補(bǔ)充知識(shí)-容器封頭及零部件課件

補(bǔ)充內(nèi)容容器封頭及零部件補(bǔ)充內(nèi)容容器封頭及零部件cdeb1b2b3b4agA-A不按比例fB-B不按比例AAb1,2b3,4cadgeBBI不按比例fIcdeb1b2b3b4agA-AfB-BAAb1,第一節(jié)內(nèi)壓容器封頭第一節(jié)內(nèi)壓容器封頭補(bǔ)充知識(shí)-容器封頭及零部件課件1.1凸形封頭一?半球形封頭1.1凸形封頭一?半球形封頭補(bǔ)充知識(shí)-容器封頭及零部件課件半球形封頭的計(jì)算厚度公式：圓筒形筒體的計(jì)算厚度公式：雖然球形封頭壁厚可較相同直徑與壓力的圓筒殼減薄一半。但在實(shí)際工作中，為了焊接方便以及降低邊界處的邊緣壓力，半球形封頭常和筒體取相同的厚度。

半球形封頭的計(jì)算厚度公式：圓筒形筒體的計(jì)算厚度公式：雖然球形二、橢圓形封頭二、橢圓形封頭二?橢圓形封頭上式中，K為橢圓形封頭的形狀系數(shù)：二?橢圓形封頭上式中，K為橢圓形封頭的形狀系數(shù)：1.標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭，K＝1.0，其計(jì)算厚度公式：比較該式與筒體壁厚計(jì)算公式，如果忽略分母上的微小差異，兩個(gè)公式幾乎一樣，因此，大多數(shù)橢圓形封頭壁厚取為與筒體相同，或是比筒體稍厚。1.標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭，K＝1.0，其計(jì)算厚度公式：比較該式與筒2.橢圓形封頭的最大允許工作壓力計(jì)算公式：3.橢圓形封頭直邊高度按下表確定：2.橢圓形封頭的最大允許工作壓力計(jì)算公式：3.橢圓形封頭4.橢圓封頭的標(biāo)準(zhǔn)化：4.橢圓封頭的標(biāo)準(zhǔn)化：三?

碟形封頭優(yōu)點(diǎn)：便于手工加工成型缺點(diǎn)：曲率半徑有突變，有較大的邊緣應(yīng)力產(chǎn)生。三?碟形封頭優(yōu)點(diǎn)：便于手工加工成型缺點(diǎn)：曲率半徑有突變，有1.折邊半徑越小，封頭的深度將越淺，這對(duì)于加工成型有利。但是考慮到球面部分與過(guò)渡區(qū)聯(lián)接處的局部高應(yīng)力，規(guī)定碟形封頭球面部分的半徑一般不大于筒體內(nèi)徑，而折邊內(nèi)半徑r在任何情況下均不得小于筒體內(nèi)徑的10％，且應(yīng)不小于3倍封頭名義壁厚。

2.碟形封頭的厚度計(jì)算公式：上式中，M為碟形封頭形狀系數(shù)：1.折邊半徑越小，封頭的深度將越淺，這對(duì)于加工成型有利。但3.Ri=0.9Di、r=0.17Di的碟形封頭，稱為標(biāo)準(zhǔn)碟形封頭，此時(shí)M＝1.325，于是標(biāo)準(zhǔn)碟形封頭的厚度計(jì)算公式：標(biāo)準(zhǔn)碟形封頭的有效厚度應(yīng)不小于封頭內(nèi)直徑的0.15%。

4.碟形封頭的最大允許工作壓力為：3.Ri=0.9Di、r=0.17Di的碟形封頭，稱為標(biāo)準(zhǔn)四?球冠形封頭為了進(jìn)一步降低凸形封頭的高度，將碟形封頭的直邊及過(guò)渡圓弧部分去掉，只留下球面部分。并把它直接焊在筒體上，這就構(gòu)成了球冠形封頭。四?球冠形封頭為了進(jìn)一步降低凸形封頭的高度，將碟形封頭的直邊受內(nèi)壓球冠形封頭的計(jì)算厚度公式：與球冠形封頭連接的圓筒厚度應(yīng)不小于封頭厚度。受內(nèi)壓球冠形封頭的計(jì)算厚度公式：與球冠形封頭連接的圓筒厚度應(yīng)1.2錐形封頭1.錐形封頭廣泛應(yīng)用于許多化工設(shè)備(如蒸發(fā)器、噴霧干燥器、結(jié)晶器及沉降器等)的底蓋，它的優(yōu)點(diǎn)是便于收集與卸除這些設(shè)備中的固體物料。此外，有一些塔設(shè)備上、下部分的直徑不等，也常用錐形殼體將直徑不等的兩段塔體連接起來(lái)，這時(shí)的圓錐形殼體稱為變徑段。2.缺點(diǎn)：邊緣應(yīng)力大3.受力分析1.2錐形封頭1.錐形封頭廣泛應(yīng)用于許多化工設(shè)備(如蒸5.降低聯(lián)接處邊緣應(yīng)力的方法第一種方法：局部加強(qiáng)法5.降低聯(lián)接處邊緣應(yīng)力的方法第一種方法：局部加強(qiáng)法第二種方法：在封頭與筒體間增加一個(gè)過(guò)渡圓弧。第二種方法：在封頭與筒體間增加一個(gè)過(guò)渡圓弧。1.3平板封頭由于平板封頭結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，在壓力不高，直徑較小的容器中，采用平板封頭比較經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)便。而承壓設(shè)備的封頭一般不采用平板形，只是壓力容器的人孔、手孔以及在操作時(shí)需要用盲板封閉的地方，才用平板蓋。但是，有些高壓容器中，也用平板封頭。這是因?yàn)楦邏喝萜鞯姆忸^很厚，直徑又相對(duì)較小，而凸形封頭的制造較為困難。1.3平板封頭由于平板封頭結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造1.4封頭的結(jié)構(gòu)特性及選擇1.半球形封頭優(yōu)點(diǎn)：比表面積最小，需要的厚度小，承壓能力大。缺點(diǎn)：深度大，整體沖壓難2.橢圓形封頭特點(diǎn)：比表面積較小，標(biāo)準(zhǔn)封頭與筒體等厚，承壓能力較大，易于沖壓成型1.4封頭的結(jié)構(gòu)特性及選擇1.半球形封頭優(yōu)點(diǎn)：比表面積最3.碟形封頭優(yōu)點(diǎn)：便于手工加工成型或沖壓成型缺點(diǎn)：曲率半徑有突變，有較大的邊緣應(yīng)力產(chǎn)生。4.球冠形封頭優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便缺點(diǎn)：存在橫向推力和較大的邊緣應(yīng)力3.碟形封頭優(yōu)點(diǎn)：便于手工加工成型或沖壓成型缺點(diǎn)：曲率半徑有5.錐形封頭優(yōu)點(diǎn)：便于引入與引出設(shè)備中的粘稠液體或固體物料；并可以作為一些設(shè)備上直徑不等的兩部分的變徑段。缺點(diǎn)：存在較大橫推力和邊緣應(yīng)力6.平板封頭優(yōu)點(diǎn)：最容易制造缺點(diǎn)：承壓能力最差5.錐形封頭優(yōu)點(diǎn)：便于引入與引出設(shè)備中的粘稠液體或固體物料；第二節(jié)法蘭連接一?概述

