壓力容器的結(jié)構(gòu)及其分類課件

第八章化工容器第一節(jié)壓力容器的結(jié)構(gòu)及其分類第八章化工容器第一節(jié)壓力容器的結(jié)構(gòu)1復(fù)習(xí)1、什么是壓力容器？2、什么是薄壁容器？3、工作溫度為250度的是什么容器？4、無毒的無害的低壓容器、中壓容器、高壓容器分別屬于第幾類壓力容器？5、易燃介質(zhì)或毒性程度中度危害介質(zhì)的低壓反應(yīng)容器和儲存容器屬于第幾類壓力容器？復(fù)習(xí)1、什么是壓力容器？2四、壓力容器的主要零部件

壓力容器由殼體（筒體）、封頭（又稱端蓋）、法蘭、支座、接口管及人孔、手孔、視鏡等組成。

1、封頭封頭是壓力容器上的端蓋，是壓力容器的一個(gè)主要承壓部件。所起的作用是密封作用。

四、壓力容器的主要零部件壓力容器由殼體（筒3封頭的分類：主要有：凸形、錐形、平板形凸形封頭有：半球形封頭、橢圓形封頭、蝶形封頭、無折邊形球面型封頭錐形封頭：主要用于容器的下端，便于排放黏度較高或呈懸浮狀的物料。平板封頭：在壓力容器中一般用做人孔及手孔的盲板。封頭的分類：4封頭（1）半球形在同樣的承壓條件下應(yīng)力最小，故可選用較小的壁厚，節(jié)省材料，強(qiáng)度高。（2）橢圓形在橢圓形封頭中，橢圓曲線是連續(xù)變化的光滑曲線，沒有形狀突變處，因此受力情況比較好，僅次于半球形封頭。

封頭（1）半球形5封頭（3）碟形制造容易，可以模壓成型。缺點(diǎn)是過渡部分半徑較小，封頭在該區(qū)域產(chǎn)生較大的附加應(yīng)力，因而有可能產(chǎn)生周向裂紋。（4）無折邊球面形結(jié)構(gòu)簡單，制造容易。常用于分隔封頭或直徑較小、壓力較低的容器。封頭（3）碟形6封頭（5）錐形主要用于不同直徑圓筒的過渡連接，以及介質(zhì)中含有固體顆粒或介質(zhì)黏度較高時(shí)容器的下部出料口。（6）平板形結(jié)構(gòu)簡單，制造容易。受力差，厚度要大。一般用于常壓或直徑較小的高壓容器上。封頭（5）錐形7法蘭連接法蘭連接8左上一圖為連接塔節(jié)與塔節(jié)的容器法蘭

左上二圖為連接接管的管法蘭

右下一圖為連接封頭與筒體、管箱與筒體的容器法蘭

右下二圖為管法蘭左上一圖為連接塔節(jié)與塔節(jié)的容器法蘭

左上二圖為連接接管的管法9法蘭連接2、法蘭連接法蘭連接和螺紋連接是常見的可拆連接結(jié)構(gòu)。（1）法蘭連接的組成一對法蘭、數(shù)個(gè)螺栓、螺母和一個(gè)墊片組成。判斷法蘭連接是否失效的準(zhǔn)則：能否防止泄露.法蘭連接2、法蘭連接10法蘭連接2、法蘭連接法蘭連接和螺紋連接是常見的可拆連接結(jié)構(gòu)。（2）法蘭的結(jié)構(gòu)形式

法蘭盤、法蘭頸部及容器或接管三者能有效地連接成一整體的結(jié)構(gòu)。法蘭盤沒有與容器或接管連成整體。整體性介于整體法蘭和松式法蘭之間。任意式法蘭松式法蘭整體法蘭法蘭連接2、法蘭連接法蘭盤、法蘭頸部及容器或接管11法蘭連接（3）法蘭連接的密封

