过程装备通用零部件

1、过程装备通用零部件南京工业大学过程装备与操纵工程研究所 董金善 压力容器（过程装备)零部件是容器不可缺少的组成部分。压力容器特定的操作条件不仅要求其主体必须满足设计要求，而且零部件也应符合结构、材料、性能等方面的要求。作为受压元件的零部件,如同壳体一样,应纳入质量治理与保证的监控范围。因此能否按照要求合理地选用各零部件,对压力容器的整体质量和确保安全使用有着十分重要的意义。 为了便于组织生产，降低成本，利于互换，我国各有关部门对压力容器零部件进行了标准化和系列化工作,并制定了国家标准和满足行业特点的行业标准。随着经济的进展和生产技术的不断提高曾多次修定,目前已日臻完善。 压力容器零部件种类专门

2、多，涉及面较广,但总体能够分为两类:1通用零部件。如筒体、封头、法兰、支座、人孔与手孔、安全附件等。各种典型化工设备零部件。包括搅拌器、机械密封、填料密封、管板、塔盘等。一、 筒体.钢制焊接压力容器的筒体按GB091988压力容器公称直径,筒体用钢板卷制时，容器公称直径按表1规定，此公称直径指筒体的内径。表1- 压力容器公称直径 m300350045000550606507500901001001200304010060070180190020000020230240025002600280030032003403600380040020400460480000050 12钢管作筒体钢管作筒体

3、的容器,公称直径按表1-2规定，此公称直径系指钢管的外径。 表-2 m159219273325377426 二、 封头在中、低压压力容器中，与筒体焊接连接而不可拆的端部结构称为封头,与筒体以法兰等连接的可拆端部结构称为端盖。通常所讲的封头则包含了封头和端盖两种连接形式在内。压力容器的封头或端盖,按其形状能够分为三类,即凸形封头、锥形封头和平板封头。凸形封头包括:半球形,椭圆形，碟形和球冠形其中平板封头在压力容器中除用做人孔及手孔的盖板以外，其他专门少采纳；凸形封头是压力容器中广泛采纳的封头结构形式；锥形封头则只用于某些专门用途的容器。JB/T4746-002钢制压力容器用封头封头 A10001

4、0 BT76-2002 内径为基准的椭圆形封头封头 HB273 JBT446202 外径为基准的椭圆形封头封头 DA4020 JB/720 r=015i的碟形封头封头DHB24000 JB/T76-2002 r=.1D的碟形封头封头 CH10008 JB/T47202 =30的无折边锥形封头封头CB08 B/T4746202 =45的无折边锥形封头封头CH10008 JB/T462002 =60的带折边锥形封头封头PSH10008 JB/T74-200 球冠形封头三、法 兰 法兰连接要紧优点是密封可靠、强度足够及应用广泛。缺点是不能快速拆卸、制造成本较高。法兰分类法兰分类要紧有以下方法: 1按

5、其被连接的部件分为管法兰和容器法兰。 2按法兰接触面的宽窄可分为窄面法兰和宽面法兰。 a宽面法兰是指垫片接触面分布于法兰螺栓中心圆内外两侧的法兰连接，一般用于压力专门低场合。 b窄面法兰是指垫片接触面位于法兰螺栓孔包围的圆周内的法兰连接。3按整体性程度分为整体法兰、松式法兰和任意式法兰。 整体法兰：指法兰环、颈部及圆筒三者有效地连接成一整体的法兰，共同承受法兰力矩的作用。 b松式法兰:指法兰与圆筒未能有效地连接成一整体的法兰，计算中认为法兰力矩完全由法兰环本身来承担。典型松式法兰有活套法兰。 任意式法兰：指整体性程度介于上述二者间的法兰。其圆筒与法兰环虽未形成一整体结构，但可作为一个接构元件，

6、共同承受法兰力矩。法兰连接设计法兰连接设计分为三部分：垫片设计、螺栓设计和法兰设计。a 垫片设计:应依照设计条件和使用介质，选定适当垫片种类、材质、并确定垫片尺寸(内径和外径)，以此计算预紧和操作状态下压紧力。螺栓设计：在选用适当螺栓材料基础上,依照垫片所需压紧力分不计算螺栓面积，取大者作计算面积，实际螺栓面积应不小于计算面积。螺栓设计的关键是须确定一尽可能小螺栓中心圆直径,通过试算合适螺栓规格和数量进行。c法兰设计。垫片强制密封有两个条件:预紧密封条件和操作密封条件。法兰连接在形成预紧密封条件时,垫圈单位面积上的压紧力称为垫片的密封比压力,用表示。垫片材料越硬,y越高。法兰连接在形成操作密封

