化工设备机械基础容器零部件

化工设备通用零部件1、概述2、筒体和封头3、法兰联接4、设备支座5、设备的开孔和附件1概述1.1公称直径公称直径(nominaldiameter)，又称平均外径(meanoutsidediameter)。

公称直径是公制mm为基准的，称DN(metricunit)

单位有公制(mm)及英制(inch)的区分，所以有下列的称呼：

（1）

以公制(mm)为基准，称DN(metricunit)

（2）

以英制(inch)为基准，称NB(inchunit)

（3）

DN(nominaldiameter)；NB(nominalbore)；OD(outsidediameter)a压力容器的公称直径

（DN）

钢板卷制的筒体和成形封头，公称直径是指内径

筒体直径较小时，可采用无缝钢管，公称直径等于钢管外径b管子的公称直径管子的公称通径既不是内径也不是外径，而是一个略小于外径的值；法兰的公称直径是指与它相配的筒体或管子的公称直径。1.2公称压力

公称压力（nominalpressure）是压力容器或管道的标准化压力等级，即按标准化要求将工作压力划分为若干个压力等级。指规定温度下的最大工作压力,也是一种经过标准化后的压力数值。主要是指标准件如法兰、阀门等规定了一系列标准以便于在实际过程中进行选用，而不需要每次都要进行计算。如法兰公称压力：0.25、0.6、1.0、1.6等等，公称直径：10、15、20等等。当然选用时过程中要注意应力、温度和材料影响。公称压力不是设计压力，一般来讲，公称压力要比设计压力大。2筒体与封头2.2封头

JB/T4746-2002椭圆形封头：DN=Di，曲面高度＝Di/4，直边高度可有多个数值，主要由封头的公称直径和厚度同时决定。蝶形封头：折边锥形封头：球冠型封头：2.1筒体

筒体一般由钢板卷制而成，其公称直径等于内径；直径较小时可选用无缝钢管。设计时筒体的公称直径必须符合国家标准，否则就没有标准的封头与之相配。3法兰联接法兰联接的特点（1）密封可靠；（2）强度足够；（3）适用面广；（4）可拆结构；（5）经济合理。3.1法兰的工作原理（1）密封原理法兰在螺栓预紧力的作用下，把处于法兰压紧面之间的垫圈压紧，使垫圈变形，把法兰密封表面上的凹凸不平处填满，这样就达到了密封的要求。当设备或管道工作时，螺栓受到拉力的作用，使法兰密封面沿着彼此分离的方向移动，并降低了密封面与垫片间的压紧力，当这一压紧力降低到某一临界值以下时，介质将会泄漏，密封会失效。（2）法兰受力分析（b）工作时法兰上所受的外力多了一个由容器内压形成的轴向力Q。这时的螺栓力T2正好用来平衡轴向力Q和垫片反力N2，此时作用在法兰上的外力矩可以用一个由T2和Q+N2组成的力偶来代替。

增加法兰的厚度及与法兰盘联接处器壁的壁厚，减小螺栓力作用的力臂（即缩小螺栓中心圆直径），都能提高法兰的抗弯刚度；对带颈的法兰来说，增加颈的厚度对提高法兰强度，会有比增加法兰盘厚度有更好的效果。

（a）预紧时法兰在螺栓预紧力T1和垫片反作用力N1的作用下处于平衡，但T1和N1构成力偶作用在法兰上。3.2法兰的结构与种类

（1）按与设备的联结方式焊接法兰松套法兰螺纹法兰

（2）按法兰的密封面形式平面型——压力不高、介质无毒；凹凸面型——压力稍高、介质易燃、易爆和有毒；榫槽型——压力较高、介质剧毒；环密封面——用于温度和压力波动、介质渗透大的场合。（3）按法兰端面形状分类

3.3影响法兰密封的因素（1）螺栓预紧力预紧力必须使垫片压紧并实现初始密封条件；同时预紧力也不能太大，否则将会使垫片被压坏或挤出。提高螺栓预紧力，可以增加垫片的密封能力。采取减小螺栓直径，增加螺栓个数的办法对密封是有利的。（2）压紧面（密封面）压紧面直接与垫片接触，它既传递螺栓力使垫片变形，同时也是垫片变形的表面约束。（3）垫片性能

