1.5鍋爐的結構鍋爐的基本組成鍋爐為能量轉換設備，要把其它形式的能量轉變成熱能并被有效地利用，需要某種中間介質才能實現，最常用的介質是水。1）“鍋”：本體中汽水系統(tǒng)，高溫燃燒產物煙氣通過受熱面將熱量傳遞給汽鍋內的水，水被加熱，沸騰汽化，生成蒸汽。2）“爐”：本體中燃燒設備，燃燒將燃料的化學能轉化為熱能。鍋和爐是通過傳熱過程相互聯系在一起的。受熱面是鍋和爐的分界面。受熱面從放熱介質吸收熱量并向受熱介質放出熱量。凡是放熱介質和受熱介質分別處于受熱面兩側，受熱面的吸熱和放熱同時地、連續(xù)地進行的這類受熱面稱為間壁式受熱面。如果放熱介質和受熱介質分別交替地、周期地與受熱面相接觸，在接觸中向受熱面放熱或從受熱面吸熱，則這種受熱面稱為蓄熱式（或再生式）受熱面。蓄熱式受熱面本身乃是一種固體的中間載熱體。第1頁，共112頁。1.5鍋爐的結構第2頁，共112頁。1.5鍋爐的結構鍋爐研究方向：合理有效利用燃料,節(jié)能降耗，提高效率；防止和降低環(huán)境污染，開發(fā)新的潔凈燃燒技術；提高機械化、自動化水平，保障安全可靠運行。第3頁，共112頁。1.5鍋爐的結構第4頁，共112頁。1.5鍋爐的結構汽包水位、壓力保護系統(tǒng)：鍋爐汽包水位保護系統(tǒng)是防止鍋爐滿水和缺水的必要和有效的措施，是鍋爐啟動及正常運行的必要條件。滿水事故將使鍋爐蒸汽嚴重帶水，使蒸汽溫度急劇下降，蒸汽管道發(fā)生水沖擊，甚至損害汽輪機機組。缺水事故將不能維持鍋爐的正常水循環(huán)，使蒸汽溫度急劇上升，水冷壁過熱，輕者造成機組被迫停運，嚴重時可造成鍋爐設備的嚴重損壞。第5頁，共112頁。1.5鍋爐的結構鍋爐的基本結構形式：鍋爐的結構受鍋筒的位置（立式或臥式）、鍋爐本體型式（鍋殼或火管、水管）、燃燒方式或燃燒室布置等的影響，有許多不同的類型，鍋爐的基本結構可以分為水管鍋爐和鍋殼（火管）鍋爐。鍋殼鍋爐基本結構單元為：鍋殼（鍋筒）、爐膽、火管（煙管）等。水管鍋爐基本結構單元有：鍋筒（俗稱汽包）、集箱、受熱面管、鋼架等。水管鍋爐結構復雜，參數高、效率高，現代大型鍋爐（特表示發(fā)電用鍋爐）無一例外的都是水管鍋爐。水管式鍋爐基本結構簡圖a.多鍋筒鍋爐；b.三鍋筒鍋爐；c.雙鍋筒鍋爐；d.單鍋筒鍋爐第6頁，共112頁。1.5鍋爐的結構鍋爐結構的演變過程：現在使用的鍋爐絕大部分以水為工作介質，歷經二百多年的發(fā)展現代鍋爐的結構也是在不斷變化中發(fā)展過來的。鍋爐沿著兩個方向發(fā)展：a)

在鍋筒內部增加受熱面，形成煙管鍋爐系列；b)

在鍋筒外部發(fā)展受熱面，形成水管鍋爐系列。鍋爐結構遠非上述的幾種結構，特別是現代大型鍋爐，已形成了一個復雜的系統(tǒng)。隨著現代技術的發(fā)展和人們對客觀世界認識的不斷進步，將會有更多的鍋爐結構涌現出來。鍋爐結構演變示意圖第7頁，共112頁。1.5鍋爐的結構鍋殼鍋爐的基本技術特點和典型結構：立式無煙管鍋殼鍋爐：蒸發(fā)量一般在1t/h以下，蒸汽壓力可達，鍋爐效率較低，一般為55%，單位面積蒸發(fā)量也較低，一般為20~30kg/m2h?，F在優(yōu)化設計的燃油、燃氣立式鍋爐，其單位面積蒸發(fā)率也可接近40kg/m2h。一般每噸蒸汽耗鋼量降至6t左右。立式鍋爐占地面積較小，如果提高參數，就勢必要提高占空，會對鍋爐房建設和鍋爐的操作帶來不利。

立式有煙管鍋殼鍋爐：在蒸發(fā)量不大的場合，采用立式鍋爐更趨簡單，結構布置方便。立式鍋爐比臥式鍋爐的蒸發(fā)量要小，由于體積小燃燒體積空間也小，熱效率更低一些，并且結構上存在一些薄弱環(huán)節(jié)，故一般用于要求不高的場合。主要有沖天管鍋爐、立式（多）橫火管鍋爐、立式（大、多）橫水管鍋爐、立式雙回程橫火管（固定爐排、雙層爐排）鍋爐、立式直水管鍋爐、立式彎水管鍋爐、立式熱管鍋爐、立式無管鍋爐等。但其參數較低，其蒸發(fā)量一般小4t/h，放熱率70%以下。第8頁，共112頁。1.5鍋爐的結構鍋殼鍋爐的基本技術特點和典型結構：臥式無煙管鍋殼鍋爐：直徑較大，可達兩米以上，火筒的直徑也在650~950mm，火筒一般做成波浪式結構，用來克服爐體較長帶來的熱膨脹問題。臥式鍋爐體積較大，其蒸發(fā)量一般可達4t/h，壓力可達。由于結構缺陷和熱效率低，現已基本淘汰，不過它的外特性較好，能適應負荷變動范圍大的場合。臥式有煙管鍋殼鍋爐：由于增加了一定數量的煙管（火管），使得臥式鍋爐的性能大大改善，特別是現代燃油、燃氣技術的發(fā)展，使這種結構鍋爐有了生存空間，形成所謂“臥式內燃火管燃油（氣）鍋爐”。由于燃燒方式的改進和受熱面積的提高，其熱效率可達70%以上，蒸發(fā)率可達30kg/m2h左右，一般每噸蒸汽耗鋼材降至6t以下。使用煙管雖然帶來了很多好處，但仍然存在：鋼材耗量仍較大；脹接煙管易泄漏；煙管易結垢、集灰，并不易清除，易造成傳熱惡化；煙管流通截面較小，通風阻力加大；占地面積較大等問題。目前這一類鍋爐已采用焊接結構代替脹接結構來解決煙管與管板的連接。第9頁，共112頁。1.5鍋爐的結構鍋殼鍋爐的基本技術特點和典型結構：火水管混合結構鍋爐：火水管混合結構鍋爐兼有水管與火管，理論上應兼有兩者之優(yōu)點。但是，水管的優(yōu)點只有在較高壓力和溫度下才能發(fā)揮，由于強度的限制，這類鍋爐的參數不能提得很高。在主體結構上它們與鍋殼鍋爐基本一致，故按鍋殼鍋爐對待。第10頁，共112頁。1.5鍋爐的結構水管鍋爐的基本技術特點和典型結構：由于鍋殼鍋爐結構上的限制不能滿足參數上的要求。當鍋爐容量達到4t/h以上時，為了保證強度要求，鍋殼直徑和璧厚要增加很多，用鋼量會大大增加，特別要實現高參數時，幾乎是不可能的。在同樣條件下，水管鍋爐傳熱效果有很大的改善，相比較鋼材消耗量明顯降低。工業(yè)上常用的雙筒管鍋爐通常在20t/h以下，壓力可達，其熱效率可達65%~80%，單位蒸發(fā)率可達25~60kg/m2h，每噸蒸汽鋼材耗量在5t左右。根據工藝要求，這類鍋爐可以設計有過熱器，這樣可以提供250~400℃的過熱蒸汽。單鍋管鍋爐是現代大型、高參數鍋爐的主要形式，一般用于發(fā)電和熱電聯供。這類鍋爐結構復雜，是一個完整的系統(tǒng)，其基本組成部分包括：鍋筒、集箱、水冷壁、過熱器、再熱器、省煤器、空氣預熱器、鍋爐范圍內管道、鋼架、燃燒系統(tǒng)和各類附件。但鍋筒鍋爐的蒸發(fā)量一般在65t/h以上，壓力在以上，鍋爐系統(tǒng)的熱效率可達90%以上。目前一臺300MW的發(fā)電鍋爐，蒸發(fā)量為1028t/h，額定工作壓力為，已進入亞臨界狀態(tài)。第11頁，共112頁。1.5鍋爐的結構鍋爐的本體結構與安全要求：鍋爐是一種承受內壓、具有爆炸危險的特種設備。鍋爐能否安全運行，對保證安全生產、保障人民生命財產安全和社會公眾安全的關系甚大。對鍋爐進行安全監(jiān)察，就是要解決鍋爐的安全問題，保證它少發(fā)生事故或不發(fā)生事故。鍋爐的事故按其嚴重程度可以分為兩類：災難性的爆炸事故（鍋筒、集箱或鍋殼、爐膽等爆炸）和一般性強迫停爐事故（受熱面燒壞、爐管屈服、焊縫漏泄等）。20世紀初，英美等國家鍋爐爆炸慘案很多，曾有一艘內河船，因鍋爐爆炸釀成1500多人喪命的大慘案。一般性的被迫停爐事故，雖然一般不致造成嚴重的人身死亡事故，但有時后果往往很嚴重。災難性的爆炸事故大都發(fā)生在低、中壓的中小型容量鍋爐，特別是多數發(fā)生在低壓小型鍋爐方面和土造鍋爐方面，至于高壓以至超臨界壓力的巨型電站鍋爐據知還從未有重大受壓元件（鍋筒、集箱等）在運行中發(fā)生爆炸的事故，只有極少數蒸汽母管爆炸事故。目前全世界已有數萬臺巨型高壓鍋爐，它們自應用以來，其安全性（指災難性爆炸事故）可以說達到極為可靠的程度。第12頁，共112頁。