1）密封機(jī)理法蘭的主要失效形式：泄露流體在墊片處的泄露形式：滲透泄露、界面泄露。滲透泄露：流體通過墊片材料的本體毛細(xì)管的泄露，除了受介質(zhì)壓力、溫度、黏度、分子結(jié)構(gòu)等流體狀態(tài)性能的影響外，主要與墊片的結(jié)構(gòu)和材質(zhì)有關(guān)。界面泄露：是指流體從墊片與法蘭接觸面泄露，泄露量的大小主要與界面間隙尺寸有關(guān)，是法蘭連接的主要泄露形式。法蘭連接（3）法蘭連接的密封12

思考：管道的法蘭連接處發(fā)生泄漏，經(jīng)檢查，發(fā)現(xiàn)金屬墊片受到較嚴(yán)重的腐蝕，請判斷該種泄漏為何種泄漏？思考：管道的法蘭連接處發(fā)生泄漏，經(jīng)檢查，發(fā)現(xiàn)13法蘭連接（3）法蘭連接的密封

2）影響密封的主要因素

螺栓預(yù)緊力：就是在擰螺栓過程中擰緊力矩作用下的螺栓與被聯(lián)接件之間產(chǎn)生的沿螺栓軸心線方向的預(yù)緊力。

墊片性能：墊片的變形能力和回彈能力。

密封面的形式和表面性能、法蘭剛度、操作條件等。法蘭連接（3）法蘭連接的密封14法蘭連接（3）法蘭連接的密封3）密封面形式。法蘭密封面又稱壓緊面。常用法蘭密封面的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及應(yīng)用見8-2。P142

法蘭連接（3）法蘭連接的密封15法蘭的密封面形式平面型凹凸面型（1）平面型密封面密封表面是一個(gè)突出的光滑平面，有時(shí)在平面上車出2～３條小溝槽。這種密封面結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，便于進(jìn)行防腐襯里。但螺栓上緊后，墊圈材料容易往兩側(cè)伸展，不易壓緊，常用于壓力不高且介質(zhì)無毒的場合。法蘭的密封面形式平面型凹凸面型（1）平面型密封面密封表面16（2）凹凸型密封面由一個(gè)凸面和一個(gè)凹面所組成，在凹面上放置墊圈，壓緊時(shí)，由于凹面外側(cè)有擋臺，墊圈不會擠出來，墊片便于對中，但寬度較大，需較大的螺栓預(yù)緊力。凹凸面型（2）凹凸型密封面由一個(gè)凸面和一個(gè)凹面所組成，在凹面上放17（3）榫槽型密封面密封面由一個(gè)榫和一個(gè)槽所組成，墊圈放在草內(nèi)。這種密封面采用纏繞式或金屬包墊圈，墊圈寬度16-25mm，容易獲得良好的密封效果。適用于密封易燃、易爆、有毒介質(zhì)。密封面的凸面部分容易碰壞，運(yùn)輸與裝拆時(shí)都應(yīng)注意。結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造不便。（4）梯形槽密封面壓緊面用于較高壓力場合。密封性能好，耐高溫、高壓，但加工困難。榫槽型密封面梯形槽（3）榫槽型密封面密封面由一個(gè)榫和一個(gè)槽所組成，墊圈放在18法蘭連接（3）法蘭連接的密封4）墊片。

非金屬墊片橡膠墊、石棉橡膠墊、聚四氟乙烯墊和膨脹(或柔性)石墨墊柔軟，耐腐蝕，價(jià)格便宜，但耐溫度和壓力的性能較差；多用于常溫、中溫和中、低壓容器或管道的法蘭密封.金屬墊片組合式墊片法蘭連接（3）法蘭連接的密封19法蘭連接

