化工容器-课件.ppt

1、 接接口口管管支支座座法法兰兰封封头头筒筒体体组组成成封头人孔支座筒体管口液位计wnwn0.11.6MPa1.610MPa10MPa1.21.2pppDKDDKD内压容器、外压容器低压（）按承压大小分 中压（）高压（）分类薄壁容器（）按容器壁厚分厚壁容器（）按形状分：方形、圆筒形、圆锥形、球形容器外径容器外径容器内径容器内径P内部内部P外部外部P外部外部P内部内部 真空罐真空罐0设：平均直径：，壁厚：，内部介质压力：。DSp0420 DpDSz 04SpDz 020tS lpDl02SpDt 04SpDz 02SpDt 。，内内部部介介质质压压：，壁壁厚厚：设设：平平均均直直径径：pSD020

2、 SpDt2)(00 SSDpntppDSn 20CppDCSSn 20。壁壁厚厚附附加加量量，焊焊缝缝系系数数；，时时筒筒体体材材料料的的许许用用应应力力设设计计温温度度；设设计计压压力力，；筒筒体体内内径径，；筒筒体体壁壁厚厚，式式中中：mmMPaMPammmmtnCtpDS CppDSn 2焊接接头形式无损检测的长度比例100%局部双面焊对接接头或相当于双面焊的全焊透对接接头1.00.85单面焊对接接头0.90.8焊缝系数321CCCC 当钢材的厚度负偏差不大于当钢材的厚度负偏差不大于0.25mm，且不超过名义厚度且不超过名义厚度的的6%时，负偏差可以忽略不计。时，负偏差可以忽略不计。为

3、防止容器元件由于腐蚀、机械磨损为防止容器元件由于腐蚀、机械磨损而导致厚度削弱减薄，应考虑腐蚀裕量。而导致厚度削弱减薄，应考虑腐蚀裕量。C1钢板厚度负偏差钢板厚度负偏差 C2腐蚀裕量腐蚀裕量 0mm2mm1222CCC不不锈锈钢钢，双双面面腐腐蚀蚀，单单面面腐腐蚀蚀，筒体采用冷加工时，取筒体采用冷加工时，取C3=0。C3加工减薄量加工减薄量 CppDSn 2解：解：根据：根据：1230.8mm(8-25mm)1mm0mm0.85CCC式中：估计壁厚CppDSn 2321CCCC mm92.818.08.185.012028008.1 S bbtssttDnDnSSSS或btstDtntttbtD

4、nbsDnSSSS式中：材料常温下的最低抗拉强度极限；材料在设计温度下的屈服极限；材料在设计温度下的高温持久极限；材料在设计温度下的蠕变极限；、分别为按、和计算许用应力时所取得安全系数。本节结束封头人孔支座筒体管口液位计 平平板板形形封封头头带带折折边边封封头头无无折折边边封封头头锥锥形形封封头头碟碟形形封封头头椭椭圆圆形形封封头头半半圆圆形形封封头头凸凸形形封封头头按按形形状状分分0420 pDDS 04SpD 椭圆形封头椭圆形封头本节结束 外外压压容容器器内内压压容容器器压压力力容容器器薄壁圆筒受力薄壁圆筒受力轴向薄膜应力轴向薄膜应力 环向薄膜应力环向薄膜应力压应力压应力失稳后的情况失稳后

5、的情况侧向失稳侧向失稳 容器由均匀侧向外容器由均匀侧向外压引起的失稳，叫侧向压引起的失稳，叫侧向失稳。特点失稳。特点:壳体横断面壳体横断面由原来的圆形变为波形，由原来的圆形变为波形，其波形可呈其波形可呈2 2波、波、3 3波、波、4 4波波p外压圆筒侧向失稳后的形状外压圆筒侧向失稳后的形状轴向失稳轴向失稳 容器由均匀轴向压应力引起的失稳，称轴容器由均匀轴向压应力引起的失稳，称轴向失稳。特点：失稳后仍具有圆形截面，但其向失稳。特点：失稳后仍具有圆形截面，但其母线由原来的直线变为波形线，即圆筒发生了母线由原来的直线变为波形线，即圆筒发生了皱着。皱着。p整体失稳整体失稳局部失稳局部失稳 压应力均布于

6、全部周向或径向，失压应力均布于全部周向或径向，失稳后整个容器被压瘪。稳后整个容器被压瘪。压应力作用于某局部处，失稳后局部压应力作用于某局部处，失稳后局部被压瘪或皱折。如容器在支座或其他支承被压瘪或皱折。如容器在支座或其他支承处以及在安装运输中由于过大的局部外压处以及在安装运输中由于过大的局部外压引起的局部失稳。引起的局部失稳。工字钢工字钢角钢角钢扁钢扁钢本节结束被连接件被连接件3 连接件连接件1 密封元件密封元件2 法兰联接法兰联接泄漏途径泄漏途径 压紧面泄漏压紧面泄漏 垫片渗漏垫片渗漏 通过垫片材料本体通过垫片材料本体毛细管的渗透泄漏。可毛细管的渗透泄漏。可通过对渗透性垫片材料通过对渗透性垫