1.5鍋爐的結構鍋爐的本體結構與安全要求：巨型高壓鍋爐的結構問題和運行問題等等比中、小容量的鍋爐要復雜得多，但是它們的運行卻相當安全、可靠。這說明，鍋爐的安全與否在于人們如何去掌握，進一步說，只要充分重視工業(yè)鍋爐的安全技術和管理，是完全可以防止災難性鍋爐爆炸事故發(fā)生的。鍋爐的安全技術蘊藏在設計、制造、運行、檢驗和檢修等方面的各項工作之中。一些鍋爐本體結構設計不合理，制造時焊接質量差，甚至安全附件也不全不靈，又沒有被及時的檢驗出來，這樣就難免發(fā)生大的災難性事故。除了對這些粗制濫造、先天不足的鍋爐，特種設備安全監(jiān)督管理部門（簡稱“監(jiān)管部門”）和檢驗檢測機構（簡稱“特檢機構”）應當把好質量關，不經檢驗合格不準出廠和安裝使用外，還應當使從事鍋爐生產、使用、檢驗檢測和安全監(jiān)督管理的各方面從業(yè)人員，不僅要充分重視工業(yè)鍋爐自身安全問題，而且還必須掌握其有關的安全技術知識，才能有效地避免一些先天不足的鍋爐的誕生。第13頁，共112頁。1.5鍋爐的結構鍋爐受壓元件的破壞類型與強度設計：各受壓元件必須按規(guī)定的技術條件進行加工制造與組合安裝，原材料必須符合鍋爐鋼的要求，鍋爐受壓元件必需滿足強度要求。鍋爐受壓元件的強度是指其在承受介質壓力及其它工作條件下的附加載荷時，在預定的工作期限內不破壞（不失效）的能力。因此，它是保證鍋爐安全的基礎。鍋爐元件強度與材料強度、元件結構形狀、內壓及其它載荷狀況等因素有關。材料強度是元件強度的基礎，它決定了構成元件的材料抵抗破壞的能力。元件結構形狀及載荷性質則決定了元件中的應力水平。一般說來，限制元件中的應力水平是保證元件不破壞的基本條件。第14頁，共112頁。1.5鍋爐的結構鍋爐受壓元件的破壞類型與強度設計：鍋爐受壓元件可能的破壞或失效形式有以下幾種：⑴因彈性變形過大導致介質向外泄漏。常發(fā)生在脹口、法蘭聯接部位。⑵因彈性變形過大導致結構失穩(wěn)，如外壓作用的爐膽塌陷，甚至被壓癟、撕裂等。⑶因應力變動引起低周疲勞破壞，發(fā)生在應力集中部位或缺陷部位。⑷因交變熱應力引起熱疲勞破壞，發(fā)生在受熱面的汽水分界面處及噴水減溫器等溫度經常交變的部件中。⑸因超壓引起塑性破壞，常見于小型鍋爐鍋筒、鍋殼、爐膽及管板的破裂。⑹因苛性脆化等原因引起脆性破壞，發(fā)生在小型鍋爐鍋筒、管板等處。⑺因超溫引起塑性破壞（短期超溫）或蠕變破壞（長期超溫），常見于水管鍋爐各種受熱面管的破壞。⑻其它破壞。第15頁，共112頁。1.5鍋爐的結構鍋爐受壓元件的破壞類型與強度設計：導致鍋爐受壓元件破壞、造成鍋爐事故的原因是多方面的，元件強度不足是重要原因之一，在事故原因中占有不小的比例；而且其它原因造成的事故，最終也往往表現為強度方面的問題。鍋爐受壓元件強度計算的任務是：在應力分析的基礎上，依據強度理論，建立元件受內壓（外壓）后產生的應力（當量應力）與材料許用應力之間的關系，控制元件中大面積上的實際應力不超過元件材料的許用應力。中心是決定或核定元件的壁厚。強度計算可分為設計計算和校核計算。設計計算是在已知材質、元件外形尺寸、元件工作條件的情況下，決定元件壁厚的計算；校核計算是在己知材質、元件外形尺寸、壁厚的條件下，核算元件所能承受的工作條件。兩種計算在本質上是相同的。第16頁，共112頁。1.5鍋爐的結構鍋爐受壓元件的破壞類型與強度設計：強度計算或稱設計計算分為兩種類型，一種是常規(guī)設計，另一種是分析設計。目前鍋爐強度計算大多采用的是常規(guī)設計。因此，強度計算必須按強度計算標準進行，不僅要采用標準中的公式，還必須遵守標準中的各項規(guī)定。計算公式體現了對元件大面積上一次應力的限制，標準的各項規(guī)定體現了對其它應力及運行中其它因素的考慮。我國現行鍋殼鍋爐強度計算標準為GB/T16508-1996《鍋殼鍋爐受壓元件強度計算》，水管鍋爐強度計算標準為GB9222-1988《水管鍋爐受壓元件強度計算》。對于結構形狀相同的元件，兩個強度計算標準的計算公式基本上相同，但由于鍋殼鍋爐與水管鍋爐工作條件不同，因而兩者取用的安全系數和許用應力也不相同，另外二者采用的計算壓力、附加壁厚等也不相同，值得使用時注意。當筒體與不同形式的封頭及其它端部結構（管板、下腳圈等）連接時，在連接處因結構不連續(xù)或變形不連續(xù)，會產生附加應力。不同幾何形狀在連接處變形不連續(xù)是難于避免的，而結構上的明顯不連續(xù)會導致較大的附加應力，應盡量避免。實在難于避免時應采用適當的結構措施，使形狀突變轉換為形狀漸變圓滑過渡。第17頁，共112頁。1.5鍋爐的結構鍋爐受壓元件的破壞類型與強度設計：目前，鍋爐元件大都為焊接結構，焊接結構型式直接影響著元件的結構型式，因而在考慮元件結構時，必須考慮和選用合理的焊接接頭型式及坡口型式。焊接接頭的基本型式有對接接頭．搭接接頭、角接接頭等幾種。對接接頭所形成的結構基本上是連續(xù)的，接頭及所連接母材中的受力比較均勻，是各種焊接結構中采用最多也是最完善的結構型式。鍋爐受壓元件中大部分焊縫是對接接頭。焊接接頭基本型式第18頁，共112頁。1.5鍋爐的結構鍋殼（火管）鍋護各受壓元件的安全技術要求：火管鍋爐本體結構通常是由鍋殼、爐膽、封頭、管板和U形下腳圈等受壓元件組成。各受壓元件鋼板的拼接，均應采用雙面對接焊?！墩羝仩t安全技術檢查規(guī)程》（簡稱《汽鍋規(guī)》）、《熱水鍋爐安全技術檢查規(guī)程》（簡稱《水鍋規(guī)》）和GB/T16508等都闡明對鍋殼（火管）鍋爐結構的要求。最短筒節(jié)的長度必須大于300毫米。當鍋殼、爐膽用幾片鋼板卷制而成時，筒體公稱內徑D0≤1800毫米時，每節(jié)筒節(jié)中的縱向焊縫應不大于2條；公稱內徑D0＞1800毫米時，縱向焊縫應不大于3條。兩條焊縫應相互錯開，其中心線間弧長應不小于300毫米。管板、封頭最好是用整塊鋼板制成。當管板、封頭的公稱內徑Di＜2200毫米時，拼接焊縫應不大于1條；公稱內徑Di≥2200毫米時，拼接焊縫應不大于2條。管板、封頭上整條拼接焊縫不得布置在扳邊圓弧上，并應避免通過扳邊孔口。管板扳邊彎曲圓弧最薄處的壁厚，須不小于85％管板設計計算厚度。第19頁，共112頁。1.5鍋爐的結構鍋殼（火管）鍋護各受壓元件的安全技術要求：鍋筒、鍋殼和爐膽上相鄰兩筒節(jié)的縱向焊縫，以及封頭、管板、爐膽頂或下腳圈的拼接焊縫與相鄰筒節(jié)的縱向焊縫中心線間外圓弧長應不小于3倍較厚鋼板厚度，且不小于100mm。在焊縫上不應有脹接孔，脹接管孔中心與焊縫邊緣的距離應不小于，且不小于d+12mm。若因結構需要，必須在焊縫上開制脹接管孔時，應按《汽鍋規(guī)》和《水鍋規(guī)》的規(guī)定。焊接管孔應盡量避免開在主焊縫上，并避免管孔焊縫邊緣與相鄰主焊縫邊緣的凈間距小于10mm。如不能避免，則應按的相應規(guī)定執(zhí)行。鍋筒（鍋殼）縱、環(huán)向焊縫以及封頭（管板）拼接焊縫或兩元件的組裝焊縫裝配應保證：縱焊縫或封頭（管板）拼接焊縫兩邊被焊鋼板的實際邊緣偏差（錯邊量）應不大于名義板厚的10%，且不大于3mm；當板厚大于100mm時，可放寬至不大于6mm。第20頁，共112頁。一般壓力管道二次應力的驗算，主要考慮的是由于熱脹冷縮以及其它位移受約束而產生的應力，該應力通常稱為熱脹二次應力。另外，為了滿足制造工藝要求以及運輸和安裝過程中的剛度要求，有時也需要增加部件的厚度，以提高壓力容器剛度。設計時必須按照設計規(guī)則限定它的大小。元件結構形狀及載荷性質則決定了元件中的應力水平。⑴一次總體薄膜應力（Pm）它是遍于整個管道的基本應力，均勻分布于管道截面上，當其達到屈服極限時，將引起管道截面整體屈服，不出現載荷再分配。優(yōu)點：結構成熟，使用經驗豐富，理論較完善；除上述載荷引起的應力外，地震、在容器側旁或頂部裝置的重量較大的附屬裝置等均會使容器壁產生相應的應力。