1、會(huì)計(jì)學(xué)1壓力容器零部件壓力容器零部件1-1-被聯(lián)接件（法蘭）；被聯(lián)接件（法蘭）；2-2-密封元件（墊片）；密封元件（墊片）；3-3-聯(lián)接件（螺栓、螺母）聯(lián)接件（螺栓、螺母） 法蘭密封失效很少是聯(lián)接件或被聯(lián)法蘭密封失效很少是聯(lián)接件或被聯(lián)接件強(qiáng)度破壞，多因密封不好而泄接件強(qiáng)度破壞，多因密封不好而泄漏。故法蘭聯(lián)接設(shè)計(jì)主要解決的問漏。故法蘭聯(lián)接設(shè)計(jì)主要解決的問題是題是防止介質(zhì)泄漏防止介質(zhì)泄漏。 l流體密封的基本原理：流體密封的基本原理：在聯(lián)接口處增加流體流動(dòng)的阻力。當(dāng)在聯(lián)接口處增加流體流動(dòng)的阻力。當(dāng)壓力介質(zhì)通過密封口的阻力降大于密封口兩側(cè)的介質(zhì)壓力差壓力介質(zhì)通過密封口的阻力降大于密封口兩側(cè)的介質(zhì)壓力差

2、時(shí)，介質(zhì)就被密封住了。時(shí)，介質(zhì)就被密封住了。l密封口泄漏途徑：密封口泄漏途徑：一是墊片滲漏，二是壓緊面泄漏。墊片材一是墊片滲漏，二是壓緊面泄漏。墊片材料本身存在著大量的毛細(xì)管，滲漏是難免的；壓緊面泄漏是料本身存在著大量的毛細(xì)管，滲漏是難免的；壓緊面泄漏是密封失效的主要形式。密封失效的主要形式。第1頁/共52頁l預(yù)緊密封比壓：預(yù)緊密封比壓：形成初始密封條件時(shí)在墊片單位面積上受到形成初始密封條件時(shí)在墊片單位面積上受到的壓緊力。的壓緊力。l工作密封比壓工作密封比壓：工作狀態(tài)下維持密封結(jié)構(gòu)不泄漏而作用在墊：工作狀態(tài)下維持密封結(jié)構(gòu)不泄漏而作用在墊片單位面積上的殘余壓緊力。片單位面積上的殘余壓緊力。第2頁

3、/共52頁l 按法蘭接觸面分類按法蘭接觸面分類1.1.窄面法蘭窄面法蘭：法蘭與墊片的整個(gè)接觸面積都位于螺栓孔包：法蘭與墊片的整個(gè)接觸面積都位于螺栓孔包圍的圓周范圍內(nèi)。圍的圓周范圍內(nèi)。2.2.寬面法蘭寬面法蘭：法蘭與墊片接觸面積位于法蘭螺栓中心圓的：法蘭與墊片接觸面積位于法蘭螺栓中心圓的內(nèi)外兩側(cè)。內(nèi)外兩側(cè)。第3頁/共52頁l 按法蘭與設(shè)備或管道的聯(lián)接方式分類按法蘭與設(shè)備或管道的聯(lián)接方式分類 1.1.整體法蘭整體法蘭l 平焊法蘭：平焊法蘭：剛性較差，受力后法蘭盤的矩形斷面發(fā)生微小轉(zhuǎn)剛性較差，受力后法蘭盤的矩形斷面發(fā)生微小轉(zhuǎn)動(dòng)，與法蘭相聯(lián)的筒壁隨著發(fā)生彎曲變形動(dòng)，與法蘭相聯(lián)的筒壁隨著發(fā)生彎曲變形。

4、l 對焊法蘭：對焊法蘭：提高了剛性；由于頸的根部厚度比器壁厚，降低提高了剛性；由于頸的根部厚度比器壁厚，降低了的彎曲應(yīng)力；法蘭與筒體對接焊縫強(qiáng)度好。了的彎曲應(yīng)力；法蘭與筒體對接焊縫強(qiáng)度好。 第4頁/共52頁l 按法蘭與設(shè)備或管道的聯(lián)接方式分類按法蘭與設(shè)備或管道的聯(lián)接方式分類 2.2.活套法蘭活套法蘭 l法蘭不需焊接，法蘭盤可以采用與設(shè)備或管道不同的材料制造。法蘭不需焊接，法蘭盤可以采用與設(shè)備或管道不同的材料制造。法蘭受力后不會(huì)對筒體或管道產(chǎn)生附加的彎曲應(yīng)力，一般只適用法蘭受力后不會(huì)對筒體或管道產(chǎn)生附加的彎曲應(yīng)力，一般只適用于壓力較低場合。于壓力較低場合。 第5頁/共52頁l 按法蘭與設(shè)備或管道

