機械設(shè)備7-15章知識點總結(jié)

1、第七章知識點總結(jié)7.1容器容器是化工生產(chǎn)所用各種設(shè)備外部殼體的總稱。設(shè)備包括：貯存物料，進行物理過程，進行化學反應(yīng)。7.2容器的結(jié)構(gòu)容器一般是由筒體、封頭、法蘭、支座、接管及人孔（手孔）等元件構(gòu)成。筒體 和封頭是容器的主體。7.3容器的幾何特點壓力容器殼體除平板形封頭外都是回轉(zhuǎn)殼體。（1）回轉(zhuǎn)曲面的形成（2）回轉(zhuǎn)殼體的定義與實例（3）回轉(zhuǎn)殼體的縱截面與錐截面7.4圓筒形殼體上的薄膜應(yīng)力（1）環(huán)向薄膜應(yīng)力合力N，有介質(zhì)內(nèi)壓力作用于半個筒體上所產(chǎn)生的合力N垂直向下。N=合力T，作用在筒體縱截面上的T=利用平衡條件解得因 N=T即（2）徑向薄膜應(yīng)力作用在封頭內(nèi)表面上的介質(zhì)壓力 P的軸向合力NN=作用

2、在筒壁環(huán)形橫截面上的內(nèi)力 TT=根據(jù)力平衡條件得7.5內(nèi)壓圓筒薄膜應(yīng)力特點（1）內(nèi)壓圓筒筒壁上各點處的薄膜應(yīng)力相同，但就某點而言，該點的環(huán)向薄膜 應(yīng)力比軸向薄膜應(yīng)力大一倍。（2） 如果將和的表達式改寫成如下形式便可以看出，決定應(yīng)力水平高低的截面幾何量是壁厚與直徑的比值。7.6球形殼體薄膜應(yīng)力特點過球形殼體上任何一點和球心，不論從任何方向?qū)⑶蛐螝んw截開兩半， 都可以利 用受力平衡條件求得截面上的薄膜應(yīng)力為與圓筒形殼體相比，球形殼體上的薄膜應(yīng)力只有圓筒形殼體上最大薄膜應(yīng)力值得 一半。7.7橢球殼體薄膜應(yīng)力特點（1） 球形殼體上的，而且各點處的應(yīng)力相同。（2）頂點處的薄膜應(yīng)力有三個特點：a、當a/b

3、<=2時，頂點處的應(yīng)力最大b、該點處的c、該點處的應(yīng)力可按下式計算橢球越扁，頂點處的薄膜應(yīng)力越大。（3）赤道處的薄膜應(yīng)力a、在直徑不變的條件下，圓球形殼體向橢球形殼體過渡時，赤道處的徑向薄膜 應(yīng)力 不變，仍保持與球形殼體相同的值，即b、在直徑不變條件下，圓球形殼體向著橢球形殼體過渡時，赤道處的環(huán)向薄膜 應(yīng)力，隨著橢球變扁，開始是逐漸減小，當 a/b值超過1.414后，赤道處的環(huán)向 薄膜應(yīng)力變?yōu)樨撝?7.8圓錐殼體應(yīng)力特點圓錐形殼體的錐截面與橫截面不是同一截面，作用在錐截面上的徑向薄膜應(yīng)力與回轉(zhuǎn)角也相交成角7.9邊界應(yīng)力在局部的邊界地區(qū)產(chǎn)生相互約束的附加內(nèi)力，即邊界應(yīng)力。7.10邊界應(yīng)力的

4、性質(zhì)（1）應(yīng)力的自限性（以材料具有良好塑性為前提）（2）二次應(yīng)力的局部性7.11回轉(zhuǎn)殼體內(nèi)部的邊界應(yīng)力對于母線為組合曲線的回轉(zhuǎn)殼體，當它承受內(nèi)壓時，在殼壁內(nèi)除了產(chǎn)生一次薄膜 應(yīng)力外，還會產(chǎn)生二次應(yīng)力。7.12薄膜應(yīng)力的相當應(yīng)力能夠代表雙向薄膜應(yīng)力，根據(jù)強度理論對雙向薄膜應(yīng)力進行某種組合后得到的7.13強度理論（1）最大拉應(yīng)力理論（第一強度理論），理論依據(jù)：當作用在構(gòu)件上的外力過 大時，其危險點處的材料就會沿最大拉應(yīng)力所在截面發(fā)生脆性斷裂。（2）最大切應(yīng)力理論（第三強度理論），理論依據(jù)：當作用在構(gòu)件上的外力過 大時，其危險點處的材料就會沿最大切應(yīng)力所在截面滑移而發(fā)生屈服破壞。（3）形狀改變比能理

5、論（第四強度理論），隨著彈性體發(fā)生變形而積蓄在其內(nèi)部的能量稱為變形能。一部分是形狀改變比能，一部分是體積改變比能第八章知識點總結(jié)8.1設(shè)計壓力容器根據(jù)化工生產(chǎn)工藝提出的條件，確定設(shè)計所需參數(shù)（p,t,D ），選定材料和 結(jié)構(gòu)形式，通過強度計算確定容器筒體及封頭壁厚。對已制定標準的受壓元件， 可直接選取。8.2校核在用容器（1）判定在下一個檢驗周期內(nèi)，或在剩余壽命期間內(nèi)，容器是否還能在原 設(shè)計條件下安全使用。如果容器已不能在原設(shè)計條件下使用，應(yīng)通過強度計算， 為容器提出最咼允許工作壓力。（2 ）如果容器針對某一使用條件需要判廢，應(yīng)為判廢提供依據(jù)。8.3容器直徑對于用鋼板卷焊的筒體，以內(nèi)徑為它的公

6、稱直徑。當用無縫鋼管作筒體時，以外徑作為它的公稱直徑。8.4設(shè)計壓力設(shè)計壓力是指設(shè)定的容器頂部的最高壓力，與相應(yīng)的設(shè)計溫度一起作為設(shè)計 載荷條件。8.5工作壓力工作壓力是由工藝過程決定的，在工作過程中工作壓力是可變動動的，同時在容器的頂部和底部壓力也可能是不同的。8.6裝有安全閥容器設(shè)計壓力其設(shè)計壓力不得低于安全閥的調(diào)整壓力，安全閥的整定壓力Pz是根據(jù)容器最大工作壓力Pw調(diào)定的。8.7裝有爆破片容器設(shè)計壓力其設(shè)計壓力不得低于爆破片的設(shè)計爆破壓力上限。根據(jù)所選爆破片型式的不同，可?。?.151.75 ） Pw為設(shè)計壓力。8.8設(shè)計溫度設(shè)計溫度是指容器正常操作的情況下、在相應(yīng)設(shè)計壓力下，設(shè)定的受壓

