第6章化工設(shè)備的主要零部件

1、第六章化工設(shè)備的主要零部件6.1 法蘭連接第6章 高壓容器6.1.1 法蘭連接的結(jié)構(gòu)和密封原理（1）對可拆連接的基本要求有足夠的連接強度，不因可拆連接的存在削弱整個結(jié)構(gòu)的強度1有足夠的剛度，以使連接件的密封面之間，能承受密封所需的壓緊力2能耐介質(zhì)腐蝕，能迅速并多次地拆卸和裝配3成本低，有利于連接元件標(biāo)準(zhǔn)化，適合大批量生產(chǎn)46.1 法蘭連接第6章 高壓容器6.1.1 法蘭連接的結(jié)構(gòu)和密封原理（2）法蘭連接結(jié)構(gòu)的基本組成 法蘭連接結(jié)構(gòu)是由一對法蘭，數(shù)個螺栓、螺母和一個密封墊片組成。如圖6-1所示。6.1 法蘭連接第6章 高壓容器6.1.1 法蘭連接的結(jié)構(gòu)和密封原理（3）法蘭連接的結(jié)構(gòu)類型松式法蘭1

2、整體法蘭2任意式法蘭3 如圖62（a）、（b）、(c)如圖62（d）、(f)如圖62（g）、(h)、(i)6.1 法蘭連接第6章 高壓容器6.1.1 法蘭連接的結(jié)構(gòu)和密封原理（3）法蘭連接的結(jié)構(gòu)類型6.1 法蘭連接第6章 高壓容器6.1.1 法蘭連接的結(jié)構(gòu)和密封原理（3）法蘭連接的結(jié)構(gòu)類型法蘭按其密封面寬度分為窄面法蘭和寬面法蘭。如圖6-3 6.1 法蘭連接第6章 高壓容器6.1.1 法蘭連接的結(jié)構(gòu)和密封原理（3）法蘭連接的結(jié)構(gòu)類型按形狀分類，法蘭分為圓盤形、方形和橢圓形法蘭如圖6-46.1 法蘭連接第6章 高壓容器6.1.1 法蘭連接的結(jié)構(gòu)和密封原理（4）法蘭連接的密封原理法蘭連接的失效主要

3、表現(xiàn)為泄漏。一般流體在墊片處的泄漏以“滲透泄漏”和“界面泄漏”兩種形式出現(xiàn)，如圖6-5所示。6.1 法蘭連接第6章 高壓容器6.1.1 法蘭連接的結(jié)構(gòu)和密封原理（4）法蘭連接的密封原理法蘭連接的密封過程可分為預(yù)緊和工作兩個階段。如圖6-6所示6.1 法蘭連接第6章 高壓容器6.1.2 法蘭密封面及密封墊片6.1.2.1 法蘭密封面形式（1）平面型密封面密封面是一個光滑的平面，如圖6-7（a）（b）所示6.1 法蘭連接第6章 高壓容器6.1.2 法蘭密封面及密封墊片6.1.2.1 法蘭密封面形式（2）凹凸型密封面一對法蘭的密封面一個是凹面，一個是凸面，如圖6-7(c)所示6.1 法蘭連接第6章

4、高壓容器6.1.2 法蘭密封面及密封墊片6.1.2.1 法蘭密封面形式（3）榫槽型密封面一對法蘭的密封面一個是榫面，一個是槽面，如圖6-7(d)所示6.1 法蘭連接第6章 高壓容器6.1.2 法蘭密封面及密封墊片6.1.2.1 法蘭密封面形式（3）榫槽型密封面不同密封面的選用見表6-16.1 法蘭連接第6章 高壓容器6.1.2 法蘭密封面及密封墊片6.1.2.1 法蘭密封面形式（4）錐形密封面如圖6-8所示6.1 法蘭連接第6章 高壓容器6.1.2 法蘭密封面及密封墊片6.1.2.1 法蘭密封面形式（5）梯形槽密封面如圖6-9所示6.1 法蘭連接第6章 高壓容器6.1.2 法蘭密封面及密封墊片

5、6.1.2.2 法蘭的密封墊片 法蘭墊片與介質(zhì)直接接觸，是法蘭連接密封的核心。制造墊片的材料要求能耐介質(zhì)腐蝕，不污染被密封的介質(zhì)，并具有良好的回彈性和機械強度，在工作溫度下不易變質(zhì)硬化或軟化。在中低壓容器和管道中常用的墊片有非金屬墊片、金屬墊片和金屬非金屬組合墊片。如圖6-10所示6.1 法蘭連接第6章 高壓容器6.1.2 法蘭密封面及密封墊片6.1.2.3 影響法蘭連接密封的主要因素(1)螺栓預(yù)緊力(2)墊片性能(3)密封面的形式和表面性能(4)法蘭剛度剛度(5)工藝操作條件6.1 法蘭連接第6章 高壓容器6.1.3 法蘭的標(biāo)準(zhǔn)6.1.3.1 壓力容器法蘭的標(biāo)準(zhǔn)（1）壓力容器法蘭標(biāo)準(zhǔn)的三種形

