压力等级系列的符号

11、，其本身并无量纲。等级系列的符号，其本身并无量纲。PN系列与系列与Class系列间的相互对应关系以及所表示的公称压力值见系列间的相互对应关系以及所表示的公称压力值见表表9-3。 2) 2)公称压力等级的大小公称压力等级的大小 表表9-3 PN9-3 PN系列与系列与ClassClass系列间的相互对照以及所表示的公系列间的相互对照以及所表示的公称压力值称压力值 在压力容器设计选用规范零部件时，那么应在压力容器设计选用规范零部件时，那么应根据相应规范的规定，由零部件的设计温度、根据相应规范的规定，由零部件的设计温度、设计压力及所用资料确定所选规范零部件的设计压力及所用资料确定所选规范零部件的公称

12、压力。公称压力。 公称直径公称直径( (尺寸尺寸) )和公称压力是选择规范零部和公称压力是选择规范零部件的主要参数。件的主要参数。 所选的规范零部件应按相应规范的规定进展所选的规范零部件应按相应规范的规定进展标志。标志。 (3)(3)在选用规范零部件时的运用在选用规范零部件时的运用 312法兰分类方法较多法兰分类方法较多按法兰接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运用场所按法兰运用场所容器法兰容器法兰管法兰管法兰与此对应，法兰规范也有

13、与此对应，法兰规范也有容器法兰和管法兰规范容器法兰和管法兰规范1、法兰的分类、法兰的分类按法兰构造类型分按法兰构造类型分法兰的根本构造方式按组成法兰的圆筒、法兰环、锥颈三部法兰的根本构造方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法兰恣意式法兰恣意式法兰活套法兰、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法兰构造类型松式法兰法兰构造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接

14、受螺栓载荷的构造。壳体作为一个整体接受螺栓载荷的构造。 如：活套法兰、螺纹法兰、搭接法兰等。如：活套法兰、螺纹法兰、搭接法兰等。活套法兰活套法兰螺纹法兰螺纹法兰搭接法兰搭接法兰整体法兰整体法兰 法兰构造类型整体法兰法兰构造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 整体法兰整体法兰整体法兰整体法兰恣意式法兰恣意式法兰法兰构造类型恣意式法兰法兰构造类型恣意式法兰 从构造来看，这种法兰与壳体连成一体，但刚性介于从构造来看，这种法兰与壳体连成一体，但刚性介于整体法兰和松式法兰之间。整体法兰和松式法兰之间。恣意式法兰恣意式法兰恣意式法兰恣意式法

15、兰恣意式法兰恣意式法兰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环衔接面环衔接面T型槽型槽2、密封面方式、密封面方式凹凸面法兰衔接凹凸面法兰衔接榫槽面法兰衔接榫槽面法兰衔接(1)(1)垫片资料的选择垫片资料的选择 用来制造垫片的资料，要求能耐介质腐蚀，用来制造垫片的资料，要求能耐介质腐蚀，不与操作介质发生化学反响，不污染产品不与操作介质发生化学反响，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，在任务温度和压力强度和适当的柔软性，在任务温度和压力下不易蜕变下不易蜕变( (如老化和硬化如老化和硬化) )。 根据不同的介质及其任务

16、温度和压力，垫片根据不同的介质及其任务温度和压力，垫片资料可以有金属、非金属和金属资料可以有金属、非金属和金属- -非金属非金属组合型三大类。组合型三大类。 选用垫片资料时，可参考相关的设计手册。选用垫片资料时，可参考相关的设计手册。 (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如今其厚度和宽度，垫片的几何尺寸主要表如今其厚度和宽度，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1 13mm 3mm ，垫片宽度常在，垫片宽度常在101030mm30mm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

17、可按GB 150GB 150进展设计或进展设计或按我国现行的管法兰及压力容器法兰垫片按我国现行的管法兰及压力容器法兰垫片尺寸规范进展选用。尺寸规范进展选用。 为了设计与制造的方便，我国各相关部门为了设计与制造的方便，我国各相关部门制定了压力容器法兰规范和管法兰规范。制定了压力容器法兰规范和管法兰规范。中国的压力容器法兰规范为：中国的压力容器法兰规范为：JB/T 4700JB/T 4700JB/T 4703JB/T 4703。中国的管法兰规范有中国的管法兰规范有HG/T 20592HG/T 20592HG/T HG/T 2063520635、JB/T 74JB/T 74和和GB/T 9112GB