7、元件 的金屬溫度。其值不得低于容器工作時器壁金屬可能達到的最高溫度。8.9蒸汽直接加熱容器的設(shè)計溫度若容器內(nèi)的介質(zhì)是用蒸汽直接加熱， 或用電熱元件插入介質(zhì)加熱，或進入容 器的介質(zhì)已被加熱，這時可取介質(zhì)的最高溫度為設(shè)計溫度。8.10間接加熱容器的設(shè)計溫度取熱載體的最高工作曲線或冷載體（低于0 °C的）最低工作環(huán)境為設(shè)計溫度。8.11儲存容器的設(shè)計溫度當殼體的金屬溫度受到大氣環(huán)境氣溫條件所影響時，其最低設(shè)計溫度可按該 地區(qū)氣象資料，取歷年來月平均最低氣溫的最低值。月平均最低氣溫是指當月各 天的最低氣溫值相加后除以當月的天數(shù)。8.12間歇操作容器的設(shè)計溫度若器內(nèi)的介質(zhì)溫度和壓力雖反應(yīng)和操作

8、進行周期性變化時，應(yīng)按最苛刻的但卻屬同一時刻的溫度和壓力作為設(shè)定設(shè)計溫度與設(shè)計壓力的依據(jù)。8.13計算壓力計算壓力是指在相應(yīng)設(shè)計溫度下，用以確定受壓元件厚度的壓力，其中包括 液柱靜壓力。當原件所承受的液柱靜壓力小于 5%設(shè)計壓力時，可不計液柱靜壓 力。8.14設(shè)計壓力與計算壓力的區(qū)分在大多數(shù)的情況下，可以取計算壓力等于設(shè)計壓力，但是在有些場合下兩者 并不等同。譬如夾套容器的內(nèi)筒，其設(shè)計壓力根據(jù)化工生產(chǎn)工藝要求可能是正壓， 也可能是負壓，然而當夾套中用蒸汽加熱時，內(nèi)筒的計算壓力應(yīng)按生產(chǎn)中可能出 現(xiàn)的最大壓差來確定，而且往往是要進行穩(wěn)定計算，這樣一來內(nèi)筒的計算壓力就 不同于其設(shè)計壓力了。所以，當需

9、要利用公式計算容器的殼體或封頭厚度時，引入和采用計算壓力更為貼切。8.15新舊許用應(yīng)力對比主要是碳素鋼和低金合鋼在350400 C以下的許用應(yīng)力值除個別鋼號（如 S31703 ）外變化很小，特別是在高溫條件下，許用應(yīng)力值沒有變化。8.16復合板的許用應(yīng)力復合板許用應(yīng)力是指只考慮基層金屬的許用應(yīng)力（即復合金屬被視為不承擔 強度）還是按兩種金屬的厚度比例共同組合成復合板的許用應(yīng)力，也取決于兩種金屬界面間的結(jié)合率，結(jié)合率達不到要求或者復層金屬強度指標不高的，那么就不考慮復層金屬的許用應(yīng)力了。8.17焊接接頭系數(shù)焊接接頭處的強度是高于、等于還是小于鋼板自身的強度，同樣是影響著整 個容器強度高低的重要因

10、素之一。容器的焊接接頭系數(shù)的大小取決于接頭的結(jié)構(gòu)和對全部焊接接頭處的金屬 進行無損探傷的比例。8.18理論計算厚度為能安全承受計算壓力Pc （必要時尚需加入其他載荷）所需的最小理論計 算厚度稱為計算厚度。（計算公式 P210）8.19設(shè)計厚度是指計算厚度與腐蝕裕量之和（計算公式P211 ）8.20名義厚度將設(shè)計厚度加上鋼板負偏差后向上圓調(diào)整至鋼板的規(guī)格厚度，稱為殼體的名義厚度。在設(shè)計圖樣上標注的殼體厚度應(yīng)為此名義厚度。（計算公式P211）8.21有效厚度指真正可以承受介質(zhì)壓強的厚度稱為有效厚度。（計算公式P212）8.22最小厚度最小厚度是指為滿足容器在制造、運輸及安裝過程中的剛度要求，根據(jù)工

11、程 實踐經(jīng)驗所規(guī)定的不包括腐蝕裕量的最小厚度。8.23標準橢圓封頭厚度的確定這種封頭是由半個橢球和一段高度為 h。的圓柱形筒節(jié)（稱為直徑）構(gòu)成， 封頭的曲面深度h=Di/4,封頭的直邊高度與封頭公稱直徑有關(guān)。（計算公式P214）8.24錐形封頭的結(jié)構(gòu)形式錐形封頭廣泛用于立式容器底部以便于卸除物料。 有時錐形殼體用來連接兩 節(jié)直徑不等的圓筒，這時的錐形殼叫變徑段。根據(jù)錐形封頭與圓筒連接外有無過 度圓弧和直邊，有不帶折邊的錐形封頭和帶折邊的錐形封頭。8.25平板形封頭圓形平板若作為封頭承受介質(zhì)的的壓強時， 將處于受彎的不利狀態(tài)，因而它 的壁厚將比直徑的筒體壁厚大的多，而且平板形封頭還會對筒體造成較

12、大的邊界 應(yīng)力。8.26厚度計算通用式計算公式P2238.27在用壓力容器的強度校核（1）原設(shè)計已明確所用強度設(shè)計標準的，可以按該標準進行強度校核。（2）焊接接頭系數(shù)根據(jù)焊接接頭的實際結(jié)構(gòu)形式和檢驗結(jié)果，參照原設(shè)計 規(guī)定取舍。（3）校核用壓力，應(yīng)當不小于壓力容器實際最高工作壓力。裝有安全泄放 裝置的，校核用壓力應(yīng)不小于安全閥開啟壓力或者爆破片標定的爆破壓力。（4 ）強度校核是壁溫，取實際最高壁溫，低溫壓力容器取常溫。8.28強度校核的思路和公式思路：算出容器在校核壓力下的計算應(yīng)力，看它是否小于材料的許用應(yīng)力。 計算公式P224（1 ）計算應(yīng)力（2）在容器最大允許工作壓力8.29鋼板用前的驗收驗

