第九章過(guò)程設(shè)備通用零部件化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)目錄概述1法蘭連接2人孔、手孔、視鏡和液面計(jì)檢查孔3開(kāi)孔和開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)4容器支座5安全泄放裝置1設(shè)備及零部件標(biāo)準(zhǔn)的最基本參數(shù)為：公稱直徑DN和公稱壓力PN。壓力容器的公稱直徑：通常指筒體的內(nèi)徑。當(dāng)筒體直徑較小時(shí)可直接采用無(wú)縫鋼管制作，此時(shí)公稱直徑的數(shù)值等于鋼管的外徑。公稱直徑DN：指標(biāo)準(zhǔn)化以后的標(biāo)準(zhǔn)直徑，以DN表示，單位mm，例如內(nèi)徑1200mm的容器的公稱直徑標(biāo)記為DN1200。公稱壓力PN：容器及管道的操作壓力經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化以后的標(biāo)準(zhǔn)壓力稱為公稱壓力，以PN表示，單位MPa?！?-1概述

表9-1壓力容器的公稱直徑DN注：紅色的公稱直徑盡量不采用。封頭的公稱直徑應(yīng)與筒體保持一致。筒體由鋼板卷制而成30035040045050055060065070080090010001100120013001400150016001700180019002000210022002300240026002800300032003400360038004000

筒體由無(wú)縫鋼管制作159219273325377426

公稱壓力（PN)：常用的壓力等級(jí)為0.25，0.6，1.0，1.6，2.5，4.0，6.4，10MPa等?！?-1概述管子的公稱直徑(公稱通徑)公稱直徑DN就是各種管子與管路附件的通用口徑。同一公稱直徑的管子與管路附件均能相互連接，具有互換性.它不是實(shí)際意義上的管道外徑或內(nèi)徑，雖然其數(shù)值跟管道內(nèi)徑較為接近或相等；(也稱公稱口徑、公稱通徑)。例如焊接鋼管(有縫管):化工廠用來(lái)輸送水、煤氣、空氣、油以及取暖用蒸汽等流體管道。按厚度可分為薄壁鋼管、普通鋼管和加厚鋼管。其公稱直徑不是外徑，也不是內(nèi)徑，而是近似普通鋼管內(nèi)徑的一個(gè)名義尺寸。每一公稱直徑，對(duì)應(yīng)一個(gè)外徑，其內(nèi)徑數(shù)值隨厚度不同而不同。公稱直徑可用公制mm表示，也可用英制in表示。管路附件也用公稱直徑表示。無(wú)縫管：分熱軋管和冷拔管兩種。如輸送流體用無(wú)縫鋼管(GB8163-87)、石油裂化用無(wú)縫鋼管(GB9948-88)、化肥設(shè)備用高壓無(wú)縫鋼管（GB647986)等。§9-1概述有縫管的公稱直徑：公稱直徑15mm或1/2英寸，外徑21.3mm，壁厚2.75mm（普通）3.25mm（加厚）（公制）（英制）

外徑

俗稱

6

1/8

10

1分

8

1/4;

13.5

2分

10

3/8

17

3分

15

1/2

21.3

4分

20

3/4

26.8

6分

25

1

33.5

1吋321

1/4

42.2

401

1/248.3

502

60.3

652

1/2

73.0

803

88.9

1004

114.3

1255

139.8

150

6

168.3

2008219.1

§9-1概述無(wú)縫鋼管的公稱尺寸：分熱軋管和冷拔管。無(wú)縫鋼管不用公稱直徑而是以外徑乘厚度表示。為公稱外徑與公稱厚度。在管道工程中，管徑超過(guò)57mm時(shí)，常采用熱軋管。管徑在57mm以內(nèi)常選用冷拔管。冷拔管的最大外徑為200mm；熱軋管的最大外徑為630mm。與法蘭相連接的無(wú)縫鋼管公稱直徑與外徑的關(guān)系DN15-ф18mm，DN20-ф25mm，DN25-ф32mm，DN32-ф38mm

DN40-ф45mm，DN50-ф57mm，DN65-ф73mm，DN80-ф89mm

DN100-ф108mm，DN125-ф133mm，DN150-ф159mm，DN200-ф219mm

DN250-ф273mm，DN300-ф325mm，DN350-ф377mm，DN400-ф426mm

DN450-ф480mm，DN500-ф530mm，DN600-ф630m§9-1概述容器零部件的公稱直徑

法蘭、支座等公稱直徑是相配的筒體、封頭的公稱直徑。DN2000法蘭，DN2000鞍座。還有一些零部件的公稱直徑是與它相配的管子公稱直徑DN200管法蘭另有一些容器零部件公稱直徑是指結(jié)構(gòu)中某一重要尺寸，DN80(Dg80)視鏡是指窺視孔的直徑為80mm?！?-1概述公稱壓力工作壓力不同，相同公稱直徑的壓力容器其筒體及其零部件的尺寸也不同。將承受的壓力范圍分為若干個(gè)標(biāo)準(zhǔn)壓力等級(jí)，即公稱壓力。表13-3壓力容器法蘭與管法蘭的公稱壓力壓力容器法蘭0.250.61.01.62.54.06.4管法蘭0.250.61.01.62.54.06.3101625§9-1概述設(shè)計(jì)時(shí)如果選用標(biāo)準(zhǔn)零部件，必須將操作溫度下的最高操作壓力(或設(shè)計(jì)壓力)調(diào)整為所規(guī)定的某一公稱壓力等級(jí)(調(diào)整方法見(jiàn)第五節(jié))，然后根據(jù)DN與PN選定該零部件的尺寸。如果零件不選用標(biāo)準(zhǔn)零部件，而是自行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)壓力就不必符合規(guī)定的公稱壓力?！?-1概述生產(chǎn)工藝要求，或?yàn)橹圃臁⑦\(yùn)輸、安裝、檢修方便，常采用可拆卸的聯(lián)接結(jié)構(gòu)。常見(jiàn)的可拆卸結(jié)構(gòu)有：法蘭聯(lián)接螺紋聯(lián)接承插式聯(lián)接。§9-2法蘭連接可拆卸聯(lián)接應(yīng)確保接口密封的可靠性。法蘭聯(lián)接強(qiáng)度較好和緊密性，適用尺寸范圍寬，設(shè)備和管道應(yīng)用最普遍。法蘭聯(lián)接不能很快裝配與拆卸，制造成本較高。設(shè)備法蘭與管法蘭均已制定出標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)公稱直徑和公稱壓力，可以從標(biāo)準(zhǔn)中查到，少量超出標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定范圍法蘭，才需進(jìn)行設(shè)計(jì)?！?-2法蘭連接一、法蘭聯(lián)接結(jié)構(gòu)與密封原理聯(lián)接件強(qiáng)度破壞很少見(jiàn)，多是密封不好而泄漏。設(shè)計(jì)中要防止介質(zhì)泄漏。組合件§9-2法蘭連接通過(guò)墊片材料本體毛細(xì)管的滲透泄漏，除了受介質(zhì)壓力、溫度、粘度、分子結(jié)構(gòu)等流體狀態(tài)性質(zhì)影響外，主要與墊片的結(jié)構(gòu)與材料性質(zhì)有關(guān)，可通過(guò)對(duì)滲透性墊片材料添加某些填充劑進(jìn)行改良，或與不透性材料組合成型來(lái)避免“滲透泄漏”；沿著墊片與壓緊面之間的泄漏，泄漏量大小主要與界面間隙尺寸有關(guān)。壓緊面就是指上、下法蘭與墊片的接觸面。加工時(shí)壓緊面上凹凸不平的間隙及壓緊力不足是造成“界面泄漏”的直接原因?！敖缑嫘孤笔敲芊馐У闹饕緩健B透泄漏界面泄漏泄漏§9-2法蘭連接界面泄漏滲透泄漏§9-2法蘭連接法蘭密封的原理