7、片材料添加某些填充剂进行改添加某些填充剂进行改良，或与不透性材料组良，或与不透性材料组合成型来避免合成型来避免“垫片渗垫片渗漏漏”。沿着垫片与压紧沿着垫片与压紧面之间的泄漏，泄漏面之间的泄漏，泄漏量大小主要与界面间量大小主要与界面间隙尺寸有关。隙尺寸有关。“压紧压紧面泄漏面泄漏”是密封失效是密封失效的主要途径。的主要途径。垫片渗漏垫片渗漏压紧面泄漏压紧面泄漏泄漏泄漏压紧面泄漏压紧面泄漏垫片渗漏垫片渗漏螺栓法兰连接的整个工作过程：螺栓法兰连接的整个工作过程：（a）尚未预紧工况、尚未预紧工况、（b）预紧工况、预紧工况、（c）操作工况操作工况（a）尚未预紧工况）尚未预紧工况 将上、下法兰压紧面和垫片

8、的将上、下法兰压紧面和垫片的 接触处的微观尺寸放大，表面接触处的微观尺寸放大，表面 是凹凸不平的，这就是流体泄是凹凸不平的，这就是流体泄 漏的通道。漏的通道。（a）尚未预紧工况尚未预紧工况（b）预紧工况（无内压）预紧工况（无内压）拧紧螺栓，螺栓力通过法兰压拧紧螺栓，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。塞泄漏通道，形成初始密封条件。（b）预紧工况预紧工况（c）操作工况操作工况（c）操作工况（有内压）操作工况（有内压）内压作用，螺栓将伸长，垫片内压作用，螺栓将伸长，垫片

9、的压缩量减少，此时垫片若有足够的压缩量减少，此时垫片若有足够的回弹能力，压缩变形的回弹量能的回弹能力，压缩变形的回弹量能补偿螺栓的伸长量，其密封性仍可补偿螺栓的伸长量，其密封性仍可保持，否则密封面与垫片之间将产保持，否则密封面与垫片之间将产生缝隙，使密封失效。生缝隙，使密封失效。椭椭圆圆形形法法兰兰方方形形法法兰兰圆圆形形法法兰兰按按形形状状分分任任意意式式法法兰兰活活套套法法兰兰对对焊焊法法兰兰平平焊焊法法兰兰整整体体法法兰兰按按整整体体性性质质分分法法兰兰整体法兰整体法兰整体法兰整体法兰松套法兰松套法兰螺纹法兰螺纹法兰主要根据工艺条件、密封口径以及准备采用的主要根据工艺条件、密封口径以及准

10、备采用的垫片等进行（常用垫片等进行（常用5 5种）选择种）选择u形状和粗糙度应与垫片相匹配形状和粗糙度应与垫片相匹配;u使用金属垫片时其压紧面的质量要求比使用非金属垫片时高；使用金属垫片时其压紧面的质量要求比使用非金属垫片时高；u压紧面表面不允许有刀痕和划痕；压紧面表面不允许有刀痕和划痕；u应能均匀地压紧垫片，保证平面度和垂直度。应能均匀地压紧垫片，保证平面度和垂直度。压紧面的质量要求压紧面的质量要求 压紧面的型式压紧面的型式平面型压紧面平面型压紧面 优点：结构简单，加工方便。优点：结构简单，加工方便。缺点：是接触面积大，需要的预紧比压大，螺栓承载大，故缺点：是接触面积大，需要的预紧比压大，螺

11、栓承载大，故法兰等零件要求高、笨重，垫片易挤出，密封性能较差。使法兰等零件要求高、笨重，垫片易挤出，密封性能较差。使用压力用压力pg2.5MPa，有毒、易燃、易爆介质中不能使用。有毒、易燃、易爆介质中不能使用。凹凸型压紧面凹凸型压紧面 由一个凹面和一由一个凹面和一个凸面配合组成。垫个凸面配合组成。垫片放凹面中。片放凹面中。优点：便于对中，优点：便于对中，能防垫片挤出。可用能防垫片挤出。可用在在pg6.4MPa的场合。的场合。榫槽型压紧面榫槽型压紧面 一榫一槽密封面组成，一榫一槽密封面组成，优点是对中性好，密封预紧优点是对中性好，密封预紧压力小，垫片不易挤出，不压力小，垫片不易挤出，不受介质冲刷

12、，用于易燃易爆受介质冲刷，用于易燃易爆密封要求高处。缺点是更换密封要求高处。缺点是更换较困难，榫易损坏。可用于较困难，榫易损坏。可用于 pg20MPa的场合。的场合。锥形压紧面锥形压紧面 通常用于高压密封，通常用于高压密封，其缺点是需要的尺寸精其缺点是需要的尺寸精度和表面粗糙度要求高。度和表面粗糙度要求高。须与透镜垫片配合须与透镜垫片配合,常常用于高压管道用于高压管道。Pg可达可达100MPa。梯形槽压紧面梯形槽压紧面 槽底不起密封作用，槽底不起密封作用，是槽的内外锥面与垫片是槽的内外锥面与垫片接触成梯形接触成梯形,形成密封的，形成密封的，与椭圆或八角形截面的与椭圆或八角形截面的金属垫圈配合。金属垫圈配合。非金属垫片非金属垫片 金属垫片金属垫片 金属金属非金属组合垫片非金属组合垫片 一般要求软韧，一般要求软韧，强度要求其次强度要求其次 管管法法兰兰标标准准）对对焊焊法法兰兰（）乙乙型型（）甲甲型型（平平焊焊法法兰兰压压力力容容器器法法兰兰标标准准法法兰兰标标准准821160JB821159JB821158JB本节结束dB2)(1Cdh )2(2Cdh 。接接管管壁壁厚厚的的附附加加量量，；接接管管的的实实际际壁壁厚厚，；倍倍腐腐蚀蚀裕裕量量它它等等于于实实际际孔孔径径加加，考考虑虑腐腐蚀蚀后后的的开开孔孔直直径径式式中中：mmmmmm2Cd 本节结束封头人孔支座筒体管口液位计