压力容器设计-支座

压力容器设计-支座第一页，共51页。第二页，共51页。第三页，共51页。第四页，共51页。第五页，共51页。第六页，共51页。第七页，共51页。第八页，共51页。支座耳式支座支承式支座腿式支座裙式支座立式支座鞍式支座圈式支座支腿支座卧式支座第一节支座容器支座支座是用来支承容器及设备重量，并使其固定在某一位置的压力容器附件。在某些场合还受到风载荷、地震载荷等动载荷的作用。第九页，共51页。1.立式容器支座（1）耳式支座（悬挂式支座）容器支座第十页，共51页。1.立式容器支座（1）耳式支座（悬挂式支座）结构：由筋板和支脚板组成，广泛用于反应釜及立式换热器等直立设备上。特点：简单、轻便，但对器壁会产生较大的局部应力。因此，一般支座与器壁间加垫板，垫板的材料最好与筒体材料相同，厚度一般与筒体相等。当DN≤900mm壳体的有效厚度大于3mm且支座材料与壳体材料具有相同或者相近化学成分和力学性能时可以不设置垫板。标准：

JB/T4712.3《耳式支座》，它将耳式支座分为A型（短臂）和B型（长臂）C型（加长臂）三类。B、C型耳式支座有较大的安装尺寸，一般当容器外面包有保温层，或者将容器直接放置在楼板上时，宜选用。容器支座第十一页，共51页。

一台设备一般配置2－4个支座。必要时也可适当增加，但在安装时不容易保证各支座在同一平面上，也就不能保证各耳座受力均匀。对于大型薄壁容器或支座上载荷较大时，可将各支座的底板连成一体组成圈座，既改善了容器局部受载过大，又可避免各耳座受力不均。圈座容器支座耳座数量第十二页，共51页。

（1）根据设备重量和支座个数粗略估算单个支座的载荷Q。耳式支座的选用步骤：容器支座

（2）确定支座型式后，从JB/T4712.3中按照公称直径DN和允许载荷等于或大于计算载荷（即[Q]≥Q）的原则选出标准支座。第十三页，共51页。容器支座

（3）按照设备重量及作用在容器上的外载荷，算出每个支座需要承担的实际载荷Q，使Q≤［Q］。引入不均匀系数k，安装3个支座时，取k=1，安装3个以上支座时，取k＝0.83

在确定载荷Q时，须考虑到设备在安装时可能出现的全部支座未能同时受力等情况。

（4）当容器高径比大于5，且总高度大于10m时，不推荐使用耳式容器。第十四页，共51页。容器支座第十五页，共51页。标记方法JB/T4712.3，耳式支座XX支座号（1~8）型号（A，B，C）注：1、若垫板厚度δ3与标准尺寸不同，则在设备图纸零件名称或备注中注明。如：δ3

＝12。

2、支座及垫板的材料应在设备图样的材料栏内标注，表示方法如下：支座材料/垫板材料，无垫板时，只注支座材料。标记示例JB/T4712.3，耳式支座B3材料：Q235-A/06Cr19Ni10容器支座第十六页，共51页。容器支座（2）支承式支座第十七页，共51页。（2）支承式支座结构：在容器封头底部焊上数根支柱，直接支承在基础地面上。适用：公称直径DN800mm~4000mm、长径比不大于5、容器总高度不大于10m。特点：简单方便，但它对容器封头会产生较大的局部应力，因此一般在支座和封头间加垫板，以改善壳体局部受力情况，垫板一般与封头厚度相等。标准：

JB/T4712.4-2007《支承式支座》它将支承式支座分为A型和B型，A型支座由钢板焊制而成；B型支座采用钢管作支柱。A型适用800mm~3000mm。容器支座第十八页，共51页。标记方法JB/T4712.4，支座XX支座号（1~8）支座型号（A，B）注：1、若支座高度h、垫板厚度δ3与标准尺寸不同，则在设备图纸零件名称或备注中注明。如：h=450，δ3