13、收的內(nèi)容分列如下：（1 ）內(nèi)容齊全的質(zhì)量證明書（2 ）鋼印標志 （3 ）符合規(guī)定8.30壓力容器用碳鋼和低合金鋼選用材規(guī)定（1）焊接用鋼；（2）壓力容器用鋼；（3）沖擊功；（4）斷后伸長率；（5）鋼板超聲檢測；（6）當使用Q235系列的碳素鋼板中的Q235B和Q235C制造壓力容器殼體時應(yīng)遵循的規(guī)定；（7）要求正火狀態(tài)交貨的壓力容器鋼板。8.31壓力容器用有色金屬選用材規(guī)定（1）通用要求；（2）鋁和鋁合金；（3）銅和銅合金；（4 ）鈦和鈦合金；（5 ）鋯、鈮及其合金8.32復合鋼板四個部分：不銹鋼-鋼復合板 鎳-鋼復合板 鈦-鋼復合板 銅-鋼復合板 復合鋼板的要求：1復合鋼板復合界面的結(jié)合剪切

14、強度，不銹鋼 -鋼復合板不小于210MPa，鎳-鋼 復合板不小于210MPa,鈦-鋼復合板不小于140MPa，銅-鋼復合板不小于100MPa ；2復合鋼板覆層材料的使用狀態(tài)應(yīng)符合相關(guān)標準規(guī)定；3碳素鋼和低合金鋼基層材料按照基層材料標準的規(guī)定進行沖擊試驗，沖擊功合格指標應(yīng)符合基層材料標準或訂貨合同規(guī)定。第九章外壓容器與壓桿的穩(wěn)定計算1.穩(wěn)定的概念穩(wěn)定就平衡而言。物體處于平衡時，當它受到外力的干擾時，離開其平衡位置 到達其他位置后，只要去掉干擾外力，小球在重力作用下仍可回復到原來的平衡 位置。2“穩(wěn)定”問題的實例（1）壓桿（2）外壓容器3. 長圓管、短園管、計算長度和臨界長度（1）長圓管：得不到封

15、頭支撐作用的圓筒（2）短圓管：在筒體上焊上一至數(shù)個加強圈，使長圓管能夠得到封頭或加強 圈支撐（3）計算長度：兩相鄰加強圈的間距（4）臨界長度：短圓管的臨界壓力p x cr較相同的壁厚與直徑的長圓管的臨 界壓力per大。隨著短圓管長度的增加，封頭對筒閉支撐作用的減弱，短圓管的p x er將不斷減小。當短圓管的長度增大到某一值，譬如說增大到Ler時，封頭對筒壁的支撐作用開始完全消失，這是短圓管的臨界壓力將下降到和長圓管的臨 界壓力相等時的長度。4. 材料性能對外壓圓筒穩(wěn)定性的影響在進行內(nèi)壓圓筒的強度計算時，材料的強度指標對圓筒的承壓能力具有直接 的、重要的影響。其中彈性模量E卻直接影響筒體的臨界壓

16、力。E值大的材料抵 抗變形能力強，因而其臨界壓力也就高。5臨界壓力計算公式的應(yīng)用條件（1）判斷該圓管是長圓管還是短圓管（2）該圓管失穩(wěn)定時，器壁內(nèi)的臨界應(yīng)力是否超過了材料的比例極限7. 真空容器加強圈的計算理論分析可以推導出：圓環(huán)失穩(wěn)定時的臨界載荷Per可按下式計算Pcr=24EI/D 環(huán)A3匸PcLD。A3 / 7.27E式中I的意思是：為使在設(shè)計外壓 P的作用下圓環(huán)不失穩(wěn)，該圓環(huán)截面所必 須具有的最小軸慣性矩。可用Imin表示。E的值只有證明圓環(huán)連同筒體是在純 彈性狀態(tài)下失穩(wěn)時，才能使用從手冊中查得數(shù)據(jù)。8. 圓筒的軸向穩(wěn)定校核一般的外壓容器在器壁上主要產(chǎn)生環(huán)向壓縮應(yīng)力，對于真空容器的器壁

17、如果沒 有其他軸向的附加應(yīng)力，雖然在 0.1MPa的外壓作用下會引起其器壁產(chǎn)生軸向壓 縮應(yīng)力?？紤]這個問題包括兩點：（1）如何計算設(shè)備的軸向應(yīng)力（2）如何確定這些軸向應(yīng)力的許用應(yīng)力第十章法蘭連10.1連接和法蘭連接在各種容器和管道中，由于生產(chǎn)工藝的要求，或考慮制造，運輸，安裝，檢修 的方便，常采用可拆的結(jié)夠進行連接。法蘭連接：法蘭連接有較好的強度和緊密性， 而且適用尺寸范圍較廣，在設(shè)備 和管道上都能應(yīng)用。法蘭連接分容器法蘭連接和管法蘭連接。10.2法蘭連接的密封原理法蘭在螺文預緊力的作用下，把處于法蘭壓緊面之間的墊片壓緊，當墊圈單位 面積上所受到的壓緊力達到某一值時， 借助于墊片的變形，把法蘭

18、密封表面上的 凸凹不平處填滿，這樣就為阻止介質(zhì)泄露形成了初始密封條件。10.3法蘭連接討論（1）密封墊片是整個法蘭連接的基礎(chǔ)。（2） 增加與法蘭盤連接處器壁的壁厚，不但會減小法蘭加給器壁的彎曲應(yīng) 力，而且壁厚的器壁會反過來增大法蘭盤的剛度，減少法蘭盤中的彎曲應(yīng)力。（3）對法蘭強度起主要作用的三個應(yīng)力都是彎曲應(yīng)力，而彎曲應(yīng)力的大小 又僅與受彎構(gòu)件的厚度平方成反比，所以決定法蘭強度大小的關(guān)鍵尺 寸是法蘭盤的厚度。10.4壓力容器法蘭10.5甲型平焊法蘭截面基本為矩形的圓環(huán)，這個圓環(huán)通常稱為法蘭盤，直接與容器的筒體或 封頭焊接。10.6乙型平焊接法蘭與甲型相比時除了法蘭盤外增加了一個厚度常常是大于筒