4）墊片。

金屬墊片

金屬墊片具有耐高溫、耐高壓、耐油、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)。常用的有金屬齒形墊、金屬平墊、金屬環(huán)形墊等。金屬墊片材料一般并不要求強(qiáng)度高，而是要求韌性好。常用的金屬墊材料有軟鋁、鋼、純鐵、軟鋼（08、l0號鋼）、鉻鋼（0Crl3）和不銹鋼(0Crl8Ni9、00Crl7Nil4Mo2）

法蘭連接4）墊片。20

組合式墊片

增加了回彈性，提高了耐蝕性、耐熱性和密封性能，適用于較高壓力和溫度的場合。常用的組合墊片有金屬包墊片、金屬纏繞墊片和帶骨架的非金屬墊片。纏繞式墊片由金屬薄帶、石棉帶、聚四氟乙烯帶、柔性石棉帶相間纏繞而成。組合式墊片21(4)法蘭標(biāo)準(zhǔn)石油、化工上用的法蘭標(biāo)準(zhǔn)有兩類，一類是壓力容器法蘭標(biāo)準(zhǔn)一類是管法蘭標(biāo)準(zhǔn)(4)法蘭標(biāo)準(zhǔn)22壓力容器法蘭三種形式：甲型平焊法蘭壓力容器法蘭三種形式：23甲型平焊法蘭就是一個(gè)截面基本為矩形的圓環(huán)（法蘭盤），它直接與容器的筒體或封頭焊接。制造容易，應(yīng)用廣泛，但剛性較差。法蘭受力后，法蘭盤的矩形截面發(fā)生微小轉(zhuǎn)動，與法蘭相聯(lián)的筒壁或管壁隨著發(fā)生彎曲變形。于是在法蘭附近筒壁的截面上，將產(chǎn)生附加的彎曲應(yīng)力。所以適用于壓力等級較低和筒體直徑較小的范圍。甲型平焊法蘭就是一個(gè)截面基本為矩形的圓環(huán)（法蘭盤），它直接與24乙型平焊法蘭與甲型相比是除法蘭盤外增加了一個(gè)厚度大于筒體壁厚的短節(jié)。增加整個(gè)法蘭的剛度，又可使容器器壁避免承受附加彎矩。適用于較大直徑和較高壓力的條件。長頸對焊法蘭是用根部增厚的頸取代了乙型平焊法蘭中的短節(jié)。頸的存在提高了法蘭的剛性，同時(shí)由于頸的根部厚度比筒體厚，所以降低了根部的彎曲應(yīng)力。此外，法蘭與筒體（或管壁）的聯(lián)接是對接焊縫，比平焊法蘭的角焊縫強(qiáng)度好，故其適用于壓力、溫度較高或設(shè)備直徑較大的場合。乙型平焊法蘭與甲型相比是除法蘭盤外增加了一個(gè)厚度大于筒體壁厚25小結(jié)１、封頭的分類２、法蘭的連接１）法蘭的組成２）法蘭的結(jié)構(gòu)形式３）法蘭連接的密封４）法蘭標(biāo)準(zhǔn)小結(jié)１、封頭的分類26作業(yè)思考1.法蘭墊片密封的原理是什么？影響密封的因素有哪些？2.法蘭的型式有哪些？各有什么特點(diǎn)？3.法蘭密封面型式有哪些？各適用什么場合？4.常用的墊片材料有哪些？作業(yè)思考1.法蘭墊片密封的原理是什么？影響密封的因素有哪些？27謝謝??！謝謝！！28演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！29第八章化工容器第一節(jié)壓力容器的結(jié)構(gòu)及其分類第八章化工容器第一節(jié)壓力容器的結(jié)構(gòu)30復(fù)習(xí)1、什么是壓力容器？2、什么是薄壁容器？3、工作溫度為250度的是什么容器？4、無毒的無害的低壓容器、中壓容器、高壓容器分別屬于第幾類壓力容器？5、易燃介質(zhì)或毒性程度中度危害介質(zhì)的低壓反應(yīng)容器和儲存容器屬于第幾類壓力容器？復(fù)習(xí)1、什么是壓力容器？31四、壓力容器的主要零部件