垫片是构成密封的重要元件，适当的垫片变形和回弹能力是形成密封的必要条件。适合制作垫片的材料一般应耐腐蚀、不污染操作介质；具有良好的变形能力和回弹能力；要有一定的机械强度和适当的柔软性；在工作温度下不易变质硬化或软化。法兰密封垫片的选择要有全面观点，要考虑操作介质的性质、操作压力和温度，以及需要密封的程度；亦要考虑垫片的性能、压紧面的形式、螺栓力的大小以及装卸要求等。

最常用的垫片可分为非金属、金属以及非金属与金属混合制的垫片。非金属的垫片材料有石棉板、橡胶板、石棉－胶板及合成树脂（塑料），这些材料优点是柔软和耐腐蚀。耐温度和压力的性能较金属垫片差，通常只普遍用于常、中温和中、低压设备和管道的法兰密封。金属－非金属混合制垫片有金属包垫片和缠绕垫片等，前者是用石棉橡胶垫片外包以金属薄片；后者是薄低碳钢带与石棉一起绕制而成。它们较单纯的非金属垫片有较好的性能，适用的温度和压力范围较高一些。金属垫片材料一般并不要求强度高，而是要求软韧。常用的是软铝、铜、软钢、蒙耐尔合金钢和18-8不锈钢。金属垫片主要用于中、高温和中、高压的法兰联接密封。

3.4压力容器法兰标准（1）压力容器法兰的类型与结构

甲型平焊法兰JB/T4701-2000乙型平焊法兰JB/T4702-2000长颈对焊法兰JB/T4703-2000

容器法兰的最新标准为国家机械工业局、国家石油和化学工业局联合修订的，标准号为JB/T4700～4707－2000。具有平密封面和凹凸密封面，工作温度介于-20～300℃，公称压力为0.25～1.6MPa。

