过程装备通用零部件压力容器-陈恺亮

1、.25万份精华管理资料，2万多集管理视频讲座：.；过程配备通用零部件南京工业大学过程配备与控制工程研讨所 董金善 压力容器过程配备零部件是容器不可短少的组成部分。压力容器特定的操作条件不仅要求其主体必需满足设计要求，而且零部件也应符合构造、资料、性能等方面的要求。作为受压元件的零部件，好像壳体一样，应纳入质量管理与保证的监控范围。所以能否按照要求合理地选用各零部件，对压力容器的整体质量和确保平安运用有着非常重要的意义。 为了便于组织消费，降低本钱，利于互换，我国各有关部门对压力容器零部件进展了规范化和系列化任务，并制定了国家规范和满足行业特点的行业规范。随着经济的开展和消费技术的不断提高曾多次

2、修定，目前已日臻完善。 压力容器零部件种类很多，涉及面较广，但总体可以分为两类：1通用零部件。如筒体、封头、法兰、支座、人孔与手孔、平安附件等。2各种典型化工设备零部件。包括搅拌器、机械密封、填料密封、管板、塔盘等。一、 筒体1.1钢制焊接压力容器的筒体按GB90191988，筒体用钢板卷制时，容器公称直径按表1-1规定，此公称直径指筒体的内径。表1-1 压力容器公称直径 mm 3003504004505005506006507007508009001000110012001300140015001600170018001900200021002200230024002500260028003

3、00032003400360038004000420044004600480050005200 1.2钢管作筒体钢管作筒体的容器，公称直径按表1-2规定，此公称直径系指钢管的外径。 表1-2 mm159219273325377426 二、 封头在中、低压压力容器中，与筒体焊接衔接而不可拆的端部构造称为封头，与筒体以法兰等衔接的可拆端部构造称为端盖。通常所说的封头那么包含了封头和端盖两种衔接方式在内。压力容器的封头或端盖，按其外形可以分为三类，即凸形封头、锥形封头和平板封头。凸形封头包括：半球形，椭圆形，碟形和球冠形.其中平板封头在压力容器中除用做人孔及手孔的盖板以外，其他很少采用；凸形封头是压

4、力容器中广泛采用的封头构造方式；锥形封头那么只用于某些特殊用途的容器。JB/T47462002封头 EHA100010 JB/T47462002 内径为基准的椭圆形封头封头 EHB2736 JB/T47462002 外径为基准的椭圆形封头封头 DHA240020 JB/T47462002 r=0.15Di的碟形封头封头 DHB240020 JB/T47462002 r=0.1Di的碟形封头封头 CHA10008 JB/T47462002 =30的无折边锥形封头封头 CHB10008 JB/T47462002 =45的无折边锥形封头封头 CHC10008 JB/T47462002 =60的带折边

5、锥形封头封头PSH10008 JB/T47462002 球冠形封头三、 法 兰 法兰衔接主要优点是密封可靠、强度足够及运用广泛。缺陷是不能快速装配、制造本钱较高。法兰分类法兰分类主要有以下方法： 1按其被衔接的部件分为管法兰和容器法兰。 2按法兰接触面的宽窄可分为窄面法兰和宽面法兰。 a宽面法兰是指垫片接触面分布于法兰螺栓中心圆内外两侧的法兰衔接，普通用于压力很低场所。 b窄面法兰是指垫片接触面位于法兰螺栓孔包围的圆周内的法兰衔接。3按整体性程度分为整体法兰、松式法兰和恣意式法兰。 a整体法兰：指法兰环、颈部及圆筒三者有效地衔接成一整体的法兰，共同接受法兰力矩的作用。 b松式法兰：指法兰与圆筒

6、未能有效地衔接成一整体的法兰，计算中以为法兰力矩完全由法兰环本身来承当。典型松式法兰有活套法兰。 c恣意式法兰：指整体性程度介于上述二者间的法兰。其圆筒与法兰环虽未构成一整体构造，但可作为一个接构元件，共同接受法兰力矩。法兰衔接设计法兰衔接设计分为三部分：垫片设计、螺栓设计和法兰设计。a 垫片设计：应根据设计条件和运用介质，选定适当垫片种类、材质、并确定垫片尺寸内径和外径，以此计算预紧和操作形状下压紧力。b螺栓设计：在选用适当螺栓资料根底上，根据垫片所需压紧力分别计算螺栓面积，取大者作计算面积，实践螺栓面积应不小于计算面积。螺栓设计的关键是须确定一尽能够小螺栓中心圆直径，经过试算适宜螺栓规格和

7、数量进展。c法兰设计。垫片强迫密封有两个条件：预严密封条件和操作密封条件。法兰衔接在构成预严密封条件时，垫圈单位面积上的压紧力称为垫片的密封比压力，用y表示。垫片资料越硬，y越高。法兰衔接在构成操作密封条件时，垫圈单位面积上的压紧力与其内压力的比值，称为垫片系数，用m表示。m 随垫片硬度增大而增大。密封面主要根据工艺条件、密封口径以及垫片等进展选择。方式有: 全平面FF、突面RF、凹凸面MFM、榫槽面TG及环衔接面或称梯型槽RJ等；其中以突面、凹凸面、榫槽面最为常用。图3-1 各密封面构造简介突面法兰密封面具有构造简单，加工方便，且便于进展防腐衬里等的优点，由于这种密封面和垫片的接触面积较大，

8、如预紧不当，垫片易被挤出密封面。也不宜压紧，密封性能较差，适用于压力不高的场所，普通运用在PN2.5MPa的压力下。凹凸面法兰密封面相配的两个法兰结合面是一个凹面和一个凸面。安装时易于对中，能有效地防止垫片被挤出密封面，密封效果优于平面密封。榫槽面法兰密封面相配的两个法兰结合面是一个榫面和一个槽面。密封面更窄。由于受槽面的阻挠，垫片不会被挤出压紧面，且少受介质的冲刷和腐蚀。安装时易于对中，垫片受力均匀，密封可靠，适用于易燃、易爆和有毒介质的运用。只是由于垫片很窄，改换时较为困难。法兰强度校核GB150-1998 P971.轴向应力：对整体法兰除图9-1c、g外：H1.5ft与2.5nt小值。f