扳緊螺栓、壓緊墊片、填滿縫隙、實(shí)現(xiàn)密封預(yù)緊力壓緊墊片。壓緊應(yīng)力（墊片密封比壓力）到一定數(shù)值使墊片變形，密封面上微隙被填滿，形成初始密封條件。密封比壓力主要決定于墊片材質(zhì)。墊片材質(zhì)確定后，墊片越寬，為保證比壓力，預(yù)緊力越大，螺栓和法蘭尺寸也越大，所以墊片不應(yīng)過(guò)寬，更不應(yīng)該把整個(gè)法蘭面都鋪滿墊片?！?-2法蘭連接法蘭聯(lián)接的工作原理：§9-2法蘭連接工作狀態(tài)：內(nèi)壓產(chǎn)生軸向拉伸力，降低了壓緊應(yīng)力。墊片有足夠回彈，補(bǔ)償變形，預(yù)緊密封比壓值不小于某一值(工作密封比壓)，保持良好密封。反之，回彈不足，則此密封失效。密封元件在操作壓力作用下，仍然保持一定的殘余壓緊力。螺栓和法蘭須有足夠大的強(qiáng)度和剛度，不發(fā)生過(guò)大的變形?！?-2法蘭連接螺栓法蘭連接的整個(gè)工作過(guò)程：圖13-3（a）尚未預(yù)緊工況、（b）預(yù)緊工況、（c）操作工況（a）尚未預(yù)緊工況將上、下法蘭壓緊面和墊片的接觸處的微觀尺寸放大，表面是凹凸不平的，這就是流體泄漏的通道。（a）尚未預(yù)緊工況圖9-1密封機(jī)理圖§9-2法蘭連接（b）預(yù)緊工況（無(wú)內(nèi)壓）擰緊螺栓，螺栓力通過(guò)法蘭壓緊面作用到墊片上。墊片產(chǎn)生彈性或屈服變形，填滿凹凸不平處，堵塞泄漏通道，形成初始密封條件。預(yù)緊(無(wú)內(nèi)壓)時(shí)，迫使墊片變形與壓緊面密合，以形成初始密封條件，此時(shí)墊片單位面積上所需的最小壓緊力，稱為“墊片比壓力”，用y表示，也稱為最小壓緊應(yīng)力，單位為MPa。在預(yù)緊工況下，如墊片單位面積上所受的壓緊力小于比壓力y，介質(zhì)即發(fā)生泄漏。引入概念1“預(yù)緊比壓y”：（b）預(yù)緊工況圖9-1密封機(jī)理圖y值僅與墊片材料、結(jié)構(gòu)與厚度有關(guān)?！?-2法蘭連接通入介質(zhì)壓力上升A:內(nèi)壓引起的軸向力，使上下法蘭壓緊面分離，墊片壓縮量減少，密封比壓（即，壓緊面上的壓緊應(yīng)力）下降導(dǎo)致B:墊片彈性壓縮變形部分產(chǎn)生回彈，補(bǔ)償因螺栓伸長(zhǎng)所引起的壓緊面分離，使壓緊面上的密封比壓力仍能維持一定值以保持密封性能。為保證在操作狀態(tài)時(shí)法蘭的密封性能而必須施加（維持）在墊片上的壓應(yīng)力，稱為操作密封比壓。操作密封比壓往往用介質(zhì)計(jì)算壓力的m倍表示，這里m稱為“墊片系數(shù)”，無(wú)因次。引入概念2“操作密封比壓”：（c）操作工況（c）操作工況圖9-1密封機(jī)理圖§9-2法蘭連接防止流體泄漏的基本方法當(dāng)介質(zhì)通過(guò)密封口的阻力大于密封口兩側(cè)的介質(zhì)壓力差時(shí)，介質(zhì)就被密封。而介質(zhì)通過(guò)密封口的阻力是借施加于壓緊面上的比壓力

來(lái)實(shí)現(xiàn)的，作用在壓緊面上的密封比壓力越大，則介質(zhì)通過(guò)密封口的阻力越大，越有利于密封。在密封口增加流體流動(dòng)的阻力泄漏時(shí)介質(zhì)通過(guò)密封口的動(dòng)力：密封口內(nèi)外介質(zhì)壓力差泄漏時(shí)介質(zhì)通過(guò)密封口的阻力：壓緊面上的比壓力§9-2法蘭連接由以上分析，在確立法蘭設(shè)計(jì)方法時(shí)，把預(yù)緊工況與操作工況分開(kāi)處理，從而大大簡(jiǎn)化了法蘭設(shè)計(jì)。為此，對(duì)兩個(gè)不同的工況分別引進(jìn)兩個(gè)墊片性能參數(shù)，即“最小壓緊應(yīng)力”或“比壓力”y以及“墊片系數(shù)”m。預(yù)緊比壓y：定義為預(yù)緊(無(wú)內(nèi)壓)時(shí)，迫使墊片變形與壓緊面密合，以形成初始密封條件，此時(shí)墊片所必需的最小壓緊載荷，因以單位接觸面積上的壓緊載荷計(jì)，故也稱最小壓緊應(yīng)力”，單位為MPa。y值僅與墊片材料、結(jié)構(gòu)與厚度有關(guān)。墊片系數(shù)m：是指操作(有內(nèi)壓)時(shí)，達(dá)到緊密不漏，墊片所必須維持的比壓與介質(zhì)壓力p的比值（無(wú)單位）?！?-2法蘭連接不少生產(chǎn)實(shí)踐和廣泛的研究表明y和m值還與墊片尺寸，介質(zhì)性質(zhì)、壓力、溫度、壓緊面粗糙度等許多因素有關(guān)，而且m與y之間也存在內(nèi)在聯(lián)系?！?-2法蘭連接二、法蘭的分類§9-2法蘭連接圖9-2法蘭結(jié)構(gòu)類型（整體法蘭）將法蘭與殼體鍛或鑄成一體或經(jīng)全熔透的平焊法蘭（一）整體法蘭§9-2法蘭連接整體法蘭整體法蘭整體法蘭特點(diǎn)保證殼體與法蘭同時(shí)受力，使法蘭厚度可適當(dāng)減?。坏珪?huì)在殼體上產(chǎn)生較大應(yīng)力。帶頸法蘭：提高法蘭與殼體的連接剛度，適用于壓力、溫度較高的重要場(chǎng)合?！?-2法蘭連接圖9-3法蘭結(jié)構(gòu)類型（松式法蘭）活套法蘭螺紋法蘭搭接法蘭指法蘭不直接固定在殼體上或者雖固定而不能保證與殼體作為一個(gè)整體承受螺栓載荷的結(jié)構(gòu)。如：活套法蘭、螺紋法蘭、搭接法蘭等。（二）松式法蘭§9-2法蘭連接活套法蘭螺紋法蘭搭接法蘭松式法蘭活套法蘭但法蘭剛度小，厚度較厚，一般只適用于壓力較低的場(chǎng)合典型的松式法蘭，其法蘭的力矩完全由法蘭環(huán)本身來(lái)承擔(dān)，對(duì)設(shè)備或管道不產(chǎn)生附加彎曲應(yīng)力適用于有色金屬和不銹鋼制設(shè)備或管道上，且法蘭可采用碳素鋼制作，以節(jié)約貴重金屬§9-2法蘭連接（三）任意式法蘭整體性介于整體法蘭和松式法蘭之間，包括未焊透的焊接法蘭。圖9-3