壓力容器的載荷、應力及其對安全的影響：根據使用年限和服役條件，如腐蝕、高溫等情況，正確選用材料，設計容器細部結構、降低容器中的應力水平，是保證容器耐久性的重要措施。7承壓設備的載荷、應力及其對安全的影響7承壓設備的載荷、應力及其對安全的影響考慮壓力容器部件結構尺寸時，要同時兼顧強度、材料、制造和檢驗成本等諸多方面因素。例如，內壓所引起的管道環(huán)向應力和軸向應力，就屬于這種應力。腿式支座（支腿）:結構簡單、輕巧、安裝方便，在容器下面有較大的操作維修空間。如不能避免，則應按的相應規(guī)定執(zhí)行。使用煙管雖然帶來了很多好處，但仍然存在：鋼材耗量仍較大；1.5鍋爐的結構鍋殼（火管）鍋護各受壓元件的安全技術要求：環(huán)焊縫兩邊被焊鋼板的實際邊緣偏差（包括板厚差在內）應不大于名義板厚的15%加1mm，且不大于6mm；當板厚大于100mm時，可放寬至不大于10mm。當兩側名義邊緣厚度差值超過上述規(guī)定，則厚板的邊緣須削至與薄板邊緣平齊，削出的斜面應平滑，并且斜率不大于1:4，必要時，焊縫的寬度可在斜面內。鍋筒（鍋殼）縱、環(huán)縫兩邊的鋼板中心線應對齊。鍋筒（鍋殼）環(huán)縫兩側的鋼板不等厚時，一般應采用中心線對齊，也允許一側的邊緣對齊。不同厚度的兩元件或鋼板對接并且邊緣已消薄的，按鋼板厚度相同對待，上述的名義板厚指薄板；不同厚度的鋼板對接但不需要消薄的，則上述名義板厚指厚板。鍋筒（鍋殼）的任何同一截面上最大內徑與最小內徑之差應不大于名義內徑的1%（不圓度≤1%）。鍋筒（鍋殼）縱向焊縫的棱角度應不大于4mm。第21頁，共112頁。1.5鍋爐的結構鍋殼（火管）鍋護各受壓元件的安全技術要求：圖1-9（a）（c）（b）不同厚度的鋼板(元件)對接Dn鍋殼棱角度第22頁，共112頁。1.5鍋爐的結構水管鍋護各受壓元件的安全技術要求：水管鍋爐本體結構通常是由鍋筒、集箱和管子等受壓元件組成鍋爐本體。各受壓元件鋼板的拼接，均應采用雙面對接焊。《汽鍋規(guī)》、《水鍋規(guī)》和GB9222等都闡明對水管鍋爐結構的要求。與鍋殼鍋爐類似，鍋筒由筒體和封頭兩部分組成。筒體是用幾節(jié)鋼板熱卷后采用雙面對接焊制而成。鍋筒拼接時筒體最短一節(jié)的長度應不小于300毫米；每節(jié)筒體上的縱向焊縫應不多于2條，且兩條焊縫中心線間的弧長應不小于300毫米；各節(jié)筒體的縱向焊縫，以及封頭拼接焊縫和筒體縱向焊縫均應互相錯開；兩焊縫中心線間的弧長應不小于較厚鋼板厚度的3倍，且不小于100毫米。封頭應盡量用整塊鋼板制成，若必須拼接時，只允許用兩塊鋼板排成。拼接焊縫離封頭中心線的距離應不大于Di，且不得通過扳邊人孔，也不應布置在人孔扳邊圓弧上。封頭的直邊長度一般為25毫米，球形封頭允許無直邊部分。鍋筒上的橢圓形人孔不得小于280×380毫米。任何情況下，鍋筒筒體取用厚度應不小于6mm。采用脹管連接時，鍋筒筒體取用厚度一般應不小于12mm。鍋爐額定壓力不大于的非絕熱鍋筒筒體，允許置于煙溫超過600℃的煙道或爐膛內。當煙溫超過900℃時，最大允許筒體壁厚為20mm；當煙溫為600℃~900℃之間，最大允許筒體壁厚為30mm。第23頁，共112頁。1.5鍋爐的結構水管鍋護各受壓元件的安全技術要求：GB9222規(guī)定鍋筒筒體同一斷面最大內徑和最小內徑之差應不大于下表規(guī)定值?！镀佉?guī)》和《水鍋規(guī)》對鍋筒筒體不圓度的要求與鍋殼鍋爐鍋殼不圓度的要求是一致的，并不采用表中要求形式。對水管鍋爐管孔的要求與鍋殼鍋爐管孔的要求是一致的。GB9222中要求管接頭（連接受熱面管子的除外）的最小壁厚S1（若管接頭是有螺紋的，厚度按螺紋根部量?。┰谌魏吻闆r下不得小于dw。不等壁厚鍋筒筒體焊接時厚度的過渡梯度要求的不同厚度的鋼板(元件)對接圖（a）。公稱內徑Dn中低壓鍋爐高壓鍋爐≤1000>1000~1500>1500不限熱卷6790.007Dn冷卷463鍋筒筒體同一斷面最大內徑和最小內徑之差值mm第24頁，共112頁。1.5鍋爐的結構蒸汽鍋爐鍋內裝置對安全的影響：鍋爐的安全除與其本體結構形式有關外，還與其內部裝置的結構類型有關，這一點對蒸汽鍋爐尤其重要。蒸汽品質：蒸汽品質——蒸汽所含雜質的多少，也即蒸汽的潔凈程度雜質類型：氣體雜質：O2、N2、CO2和NH3等；非氣體雜質：蒸汽中的含鹽（氯化物、硫酸鹽、碳酸鹽、硅酸鹽、氫氧化物等）⑴蒸汽機械攜帶爐水——機械攜帶⑵蒸汽中溶鹽——選擇性攜帶蒸汽品質的影響因素：給水品質、鍋水品質、排污量、鍋筒內部汽水分離和蒸汽清洗裝置。蒸汽品質下降對紡織、印染、造紙、食品等用戶的產品質量有影響。因此，保持蒸汽清潔是十分重要的問題。第25頁，共112頁。1.5鍋爐的結構蒸汽鍋爐鍋內裝置對安全的影響：蒸汽含鹽的原因在使用蒸汽過程中，將產生水的消耗，要向鍋筒內補充新水，另外還要產生一定的金屬腐蝕。由此，鍋水將被逐漸濃縮，其含鹽量將比給水大得多。在蒸汽引出管附近水珠很容易被蒸汽帶出，使蒸汽品質惡化。夾帶水珠的蒸汽進入過熱器后，由于溫度升高，水珠會沉淀和蒸發(fā)，而在過熱器內遺留下殘渣形成鹽垢。蒸汽含鹽的危害性⑴傳熱阻力增加。鹽垢使過熱器管壁傳熱不良，不僅造成過熱蒸汽達不到額定溫度，而且使過熱器管壁溫過高。當溫度超過鋼材允許溫度時，就會發(fā)生爆管事故。⑵含鹽沉積在熱設備上，造成設備堵塞和變形。當含鹽分蒸汽進入汽輪機時，因蒸汽壓力下降而沉淀析出鹽分，粘附在汽輪機葉片上，使汽輪機效率和出力都降低，嚴重時發(fā)生重大事故。第26頁，共112頁。1.5鍋爐的結構蒸汽鍋爐鍋內裝置對安全的影響：汽水分離裝置：考慮蒸汽中夾帶水珠的成因，設計汽水分離裝置的目的，就是要盡可能避免鍋筒蒸發(fā)面和蒸汽空間過高的局部負荷，使蒸汽均勻地穿出水面和被引出；有效削弱進入鍋筒的汽水混合物動能，緩解它對水面的沖擊；設置多折流動路線，充分利用蒸汽的離心和慣性分離作用；及時導出所分離的水，以免再次被蒸汽攜帶；另外，創(chuàng)造大量水膜表面積，以粘附更多的水滴，等等。設計汽水分離裝置時，也應考慮良好的水循環(huán)，從而不至于產生過大阻力．并且要便于制造、安裝和檢修。目前，從工作原理上考慮，廣泛應用著離心分離、慣性分離、膜狀分離和撣擊分離四種類型汽水分離裝置。下面簡介幾種汽水分離裝置，實際應用中可將幾種裝置組合使用，以獲得更好的分離效果。第27頁，共112頁。1.5鍋爐的結構蒸汽鍋爐鍋內裝置對安全的影響：汽水分離裝置：第28頁，共112頁。1.5鍋爐的結構蒸汽鍋爐鍋內裝置對安全的影響：汽水分離裝置：第29頁，共112頁。1.5鍋爐的結構蒸汽鍋爐鍋內裝置對安全的影響：內置式旋風分離器：隨著鍋爐蒸發(fā)量的增大，僅靠前述簡單的汽水分離裝置已不能達到改善蒸汽品質的要求，需要采用效果較好的內置式旋風分離器。汽水混合物由上升管進入鍋筒后，經過汽水混合物擋板，沿內置式旋風分離器旋風筒內壁切向進入該分離器，在筒內形成強烈的旋轉運動，水滴被離心力甩到筒壁上，然后沿筒壁側流回到鍋筒的水中，而蒸汽則在筒的中間部位旋轉向上進入蒸汽空間。為保證汽水分離的效果，汽水混合物進入旋風筒的速度應為8~10m/s，蒸汽在筒內截面上的上升速度應在之間。上升汽流通過頂帽時，濕蒸汽再次得到分離。由于利用了強烈的離心作用，旋風分離器一般分離效果都較好，適用于對蒸汽品質要求高的、蒸發(fā)量30t/h以上的鍋爐。第30頁，共112頁。1.5鍋爐的結構蒸汽鍋爐鍋內裝置對安全的影響：蒸汽清洗裝置：為了進一步提高蒸汽品質，可利用給水清洗蒸汽，即讓含水滴蒸汽通過較清潔的給水層，使蒸汽中夾帶的雜物溶解到給水中去。給水加入多方條形水盤組成的蒸汽清洗裝置，形成一水層，蒸汽沖出蒸發(fā)面后，須曲折地經過這一清洗水層才能到達蒸汽空間，保證清洗全部蒸汽，從而起到提高蒸汽品質的目的。汽水分離裝置和蒸汽清洗裝置常常聯合使用，以得到滿意的清洗和分離效果。