18、/T 9112 GB/T 9125 GB/T 9125三种。三种。压力容器法兰规范适用于容器壳体之间的压力容器法兰规范适用于容器壳体之间的衔接，管法兰适用于管道之间的衔接，两衔接，管法兰适用于管道之间的衔接，两者不能互换。选择法兰的主要参数是公称者不能互换。选择法兰的主要参数是公称直径直径( (尺寸尺寸) )和公称压力。和公称压力。 (1)(1)根据压力容器法兰规范根据压力容器法兰规范JB/T 4700JB/T 4700 JB/T 4707 JB/T 4707的规定，压力容器法兰可分成平焊法兰和长颈法的规定，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、乙两种方式。兰两类。平焊法

19、兰又分为甲、乙两种方式。 各类法兰的运用范围和所用资料见表各类法兰的运用范围和所用资料见表15-415-4(2)(2)压力容器法兰规范的选用压力容器法兰规范的选用选用规范法兰时，法兰的公称直径就是与其相配容选用规范法兰时，法兰的公称直径就是与其相配容器的公称直径，是知量；法兰的公称压力那么须器的公称直径，是知量；法兰的公称压力那么须视法兰的资料与任务温度而定。视法兰的资料与任务温度而定。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，然后由相应的法兰规范得到各部分尺寸

20、。式，然后由相应的法兰规范得到各部分尺寸。 还要指出的是，法兰的每个公称压力是表示一定还要指出的是，法兰的每个公称压力是表示一定资料和一定温度下的最大任务压力。任务温度升资料和一定温度下的最大任务压力。任务温度升高，金属资料的许用应力值将降低，对既定法兰，高，金属资料的许用应力值将降低，对既定法兰，其允许任务压力也就降低，反之亦然。资料不同，其允许任务压力也就降低，反之亦然。资料不同，许用应力值也就自然不同，允许任务压力也相应许用应力值也就自然不同，允许任务压力也相应改动。改动。 例如，公称压力例如，公称压力PN0.25PN0.25的法兰指用资料的法兰指用资料Q345RQ345R制造制造的法兰

21、，在的法兰，在200200C C时它的最大允许任务压力是时它的最大允许任务压力是0.25MPa 0.25MPa ， 如表如表15-515-5所示。假设这个所示。假设这个PN0.25PN0.25的法的法兰用在兰用在300300C C温度下，由于这时资料的许用应力值温度下，由于这时资料的许用应力值降低，那么它的最大允许任务压力只需降低，那么它的最大允许任务压力只需0.21MPa(0.21MPa(即所谓降压运用即所谓降压运用) )。 (3)(3)压力容器法兰标志压力容器法兰标志压力容器法兰标志由如下五部分代号组成：压力容器法兰标志由如下五部分代号组成：( (法兰称号及代号法兰称号及代号) )；( (

22、密封面型式代号密封面型式代号) )；( (公称直径，公称直径，mm)mm)；( (公称压力，公称压力，MPa)MPa)；( (规范号规范号) )。其中，法兰称号及代号见表其中，法兰称号及代号见表15-615-6，密封面代，密封面代号见表号见表15-715-7。 例例9-1 9-1 公称压力为公称压力为1.6MPa1.6MPa、公称直径为、公称直径为800mm 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, , 标标志为：志为： 法兰法兰 C-T800-1.60 JB/T 4702-2000 C-T800-1.60 JB/T 4702-2000HG/T 20592HG/T 2

23、0592HG/T 20635HG/T 20635 规范包括国际通用的欧洲和美洲两规范包括国际通用的欧洲和美洲两大体系，是一套内容完好、体系明晰、适大体系，是一套内容完好、体系明晰、适宜国情并与国际接轨的规范，自公布以来宜国情并与国际接轨的规范，自公布以来在化工、炼油、冶金、电力、轻工、医药在化工、炼油、冶金、电力、轻工、医药和化纤等领域得到了广泛的运用。和化纤等领域得到了广泛的运用。 下面主要引见欧洲体系下面主要引见欧洲体系HG/T 20592HG/T 20592的部分内的部分内容。容。 根据根据HG/T 20592HG/T 20592的规定，管法兰可分为的规定，管法兰可分为1010种种类型，