法蘭結(jié)構(gòu)類型（任意式法蘭）§9-2法蘭連接任意式法蘭任意式法蘭任意式法蘭圓形法蘭最常見(jiàn)，方形法蘭利于管子排列緊湊，橢圓形法蘭常用于閥門(mén)和小直徑的高壓管子上?！?-2法蘭連接三、影響法蘭密封的因素影響法蘭密封的因素主要有：螺栓預(yù)緊力；密封面型式；墊片性能；法蘭剛度；操作條件?！?-2法蘭連接㈠螺栓預(yù)緊力螺栓預(yù)緊力是影響密封一個(gè)重要因素。預(yù)緊力使墊片壓緊并實(shí)現(xiàn)初始密封。預(yù)緊力過(guò)大則墊片被壓壞或擠出。預(yù)緊力通過(guò)法蘭密封面?zhèn)鬟f給墊片，良好的密封，必須使預(yù)緊力均勻地作用于墊片。當(dāng)需要預(yù)緊力一定時(shí)，采取增加螺栓個(gè)數(shù)、減小螺栓直徑對(duì)密封有利§9-2法蘭連接㈡密封面法蘭聯(lián)接密封性能與密封面型式有關(guān)，密封面型式選擇，主要考慮壓力、溫度、介質(zhì)?！?-2法蘭連接壓力容器和管道中常用的法蘭密封面型式和特點(diǎn)：1、突面（RF）光滑平面，可車制密紋水線。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工方便，便于進(jìn)行防腐襯里。接觸面積大，預(yù)緊時(shí)墊片容易往兩邊擠，不易壓緊。（a）突面§9-2法蘭連接2、凹凸面（MFM）凸面和凹面相配合，凹面上放置墊片，防止墊片被擠出，適用于壓力較高。（b）凹凸面§9-2法蘭連接凹凸面法蘭連接3、榫槽面(TG)槽中墊片不被擠動(dòng)。螺栓力較小。獲得良好的密封效果。結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，更換墊片較困難。榫面容易損壞，適于易燃、易爆、有毒介質(zhì)及較高壓力。壓力不大時(shí)，即使直徑較大，也能很好密封。（c）榫槽面§9-2法蘭連接榫槽面法蘭連接4、全平面（FF）與環(huán)連接面（RJ）全平面密封適合于壓力較小的場(chǎng)合（PN≤1.6MPa）；環(huán)連接面主要用在帶頸對(duì)焊法蘭與整體法蘭上，適用壓力范圍為（6.3MPa≤PN≤25.0MPa）。（d）全平面（e）環(huán)連接面（T型槽）§9-2法蘭連接光滑面凹凸面榫槽面環(huán)密封面按密封面型式分：突面法蘭凹凸面法蘭榫槽面法蘭環(huán)形密封面法蘭§9-2法蘭連接突面壓緊面：簡(jiǎn)單，加工方便，裝卸容易，易于防腐襯里。壓緊面可以是平滑的，適用于PN≤2.5MPa場(chǎng)合，帶溝槽的（2～4條、寬×深為0.8mm×0.4mm、截面為三角形周向溝槽），防止非金屬墊片被擠出，適用更廣。

容器法蘭可用至6.4MPa，管法蘭甚至可用至25～42MPa，但隨著公稱壓力的提高，適用的公稱直徑相應(yīng)減小。由榫面、槽面配合構(gòu)成，墊片安放在槽內(nèi)，不會(huì)被擠出壓緊面，較少受介質(zhì)的沖刷和腐蝕，所需螺栓力較小，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，更換墊片較難，只適用于易燃、易爆和高度或極度毒性危害介質(zhì)等重要場(chǎng)合。凹凸壓緊面：榫槽壓緊面：各壓緊面結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介安裝易于對(duì)中，有效防止墊片被擠出，適用于PN≤6.4MPa的容器法蘭和管法蘭?！?-2法蘭連接5、其他類型密封面高壓容器和高壓管道用球面（透鏡）和橢圓或八角形截面金屬墊片§9-2法蘭連接高壓管道的透鏡式密封§9-2法蘭連接圖9-3

雙錐密封結(jié)構(gòu)1-主螺母；2-墊圈；3-主螺栓；4-平蓋；5-雙錐環(huán)；6-軟金屬墊片；7-筒體端部；8-螺栓；9-托環(huán)

§9-2法蘭連接㈢墊片性能墊片適當(dāng)變形和回彈能力是形成密封的必要條件。最常用墊片分為非金屬、金屬、非金屬與金屬混合制的墊片§9-2法蘭連接非金屬墊片：橡膠石棉板、聚四氟乙烯等。柔軟耐溫度和壓力性能較金屬墊片差。只適用于常、中溫和中、低壓設(shè)備和管道的法蘭密封。§9-2法蘭連接金屬與非金屬混合制墊片：金屬包墊片及纏繞墊片等。金屬包墊片用薄金屬板（鍍鋅薄鋼板、0Cr18Ni9等）將非金屬包起來(lái)；金屬纏繞墊片是薄低碳鋼帶(或合金鋼帶)與石棉帶一起繞制而成。不帶定位圈和帶定位圈?！?-2法蘭連接金屬包墊片及纏繞墊片較單純的金屬墊片有較好的性能，適應(yīng)的溫度與壓力范圍較高一些。

§9-2法蘭連接金屬墊片：材料一般并不要求強(qiáng)度高，而是要求軟韌。常用是軟鋁、紫銅、鐵(軟鋼)、蒙耐爾合金(含Ni67％，Cu30％，Cr4～5％)鋼等。主要用于中、高溫和中、高壓法蘭聯(lián)接密封?！?-2法蘭連接墊片材料的選擇：根據(jù)溫度、壓力以及介質(zhì)腐蝕決定，同時(shí)考慮密封面形式、螺栓力的大小以及裝卸要求等。查表4-15§9-2法蘭連接§9-2法蘭連接四、法蘭標(biāo)準(zhǔn)及選用石油、化工上用的法蘭標(biāo)準(zhǔn)有兩類：

