压力容器的标准件与附件.pptx

1（1）法兰连接的密封原理）法兰连接的密封原理 218（2）压压紧紧面面的的选选择择 要要求求：有有良良好好的的密密封封性性能能，加加工工容容易，装配方便，成本低。易，装配方便，成本低。压紧面形式（图压紧面形式（图49）：）：图49 法兰密封面形式 （1）平行压紧面：）平行压紧面：（a）（b）；）；（2）凹凸形压紧面：凹凸形压紧面：（c）；）；（3）榫槽压紧面：）榫槽压紧面：（d）；）；（4）锥形压紧面：）锥形压紧面：（e）；）；（5 5）梯形压紧面：）梯形压紧面：（f）。）。319（一）平行密封面（一）平行密封面 压压 紧紧 面面 是是 光光 滑滑 的的，（b）形形式式有有三三角角形形断断面面的的沟沟槽槽。适适用用于于公公称称压压力力P2.5Mpa，广广泛泛应应用用于于P0.6Mpa,压压紧紧面面的的宽宽度度：压压力力容容器器法法兰兰：2060mm，管管法法兰兰：1020mm。420(二二)凹凸型压紧面凹凸型压紧面 在在凹凹型型面面内内放放置置垫垫片片，其其优优点点是是便便于于对对中中，能能够够防防止止软软质质垫垫片片的的挤挤出出，而而且且比比平平行行面面窄窄，容容易易压压紧紧。最最大大DN=3000mm,PN6.4 Mpa5（三）榫槽压紧面（三）榫槽压紧面 榫槽法兰由一个榫面和榫槽法兰由一个榫面和一个槽面组成，垫片放一个槽面组成，垫片放在槽内，由于压紧面积在槽内，由于压紧面积小，垫片又受到槽的阻小，垫片又受到槽的阻挡，不会从周边挤出，挡，不会从周边挤出，容易获得较好的密封效容易获得较好的密封效果。果。u主要用于：主要用于：易燃，易爆，易燃，易爆，有毒介质的场合，当有毒介质的场合，当PN=20Mpa,可用到可用到DN=800 mm621(四四)锥形压紧面（锥形压紧面（e）属于线接触的弹性密封。属于线接触的弹性密封。当拧紧螺栓时，金属透当拧紧螺栓时，金属透镜垫与圆锥面接触形成镜垫与圆锥面接触形成一条很窄的弹性线；因一条很窄的弹性线；因此，施加不大的螺栓力此，施加不大的螺栓力就会产生很好的密封效就会产生很好的密封效果。通常用于高压管件果。通常用于高压管件密封，密封，PN=100Mpa或更或更高。高。722 (五五)梯形压紧面梯形压紧面利用槽的内外锥面与垫片利用槽的内外锥面与垫片接触而形成密封，槽底不接触而形成密封，槽底不起密封作用。压紧面与槽起密封作用。压紧面与槽中心成成中心成成30角。若采用椭角。若采用椭圆形或八角形截面的金属圆形或八角形截面的金属垫配用时，亦为线接触弹垫配用时，亦为线接触弹性密封，有一定径向自紧性密封，有一定径向自紧作用。这种密封适用于高作用。这种密封适用于高压容器及高压管等的密封，压容器及高压管等的密封，P=770Mpa 8（3）法兰连接受力分析）法兰连接受力分析910u例如：分离松节油例如：分离松节油和和蒎烯的分离塔，真蒎烯的分离塔，真空操作，空操作，700mmHg，平型压紧面，由于刚，平型压紧面，由于刚度不足使法兰翘曲造成密封失效。度不足使法兰翘曲造成密封失效。11 法兰连接是工业生产中广泛使用的连接方法。法兰连接是工业生产中广泛使用的连接方法。当前，国内外均已将法兰标准化。当前，国内外均已将法兰标准化。我国实施的法兰标准：我国实施的法兰标准：JB47012000 甲型平焊法兰；甲型平焊法兰；JB47022000 乙型平焊法兰；乙型平焊法兰；JB47032000 长颈对焊法兰；长颈对焊法兰；JB/T8494 凹凸面对焊环板式松套钢制法兰；凹凸面对焊环板式松套钢制法兰；JB/T8594 翻边板式松套钢制法兰。翻边板式松套钢制法兰。法法 兰兰 标标 准准12u法兰标准中所含内容法兰标准中所含内容:法法 兰兰 标标 准准13公称直径公称直径DN1.1.管道法兰：其公称直径与相配的管子直径相一管道法兰：其公称直径与相配的管子直径相一致。管子的公称直径不是管子的内径或外径，致。管子的公称直径不是管子的内径或外径，是与管子内径相近的一个圆整数值。是与管子内径相近的一个圆整数值。