1、過程裝備通用零部件南京工業大學過程裝備與操縱工程研究所 董金善 壓力容器（過程裝備)零部件是容器不可缺少的組成部分。壓力容器特定的操作條件不僅要求其主體必須滿足設計要求，而且零部件也應符合結構、材料、性能等方面的要求。作為受壓元件的零部件,如同殼體一樣,應納入質量治理與保證的監控范圍。因此能否按照要求合理地選用各零部件,對壓力容器的整體質量和確保安全使用有著十分重要的意義。 為了便于組織生產，降低成本，利于互換，我國各有關部門對壓力容器零部件進行了標準化和系列化工作,并制定了國家標準和滿足行業特點的行業標準。隨著經濟的進展和生產技術的不斷提高曾多次修定,目前已日臻完善。 壓力容器零部件種類專門

2、多，涉及面較廣,但總體能夠分為兩類:1通用零部件。如筒體、封頭、法蘭、支座、人孔與手孔、安全附件等。各種典型化工設備零部件。包括攪拌器、機械密封、填料密封、管板、塔盤等。一、 筒體.鋼制焊接壓力容器的筒體按GB091988壓力容器公稱直徑,筒體用鋼板卷制時，容器公稱直徑按表1規定，此公稱直徑指筒體的內徑。表1- 壓力容器公稱直徑 m300350045000550606507500901001001200304010060070180190020000020230240025002600280030032003403600380040020400460480000050 12鋼管作筒體鋼管作筒體

3、的容器,公稱直徑按表1-2規定，此公稱直徑系指鋼管的外徑。 表-2 m159219273325377426 二、 封頭在中、低壓壓力容器中，與筒體焊接連接而不可拆的端部結構稱為封頭,與筒體以法蘭等連接的可拆端部結構稱為端蓋。通常所講的封頭則包含了封頭和端蓋兩種連接形式在內。壓力容器的封頭或端蓋,按其形狀能夠分為三類,即凸形封頭、錐形封頭和平板封頭。凸形封頭包括:半球形,橢圓形，碟形和球冠形其中平板封頭在壓力容器中除用做人孔及手孔的蓋板以外，其他專門少采納；凸形封頭是壓力容器中廣泛采納的封頭結構形式；錐形封頭則只用于某些專門用途的容器。JB/T4746-002鋼制壓力容器用封頭封頭 A10001

4、0 BT76-2002 內徑為基準的橢圓形封頭封頭 HB273 JBT446202 外徑為基準的橢圓形封頭封頭 DA4020 JB/720 r=015i的碟形封頭封頭DHB24000 JB/T76-2002 r=.1D的碟形封頭封頭 CH10008 JB/T47202 =30的無折邊錐形封頭封頭CB08 B/T4746202 =45的無折邊錐形封頭封頭CH10008 JB/T462002 =60的帶折邊錐形封頭封頭PSH10008 JB/T74-200 球冠形封頭三、法 蘭 法蘭連接要緊優點是密封可靠、強度足夠及應用廣泛。缺點是不能快速拆卸、制造成本較高。法蘭分類法蘭分類要緊有以下方法: 1按

5、其被連接的部件分為管法蘭和容器法蘭。 2按法蘭接觸面的寬窄可分為窄面法蘭和寬面法蘭。 a寬面法蘭是指墊片接觸面分布于法蘭螺栓中心圓內外兩側的法蘭連接，一般用于壓力專門低場合。 b窄面法蘭是指墊片接觸面位于法蘭螺栓孔包圍的圓周內的法蘭連接。3按整體性程度分為整體法蘭、松式法蘭和任意式法蘭。 整體法蘭：指法蘭環、頸部及圓筒三者有效地連接成一整體的法蘭，共同承受法蘭力矩的作用。 b松式法蘭:指法蘭與圓筒未能有效地連接成一整體的法蘭，計算中認為法蘭力矩完全由法蘭環本身來承擔。典型松式法蘭有活套法蘭。 任意式法蘭：指整體性程度介于上述二者間的法蘭。其圓筒與法蘭環雖未形成一整體結構，但可作為一個接構元件，

6、共同承受法蘭力矩。法蘭連接設計法蘭連接設計分為三部分：墊片設計、螺栓設計和法蘭設計。a 墊片設計:應依照設計條件和使用介質，選定適當墊片種類、材質、并確定墊片尺寸(內徑和外徑)，以此計算預緊和操作狀態下壓緊力。螺栓設計：在選用適當螺栓材料基礎上,依照墊片所需壓緊力分不計算螺栓面積，取大者作計算面積，實際螺栓面積應不小于計算面積。螺栓設計的關鍵是須確定一盡可能小螺栓中心圓直徑,通過試算合適螺栓規格和數量進行。c法蘭設計。墊片強制密封有兩個條件:預緊密封條件和操作密封條件。法蘭連接在形成預緊密封條件時,墊圈單位面積上的壓緊力稱為墊片的密封比壓力,用表示。墊片材料越硬,y越高。法蘭連接在形成操作密封