6、式即甲型平焊法蘭、乙型平焊法蘭和長頸對焊法蘭，其適用范圍見表6-2。6.1 法蘭連接第6章 高壓容器6.1.3 法蘭的標(biāo)準(zhǔn)6.1.3.1 壓力容器法蘭的標(biāo)準(zhǔn)（1）壓力容器法蘭標(biāo)準(zhǔn)的三種形式以上三種類型的法蘭都可有不同的密封面形式，見表6-36.1 法蘭連接第6章 高壓容器6.1.3 法蘭的標(biāo)準(zhǔn)6.1.3.1 壓力容器法蘭的標(biāo)準(zhǔn)（2）壓力容器法蘭的公稱直徑和公稱壓力不同類型壓力容器法蘭公稱壓力與最大允許工作壓力的關(guān)系見表6-4、表6-56.1 法蘭連接第6章 高壓容器6.1.3 法蘭的標(biāo)準(zhǔn)6.1.3.1 壓力容器法蘭的標(biāo)準(zhǔn)（2）壓力容器法蘭的公稱直徑和公稱壓力續(xù)表6.1 法蘭連接第6章 高壓容器

7、6.1.3 法蘭的標(biāo)準(zhǔn)6.1.3.1 壓力容器法蘭的標(biāo)準(zhǔn)（2）壓力容器法蘭的公稱直徑和公稱壓力不同類型壓力容器法蘭公稱壓力與最大允許工作壓力的關(guān)系見表6-4、表6-56.1 法蘭連接第6章 高壓容器6.1.3 法蘭的標(biāo)準(zhǔn)6.1.3.1 壓力容器法蘭的標(biāo)準(zhǔn)（2）壓力容器法蘭的公稱直徑和公稱壓力 壓力容器法蘭用墊片有非金屬軟墊片、纏繞式墊片和金屬包墊片三種。法蘭、墊片、螺栓、螺母的相互匹配見表6-6圖表過大，見圖P886.1 法蘭連接第6章 高壓容器6.1.3 法蘭的標(biāo)準(zhǔn)6.1.3.1 壓力容器法蘭的標(biāo)準(zhǔn)（3）壓力容器法蘭的選用 法蘭的選用就是根據(jù)容器的設(shè)計壓力、設(shè)計溫度、介質(zhì)特性等由法蘭的標(biāo)準(zhǔn)確

8、定法蘭的類型、材料、公稱直徑、公稱壓力、密封面的形式，墊片的類型、材料及螺栓、螺母的材料等。法蘭密封面形式可用代號表示，見表6-76.1 法蘭連接第6章 高壓容器6.1.3 法蘭的標(biāo)準(zhǔn)6.1.3.2 管道法蘭的標(biāo)準(zhǔn)（1）管法蘭的結(jié)構(gòu)類型和密封面形式管法蘭包括法蘭蓋共有十種類型，五種密封面，如圖6-12和圖6-13所示6.1 法蘭連接第6章 高壓容器6.1.3 法蘭的標(biāo)準(zhǔn)6.1.3.2 管道法蘭的標(biāo)準(zhǔn)（1）管法蘭的結(jié)構(gòu)類型和密封面形式管法蘭包括法蘭蓋共有十種類型，五種密封面，如圖6-12和圖6-13所示6.1 法蘭連接第6章 高壓容器6.1.3 法蘭的標(biāo)準(zhǔn)6.1.3.2 管道法蘭的標(biāo)準(zhǔn)（1）管法

9、蘭的結(jié)構(gòu)類型和密封面形式 管法蘭標(biāo)準(zhǔn)的公稱壓力等效范圍是0.2525MPa，常用管法蘭的密封形式、標(biāo)準(zhǔn)代號及適應(yīng)范圍見表6-86.1 法蘭連接第6章 高壓容器6.1.3 法蘭的標(biāo)準(zhǔn)6.1.3.2 管道法蘭的標(biāo)準(zhǔn)（2）管法蘭密封墊片 管法蘭密封墊片有石棉橡膠板墊、石墨復(fù)合墊、聚四氟乙烯包覆墊、金屬纏繞墊、齒形組合墊及金屬環(huán)墊共六種，各種墊片的適用條件見表6-10。6.1 法蘭連接第6章 高壓容器6.1.3 法蘭的標(biāo)準(zhǔn)6.1.3.2 管道法蘭的標(biāo)準(zhǔn)（2）管法蘭密封墊片法蘭、墊片、緊固件選配見表6-11。6.1 法蘭連接第6章 高壓容器6.1.3 法蘭的標(biāo)準(zhǔn)6.1.3.2 管道法蘭的標(biāo)準(zhǔn)（3）管法蘭