壓力容器由殼體（筒體）、封頭（又稱端蓋）、法蘭、支座、接口管及人孔、手孔、視鏡等組成。

1、封頭封頭是壓力容器上的端蓋，是壓力容器的一個(gè)主要承壓部件。所起的作用是密封作用。

四、壓力容器的主要零部件壓力容器由殼體（筒32封頭的分類：主要有：凸形、錐形、平板形凸形封頭有：半球形封頭、橢圓形封頭、蝶形封頭、無折邊形球面型封頭錐形封頭：主要用于容器的下端，便于排放黏度較高或呈懸浮狀的物料。平板封頭：在壓力容器中一般用做人孔及手孔的盲板。封頭的分類：33封頭（1）半球形在同樣的承壓條件下應(yīng)力最小，故可選用較小的壁厚，節(jié)省材料，強(qiáng)度高。（2）橢圓形在橢圓形封頭中，橢圓曲線是連續(xù)變化的光滑曲線，沒有形狀突變處，因此受力情況比較好，僅次于半球形封頭。

封頭（1）半球形34封頭（3）碟形制造容易，可以模壓成型。缺點(diǎn)是過渡部分半徑較小，封頭在該區(qū)域產(chǎn)生較大的附加應(yīng)力，因而有可能產(chǎn)生周向裂紋。（4）無折邊球面形結(jié)構(gòu)簡單，制造容易。常用于分隔封頭或直徑較小、壓力較低的容器。封頭（3）碟形35封頭（5）錐形主要用于不同直徑圓筒的過渡連接，以及介質(zhì)中含有固體顆?；蚪橘|(zhì)黏度較高時(shí)容器的下部出料口。（6）平板形結(jié)構(gòu)簡單，制造容易。受力差，厚度要大。一般用于常壓或直徑較小的高壓容器上。封頭（5）錐形36法蘭連接法蘭連接37左上一圖為連接塔節(jié)與塔節(jié)的容器法蘭

左上二圖為連接接管的管法蘭

右下一圖為連接封頭與筒體、管箱與筒體的容器法蘭

右下二圖為管法蘭左上一圖為連接塔節(jié)與塔節(jié)的容器法蘭

左上二圖為連接接管的管法38法蘭連接2、法蘭連接法蘭連接和螺紋連接是常見的可拆連接結(jié)構(gòu)。（1）法蘭連接的組成一對法蘭、數(shù)個(gè)螺栓、螺母和一個(gè)墊片組成。判斷法蘭連接是否失效的準(zhǔn)則：能否防止泄露.法蘭連接2、法蘭連接39法蘭連接2、法蘭連接法蘭連接和螺紋連接是常見的可拆連接結(jié)構(gòu)。（2）法蘭的結(jié)構(gòu)形式

法蘭盤、法蘭頸部及容器或接管三者能有效地連接成一整體的結(jié)構(gòu)。法蘭盤沒有與容器或接管連成整體。整體性介于整體法蘭和松式法蘭之間。任意式法蘭松式法蘭整體法蘭法蘭連接2、法蘭連接法蘭盤、法蘭頸部及容器或接管40法蘭連接（3）法蘭連接的密封

1）密封機(jī)理法蘭的主要失效形式：泄露流體在墊片處的泄露形式：滲透泄露、界面泄露。滲透泄露：流體通過墊片材料的本體毛細(xì)管的泄露，除了受介質(zhì)壓力、溫度、黏度、分子結(jié)構(gòu)等流體狀態(tài)性能的影響外，主要與墊片的結(jié)構(gòu)和材質(zhì)有關(guān)。界面泄露：是指流體從墊片與法蘭接觸面泄露，泄露量的大小主要與界面間隙尺寸有關(guān)，是法蘭連接的主要泄露形式。法蘭連接（3）法蘭連接的密封41