例如：例如：DN100，具体尺寸为：，具体尺寸为：1083.5，1084，1084.5，（摘：，（摘：GB816387，热，热轧钢管）轧钢管）DN100，(4 inch)1144，（摘摘：GB309182，GB309282，水水、煤煤气气输送钢管）输送钢管）2.2.化工容器及设备法兰：其公称直径为设备内径化工容器及设备法兰：其公称直径为设备内径 DN 3004000mm 小直径设备常用无缝钢管制造。小直径设备常用无缝钢管制造。14 公称压力公称压力PN 法兰标准中所列的能够承受的公称压力法兰标准中所列的能够承受的公称压力PNPN，是，是以法兰材质为以法兰材质为16MnR时计算而得，操作温度为：时计算而得，操作温度为：200。GB15098钢制压力容器规定中明确规定：钢制压力容器规定中明确规定：选用的优于选用的优于16MnR的钢材，不允许用于比规定压力的钢材，不允许用于比规定压力的再高压力。例如：选用的再高压力。例如：选用PN5.0MPa，DN100，榫，榫槽面对焊管法兰。槽面对焊管法兰。当选材为：当选材为：15MnR t=200 180MPa 16MnR t=200 173MPa 不允许提高压力。例如：不允许提高压力。例如：P=5.1MPa等。等。当使用低于当使用低于16MnR的材料。例如：的材料。例如：Q235A，其允许的最高工作压力则必须低于公称压力。其允许的最高工作压力则必须低于公称压力。15法兰类型法兰类型u甲型平焊法兰甲型平焊法兰 16乙型平焊法兰乙型平焊法兰17长颈对焊法兰长颈对焊法兰18三、标准法兰尺寸分析三、标准法兰尺寸分析u1.连接尺寸：连接尺寸：u法兰外径法兰外径Du螺栓中心圆直径螺栓中心圆直径D1u螺栓孔直径螺栓孔直径 du螺栓孔数螺栓孔数 nu2.压紧面尺寸：压紧面尺寸：u压紧面宽度压紧面宽度u榫槽宽度等榫槽宽度等u由密封设计给定由密封设计给定在利用法兰尺寸系列表确定法兰的尺寸时，只需要知道在利用法兰尺寸系列表确定法兰的尺寸时，只需要知道法兰的公称直径和公称压力，二者一旦确定，则尺寸就法兰的公称直径和公称压力，二者一旦确定，则尺寸就是唯一的，而和实际的温度以及材料是没有关系的。是唯一的，而和实际的温度以及材料是没有关系的。192021222313.1.2管法兰连接管法兰连接24（2）管法兰的密封面型式）管法兰的密封面型式25（3）管法兰的标记方法）管法兰的标记方法2623二垫片材料类型及选择二垫片材料类型及选择1.选选用用垫垫片片的的原原则则：(1)耐耐腐腐蚀蚀，不不污污染染介介质质；（2）具具有有良良好好的的变变形形能能力力和和回回弹弹能能力力；（3）有有一一定定的的机机械械强强度度和和适当的柔软性；（适当的柔软性；（4）在工作温度下不变形和软化。）在工作温度下不变形和软化。2.常用垫片的断面形状常用垫片的断面形状 图410 常用垫片的断面形状 27第二节 检查孔 为了检查压力容器在使用过程中为了检查压力容器在使用过程中是否产生裂纹、变形、腐蚀，以是否产生裂纹、变形、腐蚀，以及安装拆卸设备的内部装置，压及安装拆卸设备的内部装置，压力容器均应开检查孔。包括：人力容器均应开检查孔。包括：人孔、手孔和螺纹管塞孔。孔、手孔和螺纹管塞孔。28容器上开设人孔、手孔的规定：29回转盖人孔从人孔盖的开启方式及开启后人孔盖所处的位置，将人孔分从人孔盖的开启方式及开启后人孔盖所处的位置，将人孔分为回转盖人孔、垂直吊盖人孔和水平吊盖人孔。为回转盖人孔、垂直吊盖人孔和水平吊盖人孔。30垂直吊盖人孔31水平吊盖人孔32第三节 容器支座设置容器支座的作用：设置容器支座的作用：支承容器的设备重量，支承容器的设备重量，固定设备于工艺设计位置，固定设备于工艺设计位置，支承操作引起的振动，支承操作引起的振动，承受地震载荷和风载荷。承受地震载荷和风载荷。容器支座类型：容器支座类型：立式容器支座，立式容器支座，卧式容器支座，卧式容器支座，球形容器支座。球形容器支座。