9、t是法兰资料在设计温度下的许用应力，nt是壳体或接纳资料在设计温度下的许用应力。 对按整体法兰计算的恣意法兰及图9-1g所示的整体法兰：H1.5ft与1.5nt小值。对图9-1c所示的整体法兰：H1.5ft2.环向应力：Tft3.径向应力：Rft4.组合应力：H+T2ft及H+R2ft5.剪应力：在预紧和操作两种形状下的剪应分别小于或等于翻边或圆筒资料在常温暖设计温度下许用应力的0.8倍。图3-2一、压力容器法兰JB4701 4707-2000 包括：法兰、垫片及等长双头螺柱等8个规范。其中法兰分三种：甲型平焊法兰、乙型平焊法兰及长颈法兰。规范适用范围：公称压力0.25MPa至6.40 MPa

10、 ，任务温度-70至450的碳钢、低合金钢制压力容器法兰。规范中甲、乙型法兰是以板材16MnR，任务温度为200时的最大允许任务压力为公称压力作基准；长颈法兰是以锻材16Mn，任务温度为200时的最大允许任务压力为公称压力作基准。在同一公称压力下，温度升高或降低，允许的任务压力可以相应地降低或提高；假设温度不变而所选的资料不同，那么允许的任务压力也不同。 甲、乙型法兰的比较甲型法兰，特别是当与其相衔接圆筒较薄时，由于在圆筒与法兰环焊缝上存在很高的轴向应力H，为降低其应力，通常可采取两种处置方法：1添加法兰厚度。由于法兰厚度对H的作用并不明显，因此往往需求添加较大的法兰厚度才干使H的满足要求。计

11、算阐明，此法效果不明显。2添加圆筒和焊缝厚度此构造类似乙型法兰设计构造。可明显降低H值。乙型法兰较甲型法兰有较大强度优势，乙型法兰的运用范围比甲型法兰扩展了许多。 (2)乙型法兰与长颈对焊法兰比较 乙型法兰由于直接加大了圆筒及锥颈的尺寸，对降低H起着积极的作用，H的最大值往往发生于锥颈的小端端面上。为有效地降低此起比控制造用的小端H，更为直接的方法是拉开小端与大端间隔 ，即加长锥颈的长度，使H在锥颈上有较大的衰减，使H满足许用应力要求。 对于平焊法兰来说，其锥颈长度取决于焊缝高度。由于焊缝高度是有限的，这就限制了较大地降低小端H的能够。而锻制法兰可具有较大的锥颈，从而有效地降低其小端H。长颈法

12、兰较乙型法兰有较大强度优势，长颈法兰的运用压力等级及尺寸范围比乙型法兰大。 (3)锥颈及法兰环尺寸对法兰应力影响锥颈及法兰环尺寸对法兰三项主要应力H轴向应力、R径向应力、T环向应力的影响关系较为复杂。添加锥颈尺寸，可以明显降低H，T影响较小，R。添加法兰环厚度，可以明显降低R，H影响较小，对T影响更小，且作用效果并不一定。由此可见：法兰设计中H过大或过小时，应调整锥颈尺寸；法兰设计中R过大或过小时，应调整法兰环厚度尺寸；法兰设计中T过大或过小时，应调整锥颈尺寸。以上根据法兰不同应力的情况，分别调整“颈和“环的做法。法兰设计优化原那么：法兰设计应使各项应力分别接近资料许用应力值，即构造资料在各个

13、方向的强度都得到较充分的发扬。(4)法兰设计时，须留意以下二点：外压法兰与内压法兰其他设计条件一样时，外压法兰所需螺栓面积较小，法兰力矩值小，法兰厚度小。因此普通外压法兰可以按同等压力的内压法兰选用是平安的。宽面法兰与窄面法兰宽面法兰压紧面积大，特别在操作形状下所需的螺栓载荷较大，所以所需螺栓面积较大，同等设计条件下，宽面法兰所需螺栓面积是窄面法兰的数倍；宽面法兰计算模型将法兰作为沿宽度视作一简支梁思索，窄面法兰将法兰环作为沿圆周均布作用力矩的环板思索，而宽面法兰受力较好，因此法兰较薄。但是由于在压力较高的场所下，螺栓太多会发生布置困难或螺栓中心圆直径太大，法兰径向尺寸极不紧凑。另外宽面法兰密

14、封效果不好。因此普通用于压力很低场所。5法兰类型与垫片、螺柱、螺母资料匹配 垫片是整个法兰衔接的根底。垫片材质和型式决议了所需配置螺柱及螺母的要求，同时也直接影响到法兰构造的型式及其所需强度尺寸。甲型平焊法兰普通采用钢板制造，由于其最大厚度有限，所以只能适用于低压情况，为此只宜配用软垫片，如石棉橡胶板，匹配螺柱螺母资料均为Q235-A。 对于乙型平焊法兰和长颈对焊法兰规范中，对PN1MPa的情况下，采用软垫片所需螺栓载荷较小，因此配置螺柱资料为35钢等；对PN1MPa的情况下，由于螺栓载荷逐渐变成受操作压力控制。压紧垫片所需螺栓载荷相对为平衡内压轴向力所需的螺栓载荷为小尤其在大规格直径螺栓规格

15、时，因此采用不同垫片时，它们螺栓载荷相差不很大，规范中允许采用一样的螺柱配置并以要求较大螺栓载荷的垫片进展思索，螺柱资料为40MnB或40Cr等，可供匹配垫片包括石棉橡胶板、缠绕垫和包垫。对于高应力和较大直径规格的法兰，由于所需螺栓载荷很大，因此采用了高强度的螺柱资料：40MnVB 和35 Cr MoA，以保证法兰有较紧凑的构造尺寸，受力合理，允许匹配的资料包括上述三种。 (6)法兰腐蚀裕量根据规范法兰长期运用阅历，可以以为本规范能顺应2 mm的腐蚀裕量。对于乙型法兰，当法兰资料对运用介质的腐蚀裕量超越2 mm小于3 mm 时，应加厚短节2 mm。长颈对焊法兰的适用腐蚀裕量不大于3 mm。7对

