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    壓力容器支座和人孔(手孔)等零部件的那些事,你都知道嗎?

    作者:來家小仙女  來源:www.couragewatches.com  更新時間:2020-07-09 18:51:30  點擊次數:

      容器支座

      作用:用來支撐容器的重量,并將其固定在需要的位置上。另外,支座還要承受操作時設備的振動,地震力及風載荷等。

      型式:按容器的型式,支座可分為臥式容器支座、立式容器支座和球形容器支座。

      臥式容器支座

      有鞍座、圈座和腿式支座,其中鞍式支座應用廣(常見的臥式容器和熱交換器)。

      對于大型薄壁容器和真空容器,為了增加筒體的剛度而采用圈座;對于重量不大的小型臥式容器,可采用支腿。

      1.鞍式支座的結構

      鞍座的結構由橫向直立筋板(腹板)、軸向直立筋板和墊板焊接而成,在與筒體接觸處,有帶加強墊板和不帶加強墊板兩種結構。有關要求見國家標準。JB/T4712.1《鞍式支座》。

      2.鞍座形式的選擇

      根據底板上的螺栓孔形狀不同,將鞍座分為F型(固定支座,螺栓孔為圓形)和S型(活動支座——活動支座的螺栓孔采用長圓孔,孔的長軸與容器的軸線平行),兩種支座除螺栓孔外,各部分尺寸相同。在一臺容器上,總是將F型和S型配對使用。一般,將F型支座放在容器較重的一端?;顒又ё牡啬_螺栓采用雙螺母緊固,第一個螺母擰緊后應倒退一圈,然后用第二個螺母鎖緊,以便能使鞍座在基礎面上自由滑動。

      設計時按標準選用支座,然后根據標準的規定計算容器支座截面、跨中截面和鞍座腹板中的應力,然后對筒體和鞍座進行強度校核。

      3.鞍座包角q的選擇:

      增大包角可減小鞍座包角處容器壁內的應力,但鞍座也變得笨重,一般取q=120°或q=150°。

      4.支座的數目和位置

      從力學角度出發,為了減小筒體中的彎曲應力,支座宜多為好。但實際上臥式容器支座一般采用雙支座支承。原因是采用三個以上支座時,往往由于基礎的不均勻沉陷,導致各支承面水平高度不同;另外,容器的不圓、不直和受力后的變形不同等很多因素,都會使各支點的支反力無法均勻分配,有時反而會導致殼體局部應力增大。

      鞍式支座的位置可如下設置

      為使梁跨中截面和支承截面處的彎矩大致相等,設計時通常取A=0.2L。

      由于封頭剛性較大對筒體有局部加強作用,為利用此點,設計時取A≤0.5Rm(Rm為筒體的平均半徑)。

      如果鞍座設置不當,由于筒體剛性不足,可導致鞍座上部的筒體產生局部變形,出現“扁塌”現象。(這也是內壓筒體失穩的一種情況)。

      補充:圈座和支承式支座(支腿)

      圈座的適用范圍:因自身重量而可能在支座處造成較大變形的薄壁容器,某些外壓或真空容器,多于兩個支座的長容器。

      支腿容易在與容器連接處產生局部應力,只用于小型容器。

      圈式支座和支腿的結構如下:

      立式容器支座

      1.耳式支座(耳座)

      由兩塊筋板和一塊支腳板焊接而成。該支座結構簡單,制造方便,但在與支座連接處的容器壁處存在較大的局部應力。故對于直徑較大或器壁較薄的設備,應在支座與器壁間加一塊墊板。廣泛用于中、小型之力設備的支撐。

      對于不銹鋼容器,一般要加一塊不銹鋼墊板,以防碳鋼與不銹鋼直接焊接使殼體焊縫處的耐腐蝕能力降低。

      2.支承式支座

      通常作為高度不大的直立設備的支承(H0≤10m,L/DN≤5),支座焊在設備的下部封頭上。圖14-9。

      其型式也有加墊板和無墊板兩種,與封頭接觸處要求與封頭外形尺寸相吻合。

      3.腿式支座

      由支柱、墊板、蓋板(可防止雨水等對支腳或焊縫的侵蝕)和底板組成。圖14-7。支柱采用角鋼或鋼管制作,支座與容器的連接位于筒體的下側(一般直接焊在筒體或筒體的加強板上)。通常用于小型直立設備的支承。(H0≤5m,DN=400~1600,L/DN≤5)

      注意:

     ?。?)耳式、支承式、腿式支座的個數一般為2~4個。

     ?。?)設計時,根據設備的公稱直徑DN和設備的重量按相應的標準選取相應型號的支座。

      容器開孔與補強

      容器的開孔與接管

      為滿足工藝和結構的需要,容器和設備上要開孔。包括物料進出口、測量和控制點接管、視鏡、人孔、手孔、安全泄放口等。

      1.接口管

      這類接口常用法蘭于外管路連接,直徑較小的接管可用螺紋連接。

      法蘭連接

      螺紋連接

      2.視鏡(HGJ501~502-86)

      用來觀察設備內部的情況,應成對使用。

      不帶頸視鏡(左)和帶頸視鏡(右)

      3.人孔和手孔:

      為了設備內件的檢修和裝拆。

      人孔:HG21515~21527

      手孔:HG21528~21535

      DN>1000時應至少開一個人孔,若L≥6m應開兩個;

      DN=500~1000,應開一個人孔或兩個手孔;

      DN=300~500,應開兩個手孔;

      圓形人孔的公稱直徑為400、450、500、600。手孔的公稱直徑為150、250。

      開孔補強

      開孔對殼體強度的影響:

      使殼體承受壓力載荷的面積減小。

      由于器壁結構的連續性受到破壞,在孔邊會產生類似于邊緣應力的應力集中。

      因此對開孔要考慮補強。

      1.補強結構

      局部補強結構

      補強圈補強:中低壓容器中常用,但有限制:

     ?。?)鋼材的σb≤540MPa;

     ?。?)補強圈厚度≤1.5δn;

     ?。?)殼體的名義厚度δn≤38mm。

      接管補強(厚壁管補強):結構簡單,補強面積集中,能有效降低應力集中系數。

      鍛件補強:補強效果好,但制造麻煩。常用于高壓容器。

      對于一些直徑較小的開孔可不另行補強。

      2.允許不另行補強的開孔直徑

      同時滿足下列要求的開孔,可不另行補強。

     ?。?)設計壓力p≤2.5MPa;

     ?。?)兩相鄰開孔中心距不小于兩孔直徑之和的兩倍;

     ?。?)接管公稱外徑do≤89mm;

     ?。?)接管小壁厚滿足下表的要求;

      注:

     ?。?)鋼材的標準抗拉強度下限值大于540MPa時,接管與殼體的連接宜采用全焊透的結構型式

     ?。?)接管的腐蝕裕量為1mm。

      3.允許的開孔直徑范圍

      圓筒上:

      Di≤1500時,dmax≤Di/2,且dmax≤520;

      Di>1500時,dmax≤Di/3,且dmax≤1000;

      凸形封頭和球殼上:

      dmax≤Di/2;

      錐形封頭:

      dmax≤Di/3,Di為開孔中心處的錐殼內直徑。(dmax為接管內直徑加上2倍厚度附加量)

      器壁上開橢圓孔時,其長軸與短軸之比應不大于2。

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