19、體壁厚的短節(jié)10.7長頸對焊法蘭用根部增厚的頸取代了乙型平焊法蘭中的短節(jié)， 從而更有效地增大了法蘭的 整體剛度。10.8法蘭的密封面形式（1）平面型密封面（2）凸凹型密封面（3）槽型密封面10.9法蘭結(jié)構(gòu)10.10壓力容器法蘭的基本參數(shù)公稱壓力公稱直徑密封面形式10.11法蘭尺寸的確定法蘭尺寸是在規(guī)定設(shè)計溫度是 200攝氏度，規(guī)定法蘭材料是16MnF或16Mn鍛件, 根據(jù)不同型式的法蘭，規(guī)定了墊片的形式、材質(zhì)、尺寸和螺柱材料的基礎(chǔ)上，按 照不同的容器直徑和不同的設(shè)計壓力，通過多種方案的比較計算和尺寸圓整得到 的。10.12壓力容器法蘭的最大允許工作壓力法蘭的最大允許工作壓力既可能低于其公稱壓力

20、，也可能高于其公稱壓力，這主要取決于法蘭所用的材料和它的實際工作溫度。10.13法蘭材料的選用法蘭材料的選用應(yīng)注意一下幾點：（1）選用板材Q235B C時，除在公稱壓力和使用溫度限制已體現(xiàn)在書上表 10-10中外，Q235B鋼板不得用作盛裝毒性為高度或極度危害介質(zhì)的壓力 容器法蘭。（2） 選用20R, 16MnF時要注意兩點：一是要注意當厚度大雨50毫米時，鋼板 要在正火狀態(tài)下使用。二是當使用溫度低于0攝氏度時，厚度大雨25毫 米的20R,厚度大于30毫米的16MnR應(yīng)做使用溫度下的低溫沖擊試驗， 得到的沖擊功值不得小于31J。（3）乙型法蘭的短節(jié)材料應(yīng)與法蘭材料相同。（4） 選用鍛件時，鍛件

21、要按JB4726或JB4727的II級檢驗和驗收，有特殊要 求在圖樣上注明。10.14壓力容器法蘭用密封墊片壓力容器法蘭上使用的密封墊片共有三種。（1）:非金屬軟墊片（2）：纏繞式墊片（3）:金屬包墊片10.15壓力容器法蘭用等長雙雙頭螺柱（1）形式與尺寸一: A型：直徑d2等于螺紋外徑。二: B型：直徑d2等于螺紋根徑d1,且中間無螺紋部分于螺紋段之間要有過度 圓弧r。三：A型和B型螺柱的選用：螺紋外徑橫截面積 Fb與螺紋根部橫截面積Fo之比 大約為1.481.31采用A型螺柱。當法蘭與螺柱間的工作狀態(tài)下溫差較大， 則采 用B型螺柱。四：雙頭螺柱材料五：標記：直徑24mm長160mm d2=

22、d的等長雙頭螺柱標記為， 螺柱M24*160-A JB/T4707200010.16管法蘭連接管法蘭連接包括管法蘭、密封墊片、緊固件。10.17管法蘭標準HG/T20592-2009HG/T2060620612-2009包括六個墊片標準HG/T20163-2009HG/T20614-200910.18管法蘭類型和密封面HG/T20592管法蘭標準共規(guī)定了八種不同型式的法蘭。 書上表10-19和10-15給 出各種法蘭的名稱、代號、所屬標準號以及它們的示意圖。在圖10-15所示的10種法蘭，顯示的都是凸面密封面。10.19管法蘭結(jié)構(gòu)和使用（1）板式平焊法蘭結(jié)構(gòu)最簡單，密封面型式只有突面和全平面兩

23、種，一般用于 壓力較低的場合，在PN為0.25MPa級別時只有板式平焊法蘭一種可用。（2）帶勁平焊法蘭與板式平焊法蘭相比，雖然只增加了一個短勁卻能夠是承壓性能改善，最低壓力級別是0.6MPa,加上有密封面多種，在PN大于等于1MPa時, 廣泛采用。（3）帶勁對焊法蘭又稱長勁對焊法蘭，由于較高的勁，有何接管是對接焊，所 以它的最低壓力級別是1.0MPa當壓力級別較低采用突面密封面時，最大公稱通徑可達2000mm（4）整體法蘭它的結(jié)構(gòu)形狀與帶勁對焊法蘭類似。（5） 承插焊法蘭從外形上與帶勁平焊法蘭相差不大， 只是法蘭兩側(cè)的孔勁不同。（6）螺紋法蘭主要用于管道連接容器上用的不多，最大優(yōu)點是現(xiàn)場安裝方

24、便， 不需要焊接。（7） 松套法蘭可以套在對焊環(huán)上也可以套在平焊環(huán)上使用，當介質(zhì)有腐蝕性時, 松套法蘭可以用在不同的對焊環(huán)或者是平焊環(huán)的材料制造以節(jié)省不銹鋼或是有色金屬。10.20法蘭尺寸質(zhì)量表雖然法蘭的類型很多，但是不同類型法蘭的鏈接尺寸不但在同一 DN時是一樣的， 而且在接管公稱尺寸不太大時，相鄰兩個不同壓力級別的法蘭，在接管DN相同時，他們的鏈接尺寸也是一樣的。法蘭盤厚度C在法蘭尺寸中占有首要地位，而這個重要的尺寸在各種不同類型的 法蘭中，當接管DNC600mm寸卻只有兩組。10.21管法蘭密封面尺寸法蘭密封面尺寸只于法蘭的PN DN有關(guān)，而與法蘭類型無關(guān)。10.22管法蘭用材料管法蘭用

25、材料按表10-35的規(guī)定，材料的化學成分、力學性能和其他技術(shù)要求符 合表中所給的相關(guān)標準。管法蘭材料一般采用鍛件，不推薦用鋼板制造。10.23管法蘭最大容許工作壓力管法蘭在不同溫度下的最大允許工作壓力不同，在確定了法蘭材料及其工作溫度 后，應(yīng)根據(jù)法蘭的設(shè)計壓力不得高于設(shè)計溫度下法蘭允許承受的最高無沖擊壓力 的原則，查閱表10-3610-41，以便確定應(yīng)選的公稱壓力級別。10.24夾套法蘭類型：板式平焊夾套法蘭、帶頸平焊夾套法蘭、帶頸對焊夾套法蘭適用范圍：見表10-42尺寸：見圖 10-26、10-27、10-28，表 10-43,10-44.10.25管法蘭標記HG/T 20592 法蘭（或法