一類是壓力容器法蘭標(biāo)準(zhǔn)一類是管法蘭標(biāo)準(zhǔn)§9-2法蘭連接㈠壓力容器法蘭標(biāo)準(zhǔn)

§9-2法蘭連接1．平焊法蘭：§9-2法蘭連接壓力容器法蘭標(biāo)準(zhǔn)JB4701－92平焊法蘭對(duì)焊法蘭§9-2法蘭連接§9-2法蘭連接§9-2法蘭連接2．對(duì)焊法蘭

長(zhǎng)頸對(duì)焊法蘭有厚度更大的頸，剛性大。更高壓力范圍(PN0.6MPa～6.4MPa)和直徑范圍(DN300mm～2000mm)，適用溫度范圍為-20℃～450℃。§9-2法蘭連接平焊與對(duì)焊法蘭都有帶襯環(huán)的與不帶襯環(huán)的兩種。當(dāng)設(shè)備是由不銹鋼制作時(shí)，采用碳鋼法蘭加不銹鋼襯環(huán)，可以節(jié)省不銹鋼。§9-2法蘭連接3、公稱直徑與公稱壓力根據(jù)公稱直徑與公稱壓力由法蘭標(biāo)準(zhǔn)確定法蘭尺寸壓力容器法蘭公稱直徑同壓力容器例如DN1000mm的壓力容器，應(yīng)當(dāng)配用DN1000mm的壓力容器法蘭?！?-2法蘭連接法蘭公稱壓力：與最大操作壓力、操作溫度以及材料有關(guān)。定義：以16MnR在200℃時(shí)的機(jī)械性能為基準(zhǔn)確定法蘭尺寸，在200℃時(shí)，它的最大允許操作壓力就認(rèn)為是具有該尺寸法蘭的公稱壓力?！?-2法蘭連接公稱壓力PNO.6MPa法蘭，用16MnR制造的，在200℃時(shí)，最大允許操作壓力0.6MPa。高于200℃的最大操作壓力將低于它的公稱壓力0.6MPa。低于200℃仍按200℃確定其最高工作壓力?！?-2法蘭連接材料改為Q235-A，機(jī)械性能比16MnR差，公稱壓力PN0.6MPa的法蘭，200℃操作，最大允許操作壓力也低于公稱壓力。材料由16MnR改為15MnVR，機(jī)械性能優(yōu)于16MnR，公稱壓力PN0.6MPa的法蘭，在200℃操作時(shí)，最大允許操作壓力將高于它的公稱壓力。只要法蘭的公稱直徑、公稱壓力確定了，法蘭的尺寸也就確定了?！?-2法蘭連接最大允許工作壓力的確定：§9-2法蘭連接為操作溫度300℃，設(shè)計(jì)壓力0.6MPa的容器選配法蘭。材料15MnVR按公稱壓力0.6MPa查取。材料20R按公稱壓力1.0MPa查取尺寸?！?-2法蘭連接㈡管法蘭標(biāo)準(zhǔn)同樣公稱直徑的容器法蘭和管法蘭的尺寸不相同，不能互相代用。管法蘭的型式除平焊、對(duì)焊法蘭外，還有鑄鋼法蘭、鑄鐵法蘭、活套法蘭、螺紋法蘭等。管法蘭標(biāo)準(zhǔn)查選方法、步驟與壓力容器法蘭同?！?-2法蘭連接GB9119.7-88外，常用標(biāo)準(zhǔn)還有：化工部標(biāo)準(zhǔn)HG20592～HG20602-97；中石化標(biāo)準(zhǔn)SH3406-96等。其中化工部標(biāo)準(zhǔn)中分為歐洲體系、美洲體系等，我國(guó)常用的為歐洲體系?！?-2法蘭連接例10-1：塔身與封頭的法蘭。塔內(nèi)徑1000mm，操作溫度280℃，設(shè)計(jì)壓力0.2MPa。Q235-A。根據(jù)操作溫度、設(shè)計(jì)壓力和所用材料，應(yīng)按公稱壓力為0.6MPa查選尺寸。壓力不高，直徑不大，用甲型平焊法蘭、平面密封面，墊片用石棉橡膠板。法蘭的各部尺寸從附錄表9中查，聯(lián)接螺栓材料Q235-A，M20共36個(gè)。§9-2法蘭連接思考題：1.法蘭墊片密封的原理是什么？影響密封的因素有哪些？2.法蘭的型式有哪些？各有什么特點(diǎn)？3.法蘭密封面型式有哪些？各適用什么場(chǎng)合？4.常用的墊片材料有哪些？§9-2法蘭連接目的檢查容器在使用過(guò)程中是否有裂紋、變形、腐蝕等缺陷產(chǎn)生。包括人孔、手孔等，其位置應(yīng)便于觀察或清理容器內(nèi)部。規(guī)定檢查孔最少數(shù)量與最小尺寸應(yīng)符合有關(guān)規(guī)范的要求。不必開(kāi)設(shè)檢查孔：（符合下列條件之一）筒體內(nèi)徑小于等于300mm的壓力容器；容器上設(shè)有可拆卸的封頭、蓋板或其它能夠開(kāi)關(guān)的蓋子，其封頭、蓋板或蓋子的尺寸不小于所規(guī)定檢查孔的尺寸；§9-3人孔、手孔、視鏡和液面計(jì)檢查孔換熱器。無(wú)腐蝕或輕微腐蝕，無(wú)需做內(nèi)部檢查和清理的壓力容器；制冷裝置用壓力容器；應(yīng)在設(shè)計(jì)時(shí)采取相關(guān)措施，如對(duì)所有對(duì)接焊縫進(jìn)行100%的射線或超聲檢測(cè)；在設(shè)計(jì)圖樣上注明計(jì)算厚度，且在壓力容器在用期間或檢驗(yàn)時(shí)重點(diǎn)進(jìn)行測(cè)厚檢查；相應(yīng)縮短檢驗(yàn)周期。不能開(kāi)設(shè)檢查孔時(shí)：§9-3人孔、手孔、視鏡和液面計(jì)檢查孔手孔與人孔檢查設(shè)備內(nèi)部空間以及安裝和拆卸內(nèi)部構(gòu)件。手孔直徑150mm～250mm，標(biāo)準(zhǔn)手孔公稱直徑有DN150和DN250兩種。手孔結(jié)構(gòu)：容器上接一短管，其上蓋一盲板?！?-3人孔、手孔、視鏡和液面計(jì)檢查孔人孔：設(shè)備直徑超過(guò)900mm，有手孔也設(shè)人孔。人孔的形狀有圓形和橢圓形。橢圓形人孔短軸與筒身軸線平行。圓形人孔直徑400mm～600mm，容器壓力不高或有特殊需要時(shí)，直徑可以大一些。橢圓形人孔(或稱長(zhǎng)圓形人孔)的最小尺寸為400mm×300mm?！?-3人孔、手孔、視鏡和液面計(jì)檢查孔人孔：筒節(jié)、法蘭、蓋板和手柄。使用中常打開(kāi)，可用快開(kāi)式結(jié)構(gòu)人孔。§9-3人孔、手孔、視鏡和液面計(jì)檢查孔手孔（HG21515～21527-95）和人孔（HG21528～21535-95）已有標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)設(shè)備的公稱壓力，工作溫度以及所用材料等按標(biāo)準(zhǔn)直接選用。