1.在石油、化工設(shè)備和管道中，由于生產(chǎn)工藝的要求，或者為制造、運(yùn)輸、安裝、檢修方便，常采用可拆卸的聯(lián)接結(jié)構(gòu)。2.可拆連接必須滿足的基本要求：（1）足夠的剛度（2）足夠的強(qiáng)度（3）耐腐蝕（4）成本低3.法蘭分為兩大類，即壓力容器法蘭和管法蘭。第二節(jié)法蘭連接一?概述1.在石油、化工設(shè)備和管道中，由二?法蘭連接結(jié)構(gòu)與密封原理1.法蘭聯(lián)接結(jié)構(gòu)是一個(gè)組合件，是由一對(duì)法蘭，若干螺栓、螺母和一個(gè)墊片所組成。二?法蘭連接結(jié)構(gòu)與密封原理1.法蘭聯(lián)接結(jié)構(gòu)是一個(gè)組合件，是法蘭組成法蘭組成2.在實(shí)際應(yīng)用中，壓力容器由于聯(lián)接件或被聯(lián)接件的強(qiáng)度破壞所引起法蘭密封失效是很少見(jiàn)的，較多的是因?yàn)槊芊獠缓枚孤?。故法蘭聯(lián)接的設(shè)計(jì)中主要解決的問(wèn)題是防止介質(zhì)泄漏。3.法蘭密封的原理法蘭在螺栓預(yù)緊力的作用下，把處于密封面之間的墊片壓緊實(shí)現(xiàn)密封。（1）泄漏的兩種形式：滲透泄漏和界面泄漏2.在實(shí)際應(yīng)用中，壓力容器由于聯(lián)接件或被聯(lián)接件的強(qiáng)度破壞所（2）法蘭的整個(gè)工作過(guò)程：預(yù)緊工況與操作工況（2）法蘭的整個(gè)工作過(guò)程：預(yù)緊工況與操作工況三?法蘭的結(jié)構(gòu)與分類1.按接觸面形式：窄面法蘭與寬面法蘭三?法蘭的結(jié)構(gòu)與分類1.按接觸面形式：窄面法蘭與寬面法蘭2.按其整體性程度（1）整體法蘭2.按其整體性程度（1）整體法蘭（2）松式法蘭（3）任意式法蘭任意式法蘭其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。（2）松式法蘭（3）任意式法蘭任意式法蘭其整3.按形狀：3.按形狀：四、影響法蘭密封的因素

影響法蘭密封的因素是多方面的。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。㈠螺栓預(yù)緊力

1.預(yù)緊力必須使墊片壓緊并實(shí)現(xiàn)初始密封條件。同時(shí)，預(yù)緊力也不能過(guò)大，否則將會(huì)使墊片被壓壞或擠出。2.由于預(yù)緊力是通過(guò)法蘭密封面?zhèn)鬟f給墊片的，要達(dá)到良好的密封，必須使預(yù)緊力均勻地作用于墊片。四、影響法蘭密封的因素影響法蘭密封的因素是多㈡壓緊面1.平面型壓緊面

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㈡壓緊面1.平面型壓緊面（a）突面補(bǔ)充知識(shí)-容器封頭及零部件課件帶水線壓緊面帶水線壓緊面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2、凹凸面（MFM）凸面和凹面相配合，凹面上放置墊凹凸面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3、榫槽面(TG)槽中墊片不被擠動(dòng)。（c）榫槽面榫槽面法蘭連接榫槽面法蘭連接平面壓緊面：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。平面壓緊面：簡(jiǎn)單，加工方便，裝卸容由榫面、槽面配合構(gòu)成，墊4、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4、其他類型密封面高壓容器和高壓管道用高壓管道的透鏡式密封高壓管道的透鏡式密封梯形槽壓緊面（環(huán)連接面）梯形槽壓緊面（環(huán)連接面）㈢墊片性能

墊片是構(gòu)成密封的重要元件，適當(dāng)?shù)膲|片變形和回彈能力是形成密封的必要條件。

最常用的墊片可分為非金屬、金屬、非金屬與金屬混合制的墊片。非金屬墊片：橡膠板、無(wú)石棉橡膠板、聚四氟乙烯、柔性石墨;金屬墊片：軟鋁、軟鋼、銅、各種合金鋼、不銹鋼；金屬－非金屬組合墊片：金屬增強(qiáng)墊片、纏繞墊，齒形墊片。㈢墊片性能墊片是構(gòu)成密封的重要元件，適當(dāng)?shù)姆墙饘賶|片

如橡膠墊，石棉橡膠墊，聚四氟乙烯墊等，斷面形狀一般為平面形或O形。非金屬墊片材料有橡膠石棉板、聚四氟乙烯等，如圖所示，這些材料的優(yōu)點(diǎn)是柔軟。耐溫度和壓力的性能較金屬墊片差，通常只適用于常、中溫和中、低壓設(shè)備和管道的法蘭密封。

非金屬墊片如橡膠墊，石棉橡膠墊，聚四氟乙烯墊等，斷面

金屬墊片其斷面形狀有平面形、波紋形、齒形、橢圓形和八角形等金屬墊片材料一般并不要求強(qiáng)度高，而是要求軟韌。常用的是軟鋁、紫銅、鐵(軟鋼)、蒙耐爾合金(含Ni67％，Cu30％，Cr4～5％)鋼等。金屬墊片主要用于中、高溫和中、高壓的法蘭聯(lián)接密封。金屬墊片金屬墊片金屬墊片金屬—非金屬組合墊片：如金屬包墊片、金屬纏繞墊片和帶骨架的非金屬墊片等。增加了回彈性，提高了耐蝕性、耐熱性和密封性能。金屬包墊片是用薄金屬板（鍍鋅薄鋼板、0Cr18Ni9等）將非金屬包起來(lái)制成的；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。這種纏繞式墊片有不帶定位圈的和帶定位圈的兩種。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。金屬—非金屬組合墊片：如金屬包墊片、金屬纏繞墊片和帶金屬－非金屬組合墊片墊片材料的選擇應(yīng)根據(jù)溫度、壓力以及介質(zhì)的腐蝕情況決定，同時(shí)還要考慮密封面的形式、螺栓力的大小以及裝卸要求等。