10、的選用和標(biāo)記管法蘭按標(biāo)準(zhǔn)選定后，具體標(biāo)記方法如下6.2 壓力容器的開孔與補強結(jié)構(gòu)第6章 高壓容器6.2.1 開孔對壓力容器的影響 開孔處需焊接接管，接管根部會因開孔、焊接及承受載荷等綜合作用，造成局部應(yīng)力很大，使開孔接管處成為容器的破壞源。特別是在有交變應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)的情況下，更易造成接管根部的微裂紋，這些微小的裂紋又在交變應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)反復(fù)作用下不斷擴展，最終導(dǎo)致容器在此處先破裂，即產(chǎn)生疲勞破壞。因此應(yīng)對容器開孔加以限制，盡量少開孔，開小孔。 1.對開孔最大直徑的現(xiàn)狀2.凸形封頭或球殼上開孔時，最大孔徑d1/2Di 3.殼上開孔時。d1/3Di 4.孔的中心線宜垂直封頭表面 5.殼體開孔滿足

11、要求 第6章 高壓容器6.2.2 對容器開孔的限制6.2 壓力容器的開孔與補強結(jié)構(gòu)6.2 壓力容器的開孔與補強結(jié)構(gòu)第6章 高壓容器6.2.3 補強方法及結(jié)構(gòu)6.2.3.1 補強方法 補強方法有兩種，即整體補強和局部補強。整體補強是加厚整個筒體或封頭的厚度，以補足因筒體開排孔，或封頭開孔較多引起的容器強度不足。局部補強是在開孔處附近一定范圍內(nèi)，增加筒體或接管壁厚，達(dá)到局部增強的目的。6.2 壓力容器的開孔與補強結(jié)構(gòu)第6章 高壓容器6.2.3 補強方法及結(jié)構(gòu)6.2.3.2 局部補強結(jié)構(gòu) 常用局部補強結(jié)構(gòu)有補強圈補強、厚壁接管補強及整鍛件補強，具體結(jié)構(gòu)如圖6-14所示。6.2 壓力容器的開孔與補強結(jié)

12、構(gòu)第6章 高壓容器6.2.3 補強方法及結(jié)構(gòu)6.2.3.2 局部補強結(jié)構(gòu) 為了使補強結(jié)構(gòu)應(yīng)用更方便，對補強圈和厚壁管制訂了相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。補強圈標(biāo)準(zhǔn)為HG 2150692，厚壁管標(biāo)準(zhǔn)為GHJ 5271990。標(biāo)準(zhǔn)補強圈的結(jié)構(gòu)如圖6-15所示6.2 壓力容器的開孔與補強結(jié)構(gòu)第6章 高壓容器6.2.3 補強方法及結(jié)構(gòu)6.2.3.2 局部補強結(jié)構(gòu)補強圈的尺寸見表6-136.3 容器其他的主要零部件第6章 高壓容器6.3.1 接管和凸緣結(jié)構(gòu)6.3.1.1 接管結(jié)構(gòu) 化工設(shè)備上的接管一般分為兩類，一類是物料進(jìn)出口接管，另一類是各種測量儀表接管。物料進(jìn)出管直徑相對較大，多數(shù)用法蘭連接，如圖6-16所示。6.3

13、容器其他的主要零部件第6章 高壓容器6.3.1 接管和凸緣結(jié)構(gòu)6.3.1.1 接管結(jié)構(gòu) 接管伸出長度l應(yīng)考慮到容器壁外保溫層的厚度，以使螺栓安裝方便?？蓞⒄毡?-14選取。6.3 容器其他的主要零部件第6章 高壓容器6.3.1 接管和凸緣結(jié)構(gòu)6.3.1.1 接管結(jié)構(gòu)各種測量儀表接管一般直徑都較小，可用圖6-18所示的內(nèi)、外螺紋管連接。6.3 容器其他的主要零部件第6章 高壓容器6.3.1 接管和凸緣結(jié)構(gòu)6.3.1.2 凸緣結(jié)構(gòu)當(dāng)接管必須很短時，可用凸緣結(jié)構(gòu)，如圖6-20所示。6.3 容器其他的主要零部件第6章 高壓容器6.3.2 人孔、手孔結(jié)構(gòu)6.3.2.1 人孔、手孔結(jié)構(gòu) 人孔和手孔都是由短