§9-3人孔、手孔、視鏡和液面計(jì)檢查孔㈠視鏡

觀察內(nèi)部，也可用作物料液面指示鏡。分為不帶頸視鏡和帶頸視鏡。不帶頸視鏡——凸緣構(gòu)成，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不易結(jié)料，有比較寬闊的視察范圍?！?-3人孔、手孔、視鏡和液面計(jì)檢查孔當(dāng)視鏡需要斜裝或設(shè)備直徑較小時(shí)，則需采用帶頸視鏡?！?-3人孔、手孔、視鏡和液面計(jì)檢查孔視鏡已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，化工生產(chǎn)中常用的還有壓力容器視鏡、帶燈視鏡、帶燈有沖洗孔的視鏡、組合視鏡等。§9-3人孔、手孔、視鏡和液面計(jì)檢查孔㈡液面計(jì)

公稱壓力不超過(guò)0.7MPa，開(kāi)長(zhǎng)條孔，矩形凸緣或法蘭把玻璃固定在設(shè)備上。承壓容器，一般都是將液面計(jì)通過(guò)法蘭、活接頭或螺紋接頭與設(shè)備聯(lián)接在一起§9-3人孔、手孔、視鏡和液面計(jì)檢查孔設(shè)備直徑大，可同時(shí)用幾組液面計(jì)接管。現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)中有反射式玻璃板液面計(jì)、反射式防霜液面計(jì)、透光式板式液面計(jì)和磁性液面計(jì)。§9-3人孔、手孔、視鏡和液面計(jì)檢查孔用于裝置測(cè)量、控制儀表，或連接其他設(shè)備和介質(zhì)的輸送管道。㈠接口管

焊接設(shè)備的接口管長(zhǎng)度§9-3人孔、手孔、視鏡和液面計(jì)檢查孔鑄造設(shè)備接管可與筒體一并鑄出。螺紋管主要用來(lái)接溫度計(jì)、壓力表或液面計(jì)等，陰螺紋或陽(yáng)螺紋

§9-3人孔、手孔、視鏡和液面計(jì)檢查孔㈡凸緣接管長(zhǎng)度必須很短時(shí)可用凸緣代替(又叫突出接口)凸緣本身有加強(qiáng)作用，不需另外補(bǔ)強(qiáng)。當(dāng)螺柱折斷在螺栓孔中，取出較困難。凸緣與管道法蘭配用，聯(lián)接尺寸應(yīng)根據(jù)所選用的管法蘭來(lái)確定?！?-3人孔、手孔、視鏡和液面計(jì)檢查孔容器為什么要開(kāi)孔？工藝、安裝、檢修的要求。開(kāi)孔后，為什么要補(bǔ)強(qiáng)？削弱器壁的強(qiáng)度，出現(xiàn)不連續(xù)，形成高應(yīng)力集中區(qū)。峰值應(yīng)力通常較高，達(dá)到甚至超過(guò)材料屈服極限。局部應(yīng)力較大，加之材質(zhì)和制造缺陷等,為降低峰值應(yīng)力，需要對(duì)結(jié)構(gòu)開(kāi)孔部位進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，以保證容器安全運(yùn)行?！?-4開(kāi)孔和開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)開(kāi)孔的形狀：應(yīng)力集中和開(kāi)孔形狀有關(guān)，圓孔的應(yīng)力集中程度最低。平板在兩向拉力作用下，開(kāi)大孔時(shí)孔邊受力情況§9-4開(kāi)孔和開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)一、補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)局部補(bǔ)強(qiáng)整體補(bǔ)強(qiáng)補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)厚壁接管補(bǔ)強(qiáng)整鍛件補(bǔ)強(qiáng)§9-4開(kāi)孔和開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)（1）補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)圈貼焊在殼體與接管連接處，見(jiàn)（a）圖優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，使用經(jīng)驗(yàn)豐富圖9-5（a）補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)缺點(diǎn)1）與殼體金屬之間不能完全貼合，傳熱效果差，在中溫以上使用時(shí)，存在較大熱膨脹差，在補(bǔ)強(qiáng)局部區(qū)域產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力；2）與殼體采用搭接連接，難以與殼體形成整體，抗疲勞性能差?！?-4開(kāi)孔和開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)§9-4開(kāi)孔和開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)補(bǔ)強(qiáng)圈中低壓容器應(yīng)用最多的補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)，一般使用在靜載、常溫、中低壓、材料的標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度低于540MPa、補(bǔ)強(qiáng)圈厚度小于或等于1.5δn、殼體名義厚度δn不大于38mm的場(chǎng)合。應(yīng)用HG21506-92《補(bǔ)強(qiáng)圈》，JB/T4736-95《補(bǔ)強(qiáng)圈》標(biāo)準(zhǔn)§9-4開(kāi)孔和開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)（2）厚壁接管補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)在開(kāi)孔處焊上一段厚壁接管，見(jiàn)（b）圖。特點(diǎn)補(bǔ)強(qiáng)處于最大應(yīng)力區(qū)域，能更有效地降低應(yīng)力集中系數(shù)。接管補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，焊縫少，焊接質(zhì)量容易檢驗(yàn)，補(bǔ)強(qiáng)效果較好。圖9-5（b）厚壁接管補(bǔ)強(qiáng)高強(qiáng)度低合金鋼制壓力容器由于材料缺口敏感性較高，一般都采用該結(jié)構(gòu)，但必須保證焊縫全熔透。應(yīng)用§9-4開(kāi)孔和開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)厚壁接管補(bǔ)強(qiáng)厚壁接管補(bǔ)強(qiáng)圖9-5（c）整鍛件補(bǔ)強(qiáng)