7、条件时,垫圈单位面积上的压紧力与其内压力的比值，称为垫片系数,用m表示。随垫片硬度增大而增大。密封面要紧依照工艺条件、密封口径以及垫片等进行选择。形式有:全平面(F)、突面(RF）、凹凸面（MFM）、榫槽面（TG)及环连接面（或称梯型槽)(J)等；其中以突面、凹凸面、榫槽面最为常用。图3-1 各密封面结构简介突面法兰密封面具有结构简单，加工方便,且便于进行防腐衬里等的优点,由于这种密封面和垫片的接触面积较大，如预紧不当，垫片易被挤出密封面。也不宜压紧,密封性能较差，适用于压力不高的场合，一般使用在PN2.5MPa的压力下。凹凸面法兰密封面相配的两个法兰结合面是一个凹面和一个凸面。安装时易于对中

8、，能有效地防止垫片被挤出密封面，密封效果优于平面密封。榫槽面法兰密封面相配的两个法兰结合面是一个榫面和一个槽面。密封面更窄。由于受槽面的阻挡,垫片可不能被挤出压紧面,且少受介质的冲刷和腐蚀。安装时易于对中,垫片受力均匀，密封可靠，适用于易燃、易爆和有毒介质的运用。只是由于垫片专门窄,更换时较为困难。法兰强度校核(G1509997)轴向应力：对整体法兰(除图9-1（c)、（g）外）：H1ft与25nt小值。f是法兰材料在设计温度下的许用应力,nt是壳体或接管材料在设计温度下的许用应力。 对按整体法兰计算的任意法兰及图1（g）所示的整体法兰:H1.5t与1.5t小值。对图9-1（c)所示的整体法兰

9、：H1.5ft2.环向应力：Tft.径向应力:Rf4组合应力：HT2f及H+Rf5剪应力：在预紧和操作两种状态下的剪应分不小于或等于翻边（或圆筒）材料在常和气设计温度下许用应力的0.8倍。图32(一）、压力容器法兰JB470 47200压力容器法兰 包括：法兰、垫片及等长双头螺柱等8个标准。其中法兰分三种：甲型平焊法兰、乙型平焊法兰及长颈法兰。标准适用范围:公称压力0.2MPa至6.4 MPa,工作温度-7至0的碳钢、低合金钢制压力容器法兰。标准中甲、乙型法兰是以板材1Mn，工作温度为200时的最大同意工作压力为公称压力作基准；长颈法兰是以锻材16Mn，工作温度为0时的最大同意工作压力为公称压

10、力作基准。在同一公称压力下,温度升高或降低,同意的工作压力能够相应地降低或提高;若温度不变而所选的材料不同，则同意的工作压力也不同。 甲、乙型法兰的比较甲型法兰,特不是当与其相连接圆筒较薄时,由于在圆筒与法兰环焊缝上存在专门高的轴向应力H,为降低其应力,通常可采取两种处理方法:(1）增加法兰厚度。由于法兰厚度对的作用并不明显,因此往往需要增加较大的法兰厚度才能使H的满足要求。计算表明，此法效果不明显。（2)增加圆筒和焊缝厚度(此结构类似乙型法兰设计结构)。可明显降低H值。乙型法兰较甲型法兰有较大强度优势,乙型法兰的使用范围比甲型法兰扩大了许多。 (2)乙型法兰与长颈对焊法兰比较 乙型法兰由于直

11、接加大了圆筒及锥颈的尺寸，对降低H起着积极的作用，H的最大值往往发生于锥颈的小端端面上。为有效地降低此起比操纵作用的小端H，更为直接的方法是拉开小端与大端距离，即加长锥颈的长度,使H在锥颈上有较大的衰减，使H满足许用应力要求。 关于平焊法兰来讲,其锥颈长度取决于焊缝高度。由于焊缝高度是有限的，这就限制了较大地降低小端H的可能。而锻制法兰可具有较大的锥颈，从而有效地降低其小端。长颈法兰较乙型法兰有较大强度优势,长颈法兰的使用压力等级及尺寸范围比乙型法兰大。(3)锥颈及法兰环尺寸对法兰应力阻碍锥颈及法兰环尺寸对法兰三项要紧应力H(轴向应力）、R（径向应力)、T（环向应力）的阻碍关系较为复杂。增加锥

12、颈尺寸，能够明显降低H,(阻碍较小）,。增加法兰环厚度，能够明显降低R,H（阻碍较小),对阻碍更小，且作用效果并不确信。由此可见：法兰设计中H过大或过小时,应调整锥颈尺寸；法兰设计中过大或过小时，应调整法兰环厚度尺寸；法兰设计中T过大或过小时，应调整锥颈尺寸。以上依照法兰不同应力的情况，分不调整“颈”和“环”的做法。法兰设计优化原则：法兰设计应使各项应力分不接近材料许用应力值,即结构材料在各个方向的强度都得到较充分的发挥。(）法兰设计时，须注意以下二点：外压法兰与内压法兰其他设计条件相同时，外压法兰所需螺栓面积较小，法兰力矩值小,法兰厚度小。因此一般外压法兰能够按同等压力的内压法兰选用是安全的

