压力容器3(杨简)试卷.ppt

3.9 零部件的设计与选用 教学重点： 各零部件标准的选用 教学难点： 标准法兰的选用 3.9.1 法兰 公称压力PN O.6MPa法兰，用16MnR制造的，在200℃时，最大允许操作压力0.6MPa。高于200℃的最大操作压力将低于它的公称压力0.6MPa。低于200℃仍按200℃确定其最高工作压力。 材料改为Q235-B，机械性能比16MnR差，公称压力PN 0.6MPa的法兰，200℃时，最大允许操作压力低于公称压力。 材料由16MnR改为20MnMo，机械性能优于16MnR，公称压力PN 1.6MPa的法兰，在200℃操作时，最大允许操作压力将高于它的公称压力。 只要法兰的公称直径、公称压力确定了，法兰的尺寸也就确定了。至于这个法兰允许的最大操作压力是多少，要看法兰的操作温度和用什么材料制造。 （二） 管法兰标准 同样公称直径的容器法兰和管法兰的尺寸不相同，不能互相代用。 管法兰的型式除平焊、对焊法兰外，还有铸钢法兰、铸铁法兰、活套法兰、螺纹法兰等。 管法兰标准查选方法、步骤与压力容器法兰同。但基准材料与容器法兰标准有所不同。 管法兰标准较多，除GB9119～9125外，常用标准还有：化工部标准HG20592～HG20635；中石化标准SH3406等。 四、法兰标准及选用 平焊法兰 对焊法兰 甲型 压力容器法 兰 乙型 1、压力容器法兰标准 JB/T 4700 ~ JB/T 4707 焊缝形式：甲型为V型坡口，乙型为U型坡口，因此乙型更易焊透，故其强度和刚度更高。 比较 乙型法兰带有一个短筒体，因此刚性较甲型法兰好，可用于压力较高，直径较大的场合； 平 焊 法 兰 （a） 甲型平焊法兰 （b） 乙型平焊法兰 特点 由于有长颈，并采用对焊，故刚性更好，用于压力更高处. 对焊法兰 （c ） 长颈对焊法兰 选择法兰的主要参数 公称压力（PN） 公称直径（DN） 3、如何选用压力容器法兰 公称直径 公称压力 压力容器法兰的公称直径与压力容器的公称直径取同一系列数值 法兰公称压力与法兰的最大操作压力和操作温度以及法兰材料三个因素有关。 公称压力——是以16MnR在200℃时的最高工作压力为依据制定的，因此当法兰材料和工作温度不同时，最大工作压力将降低或升高。 例：选配联接塔身与封头的法兰。塔内径1000mm，操作温度280℃，设计压力0.2MPa，材料为Q235-B。 根据操作温度、设计压力和所用材料，应选公称压力为0.6MPa的容器法兰。 压力不高，直径不大，可采用甲型平焊法兰、平面密封面，垫片用石棉橡胶板。 鞍座 3.9.2 容器支座 支腿 耳式支座 腿式支座 支座 耳式支座 支承式支座 腿式支座 裙式支座 立式容器支座 鞍座 圈座 支腿 卧式容器支座 3.9.2 容器支座 一、卧式容器支座 鞍座、圈座及支腿 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。 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。 * 法兰 螺栓 密封元件 法兰联接 图3-33 螺栓法兰连接结构 1-螺栓 2-垫片 3-法兰 3.9.1 法 兰 一、法兰联接结构与密封原理 1、密封组成 常见的可拆卸的联接结构有: 法兰联接、螺纹联接和承插式联接 法兰联接结构的主要失效形式： 泄漏 压紧面泄漏 垫片渗漏 泄漏形式 螺栓法兰连接的整个工作过程： 图3-34（a）尚未预紧工况、 （b）预紧工况、 （c）操作工况 （a）尚未预紧工况 将上、下法兰压紧面和垫片的 接触处的微观尺寸放大，表面 是凹凸不平的，这就是流体泄 漏的通道。 （a）尚未预紧工况 图3-34 密封机理图 （b）预紧工况（无内压） 拧紧螺栓，螺栓力通过法兰压紧面作用到垫片上。垫片产生弹性或屈服变形，填满凹凸不平处，堵塞泄漏通道，形成初始密封条件。 形成初始密封条件时垫片单位面积上所需的最小压紧力，称为“垫片比压力” ，单位为MPa。在预紧工况下，如垫片单位面积上所受的压紧力小于比压力y，介质即发生泄漏。 引入概念1“垫片比压力y” （b）预紧工况 图3-34 密封机理图 y值仅与垫片材料、 结构与厚度有关。 F1 F1 通入介质压力上升 密封比压下降 导致 垫片弹性压缩变形部分产生回弹，使压紧面上的密封比压力仍能维持一定值以保持密封性能。 为保证在操作状态时法兰的密封性能而必须施