16、法兰资料的要求乙型平焊法兰的强度是按整体法兰进展思索的，短节资料不仅应具有良好的焊接性，而且直接影响到法兰强度，乙型法兰短节的资料及其制造、检验和验收等方面要求与对接的圆筒一样。对法兰资料进展正火或完全退火的目的是细化晶粒，改善韧性。参照ASME VIII 和GB150，对15MnVR钢板和厚度大于50mm的20R、16MNR钢板制造的法兰及长颈对焊法兰轧制和锻制提出了正火形状下的运用要求。法兰短节资料应与法兰资料一样。如不一样，其强度级别应不低于法兰资料，且应与法兰资料间有良好的焊接性，并在图样名细栏中注明。短节长度允许加长，加长后，法兰厚度与总高度H均在法兰标志中标明。法兰衬环资料由设计者

17、决议。(8)法兰焊缝检测要求法兰的拼接焊缝须经百分之百射线或超声检测。对长颈法兰，当任务压力大于或等于0.8倍本规范中规定的最大允许任务压力时，法兰与圆筒的对接焊缝必需进展100%射线或超声检测，检测方法按JB4730。射线检测II级合格，超声波检测I级合格。当法兰所在容器图样对容器壳体的检测要求未能满足上述要求时，那么该要求应在图样中标明。对甲型平焊法兰、乙型平焊法兰，法兰与圆筒或短节间的衔接焊缝应进展磁粉或浸透检测，检测方法按JB4730，I级合格。(9)法兰颈部削薄要求乙型平焊法兰的短节厚度或长颈对焊法兰的直边厚度与其相衔接的圆筒厚度不等时：假设圆筒厚度不大于10 mm，且与短节或长颈直

18、边厚度差超越3 mm；假设圆筒厚度大于10 mm，且与短节或长颈直边厚度差大于筒体厚度30%或超越5 mm时，乙型平焊法兰应按斜率1：3、长颈对焊法兰按规范中图2.1虚线削薄，或者在对接焊缝的筒体端按规范中图2堆焊过渡。 图3-3 法兰直边段削薄问题的处置: 按实际计算要求；对接圆筒厚度应与法兰直边段坚持等厚，且圆筒应有足够的长度(DiS)0.5,其中Di一圆筒直径，S一圆筒厚度). 法兰直边厚度通常比圆筒厚度要大，因此出现不等厚的衔接情况采取以下处置方法：本规范允许对法兰直边段作有限制的削薄，而后直接与圆筒对接，规范对“对接圆筒的最小厚度作了规定与长颈法兰相衔接的圆筒厚度应不小于JB/T47

19、03中规定的对接筒体最小0，且筒节长度不小于DN00。5。当对接圆筒厚度小于最小对接圆筒厚度0时，应按JB/T4703中的表三要求，调整法兰总高度H其他尺寸不变，并连同法兰厚度在标志中标明 (10) JB/T4704-2000、JB/T4705-2000、JB/T4706-2000 (A1)垫片的尺寸公差垫片的尺寸公差大小不仅对垫片的安装有影响, 对密封性能也有一定影响本规范尺寸公差与JB/T4704-92规定中一样 (A2)本规范中缠绕垫的三种方式： 对于突密封面，垫片应带外加强环或带内、外加强环； 对于凹凸密封面，垫片应带内加强环； 对榫槽密封面，选用根本型的垫片。 (11) (B1)为了

20、满足不同运用工况及运用场所的要求，给运用者更大地灵敏性，并遵照GBl50中的规定，结合实践情况，共列入了七种资料Q235-A按GB/T700的规定；35按GB/T699的规定，应在正火形状下运用；40MnB、40MnVB、40Cr、35CrMoA、25Cr2MoVA按GB/T3077的规定，并需经调质处置。 (B2) 按照无螺纹部分直径d2的大小的不同，将螺柱分为A型、B型两种。A型螺柱主要是为了满足优先选用滚制螺柱的要求；B型螺柱选用于温度较高的场所，如各种型式热交换器的大法兰螺柱。(B3) 螺柱资料用于运用温度低于-20的螺柱及螺母资料35CRMOA，应进展运用温度下的低温冲击实验。运用温

21、度低于或等于0至大于-20的螺柱及螺母资料40MnB、40MnVB应进展运用温度下的冲击实验。冲击实验按GB/T229的规定，冲击功AKV27J。二、管法兰 第54条规定：钢制管法兰、垫片、紧固件设计参照HG20592HG20635的规定。 国际管法兰规范主要有两个体系，即以德国DIN(包括原苏联)为代表的欧洲管法兰体系和以美国ANSI管法兰为代表的美洲管法兰体系。除此之外，还有日本JIS管法兰，但在石油化工安装中普通仅用于公用工程，而且在国际上影响较小。 化工行业规范HG20592-20635-97。HG20592-20614欧洲体系 HG管法兰(欧洲体系)的公称压力等级按DIN规范，公称压

22、力范围：0.25 ，0.6，1.0， 1.6， 2.5， 4.0， 6.3， 10.0，16.0， 25.0MPa 等10个压力等级。公称直径范围：102000mm。 法兰型式有板式平焊、带颈平焊、带颈对焊、整体、承插焊、螺纹、对焊环松套、平焊环松套、法兰盖、衬里法兰等10种。密封面型式有突面、凹凸面、榫槽面、环衔接面、全平面等5种。板式平焊法兰：由于取材方便，是化工部门过去广泛运用的管法兰型式。由于板式平焊法兰的刚性较差，在螺栓力作用下，法兰变形引起密封面的转角而导致接头走漏。原HGJ45板式平焊法兰时，将其压力等级限制在PN1.0MPa，并规定不得用于有毒、易燃易爆和较高真空度要求的化工工

