压力容器 - 零部件 - 图文(3)

2019-03-22 11:09

江苏省压力容器设计审核人员培训班

对于DN≤600 mm的法兰等效采用了ANSI B16.5,对DN≥650 mm的法兰等效采用ANSI B16.47中的B系列(API1605)。 (2)公称压力范围“ 2.0 MPa(Class 150),5.0 MPa(Class 300),11.0 MPa(Class 600) ,15.0 MPa(Class 900), 26.0 MPa(Class 1500) 和42.0MPa (Class 2500)。

(3)公称直径范围: 15 -1500 mm 。

四、 支 座

设备支座用来支承设备重量和固定设备的位置。支座一般分为卧式设备支座、立式设备支座和球形容器支座。

耳式支座 JB/T4712.3-2007(2008.2.1实施) 支承式支座 JB/T4712.4-2007

立式支座 腿式支座 JB/T4712.2-2007

裙式支座

支座

鞍式支座 JB/T4712.1-2007

卧式支座 圈式支座

支腿支座

球形容器支座分为柱式、裙式、半埋式、高架式支座四种。

(一)、卧式设备支座 1、卧式设备支座设计要领

支座的数目 水平置于支座上的圆筒形容器,共受力状态和梁相似。从应力分析看,承受同样载且具有同样截面几何形状和尺寸的梁采用多个支承比采用两个支承优越,因为多支承在粱内产生的应力较小。所以,从理论上说卧式容器的支座数目越多越好。但在是实际上卧式容器应尽可能设计成双支座,这是因为当支点多于两个时,各支承平面的影响如容器简体的弯曲度和局部不圆度、支座的水平度、各支座基础下沉的不均匀性、容器不同部位抗局部交形的相对刚性等等,均会影响支座反力的分市。因此采用多支座不仅体现不出理论上的优越论反而会造成容器受力不均匀程度的增加,结容器的运行安全带来不利的影响。

关于支座的承重 支座设计时必须考虑它可能承受的最大荷重。因此,对用于盛装气体或密度比水小的液体的卧式容器支座,由于进行水压试验的需要,应按支承装满水的容器来设计。

关于支座型式的选择 在一般情况飞建议采用鞍式支座支承卧式容器。对于大直径薄壁容器、真空下操作的容器或需要两个以上支承的容器, 一般选用圈座。支腿只适用于轴向弯曲应力比由工作压力所引起的轴向应力小的小型容器,而且其支座处由于反作用力所引起的局部应力,应在容许的范围以内。

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图4-1

2、 鞍式支座(JB/T4712.1-2007)

? JB/T4712.1-2007主要修订内容

增加了DN1000mm~1400mm的150o包角鞍座系列。

适当加宽筋板尺寸b3,相应增加垫板宽度尺寸b4,以满足垫板起加强作用时的尺寸要求。 用于接地的螺栓孔位置靠近筋板边缘,以方便操作。 ●鞍式支座标准适用范围:

适用于双支点支承的钢制卧式容器的鞍式支座。对多支点支承的卧式容器鞍式支座其结构型式和结构尺寸亦可参照本标准使用。 ●鞍座设计条件:

设计温度:200℃;

地震设防烈度:8度(II类场地); ●鞍式支座型式特征:

按鞍座实际承载的大小分为轻型(A) 、重型(B)两种. a. 轻型鞍座120o包角, 带垫板, DN1000~4000;

b. 重型鞍座按包角、制作方式及附带垫板情况分五种型号:

BI--包角120o、焊接制作、带垫板,DN159~4000; BII--包角150o、焊接制作、带垫板, DN1000~4000; BIII--包角120o、焊接制作、不带垫板, DN159~900; BIV--包角120o、弯制、带垫板, DN159~900; BV--包角120o、弯制、不带垫板, DN159~900; 鞍座分固定式(F)和滑动式(S)两种安装形式。

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图4-2

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●鞍式支座型式选择:

a.重型鞍座可满足卧式换热器、介质比重较大或L/D较大卧式容器的使用要求;轻型鞍座则满足介质比重较小(气体)卧式容器的使用要求。但容器直径小于1米鞍座未设轻型结构,原因容器直径太小其重量差别不大。

b.当容器直径小于1米时,分带垫板和不带垫板两种。当容器直径小时,有些容器的壁厚裕量较大,可不带垫板;但有些容器壁厚裕量较小或筒体材质与鞍座材质差别较大或容器需热处理等,此时须加垫板;当容器直径大时,一般壁厚裕量较小,需加设垫板,以改善支座处受力状况。

c.容器因温度变化,固定侧应采用固定鞍座;滑动侧采用滑动鞍座。固定鞍座一般设在接管较多的一侧。采用三个鞍座时,中间鞍座宜选固定鞍座,两侧鞍座可选滑动鞍座。

d.若容器壳体有热处理要求时,鞍座垫板应在热处理前焊接在器壁上。 ●鞍式支座结构尺寸: 1)鞍座包角θ

o

增加鞍座包角可以降低鞍座边角处产生的较高应力值。增加θ=150系列,对于大直径薄壁容器,若使用120o包角鞍座,会在鞍座边角处产生的较高应力值,故增加θ

oo

=150系列。可按容器圆筒强度的需要确定选用120o包角或150包角的鞍座。 2)鞍座筋板上设置了两个螺栓孔接地之用。

3)垫板结构。为改善容器的受力情况,将垫板四角倒圆;并在垫板中心开一通气孔,以利于焊接或热处理时气体的排放;为使垫板按实际需要设置或与容器等厚,标准中垫板厚度允许改变。

●鞍式材料:

鞍式材料为Q235A.也可用其他材料。垫板材料一般应与容器筒体材料相同。当鞍式设计温度≤-20℃时,应根据实际设计条件,如有必要设计者可以对腹板等材料提出附加低温检验要求,或选用其他合适的材料。

●垫板选用:

DN≤900mm容器,重型鞍座分为带垫板和不带垫板两种,符合下列情况之一,必须设置垫板:

a.容器圆筒有效厚度小于或等于3mm时;

b.容器圆筒鞍座处的周向应力(σ5-σ9 )大于规定值时; c.容器圆筒壳体有热处理要求; d.容器圆筒与鞍座间温差大于200℃时;

e.当容器圆筒材料与鞍座材料不具有相同或相近化学成分和性能指标时; ●安装位置:

鞍座应尽可能靠近封头,即A应小于或等于Da/4且不宜大于0.2L。当需要时,A最大不得大于0.25L。 ●基础垫板:

当容器基础是钢筋混凝土时,滑动鞍座底板下面必须安装基础垫板。基础垫板必须保持平整光滑,垫板尺寸参照附录C确定。基础垫板由设计者在设计图样上规定其供货关系。

●滑动鞍座螺栓孔长度L:

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当容器操作壁温与安装环境温度有较大差异时,滑动鞍座螺栓孔长度L根据容器圆筒金属温度和鞍座间距按附录A核算螺栓孔长度L。鞍座螺栓孔应根据其不同膨胀形式按图11要求 进行安装。

图4-3

图4-4

●鞍座设计计算:

1)鞍座受力分析:

a.垂直静载荷: 垂直静载荷由容器自重和其内部介质重量引起,产生压应力; b.静载荷在弧形承压面上所产生的水平推力,产生水平拉应力; c.由于容器膨胀或收缩,底板上产生的摩擦力,在鞍座底部横断面上产生弯曲应力; d.风载荷:由于鞍座一般较低,实际计算表明在鞍座上产生的弯曲应力是很低的,


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