26、蘭蓋） b c d e f g h10.26管法蘭連接用密封墊片管法蘭連接用密封墊片共有 6個標準:HG/T2060620092009200920092009HG/T206072009HG/T20609HG/T20610HG/T20611HG/T2061210.27密封墊片的類型1、非金屬平墊片 2、聚四氟乙烯包覆墊片3、金屬包袱墊片 4 、纏繞式墊片5 、具有覆蓋層的齒形組合墊6 、金屬環(huán)型墊10.28密封墊片的尺寸1、用于凸面密封面的墊片尺寸 P339 2、用于榫槽密封面和凹凸面密封面的墊片尺寸P34110.29密封墊片的適用范圍見 P343 表 10-5910.30密封墊片的標記各種類型

27、的密封墊片沒有統(tǒng)一的標記規(guī)定，一般來說應(yīng)該包括：墊片標準號，墊片名稱，墊片的PN和DN墊片材料代號。10.31鋼制法蘭用緊固件1、緊固件形式P3442、商品級和專用級3、管法蘭用緊固件材料的分類和力學性能4、管法蘭用緊固件的使用第11章 人孔、手孔、視鏡和液面計楊三梅11.1檢查孔 檢查孔：檢查壓力容器在使用過程中是否產(chǎn)生裂紋、變形、腐蝕等缺陷。11.2最小數(shù)量規(guī)定內(nèi)直徑Di/mm : 300<Di<=500,手孔兩個。500<Di<=1000人孔一個，當無法開人孔時：人孔兩個。Di>1000 同上。11.3人孔和手孔結(jié)構(gòu)和尺寸（1）承壓人孔（見書354頁附表）（

28、2） 手孔：a板式平焊法蘭手孔只有 PN0.6MPa和RF 一種密封面。b帶頸平焊法蘭手孔有PN 1.0, PN 1.6MPa和除RJ以外的三種密 封面。C帶頸對焊法蘭手孔公稱壓力有 PN2.5, 4.0和6.3MPa有四種密封 面。11.4人孔和手孔材料人孔、手孔所用材料共分11類。（詳見課本表11-10及表下說明）11.5人孔和手孔標記材料類別代號（按表11-10所選定的材料類別填寫）緊固件（螺栓、螺柱）代號：所選定的螺栓和螺柱的代號是由螺栓（柱）型式代 號加上螺栓（柱）材料代號組成的在型式代號和材料代號之間用短線相連接。密封墊片代號：要按表11-14規(guī)定填寫。11.6人孔和手孔的選用d、

29、選用人、手孔時要根據(jù)人、手孔所屬容器的設(shè)計條件來確定人孔或手孔的類型，結(jié)合設(shè)計溫度確定材料類別。e、回轉(zhuǎn)蓋、水平吊蓋和垂直吊蓋三種啟閉結(jié)構(gòu)：回轉(zhuǎn)蓋安裝位置比較靈活，它 可在水平、垂直以及傾斜等全方位布置。f、公稱直徑DN400和具有榫槽密圭寸面的人孔，由于人的進出不便和密圭寸面加工 復雜、墊片更換困難，所以盡量不選用。g、墊片和緊固件的使用必須滿足它們各自的使用條件。11.7視鏡用來觀察設(shè)備內(nèi)部情況?？捎扇萜髦圃鞆S制造，可直接外購。11.8視鏡結(jié)構(gòu)視鏡作為標準組合部件，由視鏡玻璃、視鏡座、密封墊、壓緊環(huán)、螺母和螺柱等 組成。11.9視鏡規(guī)格和系列 壓力容器視鏡的規(guī)格及系列見表11-16.11.

30、10視鏡基本參數(shù)（1）材料明細表（表11-17）（2）尺寸表（表11-18）11.11視鏡標記標記說明：見書380頁圖。標記示例：公稱壓力 2.5MPa,公稱直徑50mm，材料為不銹鋼、不帶射燈、帶 沖洗裝置的視鏡。其標記為：視鏡PN2.5 DN50II-W。11.12視鏡使用規(guī)定（1）組裝時，應(yīng)使密封墊片具有預定的壓縮率，以保證密封性能。（2）視鏡組裝后，按公稱壓力的1.5倍進行水壓試驗。（3）視鏡采用標準中圖11-18所示的連接形式時，其夾持配對法蘭采用現(xiàn)有歐 洲體系的法蘭標準（HG/T20592），壓力等級與視鏡公稱壓力相一致。與視鏡相 對應(yīng)的配對管法蘭規(guī)格及形式如附表。11.13液面計

31、玻璃板液面計有透光式液面計（T型）、反式玻璃板液面計（R型）和視鏡式玻 璃板液面計（S型）。玻璃管液面計（G型）。11.14液面計的選用（1） 選取液面計需要的性能參數(shù)包括：公稱壓力（MPa）、使用溫度C）、液 面計材料、結(jié)構(gòu)型式及公稱長度。（2）根據(jù)需要觀察的液面高度范圍，有兩種不同的液面計接口管的安置方法。第12章知識點總結(jié)方秀敏12.1容器接管附近的應(yīng)力集中(3) 單項受拉平板小孔邊緣處的應(yīng)力集中現(xiàn)象(4) 容器接管附近的應(yīng)力集中應(yīng)力集中的范圍是有限的；開孔孔徑的相對尺寸d/D越大，應(yīng)力集中情況越嚴重；被開孔殼體的S /D越小，應(yīng)力集中情況越嚴重，如果將開孔四周殼體厚度 增厚，則可以極大