24、其构造类型称号及其代号如图类型，其构造类型称号及其代号如图15-715-7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15-1015-10。 管法兰标志由八部分代号组成：规范号；法管法兰标志由八部分代号组成：规范号；法兰类型代号；公称尺寸，兰类型代号；公称尺寸，mmmm；公称压力等；公称压力等级级PNPN；密封面方式代号；钢管厚度，；密封面方式代号；钢管厚度，mmmm；资料牌号；其他。资料牌号；其他。 例例9-2 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兰，配用公制管的突面板式平焊钢制管法兰

25、，资料为资料为Q235A，其标志为：，其标志为： HG/T 20592 法兰法兰 PL1200-6 RF Q235A例例9-3 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法兰，配用英制管的凸面带颈平焊钢制管法兰，资料为资料为20钢，其标志为：钢，其标志为： HG/T 20592 法兰法兰 SO300(A)-25 M 20支座是用来支承容器及设备分量，并使其固定在某一位支座是用来支承容器及设备分量，并使其固定在某一位置的压力容器附件。在某些场所还遭到风载荷、地震载荷置的压力容器附件。在某些场所还遭到风载荷、地震载荷等动载荷的作用。等动载荷的作用

26、。支座支座支座支座耳式支座耳式支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9.4.1、卧式容器支座、卧式容器支座方式：鞍座、圈座及支腿三种方式：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，添加部分刚真空容器，添加部分刚 度。度。支腿：分量较轻的小型容器。支腿：分量较轻的小型容器。运用：运用：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。是运用最为广泛的是运用最为广泛的一种卧式容器支座。一种卧式容器支座。(1)(1)鞍座

27、的构造与选用鞍座的构造与选用鞍座是由腹板、筋板和底板构成，如以下图鞍座是由腹板、筋板和底板构成，如以下图所示。所示。 鞍座已有系列规范鞍座已有系列规范(JB/T 4712)(JB/T 4712)。其公称直径即为筒体公称直径，每一公称其公称直径即为筒体公称直径，每一公称直径的规格都有轻型直径的规格都有轻型(A(A型型) )和重型和重型(B(B型型) )两两种。种。A A型鞍座有型鞍座有DN1000DN10004000mm4000mm的的2323种系列尺寸。种系列尺寸。B B型鞍座那么有型鞍座那么有DN159DN159426mm426mm和和DN300DN3004000mm4000mm的几十种系列

28、。的几十种系列。对于每一种型式，又可以分为固定式对于每一种型式，又可以分为固定式( (代号代号为为F)F)和滑动式和滑动式( (代号为代号为S)S)两种。两种。两者的主要区别仅在于底板上地脚螺栓孔两者的主要区别仅在于底板上地脚螺栓孔的外形不同。的外形不同。滑动式底板上的螺栓孔为长圆形，安装地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，第一个螺母拧紧脚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，以后倒退一圈，然后用第二个螺母锁紧，以使鞍座能在根底面上自在滑动。使鞍座能在根底面上自在滑动。卧式容器普通采用双支座，一个固定式，卧式容器普通采用双支座，一个固定式，

29、一个滑动式。一个滑动式。 (2) (2) 规范鞍座的选用规范鞍座的选用 按鞍座实践承载的大小确定选用轻型按鞍座实践承载的大小确定选用轻型(A(A型型) )和重型和重型(B(B型型) )鞍座鞍座 ； 根据容器圆筒强度的需求确定选用根据容器圆筒强度的需求确定选用120120或或150150包角的鞍座。包角的鞍座。 (3)(3)鞍座的标志由以下六部分代号组成：鞍座的标志由以下六部分代号组成： ( (规范号规范号) )； ( (鞍座鞍座) )； ( (型号型号) )； ( (公称直径公称直径,mm),mm)； ( (支座型式支座型式) )； ( (其他其他) )。例例9-8 公称直径公称直径DN325

