化工基础知识培训-苯酐二-孙磊

化工容器基础知识苯酐二车间孙磊前言

各种化工设备（如换热器、精馏塔、贮罐等）的外壳叫作容器。生产中最常用的是圆筒形容器，它是由圆柱形筒体、封头及附件等所组成的。包括法兰、接管、支座、人孔或手孔、视镜或液面计等，这些附件统称为化工设备的通用零部件。

目录13内压圆筒容器外压圆筒容器封头5241法兰人孔与手孔

根据承压情况，可将容器分为受内压和受外压两类。当容器内部物系的压力大于外界压力时，称为内压容器。反之，则称为外压容器。

按容器能承受工作压力的大小，又可分为4个压力等级。

1、内压圆筒容器≥l00MPa10MPa~100MPa1.6MPa~10MPa0.1MPa~1.6MPa超高压容器高压容器中压容器低压容器

一般情况下，中、低压容器大都是薄壁容器。对低压和常压容器，通常采用低碳钢；对腐蚀严重或产品纯度要求高的，可使用不锈钢。

容器的结构尺寸和制造，在很大程度上取决于所选用的材料，不同材料的化工容器有不同的设计规定。1、内压圆筒容器筒体的公称直径与制造方法有关。

一般直径超过400mm时，常采用钢板卷制筒体，其公称直径是指筒体的内径。

采用标准钢管作筒体时，容器的公称直径是指钢管的外径，其内径要根据钢管的不同壁厚算出。1、内压圆筒容器2、外压圆筒容器

容器外部的压力大于容器内部的压力时，称为外压容器。如减压蒸馏、真空冷凝器等。

当外压达到某一数值时。外压容器的强度足够，但会突然失去原来的形状，发生压瘪的现象，称为失稳现象。因此，保证外压容器的稳定性是正常操作的必要条件，外压容器失稳时的压力称为临界压力。

容器的操作压力必须小于临界压力，要有一个安全裕量。真空圆筒体壁厚度2、外压圆筒容器思考？我装置区内哪些容器属于内压容器？哪些属于外压容器？

封头又称端盖或顶盖，是容器的重要组成部分。常见的形式有平板形、圆锥形、椭圆形和半球形等几种。

3、封头1、平板封头由于受力状态不好，要求的厚度大，故一般用于直径小、压力低的容器。2、锥形封头用作底盖，便于收集或卸除含固体的物料，它的锥角越大，其厚度也越大。3、封头3、封头

3、承压容器以半球形和椭圆形封头最有利，但半球形封头的深度较深，制造较困难。

4、标准椭圆形封头无论是几何形状或受力状态都比较好，制造难度又不大，是圆筒形容器较合理的封头形式。因此，在化工生产中得到广泛应用。3、封头思考？我装置区内哪些容器使用了椭圆形封头？4、法兰

法兰（Flange）又叫法兰盘或突缘。是使管子与管子相互连接的零件，连接于管端。法兰上有孔眼，螺栓使两法兰紧连。法兰间用衬垫密封。法兰分螺纹连接（丝接）法兰和焊接法兰。

法兰连接有较好的强度和密封性，适用的尺寸范围又广，在设备和管路上都能应用。

法兰连接由法兰、垫片和螺栓三部分组成

在中低压化工设备和管路中，常用的密封面有全平面（FF）、突面（RF）、凸面（M）、凹面（F）、榫面（T）、槽面（G）、环连接面（RJ）等几种形式。一般情况下凹凸面（MF）、榫槽面（TG）、环连接面RJ都是配对使用的。

密封面选用的原则是：密封可靠，加工容易，装配方便，成本低廉。4、法兰4、法兰分类平面型密封面结构简单，加工方便，有时在平面上车制2～3条沟槽（又称水线）上紧螺栓后，垫片易往两边挤，宜于压力不高，物系无毒的场合。注：水线的通常结构是：截面呈倒直角三角形。其作用是法兰连接时，形成迷宫密封，减少气体或液体的泄漏量。4.1平面型法兰平焊法兰的刚性较差，适用于压力小于4MPa的场合。对焊法兰又称高颈法兰，刚性较大，适用于压力温度较高的场合。4.2平焊法兰和对焊法兰4.3凹凸面法兰凹凸型密封面在压紧时，由于凹面外侧有挡台，垫片不会挤出来，故可用于压力稍高处。4.4榫槽面法兰