這種聯合裝置工作時，汽先在內置式旋風分離器中把水分離出去，然后通過旋風分離器上方的波形百葉窗，再經過蒸汽清洗裝置和鍋筒頂部的波形百葉窗，最后從蒸汽孔板引出。第31頁，共112頁。1.5鍋爐的結構蒸汽鍋爐鍋內裝置對安全的影響：分段蒸發(fā)、連續(xù)排污裝置：第32頁，共112頁。1.5鍋爐的結構蒸汽鍋爐鍋內裝置對安全的影響：給水保護套管圈及常用的幾種給水方式：第33頁，共112頁。1.5鍋爐的結構火管、水管及其它換熱管耐熱、耐磨、耐腐蝕新型結構：提高管口耐熱性能的結構：對一些高溫介質溫度較高的余熱鍋爐，為了降低換熱管高溫介質入口處的溫度，保護換熱管，可以在換熱管高溫介質入口處設置水環(huán)。管板管子水環(huán)水焊縫第34頁，共112頁。1.5鍋爐的結構火管、水管及其它換熱管耐熱、耐磨、耐腐蝕新型結構：降低管子和管口磨損的結構：第35頁，共112頁。1.5鍋爐的結構火管、水管及其它換熱管耐熱、耐磨、耐腐蝕新型結構：無間隙管子管板內孔焊接結構：第36頁，共112頁。1.6壓力容器的結構壓力容器類別及壓力等級、品種的劃分：介質分組壓力容器的介質分為以下兩組，包括氣體、液化氣體以及最高工作溫度高于或者等于標準沸點的液體：(1)第一組介質，毒性程度為極度危害、高度危害的化學介質，易爆介質，液化氣體。(2)第二組介質，除第一組以外的介質。

介質危害性：介質危害性指壓力容器在生產過程中因事故致使介質與人體大量接觸，發(fā)生爆炸或者因經常泄漏引起職業(yè)性慢性危害的嚴重程度，用介質毒性程度和爆炸危害程度表示。介質毒性危害程度和爆炸危險程度按照HG20660—2000《壓力容器中化學介質毒性危害和爆炸危險程度分類》確定。HG20660沒有規(guī)定的，由壓力容器設計單位參照GB5044—85《職業(yè)性接觸毒物危害程度分級》的原則，決定介質組別。毒性程度：綜合考慮急性毒性、最高容許濃度和職業(yè)性慢性危害等因素，極度危害最高容許濃度小于3；高度危害最高容許濃度～1.0mg/m3；中度危害最高容許濃度～10.0mg/m3；輕度危害最高容許濃度大于或者等于10.0mg/m3。易爆介質：指氣體或者液體的蒸汽、薄霧與空氣混合形成的爆炸混合物，并且其爆炸下限小于10%，或者爆炸上限和爆炸下限的差值大于或者等于20%的介質。第37頁，共112頁。1.6壓力容器的結構壓力容器類別及壓力等級、品種的劃分：壓力容器類別的劃分應當根據介質特性，按照以下要求選擇類別劃分圖，再根據設計壓力p（單位MPa）和容積V（單位L），標出坐標點，確定壓力容器類別：

(1)第一組介質，壓力容器類別的劃分見圖A-1；

(2)第二組介質，壓力容器類別的劃分見圖A-2。圖1壓力容器分類圖——第一組介質圖A2壓力容器分類圖——第二組介質第38頁，共112頁。1.6壓力容器的結構壓力容器的結構性能要求：壓力容器除應滿足技術經濟指標外，還應滿足各項結構性能要求：強度：壓力容器所有部件都應有足能的強度，否則就不能保證壓力容器的安全?？紤]壓力容器部件結構尺寸時，要同時兼顧強度、材料、制造和檢驗成本等諸多方面因素。一般應根據各部件所承受的載荷進行應力分析和強度計算，在符合所用材料的強度要求，便于制造和檢驗的前提下合理地確定各部件的結構尺寸。剛度與穩(wěn)定性：剛度與穩(wěn)定性是指構件在外力作用下保持其原有形狀的能力。有時壓力容器的設計主要取決于剛度與穩(wěn)定性而不是強度，例如承受外壓的容器、真空容器等。另外，為了滿足制造工藝要求以及運輸和安裝過程中的剛度要求，有時也需要增加部件的厚度，以提高壓力容器剛度。密封性：壓力容器密封的可靠性是保證安全生產的重要措施之一，這是由于流程工業(yè)生產的物料往往是易燃、易爆或有毒、有害的介質。物料的泄漏，不但影響生產，更重要的是會造成人員中毒、死亡，甚至引起爆炸，其后果非常嚴重。第39頁，共112頁。1.6壓力容器的結構壓力容器的結構性能要求：壓力容器除應滿足技術經濟指標外，還應滿足各項結構性能要求：耐久性：壓力容器的耐久性是根據所要求的使用年限來決定的。一般壓力容器的使用年限為8~12年，重要的壓力容器，如高壓容器一般設計年限為20~25年，甚至30年，原因是高壓容器的制造成本高，通常將內件加以改進和更換，而仍保留和使用壓力容器外殼。核電容器早先的設計壽命為30~40年，現在已達到60年。通過各種延壽措施，壓力容器的實際使用年限往往還要長，其耐久性大多取決于腐蝕情況。在某些特殊情況下，還取決于容器的疲勞、蠕變、材料性能劣化（如應變時效、珠光體球化、石墨化）以及振動等。根據使用年限和服役條件，如腐蝕、高溫等情況，正確選用材料，設計容器細部結構、降低容器中的應力水平，是保證容器耐久性的重要措施。制造、檢驗、操作和運輸方便：壓力容器的結構應考慮便于制造和檢驗，以保證質量和滿足長期運行的要求，并應盡量采用標準部件。標準化是降低容器設備成本的一個重要因素。容器的結構還要考慮便于操作和日常維護，設置必要的人孔、手孔和檢查孔等。容器的尺寸和形狀應考慮運輸的方便，其直徑、長度和重量應符合運輸部門的規(guī)定。第40頁，共112頁。1.6壓力容器的結構常用壓力容器的結構：壓力容器通常是由筒體、封頭、法蘭、接管、支座等部件所組成。殼體殼體之封頭支座連接件接管開孔密封元件人孔第41頁，共112頁。1.6壓力容器的結構筒體結構：整體式筒體結構有單層卷焊、整體鍛造、鍛焊、鑄-鍛-焊以及電渣重熔等五種結構型式。1單層卷焊式筒體:用卷板機將鋼板卷成縱向開口圓筒，然后將縱向開口焊接在一起制成帶縱焊縫筒節(jié)，再將若干個筒節(jié)組焊形成筒體，最后配上封頭或端蓋組裝成容器。這是應用最廣泛的一種容器結構。優(yōu)點：結構成熟，使用經驗豐富，理論較完善；制造工藝成熟、流程簡單，材料利用率高；便于進行調質（淬火加回火）等熱處理；容易裝設開孔、接管及內件；零件少，生產及管理方便；無使用溫度限制，可作為熱容器及低溫容器。主要缺陷：一：其壁厚往往受到鋼材軋制和卷制能力的限制，我國目前單層卷焊式筒體的最大壁厚一般≤150mm，國外可達300mm左右；二：規(guī)格相同的壓力容器產品，單層卷焊式筒體所用鋼板厚度最大，厚鋼板各項性能差異大，且綜合性能也不如薄板和中厚板，因此產生脆性破壞的危險性增大；三：在壁厚方向上應力分布不均勻，材料利用不夠合理。隨著冶金和壓力容器制造技術的改進，單層卷焊式結構的上述不足將逐步得到克服。第42頁，共112頁。1.6壓力容器的結構2整體鍛造式筒體:早采用且沿用至今的一種壓力容器筒體結構型式。它是在鋼坯上采用鉆孔或熱沖孔方法先開一個孔，加熱后在孔中穿一心軸，然后在鍛壓機上逐漸鍛壓成形，最后再經過切削加工制成，筒體的頂、底部可和筒體一起鍛出，也可分別鍛出后用螺紋連接在筒體上，是沒有焊縫的全鍛制結構。如容器較長，也可將筒體分幾節(jié)鍛出，中間用法蘭連接。常用于超高壓等場合，它具有質量好、使用溫度無限制的優(yōu)點。因制造時鉆孔在鋼錠心部的比較疏松的部位，剩余部分經鍛壓加工后組織密實，故質量可靠。制造整體鍛造式筒體的缺點是，需要鍛壓、切削加工和起重設備等一整套大型設備；材料利用率較低；在結構上存在著與單層卷焊式筒體相同的缺點。因此，這種筒體結構一般只用于內徑為300~500mm的小型容器上。3鍛焊式筒體：在整體鍛造式筒體基礎上，隨著焊接技術的進步而發(fā)展起來的，是由若干個鍛制的筒節(jié)和端部法蘭組焊而成，所以只有環(huán)焊縫而沒有縱焊縫。與整體鍛造式相比，無需大型鍛造設備，故容器規(guī)格可以增大，保持了整體鍛造式筒體材質密實、質量好、使用溫度沒有限制等主要優(yōu)點。因而常用于直徑較大的高壓容器，且在核容器上也獲得了廣泛的應用。第43頁，共112頁。1.6壓力容器的結構4鑄—鍛—焊式筒體:隨著鑄造、鍛造和焊接技術的發(fā)展提高而出現的一種新型的筒體。