5、的聯(lián)接方式分類按法蘭與設(shè)備或管道的聯(lián)接方式分類 3. 螺紋法蘭螺紋法蘭l法蘭與管壁通過螺紋進(jìn)行聯(lián)接。法蘭對管壁產(chǎn)生的附法蘭與管壁通過螺紋進(jìn)行聯(lián)接。法蘭對管壁產(chǎn)生的附加應(yīng)力較小，螺紋法蘭多用于高壓管道上。加應(yīng)力較小，螺紋法蘭多用于高壓管道上。方形法蘭方形法蘭有利于把管子排列緊湊。有利于把管子排列緊湊。橢圓形法蘭橢圓形法蘭通常用于閥門和小直徑的高壓管上。通常用于閥門和小直徑的高壓管上。 第6頁/共52頁l1.1.螺栓預(yù)緊力螺栓預(yù)緊力影響密封的一個(gè)重要因素：預(yù)緊力必須使墊片壓緊并實(shí)現(xiàn)影響密封的一個(gè)重要因素：預(yù)緊力必須使墊片壓緊并實(shí)現(xiàn)初始密封條件；預(yù)緊力過大會(huì)使墊片被壓壞或擠出。提高初始密封條件；預(yù)緊

6、力過大會(huì)使墊片被壓壞或擠出。提高螺栓預(yù)緊力可增加墊片的密封能力。螺栓預(yù)緊力可增加墊片的密封能力。 當(dāng)密封所需要的預(yù)緊力一定時(shí)，采取減小螺栓直徑，增加當(dāng)密封所需要的預(yù)緊力一定時(shí)，采取減小螺栓直徑，增加螺栓個(gè)數(shù)的辦法對密封是有利的。螺栓個(gè)數(shù)的辦法對密封是有利的。 第7頁/共52頁l2.2.壓緊面壓緊面( (密封面密封面) ) 平面型壓緊面（平面型壓緊面（a、b）l壓緊面表面為光滑平面，或有數(shù)條三角形斷面溝槽。壓緊面表面為光滑平面，或有數(shù)條三角形斷面溝槽。l優(yōu)點(diǎn)：壓緊面結(jié)構(gòu)簡單，加工方便。優(yōu)點(diǎn)：壓緊面結(jié)構(gòu)簡單，加工方便。l缺點(diǎn)：壓緊面墊片接觸面積較大，預(yù)緊時(shí)，墊片容易往兩邊擠，缺點(diǎn)：壓緊面墊片接觸面

7、積較大，預(yù)緊時(shí)，墊片容易往兩邊擠，不易壓緊，密封性能較差。不易壓緊，密封性能較差。當(dāng)介質(zhì)有毒或易燃易爆時(shí)，不得采用當(dāng)介質(zhì)有毒或易燃易爆時(shí)，不得采用。第8頁/共52頁l2.2.壓緊面壓緊面( (密封面密封面) ) 凹凸型壓緊面（凹凸型壓緊面（c）l壓緊面是由一個(gè)凸面和一個(gè)凹面相配合組成，在凹面上放置墊片壓緊面是由一個(gè)凸面和一個(gè)凹面相配合組成，在凹面上放置墊片。優(yōu)點(diǎn)是便于對中，能防止墊片被擠出，故適用于壓力較高的場。優(yōu)點(diǎn)是便于對中，能防止墊片被擠出，故適用于壓力較高的場合。合。 榫槽型壓緊面（榫槽型壓緊面（d）l壓緊面由一個(gè)榫和一個(gè)槽組成，墊片置于槽中，不會(huì)被擠流動(dòng)。壓緊面由一個(gè)榫和一個(gè)槽組成，墊

8、片置于槽中，不會(huì)被擠流動(dòng)。墊片可以較窄，壓緊墊片所需的螺栓力較小。缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)與制造墊片可以較窄，壓緊墊片所需的螺栓力較小。缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)與制造比較復(fù)雜，更換擠在槽中的墊片困難，榫面部分容易損壞。適于比較復(fù)雜，更換擠在槽中的墊片困難，榫面部分容易損壞。適于易燃、易爆、有毒的介質(zhì)以及較高壓力的場合。易燃、易爆、有毒的介質(zhì)以及較高壓力的場合。 第9頁/共52頁l2.2.壓緊面壓緊面( (密封面密封面) ) 錐形壓緊面（左圖）錐形壓緊面（左圖）l錐形壓緊面是和球面金屬墊片（稱透鏡墊片）配合而成錐角錐形壓緊面是和球面金屬墊片（稱透鏡墊片）配合而成錐角20200 0。通常用于高壓管件密封。缺點(diǎn)是需要的尺寸精度