（3）整鍛件補(bǔ)強(qiáng)整體鍛件§9-4開(kāi)孔和開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)整鍛件補(bǔ)強(qiáng)整鍛件補(bǔ)強(qiáng)補(bǔ)強(qiáng)金屬集中于開(kāi)孔應(yīng)力最大部位，能最有效地降低應(yīng)力集中系數(shù)；可采用對(duì)接焊縫，并使焊縫及其熱影響區(qū)離開(kāi)最大應(yīng)力點(diǎn)，抗疲勞性能好，疲勞壽命只降低10～15%。重要壓力容器，如核容器、材料屈服點(diǎn)在500MPa以上的容器開(kāi)孔及受低溫、高溫、疲勞載荷容器的大直徑開(kāi)孔容器等。結(jié)構(gòu)將接管和部分殼體連同補(bǔ)強(qiáng)部分做成整體鍛件，再與殼體和接管焊接，見(jiàn)（c）圖。優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)鍛件供應(yīng)困難，制造成本較高。應(yīng)用§9-4開(kāi)孔和開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)二、開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則指采取適當(dāng)增加殼體或接管厚度的方法將應(yīng)力集中系數(shù)減小到某一允許數(shù)值。開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)：開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則彈性失效設(shè)計(jì)準(zhǔn)則——等面積補(bǔ)強(qiáng)法塑性失效準(zhǔn)則—極限分析法§9-4開(kāi)孔和開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)（1）等面積補(bǔ)強(qiáng)定義：殼體因開(kāi)孔被削弱的承載面積，須有補(bǔ)強(qiáng)材料在離孔邊一定距離范圍內(nèi)予以等面積補(bǔ)償。原理：以雙向受拉伸的無(wú)限大平板上開(kāi)有小孔時(shí)孔邊的應(yīng)力集中作為理論基礎(chǔ)的，即僅考慮殼體中存在的拉伸薄膜應(yīng)力，且以補(bǔ)強(qiáng)殼體的一次應(yīng)力強(qiáng)度作為設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。故對(duì)小直徑的開(kāi)孔安全可靠。問(wèn)題：沒(méi)有考慮開(kāi)孔處應(yīng)力集中的影響，沒(méi)有計(jì)入容器直徑變化的影響，補(bǔ)強(qiáng)后對(duì)不同接管會(huì)得到不同的應(yīng)力集中系數(shù)，即安全裕量不同，因此有時(shí)顯得富裕，有時(shí)顯得不足。優(yōu)點(diǎn)：長(zhǎng)期實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，簡(jiǎn)單易行，當(dāng)開(kāi)孔較大時(shí)，只要對(duì)其開(kāi)孔尺寸和形狀等予以一定的配套限制，在一般壓力容器使用條件下能夠保證安全，因此不少國(guó)家的容器設(shè)計(jì)規(guī)范主要采用該方法，如ASMEⅧ-1和GB150等。§9-4開(kāi)孔和開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)該法要求帶有某種補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)的接管與殼體發(fā)生塑性失效時(shí)的極限壓力和無(wú)接管時(shí)的殼體極限壓力基本相同。（2）極限分析補(bǔ)強(qiáng)定義：§9-4開(kāi)孔和開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)三、允許不另行補(bǔ)強(qiáng)的最大開(kāi)孔直徑焊接接頭系數(shù)小于1但開(kāi)孔位置不在焊縫上等等強(qiáng)度裕量接管和殼體實(shí)際厚度大于強(qiáng)度需要的厚度接管根部有填角焊縫上述因素相當(dāng)于對(duì)殼體進(jìn)行了局部加強(qiáng)，降低了薄膜應(yīng)力從而也降低了開(kāi)孔處的最大應(yīng)力。因此，對(duì)于滿足一定條件的開(kāi)孔接管，可以不予補(bǔ)強(qiáng)。§9-4開(kāi)孔和開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)GB150規(guī)定：在設(shè)計(jì)壓力≤2.5MPa的殼體上開(kāi)孔，兩相鄰開(kāi)孔中心的間距（對(duì)曲面間距以弧長(zhǎng)計(jì)算）大于兩孔直徑之和的2倍，接管公稱外徑≤89mm，只要接管最小厚度滿足表9-2要求。表9-2

不另行補(bǔ)強(qiáng)的接管最小厚度mm6.05.04.03.5897665574845383225接管公稱外徑最小厚度不另行補(bǔ)強(qiáng)的條件§9-4開(kāi)孔和開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)GB150對(duì)開(kāi)孔最大直徑的限制：四、等面積補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算主要用于補(bǔ)強(qiáng)圈結(jié)構(gòu)的補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算?；驹瓌t：使有效補(bǔ)強(qiáng)的金屬面積，等于或大于開(kāi)孔所削弱的金屬面積。（1）允許開(kāi)孔的范圍a.圓筒上開(kāi)孔的限制：內(nèi)徑Di≤1500mm時(shí)，開(kāi)孔最大直徑d≤，且d≤520mm；內(nèi)徑Di＞1500mm時(shí)，開(kāi)孔最大直徑d≤，且d≤1000mm?！?-4開(kāi)孔和開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)b.凸形封頭或球殼上開(kāi)孔最大直徑d≤。c.錐殼（或錐形封頭）上開(kāi)孔最大直徑d≤，Di為開(kāi)孔中心處的錐殼內(nèi)直徑。d.在橢圓形或碟形封頭過(guò)渡部分開(kāi)孔時(shí)，其孔的中心線宜垂直于封頭表面?！?-4開(kāi)孔和開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)a、內(nèi)壓圓筒或球殼：式中A—開(kāi)孔削弱所需要的補(bǔ)強(qiáng)面積，mm2；

d—開(kāi)孔直徑，●圓形孔：d=dit+2Cdit—接管內(nèi)直徑；●橢圓形或長(zhǎng)圓形孔：取所考慮平面上的尺寸（弦長(zhǎng)，包括厚度附加量），mm；（2）所需最小補(bǔ)強(qiáng)面積A§9-4開(kāi)孔和開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)

δ—?dú)んw開(kāi)孔處的計(jì)算厚度，mm；

δet—接管有效厚度，δet=δnt-C，mm；

fr—強(qiáng)度削弱系數(shù)，等于設(shè)計(jì)溫度下接管材料與殼體材料許用應(yīng)力之比，當(dāng)該值大于1.0時(shí)，取fr=1.0?！?-4開(kāi)孔和開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)外壓圓筒或球殼：平蓋開(kāi)孔直徑d≤0.5Di：式中δp—平蓋計(jì)算厚度，mm。開(kāi)孔造成的削弱是抗彎截面模量而不是指承載截面積。按照等面積補(bǔ)強(qiáng)的基本出發(fā)點(diǎn)，由于開(kāi)孔引起的抗彎截面模量的削弱必須在有效補(bǔ)強(qiáng)范圍內(nèi)得到補(bǔ)強(qiáng)，所需補(bǔ)強(qiáng)的截面積僅為因開(kāi)孔而引起削弱截面積的一半。b、外壓容器或平蓋：§9-4開(kāi)孔和開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)圖9-6有效補(bǔ)強(qiáng)范圍示意圖（a）在一定范圍內(nèi)能起補(bǔ)強(qiáng)作用，除了此范圍，則起不到補(bǔ)強(qiáng)作用。有效補(bǔ)強(qiáng)區(qū)：矩形WXYZ，見(jiàn)圖9-6。（3）有效補(bǔ)強(qiáng)范圍§9-4開(kāi)孔和開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)有效寬度B：按下式計(jì)算，取二者中較大值B=2dB=d+2δn+2δnt式中B—補(bǔ)強(qiáng)有效寬度，mm；

δn—?dú)んw開(kāi)孔處的名義厚度，mm；

δnt—接管名義厚度，mm?！?-4開(kāi)孔和開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)內(nèi)外側(cè)有效高度：按式（a）和式（b）計(jì)算，分別取式中較小值（a）（b）外側(cè)高度h1=接管實(shí)際外伸高度

h2=接管實(shí)際內(nèi)伸高度內(nèi)側(cè)高度§9-4開(kāi)孔和開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)