金屬－非金屬組合墊片墊片材料的選擇應(yīng)根據(jù)溫度、壓力以及介質(zhì)的（四）法蘭剛度（五）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)。（四）法蘭剛度（五）操作條件操作條件即壓力、溫度和介質(zhì)的物五、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)。五、法蘭標(biāo)準(zhǔn)及選用石油、化工上用的法蘭標(biāo)準(zhǔn)有平焊與對(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。平焊與對(duì)焊法蘭都有帶襯環(huán)的與不帶襯環(huán)的兩種。1．平焊法蘭

乙型法蘭有一個(gè)壁厚不小于16mm的圓筒形短節(jié)，因而使乙型平焊法蘭的剛性比甲型平焊法蘭好；甲型的焊縫開(kāi)V型坡口，乙型的焊縫開(kāi)U型坡口，所以乙型也比甲型具有較高的強(qiáng)度和剛度。1．平焊法蘭乙型法蘭有一個(gè)壁厚不小于16m2．對(duì)焊法蘭

長(zhǎng)頸對(duì)焊法蘭由于具有厚度更大的頸，因而使法蘭盤進(jìn)一步增大了剛性。2．對(duì)焊法蘭長(zhǎng)頸對(duì)焊法蘭由于具有厚度更大的長(zhǎng)頸對(duì)焊法蘭長(zhǎng)頸對(duì)焊法蘭長(zhǎng)頸對(duì)焊法蘭長(zhǎng)頸對(duì)焊法蘭3.壓力容器法蘭標(biāo)準(zhǔn)的選用選擇壓力容器法蘭的主要參數(shù)是公稱壓力和公稱直徑。法蘭的標(biāo)注方法法蘭C－S800－1.6JB4702－20003.壓力容器法蘭標(biāo)準(zhǔn)的選用選擇壓力容器法蘭的主要參數(shù)是公稱壓第三節(jié)容器支座

容器的支座，是用來(lái)支承容器的重量、固定容器的位置并使容器在操作中保持穩(wěn)定。支座的結(jié)構(gòu)型式很多，主要由容器的自身的型式?jīng)Q定，分臥式容器支座和立式容器支座兩大類。一、臥式容器的支座臥式容器的支座有三種：鞍座、圈座和支腿。1.鞍式支座

鞍座是應(yīng)用最廣泛的一種臥式容器支座，常見(jiàn)的臥式容器和大型臥式貯槽，熱交換器等多采用這種支座。一般情況下鞍座都采用雙鞍式支座。第三節(jié)容器支座容器的支座，是用來(lái)支承容器的鞍式支座鞍式支座鞍式支座鞍式支座補(bǔ)充知識(shí)-容器封頭及零部件課件

鞍座是由橫向筋板、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)。鞍座是由橫向筋板、若干軸向筋板和底板焊接而成

鞍座的底板尺寸應(yīng)保證基礎(chǔ)的水泥面不被壓壞。根據(jù)底板上螺栓孔形狀的不同，每種型式的鞍座又分為固定式支座（代號(hào)F)和活動(dòng)式支座（代號(hào)S)兩種安裝形式，固定式鞍座底板上開(kāi)圓形螺栓孔，活動(dòng)式支座開(kāi)長(zhǎng)圓形螺栓孔。這樣可以保證設(shè)備在溫度變化時(shí)，鞍座能在基礎(chǔ)面上自由滑動(dòng)。鞍座的底板尺寸應(yīng)保證基礎(chǔ)的水泥面不被壓壞。根在一臺(tái)容器上，固定式支座和活動(dòng)式支座總是配對(duì)使用。在安裝活動(dòng)支座時(shí)，地腳螺栓采用兩個(gè)螺母。第一個(gè)螺母擰緊后倒退一圈，然后用第二個(gè)螺母鎖緊。鞍座分為A型（輕型）和B型（重型）兩類，其中重型又分為BⅠ～BⅤ五種型號(hào)。A型和B型的區(qū)別在于筋板和底板、墊板等尺寸不同或數(shù)量不同。鞍座的標(biāo)記方法：在一臺(tái)容器上，固定式支座和活動(dòng)式支座總是配對(duì)2.圈式支座在下列情況下可采用圈座：對(duì)于大直徑薄壁容器和真空操作的容器，因其自身重量可能造成嚴(yán)重?fù)锨?；多于兩個(gè)支承的長(zhǎng)容器。2.圈式支座在下列情況下可采用圈座：對(duì)于大補(bǔ)充知識(shí)-容器封頭及零部件課件3.支腿

因?yàn)檫@種支座在與容器殼壁連接處會(huì)造成嚴(yán)重的局部應(yīng)力，故只適合用于小型設(shè)備（DN≤1600、L≤5m）。3.支腿因?yàn)檫@種支座在與容器殼壁連接處會(huì)造二、立式容器的支座

立式容器的支座主要有耳式支座、支承式支座、腿式支座和裙式支座四種。1.耳式支座

廣泛用在反應(yīng)釜及立式換熱器等直立設(shè)備上。它的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單、輕便，但對(duì)器壁會(huì)產(chǎn)生較大的局部應(yīng)力。二、立式容器的支座立式容器的支座主要有耳式支

耳式支座已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，它們的型式、結(jié)構(gòu)、規(guī)格尺寸、材料及安裝要求應(yīng)符合JB/T4725-92《耳式支座》。該標(biāo)準(zhǔn)分為A型（短臂）和B型（長(zhǎng)臂）兩類，每類又分為帶墊板與不帶墊板兩種結(jié)構(gòu)。

A型耳式支座的筋板底邊較窄，地腳螺栓距容器殼壁較近，僅適用于一般的立式鋼制焊接容器。B型耳式支座有較寬的安裝尺寸，故又叫長(zhǎng)臂支座。當(dāng)設(shè)備外面有保溫層或者將設(shè)備直接放在樓板上時(shí)，宜采用B型耳式支座。耳式支座已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，它們的型式、結(jié)構(gòu)、規(guī)格尺帶墊板的耳式支座帶墊板的耳式支座2.支承式支座

支承式支座分為A型和B型，A型由鋼板拼焊而成，B型由鋼管制做，兩類都帶墊板。2.支承式支座支承式支座分為A型和B型，帶墊板的支承式支座帶墊板的支承式支座

支承式支座的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單輕便，但它和耳式支座一樣，對(duì)殼壁會(huì)產(chǎn)生較大的局部應(yīng)力，因此當(dāng)容器殼體的剛度較小、殼體和支座的材料差異或溫度差異較大時(shí)，或殼體需焊后熱處理時(shí)，在支座和殼體之間設(shè)置了墊板。墊板的材料應(yīng)和殼體材料相同或相似。3.腿式支座支承在容器的筒體部分特點(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。支承式支座的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單輕便，但它和耳式支座一4.裙式支座