9、和表面光潔度。通常用于高壓管件密封。缺點(diǎn)是需要的尺寸精度和表面光潔度高，直徑大時(shí)加工困難。高，直徑大時(shí)加工困難。 梯形槽壓緊面（右圖）梯形槽壓緊面（右圖）l利用槽的內(nèi)外錐面與墊片接觸而形成密封的，槽底不起密封作用利用槽的內(nèi)外錐面與墊片接觸而形成密封的，槽底不起密封作用。壓緊面一般與槽的中心線呈。壓緊面一般與槽的中心線呈23230 0，與橢圓形或八角形截面的金，與橢圓形或八角形截面的金屬墊圈配合。密封可靠，加工比透鏡墊容易。屬墊圈配合。密封可靠，加工比透鏡墊容易。用于高壓容器和高用于高壓容器和高壓管道。壓管道。第10頁/共52頁l3.3.墊片性能墊片性能密封的必要條件：密封的必要條件：適當(dāng)?shù)膲|片

10、變形和回彈能力。墊片的變形和回適當(dāng)?shù)膲|片變形和回彈能力。墊片的變形和回彈能力與墊片的材料和結(jié)構(gòu)有關(guān)。彈能力與墊片的材料和結(jié)構(gòu)有關(guān)。 l墊片材料：墊片材料：良好的變形性能和回彈能力；一定的機(jī)械強(qiáng)度和適當(dāng)良好的變形性能和回彈能力；一定的機(jī)械強(qiáng)度和適當(dāng)?shù)娜彳浶?；工作溫度下不易變質(zhì)硬化或軟化。的柔軟性；工作溫度下不易變質(zhì)硬化或軟化。l非金屬墊片材料：非金屬墊片材料：石棉板、橡膠板、石棉石棉板、橡膠板、石棉膠板及合成樹脂。膠板及合成樹脂。l金屬非金屬混合制墊片：金屬非金屬混合制墊片：金屬包墊片及纏繞墊片等。金屬包墊片及纏繞墊片等。l金屬墊片材料：金屬墊片材料：不要求強(qiáng)度高，而是要求軟韌。常用的是軟鋁、不

11、要求強(qiáng)度高，而是要求軟韌。常用的是軟鋁、銅、鐵銅、鐵( (軟鋼軟鋼) )、蒙耐爾合金鋼和、蒙耐爾合金鋼和18188 8不銹鋼等。不銹鋼等。第11頁/共52頁l4.4.法蘭剛度法蘭剛度法蘭剛度不足而產(chǎn)生過大的翹曲變形往往是導(dǎo)致密封失效法蘭剛度不足而產(chǎn)生過大的翹曲變形往往是導(dǎo)致密封失效的原因。的原因。提高法蘭剛度的措施：提高法蘭剛度的措施：l增加法蘭的厚度增加法蘭的厚度、減小螺栓力作用的力臂減小螺栓力作用的力臂(即縮小螺栓中心圓直即縮小螺栓中心圓直徑徑)和和增大法蘭盤外徑增大法蘭盤外徑；l對于帶長頸的整體和活套法蘭，增大長頸部分的尺寸，將能顯著對于帶長頸的整體和活套法蘭，增大長頸部分的尺寸，將能顯

12、著提高法蘭抗彎變形能力。提高法蘭抗彎變形能力。 第12頁/共52頁l5. 操作條件操作條件操作條件即壓力、溫度和介質(zhì)的物理、化學(xué)性質(zhì)。操作條件即壓力、溫度和介質(zhì)的物理、化學(xué)性質(zhì)。溫度對密封性能的影響：溫度對密封性能的影響：l 高溫介質(zhì)粘度小，滲透性大，容易泄漏；高溫介質(zhì)粘度小，滲透性大，容易泄漏；l介質(zhì)在高溫下對墊片和法蘭的溶解與腐蝕作用將加劇介質(zhì)在高溫下對墊片和法蘭的溶解與腐蝕作用將加劇，增加了產(chǎn)生泄漏的因素；，增加了產(chǎn)生泄漏的因素；l 在高溫下，法蘭、螺栓、墊片可能發(fā)生蠕變，致使在高溫下，法蘭、螺栓、墊片可能發(fā)生蠕變，致使壓緊面松弛，密封比壓下降；壓緊面松弛，密封比壓下降；l 非金屬墊片在