有效補(bǔ)強(qiáng)區(qū)WXYZ范圍內(nèi)，可作為有效補(bǔ)強(qiáng)的金屬面積有以下幾部分：(4)補(bǔ)強(qiáng)范圍內(nèi)補(bǔ)強(qiáng)金屬面積Ae①A1—?dú)んw有效厚度減去計(jì)算厚度之外的多余面積。

②A2—接管有效厚度減去計(jì)算厚度之外的多余面積。④A4—有效補(bǔ)強(qiáng)區(qū)內(nèi)另外再增加的補(bǔ)強(qiáng)元件的金屬截面積。③A3—有效補(bǔ)強(qiáng)區(qū)內(nèi)焊縫金屬的截面積?！?-4開(kāi)孔和開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)圖9-6有效補(bǔ)強(qiáng)范圍示意圖（b）§9-4開(kāi)孔和開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)式中Ae—有效補(bǔ)強(qiáng)范圍內(nèi)另加的補(bǔ)強(qiáng)面積，mm2；（也可以說(shuō)是強(qiáng)度裕量）

δe—?dú)んw開(kāi)孔處的有效厚度，mm；

δt—接管計(jì)算厚度，mm。若Ae=A1+A2+A3≥A則開(kāi)孔后不需要另行補(bǔ)強(qiáng)。

若Ae=A1+A2+A3＜A則開(kāi)孔需要另外補(bǔ)強(qiáng)，所增加的補(bǔ)強(qiáng)金屬截面積A4應(yīng)滿足

A4≥A-Ae

§9-4開(kāi)孔和開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)補(bǔ)強(qiáng)材料一般需與殼體材料相同，若補(bǔ)強(qiáng)材料許用應(yīng)力小于殼體材料許用應(yīng)力，則補(bǔ)強(qiáng)面積按殼體材料與補(bǔ)強(qiáng)材料許用應(yīng)力之比而增加。若補(bǔ)強(qiáng)材料許用應(yīng)力大于殼體材料許用應(yīng)力，則所需補(bǔ)強(qiáng)面積不得減少。要求：孔周邊會(huì)出現(xiàn)較大的局部應(yīng)力，采用分析設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的方法和壓力面積法等方法進(jìn)行分析計(jì)算。大開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)：GB150-1998《鋼制壓力容器》第78頁(yè)至第81頁(yè)多個(gè)開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)：§9-4開(kāi)孔和開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)開(kāi)孔所需最小補(bǔ)強(qiáng)面積主要由dδ確定，當(dāng)在內(nèi)壓橢圓形封頭或內(nèi)壓碟形封頭上開(kāi)孔時(shí)，則應(yīng)區(qū)分不同的開(kāi)孔位置取不同的計(jì)算厚度。五、接管方位§9-4開(kāi)孔和開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)在80%以外開(kāi)孔：δ按橢圓形封頭的厚度計(jì)算式（13-45）計(jì)算：開(kāi)孔在橢圓形封頭上式中，K1為橢圓形長(zhǎng)短軸比值決定的系數(shù)，由表4-5查得標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭：K1＝0.9開(kāi)孔位于以橢圓形封頭中心為中心，80%封頭內(nèi)直徑的范圍內(nèi)：中心部位可視為當(dāng)量半徑Ri=K1Di的球殼，若為標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭，K=1§9-4開(kāi)孔和開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)開(kāi)孔位于封頭球面部分內(nèi)：取式中的碟形封頭形狀系數(shù)M=1，開(kāi)孔在碟形封頭上此范圍之外：δ按碟形封頭的厚度計(jì)算式計(jì)算，§9-4開(kāi)孔和開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)若橢圓孔的長(zhǎng)軸和短軸之比不超過(guò)2.5，一般仍采用等面積補(bǔ)強(qiáng)法。非徑向接管：盡可能采用徑向接管。原因：圓筒或封頭上須開(kāi)橢圓形孔，應(yīng)力集中系數(shù)增大，抗疲勞失效的能力降低。非徑向接管的開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算：§9-4開(kāi)孔和開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)支座是用來(lái)支承容器及設(shè)備重量，并使其固定在某一位置的壓力容器附件。在某些場(chǎng)合還受到風(fēng)載荷、地震載荷等動(dòng)載荷的作用。一、支座支座耳式支座支撐式支座腿式支座裙式支座立式支座鞍式支座圈式支座支腿支座臥式支座§9-5容器支座1.立式容器支座

（1）耳式支座（懸掛式支座）結(jié)構(gòu)：由筋板和支腳板組成，廣泛用于反應(yīng)釜及立式換熱器等直立設(shè)備上。特點(diǎn)：簡(jiǎn)單、輕便，但對(duì)器壁會(huì)產(chǎn)生較大的局部應(yīng)力。因此，當(dāng)容器較大或器壁較薄時(shí)，應(yīng)在支座與器壁間加一墊板，墊板的材料最好與筒體材料相同。例如：不銹鋼容器用碳素鋼作支座時(shí)，為防止器壁與支座在焊接過(guò)程中合金元素的流失，應(yīng)在支座與器壁間加一不銹鋼墊板。標(biāo)準(zhǔn)：

JB/T4725《耳式支座》，它將耳式支座分為A型（短臂）和B型（長(zhǎng)臂）兩類，每類又有帶墊板和不帶墊板兩種，不帶墊板的分別以AN和BN表示。B型耳式支座有較大的安裝尺寸，當(dāng)容器外面包有保溫層，或者將容器直接放置在樓板上時(shí)，宜選用B型?！?-5容器支座1-墊板；2-筋板；3-支腳板圖9-7

耳式支座§9-5容器支座帶墊板的耳式支座§9-5容器支座（2）支承式支座結(jié)構(gòu)：在容器封頭底部焊上數(shù)根支柱，直接支承在基礎(chǔ)地面上。應(yīng)用：高度不大、安裝位置距基礎(chǔ)面較近且具有凸形封頭的立式容器。特點(diǎn)：簡(jiǎn)單方便，但它對(duì)容器封頭會(huì)產(chǎn)生較大的局部應(yīng)力，因此當(dāng)容器較大或殼體較薄時(shí)，必須在支座和封頭間加墊板，以改善殼體局部受力情況。標(biāo)準(zhǔn)：

JB/T4724《支承式座》。它將支承式支座分為A型和B型，A型支座由鋼板焊制而成；B型支座采用鋼管作支柱。支座與封頭連接處是否加墊板，應(yīng)根據(jù)容器材料和容器與支座焊接部位的強(qiáng)度及穩(wěn)定性決定?！?-5容器支座圖9-8