對(duì)高大的塔設(shè)備最常用的支座就是裙式支座。4.裙式支座對(duì)高大的塔設(shè)備最常用的支座就是裙式支座裙座結(jié)構(gòu)裙座結(jié)構(gòu)裙座結(jié)構(gòu)裙座結(jié)構(gòu)第四節(jié)容器的開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)

容器殼體上開(kāi)孔后，開(kāi)孔不但削弱了容器壁的強(qiáng)度，而且在筒體與接管的連接處，由于原殼體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了變化，出現(xiàn)不連續(xù)，在開(kāi)孔區(qū)域?qū)⑿纬梢粋€(gè)局部的高應(yīng)力集中區(qū)。較大的局部應(yīng)力，加之容器材質(zhì)和制造缺陷等因素的綜合作用，往往會(huì)成為容器的破壞源。因此，為了保證容器安全運(yùn)行，需要對(duì)結(jié)構(gòu)開(kāi)孔部位進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。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)：第四節(jié)容器的開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)容器殼體上開(kāi)孔后，開(kāi)孔補(bǔ)充知識(shí)-容器封頭及零部件課件一、開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)的設(shè)計(jì)與補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)

（1）等面積補(bǔ)強(qiáng)法的設(shè)計(jì)原則（主要原則）（2）塑性失效補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)原則（整體鍛件補(bǔ)強(qiáng)）1.補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)原則一、開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)的設(shè)計(jì)與補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)（1）等面積補(bǔ)強(qiáng)法的設(shè)計(jì)原則（（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)力集中系數(shù)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。（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)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）塑性失效補(bǔ)強(qiáng)（極限分析補(bǔ)強(qiáng)）定義：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2.補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)

補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)是指用于補(bǔ)強(qiáng)的金屬采用什么樣的結(jié)構(gòu)形式與被補(bǔ)強(qiáng)的殼體或接管連成一體。（1）補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)2.補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)是指用于補(bǔ)強(qiáng)的金屬采用補(bǔ)強(qiáng)圈補(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)圈補(bǔ)強(qiáng)圈優(yōu)點(diǎn)：制造方便，造價(jià)低，使用經(jīng)驗(yàn)成熟。補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)缺點(diǎn)：補(bǔ)強(qiáng)區(qū)域分散，補(bǔ)強(qiáng)效率不高；補(bǔ)強(qiáng)圈與殼體之間存在著一層靜止的氣隙，傳熱效果差，致使二者溫差與熱膨脹差較大，容易引起溫差應(yīng)力。補(bǔ)強(qiáng)圈與殼體相焊時(shí)，使此處的剛性變大，對(duì)角焊縫的冷卻收縮起較大的約束作用，容易在焊縫處造成裂紋。還由于補(bǔ)強(qiáng)圈和殼體或接管金屬?zèng)]有形成一個(gè)整體，因而抗疲勞性能差。補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)的適用范圍：用于靜載、常溫及中、低壓容器。優(yōu)點(diǎn)：制造方便，造價(jià)低，使用經(jīng)驗(yàn)成熟。補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)（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。（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（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。厚壁接管補(bǔ)強(qiáng)厚壁接管補(bǔ)強(qiáng)厚壁接管補(bǔ)強(qiáng)厚壁接管補(bǔ)強(qiáng)（c）整鍛件補(bǔ)強(qiáng)

（3）整鍛件補(bǔ)強(qiáng)整體鍛件（c）整鍛件補(bǔ)強(qiáng)（3）整鍛件補(bǔ)強(qiáng)整體鍛件整鍛件補(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)圖。優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)鍛件供應(yīng)困難，制造成本較高。應(yīng)用補(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)；二、允許開(kāi)孔的范圍

筒體及封頭開(kāi)孔的最大直徑，不允許超過(guò)以下數(shù)值：（1）圓筒內(nèi)徑Di≤1500mm時(shí)，開(kāi)孔最大直徑d≤1/2Di，且d≤520mm；圓筒內(nèi)徑Di＞1500mm時(shí)，開(kāi)孔最大直徑d≤1/3Di，且d≤1000mm；（2）凸形封頭或球殼的開(kāi)孔最大直徑d＜1/2Di。（3）錐殼（或錐形封頭）的開(kāi)孔最大直徑d≤1/3Di，Di為開(kāi)孔中心處的錐殼內(nèi)直徑。二、允許開(kāi)孔的范圍筒體及封頭開(kāi)孔的最大直徑，不允許超過(guò)以下三、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)。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12-12要求。表12-12

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GB150規(guī)定：在設(shè)計(jì)壓力≤2.5MPa的殼體上開(kāi)孔，表12計(jì)算參考：GB150-2011

《壓力容器》四、等面積補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算基本原則：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。計(jì)算參考：GB150-2011《壓力容器》四、等面積補(bǔ)強(qiáng)計(jì)第五節(jié)容器附件一、接管

焊接設(shè)備的接口管如上圖(a)所示。鑄造設(shè)備的接管可與筒體一并鑄出，如圖(b)所示。螺紋管主要用來(lái)接溫度計(jì)、壓力表或液面計(jì)等，根據(jù)需要可制成內(nèi)螺紋或外螺紋，見(jiàn)圖(c)。

第五節(jié)容器附件一、接管焊接設(shè)備的接口管如上補(bǔ)充知識(shí)-容器封頭及零部件課件二、凸緣凸緣本身有加強(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。二、凸緣凸緣本身有加強(qiáng)作用，不需另外補(bǔ)強(qiáng)。三、手孔與人孔

壓力容器開(kāi)設(shè)手孔和人孔是為了檢查設(shè)備的內(nèi)部空間以及安裝和拆卸設(shè)備的內(nèi)部構(gòu)件，所以稱為檢查孔。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。三、手孔與人孔壓力容器開(kāi)設(shè)手孔和人孔是為了檢標(biāo)準(zhǔn)中手孔的公稱直徑有DN150和DN250兩種。手孔標(biāo)準(zhǔn)中手孔的公稱直徑有DN150和DN250兩種。手孔當(dāng)設(shè)備的直徑超過(guò)900mm時(shí)，應(yīng)開(kāi)設(shè)人孔。下圖所示是一種回轉(zhuǎn)蓋快開(kāi)人孔的結(jié)構(gòu)圖：人孔當(dāng)設(shè)備的直徑超過(guò)900mm時(shí)，應(yīng)開(kāi)設(shè)人孔。下圖所示是一種回轉(zhuǎn)垂直吊蓋人孔