32、改善應(yīng)力集中情況；增大接管壁厚也可以減小應(yīng)力集中；在球殼上開孔的應(yīng)力集中系數(shù)稍低于筒體上開孔的應(yīng)力集中系數(shù)。(3) 應(yīng)力集中對容器安全使用的影響12.2補強圈的結(jié)構(gòu)和尺寸補強圈共有5種坡口形式(圖見P387): A適用于殼體為內(nèi)坡口的填角焊接 構(gòu)；B型適用于殼體為內(nèi)坡口的局部焊接結(jié)構(gòu)；C型適用于殼體為外坡口的全焊 透結(jié)構(gòu)；D型和E型適用于殼體為內(nèi)坡口的全焊透結(jié)構(gòu)。12.3補強計算補強計算最簡單的方法是依據(jù)等面積補強準則建立起來的。所謂等面積補強 準則就是：由于開孔，殼體所承受的應(yīng)力所必須的金屬截面被削去多少， 就必須 在開孔周圍的補強范圍內(nèi)補回同樣面積的金屬截面。12.4補強管補強采用厚壁管補

33、強就是利用在補強有效區(qū)內(nèi)管壁多余金屬截面(也可以考慮包 括殼體的多余的金屬截面)來補足被挖去的殼壁承受應(yīng)力所必須的金屬截面。12.5開孔處殼體需要補強的當量厚度 S s e是殼體的有效厚度，S o是殼體開孔被挖掉的承受壓力所必須的厚度，所 以S e-S o應(yīng)為殼體多余的可用來補強的厚度，則有S s= S 0-( S n-C- S o)=2 S o- S n+C12.6補強管可以提供補強用的當量厚度(1) 補強區(qū)的有效厚度hO(2) 補強的設(shè)計壓力p補強管承受的壓力越大，它留出來作為補強用的管壁 厚度當量厚度當然小，所以確定 Ss值時要給出補強管的設(shè)計壓力p(3) 補強管材料的允許應(yīng)力S T 補

34、強管材料的許用應(yīng)力越大的補強管，可以 提供的Ss越大，因為在同樣尺寸，同樣壓強下，補強管所需的厚度隨其許用力 增大而減小。12.7補強管形式與尺寸的確定確定補強管形式與尺寸主要借助于表 12-4 (P395)12.8整體鍛件補強整體鍛件補強的結(jié)構(gòu)相當于補強圈金屬與開孔周圍的殼體金屬熔合在一起， 用一個整體鍛件來承受并減小開孔附近的高應(yīng)力，這個整體鍛件與被開孔的殼體 之間以及與接管之間采用的都是受力狀態(tài)最好的對接焊接接頭，而且焊縫及其熱影響區(qū)都可以設(shè)計得遠離最大應(yīng)力的位置，所以抗疲勞性好。12.9容器開孔及補強的有關(guān)規(guī)定(3) 開孔尺寸的限制 見表12-6(4) 開孔位置的限制 盡量不要在焊縫上

35、開孔(5) 開孔不另行補強的條件設(shè)計壓力不得大于2.5MPa；兩項鄰開孔中心的間距應(yīng)不小于兩孔直徑之和的 兩倍；接管公稱外徑小于或等于89mm；不補強接管的外徑及其最小壁厚應(yīng)符合表 12-7的 規(guī)定。12.10法蘭凸緣法蘭凸緣的結(jié)構(gòu)示于圖12-10，其外形似法蘭，但沒有管子與它焊接，它的 厚度比比法蘭厚度要大，與其連接的經(jīng)常是閥門，由于沒有接管，可使物料流經(jīng) 的通道縮短?？梢哉J為法蘭凸緣是將法蘭、接管與補強圈三個零件的作用兼容并 納了。12.11管螺紋凸緣管螺紋凸緣示于圖12-11,常用于安裝測量儀表，其最大外徑不超過 85mm， 一般多是40mm左右，所以它與殼體連接與插入式接管相同。第13

36、章容器支座李金定13.1臥室容器支座臥室容器的支座應(yīng)用最普遍，而且有標準可查的是鞍式支座，簡稱鞍座。鞍 座的標準曾做過數(shù)次修訂，因而日臻完善。13.2鞍式支座的結(jié)構(gòu)和類型就鞍式結(jié)構(gòu)類型來說，有一下五點：2、鞍座有焊制和彎制之分，焊制鞍座，它是由底板，腹板，筋板，墊板四種板組焊制而成。彎制鞍座，它與焊制鞍座的區(qū)別僅僅是腹板與底板 是同一塊鋼板彎出來的，兩種之間沒有空隙。3、由于同一直徑的容器長度有長有短，介質(zhì)有輕有重，因而同 DN的鞍座按其允許承受的最大荷載考慮，有輕型重型之分。4、鞍座大多帶有底板，但是對于 DN小于等于900的鞍座也有不帶墊板的。5、為了使容器的壁溫發(fā)生變化時能夠沿軸線方向自

37、由伸縮，鞍座的底板有兩種，一種底板上的螺栓孔是圓形的，另種底板上的螺栓孔是長圓形 的。6、當容器置于鞍座上時，鞍座的約束反力將集中作用于容器的局部器壁上，引起該處器壁內(nèi)復雜的而且是相當大的局部應(yīng)力， 這些應(yīng)力除了與筒 壁的厚度和鞍座和鞍座的位置有關(guān)外， 鞍座包角的大小對鞍座邊角處 器壁內(nèi)的應(yīng)力有相當大的影響，增加鞍座包角可以減小該處的應(yīng)力。13.3鞍座尺寸與質(zhì)量(1) 無縫鋼管做筒體，DN=159426旱制與彎制的鞍式支座(2) 用鋼板卷制的筒體，DN=3OO450旱制與彎制的鞍式支座(3) DN=500900mm焊制與彎制鞍式支座(4) DN=10002000m的焊制，輕型與重型的鞍式支座1

38、3.4鞍座的選用(1) 鞍座實際承受的最大載荷 Qma泌須小于鞍座的允許荷載QJ(2) 雖然DN<=900m的鞍座有帶墊板與不帶墊板的兩種， 但在下列情況下仍 需選用帶墊板的鞍座a. 當容器殼體的有效厚度小于等于 3mm寸b. 當容器殼體有熱處理要求時，而且墊板要在殼體熱處理以前焊上去c 當容器殼體與鞍座間的溫度大于 200度時d. 當容器殼體材料與鞍座材料部具有相同或相近的化學成分和性能指標時， 如果容器材料為不休耐酸鋼，配用碳鋼座時，鞍座的墊板必須用不銹鋼（3）為了充分利用封頭對筒體臨近部分的加強作用，應(yīng)盡可能將鞍座靠近分頭安放，即A應(yīng)小于或等于0.5R13.55鞍座的標記型號一公稱