思考：管道的法蘭連接處發(fā)生泄漏，經(jīng)檢查，發(fā)現(xiàn)金屬墊片受到較嚴(yán)重的腐蝕，請判斷該種泄漏為何種泄漏？思考：管道的法蘭連接處發(fā)生泄漏，經(jīng)檢查，發(fā)現(xiàn)42法蘭連接（3）法蘭連接的密封

2）影響密封的主要因素

螺栓預(yù)緊力：就是在擰螺栓過程中擰緊力矩作用下的螺栓與被聯(lián)接件之間產(chǎn)生的沿螺栓軸心線方向的預(yù)緊力。

墊片性能：墊片的變形能力和回彈能力。

密封面的形式和表面性能、法蘭剛度、操作條件等。法蘭連接（3）法蘭連接的密封43法蘭連接（3）法蘭連接的密封3）密封面形式。法蘭密封面又稱壓緊面。常用法蘭密封面的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及應(yīng)用見8-2。P142

法蘭連接（3）法蘭連接的密封44法蘭的密封面形式平面型凹凸面型（1）平面型密封面密封表面是一個(gè)突出的光滑平面，有時(shí)在平面上車出2～３條小溝槽。這種密封面結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，便于進(jìn)行防腐襯里。但螺栓上緊后，墊圈材料容易往兩側(cè)伸展，不易壓緊，常用于壓力不高且介質(zhì)無毒的場合。法蘭的密封面形式平面型凹凸面型（1）平面型密封面密封表面45（2）凹凸型密封面由一個(gè)凸面和一個(gè)凹面所組成，在凹面上放置墊圈，壓緊時(shí)，由于凹面外側(cè)有擋臺，墊圈不會擠出來，墊片便于對中，但寬度較大，需較大的螺栓預(yù)緊力。凹凸面型（2）凹凸型密封面由一個(gè)凸面和一個(gè)凹面所組成，在凹面上放46（3）榫槽型密封面密封面由一個(gè)榫和一個(gè)槽所組成，墊圈放在草內(nèi)。這種密封面采用纏繞式或金屬包墊圈，墊圈寬度16-25mm，容易獲得良好的密封效果。適用于密封易燃、易爆、有毒介質(zhì)。密封面的凸面部分容易碰壞，運(yùn)輸與裝拆時(shí)都應(yīng)注意。結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造不便。（4）梯形槽密封面壓緊面用于較高壓力場合。密封性能好，耐高溫、高壓，但加工困難。榫槽型密封面梯形槽（3）榫槽型密封面密封面由一個(gè)榫和一個(gè)槽所組成，墊圈放在47法蘭連接（3）法蘭連接的密封4）墊片。

非金屬墊片橡膠墊、石棉橡膠墊、聚四氟乙烯墊和膨脹(或柔性)石墨墊柔軟，耐腐蝕，價(jià)格便宜，但耐溫度和壓力的性能較差；多用于常溫、中溫和中、低壓容器或管道的法蘭密封.金屬墊片組合式墊片法蘭連接（3）法蘭連接的密封48法蘭連接

4）墊片。

金屬墊片

金屬墊片具有耐高溫、耐高壓、耐油、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)。常用的有金屬齒形墊、金屬平墊、金屬環(huán)形墊等。金屬墊片材料一般并不要求強(qiáng)度高，而是要求韌性好。常用的金屬墊材料有軟鋁、鋼、純鐵、軟鋼（08、l0號鋼）、鉻鋼（0Crl3）和不銹鋼(0Crl8Ni9、00Crl7Nil4Mo2）

法蘭連接4）墊片。49

組合式墊片

增加了回彈性，提高了耐蝕性、耐熱性和密封性能，適用于較高壓力和溫度的場合。常用的組合墊片有金屬包墊片、金屬纏繞墊片和帶骨架的非金屬墊片。纏繞式墊片由金屬薄帶、石棉帶、聚四氟乙烯帶、柔性石棉帶相間纏繞而成。組合式墊片5