垂直吊蓋人孔水平吊蓋人孔

水平吊蓋人孔四、視鏡視鏡除了用來(lái)觀察設(shè)備內(nèi)部情況外，也可用作物料液面指示鏡。2.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。1.不帶頸視鏡——用凸緣構(gòu)成的視鏡，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不易結(jié)料，有比較寬闊的視察范圍。四、視鏡視鏡除了用來(lái)觀察設(shè)備內(nèi)部情況外，也可用作物料液面指示五、液面計(jì)五、液面計(jì)液面計(jì)的安裝使用應(yīng)符合的規(guī)定

（l）在安裝使用前，低、中壓容器用液面計(jì)，應(yīng)進(jìn)行1.5倍液面計(jì)公稱壓力的水壓試驗(yàn)；高壓容器用的液面計(jì)，應(yīng)進(jìn)行1.25倍液面計(jì)公稱壓力的水壓試驗(yàn)。

（2）液面計(jì)應(yīng)安裝在便于操作人員觀察的位置，并有照明防爆裝置。如液面計(jì)的安裝位置不便于觀察，則應(yīng)增加其他輔助設(shè)施。大型壓力容器還應(yīng)有集中控制的設(shè)施和警報(bào)裝置。

（3）液位計(jì)安裝完畢并經(jīng)調(diào)校后，應(yīng)在刻度表盤上用紅色漆畫(huà)出最高、最低液面的警戒線。要求液面指示平穩(wěn)的液面計(jì)上部接管可設(shè)置擋液板。

（4）使用溫度不要超過(guò)玻璃管、板的允許使用溫度。在冬季，則要防止液面計(jì)凍堵和發(fā)生假液位。

（5）壓力容器運(yùn)行操作人員，應(yīng)加強(qiáng)液面計(jì)的維護(hù)管理，經(jīng)常保持完好和清晰。使用單位可根據(jù)運(yùn)行實(shí)際情況，對(duì)液面計(jì)實(shí)行定期檢修制度。

（6）液面計(jì)有下列情況之一的，應(yīng)停止使用：超過(guò)檢驗(yàn)周期；玻璃板（管）有裂紋、破碎；閥件固死，不起作用；經(jīng)常出現(xiàn)假液位。液面計(jì)的安裝使用應(yīng)符合的規(guī)定（l）在安裝使用前，低、六、吊耳六、吊耳知識(shí)要點(diǎn)1、簡(jiǎn)述法蘭連接的組成2、簡(jiǎn)述法蘭墊片密封的原理3、影響法蘭密封的因素有哪些？4、簡(jiǎn)述各式支座的適用場(chǎng)合。5、等面積補(bǔ)強(qiáng)（名詞解釋）6、簡(jiǎn)述補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)？7、筒體及封頭允許開(kāi)孔的范圍？知識(shí)要點(diǎn)1、簡(jiǎn)述法蘭連接的組成補(bǔ)充內(nèi)容容器封頭及零部件補(bǔ)充內(nèi)容容器封頭及零部件cdeb1b2b3b4agA-A不按比例fB-B不按比例AAb1,2b3,4cadgeBBI不按比例fIcdeb1b2b3b4agA-AfB-BAAb1,第一節(jié)內(nèi)壓容器封頭第一節(jié)內(nèi)壓容器封頭補(bǔ)充知識(shí)-容器封頭及零部件課件1.1凸形封頭一?半球形封頭1.1凸形封頭一?半球形封頭補(bǔ)充知識(shí)-容器封頭及零部件課件半球形封頭的計(jì)算厚度公式：圓筒形筒體的計(jì)算厚度公式：雖然球形封頭壁厚可較相同直徑與壓力的圓筒殼減薄一半。但在實(shí)際工作中，為了焊接方便以及降低邊界處的邊緣壓力，半球形封頭常和筒體取相同的厚度。

半球形封頭的計(jì)算厚度公式：圓筒形筒體的計(jì)算厚度公式：雖然球形二、橢圓形封頭二、橢圓形封頭二?橢圓形封頭上式中，K為橢圓形封頭的形狀系數(shù)：二?橢圓形封頭上式中，K為橢圓形封頭的形狀系數(shù)：1.標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭，K＝1.0，其計(jì)算厚度公式：比較該式與筒體壁厚計(jì)算公式，如果忽略分母上的微小差異，兩個(gè)公式幾乎一樣，因此，大多數(shù)橢圓形封頭壁厚取為與筒體相同，或是比筒體稍厚。1.標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭，K＝1.0，其計(jì)算厚度公式：比較該式與筒2.橢圓形封頭的最大允許工作壓力計(jì)算公式：3.橢圓形封頭直邊高度按下表確定：2.橢圓形封頭的最大允許工作壓力計(jì)算公式：3.橢圓形封頭4.橢圓封頭的標(biāo)準(zhǔn)化：4.橢圓封頭的標(biāo)準(zhǔn)化：三?

碟形封頭優(yōu)點(diǎn)：便于手工加工成型缺點(diǎn)：曲率半徑有突變，有較大的邊緣應(yīng)力產(chǎn)生。三?碟形封頭優(yōu)點(diǎn)：便于手工加工成型缺點(diǎn)：曲率半徑有突變，有1.折邊半徑越小，封頭的深度將越淺，這對(duì)于加工成型有利。但是考慮到球面部分與過(guò)渡區(qū)聯(lián)接處的局部高應(yīng)力，規(guī)定碟形封頭球面部分的半徑一般不大于筒體內(nèi)徑，而折邊內(nèi)半徑r在任何情況下均不得小于筒體內(nèi)徑的10％，且應(yīng)不小于3倍封頭名義壁厚。

2.碟形封頭的厚度計(jì)算公式：上式中，M為碟形封頭形狀系數(shù)：1.折邊半徑越小，封頭的深度將越淺，這對(duì)于加工成型有利。但3.Ri=0.9Di、r=0.17Di的碟形封頭，稱為標(biāo)準(zhǔn)碟形封頭，此時(shí)M＝1.325，于是標(biāo)準(zhǔn)碟形封頭的厚度計(jì)算公式：標(biāo)準(zhǔn)碟形封頭的有效厚度應(yīng)不小于封頭內(nèi)直徑的0.15%。

