第十六章容器零部件設計1ppt課件

1、第三節(jié)第三節(jié) 容器的開孔與附件容器的開孔與附件一、容器的開孔與補強一、容器的開孔與補強容器為什么要開孔？容器為什么要開孔？工藝、安裝、檢修的要求。工藝、安裝、檢修的要求。開孔后，為什么要補強？開孔后，為什么要補強？削弱器壁的強度，出現不連續(xù)，削弱器壁的強度，出現不連續(xù)，形成高應力集中區(qū)。形成高應力集中區(qū)。峰值應力通常較高，達到甚至超峰值應力通常較高，達到甚至超過材料屈服極限。過材料屈服極限。局部應力較大，加之材質和制造局部應力較大，加之材質和制造缺陷等缺陷等, ,為降低峰值應力，需要對結構開為降低峰值應力，需要對結構開孔部位進行補強，以保證容器孔部位進行補強，以保證容器安全運行。安全運行。開孔

2、的形狀：開孔的形狀：應力集中和開孔形狀有關，應力集中和開孔形狀有關，圓孔的應力集中程度最低。圓孔的應力集中程度最低。 開孔補強的設計與補強結構開孔補強的設計與補強結構在開孔附近區(qū)域增加補強金屬，在開孔附近區(qū)域增加補強金屬，提高器壁強度，滿足強度設提高器壁強度，滿足強度設計要求。計要求。容器開孔補強的形式分為容器開孔補強的形式分為整體補強整體補強 補強圈補強補強圈補強 1 1整體補強整體補強 增加整個殼體的厚度，或用全焊增加整個殼體的厚度，或用全焊透將厚壁接管或整體補強鍛件透將厚壁接管或整體補強鍛件與殼體相焊，降低開孔附近的與殼體相焊，降低開孔附近的應力。應力。 應力集中的局部性，除非制造或應力

3、集中的局部性，除非制造或結構需要，一般不把整個容器結構需要，一般不把整個容器壁加厚。壁加厚。2 2補強圈補強補強圈補強 開孔周圍貼焊一圈鋼板，即補強圈。開孔周圍貼焊一圈鋼板，即補強圈。補強圈與器壁搭接，材料相同，補強補強圈與器壁搭接，材料相同，補強圈尺寸參照標準確定，或等面積補強。圈尺寸參照標準確定，或等面積補強。為方便焊接，外面單面補強。為方便焊接，外面單面補強。檢驗緊密性，檢驗緊密性，M10M10螺孔通入壓縮空氣。螺孔通入壓縮空氣。 補強圈搭焊結構的使用范圍：補強圈搭焊結構的使用范圍：GB150GB150用補強圈結構補強時，規(guī)定：用補強圈結構補強時，規(guī)定： 鋼材的標準抗拉強度下限值鋼材的標

4、準抗拉強度下限值sb540MPasb540MPa； 補強圈厚度小于或等于補強圈厚度小于或等于1.5dn1.5dn； 殼體名義厚度殼體名義厚度dn38mmdn38mm。 允許開孔的范圍允許開孔的范圍 筒體及封頭開孔最大直徑不允許超過：筒體及封頭開孔最大直徑不允許超過： （1 1） 圓筒圓筒Di1500mmDi1500mm，開孔最大，開孔最大直徑直徑d1/2Did1/2Di，且，且d520mmd520mm；圓；圓筒筒DiDi1500mm1500mm時，開孔最大直徑時，開孔最大直徑d1/3Did1/3Di，且，且d1000mmd1000mm； （2 2） 凸形封頭或球殼的開孔最大凸形封頭或球殼的開孔

5、最大直徑直徑d d1/2Di1/2Di。 （3 3） 錐殼開孔最大直徑錐殼開孔最大直徑d1/3Did1/3Di，DiDi為開孔中心處的錐殼內直徑。為開孔中心處的錐殼內直徑。 不需補強的最大開孔直徑不需補強的最大開孔直徑計算壁厚考慮了焊縫系數，鋼板規(guī)格，計算壁厚考慮了焊縫系數，鋼板規(guī)格，殼體壁厚超過實際強度，最大應力殼體壁厚超過實際強度，最大應力值降低，相當于容器已被整體加強。值降低，相當于容器已被整體加強。且容器開孔總有接管相連，其接管多且容器開孔總有接管相連，其接管多于實際需要的壁厚也起補強作用。于實際需要的壁厚也起補強作用。容器材料有一定塑性儲備，允許承受容器材料有一定塑性儲備，允許承受不

6、是十分過大的局部應力，所以當不是十分過大的局部應力，所以當孔徑不超過一定數值時，可不進行孔徑不超過一定數值時，可不進行補強。補強。 殼體開孔滿足全部條件，可不另行補強：殼體開孔滿足全部條件，可不另行補強：(1) (1) 設計壓力小于或等于設計壓力小于或等于2.5MPa2.5MPa；(2) (2) 兩相鄰開孔中心的間距兩相鄰開孔中心的間距( (對曲面間對曲面間距以弧長計算距以弧長計算) )應不小于兩孔直徑應不小于兩孔直徑之和的兩倍；之和的兩倍； (3) (3) 殼體名義壁厚大于殼體名義壁厚大于12mm12mm，接管，接管公稱外徑小于或等于公稱外徑小于或等于80mm80mm；殼體；殼體名義壁厚小于