39、直徑一固定鞍座F,滑動鞍座S13.66立式容器立式容器的支座有耳式支座，支撐式支座和裙氏支座三種。小型直立設(shè)備采用 前兩種，高大的塔設(shè)備則廣泛采用裙氏支座。13.7耳式支座耳式支撐是由底板，筋板和墊板組成。當容器的DN<=900mm且殼體有效壁厚>3mm殼體材料與支座材料相同或相近時，也可以采用不帶墊板的耳式支座。按筋板寬度的不同，耳式支座有 A型，B型，C型之分。13.8耳式支座的選用耳式支座的選用應(yīng)按一下步驟進行：（1）設(shè)定支座型號與數(shù)目（2）確定允許載荷（3）校核支座反力Q對容器作用的外力矩M13.10支承式支座結(jié)構(gòu)，形式，尺寸（1）之承式支座可以用數(shù)塊鋼板焊成，均帶墊板。A

40、型適用于DN8003000mm的容器，B型適用于DN8004000m的容器。（2）根據(jù)表13-10和13-11中規(guī)定的h，S 3，©/ 2，©等數(shù)據(jù)，可以求得支 座的安裝高度，安裝高度是指支座底板至封頭切線的距離。13.11支承式的選用（1）根據(jù)容器的公稱直徑DN從表13-10或表13-11選取相應(yīng)支座，并初步 設(shè)定支座數(shù)目(2) 按式計算每個支座應(yīng)承受的實際荷載 Q,計算公式與耳式支座所用的完全一樣，只是h值要根據(jù)支座的安裝高度進行簡單的計算確定， 式中©值則可直接從表13-10或表13-11查取(3) 校核作用于橢圓形底封頭上的支反力 Q是否超過橢圓形封頭所允

41、許承受的垂 直荷載【F】13.12腿式支座結(jié)構(gòu)，形式與尺寸結(jié)構(gòu)：腿式支座時將角鋼，鋼管或 H型鋼直接焊在容器筒體的外圓柱面上，在 筒體與支腿之間可以設(shè)置加強墊板，也可以不設(shè)置加強墊板。形式與尺寸：用角鋼做支腿稱為 A型支腿，不帶加強墊板時稱為 AN型。尺寸查 13-13用鋼管做支腿稱為B型支腿，不帶加強墊板時稱為 BN型。尺寸查表 13-14用焊接H型鋼做支腿稱為C型支腿，不帶加強墊板時稱為 CN型。尺寸查表13-1513.13腿式支座的選用(1)使用范圍：DN4001600mmL/DN<=5:容器總高對角鋼支柱與鋼管支柱不 大于5000mm對H型鋼支柱不大于8000mm且不得用于通過管

42、線直接與產(chǎn)生脈 動載荷的機器設(shè)備剛性連接的容器。(2) 最好是采用帶加強圈墊板的支腿，除非容器的有效厚度超過表13-16規(guī)定 的S min值。(3) 支座號的選取應(yīng)參照筒體的公稱直徑并滿足Q小于Q的要求，一般來說 強度不成問題，主要是要保證抗失穩(wěn)。第14章容器的焊接結(jié)構(gòu)-吳翠萍14.1容器的焊接結(jié)構(gòu)受壓元件通過焊接連接在一起。14.2焊接接頭焊接接頭是指兩個零件或一個零件的兩個部分在焊接連接部位處的結(jié)構(gòu)總稱。全面描述一個焊接接頭的結(jié)構(gòu)包括三個要素：接頭形式、焊接形式。14.3接頭和坡口形式接頭形式包括對接接頭、角接接頭和 T、搭接接頭。坡口形式為了保證焊接接頭的焊接的質(zhì)量，根據(jù)實施焊接工藝的需

43、要，經(jīng)常將焊接的熔化面加工成各種形式的坡口。（1）對接焊縫（2）角焊縫（3）組合焊縫14.5壓力容器焊接接頭分類（1）A類焊接接頭（2）B類焊接接頭（3）C類焊接接頭（4）D類焊接接頭14.6壓力容器中的焊接接頭筒體的縱、環(huán)向，鋼板拼接對接接頭。14.7影響質(zhì)量的坡口形狀和尺寸參數(shù)（1）坡口角度a :坡口角度大小對坡口斷面（或焊縫斷面）的形式和截面面積影響很大，并直接影響接頭的質(zhì)量。（2）純邊高度P:鈍邊的設(shè)置主要為了防止焊接時燒穿母體。（3）根部縫隙b:留有適當?shù)目p隙，目的是為了保證焊縫根部能焊透。（4）根部半徑R: U形和J形坡口根部設(shè)置圓弧的目的是基于焊接冶金，其數(shù)目的大小直接影響坡口根

44、部的寬度以及整個坡口截面的大小，且與施焊的可能性以及熔敷金屬量、焊接熱輸入等眾多因數(shù)有關(guān)。（5）余高el、e2：從力學角度看，對接接頭受力時產(chǎn)生的應(yīng)力集中較小。14.8相鄰對接接頭的最小間距規(guī)定（1） 封頭由成形表瓣片和頂圓板拼接制成時，各對接接頭的焊縫方向只允許是 徑向和環(huán)向。二相鄰徑向焊縫之間的距離不得小于 Lmin,Lmin>=3 S p，且不小于100mm。Lmin 。（2）用平行的對接焊縫拼接的封頭，焊縫間的最小距離不得小于上述的（3）相鄰筒節(jié)縱向?qū)雍缚p之間的距離 （按弧長計），與封頭連接的筒節(jié)，其縱向焊縫與封頭拼接焊縫之間的距離，均不得小于Lmin。（4）筒節(jié)長度不得小于3

45、00mm。14.9筒體與封頭連接的非對接接頭c球冠形封頭與筒體連接的焊接接頭結(jié)構(gòu)見圖14-9d、 凸形封頭與筒體連接的搭接接頭見圖14-10e、 無折邊錐形封頭與筒體連接的角接接頭見圖14-11f、 平板型封頭與筒體連接的角接接頭見圖14-1214.10容器法蘭與筒體連接的焊接接頭甲型平焊法蘭與筒體連接的焊接接頭有兩個。乙型平焊法蘭或長頸對焊法蘭與筒體連接采用的是對接接頭、對接焊縫。4.11管法蘭與接管的焊接接頭管法蘭與接管的焊接接頭列于表14-13中。14.12接管與殼體的焊接接頭容器上的接管共有以下三種：（4）插入式接管，接管插入殼體，接管與殼體間的焊接大都要求全焊透也可以部分焊頭，有不帶