7、條件時,墊圈單位面積上的壓緊力與其內壓力的比值，稱為墊片系數,用m表示。隨墊片硬度增大而增大。密封面要緊依照工藝條件、密封口徑以及墊片等進行選擇。形式有:全平面(F)、突面(RF）、凹凸面（MFM）、榫槽面（TG)及環連接面（或稱梯型槽)(J)等；其中以突面、凹凸面、榫槽面最為常用。圖3-1 各密封面結構簡介突面法蘭密封面具有結構簡單，加工方便,且便于進行防腐襯里等的優點,由于這種密封面和墊片的接觸面積較大，如預緊不當，墊片易被擠出密封面。也不宜壓緊,密封性能較差，適用于壓力不高的場合，一般使用在PN2.5MPa的壓力下。凹凸面法蘭密封面相配的兩個法蘭結合面是一個凹面和一個凸面。安裝時易于對中

8、，能有效地防止墊片被擠出密封面，密封效果優于平面密封。榫槽面法蘭密封面相配的兩個法蘭結合面是一個榫面和一個槽面。密封面更窄。由于受槽面的阻擋,墊片可不能被擠出壓緊面,且少受介質的沖刷和腐蝕。安裝時易于對中,墊片受力均勻，密封可靠，適用于易燃、易爆和有毒介質的運用。只是由于墊片專門窄,更換時較為困難。法蘭強度校核(G1509997)軸向應力：對整體法蘭(除圖9-1（c)、（g）外）：H1ft與25nt小值。f是法蘭材料在設計溫度下的許用應力,nt是殼體或接管材料在設計溫度下的許用應力。 對按整體法蘭計算的任意法蘭及圖1（g）所示的整體法蘭:H1.5t與1.5t小值。對圖9-1（c)所示的整體法蘭

9、：H1.5ft2.環向應力：Tft.徑向應力:Rf4組合應力：HT2f及H+Rf5剪應力：在預緊和操作兩種狀態下的剪應分不小于或等于翻邊（或圓筒）材料在常和氣設計溫度下許用應力的0.8倍。圖32(一）、壓力容器法蘭JB470 47200壓力容器法蘭 包括：法蘭、墊片及等長雙頭螺柱等8個標準。其中法蘭分三種：甲型平焊法蘭、乙型平焊法蘭及長頸法蘭。標準適用范圍:公稱壓力0.2MPa至6.4 MPa,工作溫度-7至0的碳鋼、低合金鋼制壓力容器法蘭。標準中甲、乙型法蘭是以板材1Mn，工作溫度為200時的最大同意工作壓力為公稱壓力作基準；長頸法蘭是以鍛材16Mn，工作溫度為0時的最大同意工作壓力為公稱壓

10、力作基準。在同一公稱壓力下,溫度升高或降低,同意的工作壓力能夠相應地降低或提高;若溫度不變而所選的材料不同，則同意的工作壓力也不同。 甲、乙型法蘭的比較甲型法蘭,特不是當與其相連接圓筒較薄時,由于在圓筒與法蘭環焊縫上存在專門高的軸向應力H,為降低其應力,通?？刹扇煞N處理方法:(1）增加法蘭厚度。由于法蘭厚度對的作用并不明顯,因此往往需要增加較大的法蘭厚度才能使H的滿足要求。計算表明，此法效果不明顯。（2)增加圓筒和焊縫厚度(此結構類似乙型法蘭設計結構)。可明顯降低H值。乙型法蘭較甲型法蘭有較大強度優勢,乙型法蘭的使用范圍比甲型法蘭擴大了許多。 (2)乙型法蘭與長頸對焊法蘭比較 乙型法蘭由于直

11、接加大了圓筒及錐頸的尺寸，對降低H起著積極的作用，H的最大值往往發生于錐頸的小端端面上。為有效地降低此起比操縱作用的小端H，更為直接的方法是拉開小端與大端距離，即加長錐頸的長度,使H在錐頸上有較大的衰減，使H滿足許用應力要求。 關于平焊法蘭來講,其錐頸長度取決于焊縫高度。由于焊縫高度是有限的，這就限制了較大地降低小端H的可能。而鍛制法蘭可具有較大的錐頸，從而有效地降低其小端。長頸法蘭較乙型法蘭有較大強度優勢,長頸法蘭的使用壓力等級及尺寸范圍比乙型法蘭大。(3)錐頸及法蘭環尺寸對法蘭應力阻礙錐頸及法蘭環尺寸對法蘭三項要緊應力H(軸向應力）、R（徑向應力)、T（環向應力）的阻礙關系較為復雜。增加錐

12、頸尺寸，能夠明顯降低H,(阻礙較?。?。增加法蘭環厚度，能夠明顯降低R,H（阻礙較小),對阻礙更小，且作用效果并不確信。由此可見：法蘭設計中H過大或過小時,應調整錐頸尺寸；法蘭設計中過大或過小時，應調整法蘭環厚度尺寸；法蘭設計中T過大或過小時，應調整錐頸尺寸。以上依照法蘭不同應力的情況，分不調整“頸”和“環”的做法。法蘭設計優化原則：法蘭設計應使各項應力分不接近材料許用應力值,即結構材料在各個方向的強度都得到較充分的發揮。(）法蘭設計時，須注意以下二點：外壓法蘭與內壓法蘭其他設計條件相同時，外壓法蘭所需螺栓面積較小，法蘭力矩值小,法蘭厚度小。因此一般外壓法蘭能夠按同等壓力的內壓法蘭選用是安全的