13、高溫下將加速老化或變質(zhì)，甚至被燒非金屬墊片在高溫下將加速老化或變質(zhì)，甚至被燒毀；毀；l 在高溫作用下，由于密封組合件各部分的溫度不同在高溫作用下，由于密封組合件各部分的溫度不同，發(fā)生熱膨脹不均勻，增加了泄漏的可能；如果當(dāng)溫度，發(fā)生熱膨脹不均勻，增加了泄漏的可能；如果當(dāng)溫度和壓力聯(lián)合作用時(shí)，又有反復(fù)的激烈變化，則密封墊片和壓力聯(lián)合作用時(shí)，又有反復(fù)的激烈變化，則密封墊片會(huì)發(fā)生會(huì)發(fā)生“疲勞疲勞”，使密封完全失效。，使密封完全失效。第13頁/共52頁l1.1.壓力容器法蘭標(biāo)準(zhǔn)壓力容器法蘭標(biāo)準(zhǔn) 平焊法蘭平焊法蘭 l平焊法蘭分成甲型平焊法蘭（平焊法蘭分成甲型平焊法蘭（JBJBT4701-2000T4701

14、-2000）與乙型平焊法蘭）與乙型平焊法蘭（JBJBT4702-2000T4702-2000），區(qū)別是乙型法蘭有一個(gè)壁厚不小于），區(qū)別是乙型法蘭有一個(gè)壁厚不小于16mm16mm的的圓筒形短節(jié)，其剛性比甲型平焊法蘭好。甲型的焊縫開圓筒形短節(jié)，其剛性比甲型平焊法蘭好。甲型的焊縫開V V型坡口，型坡口，乙型的焊縫開乙型的焊縫開U U型坡口。型坡口。 對焊法蘭（對焊法蘭（JBJBT4703T470320002000）l將乙型平焊法蘭中的短節(jié)，換成一個(gè)根部加厚的將乙型平焊法蘭中的短節(jié)，換成一個(gè)根部加厚的“頸頸”，使法蘭，使法蘭的整體強(qiáng)度和剛度更大。的整體強(qiáng)度和剛度更大。 第14頁/共52頁l2.2.壓力

15、容器法蘭的尺寸壓力容器法蘭的尺寸 法蘭尺寸的基本參數(shù)法蘭尺寸的基本參數(shù)l 法蘭的公稱直徑法蘭的公稱直徑DNDN。指的是與法蘭相配筒體指的是與法蘭相配筒體或封頭的公稱直徑?；蚍忸^的公稱直徑。l 法蘭公稱壓力法蘭公稱壓力PNPN。在在規(guī)定設(shè)計(jì)條件下，確定規(guī)定設(shè)計(jì)條件下，確定法蘭結(jié)構(gòu)尺寸時(shí)采用的法蘭結(jié)構(gòu)尺寸時(shí)采用的設(shè)計(jì)壓力。分設(shè)計(jì)壓力。分0.250.25、0.60.6、1.01.0、1.61.6、2.52.5、4.04.0和和6.4MPa6.4MPa7 7個(gè)等級。個(gè)等級。第15頁/共52頁l2.2.壓力容器法蘭的尺寸壓力容器法蘭的尺寸 確定法蘭尺寸的計(jì)算基礎(chǔ)及選用確定法蘭尺寸的計(jì)算基礎(chǔ)及選用l法蘭系

16、列表中的法蘭尺寸：規(guī)定法蘭系列表中的法蘭尺寸：規(guī)定設(shè)計(jì)溫度是設(shè)計(jì)溫度是200200、規(guī)定法蘭材料是規(guī)定法蘭材料是16MnR16MnR或或16Mn16Mn鍛件鍛件，根據(jù)不同型式的，根據(jù)不同型式的法蘭，規(guī)定了墊片的形式、材質(zhì)、尺寸和螺柱材料的法蘭，規(guī)定了墊片的形式、材質(zhì)、尺寸和螺柱材料的基礎(chǔ)上，按照不同的容器直徑和設(shè)計(jì)壓力，通過多種基礎(chǔ)上，按照不同的容器直徑和設(shè)計(jì)壓力，通過多種方案的比較計(jì)算和尺寸圓整得到的。方案的比較計(jì)算和尺寸圓整得到的。l從法蘭尺寸系列表來觀察，從法蘭尺寸系列表來觀察，法蘭的尺寸是由法蘭的公法蘭的尺寸是由法蘭的公稱壓力和公稱直徑唯一確定的稱壓力和公稱直徑唯一確定的。在選用法蘭時(shí)

17、，只需。在選用法蘭時(shí)，只需知道法蘭的公稱壓力和公稱直徑即可，不管實(shí)際使用知道法蘭的公稱壓力和公稱直徑即可，不管實(shí)際使用的法蘭材料是不是的法蘭材料是不是16MnR16MnR，也不用管法蘭的使用溫度，也不用管法蘭的使用溫度是不是是不是200200，只要法蘭的公稱壓力和公稱直徑一定，只要法蘭的公稱壓力和公稱直徑一定，法蘭的類型一定，法蘭的尺寸就是一定的。，法蘭的類型一定，法蘭的尺寸就是一定的。第16頁/共52頁l3.3.壓力容器法蘭的最大允許工作壓力壓力容器法蘭的最大允許工作壓力法蘭標(biāo)準(zhǔn)中又附有兩張標(biāo)明法蘭最大允許工作壓力的表（見法蘭標(biāo)準(zhǔn)中又附有兩張標(biāo)明法蘭最大允許工作壓力的表（見教材教材P453P