46、補強圈的和帶補強圈的兩種。（5）安放式接管（6）嵌入式接管14.13法蘭凸緣與殼體的焊接接頭角焊縫的焊角尺寸取決于傳遞載荷的大小，在任何情況下焊角高度不得小于6mm,角焊縫結(jié)構(gòu)不得用于承受脈動載荷的容器。組合焊縫的四種結(jié)構(gòu)均可用于承受脈動載荷的容器。14.14焊接結(jié)構(gòu)的設(shè)計原則4. 焊接結(jié)構(gòu)型式應(yīng)避免產(chǎn)生過大的應(yīng)力集中和焊接變形5. 焊接結(jié)構(gòu)型式應(yīng)減少焊接工作量，制作方便6. 焊縫形狀和尺寸應(yīng)盡可能減少填充金屬7. 焊縫坡口的形式和尺寸應(yīng)避免產(chǎn)生缺陷8. 焊縫布置應(yīng)有利于焊接防護14.15焊縫選擇a器結(jié)構(gòu)允許時宜優(yōu)先用雙面焊縫b容器內(nèi)盛裝介質(zhì)毒性為極度、高度危害或有強滲透性的中度危害介質(zhì)時應(yīng)選

47、擇 全焊透焊縫c高溫容器低溫容器和承受疲勞載荷容器應(yīng)選擇全焊透結(jié)構(gòu)d高溫容器、低溫容器和承受疲勞載荷容器的接管與殼體件間焊縫，不宜采用帶 補強圈形式焊縫e高溫容器、低溫容器和承受疲勞載荷容器的焊縫，宜采用反面清根（雙面焊） 、氬弧焊底焊（單面焊）、單面焊雙面成形和焊道間無損檢測等工藝手段 f高溫容器、低溫容器和承受疲勞載荷容器的對接焊縫，應(yīng)磨平余高，角焊表面 應(yīng)圓弧過渡14.16焊接接頭的缺陷外部缺陷a焊縫截面不豐滿或余高過高。b焊縫滿溢。c咬邊。d表面氣孔和表面裂紋。內(nèi)部缺陷焊縫和接頭的內(nèi)部缺陷主要是指氣孔、裂紋、未焊透、夾渣、未熔合等。14仃焊接檢驗要點壓力容器焊接接頭檢驗要點。見表14-

48、7中。14.18焊接材料焊接材料包括手工電弧焊焊條和埋弧焊用的焊絲和焊劑。14佃碳鋼焊條焊條型號根據(jù)根據(jù)熔敷金屬的抗拉強度、 藥皮類型、焊接位置和焊接電源種類劃 分，具體講就是用帶E字頭的四位數(shù)字-EXXXX表示。字母“ E”表示焊條； 第一、二數(shù)字表示熔敷金屬最小抗拉強度MPa值的1/10;第三位數(shù)字為“ 0”，“ 1”，“2”，其中“0”和“1”都表示焊條適用于全位置焊，“2”表示焊條適用 于平焊及平角焊；第三位和第四位數(shù)字組合成一個兩位數(shù)時， 表示該焊條藥皮類 型和適用的電流種類。14.20不銹鋼焊條不銹鋼焊條型號是EXXX -XX，字母E表示焊條，后面的三位數(shù)字表示熔敷 金屬各種化學成

49、分組合的代號。在焊條型號短劃“-”后邊的兩位數(shù)字表示的是 焊條的藥皮類型，適用的焊接位置以及所用的電流種類等。第15章壓力容器監(jiān)察管理-楊三梅、方秀敏、李金定、吳翠萍15.1壓力容器監(jiān)察管理的重要文件由于壓力容器是一種特種設(shè)備，在涉及壓力容器的設(shè)計、制造、安裝、使 用、檢驗、維修和管理的各項工作中，都要受到一些法規(guī)的約束。這些法規(guī)既有 技術(shù)層面的，也有管理層面的15.2特種設(shè)備安全監(jiān)察條例特種設(shè)備安全監(jiān)察條例（2009年5月）特種設(shè)備是指涉及生命安全、危險性較大的鍋爐、壓力容器（含氣瓶， 下同）、壓力管道、電梯、起重機械、客運索道、大型游樂場設(shè)施和場（廠）內(nèi) 專用機動車輛。15.3固定式壓力容

50、器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程（TSG R0004-200915.4鍋爐壓力容器制造監(jiān)督管理辦法鍋爐壓力容器制造監(jiān)督管理辦法（2003年）、壓力容器壓力管道設(shè)計許可規(guī) 則（TSG R1001-200815.5鍋爐壓力容器使用登記管理辦法鍋爐壓力容器使用登記管理辦法（2003年）15.6壓力容器定期檢驗規(guī)則壓力容器定期檢驗規(guī)則（TSG R7001-200415.7廣義和管轄壓力容器所有承受壓力載荷的密閉容器都可稱為壓力容器，這就是廣義壓力容器。 以特種設(shè)備安全監(jiān)察條例為準，并按前述相應(yīng)的容規(guī)來規(guī)范的 壓力容器殼定義為管轄壓力容器。15.8固容規(guī)管轄（適用）的壓力容器（5）工作壓力大于或者等于0.1MPa（表壓，不含液體靜壓力，下同）；（6）工作壓力與容積的乘積大于或者等于 2.5MPa?L;（7）盛裝介質(zhì)為氣體、液化氣體或者介質(zhì)最高工作溫度高于或者等于其標準 沸點的液體。15.9固容規(guī)對壓力容器范圍的界定1. 壓力容器本體的界定范圍5、壓力容器與外部管道或者裝置焊接連接的第一道環(huán)向接頭的坡口面、螺紋連 接的第一個螺紋接頭端面、法蘭連接的第一個法蘭密封面、專用連接件或者管件 連接的第一個密封面；&壓力容器開孔部分的承壓蓋及其緊固件；7、非受壓元件與壓力容器的連接焊縫。2. 安全附件15.10固容規(guī)對壓1. 壓