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1、第14章 压力容器上的标准件与附 件 第一节 法兰连接(flange)u压力容器的法兰连接 ;u管法兰连接。1(1)法兰连接的密封原理 218(2)压紧面的选择 要求:有良好的密封性能,加工容 易,装配方便,成本低。压紧面形式(图49): 图49 法兰密封面形式(1)平行压紧面:(a) (b);(2) 凹凸形压紧面:(c);(3)榫槽压紧面:(d);(4)锥形压紧面:(e);(5)梯形压紧面:(f)。 319(一)平行密封面压紧面是光滑的,(b )形式有三角形断面的沟 槽。适用于公称压力 P2.5Mpa,广泛应用于 P0.6Mpa, 压紧面的宽 度:压力容器法兰:20 60mm,管法兰:10
2、20mm。420(二)凹凸型压紧面在凹型面内放置垫 片,其优点是便于对 中,能够防止软质垫 片的挤出,而且比平 行面窄,容易压紧。 最大DN=3000mm, PN6.4 Mpa5(三)榫槽压紧面榫槽法兰由一个榫面和 一个槽面组成,垫片放 在槽内,由于压紧面积 小,垫片又受到槽的阻 挡,不会从周边挤出, 容易获得较好的密封效 果。u主要用于: 易燃,易 爆,有毒介质的场合, 当PN=20Mpa, 可用到 DN=800 mm621(四)锥形压紧面(e)属于线接触的弹性密封 。当拧紧螺栓时,金属 透镜垫与圆锥面接触形 成一条很窄的弹性线; 因此,施加不大的螺栓 力就会产生很好的密封 效果。通常用于高
3、压管 件密封,PN=100Mpa或 更高。722(五)梯形压紧面利用槽的内外锥面与垫片 接触而形成密封,槽底不 起密封作用。压紧面与槽 中心成成30角。若采用椭 圆形或八角形截面的金属 垫配用时,亦为线接触弹 性密封,有一定径向自紧 作用。这种密封适用于高 压容器及高压管等的密封 ,P=770Mpa 8(3)法兰连接受力分析910u例如:分离松节油和蒎烯的分离塔,真 空操作,700mmHg,平型压紧面,由于刚 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 。当前,国内外均已将法兰标准化。我国实施的法兰标准:JB47012000 甲型平焊法兰;JB47022000 乙
4、型平焊法兰;JB47032000 长颈对焊法兰;JB/T8494 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。法 兰 标 准12u法兰标准中所含内容:法 兰 标 准13公称直径DN1.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, 是与管子内径相近的一个圆整数值。例如:DN100,具体尺寸为:1083.5, 1084,1084.5,(摘:GB816387,热 轧钢管)DN100,(4 inch) 1144,(摘:GB309182,GB309282,水、煤气 输送钢管) 2.化工容器及设备法兰:其公称直径为设备内径DN 3004000
5、mm小直径设备常用无缝钢管制造。 14公称压力PN法兰标准中所列的能够承受的公称压力PN,是 以法兰材质为16MnR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: 选用的优于16MnR的钢材,不允许用于比规定压力 的再高压力。例如:选用PN5.0MPa,DN100,榫 槽面对焊管法兰。当选材为:15MnR t=200 180MPa16MnR t=200 173MPa不允许提高压力。例如:P=5.1MPa等。当使用低于16MnR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。15法兰类型u甲型平焊法兰 16乙型平焊法兰17长颈对焊法兰18三、标准
6、法兰尺寸分析u1.连接尺寸:u法兰外径Du螺栓中心圆直径D1u螺栓孔直径 du螺栓孔数 nu2.压紧面尺寸:u压紧面宽度u榫槽宽度等u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 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。 192021222313.1.2管法兰连接24(2)管法兰的密封面型式25(3)管法兰的标记方法2623二垫片材料类型及选择1.选用垫片的原则:(1)耐腐蚀,不污染介质;(2)具有 良好的变形能力和回弹能力;(3)有一定的机械强度和 适当的柔软性;(4)在工作温度下不变形和软化。2.常用垫片的断面形状
7、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 是否产生裂纹、变形、腐蚀,以 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 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 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: 支承容器的设备重量, 固定设备于工艺设计位置, 支承操作引起的振动, 承受地震载荷和风载荷。容器支座类型: 立式容器支座, 卧式容器支座, 球形容器支座。33(1)卧式容器支 座34一、
8、卧式容器支座类型 图 卧式容器支座卧式容器的支座 有鞍座、圈座和 支腿。小型的设 备采用支腿,而 因为自身的重量 可能造成严重挠 曲的薄壁容器可 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 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。1、鞍座中心线至圆筒体端部的距离A小0.2L。其中,L为圆筒体长度(两封头切线间距离),A为鞍座中心线至圆筒体端部的距离。2、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A4t46(3)圆筒形裙座图4-3-16 圆筒形裙座473 球形容器支座(1)柱式支座:赤道正切柱式支座, (a) V型支座, (b)三柱汇一型支座, (c)图4-3-18 球形容器支座4849(2)裙式支座 裙式支座,图, 半埋式支座,图, 高架式支座,图。图 裙式支座 图 半埋式支座 图高架式支座 50