33（1）卧式容器支座卧式容器支座34一、卧式容器支座类型一、卧式容器支座类型 图 卧式容器支座卧式容器的支座卧式容器的支座有鞍座、圈座和有鞍座、圈座和支腿。小型的设支腿。小型的设备采用支腿，而备采用支腿，而因为自身的重量因为自身的重量可能造成严重挠可能造成严重挠曲的薄壁容器可曲的薄壁容器可采用圈座。采用圈座。35鞍座有焊制和弯制36鞍座有焊制和弯制37二、鞍座的放置位置支座位置的确定原则：当容器放置于鞍座上，鞍座支座位置的确定原则：当容器放置于鞍座上，鞍座的约束反力将几种作用于容器的局部器壁上，引起的约束反力将几种作用于容器的局部器壁上，引起复杂而且相当大的局部应力。复杂而且相当大的局部应力。1 1、鞍座中心线至圆筒体端部的距离、鞍座中心线至圆筒体端部的距离A A小小0.2L0.2L。其中，其中，L L为圆筒体长度为圆筒体长度(两封头切线间距离两封头切线间距离)，A A为鞍座中心线至圆筒体端部的距离。为鞍座中心线至圆筒体端部的距离。2 2、当鞍座邻近封头时，则封头对支座处筒体有加强、当鞍座邻近封头时，则封头对支座处筒体有加强 刚性的作用。因此，在满足刚性的作用。因此，在满足A0.2LA0.2L时，尽量使时，尽量使 A0.5Ri(RiA0.5Ri(Ri为筒体内半径为筒体内半径)。38三、鞍座的选择搭配三、鞍座的选择搭配 卧式容器由于温度卧式容器由于温度和载荷变化等原因使容和载荷变化等原因使容器产生了轴向移动，如器产生了轴向移动，如果支座都是固定式的，果支座都是固定式的，由于自由伸缩受阻使容由于自由伸缩受阻使容器器壁中可能引起过大器器壁中可能引起过大的附加应力，所以双鞍的附加应力，所以双鞍座式中的一个鞍座为固座式中的一个鞍座为固定支座，另一个为活动定支座，另一个为活动支座。支座。39四、筒体的应力计算与校核四、筒体的应力计算与校核 对于卧式容器除了考虑由操作压力引起的薄膜对于卧式容器除了考虑由操作压力引起的薄膜 应力外，还要考虑容器质量导致筒体横截面上应力外，还要考虑容器质量导致筒体横截面上 的纵向弯矩和剪力。跨中截面和支座截面是容的纵向弯矩和剪力。跨中截面和支座截面是容 器可能发生失效的危险截面。为此必须进行强器可能发生失效的危险截面。为此必须进行强 度或稳定性校核。度或稳定性校核。40五、鞍座的包角选择五、鞍座的包角选择 增大鞍座的包角可以使筒体中的应力降低，增大鞍座的包角可以使筒体中的应力降低，但使鞍座变得笨重，过分的减小但使鞍座变得笨重，过分的减小包角，使容器容易从鞍座上倾包角，使容器容易从鞍座上倾倒，所以一般倒，所以一般=120150度。度。鞍座宽度鞍座宽度b的大小，一边决定于的大小，一边决定于设备给与支座的载荷大小，另设备给与支座的载荷大小，另一边要考虑支座处筒体内周向一边要考虑支座处筒体内周向应力不超过允许值。应力不超过允许值。4142立式设备支座（1）悬挂式支座）悬挂式支座 主要有底板、筋板和垫板组成，广泛主要有底板、筋板和垫板组成，广泛应用于反应釜和立式换热器上，优点是简单、轻便，但应用于反应釜和立式换热器上，优点是简单、轻便，但易产生较大的局部应力，如图示易产生较大的局部应力，如图示。悬挂式支座标准分为。悬挂式支座标准分为A型和型和B型两个类型。型两个类型。图图 悬挂式支座悬挂式支座434445（2）支承式支座）支承式支座 用钢板焊制的支承式支脚和支座，或者是钢管做成用钢板焊制的支承式支脚和支座，或者是钢管做成如图示。如图示。图图4-3-14 支承式支脚支承式支脚 图图4-3-15 支承式支座支承式支座 a.荷重荷重4t46（3）圆筒形裙座）圆筒形裙座图图4-3-16 圆筒形裙座圆筒形裙座473 球形容器支座（1）柱式支座：）柱式支座：赤道正切柱式支座，赤道正切柱式支座，（a）V型支座，型支座，（b）三柱汇一型支座，三柱汇一型支座，（c）图图4-3-18 球形容器支座球形容器支座4849（2）裙式支座）裙式支座裙式支座，图，裙式支座，图，半埋式支座，图，半埋式支座，图，高架式支座，图。高架式支座，图。图图 裙式支座裙式支座 图图 半埋式支座半埋式支座 图高架式支座图高架式支座