13、。宽面法兰与窄面法兰宽面法兰压紧面积大，特不在操作状态下所需的螺栓载荷较大，因此所需螺栓面积较大，同等设计条件下，宽面法兰所需螺栓面积是窄面法兰的数倍；宽面法兰计算模型将法兰作为沿宽度视作一简支梁考虑，窄面法兰将法兰环作为沿圆周均布作用力矩的环板考虑，而宽面法兰受力较好，因此法兰较薄。然而由于在压力较高的场合下,螺栓太多会发生布置困难或螺栓中心圆直径太大，法兰径向尺寸极不紧凑。另外宽面法兰密封效果不行。因此一般用于压力专门低场合。()法兰类型与垫片、螺柱、螺母材料匹配垫片是整个法兰连接的基础。垫片材质和型式决定了所需配置螺柱及螺母的要求，同时也直接阻碍到法兰结构的型式及其所需强度尺寸。甲型平焊

14、法兰一般采纳钢板制作,由于其最大厚度有限，因此只能适用于低压情况,为此只宜配用软垫片,如石棉橡胶板，匹配螺柱螺母材料均为Q235-A。 关于乙型平焊法兰和长颈对焊法兰标准中，对P1P的情况下，采纳软垫片所需螺栓载荷较小,因此配置螺柱材料为3钢等；对PN1MPa的情况下，由于螺栓载荷逐步变成受操作压力操纵。压紧垫片所需螺栓载荷相对为平衡内压轴向力所需的螺栓载荷为小(尤其在大规格直径螺栓规格时），因此采纳不同垫片时,它们螺栓载荷相差不专门大,标准中同意采纳相同的螺柱配置并以要求较大螺栓载荷的垫片进行考虑,螺柱材料为0MnB或40C等，可供匹配垫片包括石棉橡胶板、缠绕垫和包垫。关于高应力和较大直径规

15、格的法兰,由于所需螺栓载荷专门大,因此采纳了高强度的螺柱材料：40nV 和35Cr oA,以保证法兰有较紧凑的结构尺寸，受力合理，同意匹配的材料包括上述三种。(6)法兰腐蚀裕量依照标准法兰长期使用经验,能够认为本标准能适应2 mm的腐蚀裕量。关于乙型法兰,当法兰材料对使用介质的腐蚀裕量超过2 mm小于3mm 时，应加厚短节2 mm。长颈对焊法兰的适用腐蚀裕量不大于 m。(7)对法兰材料的要求乙型平焊法兰的强度是按整体法兰进行考虑的，短节材料不仅应具有良好的焊接性，而且直接阻碍到法兰强度,乙型法兰短节的材料及其制造、检验和验收等方面要求与对接的圆筒相同。对法兰材料进行正火或完全退火的目的是细化晶

16、粒,改善韧性。参照ASMEVIII 和B15，对MnVR钢板和厚度大于5mm的0R、16MR钢板制作的法兰及长颈对焊法兰（轧制和锻制）提出了正火状态下的使用要求。法兰短节材料应与法兰材料相同。如不相同,其强度级不应不低于法兰材料,且应与法兰材料间有良好的焊接性，并在图样名细栏中注明。短节长度同意加长，加长后,法兰厚度与总高度H均在法兰标记中标明。法兰衬环材料由设计者决定。(8)法兰焊缝检测要求法兰的拼接焊缝须经百分之百射线或超声检测。对长颈法兰,当工作压力大于或等于0.8倍本标准中规定的最大同意工作压力时,法兰与圆筒的对接焊缝必须进行00射线或超声检测，检测方法按JB430。射线检测级合格,超

17、声波检测级合格。当法兰所在容器图样对容器壳体的检测要求未能满足上述要求时,则该要求应在图样中标明。对甲型平焊法兰、乙型平焊法兰，法兰与圆筒或短节间的连接焊缝应进行磁粉或渗透检测，检测方法按J73，I级合格。(9)法兰颈部削薄要求乙型平焊法兰的短节厚度或长颈对焊法兰的直边厚度与其相连接的圆筒厚度不等时:若圆筒厚度不大于10 m,且与短节或长颈直边厚度差超过 m;若圆筒厚度大于10 mm,且与短节或长颈直边厚度差大于筒体厚度0或超过5 m时,乙型平焊法兰应按斜率1:3、长颈对焊法兰按标准中图2.1虚线削薄,或者在对接焊缝的筒体端按标准中图2堆焊过渡。图-3 法兰直边段削薄问题的处理: 按理论计算要

18、求；对接圆筒厚度应与法兰直边段保持等厚，且圆筒应有足够的长度(DiS).5，其中D一圆筒直径，S一圆筒厚度). 法兰直边厚度通常比圆筒厚度要大,因此出现不等厚的连接情况.采取以下处理方法：本标准同意对法兰直边段作有限制的削薄,而后直接与圆筒对接,标准对“对接圆筒”的最小厚度作了规定与长颈法兰相连接的圆筒厚度应不小于JBT703中规定的对接筒体最小0,且筒节长度不小于（0)0。5。当对接圆筒厚度小于最小对接圆筒厚度0时,应按JB/4703中的表三要求,调整法兰总高度H(其他尺寸不变）,并连同法兰厚度在标记中标明 (10） 非金属软垫片(JB/T472000)、缠绕垫片（JB/T7052000）、