13、。寬面法蘭與窄面法蘭寬面法蘭壓緊面積大，特不在操作狀態下所需的螺栓載荷較大，因此所需螺栓面積較大，同等設計條件下，寬面法蘭所需螺栓面積是窄面法蘭的數倍；寬面法蘭計算模型將法蘭作為沿寬度視作一簡支梁考慮，窄面法蘭將法蘭環作為沿圓周均布作用力矩的環板考慮，而寬面法蘭受力較好，因此法蘭較薄。然而由于在壓力較高的場合下,螺栓太多會發生布置困難或螺栓中心圓直徑太大，法蘭徑向尺寸極不緊湊。另外寬面法蘭密封效果不行。因此一般用于壓力專門低場合。()法蘭類型與墊片、螺柱、螺母材料匹配墊片是整個法蘭連接的基礎。墊片材質和型式決定了所需配置螺柱及螺母的要求，同時也直接阻礙到法蘭結構的型式及其所需強度尺寸。甲型平焊

14、法蘭一般采納鋼板制作,由于其最大厚度有限，因此只能適用于低壓情況,為此只宜配用軟墊片,如石棉橡膠板，匹配螺柱螺母材料均為Q235-A。 關于乙型平焊法蘭和長頸對焊法蘭標準中，對P1P的情況下，采納軟墊片所需螺栓載荷較小,因此配置螺柱材料為3鋼等；對PN1MPa的情況下，由于螺栓載荷逐步變成受操作壓力操縱。壓緊墊片所需螺栓載荷相對為平衡內壓軸向力所需的螺栓載荷為小(尤其在大規格直徑螺栓規格時），因此采納不同墊片時,它們螺栓載荷相差不專門大,標準中同意采納相同的螺柱配置并以要求較大螺栓載荷的墊片進行考慮,螺柱材料為0MnB或40C等，可供匹配墊片包括石棉橡膠板、纏繞墊和包墊。關于高應力和較大直徑規

15、格的法蘭,由于所需螺栓載荷專門大,因此采納了高強度的螺柱材料：40nV 和35Cr oA,以保證法蘭有較緊湊的結構尺寸，受力合理，同意匹配的材料包括上述三種。(6)法蘭腐蝕裕量依照標準法蘭長期使用經驗,能夠認為本標準能適應2 mm的腐蝕裕量。關于乙型法蘭,當法蘭材料對使用介質的腐蝕裕量超過2 mm小于3mm 時，應加厚短節2 mm。長頸對焊法蘭的適用腐蝕裕量不大于 m。(7)對法蘭材料的要求乙型平焊法蘭的強度是按整體法蘭進行考慮的，短節材料不僅應具有良好的焊接性，而且直接阻礙到法蘭強度,乙型法蘭短節的材料及其制造、檢驗和驗收等方面要求與對接的圓筒相同。對法蘭材料進行正火或完全退火的目的是細化晶

16、粒,改善韌性。參照ASMEVIII 和B15，對MnVR鋼板和厚度大于5mm的0R、16MR鋼板制作的法蘭及長頸對焊法蘭（軋制和鍛制）提出了正火狀態下的使用要求。法蘭短節材料應與法蘭材料相同。如不相同,其強度級不應不低于法蘭材料,且應與法蘭材料間有良好的焊接性，并在圖樣名細欄中注明。短節長度同意加長，加長后,法蘭厚度與總高度H均在法蘭標記中標明。法蘭襯環材料由設計者決定。(8)法蘭焊縫檢測要求法蘭的拼接焊縫須經百分之百射線或超聲檢測。對長頸法蘭,當工作壓力大于或等于0.8倍本標準中規定的最大同意工作壓力時,法蘭與圓筒的對接焊縫必須進行00射線或超聲檢測，檢測方法按JB430。射線檢測級合格,超

17、聲波檢測級合格。當法蘭所在容器圖樣對容器殼體的檢測要求未能滿足上述要求時,則該要求應在圖樣中標明。對甲型平焊法蘭、乙型平焊法蘭，法蘭與圓筒或短節間的連接焊縫應進行磁粉或滲透檢測，檢測方法按J73，I級合格。(9)法蘭頸部削薄要求乙型平焊法蘭的短節厚度或長頸對焊法蘭的直邊厚度與其相連接的圓筒厚度不等時:若圓筒厚度不大于10 m,且與短節或長頸直邊厚度差超過 m;若圓筒厚度大于10 mm,且與短節或長頸直邊厚度差大于筒體厚度0或超過5 m時,乙型平焊法蘭應按斜率1:3、長頸對焊法蘭按標準中圖2.1虛線削薄,或者在對接焊縫的筒體端按標準中圖2堆焊過渡。圖-3 法蘭直邊段削薄問題的處理: 按理論計算要

18、求；對接圓筒厚度應與法蘭直邊段保持等厚，且圓筒應有足夠的長度(DiS).5，其中D一圓筒直徑，S一圓筒厚度). 法蘭直邊厚度通常比圓筒厚度要大,因此出現不等厚的連接情況.采取以下處理方法：本標準同意對法蘭直邊段作有限制的削薄,而后直接與圓筒對接,標準對“對接圓筒”的最小厚度作了規定與長頸法蘭相連接的圓筒厚度應不小于JBT703中規定的對接筒體最小0,且筒節長度不小于（0)0。5。當對接圓筒厚度小于最小對接圓筒厚度0時,應按JB/4703中的表三要求,調整法蘭總高度H(其他尺寸不變）,并連同法蘭厚度在標記中標明 (10） 非金屬軟墊片(JB/T472000)、纏繞墊片（JB/T7052000）、