23、艺配管系统。但在实践运用中碰到了一些问题，许多设计、制造、运用部门建议放宽板式平焊法兰的运用范围。在HG20592中参照ISO 70051，根据国内的运用情况对板式平焊法兰的压力等级范围进展了调整，从PN1.0MPa 提高至PN 2.5MPa ，且建议不运用在易燃易爆和高度、极度危害的场所。其密封面型式仅有突面和全平面两种。2带颈平焊法兰和承插焊法兰 参照ISO7005-1的规定，结合几年来的实践运用阅历对带颈平焊法兰的公称压力范围进展了调整由PN10.0 MPa 调整为PN4.0 M Pa。承插焊法兰的公称压力仍为PN10.0 MPa。 承插焊法兰虽然仅采用单面填角焊但由于仅用于DN50以下

24、的小口径管道上，经核算其焊缝的承载才干还是足够的。 由于带颈平焊法兰或承插焊法兰的构造，尤其是焊接构造的特征，国外对其使用亦有限制，现摘录供选用时参考； A在猛烈循环条件下操作的法兰应运用带颈对焊法兰(ANSIB31.3 308.2.4)。 B带颈平焊法兰或承插焊法兰不应运用于有频繁的大幅度温度循环的配管系统(ANSI B31.3 308.2.1)。 C承插焊法兰不应运用于具有缝隙腐蚀或强腐蚀性介质(ANSI B31.3 308.2.1)。上述“猛烈循环指的是管道的位移应力即E0.8倍的位移许用应力A，或者当量循环数N7000的场所。上述定义可详见美国ANSI B31.3或HGJ 887。由于

25、金属环垫的压紧应力高,而承插焊法兰的承载才干又差于带颈对焊法兰，为此承插焊法兰未设置环衔接面。带颈平焊法兰的密封面型式有全平面、突面、凹凸面和榫槽面四种，承插焊法兰的密封面型式有突面、凹凸面、榫槽面三种。 3整体法兰 整体法兰广泛地运用于阀门、泵的设计。整体法兰的适用压力范围和公称直径参照ISO7005-1和DIN法兰规范定为PN 0625MPa和DN102000。整体法兰的密封面型式有全平面、突面、凹凸面、榫槽面和环衔接面等五种。 (4)带颈对焊法兰带颈对焊法兰是承载才干最好的法兰型式。也是化工工程设计中广泛运用的法兰型式。对焊法兰的压力范围从1.0MPa25 MPa ;法兰公称直径范围参照

26、ISO7005-1进展调整PNl.0、1.6MPa由DN600扩展至DN2000，PN 2.5MPa由DN600扩展至DN1000。 带颈对焊法兰密封面型式有全平面、突面、凹凸面、榫槽面和环衔接面等五种。 (5)螺纹法兰螺纹法兰是工程建立中广泛运用的种法兰构外型式，具有现场安装方便，不需焊接的优点。螺纹法兰仅适用于英制管系列。螺纹法兰采用的螺纹型式有GB 7306规定的55圆锥内螺纹Rc、55圆柱内螺纹Rp及按GBT 12716规定的60圆锥管螺纹NPT等三种。螺纹法兰的公称压力范围和公称直径范围为PN0.64.0 MPa，DN10150 mm。 螺纹法兰密封面型式有全平面、突面等二种。思索到

27、螺纹法兰的构造特性，因此不宜用于易燃、易爆和高度以及极度危害的场所。(6)对焊环松套法兰和平焊环松套法兰对焊环松套法兰和平焊环松套法兰主要用于具有腐蚀性介质的管道系统。法兰和对焊环、平焊环可以采用不同的资料，所以能节省不诱钢的用量、降低法兰本钱，提高运用性能。规范规定对焊环松套法兰的法兰型式均采用板式法兰，其公称压力适用范围为PN0.64.0 MPa ，公称通径为DN10600 mm。对焊环松套法兰的密封面型式仅有突面一种。平焊环松套法兰的制造较为简单，尤其适宜设备制造厂单件消费，防止单件、小批采购困难的优点。平焊环松套法兰的密封面型式有突面、凹凸面、榫槽面等多种密封面型式。 (7)法兰盖法兰

28、盖主要用于管道端部作封头用。为了与法兰匹配，根本上做到一种法兰就配一个法兰盖，由此确定法兰盖的压力等级和密封面型式、公称通径。但PN1.0、1.6 MPa公称通径为DN101200 ，PN2.5为DN10600 mm，比法兰的通径范围略小。 法兰盖的密封面型式：全平面、突面、凹凸面、榫槽面和环衔接面等五种。(8)不锈钢衬里法兰盖不锈钢衬里法兰盖系根据德国DIN，并参考日、美等国公司规范而制定的。 衬里法兰盖的密封面型式：突面、凸面、榫面等三种。(9)法兰的压力-温度表 法兰的压力一温度表，是指法兰在不同任务温度下所能接受的最大无冲击任务压力，是法兰选用的重要参数，尤其是对高温下运用的法兰。(1

29、0) 管法兰配套垫片规范管法兰衔接的主要失效方式是走漏。走漏与密封构外型式、被衔接件的刚性、密封件的性能、操作和安装等许多要素有关。垫片作为法兰衔接的主要元件，对密封起着重要作用。近年来国外工业兴隆国家出于石棉危害人体安康，相继对石棉制品加以制止或限制运用。随着引进安装的增多，出于与国际接轨的要求，我国对石棉制品运用的限制也越来越多。为此在本规范中，保管了石棉橡胶板和耐油石棉橡胶板以外，引入了橡胶垫片、合成纤维橡胶垫片和改性或填充聚四氟乙烯板垫片等无石棉垫片种类。聚四氟乙烯(PTFE)是含氟塑料中的最重要的种产品。聚四氟乙烯具有许多优越的性能，如极好的化学稳定性、良好的热性能(-200+260

30、)、电绝缘性、外表不粘性、自光滑性和耐大气老化性等，目前常用的聚四氟乙烯垫片的牌号为G-3510。2、HG 2061520635-97美洲体系 HG2061520635-97钢制管法兰美州体系部分是以美国ANSI B16.5、ANSI B1647(大直径法兰B系列)为法兰部分的编制根据垫片部分以ANSI B16.20和ISO 7483-91为编制根据，紧固件以ISO7005-1及SH 3404为M制紧固件的编制根据。ISO7483-91即为ISO 7005-1中的PN2.0-42.0MPa法兰配套的垫片规范。 HG美州体系法兰采用了ANSI B165全部法兰型式，包括平焊SO、对焊WN、螺纹(