18、453455455）容器法蘭標(biāo)準(zhǔn)中的法蘭尺寸是根據(jù)特定條件確定的，可是在）容器法蘭標(biāo)準(zhǔn)中的法蘭尺寸是根據(jù)特定條件確定的，可是在法蘭尺寸系列表中法蘭尺寸又是由法蘭尺寸系列表中法蘭尺寸又是由PNPN與與DNDN唯一確定的。唯一確定的。如果實(shí)際生產(chǎn)中使用的法蘭都是由如果實(shí)際生產(chǎn)中使用的法蘭都是由16MnR16MnR制造的，操作溫度又都是制造的，操作溫度又都是200200，那么在法蘭尺寸系列表中按某一公稱壓力查得的法蘭，它的，那么在法蘭尺寸系列表中按某一公稱壓力查得的法蘭，它的允許最大工作壓力將等于該法蘭的設(shè)計(jì)壓力。允許最大工作壓力將等于該法蘭的設(shè)計(jì)壓力。如果使用的材料比如果使用的材料比16MnR16

19、MnR差，或使用的溫度又比差，或使用的溫度又比200200高，那么該法蘭高，那么該法蘭的允許最大工作壓力就應(yīng)低于它的設(shè)計(jì)壓力；的允許最大工作壓力就應(yīng)低于它的設(shè)計(jì)壓力；如果采用的法蘭材料強(qiáng)度高于如果采用的法蘭材料強(qiáng)度高于16MnR16MnR，或使用的溫度低于，或使用的溫度低于200200，那么，那么該法蘭的允許最大工作壓力就應(yīng)高于它的設(shè)計(jì)壓力。該法蘭的允許最大工作壓力就應(yīng)高于它的設(shè)計(jì)壓力。即法蘭的最大允許工作壓力是高于還是低于其公稱壓力，完全取決于即法蘭的最大允許工作壓力是高于還是低于其公稱壓力，完全取決于選用的法蘭材料與法蘭的工作溫度。選用的法蘭材料與法蘭的工作溫度。第17頁/共52頁l4.4

20、.壓力容器法蘭的選用步驟壓力容器法蘭的選用步驟要為一臺內(nèi)徑為要為一臺內(nèi)徑為D Di i，設(shè)計(jì)壓力為，設(shè)計(jì)壓力為p p，設(shè)計(jì)溫度為，設(shè)計(jì)溫度為t t的容器筒的容器筒體或封頭選配法蘭時(shí)，可以按下列步驟進(jìn)行：體或封頭選配法蘭時(shí)，可以按下列步驟進(jìn)行： 根據(jù)容器的根據(jù)容器的D Di i（DNDN）和設(shè)計(jì)壓力為）和設(shè)計(jì)壓力為p p，參照教材，參照教材P250P250表表13-113-1確定法蘭的結(jié)構(gòu)類型確定法蘭的結(jié)構(gòu)類型； 根據(jù)選定的法蘭類型和容器的設(shè)計(jì)壓力、設(shè)計(jì)溫度以根據(jù)選定的法蘭類型和容器的設(shè)計(jì)壓力、設(shè)計(jì)溫度以及法蘭材料，用附表及法蘭材料，用附表IIII6 6、7 7（見教材（見教材P453P4534

21、55455）中）中確確定法蘭的公稱壓力定法蘭的公稱壓力。l有時(shí)要將所確定的公稱壓力和公稱直徑用表有時(shí)要將所確定的公稱壓力和公稱直徑用表13131 1復(fù)核一下該復(fù)核一下該P(yáng)NPN與與 DNDN是否在所選定的法蘭類型包容的范圍之內(nèi)。是否在所選定的法蘭類型包容的范圍之內(nèi)。 根據(jù)所確定的根據(jù)所確定的PNPN與與DNDN從相應(yīng)的尺寸表中從相應(yīng)的尺寸表中選定法蘭各部選定法蘭各部分的尺寸分的尺寸。第18頁/共52頁l為一臺精餾塔塔節(jié)選配法蘭。該塔內(nèi)徑為一臺精餾塔塔節(jié)選配法蘭。該塔內(nèi)徑D Di i1000mm1000mm，n=4mmn=4mm，操作溫度，操作溫度280280，設(shè)計(jì)壓力，設(shè)計(jì)壓力p=0.2MPa