19、金屬包墊片(B/470-000） (1)墊片的尺寸公差墊片的尺寸公差大小不僅對墊片的安裝有阻礙， 對密封性能也有一定阻礙.本標準尺寸公差與JBT704-2規定中相同 (A2）本標準中纏繞墊的三種形式： 關于突密封面，墊片應帶外加強環或帶內、外加強環； 關于凹凸密封面,墊片應帶內加強環； 對榫槽密封面，選用差不多型的墊片。 （1）壓力容器用等長雙頭螺柱 (B)為了滿足不同使用工況及使用場合的要求，給使用者更大地靈活性,并遵照GBl0鋼制壓力容器中的規定，結合實際情況，共列入了七種材料.Q235-A按GT70的規定；3按GB/699的規定,應在正火狀態下使用;40MnB、40MnB、40C、5CM

20、oA、2rMoVA按/T3077的規定,并需經調質處理。 （B2） 按照無螺紋部分直徑d2的大小的不同,將螺柱分為A型、型兩種。A型螺柱要緊是為了滿足優先選用滾制螺柱的要求;B型螺柱選用于溫度較高的場合,如各種型式熱交換器的大法蘭螺柱。（B3) 螺柱材料用于使用溫度低于-20的螺柱及螺母材料5CO,應進行使用溫度下的低溫沖擊實驗。使用溫度低于或等于0至大于20的螺柱及螺母材料40B、0MnVB應進行使用溫度下的沖擊實驗。沖擊實驗按B/T2的規定,沖擊功AKV7J。（二)、管法蘭 3時，K=0.83 ;n 支座數量；P水平力，P=max（e2 P, Pw)當容器高徑比不大于,且總高度H不大于10

21、m時,e、P可按下式計算,超出此范圍的容器本標準不推舉使用耳座。P(水平地震力） mg a-地震系數，對，8,度地震分不取.08(0.2)、.16(.24）、0.32。 Pw（水平風載荷)1.2i1qDH0 D-容器外徑，有保溫層時取保溫層外徑;fi-風壓高度變化系數;設備質心所在高度10 m，fi=1;15 ,1.14;0 m，fi=.2q0-0米高度處的差不多風壓值, 2；H0-容器總高度;-水平力作用點至底板距離;Se-偏心距;D支座安裝尺寸(螺栓分布圓直徑）。 按,選取相應的支座。校核,若不符合則應選取大一號的支座或增加支座數量。 由于支反力Q對容器器壁作用一外力矩M,M=Q(l2-1

22、)/10；支座處的器壁內在此力矩作用下產生彎矩和彎曲應力,為了使支座處器壁內附加彎曲應力和由介質壓力引起的薄膜應力之和不超過許用值，關于不同DN，不同的筒體，在不同內壓下,均有其同意承受的最大支座外力矩值（“由容器筒體限定的、支座的許用外力矩”）。因此，值既和筒體的DN，材質及所承受的內壓有關,也和支座的型號有關。3、支承式支座（B/T412.42007）J/T472.-20要緊修訂內容:1)分不給出了許用應力在0P、30MPa、10MP、170MP時的由封頭限定的B型支座的同意載荷F值;2）將型支座墊板上的通氣孔確定為墊板的中心位置,并在底板的中心處增開一個的通氣孔； )B型支座的地腳螺栓孔

23、改為周向布置。支承式支座適用范圍：a. 公稱直徑N800000m;b 圓筒長度L與公稱直徑DN之比L/DN5;c. 容器總高度H0。支承式支座多用于安裝在距地坪或基礎面較近的具有橢圓形或碟形封頭立式容器,支座數量一般應采納三個或四個均布。 支承式支座型式分類：型 式支 座 號適 用 公 稱 直 徑(m)結構 特 征A16D0300鋼板焊制，帶墊板18D8000鋼管制作,帶墊板）支座的墊板厚度一般與封頭厚度相等,也可依照實際需要確定；)型支座的高度能夠改變，但應不大于規定的支座高度上限值。J/T4712.4-2007特點:1)考慮了B型支承式對封頭產生的局部應力，幸免封頭由于支座垂直反作用力可能

24、引起的失效。關于A 型支座，嚴格規定了墊板尺寸，以改善局部應力。2)在支座選用時,應考慮偏心載荷、風載荷或地震載荷對支座所引起的附加載荷。）提出了支座的制造要求,以保證支座的制造質量。）墊板結構及尺寸 A型支座采納四角倒圓及開通氣孔的矩形墊板結構,其尺寸由結構決定；型支座墊板直徑由下式確定:1.5d3/d2.5,并應在墊板上方便的部位開設排氣孔(開設排氣孔目的是利于焊接或熱處理時氣體的排放）。支承式支座的材料:1）墊板的材料一般與容器封頭的材料相同；2）支座底板的材料為Q235A;3）型支座筋板材料為Q23-;B型支座鋼管材料為1號鋼；4）依照需要也能夠選用其他支座材料，現在應按標準規定在設備