31、Th)、承插(SW)、松套(LF但不包括对焊环)、法兰盖BL、整体IF，法兰管件。但在比力等级及公称直径范围作了调整。1密封面型式: 选用了突面、环衔接面、全平面、大凹凸面及大榫槽面。b删除了小凹凸面及小榫槽面(工程设计的管法兰从不采用)。c对焊环(松套法兰)仅保管突面，删除了环衔接面(内于国内尚不能制造该种环衔接面对焊环，且工程中运用极少，尚未发现采用场所)。d环衔接面仅用于WN、BL、IF、SW等整体性较好的法兰型式，而未引入Th、SO、LF等法兰型式。 e.全平面仅用于2.0MPa蒸汽的SO、Th、WN、IF相BL法兰。对于DN600 mm的法兰等效采用了ANSI B16.5，对DN65

32、0 mm的法兰等效采用ANSI B16.47中的B系列API1605。2公称压力范围“2.0 MPa(Class 150)，5.0 MPa(Class 300)，11.0 MPa(Class 600) ，15.0 MPa(Class 900)， 26.0 MPa(Class 1500) 和42.0MPa (Class 2500)。3公称直径范围： 15 -1500 mm 。四、 支 座设备支座用来支承设备分量和固定设备的位置。支座普通分为卧式设备支座、立式设备支座和球描画器支座。耳式支座 JB/T4712.3-20072021.2.1实施支承式支座 JB/T4712.4-2007立式支座 腿式

33、支座 JB/T4712.2-2007裙式支座支座 鞍式支座 JB/T4712.1-2007卧式支座 圈式支座支腿支座球描画器支座分为柱式、裙式、半埋式、高架式支座四种。 一、卧式设备支座1、卧式设备支座设计要领支座的数目 程度置于支座上的圆筒描画器，共受力形状和梁类似。从应力分析看，接受同样载且具有同样截面几何外形和尺寸的梁采用多个支承比采用两个支承优越，由于多支承在粱内产生的应力较小。所以，从实际上说卧式容器的支座数目越多越好。但在是实践上卧式容器应尽能够设计成双支座，这是由于当支点多于两个时，各支承平面的影响如容器简体的弯曲度和部分不圆度、支座的程度度、各支座根底下沉的不均匀性、容器不同部

34、位抗部分交形的相对刚性等等，均会影响支座反力的分市。因此采用多支座不仅表达不出实际上的优越论反而会呵斥容器受力不均匀程度的添加，结容器的运转平安带来不利的影响。关于支座的承重 支座设计时必需思索它能够接受的最大荷重。因此，对用于盛装气体或密度比水小的液体的卧式容器支座，由于进展水压实验的需求，应按支承装满水的容器来设计。关于支座型式的选择 在普通情况飞建议采用鞍式支座支承卧式容器。对于大直径薄壁容器、真空下操作的容器或需求两个以上支承的容器， 普通选用圈座。支腿只适用于轴向弯曲应力比由任务压力所引起的轴向应力小的小型容器，而且其支座处由于反作用力所引起的部分应力，应在允许的范围以内。 图4-1

35、鞍式支座JB/T4712.1-2007JB/T4712.1-2007主要修订内容添加了DN1000mm1400mm的150包角鞍座系列。适当加宽筋板尺寸b3,相应添加垫板宽度尺寸b4，以满足垫板起加强作用时的尺寸要求。用于接地的螺栓孔位置接近筋板边缘，以方便操作。鞍式支座规范适用范围：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构外型式和构造尺寸亦可参照本规范运用。鞍座设计条件：设计温度：200；地震设防烈度：8度II类场地；鞍式支座型式特征:按鞍座实践承载的大小分为轻型(A) 、重型(B)两种.a. 轻型鞍座120包角, 带垫板, DN10004000;b. 重

36、型鞍座按包角、制造方式及附带垫板情况分五种型号:BI-包角120、焊接制造、带垫板,DN1594000;BII-包角150、焊接制造、带垫板, DN10004000;BIII-包角120、焊接制造、不带垫板, DN159900;BIV-包角120、弯制、带垫板, DN159900;BV-包角120、弯制、不带垫板, DN159900;鞍座分固定式(F)和滑动式(S)两种安装方式。图4-2 鞍式支座型式选择：a.重型鞍座可满足卧式换热器、介质比重较大或L/D较大卧式容器的运用要求；轻型鞍座那么满足介质比重较小气体卧式容器的运用要求。但容器直径小于1米鞍座未设轻型构造，缘由容器直径太小其分量差别不

37、大。b.当容器直径小于1米时，分带垫板和不带垫板两种。当容器直径小时，有些容器的壁厚裕量较大，可不带垫板；但有些容器壁厚裕量较小或筒体材质与鞍座材质差别较大或容器需热处置等，此时须加垫板；当容器直径大时，普通壁厚裕量较小，需加设垫板，以改善支座处受力情况。c.容器因温度变化，固定侧应采用固定鞍座；滑动侧采用滑动鞍座。固定鞍座普通设在接纳较多的一侧。采用三个鞍座时，中间鞍座宜选固定鞍座，两侧鞍座可选滑动鞍座。d.假设容器壳体有热处置要求时，鞍座垫板应在热处置前焊接在器壁上。鞍式支座构造尺寸：1鞍座包角添加鞍座包角可以降低鞍座边角处产生的较高应力值。添加=150系列，对于大直径薄壁容器，假设运用1