制造時，根據容器的尺寸，在特制的鋼模中直接澆鑄成一個空心八角形鑄錠，鋼模中心設有一活動式激冷芯柱，在鋼水凝固過程中，可以更換芯柱以控制激冷速度，使晶粒細化。澆鑄后切除冒口及兩端，鍛造成筒節(jié)，經機加工和熱處理后組焊成容器。這種制造工藝金屬消耗量可大大降低，但制造工序較復雜。5電渣重熔筒體：或稱電渣焊成形筒體，近年發(fā)展起來的一種制造過程高度機械化、自動化的筒體結構型式。造制時，將一個很短的圓筒（稱為母筒）夾在特制機床的卡盤上，利用電渣焊在母筒上連續(xù)不斷地堆焊，直到所需長度。熔化的金屬形成一圈圈的螺圈條，經過冷卻凝固而成為一體，其內外表面同時進行切削加工，以獲得所要求的尺寸和粗糙度。這種筒體的制造無需大型工裝設備，工時少，造價低，器壁內各部分材質比較均勻，無夾渣與分層等缺陷。是一種很有前途的制造高壓容器的工藝。第44頁，共112頁。1.6壓力容器的結構筒體結構：組合式筒體：又可分為多層板式結構和繞制式結構兩大類。1多層板式筒體結構:包括多層包扎、多層熱套、多層繞板、螺旋包扎等數種。這種筒體由數層或數十層緊密貼合的薄金屬板構成。優(yōu)點：一是可通過制造工藝過程控制和產生層板間預應力，使殼壁應力沿壁厚分布趨于均勻，使殼體材料得到充分利用，所以壁厚可以減??；二是當容器的介質具有腐蝕性時，可以采用耐蝕合金鋼作內筒，而用低廉的碳鋼或其它強度較高的低合金鋼作層板，能充分發(fā)揮不同材料的長處，節(jié)省貴重金屬；三是當殼壁材料中存在的裂紋等嚴重缺陷一般不易擴展到其它各層；四是由于使用薄板，具有較好的抗裂性能，故脆性破壞的可能性較?。晃迨窃谥圃焐喜恍枰笮湾憠涸O備。缺點：多層板厚壁筒體與鍛制的端部法蘭或封頭的深環(huán)焊縫，常因兩連接件的熱傳導情況差別較大而產生焊接缺陷，有時還會因此而發(fā)生脆斷。目前，已有多家大型壓力容器制造廠采用階梯狀環(huán)焊縫結構，避免深環(huán)焊縫結構。由于多層板式筒體在結構和制造上具有較多的優(yōu)點，是制造高壓容器，特別是大型高壓容器的主要結構形式，而且制造方法也在不斷發(fā)展。第45頁，共112頁。1.6壓力容器的結構1多層板式筒體結構:多層包扎式筒體:美國斯密思（A.O.Smith）公司于1931年首創(chuàng)，現已為許多國家所采用，是目前使用最廣泛、制造和使用經驗最為成熟的組合式筒體結構。先用15~25mm厚的鋼板卷焊成內筒，然后再將6~12mm，隨著包扎能力的提高，現已有采用20mm厚以上的層板壓卷成兩個半圓形或三瓦片形，用鋼絲繩或其它裝置扎緊并點焊固定在內筒上，焊好縱縫并把其外表面修磨光滑，依此繼續(xù)直到達到設計厚度為止。層板間的縱焊縫要相互錯開一定角度，使其分布在筒節(jié)圓周的不同方位上。此外筒節(jié)上開有若干穿透各層層板（不包括內筒）的小孔，一組稱透氣孔，用以排除層板間隙中的氣體，避免氣體膨脹產生不必要的應力；另一組稱為信號孔、泄漏孔或檢漏孔，通過直接觀察有無介質泄漏或間接通過檢測通入的檢漏氣體（如蒸汽）進出檢漏孔時成分的變化，來及時發(fā)現內筒破裂泄漏，防止缺陷擴大。筒體端部的法蘭過去多用鍛制，近年來也開始采用多層包扎焊接結構。和其它結構型式相比，多層包扎式筒體生產周期長、制造中手工操作量大。目前液壓包扎手的采用已使其得到改善。圖1-55第46頁，共112頁。1.6壓力容器的結構1多層板式筒體結構:多層熱套式筒體:最早用于制造超高壓反應容器和炮筒上。如圖所示，它由幾個中厚度（一般為20~50mm）鋼板卷焊而成的圓筒套裝而成，每個外層圓筒的內徑均略小于被套裝的內層圓筒的外徑，將外層圓筒加熱膨脹后套在內層圓筒外面，這樣將各層筒依次相套，直到達到設計厚度為止。再將若干個筒節(jié)和端部法蘭（端部法蘭也可采用多層熱套結構）組焊成筒體。早期制作這種筒體在設計中均應考慮套合預應力因素，以確保層間的計算過盈量（內筒外徑大于外筒內徑的量），這就需要對每一層套合面進行精密加工，增加了加工上的困難。近年來工藝改進后，對過盈量的控制要求較寬，套合面只需進行粗加工或只噴砂（或噴丸）處理而不經機加工，大大簡化了加工工藝。筒體組焊成后進行退火熱處理，以消除套合應力和焊接殘余應力。多層熱套式筒體兼有整體式和組合筒體兩者的優(yōu)點，材料利用率較高，制造方便，無需其它專門工藝裝備，發(fā)展應用較快。當然，多層熱套式筒體也有弱點，因其層數較少，使用的是中厚板，所以在防脆斷能力方面要差于多層包扎式。第47頁，共112頁。1.6壓力容器的結構1多層板式筒體結構:多層繞板式筒體:在多層包扎式筒體的基礎上發(fā)展而來的。它由內筒、繞板層、楔形板和外筒四部分組成。內筒一般用10~40mm厚的鋼板卷焊而成；繞板層則是用厚3~5mm的成卷鋼板構成。首先將成卷鋼板的端部搭焊在內筒上，然后用專用的繞板機將鋼板連續(xù)地纏繞在內筒上，直到達到所需厚度為止。起保護作用的外筒厚度一般為10~12mm，為兩個半圓殼體，用機械方法緊包在繞板外面，然后縱向焊接在一起。由于繞板層是螺旋狀的，因此在繞板層與內、外筒之間均出現一個一邊高等于鋼板厚度的三角形空隙區(qū)，為此在繞板層的始端與末端都得事先焊上一段狹長的楔形板以填補空隙。故筒體只有內外筒有縱焊縫，繞板層基本上沒有縱焊縫，省卻需逐層修磨縱焊縫的工作，其材料利用率和生產自動化程度均高于多層包扎式結構，但受限于卷板寬度、筒節(jié)不能做得很長（目前最長的為），且長筒的環(huán)焊縫較多。我國于1966年就研制成多層繞板式容器，但由于受繞板機能力和卷板寬度的制約，目前只能繞制外徑為400~l200mm的筒節(jié)，且最大長度僅為1600mm。第48頁，共112頁。1.6壓力容器的結構1多層板式筒體結構:螺旋包扎筒體:是多層包扎式結構的改進型。多層包扎式筒體層板層為各層半徑不同的同心圓，其每層層板的展開長度也不同，這就要求準確下料以保證裝配焊接間隙，不僅費時而且費料。螺旋包扎式結構則采用楔形板和填補板作為包扎的第一層。楔形板一端厚度為層板厚度的兩倍，然后逐漸減薄至層板厚度，這樣第一層就形成—個與層板厚度相等的臺階，使以后各層呈螺旋形逐層包扎。包扎至最后一層，可用與第一層楔形板方向相反的楔形板收尾，使整個筒節(jié)仍呈圓形。這種結構比多層包扎式下料工作量要少，并且材料利用率也有所提高。第49頁，共112頁。1.6壓力容器的結構2繞制式筒體結構:包括型槽繞帶式和扁平鋼帶式兩種。這種筒節(jié)體是由一個用鋼板卷焊而成的內筒和在其外面纏繞的多層鋼帶構成。它具有多層板式筒節(jié)體的一些優(yōu)點，而且可以直接纏繞成所需長度的筒體，因而可以避免多層板筒節(jié)體那樣深而窄的環(huán)焊縫。壓力容器的筒體結構還有套箍式、繞絲式等型式。第50頁，共112頁。1.6壓力容器的結構2繞制式筒體結構:型槽繞帶式筒節(jié)體:制造時先用18~50mm厚鋼板卷焊—個內筒并將內筒節(jié)的外表面加工成可以與型槽鋼帶相互嚙合的溝槽，然后纏繞上數層型槽鋼帶至所需厚度。鋼帶的始端和末端用焊接固定。由于型槽鋼帶的兩面都帶有凹凸槽，纏繞時鋼帶層之間及其和內筒之間均能互相嚙合，使筒節(jié)體能承受一定的軸向力。此外，在纏繞時一面用電加熱鋼帶，一面拉緊鋼帶，并用輥子壓緊和定向，纏繞后用空氣和水冷卻，使鋼帶收縮而對內層產生預應力。筒節(jié)體的端部法蘭也可以用同樣方法繞成，并將外表面加工成圓柱形，然后在其外面熱套上法蘭箍。適用于大型高壓容器，此種結構一般用于直徑600mm以上，溫度350℃以下，壓力以上的工況。制造時機械化程度、生產效率和材料利用率均較高，經長期使用證明，質量良好，安全可靠。但由于鋼帶形狀復雜，尺寸公差要求很嚴，從而給軋鋼廠的軋輥制造帶來很大困難，若變換鋼帶材料就必須重新設計、制造軋輥。況且鋼帶之間的嚙合需要幾個面同時貼緊，質量難以保證．帶層之間總有局部嚙合不良現象。筒壁開孔和搬運都比較困難，要小心避免外層鋼帶損壞。