25、圖紙中注明。支承式支座設計計算:a 支座處容器圓筒內存在以下幾種應力：(1）內壓引起的一次總體薄膜應力Pm;(2)支座垂直載荷引起的一次局部薄膜應力Pl；（3)垂直載荷引起的一次彎曲應力；依照顧力分析的方法,對這些應力的組合按照第三強度理論進行計算：PPmPl+Plb.5關于型支座,應校核由容器封頭限定的同意垂直載荷，即要求QF;但關于襯里容器，要求QF/1.。目的為了防止過大的局部應力造成襯里層的破壞。給出了許用應力在110Pa、10Ma、150MP、70Ma時的由封頭限定的B型支座的同意載荷F值； c.支承式支座用于帶夾套容器時，如夾套不能承受整體重量，應將支座焊于內筒的下封頭上。支承式支

26、座選用方法:計算一個支座的實際負荷Q KN按，選取相應的支座。（3）關于B型支座,校核；但關于襯里容器,則要求/1.5；關于具有矩形墊板的A型支座來講，由于對支反力計算尚無合理的計算方法,暫不進行這項校核計算。式中：m0設備總質量（包括殼體及其附件,內部介質及保溫層的質量),g;g-重力加速度;G-偏心載荷；K-不均勻系數，n=3時， 1,3時,=0.8;n 支座數量;-水平力,P=a(e+0.2w,P）當容器高徑比不大于5,且總高度H0不大于10m時，Pe、Pw可按下式計算，超出此范圍的容器本標準不推舉使用耳座。Pe（水平地震力)= am0 -地震系數,對7,8，9度地震分不取0.0(0.1

27、2)、016（0.24）、0.32。 P(水平風載荷）=.fiq0H0 D0-容器外徑,有保溫層時取保溫層外徑;fi -風壓高度變化系數;設備質心所在高度10 m，fi1;15 m，fi1.14;2,f=15q0-10米高度處的差不多風壓值， /m2；H-容器總高度；h水平力作用點至底板距離；Se偏心距;支座安裝尺寸(螺栓分布圓直徑）。 4、裙式支座（J/4710200）裙式支座適用于高大型或重型立式容器的支承。裙式支座型式裙座有圓筒形和圓錐形兩種形式,通常采納圓筒型裙座。圓錐形裙座一般用于以下情況：1塔徑100，且HD30或D100，且H/D25；2差不多風壓05KN/m2或地震烈度8度時。

28、圓錐形裙座的半錐角15。裙座開孔1) 排氣孔裙座頂部須開設8010的排氣孔,以排放可能聚結在裙座與封頭死區的有害氣體。 關于有人孔的矮裙座或者頂部在封頭拼接焊縫處開有缺口的能夠不開設排氣孔。） 排液孔 裙座底部須開設81的排液孔，一般孔徑50,中心高5m的長圓孔。3) 人孔 裙座上必須開設人孔,以方便檢修；人孔一般為圓形,當截面削弱受到限制或為方便拆卸塔底附件（如接管等），可開長圓孔。)引出管通道孔 考慮到管子熱膨脹，在支承筋與引出管之間應保留一定間隙。裙座與塔體封頭連接 裙座直接焊接在塔底封頭上，可采納對接焊縫或搭接焊縫。在沒有風載荷或地震載荷時,對接焊縫承受容器重量產生的壓縮載荷,搭接焊縫

29、則承受剪切載荷。相比而言，搭接焊縫受力情況較差,在一些小塔或受力較小的情況下采納。裙座殼體過渡段 塔殼設計溫度低于-20或高于0時，裙座殼頂部分的材料應與塔下封頭材料相同，裙座殼體過渡段長度取4倍保溫層厚度，但不小于00mm；對奧氏不銹鋼塔,其裙座殼體過渡段高度不小于300mm，材料同底封頭。裙座愛護層當塔內或周圍容器內有易燃、易爆介質時，一旦發生火災,裙式支座型式會因溫度升高而喪失強度，故裙座應設防火層。當裙座D500mm時，僅不處敷設防火層;當裙座150時,兩側均敷設0mm石棉水泥層。當塔內操作溫度專門高，塔體與裙座的溫度差引起不均勻熱膨脹,會使裙座與塔底封頭連接焊縫受力情況惡化,現在須對

30、裙座加以保溫。、圈座在下列情況下可采納圈座:因自身重量而可能造成嚴峻撓曲的薄壁容器；多于兩個支承的長容器。除常溫常壓下操作的容器外,若采納圈座時則至少應有一個圈座是滑動支承的。、球形容器支座由于球形容器都設置在室外,會受到各種自然環境(如風載荷、地震載荷及環境溫度變化）的阻礙,而且球形容器的重量較大，外形又呈圓球狀，因而支座的結構具有多種球形容器的支座結構。但總括起來可分為柱式支承和裙式支承兩大類。其中柱式支承又可分為赤道正切柱式支承、V型柱式支承和三柱會一型柱式文承等三種要緊類型。裙式支座則包括圓筒形裙式文座、錐形支承、鋼筋混凝土連續基礎支承、半埋式支承、錐底支承等多種。在上述各種結構型式的