4.碟形封頭的最大允許工作壓力為：3.Ri=0.9Di、r=0.17Di的碟形封頭，稱為標(biāo)準(zhǔn)四?球冠形封頭為了進(jìn)一步降低凸形封頭的高度，將碟形封頭的直邊及過(guò)渡圓弧部分去掉，只留下球面部分。并把它直接焊在筒體上，這就構(gòu)成了球冠形封頭。四?球冠形封頭為了進(jìn)一步降低凸形封頭的高度，將碟形封頭的直邊受內(nèi)壓球冠形封頭的計(jì)算厚度公式：與球冠形封頭連接的圓筒厚度應(yīng)不小于封頭厚度。受內(nèi)壓球冠形封頭的計(jì)算厚度公式：與球冠形封頭連接的圓筒厚度應(yīng)1.2錐形封頭1.錐形封頭廣泛應(yīng)用于許多化工設(shè)備(如蒸發(fā)器、噴霧干燥器、結(jié)晶器及沉降器等)的底蓋，它的優(yōu)點(diǎn)是便于收集與卸除這些設(shè)備中的固體物料。此外，有一些塔設(shè)備上、下部分的直徑不等，也常用錐形殼體將直徑不等的兩段塔體連接起來(lái)，這時(shí)的圓錐形殼體稱為變徑段。2.缺點(diǎn)：邊緣應(yīng)力大3.受力分析1.2錐形封頭1.錐形封頭廣泛應(yīng)用于許多化工設(shè)備(如蒸5.降低聯(lián)接處邊緣應(yīng)力的方法第一種方法：局部加強(qiáng)法5.降低聯(lián)接處邊緣應(yīng)力的方法第一種方法：局部加強(qiáng)法第二種方法：在封頭與筒體間增加一個(gè)過(guò)渡圓弧。第二種方法：在封頭與筒體間增加一個(gè)過(guò)渡圓弧。1.3平板封頭由于平板封頭結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，在壓力不高，直徑較小的容器中，采用平板封頭比較經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)便。而承壓設(shè)備的封頭一般不采用平板形，只是壓力容器的人孔、手孔以及在操作時(shí)需要用盲板封閉的地方，才用平板蓋。但是，有些高壓容器中，也用平板封頭。這是因?yàn)楦邏喝萜鞯姆忸^很厚，直徑又相對(duì)較小，而凸形封頭的制造較為困難。1.3平板封頭由于平板封頭結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造1.4封頭的結(jié)構(gòu)特性及選擇1.半球形封頭優(yōu)點(diǎn)：比表面積最小，需要的厚度小，承壓能力大。缺點(diǎn)：深度大，整體沖壓難2.橢圓形封頭特點(diǎn)：比表面積較小，標(biāo)準(zhǔn)封頭與筒體等厚，承壓能力較大，易于沖壓成型1.4封頭的結(jié)構(gòu)特性及選擇1.半球形封頭優(yōu)點(diǎn)：比表面積最3.碟形封頭優(yōu)點(diǎn)：便于手工加工成型或沖壓成型缺點(diǎn)：曲率半徑有突變，有較大的邊緣應(yīng)力產(chǎn)生。4.球冠形封頭優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便缺點(diǎn)：存在橫向推力和較大的邊緣應(yīng)力3.碟形封頭優(yōu)點(diǎn)：便于手工加工成型或沖壓成型缺點(diǎn)：曲率半徑有5.錐形封頭優(yōu)點(diǎn)：便于引入與引出設(shè)備中的粘稠液體或固體物料；并可以作為一些設(shè)備上直徑不等的兩部分的變徑段。缺點(diǎn)：存在較大橫推力和邊緣應(yīng)力6.平板封頭優(yōu)點(diǎn)：最容易制造缺點(diǎn)：承壓能力最差5.錐形封頭優(yōu)點(diǎn)：便于引入與引出設(shè)備中的粘稠液體或固體物料；第二節(jié)法蘭連接一?概述

1.在石油、化工設(shè)備和管道中，由于生產(chǎn)工藝的要求，或者為制造、運(yùn)輸、安裝、檢修方便，常采用可拆卸的聯(lián)接結(jié)構(gòu)。2.可拆連接必須滿足的基本要求：（1）足夠的剛度（2）足夠的強(qiáng)度（3）耐腐蝕（4）成本低3.法蘭分為兩大類，即壓力容器法蘭和管法蘭。第二節(jié)法蘭連接一?概述1.在石油、化工設(shè)備和管道中，由二?法蘭連接結(jié)構(gòu)與密封原理1.法蘭聯(lián)接結(jié)構(gòu)是一個(gè)組合件，是由一對(duì)法蘭，若干螺栓、螺母和一個(gè)墊片所組成。二?法蘭連接結(jié)構(gòu)與密封原理1.法蘭聯(lián)接結(jié)構(gòu)是一個(gè)組合件，是法蘭組成法蘭組成2.在實(shí)際應(yīng)用中，壓力容器由于聯(lián)接件或被聯(lián)接件的強(qiáng)度破壞所引起法蘭密封失效是很少見(jiàn)的，較多的是因?yàn)槊芊獠缓枚孤?。故法蘭聯(lián)接的設(shè)計(jì)中主要解決的問(wèn)題是防止介質(zhì)泄漏。3.法蘭密封的原理法蘭在螺栓預(yù)緊力的作用下，把處于密封面之間的墊片壓緊實(shí)現(xiàn)密封。（1）泄漏的兩種形式：滲透泄漏和界面泄漏2.在實(shí)際應(yīng)用中，壓力容器由于聯(lián)接件或被聯(lián)接件的強(qiáng)度破壞所（2）法蘭的整個(gè)工作過(guò)程：預(yù)緊工況與操作工況（2）法蘭的整個(gè)工作過(guò)程：預(yù)緊工況與操作工況三?法蘭的結(jié)構(gòu)與分類1.按接觸面形式：窄面法蘭與寬面法蘭三?法蘭的結(jié)構(gòu)與分類1.按接觸面形式：窄面法蘭與寬面法蘭2.按其整體性程度（1）整體法蘭2.按其整體性程度（1）整體法蘭（2）松式法蘭（3）任意式法蘭任意式法蘭其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。（2）松式法蘭（3）任意式法蘭任意式法蘭其整3.按形狀：3.按形狀：四、影響法蘭密封的因素

影響法蘭密封的因素是多方面的。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。㈠螺栓預(yù)緊力

1.預(yù)緊力必須使墊片壓緊并實(shí)現(xiàn)初始密封條件。同時(shí)，預(yù)緊力也不能過(guò)大，否則將會(huì)使墊片被壓壞或擠出。2.由于預(yù)緊力是通過(guò)法蘭密封面?zhèn)鬟f給墊片的，要達(dá)到良好的密封，必須使預(yù)緊力均勻地作用于墊片。四、影響法蘭密封的因素影響法蘭密封的因素是多㈡壓緊面1.平面型壓緊面