榫槽型密封面密封性能好，但结构和制造较复杂，更换槽中垫片费事，宜于易燃、易爆和有毒物系及压力较高的场合。

垫片的种类有：非金属软垫片（石棉橡胶板、聚乙烯板等）、缠绕垫片、金属垫片。选择何种垫片材料，应根据物系的1、腐蚀性2、工作温度3、压力

决定。我装置常用的垫片有石墨复合垫、四氟垫、金属缠绕垫等。由于石棉含有致癌物质，现已不提介倡使用，发达国家已经基本不使用。4.5、垫片的分类4.5.1、石墨复合垫

石墨垫片根据使用需要可以加工成以下几种形式：1.基本型石墨复合垫片2.包内边石墨复合垫片3.包外边石墨复合垫片4.内外包边石墨复合垫片。

4.5.1、石墨复合垫包边石墨垫片是对纯切割石墨垫片的改进，内外圈包覆金属薄片，即保持原有垫片的各项优异性能，又便于安装、拆卸，不易损坏，同时也可以防止介质对垫片的侵蚀，提高了耐压。常用包边材料为304或316不锈钢。分析：石墨垫片为什么要包边？注意垫片中间的红色部分分析：石墨垫片为什么要包边？4.5.1、石墨复合垫使用范围石墨复合垫，可以制作成各种各样的圆型垫片，被广泛用于管道、阀门、泵、压力容器、热交换器、冷凝器、发电机、空气压缩机、排气管、制冷机等。4.5.2、金属缠绕垫

金属缠绕垫片采用304、316（“V”形或“W”形的金属带）及其它合金材料与石墨、聚四氟乙烯、石棉等软性材料相互重叠螺旋缠绕而成，在开始及末端用点焊方式将金属带固定。

石墨金属缠绕垫片使用温度-200-850℃，使用压力：≤25MPa"V"型金属带4.5.2、金属缠绕垫使用范围金属缠绕垫适用于负荷不均匀、接合力易松弛，温度与压力周期性变化、有冲击或震动的场合。是阀门、泵、换热器、塔、人孔、手孔等法兰连接处的静密封原件，应用广泛。

石墨金属缠绕垫片使用温度-200~850℃，使用压力：≤25MPa末端点焊金属缠绕垫分四种规格，为A、B、C、D四种型号。

A型

为基本型，即不带环，完全由金属带和非金属带缠绕起来的。

4.5.3、金属缠绕垫分类B型

为内环型，适用于MFM面（凹凸面法兰）

4.5.3、金属缠绕垫分类只有内环，没有外环C型

为外环型，适用于RF面，但是压力低于6.3MPa4.5.3、金属缠绕垫分类D型

为内外环型，适用于RF面4.5.3、金属缠绕垫分类4.5.3、金属缠绕垫选择使用注意事项1、垫片的缠绕部分必须介于法兰密封面之间，不可随意加宽缠绕部分的宽度，这样势必影响螺栓的压紧力，从而影响垫片的密封性能。2、安装前仔细检查法兰、螺栓、螺母及垫片的质量，仔细检查法兰或接口安装情况，有无偏口、错口、张口、错孔等缺陷。3、法兰或密封部位表面必须清理干净，垫片表面及螺栓、螺纹上不允许粘附机械杂质。4、金属缠绕垫片不能装偏，应保证受压均匀。5、旋紧螺母时应用力均匀，螺栓要对称地均匀地分2～3次旋紧，使金属缠绕垫片垫片受压均匀。

四氟垫:全称聚四氟乙烯垫片，由聚四氟乙烯制造而成，具有耐腐蚀、抗老化和不导电等良好特性。聚四氟乙烯号称塑料之王，具有抗酸抗碱、抗各种有机溶剂的特点，几乎不溶于所有的溶剂。耐腐蚀性能极佳。4.5.4、四氟垫

四氟垫片弹性大，三维空间易成形，可以镶嵌进微细裂纹和损害处补裂堵漏，尤其是在耐酸、耐碱、防侵蚀及非金属设施等，可以有效的保护脆性材料的安装连接。4.5.4、四氟垫思考：如何读懂垫片的型号？思考：如何选择垫片？1、酸水线可以选用何种垫片？2、苯酐线一般选用何种垫