31、球形容器支座中，以赤道正切柱式支承用得最為普遍。赤道正切柱式支承這種支承的結構特點是由多根圓柱狀的支柱，在球殼的赤道帶部位等距離分布，支柱上端加工成與球殼相切或近似相切的形狀與球殼焊在一起。為保證球殼的穩定性，必要時在支柱之間加設連接拉桿。這種支座的優點是受力均勻，彈性好,安裝方便，施工簡單,易于調整,現場操作和檢修也較方便。它的要緊不足是重心高，穩定性較差。 赤道正切柱式支承的結構設計應注意以下三點: 1)關于儲存易燃、易爆及液化石油氣物料的球罐,每個支柱應設置易熔塞排氣口及防火隔熱層； 2)對需進行現場整體熱處理的球形容器,因熱處理時球殼受熱膨脹,將引起支柱移動,因此要求支柱與基礎之間應有

32、相應的移動措施； 3)當需要設置拉桿以增加赤道正切柱式支座的穩定性時,拉桿應采納可調節松緊的結構型式,兩根拉桿的交叉處應為立體交叉，不得焊死,各拉桿最高點和最低點的安裝位置應分不在同一標高上。采納上述措施的目的，是為了保證各支柱和拉桿的受力均勻。五 、 人孔與手孔壓力容器檢查孔包括人孔與手孔,開設檢查孔的目的是為了檢查容器在使用過程中是否產生裂紋、變形、腐蝕等缺陷。對壓力容器檢查孔的要求見容規第條,容規第46、47條列出不開設檢查孔壓力容器條件。(P2）人孔、手孔的選用（HGT212135-20） 人孔和手孔均巳標準化,可依照設計需要和操作要求直接選用。選用時應綜合考慮公稱壓力、公稱直徑（人、

33、手孔的公稱壓力與法蘭的公稱壓力概念類似。公稱直徑則指其簡節的公稱直徑）、工作溫度以及人、手孔的結構和材料等諸方面的因素。人孔和手孔類型的確定人、手孔的類型專門多，選擇使用上有較大的靈活性。通常能夠依照操作需要、使用壓力、重量大小、安裝位置以及開啟頻繁程度等方面確定人、手孔的類型。具體有以下考慮: 1）工作壓力較高時宜選用對焊法蘭人、手孔，反之多用平焊法蘭人、手孔; 2)安裝位置較高,檢修不便的容器上宜選用回轉蓋或吊蓋型式的人、手孔；3)若選擇吊蓋人孔時，當人孔筒節軸線水平安裝，應選垂直吊蓋人孔;當人孔筒節軸線垂直安裝，應選水平吊蓋人孔；4）人、手孔需經常打開時,可選用快開式的人、手孔結構。5）

34、臥式容器筒體長度大于6米時,應考慮開設2個以上人孔。六、 視 鏡 視鏡是用來窺視容器內部情況、指示物料液面以及照明的部件,常裝設于容器簡體、封頭或人、手孔等位置。視鏡的結構型式及特點 視鏡有兩種差不多的結構型式,一種是不帶頸視鏡，另一種是帶頸視鏡。這兩種視鏡都有相應的襯里結構型式。 1）不帶頸視鏡,它要緊由凸緣、視鏡、玻璃和壓緊環等零件組成。它結構簡單、不易結料、便于窺視。但凸緣與簡體或封頭焊接時易產生變形,如不采取措施則會阻礙視頸玻璃的安裝和使用。2）帶頸視鏡要緊由帶頸法蘭、視鏡玻璃和壓緊環組成。適于在視鏡需要斜裝或容器直徑較小的場合應用。依照結構型式不同，還有一些專門的視鏡,如真空設備視鏡

35、、帶罩視鏡、安全視鏡、粉狀物料視鏡以及長型視鏡等。壓力容器視鏡選用: 壓力容器視鏡其標準號為G26 260-196，其中規定最高使用壓力為2MP，同意介質溫度為0-200。視鏡玻璃材質為鋼化硼硅玻璃，其耐熱急變溫差為8,其它金屬零件材料有碳素鋼（代號I）和不銹鋼(代號I)兩種。視鏡的選用: 1）應合理選擇視鏡的公稱直徑。大直徑視鏡不易專門快全部污染，可用于污染情況。大直徑容器需要觀看的范圍大,現在應選用較大直徑的視鏡。 )當需要觀看容器內部時,應有部分視鏡作照明用。照明視鏡的裝設位置應視視鏡的位置不同、照明光線強弱、觀看區域大小以及容器內部情況而定。 3）視鏡因介質結晶、水汽冷凝等原團嚴峻阻礙

36、觀看時,應裝設沖洗裝置。4)利用某些位置的人、手孔裝置視鏡，可減少容器簡體的開孔,對有襯層的容器有利。七、 液面計 液面計是用以指示容器內物料液面的裝置，其類型專門多，大體上可分為四類，有玻璃板液面計、玻璃管液面計、浮子液面計和浮標液面計。在中低壓容器中常用前兩種。玻璃板液面計有透光式和反射式兩種結構，其適用溫度一般在0250。但透光式適用工作壓力較反射式高。玻璃管液面計適用工作壓力小于1.6MPa,介質溫度在025的范圍。 液面計與容器的連接型式有法蘭連接、頸部連接及嵌入連接,分不用于不同型式的液面計。液面計選用:壓力容器液面計應符合有關標準的規定，并應符合第14條規定:）應依照壓力容器介質