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㈡壓緊面1.平面型壓緊面（a）突面補(bǔ)充知識(shí)-容器封頭及零部件課件帶水線壓緊面帶水線壓緊面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2、凹凸面（MFM）凸面和凹面相配合，凹面上放置墊凹凸面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3、榫槽面(TG)槽中墊片不被擠動(dòng)。（c）榫槽面榫槽面法蘭連接榫槽面法蘭連接平面壓緊面：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。平面壓緊面：簡(jiǎn)單，加工方便，裝卸容由榫面、槽面配合構(gòu)成，墊4、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4、其他類型密封面高壓容器和高壓管道用高壓管道的透鏡式密封高壓管道的透鏡式密封梯形槽壓緊面（環(huán)連接面）梯形槽壓緊面（環(huán)連接面）㈢墊片性能

墊片是構(gòu)成密封的重要元件，適當(dāng)?shù)膲|片變形和回彈能力是形成密封的必要條件。

最常用的墊片可分為非金屬、金屬、非金屬與金屬混合制的墊片。非金屬墊片：橡膠板、無(wú)石棉橡膠板、聚四氟乙烯、柔性石墨;金屬墊片：軟鋁、軟鋼、銅、各種合金鋼、不銹鋼；金屬－非金屬組合墊片：金屬增強(qiáng)墊片、纏繞墊，齒形墊片。㈢墊片性能墊片是構(gòu)成密封的重要元件，適當(dāng)?shù)姆墙饘賶|片

如橡膠墊，石棉橡膠墊，聚四氟乙烯墊等，斷面形狀一般為平面形或O形。非金屬墊片材料有橡膠石棉板、聚四氟乙烯等，如圖所示，這些材料的優(yōu)點(diǎn)是柔軟。耐溫度和壓力的性能較金屬墊片差，通常只適用于常、中溫和中、低壓設(shè)備和管道的法蘭密封。

非金屬墊片如橡膠墊，石棉橡膠墊，聚四氟乙烯墊等，斷面

金屬墊片其斷面形狀有平面形、波紋形、齒形、橢圓形和八角形等金屬墊片材料一般并不要求強(qiáng)度高，而是要求軟韌。常用的是軟鋁、紫銅、鐵(軟鋼)、蒙耐爾合金(含Ni67％，Cu30％，Cr4～5％)鋼等。金屬墊片主要用于中、高溫和中、高壓的法蘭聯(lián)接密封。金屬墊片金屬墊片金屬墊片金屬—非金屬組合墊片：如金屬包墊片、金屬纏繞墊片和帶骨架的非金屬墊片等。增加了回彈性，提高了耐蝕性、耐熱性和密封性能。金屬包墊片是用薄金屬板（鍍鋅薄鋼板、0Cr18Ni9等）將非金屬包起來(lái)制成的；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。這種纏繞式墊片有不帶定位圈的和帶定位圈的兩種。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。金屬—非金屬組合墊片：如金屬包墊片、金屬纏繞墊片和帶金屬－非金屬組合墊片墊片材料的選擇應(yīng)根據(jù)溫度、壓力以及介質(zhì)的腐蝕情況決定，同時(shí)還要考慮密封面的形式、螺栓力的大小以及裝卸要求等。

金屬－非金屬組合墊片墊片材料的選擇應(yīng)根據(jù)溫度、壓力以及介質(zhì)的（四）法蘭剛度（五）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)。（四）法蘭剛度（五）操作條件操作條件即壓力、溫度和介質(zhì)的物五、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)。五、法蘭標(biāo)準(zhǔn)及選用石油、化工上用的法蘭標(biāo)準(zhǔn)有平焊與對(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。平焊與對(duì)焊法蘭都有帶襯環(huán)的與不帶襯環(huán)的兩種。1．平焊法蘭

乙型法蘭有一個(gè)壁厚不小于16mm的圓筒形短節(jié)，因而使乙型平焊法蘭的剛性比甲型平焊法蘭好；甲型的焊縫開(kāi)V型坡口，乙型的焊縫開(kāi)U型坡口，所以乙型也比甲型具有較高的強(qiáng)度和剛度。1．平焊法蘭乙型法蘭有一個(gè)壁厚不小于16m2．對(duì)焊法蘭

長(zhǎng)頸對(duì)焊法蘭由于具有厚度更大的頸，因而使法蘭盤進(jìn)一步增大了剛性。2．對(duì)焊法蘭長(zhǎng)頸對(duì)焊法蘭由于具有厚度更大的長(zhǎng)頸對(duì)焊法蘭長(zhǎng)頸對(duì)焊法蘭長(zhǎng)頸對(duì)焊法蘭長(zhǎng)頸對(duì)焊法蘭3.壓力容器法蘭標(biāo)準(zhǔn)的選用選擇壓力容器法蘭的主要參數(shù)是公稱壓力和公稱直徑。法蘭的標(biāo)注方法法蘭C－S800－1.6JB4702－20003.壓力容器法蘭標(biāo)準(zhǔn)的選用選擇壓力容器法蘭的主要參數(shù)是公稱壓第三節(jié)容器支座

容器的支座，是用來(lái)支承容器的重量、固定容器的位置并使容器在操作中保持穩(wěn)定。支座的結(jié)構(gòu)型式很多，主要由容器的自身的型式?jīng)Q定，分臥式容器支座和立式容器支座兩大類。一、臥式容器的支座臥式容器的支座有三種：鞍座、圈座和支腿。1.鞍式支座

鞍座是應(yīng)用最廣泛的一種臥式容器支座，常見(jiàn)的臥式容器和大型臥式貯槽，熱交換器等多采用這種支座。一般情況下鞍座都采用雙鞍式支座。第三節(jié)容器支座容器的支座，是用來(lái)支承容器的鞍式支座鞍式支座鞍式支座鞍式支座補(bǔ)充知識(shí)-容器封頭及零部件課件

鞍座是由橫向筋板、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)。鞍座是由橫向筋板、若干軸向筋板和底板焊接而成

鞍座的底板尺寸應(yīng)保證基礎(chǔ)的水泥面不被壓壞。根據(jù)底板上螺栓孔形狀的不同，每種型式的鞍座又分為固定式支座（代號(hào)F)和活動(dòng)式支座（代號(hào)S)兩種安裝形式，固定式鞍座底板上開(kāi)圓形螺栓孔，活動(dòng)式支座開(kāi)長(zhǎng)圓形螺栓孔。這樣可以保證設(shè)備在溫度變化時(shí)，鞍座能在基礎(chǔ)面上自由滑動(dòng)。鞍座的底板尺寸應(yīng)保證基礎(chǔ)的水泥面不被壓壞。根在一臺(tái)容器上，固定式支座和活動(dòng)式支座總是配對(duì)使用。在安裝活動(dòng)支座時(shí)，地腳螺栓采用兩個(gè)螺母。第一個(gè)螺母擰緊后倒退一圈，然后用第二個(gè)螺母鎖緊。鞍座分為A型（輕型）和B型（重型）兩類，其中重型又分為BⅠ～BⅤ五種型號(hào)。A型和B型的區(qū)別在于筋板和底板、墊板等尺寸不同或數(shù)量不同。鞍座的標(biāo)記方法：在一臺(tái)容器上，固定式支座和活動(dòng)式支座總是配對(duì)2.圈式支座在下列情況下可采用圈座：對(duì)于大直徑薄壁容器和真空操作的容器，因其自身重量可能造成嚴(yán)重?fù)锨?；多于兩個(gè)支承的長(zhǎng)容器。2.圈式支座在下列情況下可采用圈座：對(duì)于大補(bǔ)充知識(shí)-容器封頭及零部件課件3.支腿