38、20包角鞍座，会在鞍座边角处产生的较高应力值，故添加=150系列。可按容器圆筒强度的需求确定选用120包角或150包角的鞍座。 2鞍座筋板上设置了两个螺栓孔接地之用。3垫板构造。为改善容器的受力情况，将垫板四角倒圆；并在垫板中心开一通气孔，以利于焊接或热处置时气体的排放；为使垫板按实践需求设置或与容器等厚，规范中垫板厚度允许改动。鞍式资料： 鞍式资料为Q235A.也可用其他资料。垫板资料普通应与容器筒体资料一样。当鞍式设计温度-20时，应根据实践设计条件，如有必要设计者可以对腹板等资料提出附加低温检验要求，或选用其他适宜的资料。垫板选用： DN900mm容器，重型鞍座分为带垫板和不带垫板两种，

39、符合以下情况之一,必需设置垫板: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(5-9 )大于规定值时；c.容器圆筒壳体有热处置要求;d.容器圆筒与鞍座间温差大于200时;e.当容器圆筒资料与鞍座资料不具有一样或相近化学成分和性能目的时；安装位置：鞍座应尽能够接近封头，即A应小于或等于Da/4且不宜大于0.2L。当需求时，A最大不得大于0.25L。根底垫板： 当容器根底是钢筋混凝土时，滑动鞍座底板下面必需安装根底垫板。根底垫板必需坚持平整光滑，垫板尺寸参照附录C确定。根底垫板由设计者在设计图样上规定其供货关系。滑动鞍座螺栓孔长度L：当容器操作壁温与安装环境温度有较大差别时

40、，滑动鞍座螺栓孔长度L根据容器圆筒金属温度和鞍座间距按附录A核算螺栓孔长度L。鞍座螺栓孔应根据其不同膨胀方式按图11要求进展安装。图4-3图4-4鞍座设计计算：1鞍座受力分析：a.垂直静载荷： 垂直静载荷由容器自重和其内部介质分量引起，产生压应力；b.静载荷在弧形承压面上所产生的程度推力，产生程度拉应力； c.由于容器膨胀或收缩，底板上产生的摩擦力，在鞍座底部横断面上产生弯曲应力； d.风载荷：由于鞍座普通较低，实践计算阐明在鞍座上产生的弯曲应力是很低的，可忽略不计。e.地震载荷：在鞍座底部横断面上产生弯曲应力； 2在计算鞍座的允许载荷时，不但要思索荷载所产生的程度拉应力，还要思索垂直静荷载产

41、生的压应力以及摩擦力、地震力等作用弯矩产生的弯曲应力。在JB/T4712.1-2005中，除了按程度拉应力确定鞍座腹板厚度外，还按垂直静荷载以及摩擦力作用弯矩组合载荷计算鞍座的允许载荷。鞍座允许载荷Q计算中未思索地震工况，由于规范中思索地震设防烈度8度，地震系数K=0.，小于摩擦力工况中钢对钢摩擦系数f=0.3。故摩擦力工况是最危险的组合工况。3当鞍座高度添加时，鞍座允许载荷Q随之降低，其值可按附录B确定。图4-5二、立式设备支座1、腿式支座JB/T4712.2-2007JB/T4712.2-2007主要修订内容：1.添加了H型钢腿式支座系列，支腿最大支承高度由原1200 mm扩展到2000

42、mm，容器总高由原5000 mm扩展到8000 mm；2.各腿式支座系列参数表中的“容器最大总高Hmax改为“壳体最大切线距Lmax;3.添加了支腿计算方法和例题附录A。腿式支座规范适用范围：适用于安装在刚性根底，且符合以下条件的容器：a.公称直径DN4001600mm；b.圆筒长度L与公称直径DN之比L/DN5;c.容器总高度H1：角钢与钢管支柱5000 mm；H型钢支柱5000 mm；不适用于经过管线直接与产生脉动载荷的机器设备刚性衔接的容器，而应选用裙座等支承型式。 腿式支座设计条件：a.设计温度：t200；b.设计根本风压值：q0=800Pa，地面粗造度为A类；c.设计地震设防烈度：8

43、度II类场地土，设计根本地震加速度0.2g。 当容器支腿设计条件与上不符时，可参考附录A的计算方法，经过校核参考运用本规范。腿式支座型式：型 式支座号适用公称直径mm结 构 特 征资料A17DN4001600角钢支柱，带垫板Q235-AAN17角钢支柱，不带垫板Q235-AB15钢管支柱，带垫板20BN15钢管支柱，不带垫板20C110H型钢支柱，带垫板Q235-ACN110H型钢支柱，不带垫板Q235-AA、AN型支座具有易与容器圆筒相吻合、焊接安装较为容易的优点；B、BN型支座具有在一切方向上都具有一样截面系数，具有较高抗压失稳才干的优点。规范思索了支腿与圆筒衔接处部分应力问题,故分为带垫

44、板和不带垫板。腿式支座布置：支腿数量普通应采用三个或四个均布。图4-5 腿式支座布置图4-6 腿式支座垫板选用：符合以下情况之一,应设置垫板。a.用合金制的容器壳体;b.容器壳体有热处置要求;c.与支腿衔接处的圆筒有效厚度小于JB/T4712.2-2007表5给出的最小厚度;垫板厚度普通与容器壳体相等，也可根据需求确定。.腿式支座设计计算：支座衔接处部分应力计算复杂,为了方便选用小于JB/T4712.2-2007表5给出的最小厚度,规范中采用比吉拉德法,计算了圆筒的部分应力,得出不同直径,不同资料,不需求设置垫板的圆筒有效厚度的最小值.凡圆筒的有效厚度小于JB/T4712.2-2007表5给出

45、的最小厚度,即需求设置垫板。耳式支座JB/T4712.3-2007耳式支座又称悬挂式支座，普通由两块筋板及一块底版焊接而成。耳座的优点是简单，轻便；缺陷是对器壁易产生较大的部分应力。JB/T4712.3-2007主要修订内容：1添加了加长壁耳式支座系列C型，并带盖板；对C-3型以上支座采用双螺栓与根底衔接；2添加了16MnR、0Cr19Ni9、和Cr-Mo钢支座系列，并给出了其允许载荷；3给出了设备筒体的许用应力在110MPa、130MPa、150MPa、170MPa时，支座处壳体的允许弯矩；4对A、B支座，在两筋板间距b2230mm时，添加了盖板构造。耳式支座适用范围：适用于公称直径不大于4