30、mm，120包角，重型不带垫包角，重型不带垫板，规范尺寸的弯制固定式鞍式支座，资料为板，规范尺寸的弯制固定式鞍式支座，资料为Q235AF。标志为：。标志为： JB/T4712.1-2007，鞍座，鞍座 BV325-F(Q235AF那么注那么注于资料栏内于资料栏内)例例9-9 公称直径公称直径DN1600mm，150包角，重型滑动包角，重型滑动鞍座，资料为鞍座，资料为Q235AF，垫板资料为，垫板资料为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，滑动长孔长度为为60mm。标志为：。标志为： JB/T4712.1-2007，鞍座，鞍座B1600-S，

31、h=400，4=12，l=60(资料栏内注：资料栏内注：Q235AF/06Cr19Ni10)鞍式支座鞍式支座鞍式支座鞍式支座立式容器的支座主要有耳式支座、支承式支座、立式容器的支座主要有耳式支座、支承式支座、腿式支座和裙式支座四种。小型直立设备采用前腿式支座和裙式支座四种。小型直立设备采用前三种，高大的塔设备那么广泛采用裙式支座。三种，高大的塔设备那么广泛采用裙式支座。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，其构造如式支座，其构造如 图所示，它是一种图所示，它是一种 运用较广的立式容运用较广的立式容 器支座，尤其是用器支座，尤其是用 于中小型容

32、器中。于中小型容器中。耳式支座已规范化，其系列规范为耳式支座已规范化，其系列规范为JB/T 4712.3JB/T 4712.3。 耳式支座的规范耳式支座的规范JB/T 4712.3中将耳式支座分为中将耳式支座分为A型型(短臂短臂)、B型型(长臂长臂)和和C型型(加长臂加长臂)三类。鉴于三类。鉴于B型、型、C型耳式支座有较宽的安装尺寸，当容器外型耳式支座有较宽的安装尺寸，当容器外面包有保温层或将容器直接放置在楼板上时，采面包有保温层或将容器直接放置在楼板上时，采用用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：根据公称直径耳式支座的选用方法是：根据公称直径DN和和JB/T

33、4712.3中规定的方法计算出每个支座接受的实践中规定的方法计算出每个支座接受的实践载荷载荷Q，按此载荷，按此载荷Q值在规范中选取一规范耳式支值在规范中选取一规范耳式支座，并使座，并使Q Q，其中，其中Q为支座允许载荷；普通为支座允许载荷；普通情况下，还应校核耳式支座处圆筒所受的支座弯情况下，还应校核耳式支座处圆筒所受的支座弯矩矩ML，并使，并使MLML，其中，其中ML为耳式支座处为耳式支座处圆筒的许用弯矩。圆筒的许用弯矩。 耳式支座的标志由五部分代号组成：规范耳式支座的标志由五部分代号组成：规范号；耳座；型号；支座号；其他。号；耳座；型号；支座号；其他。 例例9-10 A型、带垫板、型、带垫

34、板、3号耳式支座，支号耳式支座，支座资料为座资料为Q235A，垫板资料为，垫板资料为Q235A。标。标志为：志为：JB/T4712.3-2007，耳式支座，耳式支座A3-资料：资料：Q235A 9.4.2.2 9.4.2.2 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、 槽钢来制造，也可用槽钢来制造，也可用 数块钢板焊接而成，数块钢板焊接而成， 其构造如下图，这其构造如下图，这 种支承式支座由于其种支承式支座由于其 在与容器衔接处能够在与容器衔接处能够 会呵斥较大的部分应会呵斥较大的部分应 力，故这种支座适宜力，故这种支座适宜 分量不大的小型卧式分量不大的小型卧式 容器中。容器

35、中。支承式支座的现行规范为支承式支座的现行规范为JB/T 4712.4JB/T 4712.4。 支承式支座的规范支承式支座的规范JB/T 4712.4中将支承式支座分中将支承式支座分为为A型、型、B型两类型两类(图图14-18)，其中，其中A型支座由钢板型支座由钢板焊制，带垫板；焊制，带垫板； B型支座由钢控制造，带垫板。型支座由钢控制造，带垫板。支座垫板厚度普通与封头相等，也可根据实践需支座垫板厚度普通与封头相等，也可根据实践需求确定。求确定。 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接受的中规定的方法计