22、p=0.2MPa，法蘭，法蘭材料可用材料可用20R20R，也可用，也可用16MnR16MnR，試分別確定使用這兩種，試分別確定使用這兩種材料時(shí)法蘭的類型和尺寸。材料時(shí)法蘭的類型和尺寸。第19頁/共52頁l5.5.容器法蘭的標(biāo)記容器法蘭的標(biāo)記法蘭類型代號：法蘭類型代號：法蘭（無襯環(huán)）、法蘭法蘭（無襯環(huán)）、法蘭C C（帶襯環(huán)）（帶襯環(huán)）密封面形狀代號：密封面形狀代號：平面平面P P、凹面、凹面A A、凸面、凸面T T、榫面、榫面S S、槽面、槽面C C l【法蘭標(biāo)記舉例法蘭標(biāo)記舉例】公稱壓力公稱壓力1.6MPa1.6MPa，公稱直徑，公稱直徑800mm800mm的襯環(huán)榫槽密封的襯環(huán)榫槽密封面乙型平

23、焊法蘭中的榫面法蘭。面乙型平焊法蘭中的榫面法蘭。l標(biāo)記為：標(biāo)記為：法蘭法蘭C CS 800S 8001.6 JB 47021.6 JB 470220002000。第20頁/共52頁l6.6.管法蘭標(biāo)準(zhǔn)管法蘭標(biāo)準(zhǔn) 國內(nèi)配管系列國內(nèi)配管系列l(wèi)英制管英制管：以英寸表示公稱直徑，國際上通用，各國的英制管外徑：以英寸表示公稱直徑，國際上通用，各國的英制管外徑尺寸略有差異，但大致相同。尺寸略有差異，但大致相同。l公制管公制管：以：以mmmm表示，我國除石油化工行業(yè)之外的其它行業(yè)廣泛采表示，我國除石油化工行業(yè)之外的其它行業(yè)廣泛采用。用。l區(qū)別區(qū)別：鋼管外徑在：鋼管外徑在DN150mmDN150mm時(shí)，公制管

24、外徑小于英制管；時(shí)，公制管外徑小于英制管；DN300mmDN300mm時(shí)公制管外徑稍大于英制管。時(shí)公制管外徑稍大于英制管。 國內(nèi)管法蘭標(biāo)準(zhǔn)國內(nèi)管法蘭標(biāo)準(zhǔn)l英制管在國際上分為歐洲體系和美洲體系。英制管在國際上分為歐洲體系和美洲體系。同一體系內(nèi)部各國的同一體系內(nèi)部各國的法蘭標(biāo)準(zhǔn)之間可以互相配用，但體系之間不能互相配用，主要是法蘭標(biāo)準(zhǔn)之間可以互相配用，但體系之間不能互相配用，主要是公稱壓力等級不同公稱壓力等級不同。l我國法蘭標(biāo)準(zhǔn)有國家標(biāo)準(zhǔn)我國法蘭標(biāo)準(zhǔn)有國家標(biāo)準(zhǔn)GB9112GB911291359135（歐洲體系和美洲體系）（歐洲體系和美洲體系），機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JBJBT74T749090，

25、化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)HG20592HG2059220635206359797。我國。我國壓力容器安全監(jiān)察規(guī)程壓力容器安全監(jiān)察規(guī)程9999版，版，規(guī)定管法蘭優(yōu)先選規(guī)定管法蘭優(yōu)先選用用HG20592HG205922063520635標(biāo)準(zhǔn)的法蘭。標(biāo)準(zhǔn)的法蘭。第21頁/共52頁第22頁/共52頁l鞍座鞍座：臥式容器、大型臥式貯槽、熱交換器等多采用鞍座；：臥式容器、大型臥式貯槽、熱交換器等多采用鞍座；l圈式支座圈式支座：大直徑薄壁容器和真空操作的容器，支承數(shù)多于兩：大直徑薄壁容器和真空操作的容器，支承數(shù)多于兩個(gè)時(shí)，采用比采用鞍式支座受力情況更好；個(gè)時(shí)，采用比采用鞍式支座受力情況更好；l支腿支承支腿

26、支承：小直徑的容器。：小直徑的容器。注意注意設(shè)備受熱會(huì)伸長，為防止設(shè)設(shè)備受熱會(huì)伸長，為防止設(shè)備器壁中產(chǎn)生熱應(yīng)力。在操作時(shí)要加備器壁中產(chǎn)生熱應(yīng)力。在操作時(shí)要加熱的設(shè)備，總是將一個(gè)支座做成固定熱的設(shè)備，總是將一個(gè)支座做成固定式的，另一個(gè)做成活動(dòng)式的。使設(shè)備式的，另一個(gè)做成活動(dòng)式的。使設(shè)備與支座間可以有相對的位移。與支座間可以有相對的位移。第23頁/共52頁l1.1.雙鞍式支座臥式容器雙鞍式支座臥式容器 臥式容器的力學(xué)分析：臥式容器的力學(xué)分析： 壓力壓力內(nèi)壓或外壓（真內(nèi)壓或外壓（真空）；空）； 儲罐重量儲罐重量圓筒、封頭圓筒、封頭及其附件等的重量；及其附件等的重量； 物料重量物料重量正常操作時(shí)正常操