19、金属包垫片(B/470-000） (1)垫片的尺寸公差垫片的尺寸公差大小不仅对垫片的安装有阻碍， 对密封性能也有一定阻碍.本标准尺寸公差与JBT704-2规定中相同 (A2）本标准中缠绕垫的三种形式： 关于突密封面，垫片应带外加强环或带内、外加强环； 关于凹凸密封面,垫片应带内加强环； 对榫槽密封面，选用差不多型的垫片。 （1）压力容器用等长双头螺柱 (B)为了满足不同使用工况及使用场合的要求，给使用者更大地灵活性,并遵照GBl0钢制压力容器中的规定，结合实际情况，共列入了七种材料.Q235-A按GT70的规定；3按GB/699的规定,应在正火状态下使用;40MnB、40MnB、40C、5CM

20、oA、2rMoVA按/T3077的规定,并需经调质处理。 （B2） 按照无螺纹部分直径d2的大小的不同,将螺柱分为A型、型两种。A型螺柱要紧是为了满足优先选用滚制螺柱的要求;B型螺柱选用于温度较高的场合,如各种型式热交换器的大法兰螺柱。（B3) 螺柱材料用于使用温度低于-20的螺柱及螺母材料5CO,应进行使用温度下的低温冲击实验。使用温度低于或等于0至大于20的螺柱及螺母材料40B、0MnVB应进行使用温度下的冲击实验。冲击实验按B/T2的规定,冲击功AKV7J。（二)、管法兰 3时，K=0.83 ;n 支座数量；P水平力，P=max（e2 P, Pw)当容器高径比不大于,且总高度H不大于10

21、m时,e、P可按下式计算,超出此范围的容器本标准不推举使用耳座。P(水平地震力） mg a-地震系数，对，8,度地震分不取.08(0.2)、.16(.24）、0.32。 Pw（水平风载荷)1.2i1qDH0 D-容器外径，有保温层时取保温层外径;fi-风压高度变化系数;设备质心所在高度10 m，fi=1;15 ,1.14;0 m，fi=.2q0-0米高度处的差不多风压值, 2；H0-容器总高度;-水平力作用点至底板距离;Se-偏心距;D支座安装尺寸(螺栓分布圆直径）。 按,选取相应的支座。校核,若不符合则应选取大一号的支座或增加支座数量。 由于支反力Q对容器器壁作用一外力矩M,M=Q(l2-1

22、)/10；支座处的器壁内在此力矩作用下产生弯矩和弯曲应力,为了使支座处器壁内附加弯曲应力和由介质压力引起的薄膜应力之和不超过许用值，关于不同DN，不同的筒体，在不同内压下,均有其同意承受的最大支座外力矩值（“由容器筒体限定的、支座的许用外力矩”）。因此，值既和筒体的DN，材质及所承受的内压有关,也和支座的型号有关。3、支承式支座（B/T412.42007）J/T472.-20要紧修订内容:1)分不给出了许用应力在0P、30MPa、10MP、170MP时的由封头限定的B型支座的同意载荷F值;2）将型支座垫板上的通气孔确定为垫板的中心位置,并在底板的中心处增开一个的通气孔； )B型支座的地脚螺栓孔

23、改为周向布置。支承式支座适用范围：a. 公称直径N800000m;b 圆筒长度L与公称直径DN之比L/DN5;c. 容器总高度H0。支承式支座多用于安装在距地坪或基础面较近的具有椭圆形或碟形封头立式容器,支座数量一般应采纳三个或四个均布。 支承式支座型式分类：型 式支 座 号适 用 公 称 直 径(m)结构 特 征A16D0300钢板焊制，带垫板18D8000钢管制作,带垫板）支座的垫板厚度一般与封头厚度相等,也可依照实际需要确定；)型支座的高度能够改变，但应不大于规定的支座高度上限值。J/T4712.4-2007特点:1)考虑了B型支承式对封头产生的局部应力，幸免封头由于支座垂直反作用力可能

24、引起的失效。关于A 型支座，严格规定了垫板尺寸，以改善局部应力。2)在支座选用时,应考虑偏心载荷、风载荷或地震载荷对支座所引起的附加载荷。）提出了支座的制造要求,以保证支座的制造质量。）垫板结构及尺寸 A型支座采纳四角倒圆及开通气孔的矩形垫板结构,其尺寸由结构决定；型支座垫板直径由下式确定:1.5d3/d2.5,并应在垫板上方便的部位开设排气孔(开设排气孔目的是利于焊接或热处理时气体的排放）。支承式支座的材料:1）垫板的材料一般与容器封头的材料相同；2）支座底板的材料为Q235A;3）型支座筋板材料为Q23-;B型支座钢管材料为1号钢；4）依照需要也能够选用其他支座材料，现在应按标准规定在设备