圖1-59型槽鋼帶截面形狀第51頁，共112頁。1.6壓力容器的結構2繞制式筒體結構:扁平鋼帶式（傾角錯繞式）筒體:屬我國首創(chuàng)由內筒、繞帶層和筒體端部三部分組成。內筒為單層卷焊，其厚度一般為筒體總厚度的20％~25％，筒體端部一般為鍛件，其上有30°錐面以便與鋼帶的始末端相焊。扁平鋼帶以傾角（鋼帶纏繞方向與筒體橫斷面之間的夾角，一般為26°~31°）錯繞的方式纏繞于內筒上。這樣帶層不僅加強了筒體的周向強度，同時也加強了軸向強度，克服了型槽繞帶式筒體軸向強度不足的弱點。相鄰鋼帶交替采用左、右旋螺紋方向纏繞，使筒體中產生附加扭矩的問題得以消除，改善了受力狀態(tài)。避免了深度焊縫，并且具有先漏后破、破壞時無碎片、事故危害性較小等優(yōu)點。加之材料來源廣泛（一般為70mm×4mm斷面的扁平鋼帶）、制造設備和制造工藝簡單、生產周期短等特點，因而已在小型化肥廠中廣為應用。也存在某些不足之處，如繞制過程中很難保證鋼帶之間的間隙均勻；每條鋼帶沿軸向距纏繞終端300mm處，由于結構的原因無法施加預應力而只能浮貼于內筒或里層鋼帶上。經多次爆破試驗證實，這種結構的爆破壓力低于其它型式的容器。故目前扁平鋼帶式容器用于直徑＜1000mm，壓力＜（320kgf/cm2），溫度＜200℃的工況條件。第52頁，共112頁。1.6壓力容器的結構封頭結構：通常所說的封頭則包含了封頭和端蓋兩種連接形式在內：壓力容器中與筒體焊接連接而不可拆的端部結構稱為封頭。與筒體以法蘭等方式連接的可拆端部結構稱為端蓋。壓力容器的封頭或端蓋，按其形狀可以分為三類，即凸形封頭、錐形封頭和平板封頭：凸形封頭是壓力容器中廣泛采用的封頭結構形式。凸形封頭有半球形封頭、碟形封頭、橢球形封頭和無折邊球形封頭等四種。錐形封頭則只用于某些特殊用途的容器。平板封頭在壓力容器中主要用做人孔及手孔的蓋板。JB/T4746-2002《鋼制壓力容器用封頭》標準對橢圓形封頭、蝶形封頭、折邊錐形封頭、球冠形封頭作了詳細規(guī)定。第53頁，共112頁。1.6壓力容器的結構封頭結構：凸形封頭：半球形封頭是一個空心半球體，由于它的深度大，整體壓制成形較為困難，所以直徑較大的半球形封頭，一般都是由幾塊大小相同的梯形周邊球面板和一塊中心圓形球面板（球冠）組焊而成。中心圓形球面板的作用是把梯形球面板之間的焊縫隔開一定距離。半球形封頭加工制造比較困難，只有壓力較高、直徑較大或有其它特殊需要的貯罐才采用半球形封頭。碟形封頭又稱帶折邊的球形封頭或扁球形封頭，由幾何形狀不同的三個部分組成：半徑為Rc的中央球面，高度為H0的與筒體連接的直邊筒體，球面體與直邊段間由曲率半徑為r的圓弧（折邊）圓滑過渡。碟形封頭在舊式容器中采用較多，現已被橢球形封頭所取代。第54頁，共112頁。1.6壓力容器的結構封頭結構：凸形封頭：橢球形封頭是中低壓容器中使用得最為普通的封頭結構形式，它一般由半橢球體和直邊筒體兩部分組成。半橢球體的縱剖面中線是半個橢圓。它的曲率半徑是連續(xù)變化的。橢球形封頭的深度取決于橢圓長短軸之比（即封頭直徑Dg與封頭深度的兩倍2h之比）。橢圓長短軸之比越大，封頭深度越小。標準橢球封頭的長短軸之比（Dg／2h）為2，即封頭深度（不包括直邊部分）為其直徑的1／4。無折邊球形封頭是一塊深度很小的球面殼體（球缺。這種封頭結構簡單、制造容易、成本也較低，但是它與筒體連接處結構不連續(xù)，存在很高的局部應力，一般只用于直徑較小、壓力很低的低壓容器。第55頁，共112頁。1.6壓力容器的結構封頭結構：錐形封頭：錐形封頭有兩種結構形式。一種為無折邊錐形封頭。由于錐體與圓筒體直接連接，結構形狀突然變化，在連接區(qū)域附近產生較大的局部應力，因此有時只有一些直徑較小、壓力較低的容器才采用半錐角α＜30。的無折邊錐形封頭，且多進行局部加強。局部加強結構形式較多，可以在封頭與筒體連接處附近焊加強圈，也可以在筒體與封頭的連接處局部加大壁厚。另一種為帶折邊的錐形封頭，由圓錐體、過渡圓弧和圓筒體三部分組成。標準帶折邊錐形封頭的半錐角α有30°和45°兩種，過渡圓弧曲率半徑r與直徑Dg之比值規(guī)定為。第56頁，共112頁。1.6壓力容器的結構封頭結構：平封頭：平板結構簡單，制造方便，但受力狀況最差。中低壓容器用平板作人孔和手孔蓋板；高壓容器，除整體鍛造式直接在筒體端部鍛造出凸形封頭以及采用沖壓成形的半球形封頭外，多采用平封頭和平端蓋。第57頁，共112頁。1.6壓力容器的結構法蘭連接結構：法蘭的連接與密封作用原理：法蘭在壓力容器與壓力管道中起連接與密封作用。例如螺栓連接的法蘭，實際上就是套、焊或鍛制在容器和管道端部的圓環(huán)結構，上面開有若干螺栓孔。一對相組配的法蘭之間裝有墊片，用螺栓連接在一起，通過擰緊螺栓來連接一對法蘭，并壓緊墊片，使墊片表面產生塑性變形，從而阻塞了容器或管道內介質向外流的通道，起到密封作用。法蘭與筒體的連接型式：根據法蘭與筒體的連接型式不同，容器法蘭分為整體法蘭、活套法蘭和任意式法蘭三種。法蘭密封面及墊片:法蘭連接很少因強度不足而遭到破壞，但通常因密封不好而導致泄漏，是法蘭連接中的主要問題。直接影響法蘭密封的因素有法蘭密封面和墊片。第58頁，共112頁。1.6壓力容器的結構法蘭連接結構：整體法蘭:指法蘭與法蘭頸部為一整體或法蘭與容器的連接可視為整體結構的法蘭。根據它與筒體的連接型式又可分為平焊法蘭和對焊法蘭，亦稱長頸法蘭兩類。平焊法蘭系將法蘭環(huán)套在筒體外面，用填角焊與筒體連接的法蘭。此類法蘭結構簡單、制造容易、使用廣泛。但平焊法蘭剛性差，受力后容易產生變形和泄漏，有時還導致筒體彎曲，所以一般只用于直徑較小，壓力、溫度較低的低壓容器上。對焊法蘭是通過錐頸與筒體對焊連接的法蘭。這種法蘭根部帶有較厚的錐頸圈，不僅剛性較好和不易變形，而且法蘭環(huán)通過錐頸與筒體對接，局部應力較平焊法蘭大大降低，強度得到增加。但這種法蘭制造比較困難，所以僅在中壓容器上采用。第59頁，共112頁。1.6壓力容器的結構法蘭連接結構：活套法蘭:是將法蘭環(huán)套在筒體外面而不與筒壁固定成整體的法蘭。這類法蘭因與筒體沒有剛性聯系，故拆卸、維修或更換均較方便，不會使筒壁產生附加應力，可用于不同材料制造的筒體。但其強度較低，對直徑與壓力相同的容器，活套法蘭所需的厚度要比整體法蘭大得多，所以一般只用于搪瓷或有色金屬制低壓容器?；钐追ㄌm套在翻邊筒體上，多用于壓力很低的有色金屬制造的容器；活套法蘭套在筒體焊接環(huán)上，常用于鋼制搪瓷容器；活套法蘭套在由兩個半圈組成的卡環(huán)上，裝卸法蘭較方便；活套法蘭用螺紋與筒體連接，因加工螺紋比較麻煩，所以只用于管式容器。第60頁，共112頁。1.6壓力容器的結構法蘭連接結構：任意式法蘭:將法蘭環(huán)開好坡口并先鑲在筒體上，然后再焊在一起的法蘭稱為任意式法蘭，結構類似整體法蘭中的平焊法蘭，但與筒體連接處未采用全焊透結構，故強度較差，只用于直徑較小的低壓容器。第61頁，共112頁。1.6壓力容器的結構法蘭密封面：法蘭密封面:即法蘭接觸面，簡稱法蘭面。一般需經過比較精密的加工，以保證足夠的精度和較低的粗糙度，才能達到預期的密封效果。常用的法蘭密封面有平面型、凹凸型、榫槽型、自緊式等數種。平面型密封面：兩法蘭面均為光滑的平面。通常在密封面上車削出幾道寬約1mm、深約的同心圓溝槽，以改善密封性能。這種密封面結構簡單，容易加工，但安裝時墊片不易裝正，且緊固螺栓時易被擠出，一般用于低壓、無毒介質的容器。凹凸型密封面：兩法蘭面分別為凹凸面，且凸面高度略大于凹面深度。安裝時把墊片放在凹面內，容易裝正，緊固螺栓時也不會擠出。其密封性能優(yōu)于平面型，但加工較困難，一般用于中壓容器。第62頁，共112頁。1.6壓力容器的結構法蘭密封面：榫槽型密封面：兩法蘭面分別被加工出一圈寬度較小的榫頭和與榫頭相配合的榫槽，安裝時墊片放在榫槽內。這種密封面因墊片被固定在榫槽內，不可能向兩邊擠出，所以密封性能更好。