36、算出每个支座接受的实践载荷实践载荷Q，满足，满足Q Q的要求，其中的要求，其中Q为支座为支座允许载荷；对于允许载荷；对于B型支座，还应校核由容器封头限型支座，还应校核由容器封头限定的允许垂直载荷，即要求定的允许垂直载荷，即要求QF，其中，其中F为由为由容器封头限定的容器封头限定的B型支座允许垂直载荷。型支座允许垂直载荷。 支承式支座的标志由四部分代号组成：规支承式支座的标志由四部分代号组成：规范号；支座；型号范号；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，支座资号支承式支座，支座资料为料为Q235A，垫板资料为，垫板资料为Q235B。标志为：。标志为

37、： JB/T4712.4-2007，支座，支座A3资料：资料：Q235A/Q235B 9.4.2.3 9.4.2.3 腿式支座腿式支座腿式支座具有构造简单、轻腿式支座具有构造简单、轻巧巧 、安装方便等优点，多、安装方便等优点，多用于高度较小的中小型立式用于高度较小的中小型立式容器中。容器中。腿式支座的规范为腿式支座的规范为JB/T JB/T 4712.24712.2，规范中将腿式支座，规范中将腿式支座分为分为A A型、型、B B型和型和C C型三类，型三类，其中其中A A型、型、B B型和型和C C型分别选型分别选用角钢、钢管和用角钢、钢管和H H型钢作为型钢作为支柱。支柱。腿式支座的选用和标

38、志可直接腿式支座的选用和标志可直接查阅规范查阅规范JB/T 4712.2JB/T 4712.2。 9.4.2.4裙式支座裙式支座运用：高大的立式容器，运用：高大的立式容器， 特别是塔器。特别是塔器。方式：圆筒形裙座和圆锥方式：圆筒形裙座和圆锥形裙座。形裙座。裙座的构造裙座的构造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根底环根底环; 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丈量、容器上设置的管

39、口，是为便于在该容器上安装丈量、控制仪表或衔接各种保送气、液相物料的接纳。控制仪表或衔接各种保送气、液相物料的接纳。常用的管口方式如以下图所示。常用的管口方式如以下图所示。 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、检修其内部构件。安装、检修其内部构件。 其构造如以下图所示其构造如以下图所示: : 9.5.2 开孔补强的设计与构造1、容器上的允许开孔范围、容器上的允许开孔范围GB150对适宜等面积补强法开孔最大直径的限制对适宜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D

40、i1500mm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外表。直于封头外表。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

41、 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纳和壳体实践厚度大于强度需求的厚度接纳和壳体实践厚度大于强度需求的厚度接纳根部有填角焊缝接纳根部有填角焊缝上述要素相当于对壳体进展了部分加强，降低了薄膜应力从上述要素相当于对壳体进展了部分加强，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纳，可以不予补强。开孔接纳，可以不予补强。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的壳体上开孔，两相邻开孔中心的间距对曲面间距以弧

42、长计算大于两孔直径之和的对曲面间距以弧长计算大于两孔直径之和的2倍，且接纳倍，且接纳公称外径公称外径89mm时，只需接纳最小厚度满足表时，只需接纳最小厚度满足表9-11要求，就要求，就可不另行补强。可不另行补强。表表9-11 不另行补强的接纳最小厚度不另行补强的接纳最小厚度 mm6.05.04.03.5897665574845383225接纳公称外径接纳公称外径最小厚度最小厚度3、补强衔接方式、补强衔接方式补强构造补强构造部分补强部分补强整体补强整体补强补强圈补强补强圈补强厚壁接纳补强厚壁接纳补强整锻件补强整锻件补强1补强圈补强补强圈补强构造构造补强圈贴焊在壳体与接纳衔接处，见补强圈贴焊在壳体