27、作時(shí)為物料重量，而在水壓試驗(yàn)為物料重量，而在水壓試驗(yàn)時(shí)為充水重量；時(shí)為充水重量； 其他載荷其他載荷雪載荷、風(fēng)雪載荷、風(fēng)載荷、地震載荷等。載荷、地震載荷等。雙鞍座臥式容器的力學(xué)模型雙鞍座臥式容器的力學(xué)模型：長度為：長度為L L、受均布載荷、受均布載荷q q作作用的外伸簡支梁。用的外伸簡支梁。第24頁/共52頁l1.1.雙鞍式支座臥式容器雙鞍式支座臥式容器 雙鞍座筒體的軸向應(yīng)力雙鞍座筒體的軸向應(yīng)力l 支座反力計(jì)算支座反力計(jì)算ih34L2q2mgFih34L2FqL L筒體長度（兩封頭切線之間的距離），筒體長度（兩封頭切線之間的距離），mmmm；h hi i封頭內(nèi)壁曲面高度，平封頭封頭內(nèi)壁曲面高度，

28、平封頭h hi i=0 mm=0 mm；q q單位長度的重量載荷，單位長度的重量載荷，N Nmmmm。【注注】凸形封頭折算為直徑等于容器直徑，長度為凸形封頭折算為直徑等于容器直徑，長度為2/3h2/3hi i的圓筒。的圓筒。第25頁/共52頁l1.1.雙鞍式支座臥式容器雙鞍式支座臥式容器 雙鞍座筒體的軸向應(yīng)力雙鞍座筒體的軸向應(yīng)力l 筒體內(nèi)力分析筒體內(nèi)力分析l封頭載荷的簡化：封頭載荷的簡化：l(a) 封頭與物料的重量為封頭與物料的重量為 ，作用在封頭的重心上；封頭，作用在封頭的重心上；封頭重心至封頭切線的距離為重心至封頭切線的距離為 （以半球形封頭為例）。利用力（以半球形封頭為例）。利用力的平移

29、定理，此載荷在粱端點(diǎn)等效為力的平移定理，此載荷在粱端點(diǎn)等效為力 和力偶和力偶 ；l(b) 封頭充滿液體時(shí)，液體靜壓力對封頭作用一水平向外推封頭充滿液體時(shí)，液體靜壓力對封頭作用一水平向外推力。因?yàn)橐后w壓力沿筒體高度按線性規(guī)律分布，頂部靜壓為力。因?yàn)橐后w壓力沿筒體高度按線性規(guī)律分布，頂部靜壓為零，底部靜壓為，所以水平推力向下偏離容器軸線。液體靜零，底部靜壓為，所以水平推力向下偏離容器軸線。液體靜壓力作用在封頭上的合力矩可簡化為：。壓力作用在封頭上的合力矩可簡化為：。 qh32iih83qh32iq4hm2i14qRm2m22i2m12h-R4qm-mM第26頁/共52頁l1.1.雙鞍式支座臥式容器

30、雙鞍式支座臥式容器 雙鞍座筒體的軸向應(yīng)力雙鞍座筒體的軸向應(yīng)力l 筒體內(nèi)力分析筒體內(nèi)力分析l跨中截面上的彎矩為跨中截面上的彎矩為 ：l支座處截面上的彎矩：支座處截面上的彎矩：4L2Lq-A-2LF2Lqh32-h-R4qMi2i2m1L4A-3L4h1Lh-R214FLMi22i2m12AqA-qAh32-h-R4qMi2i2m23L4h12ALh-RLA-1-1FAMi2i2m2第27頁/共52頁l1.1.雙鞍式支座臥式容器雙鞍式支座臥式容器 雙鞍座筒體的軸向應(yīng)力雙鞍座筒體的軸向應(yīng)力l 筒體的軸向應(yīng)力計(jì)算筒體的軸向應(yīng)力計(jì)算l在在跨中橫截面跨中橫截面1-11-1上，由介質(zhì)壓力及彎矩所引起的軸向應(yīng)