25、图纸中注明。支承式支座设计计算:a 支座处容器圆筒内存在以下几种应力：(1）内压引起的一次总体薄膜应力Pm;(2)支座垂直载荷引起的一次局部薄膜应力Pl；（3)垂直载荷引起的一次弯曲应力；依照顾力分析的方法,对这些应力的组合按照第三强度理论进行计算：PPmPl+Plb.5关于型支座,应校核由容器封头限定的同意垂直载荷，即要求QF;但关于衬里容器，要求QF/1.。目的为了防止过大的局部应力造成衬里层的破坏。给出了许用应力在110Pa、10Ma、150MP、70Ma时的由封头限定的B型支座的同意载荷F值； c.支承式支座用于带夹套容器时，如夹套不能承受整体重量，应将支座焊于内筒的下封头上。支承式支

26、座选用方法:计算一个支座的实际负荷Q KN按，选取相应的支座。（3）关于B型支座,校核；但关于衬里容器,则要求/1.5；关于具有矩形垫板的A型支座来讲，由于对支反力计算尚无合理的计算方法,暂不进行这项校核计算。式中：m0设备总质量（包括壳体及其附件,内部介质及保温层的质量),g;g-重力加速度;G-偏心载荷；K-不均匀系数，n=3时， 1,3时,=0.8;n 支座数量;-水平力,P=a(e+0.2w,P）当容器高径比不大于5,且总高度H0不大于10m时，Pe、Pw可按下式计算，超出此范围的容器本标准不推举使用耳座。Pe（水平地震力)= am0 -地震系数,对7,8，9度地震分不取0.0(0.1

27、2)、016（0.24）、0.32。 P(水平风载荷）=.fiq0H0 D0-容器外径,有保温层时取保温层外径;fi -风压高度变化系数;设备质心所在高度10 m，fi1;15 m，fi1.14;2,f=15q0-10米高度处的差不多风压值， /m2；H-容器总高度；h水平力作用点至底板距离；Se偏心距;支座安装尺寸(螺栓分布圆直径）。 4、裙式支座（J/4710200）裙式支座适用于高大型或重型立式容器的支承。裙式支座型式裙座有圆筒形和圆锥形两种形式,通常采纳圆筒型裙座。圆锥形裙座一般用于以下情况：1塔径100，且HD30或D100，且H/D25；2差不多风压05KN/m2或地震烈度8度时。

28、圆锥形裙座的半锥角15。裙座开孔1) 排气孔裙座顶部须开设8010的排气孔,以排放可能聚结在裙座与封头死区的有害气体。 关于有人孔的矮裙座或者顶部在封头拼接焊缝处开有缺口的能够不开设排气孔。） 排液孔 裙座底部须开设81的排液孔，一般孔径50,中心高5m的长圆孔。3) 人孔 裙座上必须开设人孔,以方便检修；人孔一般为圆形,当截面削弱受到限制或为方便拆卸塔底附件（如接管等），可开长圆孔。)引出管通道孔 考虑到管子热膨胀，在支承筋与引出管之间应保留一定间隙。裙座与塔体封头连接 裙座直接焊接在塔底封头上，可采纳对接焊缝或搭接焊缝。在没有风载荷或地震载荷时,对接焊缝承受容器重量产生的压缩载荷,搭接焊缝

29、则承受剪切载荷。相比而言，搭接焊缝受力情况较差,在一些小塔或受力较小的情况下采纳。裙座壳体过渡段 塔壳设计温度低于-20或高于0时，裙座壳顶部分的材料应与塔下封头材料相同，裙座壳体过渡段长度取4倍保温层厚度，但不小于00mm；对奥氏不锈钢塔,其裙座壳体过渡段高度不小于300mm，材料同底封头。裙座爱护层当塔内或周围容器内有易燃、易爆介质时，一旦发生火灾,裙式支座型式会因温度升高而丧失强度，故裙座应设防火层。当裙座D500mm时，仅不处敷设防火层;当裙座150时,两侧均敷设0mm石棉水泥层。当塔内操作温度专门高，塔体与裙座的温度差引起不均匀热膨胀,会使裙座与塔底封头连接焊缝受力情况恶化,现在须对

30、裙座加以保温。、圈座在下列情况下可采纳圈座:因自身重量而可能造成严峻挠曲的薄壁容器；多于两个支承的长容器。除常温常压下操作的容器外,若采纳圈座时则至少应有一个圈座是滑动支承的。、球形容器支座由于球形容器都设置在室外,会受到各种自然环境(如风载荷、地震载荷及环境温度变化）的阻碍,而且球形容器的重量较大，外形又呈圆球状，因而支座的结构具有多种球形容器的支座结构。但总括起来可分为柱式支承和裙式支承两大类。其中柱式支承又可分为赤道正切柱式支承、V型柱式支承和三柱会一型柱式文承等三种要紧类型。裙式支座则包括圆筒形裙式文座、锥形支承、钢筋混凝土连续基础支承、半埋式支承、锥底支承等多种。在上述各种结构型式的