7、或等于名義壁厚小于或等于12mm 12mm ，接管，接管公稱外徑小于或等于公稱外徑小于或等于50mm50mm(4) (4) 接管最小壁厚滿足表接管最小壁厚滿足表4-234-23的要求。的要求。 (4) (4) 接管最小壁厚滿足表接管最小壁厚滿足表4-234-23的要求。的要求。 接管公稱接管公稱外徑外徑25 32 38 45 48 57 65 76 89最小壁厚最小壁厚3.54.05.06.0540MPa，全焊透，接管腐蝕裕量，全焊透，接管腐蝕裕量1mm。 二、容器的接口管與凸緣二、容器的接口管與凸緣用于裝置測量、控制儀表，或連接其他用于裝置測量、控制儀表，或連接其他設備和介質的輸送管道。設備

8、和介質的輸送管道。 接口管接口管 焊接設備的接口管長度焊接設備的接口管長度鑄造設備接管可與筒體一并鑄出。鑄造設備接管可與筒體一并鑄出。螺紋管主要用來接溫度計、壓力螺紋管主要用來接溫度計、壓力表或液面計等，陰螺紋或陽螺紋表或液面計等，陰螺紋或陽螺紋 凸緣凸緣接管長度必接管長度必須很短時須很短時可用凸緣可用凸緣代替代替( (又叫又叫突出接口突出接口) )凸緣本身有加強作用，不需另外補強。凸緣本身有加強作用，不需另外補強。當螺柱折斷在螺栓孔中，取出較困難。當螺柱折斷在螺栓孔中，取出較困難。凸緣與管道法蘭配用，聯接尺寸應根凸緣與管道法蘭配用，聯接尺寸應根據所選用的管法蘭來確定。據所選用的管法蘭來確定。

9、三、手孔與人孔三、手孔與人孔檢查設備內部空間以及安裝和拆檢查設備內部空間以及安裝和拆卸內部構件。卸內部構件。 手孔直徑手孔直徑150mm150mm250mm250mm，標準，標準手孔公稱直徑有手孔公稱直徑有DN150DN150和和DN250DN250兩種。兩種。手孔結構：容器上接一短管，其手孔結構：容器上接一短管，其上蓋一盲板。上蓋一盲板。人孔：人孔：設備直徑超過設備直徑超過900mm900mm，有手孔也設，有手孔也設人孔。人孔。人孔的形狀有圓形和橢圓形。人孔的形狀有圓形和橢圓形。橢圓形人孔短軸與筒身軸線平行。橢圓形人孔短軸與筒身軸線平行。圓形人孔直徑圓形人孔直徑400mm400mm600mm

10、600mm，容，容器壓力不高或有特殊需要時，直徑器壓力不高或有特殊需要時，直徑可以大一些?？梢源笠恍E圓形人孔橢圓形人孔( (或稱長圓形人孔或稱長圓形人孔) )的最小的最小尺寸為尺寸為400mm400mm300mm300mm。人孔：筒節(jié)、法蘭、蓋板和手柄。人孔：筒節(jié)、法蘭、蓋板和手柄。使用中常打開，可用快開式結構人使用中常打開，可用快開式結構人孔?？住Ｊ挚资挚譎G21515HG2151521527-9521527-95和人孔和人孔HG21528HG2152821535-21535-9595已有標準，已有標準，設計時根據設備的公稱壓力，設計時根據設備的公稱壓力，工作溫度以及所用材料等按工作溫度

11、以及所用材料等按標準直接選用。標準直接選用。 四、視鏡與液面計四、視鏡與液面計 視鏡視鏡 觀察內部，也可用作物料液面觀察內部，也可用作物料液面指示鏡。指示鏡。分為不帶頸視鏡和帶頸視鏡。分為不帶頸視鏡和帶頸視鏡。不帶頸視鏡不帶頸視鏡凸緣構成，結凸緣構成，結構簡單，不易結料，有比較寬構簡單，不易結料，有比較寬闊的視察范圍。闊的視察范圍。當視鏡需要斜裝或設備直徑較當視鏡需要斜裝或設備直徑較小時，則需采用帶頸視鏡。小時，則需采用帶頸視鏡。視鏡已經標準化，視鏡已經標準化，化工生產中常用的還有壓力化工生產中常用的還有壓力容器視鏡、帶燈視鏡、帶燈容器視鏡、帶燈視鏡、帶燈有沖洗孔的視鏡、組合視鏡有沖洗孔的視鏡、組合視鏡等。等。 液面計液面計 公稱壓力不超過公稱壓力不超過0.7MPa0.7MPa，開長條孔，開長條孔，矩形凸緣或法蘭把玻璃固定在設備上。矩形凸緣或法蘭把玻璃固定在設備上。承壓容器，一般都是將液面計通過法蘭、承壓容器，一般都是將液面計通過法蘭、活接頭或螺紋接頭與設備聯接在一起活接頭或螺紋接頭與設備聯接在一起設備直徑大，可同時用幾組液面設備直徑大，可同時用幾組液面計接管。計接管?，F有標準中有反射式玻璃板液現有標準中有