43、与接纳衔接处，见a图图优点优点构造简单，制造方便，运用阅历丰富构造简单，制造方便，运用阅历丰富a补强圈补强补强圈补强缺陷缺陷1与壳体金属之间不能完全与壳体金属之间不能完全贴合，传热效果差，在中温以贴合，传热效果差，在中温以上运用时，存在较大热膨胀差，上运用时，存在较大热膨胀差，在补强部分区域产生较大的热在补强部分区域产生较大的热应力；应力；2与壳体采用搭接衔接，难与壳体采用搭接衔接，难以与壳体构成整体，抗疲劳性以与壳体构成整体，抗疲劳性能差。能差。补强圈补强补强圈补强补强圈补强补强圈补强补强圈补强补强圈补强补强圈补强圈中低压容器运用最多的补强构造，普通运用在中低压容器运用最多的补强构造，普通运

44、用在静载、常温、中低压、静载、常温、中低压、资料的规范抗拉强度低于资料的规范抗拉强度低于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的场所。的场所。运用运用HG21506，JB/T4736规范规范2厚壁接纳补强厚壁接纳补强构造构造在开孔处焊上一段厚壁接纳，见在开孔处焊上一段厚壁接纳，见b图。图。特点特点补强处于最大应力区域，能更有效地降低应力集中补强处于最大应力区域，能更有效地降低应力集中系数。接纳补强构造简单，焊缝少，焊接质量容易系数。接纳补强构造简单，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厚壁接纳补强

45、厚壁接纳补强运用运用厚壁接纳补强厚壁接纳补强厚壁接纳补强厚壁接纳补强c整锻件补强整锻件补强 3整锻件补强整锻件补强 整体锻件整体锻件整锻件补强整锻件补强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分开最大应力点，抗疲劳性能好，疲劳寿命只降响区分开最大应力点，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、资料屈服点在重要压力容器，如核容器、资料屈服点在500MPa以以上的容器开孔及受低温、高温、疲劳载荷容器的大直上的容器开孔及受低温、

46、高温、疲劳载荷容器的大直径开孔容器等。径开孔容器等。构造构造将接纳和部分壳体连同补强部分做成整体锻件，再与将接纳和部分壳体连同补强部分做成整体锻件，再与壳体和接纳焊接，见壳体和接纳焊接，见c图。图。优点优点缺陷缺陷锻件供应困难，制造本钱较高。锻件供应困难，制造本钱较高。运用运用4、补强的计算方法、补强的计算方法 指采取适当添加壳体或接纳厚度的方法将应指采取适当添加壳体或接纳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。开孔补强设计：开孔补强设计：开孔补强设计准那么开孔补强设计准那么弹性失效设计准那么弹性失效设计准那么等面积补强等面积补强法法塑性失效准那么塑性失效准那

47、么极限分析法极限分析法(1)(1)开孔减弱所需最小补强截面积开孔减弱所需最小补强截面积A A的计算的计算 对于受内压的圆筒、球壳和椭圆形、对于受内压的圆筒、球壳和椭圆形、碟形、锥形等封头碟形、锥形等封头)1 (2retopfdA 对于受外压的圆筒、球壳对于受外压的圆筒、球壳)1 (2 5 . 0retopfdA 容器存在内压与外压两种设计工况时，容器存在内压与外压两种设计工况时，开孔所需补强截面积应同时满足和开孔所需补强截面积应同时满足和的要求。的要求。 式中式中dopdop开孔内直径，圆形孔等于开孔内直径加开孔内直径，圆形孔等于开孔内直径加两倍厚度附加量，椭圆形或长圆形孔取所思索截两倍厚度附

48、加量，椭圆形或长圆形孔取所思索截面上的尺寸面上的尺寸( (弦长弦长) )加两倍厚度附加量，加两倍厚度附加量，mmmm； 壳体开孔处按内压计算确定的计算厚度，壳体开孔处按内压计算确定的计算厚度，mmmm； et et接纳的有效厚度，接纳的有效厚度，mm mm ，其值为：，其值为： C C厚度附加量，厚度附加量，mmmm；frfr强度减弱系数，等于设计温度下接纳资强度减弱系数，等于设计温度下接纳资料与壳体资料许用应力之比，当该比值大于料与壳体资料许用应力之比，当该比值大于1.01.0时，时，取取fr= 1.0fr= 1.0。Cntet 对于平盖开孔直径对于平盖开孔直径dop0.5Do(Do取平盖计