31、力之上，由介質(zhì)壓力及彎矩所引起的軸向應(yīng)力之和：和：e2m1em1SRM-2SpRe2m1em2SRM2SpR橫截面的最高點(diǎn)橫截面的最高點(diǎn) 橫截面的最低點(diǎn)橫截面的最低點(diǎn) l在支座處橫截面在支座處橫截面2 22 2上，由壓力及彎矩所引起的軸向應(yīng)力之和上，由壓力及彎矩所引起的軸向應(yīng)力之和：e2m12em3SRKM-2SpRe2m22em4SRKM2SpR有效截面的最高點(diǎn)有效截面的最高點(diǎn) 有效截面的最低點(diǎn)有效截面的最低點(diǎn) K K1 1，K K2 2系數(shù)，取決于筒體是否加強(qiáng)及鞍座包角的大小。系數(shù)，取決于筒體是否加強(qiáng)及鞍座包角的大小。 第28頁/共52頁l1.1.雙鞍式支座臥式容器雙鞍式支座臥式容器 雙鞍

32、座筒體的軸向應(yīng)力雙鞍座筒體的軸向應(yīng)力l 筒體的軸向應(yīng)力計(jì)算筒體的軸向應(yīng)力計(jì)算l在支座處橫截面在支座處橫截面2 22 2上，由壓力及彎矩所引起的軸向應(yīng)力之和上，由壓力及彎矩所引起的軸向應(yīng)力之和： 第29頁/共52頁l1.1.雙鞍式支座臥式容器雙鞍式支座臥式容器 雙鞍式支座的結(jié)構(gòu)與標(biāo)準(zhǔn)雙鞍式支座的結(jié)構(gòu)與標(biāo)準(zhǔn)l橫向直立筋板、軸向直立筋板和底板焊接而成。橫向直立筋板、軸向直立筋板和底板焊接而成。l與設(shè)備筒體連接處，有帶加強(qiáng)墊板和不帶加強(qiáng)墊板的兩種結(jié)構(gòu)與設(shè)備筒體連接處，有帶加強(qiáng)墊板和不帶加強(qiáng)墊板的兩種結(jié)構(gòu)。 第30頁/共52頁l1.1.雙鞍式支座臥式容器雙鞍式支座臥式容器 雙鞍式支座的結(jié)構(gòu)與標(biāo)準(zhǔn)雙鞍式支

33、座的結(jié)構(gòu)與標(biāo)準(zhǔn)l根據(jù)底板上螺栓孔形狀的不同，每種型式的鞍座又分為根據(jù)底板上螺栓孔形狀的不同，每種型式的鞍座又分為F F型（型（固定支座）和固定支座）和S S型（活動(dòng)支座），型（活動(dòng)支座），F(xiàn) F型和型和S S型底板的各部分尺寸型底板的各部分尺寸，除地腳螺柱孔外，其余均相同。，除地腳螺柱孔外，其余均相同。l鞍座標(biāo)準(zhǔn)分為輕型鞍座標(biāo)準(zhǔn)分為輕型(A)(A)和重型和重型(B)(B)兩大類，重型又分為兩大類，重型又分為BIBIB VB V五種型號。五種型號。l鞍座標(biāo)準(zhǔn)的選用鞍座標(biāo)準(zhǔn)的選用：首先根據(jù)鞍座實(shí)際承載的大小，確定選用輕型（首先根據(jù)鞍座實(shí)際承載的大小，確定選用輕型（A A型）或型）或重型（重型（BI

34、BI，BIIBII，BIIIBIII，BIVBIV，BVBV型型) )鞍座；鞍座；再根據(jù)容器圓筒強(qiáng)度確定選用再根據(jù)容器圓筒強(qiáng)度確定選用1201200 0或或1501500 0包角的鞍座。包角的鞍座。l鞍座標(biāo)記方法：鞍座標(biāo)記方法： 第31頁/共52頁l1.1.雙鞍式支座臥式容器雙鞍式支座臥式容器 雙鞍式支座的結(jié)構(gòu)與標(biāo)準(zhǔn)雙鞍式支座的結(jié)構(gòu)與標(biāo)準(zhǔn)【例例】公稱直徑為公稱直徑為2600mm2600mm的輕型的輕型(A(A型型) )鞍座，標(biāo)記為：鞍座，標(biāo)記為：l JBJBT4712T471292 92 鞍座鞍座A2600A2600F Fl JB JBT4712T471292 92 鞍座鞍座A2600A2600S Sl2.2.圈式支座圈式支座圈座適用的范圍是圈座適用的范圍是：因自身重量而可能造成嚴(yán)重?fù)锨模阂蜃陨碇亓慷赡茉斐蓢?yán)重?fù)锨谋”谌萜?；多于兩個(gè)支承的長容器。薄壁容器；多于兩個(gè)支承的長容器。l3.3.支腿支腿支腿支座與容器壁連接處存在較大的局部應(yīng)力，故只適支腿支座與容器壁連接處存在較大的局部應(yīng)力，故只適用于小型容器。用于小型容器。 第32頁/共52頁l1. 1. 耳式支座耳式支座耳式支座又稱懸掛式支座，它由筋板和支腳板組成。耳式支座分為耳式支座又