37、、最高工作壓力和溫度正確選用。2）在安裝使用前,低、中壓容器用液面計，應進行.5倍液面計公稱壓力的液壓試驗；高壓容器用液面計，應進行.25倍液面計公稱壓力的液壓試驗。3）盛裝0以下介質的壓力容器，應選用防霜液面計。4)嚴寒地區室外使用液面計,應選用夾套型或保溫型結構液面計。5)用于易燃、毒性程度為極度、高度危害介質的液化氣體壓力容器上,應有防止泄漏的愛護裝置。6)要求液面指示平穩的，不應采納浮子(標）式液面計。7）移動式壓力容器不得使用玻璃板式液面計。 8）玻璃板液面計和玻璃管液面計均適用于物料內沒有結晶等堵塞固體的場合。板式液面計承壓能力強，然而比較笨重、成本較高。 9)玻璃板液面計一般選易

38、觀看的透光式,只有當物料專門潔凈時才選反射式。 10）當容器高度大于m時，玻璃板液面計和玻璃管液面計的液面觀看效果受到限制,應改用其它適用的液面計。 八、 超壓泄放裝置 超壓泄放裝置是一種保證壓力容器安全運行,防止發生超壓爆炸,兼有自動報警作用的保險裝置。它包括安全閥、爆破片裝置,以及二者組合裝置。安全閥是使用最廣泛的自動泄壓防護閥門,當介質壓力由于某種緣故升高到開啟壓力時，閥瓣自動開啟，隨之介質排放,以防止容器或系統超壓。當容器或系統中壓力恢復正常后，閥門自動關閉,保持密封狀態,阻止介質排出。爆破片裝置是一次性使用的泄放裝置，它靠進口靜壓使爆破片受壓爆破或脫落，形成泄放口,超壓介質迅速排放，

39、愛護容器不發生超壓變形或爆炸。容規第141條規定:本規程適用范圍內的壓力容器，應依照設計要求裝設安全泄放裝置（安全閥或爆破片裝置)。壓力源來自壓力容器外部，且得可靠操縱時，安全泄放裝置能夠不直接安裝在壓力容器上。、壓力容器泄放量的計算防止超壓容器同意的超壓限度，按容規第145(P67）條規定：，必須使泄放裝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內的介質壓力在達到規定的泄放壓力或爆破壓力值時,為保證其壓力不在再接著升高而在單位時刻內所必須泄放的介質量。計算壓力容器安全泄放量是按可能發生的最不利的情況考慮的，關于不同的壓力容器應按不同的方法確定其安全泄放量。壓縮氣體或水蒸汽

40、壓力容器的安全泄放量壓縮機附屬的氣體儲罐和蒸汽鍋爐以及廢熱鍋爐汽包等壓力容器的安全泄放量為單位時刻內產生氣體壓力的設備所能注入的最大氣量，即壓縮機的排氣量或鍋爐的最大蒸發量。液化氣體壓力容器的安全泄放量介質為易燃液化氣體或位于有可能發生火災的環境下工作時的非易燃液化氣體的壓力容器。這類容器的安全泄放量應根椐火災時單位時刻類輸入的熱量和液化氣體的汽化潛熱來確定。容器有無絕熱保溫層，在火災環境下所汲取的熱量是不同的。 （2)介質為非易燃液化氣體，且置于無火災危險環境下的壓力容器這類壓力容器的安全泄放量可根椐無保溫層情況計算,并選取大于計算值的%。壓力容器的安全泄放量計算詳見容規附件5。2、安全閥要

41、緊參數 (1)最大同意工作壓力PW 最大工作壓力系指在設計溫度下，容器頂部所同意承受的最大壓力。(2）動作壓力動作壓力系指安全閥的開啟壓力。 （3）開啟壓力PZ開啟壓力系指安全閥閥瓣在運行條件下開始升起,介質連續排出時的瞬時壓力。化工系統中,開啟壓力一般定為最高工作壓力的.05.1倍。 (4)泄放壓力(排放壓力）泄放壓力系指安全閥閥瓣達到規定開啟高度時進口側的壓力。b=1.1P (5)關閉壓力關閉壓力及回座壓力，系指閥瓣重新與閥座接觸，介質不再排出時的壓力。通常為開啟壓力的0%90。綜合上述壓力值,工作壓力最高工作壓力關閉壓力開啟壓力設計壓力排放壓力試驗壓力、安全閥的結構和分類關于安全閥的結構

42、有不同的分類方法。從安全閥的動作考慮,要緊分為微啟式和全啟式,它們的結構區不在于閥座閥瓣連接處密封件的型式不同。從加裁機構考慮,要緊分為杠桿重錘式和彈簧式兩種。從介質作用是否直接施加于安全閥方面考慮,又可分為直接作用式和非直接作用式(如脈沖式安全閥）兩類。 1)杠桿重錘式安全閥。最原始杠桿重錘式安全閥是閥桿中心直接裝設鉛塊, 又稱靜重式安全閥。它通過增減重塊的重量調整安全閥的開啟壓力，因此不能用于壓力較高的場合。杠桿式安全閥特點是:加載衡定和可調，結構簡單，但整體尺寸大;對高溫敏感性小，易受到振動而發生泄漏。因此，它不能用于高壓場合,也不能用在移動式容器和活塞式機械的附屬容器上。目前，在許多場