支承式支座A型B型§9-5容器支座帶墊板的支承式支座§9-5容器支座（3）腿式支座（支腿）特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輕巧、安裝方便，在容器下面有較大的操作維修空間。但當(dāng)容器上的管線直接與產(chǎn)生脈動(dòng)載荷的機(jī)器設(shè)備剛性連接時(shí)，不宜選用腿式支座。選用：1）根據(jù)容器公稱直徑DN和總質(zhì)量選取相應(yīng)的支座號(hào)和支座數(shù)量，2）計(jì)算支座承受的實(shí)際載荷，使其不大于支座允許載荷。除容器總質(zhì)量外，實(shí)際載荷還應(yīng)綜合考慮風(fēng)載荷、地震載荷和偏心載荷。圖9-9腿式支座§9-5容器支座標(biāo)準(zhǔn)：JB/T4713《腿式支座》。A型：角鋼支柱，易與容器圓筒相吻合、焊接安裝較為容易；B型：鋼管支柱，所有方向上具有相同截面系數(shù)、較高抗受壓失穩(wěn)能力，又有帶墊板與不帶墊板。應(yīng)用：多用于高度較小的中小型立式容器中。與支承式支座的區(qū)別：腿式支座是支承在容器的圓柱體部分，而支承式支座是支承在容器的底封頭上。選用：1）根據(jù)容器公稱直徑DN和總質(zhì)量選取相應(yīng)的支座號(hào)和支座數(shù)量，2）計(jì)算支座承受的實(shí)際載荷，使其不大于支座允許載荷。除容器總質(zhì)量外，實(shí)際載荷還應(yīng)綜合考慮風(fēng)載荷、地震載荷和偏心載荷?！?-5容器支座（4）裙式支座應(yīng)用：高大的立式容器，特別是塔器。形式：圓筒形裙座和圓錐形裙座。第7章詳細(xì)介紹?！?-5容器支座裙座的結(jié)構(gòu)1—塔體;2—保溫支承圈;3—無(wú)保溫時(shí)排氣孔;4—裙座筒體;5—人孔;6—螺栓座;7—基礎(chǔ)環(huán);8—有保溫時(shí)排氣孔;9—引出管通道;10—排液孔§9-5容器支座裙座結(jié)構(gòu)§9-5容器支座裙座結(jié)構(gòu)2．臥式容器支座形式：鞍座、圈座及支腿三種其它：圈座：用于大直徑薄壁容器和真空容器，增加局部剛度。支腿：重量較輕的小型容器。詳見(jiàn)第5章。應(yīng)用：常見(jiàn)的大型臥式儲(chǔ)罐、換熱器等多采用鞍座。是應(yīng)用最為廣泛的一種臥式容器支座?！?-5容器支座封頭筒體支座（鞍座）鞍式支座§9-5容器支座鞍式支座§9-5容器支座鞍式支座§9-5容器支座應(yīng)用最廣泛的臥式容器支座。已有標(biāo)準(zhǔn)JB/T4712-92《鞍式支座》，根據(jù)容器公稱直徑和重量選用。由橫向筋板、若干軸向筋板和底板焊接而成。在與設(shè)備連接處，有帶加強(qiáng)墊板和不帶加強(qiáng)墊板兩種結(jié)構(gòu)?！?-5容器支座鞍座包角120°或150°，安放穩(wěn)定。高度200、300、400和500mm。寬度b根據(jù)容器公稱直徑查出。§9-5容器支座鞍座的種類與安裝：鞍座分為A型（輕型）和B型（重型），重型又分為BⅠ～BⅤ五種型號(hào)。A型和B型的筋板和底板、墊板等尺寸不同或數(shù)量不同?！?-5容器支座

每種型式鞍座又分為:

固定式支座（代號(hào)F)：底板上開(kāi)圓形螺栓孔滑動(dòng)式支座（S)：底座開(kāi)長(zhǎng)圓形螺栓孔（安裝）§9-5容器支座鞍座與筒體端部距離A確定：當(dāng)L/D較大，且無(wú)加強(qiáng)圈，應(yīng)盡量利用封頭對(duì)支座處筒體的加強(qiáng)作用，取A≤0.25D；當(dāng)筒體的L/D較小，d/D較大，或有加強(qiáng)圈時(shí)，取A≤0.2L。§9-5容器支座圈座圈座§9-5容器支座保證壓力容器安全運(yùn)行，超壓時(shí)能自動(dòng)卸壓，防止發(fā)生超壓爆炸的附屬機(jī)構(gòu)。包括安全閥、爆破片，以及兩者的組合裝置。目的：一、安全泄放原理

2.自動(dòng)報(bào)警作用。因?yàn)榕欧艢怏w時(shí)，介質(zhì)是以高速噴出，常常發(fā)出較大的響聲，相當(dāng)于報(bào)警音響訊號(hào)。作用：1.正常工作壓力下運(yùn)行時(shí)，保持嚴(yán)密不漏；超過(guò)限定值時(shí)，能自動(dòng)、迅速地排泄出容器內(nèi)介質(zhì)，使容器內(nèi)的壓力始終保持在許用壓力范圍以內(nèi)?！?-6安全泄放裝置1.安全泄放裝置的額定泄放量應(yīng)不小于容器的安全泄放量。2.有超壓可能的容器，才單獨(dú)配備安全泄放裝置，并非每臺(tái)容器都必須直接配置。要求：安全泄放裝置的額定泄放量：指容器超壓時(shí)為保證它的壓力不會(huì)再升高而在單位時(shí)間內(nèi)所必須泄放的氣量。容器的安全泄放量：對(duì)于不同的壓力容器應(yīng)按不同的方法取其值指它在全開(kāi)狀態(tài)時(shí)，在排放壓力下單位時(shí)間內(nèi)所能排出的氣量?！?-6安全泄放裝置二、安全閥

作用通過(guò)閥的自動(dòng)開(kāi)啟排出氣體來(lái)降低容器內(nèi)過(guò)高的壓力。優(yōu)點(diǎn)：僅排放容器內(nèi)高于規(guī)定值的部分壓力，當(dāng)容器內(nèi)的壓力降至稍低于正常操作壓力時(shí)，能自動(dòng)關(guān)閉，避免一旦容器超壓就把全部氣體排出而造成浪費(fèi)和中斷生產(chǎn)；可重復(fù)使用多次，安裝調(diào)整也比較容易。缺點(diǎn)：密封性能較差，閥的開(kāi)啟有滯后現(xiàn)象，泄壓反應(yīng)較慢?！?-6安全泄放裝置1.結(jié)構(gòu)與類型

結(jié)構(gòu)：主要由閥座、閥瓣和加載機(jī)構(gòu)組成。閥瓣與閥座緊扣在一起，形成一密封面，閥瓣上面是加載機(jī)構(gòu)。工作原理：（1）安全閥通過(guò)作用在閥瓣上的兩個(gè)力的不平衡作用，使其關(guān)閉或開(kāi)啟，達(dá)到自動(dòng)控制壓力容器超壓的目的。（2）正常工作壓力時(shí)，容器內(nèi)介質(zhì)作用于閥瓣上的力小于加載機(jī)構(gòu)施加在它上面的力，兩力之差在閥瓣與閥座之間構(gòu)成密封比壓，使閥瓣緊壓著閥座，容器內(nèi)的氣體無(wú)法排出?！?-6安全泄放裝置（3）容器內(nèi)壓力超過(guò)額定的壓力并達(dá)到安全閥的開(kāi)