甲型平焊法兰工作温度高于-20～350℃，公称压力为0.25～4.0MPa。它与甲型平焊法兰的主要区别是：法兰本身具有一个厚度为δt的短节，因此与筒体直接连接的不是法兰盘而是这个短节。短节的存在使筒体免受法兰变形带来的附加弯矩，而且由于短节的厚度δt规定有最小值，这一厚度往往大于容器壁厚从而使法兰的刚度增大。乙型平焊法兰工作温度高于-70～450℃，公称压力为0.60～6.4MPa。长颈对焊法兰带衬环的法兰带平面密封面衬环的甲形平焊法兰带凹凸密封面衬环的长颈对焊法兰为了检验衬环与法兰、衬环与筒体之间的焊缝是否严密，在法兰上开有十字形通孔（图中的虚线），孔内应通入0.4～0.5MPa的压缩空气进行检查。（2）压楚力容员器法扛兰的赔尺寸上系列法兰斧的公躺称直悔径DN法兰室的公陡称压贴力PN确定穗法兰梁尺寸律的计鸭算基桐础法兰荐尺寸盗是在饼规定进设计朝温度紧为20钥0℃、法债兰材换料是16饶Mn订R或16椅Mn锻件同，根砖据不途同型灰式的夏法兰巡寿，规萌定了站垫片启的形颂式、万材质判、尺指寸和这螺栓鞭材料夫的基转础上谱，按略照不膜同的PN和DN，通溜过多捞种方督案进缓行比芽较计英算和蜂尺寸册圆整摧而得刻到的椅。所怜以法雄兰的灰尺寸剪是由伤法兰吨的公挂称压部力和议公称茅直径纵唯一苗确定如的。压力屑容器阻法兰骄的最孕大允社许工挠作压恳力如果岸实际滨使用迫的法器兰材短料是16赢Mn览R、工疑作温复度20责0℃，则率在法胜兰尺盛寸表首中按蝴某一争公称朴压力奥查得摘的法屈兰，轿它的惭允许午最大昼工作瓜压力喝将等雕于该夕法兰斤的设现计压符力（兄即法猜兰的舍公称渣压力正）。烂如果世法兰包材料勇不是16Mn谱R，操腹作温痕度不兽为20链0℃，则驱其最循大允区许工激作压响力可早由表倡查得福。甲、象乙型嚷法兰逮的最援大允储许工法作压路力／MP伙a公称压力PN法兰材料工作温度／℃－20～2002503003500.25板材Q235-A、BQ235-C20R16MnR0.160.180.190.250.150.170.170.240.140.150.150.210.130.140.140.20锻件2016Mn20MnMo0.190.260.270.170.240.270.150.220.260.140.210.250.60板材Q235-A、BQ235-C20R16MnR0.400.440.450.600.360.400.400.570.330.370.360.510.300.330.340.49锻件2016Mn20MnMo0.450.610.650.400.590.640.360.530.630.340.500.60（3）容此器法汪兰尺默寸的茎确定虎、示深例及劈燕标记步骤途：（a）根据跨容器啄的公塞称直权径DN和设企计压肚力，嫂参照石表16但-9初步功确定巧法兰菠的结熟构类浑型；（b）根据婆容器汇的设挽计压锦力p，设判计温从度t及准搞备采五用的汤法兰颗材料捡，按极表16窃-1近2确定蔬所选害法兰奔的公虏称压肤力PN；（c）根据疼所确册定的究法兰披的PN和DN返回裙查看脏表16仍-9，以桌便验僚证原爹来根恐据设停计压晃力p所初吧步确巧定的民法兰洒类型接是否奖包含俭有已嫂确定约的PN与DN。（d）根据四所确罩定的PN和DN，根惰据相幸应法电兰的率尺寸计表，压即可较确定讨法兰确尺寸屋。示例1公称遇压力1.岸6M党Pa、公固称直转径80怒0m女m的衬困环榫裳槽密弓封面扎乙型买平焊轧法兰那的榫榴面法惰兰。标记附：法稿兰C-粗T杯8虫00首-1茎.6幕0塌J弃B/兔T锡47克02耐—2廊00据0，并腾在图劈燕样明分细表杨备注罪中注茧明δ1=1慎8.（4）压排力容赛器法茧兰用愚密封包垫片非金损属软江垫片雅（JB护/T奴4挖70傻4－20峰00）非金雅属软叼垫片当指的躺是耐招油石辞棉橡锋胶板窝（GB印/T韵5振39－19耽95）和逐石棉友橡胶幕板（GB梳/T守3都98绵5－19粥95），例前者超使用赢温度≤20主0℃，后拉者使帐用温触度≤35建0℃。用闹于平饺面密侍封面汪与凹桑凸密侵封面沃。标准号(JB/T4704-2000)公称压力，MPa公称直径，mm垫片缠绕亏式垫渠片（JB桌/T咏4种70铁5－20子00）用0C安r1拿3，0C逢r1踩8N领i9或08栋F等钢评带与探石棉阿、柔钞性石屈墨或峡聚四旗氟乙蔬烯等蚂填充辈带相寇间缠遣卷而雹成。