且墊片較窄，減輕了壓緊螺栓的負荷。但這種密封面結構復雜，加工困難，且更換墊片比較費事，榫頭也容易損壞。所以，一般只用于易燃、易爆或有毒的工作介質或工作壓力較高的中壓容器上。自緊式密封面：將密封面和墊片加工成特殊形狀，承受內壓后，墊片會自動緊壓在密封面上確保密封效果，故得其名。這種密封面的接觸面積小，墊片在內壓作用下有自緊能力，密封性能好，減少了螺栓的預緊力，也就減小了螺栓和法蘭的尺寸。這種密封面結構適用于高壓及壓力、溫度經常波動的容器。第63頁，共112頁。1.6壓力容器的結構法蘭密封面：第64頁，共112頁。1.6壓力容器的結構墊片：法蘭面即使經過精加工，兩法蘭面之間也會存在微小的間隙，而成為介質泄漏的通道。墊片的作用就是在螺栓預緊力作用下產生塑性變形，以填充法蘭密封面之間存在的微小間隙，堵塞介質泄漏通道，從而達到密封的目的。容器法蘭連接所用的墊片有非金屬軟墊片、纏繞墊片、金屬包墊片和金屬墊片等數種。非金屬軟墊片：是用彈性較好的橡膠板、石棉橡膠板和石棉板等材料的板材剪裁或沖壓成與法蘭面直徑及寬度一致的圓環(huán)。根據容器的工作壓力、溫度以及介質的腐蝕性來選用材料。一般對低壓、常溫（≤100℃）和無腐蝕性介質，多用橡膠板（經強硫化處理的硬橡膠工作溫度可達200℃）；對溫度較高（對水蒸氣＜450℃，對油類＜350℃）的介質，常采用石棉橡膠板或耐油石棉橡膠板；而對一般腐蝕性的介質，常采用耐酸石棉板；壓力較高時則用聚乙烯板或聚四氟乙烯板。第65頁，共112頁。1.6壓力容器的結構墊片：纏繞墊片：用石棉、石墨、四氟帶與薄金屬帶（低碳鋼帶或合金鋼帶）相間纏繞制成。因為薄金屬帶有一定的彈性，而且是多道密封，所以密封性能較好。適宜用于壓力或溫度波動較大，特別是直徑較大的低壓容器。金屬包墊：是用薄金屬板（一般是用白鐵皮、薄不銹鋼板或鋁板（腐蝕性介質時））內包石棉材料等卷制而成的圈環(huán)。這種墊片耐高溫、彈性好，防腐能力強，有較好的密封性能。但制造較為費事，一般只用于直徑較大、壓力較高的低壓容器或中壓容器。第66頁，共112頁。1.6壓力容器的結構法蘭連接的緊固型式：有螺栓緊固、帶鉸鏈螺栓緊固和“快開式”法蘭緊固等數種。螺栓緊固：結構簡單、安全可靠，法蘭通常采用這種緊固型式，但其拆裝費時，適用于不常拆卸的法蘭連接。帶鉸鏈螺栓緊固：若容器端蓋需經常開啟，則采用帶鉸鏈螺栓緊固。這種結構螺栓帶有鉸鏈，法蘭螺栓孔有缺口，拆卸時只要擰松螺栓后，就可繞鉸鏈軸從法蘭邊將螺栓翻轉下來，而無須拆下螺母。為便于拆卸，常將螺母制成帶蝶形或環(huán)狀特殊肩部結構。這種法蘭緊固型式雖裝卸方便省時，但法蘭較厚時，若螺栓安放稍有不正，容器運行時極可能發(fā)生螺栓滑脫飛出的意外事故，故通常只用于壓力較低、直徑較小的容器法蘭連接，多見于染料、制藥等容器。第67頁，共112頁。1.6壓力容器的結構法蘭連接的緊固型式：“快開式”法蘭緊固：是一種不用螺栓緊固的法蘭連接結構，用于端蓋需頻繁開閉的容器。比較典型的是齒嚙式快開結構、卡箍式、剖分環(huán)式、齒圈齒嚙式、螺紋壓緊式等。內齒嚙式結構：裝配時把端蓋法蘭的缺口對齊筒體法蘭上的齒，并放入環(huán)形槽內，然后轉動端蓋約一個槽齒的距離，使兩者的齒相對齊，兩個法蘭即連接完畢。它的密封裝置一般是在筒體法蘭的密封面上加工出一條環(huán)形密封槽，裝入整體式墊片，在密封槽的底部通入蒸汽或壓縮空氣，墊片即被壓緊在端蓋法蘭的密封面上，達到密封的目的。直徑較大的端蓋，裝配時要用機械傳動減速裝置來轉動。這種法蘭緊固型式可以減輕勞動強度，節(jié)省裝卸時間，密封性能也較好。但使用時要注意安全，開蓋前必須將容器內的壓力泄盡，最好能裝設連鎖裝置來保證開蓋前容器內泄空壓力。第68頁，共112頁。1.6壓力容器的結構法蘭連接的緊固型式：容器法蘭及管法蘭、螺栓及墊片等連接件的規(guī)格均已標準化，國家及有關部門制定了有關標準，如JB4700~4707-2000《壓力容器法蘭》和GB9112-2000《鋼制管法蘭類型與參數》等，選用時可以查閱。第69頁，共112頁。1.6壓力容器的結構密封結構：壓力容器密封結構是人們一直不斷關注和研究的課題。按照其密封機理的不同，密封結構可分為：強制密封：主要有平墊密封、卡扎里密封、八角墊密封等，是通過緊固端蓋與筒體端部的螺栓等連接件強制將密封面壓緊來達到密封目的；自緊密封：主要有O形環(huán)密封、雙錐面密封、伍德密封、C形環(huán)密封、B形環(huán)密封、平墊自緊密封等，是利用容器內介質的壓力使密封面產生壓緊力來達到密封目的。第70頁，共112頁。1.6壓力容器的結構密封結構：平墊密封:分強制式和自緊式二種。自緊式平墊密封：是依靠容器介質壓力作用在頂蓋上壓緊平墊片來實現的。它減少了笨重而復雜的法蘭螺栓連接結構，頂蓋與筒體端部以螺紋連接，密封可靠。由于頂蓋可以在一定范圍內移動，所以在溫度、壓力波動時仍能保持良好的密封性能。這種結構的缺點是拆卸較困難，對大直徑容器擰緊其螺紋套筒也有困難，所以不宜用于大直徑的高壓容器。第71頁，共112頁。1.6壓力容器的結構密封結構：強制式平墊密封：所使用的墊片可選用退火鋁、退火紫銅和10鋼制作。平墊密封結構簡單，使用時間較長，經驗比較成熟，墊片及密封面加工容易，多用于溫度不高、直徑較小、壓力較低的容器上。在大直徑的高壓容器上不宜采用平墊密封。在溫度較高（200℃以上）和壓力、溫度波動較大的工況條件下平墊密封也不可靠。其推薦使用范圍可查閱GB150《鋼制壓力容器》。需要有較大的預緊力，所以端蓋和連接螺栓的尺寸都較大。為了減輕端蓋與筒體端部連接螺栓的載荷，有些高壓容器采用了帶壓緊環(huán)的平墊密封結構。這種密封是在平墊圈的上面加裝一個壓緊環(huán)和若干個壓緊螺栓，墊圈下面裝有托板。通過擰緊壓緊螺栓，加力于壓緊環(huán)而壓緊平墊來實現密封的。蓋結構具有墊圈易于預緊等優(yōu)點。第72頁，共112頁。1.6壓力容器的結構密封結構：卡扎里密封:屬于強制式密封，分有外螺紋卡扎里密封、內螺紋卡扎里密封和改良卡扎里密封三種型式。外螺紋卡扎里密封用得最多，它的墊片是一個橫斷面呈三角形的軟金屬墊，由銅或鋁制成。容器的筒體法蘭與端蓋用螺紋套筒連接，通過擰緊壓緊螺栓加力于壓緊環(huán)而壓緊墊片來實現密封。這種結構的優(yōu)點是省去了筒體端部與端蓋的連接螺栓，拆卸方便，屬于快拆結構；墊片的面積也可較小，因而所需壓緊力及壓緊螺栓的直徑也較??；密封可靠，適用于溫度波動較大的容器。但結構復雜，密封零件多，且精度要求高，加工困難。這種密封結構常用于大直徑、高壓，需經常裝拆和要求快開的壓力容器。改良卡扎里密封結構不用螺紋套筒連接端蓋與筒體，而改用螺栓連接，其它均與外螺紋卡扎里密封相同。無甚顯著的優(yōu)點，所以很少采用。第73頁，共112頁。1.6壓力容器的結構密封結構：內螺紋卡扎里密封的作用原理與外螺紋的基本相同，只是將帶螺紋的端蓋直接旋入帶有內螺紋的筒體端部內。密封墊片置于端蓋與筒體端部連接交界處，其上有壓緊環(huán)，通過壓緊螺栓使密封墊片的內側面和底面分別與端蓋側面和筒體端部面緊密貼合實現密封。它比外螺紋卡扎里密封省略一個較難加工的螺紋套筒，結構簡單了一些，但它的端蓋需加厚，占據了較多的容器空間，螺紋易受介質腐蝕，裝卸也不方便，工作條件差。一般只用于小直徑的高壓容器上。第74頁，共112頁。1.6壓力容器的結構密封結構：雙錐密封:雙錐環(huán)套在端蓋的凸臺上，雙錐面和端蓋、筒體端部的密封面之間放置有軟金屬墊。為了改善密封性能，在雙錐面上還加工了二三道半圓形溝槽。此外，端蓋凸臺的側面（即與雙錐環(huán)的套合面）銑有幾條較寬的軸向槽，以便容器內介質壓力通過這些槽作用于雙錐環(huán)內側表面。雙錐環(huán)密封，一是通過擰緊主螺栓產生的壓緊力，壓緊雙錐面與筒體法蘭和端蓋的密封面；二是借助容器內介質壓力（自緊力）通過端蓋凸臺側面軸向槽作用于雙錐環(huán)的內側，使雙錐面與筒體法蘭和端蓋的密封面壓緊。