43、合均已被彈簧式安全閥所代替。 2）彈簧式安全閥是利用彈簧壓縮力平衡介質作用在閥瓣上的力,只要調節螺旋彈簧的壓縮量,就能夠調節安全閥的開啟壓力。彈簧式安全閥接構緊湊,較靈敏可靠，故在壓力容器上被廣泛選用。彈簧式安全閥特點是：結構簡單,調整靈活，體積小，載荷范圍大，對振動不敏感，安裝不受環境嚴格限制等優點。 )脈沖式安全閥是一種非直接作用式安全閥，它由主閥和脈沖閥組成。脈沖閥僅提供主閥的驅動源,主閥則通過脈沖閥所提供的驅動源操縱起自身的啟比閉動作。目前,這種安全閥在電站鍋爐上應用較廣,在壓力容器上，仍是由直接作用彈簧式安全閥為要緊安全泄壓裝置。4、安全閥選用 依照安全閥計算確定的公稱直徑;依照容器

44、設計壓力和設計溫度,來確定安全閥壓力等級。選用安全閥應考慮容器的壓力、溫度、介質的性質并核算安全閥排氣泄放能力。一股的選用原則如下：按照安全閥排放氣體的方式選用;關于工作介質為有毒、易燃氣體的容器,應選用封閉式彈簧安全閥;對空氣或其它可不能污染環境、非易燃氣體的容器,可采納半封閉式或放開式安全閥。槽車等移動式容器應選用內置全啟式安全閥(容規3)，以防在車輛行駛時安全閥因被樹枝等刮碰。關于高壓容器和安全泄放量大的中低壓容器,一股均采納全啟式安全閥。只有在要求緊急排氣量較小、安全閥背壓較大和要求容器壓力平穩的情況下,以選用微啟式全安閥為宜。 ()安全閥的設計、制造是按其規定的公稱壓力作為系列，因此

45、,每只安全閥擁有適宜的工作壓力范圍，應按照容器的最高工作壓力值選用合適的安全閥。盡管通過調節安全閥彈簧的松緊程度能夠調整其開啟壓力,然而假如將公稱壓力過大的安全閥用在壓力較低的場合，彈簧將被過分卸裁，使安個閥的動作可靠性降低。如將公稱壓力低的安全閥用在壓力較高的場合，則使彈簧過分壓縮。這也是不同意的。依照介質的工作溫度和化學性質選用相適應的材料制造的安全閥，尤其應注意閥座閥瓣密封面材料對工作介質是否具有耐蝕性和化學穩定性。如液氨容器的安全閥就不能選用銅合金,而必須用合金鋼制造。 （)安全閥總的排氣泄壓能力應足以排出容器所能產生或供給的最大氣量，以防止容器在安全閥開啟后的壓力增值過大，要求容器的

46、壓力上升低于設計壓力或最高工作壓力的11%。假如容器可能暴露于火或外來熱源中,安全閥泄放排氣應保證容器的許用超壓被限制在設計壓力或最高工作壓力的120%范圍內。（6)在選用安全閥時還應考慮到介質的工作壓力、工作溫度改變引起氣體比容的變化。當介質的壓力和溫度參數不同時,即使安全閥泄放氣體通道處流速相同，災際的排放量也不一樣。因此,計算時應換算成實際工作壓力和溫度下的排放量。因此容器工作參數改變后（如降壓使用、使用工作溫度提高等)應重新核算安全閥的排氣量。此外: 對一開啟壓力大于3MP的蒸汽用安全閥或介質溫度大于32的氣體用安全閥,則采納帶散熱器安全閥。當安全閥有可能承受附加背壓時,應選用波浪管安

47、全閥。對空氣、0以上熱水或蒸汽等非危害介質,采納有可靠提升機構安全閥。依照介質性質選用合適的安全閥材料，例如含氨介質不能采納銅或含銅制安全閥,乙炔不能用70%以上銅合金或紫銅制安全閥。關于泄放量大工況,應采納全啟式安全閥;關于工作壓力穩定,泄放量小工況，應選用微啟式安全閥;關于高壓泄放量工況,應采納非直接啟動式,如脈沖式安全閥。容器壓力低且不移動工況,應采納靜重式或杠桿重錘式安全閥。關于移動式壓力容器工況,應采納彈簧式安全閥。并應依照使用的壓力選用安全閥彈簧等級,以免使用時誤差太大。5、容器設計壓力（GB150-9 B6.2 P37）壓力容器裝有安全閥時,容器設計壓力按以下步驟確定:1)依照容器的工作壓力PW，確定安全閥的開啟壓力PZ，取PZ（1.01）；當PZ18MPa時，可適當提高PZ相關于W的比值；）取容器的設計壓力P等于或稍大于開啟壓力P，即P。、安全閥安裝 安全閥裝設的要點是應能保證其正常工作,在容器超壓的時刻及時進行排氣泄壓。壓力容器的安全閥最好裝設在容器本體上，并用短管直接與容器連接，液化氣體儲槽的安全閥應裝在氣相空間。假如安全閥不能裝在容器本體上而須裝設于管道上時，應盡可