31、球形容器支座中，以赤道正切柱式支承用得最为普遍。赤道正切柱式支承这种支承的结构特点是由多根圆柱状的支柱，在球壳的赤道带部位等距离分布，支柱上端加工成与球壳相切或近似相切的形状与球壳焊在一起。为保证球壳的稳定性，必要时在支柱之间加设连接拉杆。这种支座的优点是受力均匀，弹性好,安装方便，施工简单,易于调整,现场操作和检修也较方便。它的要紧不足是重心高，稳定性较差。 赤道正切柱式支承的结构设计应注意以下三点: 1)关于储存易燃、易爆及液化石油气物料的球罐,每个支柱应设置易熔塞排气口及防火隔热层； 2)对需进行现场整体热处理的球形容器,因热处理时球壳受热膨胀,将引起支柱移动,因此要求支柱与基础之间应有

32、相应的移动措施； 3)当需要设置拉杆以增加赤道正切柱式支座的稳定性时,拉杆应采纳可调节松紧的结构型式,两根拉杆的交叉处应为立体交叉，不得焊死,各拉杆最高点和最低点的安装位置应分不在同一标高上。采纳上述措施的目的，是为了保证各支柱和拉杆的受力均匀。五 、 人孔与手孔压力容器检查孔包括人孔与手孔,开设检查孔的目的是为了检查容器在使用过程中是否产生裂纹、变形、腐蚀等缺陷。对压力容器检查孔的要求见容规第条,容规第46、47条列出不开设检查孔压力容器条件。(P2）人孔、手孔的选用（HGT212135-20） 人孔和手孔均巳标准化,可依照设计需要和操作要求直接选用。选用时应综合考虑公称压力、公称直径（人、

33、手孔的公称压力与法兰的公称压力概念类似。公称直径则指其简节的公称直径）、工作温度以及人、手孔的结构和材料等诸方面的因素。人孔和手孔类型的确定人、手孔的类型专门多，选择使用上有较大的灵活性。通常能够依照操作需要、使用压力、重量大小、安装位置以及开启频繁程度等方面确定人、手孔的类型。具体有以下考虑: 1）工作压力较高时宜选用对焊法兰人、手孔，反之多用平焊法兰人、手孔; 2)安装位置较高,检修不便的容器上宜选用回转盖或吊盖型式的人、手孔；3)若选择吊盖人孔时，当人孔筒节轴线水平安装，应选垂直吊盖人孔;当人孔筒节轴线垂直安装，应选水平吊盖人孔；4）人、手孔需经常打开时,可选用快开式的人、手孔结构。5）

34、卧式容器筒体长度大于6米时,应考虑开设2个以上人孔。六、 视 镜 视镜是用来窥视容器内部情况、指示物料液面以及照明的部件,常装设于容器简体、封头或人、手孔等位置。视镜的结构型式及特点 视镜有两种差不多的结构型式,一种是不带颈视镜，另一种是带颈视镜。这两种视镜都有相应的衬里结构型式。 1）不带颈视镜,它要紧由凸缘、视镜、玻璃和压紧环等零件组成。它结构简单、不易结料、便于窥视。但凸缘与简体或封头焊接时易产生变形,如不采取措施则会阻碍视颈玻璃的安装和使用。2）带颈视镜要紧由带颈法兰、视镜玻璃和压紧环组成。适于在视镜需要斜装或容器直径较小的场合应用。依照结构型式不同，还有一些专门的视镜,如真空设备视镜

35、、带罩视镜、安全视镜、粉状物料视镜以及长型视镜等。压力容器视镜选用: 压力容器视镜其标准号为G26 260-196，其中规定最高使用压力为2MP，同意介质温度为0-200。视镜玻璃材质为钢化硼硅玻璃，其耐热急变温差为8,其它金属零件材料有碳素钢（代号I）和不锈钢(代号I)两种。视镜的选用: 1）应合理选择视镜的公称直径。大直径视镜不易专门快全部污染，可用于污染情况。大直径容器需要观看的范围大,现在应选用较大直径的视镜。 )当需要观看容器内部时,应有部分视镜作照明用。照明视镜的装设位置应视视镜的位置不同、照明光线强弱、观看区域大小以及容器内部情况而定。 3）视镜因介质结晶、水汽冷凝等原团严峻阻碍

36、观看时,应装设冲洗装置。4)利用某些位置的人、手孔装置视镜，可减少容器简体的开孔,对有衬层的容器有利。七、 液面计 液面计是用以指示容器内物料液面的装置，其类型专门多，大体上可分为四类，有玻璃板液面计、玻璃管液面计、浮子液面计和浮标液面计。在中低压容器中常用前两种。玻璃板液面计有透光式和反射式两种结构，其适用温度一般在0250。但透光式适用工作压力较反射式高。玻璃管液面计适用工作压力小于1.6MPa,介质温度在025的范围。 液面计与容器的连接型式有法兰连接、颈部连接及嵌入连接,分不用于不同型式的液面计。液面计选用:压力容器液面计应符合有关标准的规定，并应符合第14条规定:）应依照压力容器介质