49、取平盖计算直径，对非圆形平盖取短轴长度算直径，对非圆形平盖取短轴长度)时，开时，开孔减弱所需最小补强截面积孔减弱所需最小补强截面积A为为 式中式中p平盖的计算厚度，按平盖的计算厚度，按GB 150中的中的相关公式进展计算，相关公式进展计算，mm。 对于平盖开孔直径对于平盖开孔直径dop0.5Do(Do取平盖计取平盖计算直径，对非圆形平盖取短轴长度算直径，对非圆形平盖取短轴长度)时，开时，开孔减弱所需最小补强截面积孔减弱所需最小补强截面积A的计算较为复的计算较为复杂，参见杂，参见GB 150。 popdA5 . 0 有效补强范围表示图有效补强范围表示图在一定范围内在一定范围内能起补强作用，能起补

50、强作用，除了此范围，除了此范围，那么起不到补那么起不到补强作用。强作用。有效补强区：有效补强区：矩形矩形WXYZ2有效补强范围有效补强范围 有效宽度：有效宽度：B = 2dop或或B = dop+2n+2nt (n为壳体开为壳体开孔处的名义厚度孔处的名义厚度)，取两者中较大值。，取两者中较大值。 有效高度：有效高度：外侧有效高度外侧有效高度 或接纳实践外伸高度，或接纳实践外伸高度，取两者中的较小值，取两者中的较小值，mm；内侧有效高度内侧有效高度 或接纳实践内伸高或接纳实践内伸高度，取两者中的较小值，度，取两者中的较小值，mm。ntopdh1ntopdh2(3)(3)补强面积的计算补强面积的计

51、算在有效补强区的矩形在有效补强区的矩形WXYZWXYZ范围，可作为有效范围，可作为有效补强的金属面积有以下几部分：补强的金属面积有以下几部分：A1A1壳体有效厚度减去计算厚度之外的多壳体有效厚度减去计算厚度之外的多余金属面积余金属面积(mm2)(mm2)，其值为：，其值为：)1)(2)(1reeteopfdBAA2接纳有效厚度减去计算厚度之外的多余接纳有效厚度减去计算厚度之外的多余金属面积金属面积(mm2)，其值为，其值为式中式中ee壳体开孔处的有效厚度，壳体开孔处的有效厚度，mmmm； t t接纳计算厚度，接纳计算厚度，mmmm； C2 C2接纳腐蚀裕度，接纳腐蚀裕度，mmmm； A3 A3

52、有效补强区内焊缝金属截面积，有效补强区内焊缝金属截面积，mm2 mm2 ；假设假设Ae=A1+A2+A3AAe=A1+A2+A3A，那么开孔不需补强；，那么开孔不需补强；假设假设Ae=A1+A2+A3Ae=A1+A2+A3A A，那么需另加补强截，那么需另加补强截 面积面积 A4A-Ae A4A-AeretrtetfChfhA)(2)(22212补强件的资料普通应与壳体一样，假设补补强件的资料普通应与壳体一样，假设补强资料的许用应力小于壳体资料的许用应强资料的许用应力小于壳体资料的许用应力，那么补强件的面积应按壳体资料与补力，那么补强件的面积应按壳体资料与补强件资料许用应力之比而添加。反之，那

53、强件资料许用应力之比而添加。反之，那么不得减少补强件的补强面积。么不得减少补强件的补强面积。采用补强圈进展部分补强时，补强圈的内采用补强圈进展部分补强时，补强圈的内径径d d与外径与外径D D可从可从JB/T 4736JB/T 4736中查得，其厚中查得，其厚度也可粗略定为度也可粗略定为A/(D-d)A/(D-d)。9.6 9.6 耐压实验与走漏实验耐压实验与走漏实验容器制造过程中，从选材、加工、焊接至组装，虽容器制造过程中，从选材、加工、焊接至组装，虽然每一工序都有严厉的检验，但制成的压力容器能然每一工序都有严厉的检验，但制成的压力容器能否能接受规定的任务压力、承压过程中容器能否会否能接受规