因?yàn)檫@種支座在與容器殼壁連接處會(huì)造成嚴(yán)重的局部應(yīng)力，故只適合用于小型設(shè)備（DN≤1600、L≤5m）。3.支腿因?yàn)檫@種支座在與容器殼壁連接處會(huì)造二、立式容器的支座

立式容器的支座主要有耳式支座、支承式支座、腿式支座和裙式支座四種。1.耳式支座

廣泛用在反應(yīng)釜及立式換熱器等直立設(shè)備上。它的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單、輕便，但對(duì)器壁會(huì)產(chǎn)生較大的局部應(yīng)力。二、立式容器的支座立式容器的支座主要有耳式支

耳式支座已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，它們的型式、結(jié)構(gòu)、規(guī)格尺寸、材料及安裝要求應(yīng)符合JB/T4725-92《耳式支座》。該標(biāo)準(zhǔn)分為A型（短臂）和B型（長(zhǎng)臂）兩類，每類又分為帶墊板與不帶墊板兩種結(jié)構(gòu)。

A型耳式支座的筋板底邊較窄，地腳螺栓距容器殼壁較近，僅適用于一般的立式鋼制焊接容器。B型耳式支座有較寬的安裝尺寸，故又叫長(zhǎng)臂支座。當(dāng)設(shè)備外面有保溫層或者將設(shè)備直接放在樓板上時(shí)，宜采用B型耳式支座。耳式支座已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，它們的型式、結(jié)構(gòu)、規(guī)格尺帶墊板的耳式支座帶墊板的耳式支座2.支承式支座

支承式支座分為A型和B型，A型由鋼板拼焊而成，B型由鋼管制做，兩類都帶墊板。2.支承式支座支承式支座分為A型和B型，帶墊板的支承式支座帶墊板的支承式支座

支承式支座的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單輕便，但它和耳式支座一樣，對(duì)殼壁會(huì)產(chǎn)生較大的局部應(yīng)力，因此當(dāng)容器殼體的剛度較小、殼體和支座的材料差異或溫度差異較大時(shí)，或殼體需焊后熱處理時(shí)，在支座和殼體之間設(shè)置了墊板。墊板的材料應(yīng)和殼體材料相同或相似。3.腿式支座支承在容器的筒體部分特點(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。支承式支座的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單輕便，但它和耳式支座一4.裙式支座

對(duì)高大的塔設(shè)備最常用的支座就是裙式支座。4.裙式支座對(duì)高大的塔設(shè)備最常用的支座就是裙式支座裙座結(jié)構(gòu)裙座結(jié)構(gòu)裙座結(jié)構(gòu)裙座結(jié)構(gòu)第四節(jié)容器的開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)

容器殼體上開(kāi)孔后，開(kāi)孔不但削弱了容器壁的強(qiáng)度，而且在筒體與接管的連接處，由于原殼體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了變化，出現(xiàn)不連續(xù)，在開(kāi)孔區(qū)域?qū)⑿纬梢粋€(gè)局部的高應(yīng)力集中區(qū)。較大的局部應(yīng)力，加之容器材質(zhì)和制造缺陷等因素的綜合作用，往往會(huì)成為容器的破壞源。因此，為了保證容器安全運(yùn)行，需要對(duì)結(jié)構(gòu)開(kāi)孔部位進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。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)：第四節(jié)容器的開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)容器殼體上開(kāi)孔后，開(kāi)孔補(bǔ)充知識(shí)-容器封頭及零部件課件一、開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)的設(shè)計(jì)與補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)

（1）等面積補(bǔ)強(qiáng)法的設(shè)計(jì)原則（主要原則）（2）塑性失效補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)原則（整體鍛件補(bǔ)強(qiáng)）1.補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)原則一、開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)的設(shè)計(jì)與補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)（1）等面積補(bǔ)強(qiáng)法的設(shè)計(jì)原則（（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)力集中系數(shù)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。（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)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）塑性失效補(bǔ)強(qiáng)（極限分析補(bǔ)強(qiáng)）定義：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2.補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)

補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)是指用于補(bǔ)強(qiáng)的金屬采用什么樣的結(jié)構(gòu)形式與被補(bǔ)強(qiáng)的殼體或接管連成一體。（1）補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)2.補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)是指用于補(bǔ)強(qiáng)的金屬采用補(bǔ)強(qiáng)圈補(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)圈補(bǔ)強(qiáng)圈優(yōu)點(diǎn)：制造方便，造價(jià)低，使用經(jīng)驗(yàn)成熟。補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)缺點(diǎn)：補(bǔ)強(qiáng)區(qū)域分散，補(bǔ)強(qiáng)效率不高；補(bǔ)強(qiáng)圈與殼體之間存在著一層靜止的氣隙，傳熱效果差，致使二者溫差與熱膨脹差較大，容易引起溫差應(yīng)力。補(bǔ)強(qiáng)圈與殼體相焊時(shí)，使此處的剛性變大，對(duì)角焊縫的冷卻收縮起較大的約束作用，容易在焊縫處造成裂紋。還由于補(bǔ)強(qiáng)圈和殼體或接管金屬?zèng)]有形成一個(gè)整體，因而抗疲勞性能差。補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)的適用范圍：用于靜載、常溫及中、低壓容器。優(yōu)點(diǎn)：制造方便，造價(jià)低，使用經(jīng)驗(yàn)成熟。補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)（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。（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（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。厚壁接管補(bǔ)強(qiáng)厚壁接管補(bǔ)強(qiáng)厚壁接管補(bǔ)強(qiáng)厚壁接管補(bǔ)強(qiáng)（c）整鍛件補(bǔ)強(qiáng)

（3）整鍛件補(bǔ)強(qiáng)整體鍛件（c）整鍛件補(bǔ)強(qiáng)（3）整鍛件補(bǔ)強(qiáng)整體鍛件整鍛件補(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