37、、最高工作压力和温度正确选用。2）在安装使用前,低、中压容器用液面计，应进行.5倍液面计公称压力的液压试验；高压容器用液面计，应进行.25倍液面计公称压力的液压试验。3）盛装0以下介质的压力容器，应选用防霜液面计。4)严寒地区室外使用液面计,应选用夹套型或保温型结构液面计。5)用于易燃、毒性程度为极度、高度危害介质的液化气体压力容器上,应有防止泄漏的爱护装置。6)要求液面指示平稳的，不应采纳浮子(标）式液面计。7）移动式压力容器不得使用玻璃板式液面计。 8）玻璃板液面计和玻璃管液面计均适用于物料内没有结晶等堵塞固体的场合。板式液面计承压能力强，然而比较笨重、成本较高。 9)玻璃板液面计一般选易

38、观看的透光式,只有当物料专门洁净时才选反射式。 10）当容器高度大于m时，玻璃板液面计和玻璃管液面计的液面观看效果受到限制,应改用其它适用的液面计。 八、 超压泄放装置 超压泄放装置是一种保证压力容器安全运行,防止发生超压爆炸,兼有自动报警作用的保险装置。它包括安全阀、爆破片装置,以及二者组合装置。安全阀是使用最广泛的自动泄压防护阀门,当介质压力由于某种缘故升高到开启压力时，阀瓣自动开启，随之介质排放,以防止容器或系统超压。当容器或系统中压力恢复正常后，阀门自动关闭,保持密封状态,阻止介质排出。爆破片装置是一次性使用的泄放装置，它靠进口静压使爆破片受压爆破或脱落，形成泄放口,超压介质迅速排放，

39、爱护容器不发生超压变形或爆炸。容规第141条规定:本规程适用范围内的压力容器，应依照设计要求装设安全泄放装置（安全阀或爆破片装置)。压力源来自压力容器外部，且得可靠操纵时，安全泄放装置能够不直接安装在压力容器上。、压力容器泄放量的计算防止超压容器同意的超压限度，按容规第145(P67）条规定：，必须使泄放装置排放能力大于等于容器的安全泄放量。 容器的安全泄放量是指容器内的介质压力在达到规定的泄放压力或爆破压力值时,为保证其压力不在再接着升高而在单位时刻内所必须泄放的介质量。计算压力容器安全泄放量是按可能发生的最不利的情况考虑的，关于不同的压力容器应按不同的方法确定其安全泄放量。压缩气体或水蒸汽

40、压力容器的安全泄放量压缩机附属的气体储罐和蒸汽锅炉以及废热锅炉汽包等压力容器的安全泄放量为单位时刻内产生气体压力的设备所能注入的最大气量，即压缩机的排气量或锅炉的最大蒸发量。液化气体压力容器的安全泄放量介质为易燃液化气体或位于有可能发生火灾的环境下工作时的非易燃液化气体的压力容器。这类容器的安全泄放量应根椐火灾时单位时刻类输入的热量和液化气体的汽化潜热来确定。容器有无绝热保温层，在火灾环境下所汲取的热量是不同的。 （2)介质为非易燃液化气体，且置于无火灾危险环境下的压力容器这类压力容器的安全泄放量可根椐无保温层情况计算,并选取大于计算值的%。压力容器的安全泄放量计算详见容规附件5。2、安全阀要

41、紧参数 (1)最大同意工作压力PW 最大工作压力系指在设计温度下，容器顶部所同意承受的最大压力。(2）动作压力动作压力系指安全阀的开启压力。 （3）开启压力PZ开启压力系指安全阀阀瓣在运行条件下开始升起,介质连续排出时的瞬时压力。化工系统中,开启压力一般定为最高工作压力的.05.1倍。 (4)泄放压力(排放压力）泄放压力系指安全阀阀瓣达到规定开启高度时进口侧的压力。b=1.1P (5)关闭压力关闭压力及回座压力，系指阀瓣重新与阀座接触，介质不再排出时的压力。通常为开启压力的0%90。综合上述压力值,工作压力最高工作压力关闭压力开启压力设计压力排放压力试验压力、安全阀的结构和分类关于安全阀的结构

42、有不同的分类方法。从安全阀的动作考虑,要紧分为微启式和全启式,它们的结构区不在于阀座阀瓣连接处密封件的型式不同。从加裁机构考虑,要紧分为杠杆重锤式和弹簧式两种。从介质作用是否直接施加于安全阀方面考虑,又可分为直接作用式和非直接作用式(如脉冲式安全阀）两类。 1)杠杆重锤式安全阀。最原始杠杆重锤式安全阀是阀杆中心直接装设铅块, 又称静重式安全阀。它通过增减重块的重量调整安全阀的开启压力，因此不能用于压力较高的场合。杠杆式安全阀特点是:加载衡定和可调，结构简单，但整体尺寸大;对高温敏感性小，易受到振动而发生泄漏。因此，它不能用于高压场合,也不能用在移动式容器和活塞式机械的附属容器上。目前，在许多场