所以也有人將這種密封形式稱為半自緊式密封。由于其結構簡單、加工容易、密封性能良好及拆裝較方便，在我國高壓容器上獲得了廣泛的采用，是國內最為成熟的高壓密封結構。缺點是端蓋和連接螺栓尺寸較大。第75頁，共112頁。1.6壓力容器的結構密封結構：伍德密封:是由浮動端蓋、四合環(huán)壓墊和筒體端部四大部分組成，屬于自緊式密封的組合式密封。密封時，首先擰緊牽制螺栓，靠牽制環(huán)的支承使浮動端蓋上移，同時調整拉緊螺栓將壓墊預緊而形成預密封，隨著容器內介質壓力的上升，浮動端蓋逐漸向上移動，端蓋與壓墊之間，以及壓墊與筒體端部之間的壓緊力也逐漸增加，從而達到密封目的。為便于從筒體內取出，四合環(huán)是由四塊元件組成的圓環(huán)，又稱壓緊環(huán)。這種密封結構的密封性能良好，不受溫度與壓力波動的影響，且裝卸方便，適用于要求快開的壓力容器。端蓋與筒體端部不用螺栓連接，所以用料較少，重量較輕。但結構復雜，零件多而加工精度及組裝要求均很高，浮動端蓋占據高壓空間太多等，以往多用于氮肥工業(yè)，因為存在上述不足，現已逐漸被其它密封所取代，但在一些直徑不大，對密封有特殊要求（如壓力、溫度波動大）且要求快開的高壓容器中仍采用。第76頁，共112頁。1.6壓力容器的結構密封結構：O形環(huán)密封:因其橫斷面呈“O”形而得名。O形環(huán)材料有金屬和橡膠材料兩大類，且金屬O形環(huán)密封用得較多。橡膠O形環(huán)因材料性能的限制，目前只用于常溫或溫度不高的場合。O形環(huán)通常有非自緊式O形環(huán)、充氣O形環(huán)、雙金屬O形環(huán)三種。非自緊式O形環(huán)就是一個橫斷面為O形的金屬外形管，屬于強制式密封，適用于壓力較低的容器，可以密封真空及盛有腐蝕性液體或氣體介質的容器。充氣O形環(huán)是在環(huán)內充有壓力為的惰性氣體，以防止O形環(huán)在高溫下失去金屬彈性，高溫下環(huán)內的惰性氣體壓力會隨著溫度的上升而增加O形環(huán)的回彈能力。此結構屬于強制式密封，適用于高溫高壓場合。第77頁，共112頁。1.6壓力容器的結構密封結構：O形環(huán)密封:自緊式O形環(huán)的內側鉆有若干個小孔，由于環(huán)內具有與容器內介質相同的壓力，因而會向外擴大形成軸向自緊力，故屬自緊式密封結構，適用于高壓、超高壓的壓力容器。雙道金屬O形環(huán)則主要用于密封性能要求較高的場合，漏過第一道O形環(huán)的介質會被第二道O形環(huán)擋住，并可由兩O形環(huán)之間的通道導出，可以防止有害介質漏入大氣，核容器多采用這種密封結構。第78頁，共112頁。1.6壓力容器的結構支座：立式容器支座:在直立狀態(tài)下工作的容器稱為立式容器。其支座主要有懸掛式、支承式及裙式三類。臥式容器支座：在水平狀態(tài)下工作的容器為臥式容器。其支座形式主要有鞍式、圈式及支承式三類。球形容器支座：支座形式分為柱式支柱和裙式支座兩大類。支座標準：容器支座第1部分：鞍式支座JB-T4712.2-2007容器支座第2部分：腿式支座容器支座第3部分：耳式支座容器支座第4部分：支承式支座第79頁，共112頁。1.6壓力容器的結構立式容器支座：懸掛式支座:俗稱耳架，適用于中小型容器，在立式容器中應用廣泛。它們由兩塊筋板及一塊底板焊接而成，通過筋板與容器筒體焊在一起。底板用地腳螺栓擱置并固定在基礎上，為了加大支座反力分布在殼體上的面積，以避免因局部應力過大使殼壁凹陷，必要時應在筋板和殼體之間安放加強墊板。懸掛式支座的型式、結構、尺寸、材料及安裝要求詳見JB-T4712.3-2007（JB/T4725-1992）《耳式支座》標準。第80頁，共112頁。1.6壓力容器的結構立式容器支座：支承式支座:一般由兩塊豎板及一塊底板焊接而成。豎板的上部加工成和被支承物外形相同的弧度，并焊于被支承物上。底板安置在基礎上并用地腳螺栓固定。當荷重＞4t時，還要在兩塊豎板端部加一塊傾斜支承板。支承式支座的型式、結構、尺寸、材料及安裝要求詳見JB-T4712.4-2007（JB/T4724-1992）《支承式支座》標準。第81頁，共112頁。1.6壓力容器的結構立式容器支座：腿式支座（支腿）:結構簡單、輕巧、安裝方便，在容器下面有較大的操作維修空間。但當容器上的管線直接與產生脈動載荷的機器設備剛性連接時，不宜選用腿式支座。腿式支座的型式、結構、尺寸、材料及安裝要求詳見JB-T4712.2-2007（JB/T4713-1992）《腿式支座》。第82頁，共112頁。隨著冶金和壓力容器制造技術的改進，單層卷焊式結構的上述不足將逐步得到克服。物料的泄漏，不但影響生產，更重要的是會造成人員中毒、死亡，甚至引起爆炸，其后果非常嚴重。扁平鋼帶式（傾角錯繞式）筒體:屬我國首創(chuàng)鍋殼（火管）鍋護各受壓元件的安全技術要求：雙錐環(huán)套在端蓋的凸臺上，雙錐面和端蓋、筒體端部的密封面之間放置有軟金屬墊。這類法蘭因與筒體沒有剛性聯系，故拆卸、維修或更換均較方便，不會使筒壁產生附加應力，可用于不同材料制造的筒體。⑦承受內壓的容器組裝完成后，應檢查殼體的圓度。(1)第一組介質，壓力容器類別的劃分見圖A-1；其它還有種類繁多的支座，在此只簡略介紹V形柱式、圓筒形裙式及鋼筋混凝土連續(xù)基礎支承三種。蒸汽鍋爐鍋內裝置對安全的影響：我國現行鍋殼鍋爐強度計算標準為GB/T16508-1996《鍋殼鍋爐受壓元件強度計算》，水管鍋爐強度計算標準為GB9222-1988《水管鍋爐受壓元件強度計算》。它是由于載荷、結構形狀的局部突變而引起的局部應力集中的最高應力值扣除當地的一次應力和二次應力后的應力值。1.6壓力容器的結構立式容器支座：裙式支座:由裙座、基礎環(huán)、蓋板和加強筋組成，分圓筒形和圓錐形兩種型式，常用于高大的立式容器。裙座上端與容器壁焊接，下端與安置在基礎上的基礎環(huán)焊接，基礎環(huán)用地腳螺栓加以固定。為便于裝拆，基礎環(huán)裝設地腳螺栓處開成缺口，而不用圓形孔，蓋板在容器安裝好后焊上，加強筋焊在蓋板與基礎環(huán)之間。為避免應力集中，裙座上端一般應焊在容器封頭的直邊部分，而不應焊在封頭轉折處，更不能與封頭焊縫重疊。裙座與容器的焊接接頭有兩種結構形式。其設計計算請查閱JB4710-2005《鋼制塔式容器》。第83頁，共112頁。1.6壓力容器的結構臥式容器支座：鞍式支座:一般由腹板、底板、墊板和加強筋組成，是臥式容器使用最多的一種支座型式。有的支座沒有墊板，腹板則直接與容器壁連接。若帶墊板則作為加強板使用，一是加大支座反力分布在殼體上的面積，對于大型薄壁臥式容器可以避免因局部應力過大而引起的殼壁凹陷；二是可以避免支座與殼體間材料性能差異過大的異種鋼焊接；三是對于殼體材料需進行焊后熱處理的容器，可先將加強墊板焊在殼體上，在制造廠同時進行熱處理，而在施工現場再將支座焊在加強墊板上，從而解決支座與殼體在使用現場焊接后難于進行熱處理的矛盾。因此，加強墊板的材料應與容器殼體的材料相同。鞍式支座的型式、結構、尺寸、材料及安裝要求詳見JB-T4712.1-2007（JB/T4712-1992）《鞍式支座》標準和JB/T4731《鋼制臥式容器》。此外，在設計、安裝鞍式支座時要注意解決容器的熱膨脹問題，要求支座的設置不能影響容器在長度方間的自由伸縮；在使用時要觀察容器的膨脹情況。第84頁，共112頁。1.6壓力容器的結構臥式容器支座：圈式支座:即圈座，結構比較簡單。對于大直徑薄壁容器，真空下操作的容器和需要兩個以上支承的容器，一般均采用圈座支承。壓力容器采用圈座做支座時，除常溫狀態(tài)下操作的容器外，亦應考慮容器的膨脹問題。第85頁，共112頁。1.6壓力容器的結構臥式容器支座