46、000mm的立式圆筒描画器。耳式支座型式：型 式支座号适用公称直径mm结 构 特 征资料A153002600短臂，带垫板，无盖板I-Q235-AII-16MnRIII-0Cr19Ni9IV-15CrMoR6815004000短臂，带垫板，有盖板B153002600长臂，带垫板，无盖板6815004000长臂，带垫板，有盖板C133001400加长臂，带垫板，无盖板4810004000加长臂，带垫板，有盖板B、C型用于带保温的立式设备。图4-7 耳式支座垫板选用：耳式支座通常应设置垫板，当DN900mm时，可不设置垫板但必需满足以下条件：1容器壳体的有效厚度大于3mm；2容器壳体资料与支座资料具

47、有一样或相近的化学成分和力学性能。对低温容器的支座，普通要加垫板。对于不锈钢制设备，当用碳钢制造支座时，为防止器壁与支座在焊接的过程中，不锈钢中合金元素的流失，也需在支座与筒衔接处加垫板。JB/T4712.3-2007特点：1思索支座弯矩对容器圆筒所产生的部分应力，防止筒体由于部分应力过大有能够引起失效。部分径向弯矩包括设备自重、程度载荷风载荷或地震载荷及偏心载荷所产生的弯矩。2提出了支座的制造要求，以保证支座的制造质量。假设容器壳体有热处置要求时，支座垫板应在热处置前焊接在器壁上。3改良了垫板构造。为改善容器的受力情况，JB/T4712.3-2007将垫板四角倒圆；并在垫板中心开一通气孔，以

48、利于焊接或热处置时气体的排放。耳式支座设计计算：支座处容器圆筒内存在以下几种应力：1内压引起的一次总体薄膜应力Pm；2支座弯矩引起的一次部分薄膜应力Pl；3支座弯矩引起的一次弯曲应力Pb；根据应力分析的方法按照以下原那么计算： PmPm+Pl1.5Pm+Pl+Pb1.5至于组合应力，按照第三强度实际进展计算。普通情况下，应校核支座处圆筒所受的支座弯矩ML，使MLML；对衬里容器，MLML/1.5，目的是为了防止过大的部分应力呵斥衬里层的破坏。假设容器壳体有热处置要求时，支座垫板应在热处置前焊接在器壁上。耳式支座选用方法：计算一个支座的实践负荷Q KN图4-7 耳式支座受力图式中：m0-设备总质

49、量包括壳体及其附件，内部介质及保温层的质量，Kg;g-重力加速度;Ge-偏心载荷；K-不均匀系数，n=3时，K =1，n 3时，K=0.83 ; n 支座数量；P-程度力，P=maxPe+0.25 Pw, Pw当容器高径比不大于5，且总高度H0不大于10m时，Pe、Pw可按下式计算，超出此范围的容器本规范不引荐运用耳座。Pe(程度地震力)= am0g a-地震系数，对7，8，9度地震分别取0.08(0.12)、0.160.24、0.32。 Pw(程度风载荷)=1.2fi1q0D0H0 D0-容器外径，有保温层时取保温层外径；fi -风压高度变化系数；设备质心所在高度10 m，fi1；15 m，

50、fi1.14；20 m，fi1.25q0-10米高度处的根本风压值, N/m2；H0-容器总高度；h-程度力作用点至底板间隔 ；Se-偏心距；D-支座安装尺寸螺栓分布圆直径。 按，选取相应的支座。校核，假设不符合那么应选取大一号的支座或添加支座数量。 由于支反力Q对容器器壁作用一外力矩M，M=Ql2-s1/103；支座处的器壁内在此力矩作用下产生弯矩和弯曲应力，为了使支座处器壁内附加弯曲应力和由介质压力引起的薄膜应力之和不超越许用值，对于不同DN，不同的筒体，在不同内压下，均有其允许接受的最大支座外力矩值“由容器筒体限定的、支座的许用外力矩。因此，值既和筒体的DN，材质及所接受的内压有关，也和

51、支座的型号有关。3、支承式支座JB/T4712.4-2007JB/T4712.4-2007主要修订内容：1分别给出了许用应力在110MPa、130MPa、150MPa、170MPa时的由封头限定的B型支座的允许载荷F值；2将B型支座垫板上的通气孔确定为垫板的中心位置，并在底板的中心处增开一个8的通气孔； 3B型支座的地脚螺栓孔改为周向布置。支承式支座适用范围：a. 公称直径DN8004000mm；b. 圆筒长度L与公称直径DN之比L/DN5;c. 容器总高度H010m。支承式支座多用于安装在距地坪或根底面较近的具有椭圆形或碟形封头立式容器， 支座数量普通应采用三个或四个均布。 支承式支座型式分

52、类：型 式支 座 号适 用 公 称 直 径mm结 构 特 征A16DN8003000钢板焊制，带垫板B18DN8004000钢控制造，带垫板1支座的垫板厚度普通与封头厚度相等，也可根据实践需求确定；2B型支座的高度可以改动，但应不大于规定的支座高度上限值。JB/T4712.4-2007特点：1思索了B型支承式对封头产生的部分应力，防止封头由于支座垂直反作用力能够引起的失效。对于A 型支座，严厉规定了垫板尺寸，以改善部分应力。2在支座选用时，应思索偏心载荷、风载荷或地震载荷对支座所引起的附加载荷。3提出了支座的制造要求，以保证支座的制造质量。4垫板构造及尺寸 A型支座采用四角倒圆及开通气孔的矩形

53、垫板构造，其尺寸由构造决议；B型支座垫板直径由下式确定：1.25d3/d21.5，并应在垫板上方便的部位开设排气孔开设排气孔目的是利于焊接或热处置时气体的排放。支承式支座的资料：1垫板的资料普通与容器封头的资料一样；2支座底板的资料为Q235-A;3A型支座筋板资料为Q235-A；B型支座钢管资料为10号钢；4根据需求也可以选用其他支座资料，此时应按规范规定在设备图纸中注明。支承式支座设计计算：a. 支座处容器圆筒内存在以下几种应力：1内压引起的一次总体薄膜应力Pm；2支座垂直载荷引起的一次部分薄膜应力Pl；3垂直载荷引起的一次弯曲应力Pb；根据应力分析的方法，对这些应力的组合按照第三强度实际