43、合均已被弹簧式安全阀所代替。 2）弹簧式安全阀是利用弹簧压缩力平衡介质作用在阀瓣上的力,只要调节螺旋弹簧的压缩量,就能够调节安全阀的开启压力。弹簧式安全阀接构紧凑,较灵敏可靠，故在压力容器上被广泛选用。弹簧式安全阀特点是：结构简单,调整灵活，体积小，载荷范围大，对振动不敏感，安装不受环境严格限制等优点。 )脉冲式安全阀是一种非直接作用式安全阀，它由主阀和脉冲阀组成。脉冲阀仅提供主阀的驱动源,主阀则通过脉冲阀所提供的驱动源操纵起自身的启比闭动作。目前,这种安全阀在电站锅炉上应用较广,在压力容器上，仍是由直接作用弹簧式安全阀为要紧安全泄压装置。4、安全阀选用 依照安全阀计算确定的公称直径;依照容器

44、设计压力和设计温度,来确定安全阀压力等级。选用安全阀应考虑容器的压力、温度、介质的性质并核算安全阀排气泄放能力。一股的选用原则如下：按照安全阀排放气体的方式选用;关于工作介质为有毒、易燃气体的容器,应选用封闭式弹簧安全阀;对空气或其它可不能污染环境、非易燃气体的容器,可采纳半封闭式或放开式安全阀。槽车等移动式容器应选用内置全启式安全阀(容规3)，以防在车辆行驶时安全阀因被树枝等刮碰。关于高压容器和安全泄放量大的中低压容器,一股均采纳全启式安全阀。只有在要求紧急排气量较小、安全阀背压较大和要求容器压力平稳的情况下,以选用微启式全安阀为宜。 ()安全阀的设计、制造是按其规定的公称压力作为系列，因此

45、,每只安全阀拥有适宜的工作压力范围，应按照容器的最高工作压力值选用合适的安全阀。尽管通过调节安全阀弹簧的松紧程度能够调整其开启压力,然而假如将公称压力过大的安全阀用在压力较低的场合，弹簧将被过分卸裁，使安个阀的动作可靠性降低。如将公称压力低的安全阀用在压力较高的场合，则使弹簧过分压缩。这也是不同意的。依照介质的工作温度和化学性质选用相适应的材料制造的安全阀，尤其应注意阀座阀瓣密封面材料对工作介质是否具有耐蚀性和化学稳定性。如液氨容器的安全阀就不能选用铜合金,而必须用合金钢制造。 （)安全阀总的排气泄压能力应足以排出容器所能产生或供给的最大气量，以防止容器在安全阀开启后的压力增值过大，要求容器的

46、压力上升低于设计压力或最高工作压力的11%。假如容器可能暴露于火或外来热源中,安全阀泄放排气应保证容器的许用超压被限制在设计压力或最高工作压力的120%范围内。（6)在选用安全阀时还应考虑到介质的工作压力、工作温度改变引起气体比容的变化。当介质的压力和温度参数不同时,即使安全阀泄放气体通道处流速相同，灾际的排放量也不一样。因此,计算时应换算成实际工作压力和温度下的排放量。因此容器工作参数改变后（如降压使用、使用工作温度提高等)应重新核算安全阀的排气量。此外: 对一开启压力大于3MP的蒸汽用安全阀或介质温度大于32的气体用安全阀,则采纳带散热器安全阀。当安全阀有可能承受附加背压时,应选用波浪管安

47、全阀。对空气、0以上热水或蒸汽等非危害介质,采纳有可靠提升机构安全阀。依照介质性质选用合适的安全阀材料，例如含氨介质不能采纳铜或含铜制安全阀,乙炔不能用70%以上铜合金或紫铜制安全阀。关于泄放量大工况,应采纳全启式安全阀;关于工作压力稳定,泄放量小工况，应选用微启式安全阀;关于高压泄放量工况,应采纳非直接启动式,如脉冲式安全阀。容器压力低且不移动工况,应采纳静重式或杠杆重锤式安全阀。关于移动式压力容器工况,应采纳弹簧式安全阀。并应依照使用的压力选用安全阀弹簧等级,以免使用时误差太大。5、容器设计压力（GB150-9 B6.2 P37）压力容器装有安全阀时,容器设计压力按以下步骤确定:1)依照容器的工作压力PW，确定安全阀的开启压力PZ，取PZ（1.01）；当PZ18MPa时，可适当提高PZ相关于W的比值；）取容器的设计压力P等于或稍大于开启压力P，即P。、安全阀安装 安全阀装设的要点是应能保证其正常工作,在容器超压的时刻及时进行排气泄压。压力容器的安全阀最好装设在容器本体上，并用短管直接与容器连接，液化气体储槽的安全阀应装在气相空间。假如安全阀不能装在容器本体上而须装设于管道上时，应尽可