＝14。

2、支座及垫板的材料应在设备图样的材料栏内标注，表示方法如下：支座材料/垫板材料。标记示例JB/T4712.4，支座B4，h=600，δ3

＝12材料：10，Q235-A/06Cr19Ni10容器支座第十九页，共51页。（3）腿式支座（支腿）容器支座第二十页，共51页。标准：JB/T4712.3《腿式支座》。A（AN）型：角钢支柱，易与容器圆筒相吻合、焊接安装较为容易；B（BN）型：钢管支柱，所有方向上具有相同截面系数、较高抗受压失稳能力。（3）腿式支座（支腿）特点：结构简单、轻巧、安装方便，在容器下面有较大的操作维修空间。C（CN）型：H型钢支柱，更大的抗弯截面模量。选用：1）根据容器公称直径DN和总质量选取相应的支座号和支座数量，2）计算支座承受的实际载荷，使其不大于支座允许载荷。实际还应综合考虑风载荷、地震载荷和偏心载荷。与支承式支座的区别：腿式支座是支承在容器的圆柱体部分，而支承式支座是支承在容器的底封头上。容器支座第二十一页，共51页。容器支座适用：用于直接安装在钢性地基上，且符合下列条件：1，公称直径为DN400~1600mm。2，圆筒切线长度L与公称直径DN之比不大于5。3，容器总高H：对角钢支柱与钢管支柱不大于5000mm，对H型钢支柱，不大于8000mm。4，设计温度：t=200℃。5，设计基本风压值：q=800pa，地面粗糙度为A类。6，设计地震设防烈度：8度（Ⅱ类场地土），设计基本地震加速度0.2g。下列情况应选用带垫板的支腿；1，用合金钢制的容器壳体。2，容器壳体有焊后热处理要求。3，与支腿连接处的圆筒有效厚度小于表5的最小厚度。第二十二页，共51页。材料：A型支腿角钢支柱及C型H型钢支柱的材料为Q235-A，B型支腿支柱材料为20号钢，底板、盖板材料均为Q235-A，如需要可以改用其它材料，但其强度性能不得低于Q235-A或20号钢的强度性能指标，且应具有良好焊接性能。

垫板材料一般应与容器壳体材料相同。标记方法JB/T4712.2，支腿XX－X支座号（1~10）型号（A、B、C）支承高度H，mm容器支座第二十三页，共51页。（4）裙式支座应用：高大的立式容器，特别是塔器。圆筒形圆锥形圆筒形裙座——制造方便，经济上合理，故应用广泛。圆锥形裙座——用于受力情况比较差，塔径小且很高的塔（如DN＜1m，且H/DN＞25，或DN＞1m，且H/DN＞30），为防止风载或地震载荷引起的弯矩造成塔翻倒，要配置较多地脚螺栓及具有足够大承载面积的基础环。容器支座第二十四页，共51页。1－塔体；2－保温支承圈；3－无保温时排气孔；4－裙座筒体；5－人孔6－螺栓座；7－基础环；8－有保温时排气孔；9－引出管通道；10－排液孔裙座的结构容器支座第二十五页，共51页。2．卧式容器支座形式：鞍座、圈座及支腿三种。其它：圈座：用于大直径薄壁容器和真空容器，增加局部刚度。支腿：重量较轻的小型容器。应用：常见的大型卧式储罐、换热器等多采用鞍座。是应用最为广泛的一种卧式容器支座。容器支座第二十六页，共51页。a．鞍座b．圈座c．支腿容器支座第二十七页，共51页。容器支座鞍座第二十八页，共51页。鞍座结构鞍座是卧式容器广泛应用的一种支座。通常由数块钢板焊接制成。鞍座是由垫板（又叫加强板）、腹板、肋板和底板构成。容器支座第二十九页，共51页。

垫板的作用是改善壳体局部受力情况。通过垫板，鞍座接受容器载荷。肋板的作用是将垫板、腹板和底板连成一体，加大刚性，一起有效地传递压缩力和抵抗外弯矩。因此，腹板和肋板的厚度与鞍座的高度H（即自筒体圆周最低点至基础表面）直接决定着鞍座允许负荷的大小。材料：鞍座材料为Q235-A，如需要可改用其它材料。垫板材料一般应与容器壳体材料相同。容器支座第三十页，共51页。各种型号的鞍座结构特征表容器支座第三十一页，共51页。垫板选用

公称直径小于或等于900mm的容器，鞍座分为带垫板和不带垫板两种结构形式，当符合下列条件之一时，必须设置垫板。3、容器圆筒有热处理要求时；2、容器圆筒鞍座处的周向应力大于规定值时；4、容器圆筒与鞍座间温差大于200℃时；5、容器圆筒材料与鞍座材料不具有相同或相近化学成分和性能指标时。1、容器圆筒有效厚度小于或等于3mm时；容器支座第三十二页，共51页。

根据底板上螺栓孔形状的不同，鞍座分成两种型式，一种为固定鞍座（代号F），鞍座底板上开圆形螺栓孔。另一种为滑动鞍座（代号S），鞍座底板上开长圆形螺栓孔。在安装滑动鞍座时，每个地脚螺栓都有两个螺母，第一个螺母拧紧后，倒退一圈，然后再用第二个螺母锁紧，使鞍座能在基础面上自由滑动。支座数目

一般采用两个支座。当容器采用多于两个以上的鞍座时，由于支承面水平高度不等、壳体不直和不圆等微小差异以及容器不同部位在受力挠曲的相对变形不同，使支座反力难以为各支点平均分摊，导致壳体应力趋大。容器支座支座型式第三十三页，共51页。支座位置的选择1、当鞍座邻近封头时，封头对支座处筒体有加强作用，鞍座应尽可能靠近封头，即A≤Do/4。2、若两鞍座间距离过大，会使壳体中因荷重引起的弯曲应力过大。故A≤0.2L。容