14、接管、法蘭、蓋板、墊片及螺輇、螺母組成，二者結(jié)構(gòu)類似，其受力和密封原理與法蘭類同。6.3 容器其他的主要零部件第6章 高壓容器6.3.2 人孔、手孔結(jié)構(gòu)6.3.2.2 人孔、手孔設(shè)置及選用 容器內(nèi)徑Di1000mm時，至少應(yīng)設(shè)置一個人孔（塔設(shè)備的人孔數(shù)量與其高度有關(guān)）；當(dāng)500mmDi1000mm時，應(yīng)設(shè)置一個人孔或兩個手孔；容器內(nèi)徑300mmDi500mm時，至少設(shè)置兩個手孔；容器內(nèi)徑Di2500mm時，頂蓋上也應(yīng)該設(shè)置人孔。（1）6.3 容器其他的主要零部件第6章 高壓容器6.3.2 人孔、手孔結(jié)構(gòu)6.3.2.2 人孔、手孔設(shè)置及選用 圓形人孔直徑不得小于400mm，橢圓形人孔尺寸應(yīng)不小于

15、400mm300mm，且為了減小開人孔對容器強度的影響，應(yīng)使橢圓孔的長軸與容器殼體軸線垂直。手孔直徑不得小于150mm；標(biāo)準(zhǔn)手孔的公稱直徑為150mm和250mm兩種。（2）6.3 容器其他的主要零部件第6章 高壓容器6.3.2 人孔、手孔結(jié)構(gòu)6.3.2.2 人孔、手孔設(shè)置及選用容器上有大于人孔最小尺寸的可拆封頭時，可不另設(shè)人孔。（3）6.3 容器其他的主要零部件第6章 高壓容器6.3.2 人孔、手孔結(jié)構(gòu)6.3.2.2 人孔、手孔設(shè)置及選用 受壓設(shè)備的人孔蓋較重，故標(biāo)準(zhǔn)中采用回轉(zhuǎn)蓋人孔或吊蓋人孔。回轉(zhuǎn)蓋人孔結(jié)構(gòu)簡單，轉(zhuǎn)動時占空間?。蝗鐖D6-21所示（4）6.3 容器其他的主要零部件第6章 高壓

16、容器6.3.2 人孔、手孔結(jié)構(gòu)6.3.2.2 人孔、手孔設(shè)置及選用 設(shè)備運行中，需要經(jīng)常打開人孔、手孔蓋時，應(yīng)選擇快開式人孔、手孔。如圖6-22所示（5）6.3 容器其他的主要零部件第6章 高壓容器6.3.3 支座結(jié)構(gòu)及其它元件6.3.3.1 支座的類型立式容器支座包括耳式(懸掛式)、支腿式、支承式和裙式支座四種(見圖6-23)（1）立式容器的支座6.3 容器其他的主要零部件第6章 高壓容器6.3.3 支座結(jié)構(gòu)及其它元件6.3.3.1 支座的類型臥式容器支座分為鞍式支座、圈式支座和支承式支座三種(見圖6-24)。（2）臥式容器的支座6.3 容器其他的主要零部件第6章 高壓容器6.3.3 支座結(jié)

17、構(gòu)及其它元件6.3.3.1 支座的類型球形容器支座分為柱式、裙式、半埋式和高架式支座四種形式(見圖6-25)（3）球形容器的支座6.3 容器其他的主要零部件第6章 高壓容器6.3.3 支座結(jié)構(gòu)及其它元件6.3.3.2 典型的容器支座鞍式支座簡稱鞍座，是臥式容器，特別是大型臥式容器最常用的支座形式，分焊制和彎制兩種。圖6-26（a）所示為焊制鞍座，圖（b）所示為彎制鞍座。（1）鞍式支座6.3 容器其他的主要零部件第6章 高壓容器6.3.3 支座結(jié)構(gòu)及其它元件6.3.3.2 典型的容器支座雙鞍座支承的臥式容器是固定式鞍座和滑動式鞍座搭配使用（見圖6-27）（1）鞍式支座6.3 容器其他的主要零部件第6章 高壓容器6.3.3 支座結(jié)構(gòu)及其它元件6.3.3.2 典型的容器支座鞍座的類型見表6-15。（1）鞍式支座6.3 容器其他的主要零部件第6章 高壓容器6.3.3 支座結(jié)構(gòu)及其它元件6.3.3.2 典型的容器支座支承式支座是由一塊底板，兩三塊筋板（或一段圓管）和一塊墊板組焊而成。支承式支座的具體結(jié)構(gòu)如圖6-28所示（2）支承式支座6.3 容器其他的主要零部件第6章 高壓容器6.3.3 支座結(jié)構(gòu)及