雨为防遍止松绵散，盐把金船属带兵的始邻端及牌末端袖焊牢逆。为怨了增农大垫您片的春弹性岁和回悄弹性害，金童属带泳与非溜金属启填充驻带均客轧制门成波凑形。标准号公称压力，MPa公称直径，mm垫片填充带代号钢带代号垫片的结构型式代号A型——用于摇榫槽董密封侍面；B型——用于睁凹凸舰密封男面；C型——用于居平面输密封肯面；D型——用于旗平面庭密封鲁面。金属果包垫栽片（JB网/T阀4败70垫6－20块00）由石展棉橡杠胶板愚作内沙芯，登外包拒厚度银为0.炮2～0.透5m兼m的薄直金属含板构胀成，义金属位板的眯材料垃可以冰是铝挑、铜金及其催合金呀，也教可以怪采用搜不锈息钢或恰优质钥碳钢肯。标准号(JB/T4706-2000)公称压力，MPa公称直径，mm垫片金属板材代号（5）压很力容路器法仰兰用诵螺栓悦与螺耍母压力增容器剪法兰咸用螺艳栓有A型（目中间深无螺子纹部倘分不乞车细彻的螺场栓）精和B型（以中段郑无螺挂纹部献分的冈直径兽车细举至等准于螺倍纹内屈径，障目的苹是减痒小热异应力城，主吵要用复于温尿度较伤高的蕉场合配。）螺柱刘材料做有Q2驰35防-A、35、40役Mn瓜B、40定Mn趟VB、40升Cr、35录Cr翁Mo伶A、25窝Cr限2M海oV终A等，国可查桌相关它的国榴家标臂准。如：螺柱M2揉4×狸16喷0-摇A狂J再B/投T4抹70待7-诵20锹003.知5管法灾兰现行司的管奥法兰申标准叛有两域个：HG愧20惩59配2～20般61蚁4-富97HG挎20死61堪6～20享63龙5-富97依据IS娱O7绪00附5-踢I-备19蜻92由两疾个参关数公弄称压临力PN和公月称直开径DN确定剩。PN和DN的确巧定方刷法与寺容器夹法兰谦相似迅。但级对同健样PN、DN的管柿法兰稿，当竞使用纷不同章材料支制造呼时，协法兰出允许夸承受默的最选高无悬冲击吵压力攀是不乖一样陷的，脂在确蜓定了洋法兰君材料保及工惯作温故度后向，应肆该根屈据容顺器的绞设计宫压力利不得俱高于杜设计训温度铲下法旺兰允席许承酸受的委最高轮无冲肌击压颤力的狡原则吧，查房诚相关恢表确拳定法横兰的坛公称牙压力矛等级诸。然湿后再河由PN和DN，从距相应引的尺暗寸表凶中查在得法赞兰的软具体件尺寸。共有石七种义垫片受：非狼金属弱垫片避（HG合2涝06友06才-9队7）、酿聚四该氟乙羞烯包坑覆垫捧（HG鄙2夏06移07镜-9拆7）、继柔性叛石墨掘复合读垫（HG年2阳06鉴08凉-9桑7）、阶金属元包覆简垫（HG锯2宵06久09责-9承7）、绩金属团缠绕茧垫（HG沃2距06放10糖-9蓝7）、稠齿形努组合策垫（HG障2甘06蛙11弓-9叶7）、亏金属忠环垫定（HG构2例06塔12伪-9揪7）。有商琴品级音和专软用级包两种叹。商袍品级菊采用量的是荒六角纽奉头螺快栓和耕六角燥螺母珍，如M1零0、M1偿2、M1悉6、M2特0、M2纸4、M2略7等。责专用辜级有坛双头鉴螺柱B级（HG爽20庄61茅3）和氧全螺却纹螺立柱B级（HG选20按61独3）。紧固品件密封堆垫片管法岁兰的悼尺寸4设备摇的支洗座4.徐1卧式购容器蚁支座由底瞧板、裂腹板垄、筋腐板和喊垫板练组焊杯而成军。有轻鲜型和曲重型否、F型和S型之榴分。鞍座锁（JB晋/T绍47仇12烫-9窑2）鞍座痛的结剪构特删征表形式代号适用公称直径DN/mm机构特征轻型A1000~4000焊制，120°包角，带垫板，四至六筋重型BⅠ159~4000焊制，120°包角，带垫板，单至六筋BⅡ1500~4000焊制，150°包角，不带垫板，四至六筋BⅢ159~900焊制，120°包角，不带垫板，单、双筋BⅣ159~900弯制，120°包角，带垫板，单、双筋BⅤ159~900弯制，120°包角，不带垫板，单、双筋鞍座毙的选号用鞍座引实际高承受底的最伐大载狸荷Qma雹x<鞍座鹿的允迈许载凤荷[Q末]。在下蚁列情鸭况下袄，需管选用予带垫盗板的杜鞍座壶：a、容宏器壳煮体的筹有效示厚度完≤3m唯m时；b、容傍器壳度体与愤鞍座殿间的默温差>2萝00巩℃时；c、容晓器壳禾体的找材料蔽为高皱合金截钢，抓配以剂碳钢愁支座矿，垫象板用右高合中金钢身；d、容俩器壳库体需业要焊禽后热闯处理勒时，纸应在琴热处抬理前前焊上委加强留垫板藏。为了暴充分罢利用写封头收对筒敞体临指近部酿分