54、进展计算：PmPm+Pl1.5Pm+Pl+Pb1.5b.对于B型支座，应校核由容器封头限定的允许垂直载荷，即要求QF；但对于衬里容器，要求QF/1.5。目的为了防止过大的部分应力呵斥衬里层的破坏。给出了许用应力在110MPa、130MPa、150MPa、170MPa时的由封头限定的B型支座的允许载荷F值； c.支承式支座用于带夹套容器时，如夹套不能接受整体分量，应将支座焊于内筒的下封头上。支承式支座选用方法：计算一个支座的实践负荷Q KN按，选取相应的支座。3对于B型支座，校核；但对于衬里容器，那么要求/1.5；对于具有矩形垫板的A型支座来说，由于对支反力计算尚无合理的计算方法，暂不进展这项校

55、核计算。式中：m0-设备总质量包括壳体及其附件，内部介质及保温层的质量，Kg;g-重力加速度;Ge-偏心载荷；K-不均匀系数，n=3时，K =1，n 3时，K=0.83 ; n 支座数量；P-程度力，P=maxPe+0.25 Pw, Pw当容器高径比不大于5，且总高度H0不大于10m时，Pe、Pw可按下式计算，超出此范围的容器本规范不引荐运用耳座。Pe(程度地震力)= am0g a-地震系数，对7，8，9度地震分别取0.08(0.12)、0.160.24、0.32。 Pw(程度风载荷)=1.2fi1q0D0H0 D0-容器外径，有保温层时取保温层外径；fi -风压高度变化系数；设备质心所在高度

56、10 m，fi1；15 m，fi1.14；20 m，fi1.25q0-10米高度处的根本风压值, N/m2；H0-容器总高度；h-程度力作用点至底板间隔 ；Se-偏心距；D-支座安装尺寸螺栓分布圆直径。 4、裙式支座JB/T4710-2005裙式支座适用于高大型或重型立式容器的支承。裙式支座型式裙座有圆筒形和圆锥形两种方式，通常采用圆筒型裙座。圆锥形裙座普通用于以下情况：1塔径D1000，且H/D30或D1000，且H/D25；2根本风压q0.5KN/m2或地震烈度8度时。圆锥形裙座的半锥角15。裙座开孔1) 排气孔裙座顶部须开设80100的排气孔，以排放能够聚结在裙座与封头死区的有害气体。

57、对于有人孔的矮裙座或者顶部在封头拼接焊缝处开有缺口的可以不开设排气孔。2) 排液孔 裙座底部须开设80100的排液孔，普通孔径50，中心高50mm的长圆孔。3) 人孔 裙座上必需开设人孔，以方便检修；人孔普通为圆形，当截面减弱遭到限制或为方便装配塔底附件如接纳等，可开长圆孔。4) 引出管通道孔 思索到管子热膨胀，在支承筋与引出管之间应保管一定间隙。裙座与塔体封头衔接 裙座直接焊接在塔底封头上，可采用对接焊缝或搭接焊缝。在没有风载荷或地震载荷时，对接焊缝接受容器分量产生的紧缩载荷，搭接焊缝那么接受剪切载荷。相比而言，搭接焊缝受力情况较差，在一些小塔或受力较小的情况下采用。裙座壳体过渡段 塔壳设计

58、温度低于-20或高于250时，裙座壳顶部分的资料应与塔下封头资料一样，裙座壳体过渡段长度取4倍保温层厚度，但不小于500mm；对奥氏不锈钢塔，其裙座壳体过渡段高度不小于300mm，资料同底封头。裙座维护层当塔内或周围容器内有易燃、易爆介质时，一旦发生火灾，裙式支座型式会因温度升高而丧失强度，故裙座应设防火层。当裙座D1500mm时，仅外面敷设防火层；当裙座D1500mm时，两侧均敷设50 mm石棉水泥层。当塔内操作温度很高，塔体与裙座的温度差引起不均匀热膨胀，会使裙座与塔底封头衔接焊缝受力情况恶化，此时须对裙座加以保温。5、圈座在以下情况下可采用圈座：因本身分量而能够呵斥严重挠曲的薄壁容器；多

59、于两个支承的长容器。除常温常压下操作的容器外，假设采用圈座时那么至少应有一个圈座是滑动支承的。6、 球描画器支座由于球描画器都设置在室外，会遭到各种自然环境(如风载荷、地震载荷及环境温度变化的影响，而且球描画器的分量较大，外形又呈圆球状，因此支座的构造具有多种球描画器的支座构造。但总括起来可分为柱式支承和裙式支承两大类。其中柱式支承又可分为赤道正切柱式支承、V型柱式支承和三柱会一型柱式文承等三种主要类型。裙式支座那么包括圆筒形裙式文座、锥形支承、钢筋混凝土延续根底支承、半埋式支承、锥底支承等多种。在上述各种构外型式的球描画器支座中，以赤道正切柱式支承用得最为普遍。赤道正切柱式支承这种支承的构造

60、特点是由多根圆柱状的支柱，在球壳的赤道带部位等间隔 分布，支柱上端加工成与球壳相切或近似相切的外形与球壳焊在一同。为保证球壳的稳定性，必要时在支柱之间加设衔接拉杆。这种支座的优点是受力均匀，弹性好，安装方便，施工简单，易于调整，现场操作和检修也较方便。它的主要缺乏是重心高，稳定性较差。 赤道正切柱式支承的构造设计应留意以下三点： 1对于储存易燃、易爆及液化石油气物料的球罐，每个支柱应设置易熔塞排气口及防火隔热层； 2对需进展现场整体热处置的球描画器，因热处置时球壳受热膨胀，将引起支柱挪动，因此要求支柱与根底之间应有相应的挪动措施； 3当需求设置拉杆以添加赤道正切柱式支座的稳定性时，拉杆应采用可