54、定的任务压力、承压过程中容器能否会发生过大的变形以及法兰联接处、焊缝处能否会发发生过大的变形以及法兰联接处、焊缝处能否会发生部分渗漏等，这些都需求经过压力容器制成后的生部分渗漏等，这些都需求经过压力容器制成后的压力实验来验证。压力实验来验证。压力容器的耐压实验是在超设计压力下进展的，分压力容器的耐压实验是在超设计压力下进展的，分为液压实验、气压实验和气液组合实验三种。为液压实验、气压实验和气液组合实验三种。 9.6.1 9.6.1 耐压实验耐压实验9.6.1.1 9.6.1.1 实验目的及要求实验目的及要求压力容器的耐压实验通用要求如下：压力容器的耐压实验通用要求如下：(1)压力容器制成后应经

55、耐压实验，实验的种压力容器制成后应经耐压实验，实验的种类、要求和实验压力值应在图样上注明。类、要求和实验压力值应在图样上注明。(2)压力容器的耐压实验普通采用液压实验，压力容器的耐压实验普通采用液压实验，实验液体应符合实验液体应符合GB 150或相关援用规范的要或相关援用规范的要求。对于不适宜进展液压实验的容器，可采求。对于不适宜进展液压实验的容器，可采用气压实验，进展气压实验的容器应满足用气压实验，进展气压实验的容器应满足GB 150或相关援用规范的要求。采用气液组或相关援用规范的要求。采用气液组合实验时，实验用液体和气体应分别满足液合实验时，实验用液体和气体应分别满足液压实验和气压实验的要

56、求，实验压力按气压压实验和气压实验的要求，实验压力按气压实验的规定。实验的规定。(3)外压容器以内压进展耐压实验。外压容器以内压进展耐压实验。 9.6.1.2 9.6.1.2 耐压实验压力耐压实验压力式中式中p p 压力容器的设计压力，压力容器的设计压力，MPaMPa 在实验温度下容器资料许用应力，在实验温度下容器资料许用应力，MPaMPa； t t在设计温度下容器资料许用应力，在设计温度下容器资料许用应力， MPa MPa。 (1)(1)内压容器内压容器 根据根据GB 150的规定，压力容器的实验压力是指容器的规定，压力容器的实验压力是指容器进展耐压实验或走漏实验时，容器顶部的压力，进展耐压

57、实验或走漏实验时，容器顶部的压力，用用pT表示，其最低值为：表示，其最低值为： (3)(3)多腔容器多腔容器 对于由两个或两个以上压力室组成的多腔容器，对于由两个或两个以上压力室组成的多腔容器，每个压力室的实验压力按其设计压力确定，各压力每个压力室的实验压力按其设计压力确定，各压力室分别进展耐压实验。室分别进展耐压实验。 (2)(2)外压容器外压容器 需求留意的是，虽然压力容器实验压力最低值需求留意的是，虽然压力容器实验压力最低值pTpT按以上两式计算得到的，但是，对于立式容器采用按以上两式计算得到的，但是，对于立式容器采用卧置进展液压实验时，实验压力应计入立置实验时卧置进展液压实验时，实验压

58、力应计入立置实验时的液柱静压力；任务条件下内装介质的液柱静压力的液柱静压力；任务条件下内装介质的液柱静压力大于液压实验的液柱静压力时，应适当思索相应添大于液压实验的液柱静压力时，应适当思索相应添加实验压力。加实验压力。 假设采用按以上两式计算得到的压力容器实验假设采用按以上两式计算得到的压力容器实验压力最低值压力最低值pT进展耐压实验，实验时容器的强度进展耐压实验，实验时容器的强度一定会满足，不需求校核。一定会满足，不需求校核。 只需当采用大于以上两式计算得到的压力容器只需当采用大于以上两式计算得到的压力容器实验压力最低值实验压力最低值pT的实验压力进展耐压实验时，的实验压力进展耐压实验时，在耐压实验前应校核各受压元件在实验条件下的应在耐压实验前应校核各受压元件在实验条件下的应力程度，例如对壳体元件应校核最大总体薄膜应力力程