9容器零部件-1精选
化工设备机械基础9容器零部件.
钢板卷制的筒体和成形封头，公称直径是指内径 筒体直径较小时，可采用无缝钢管，公称直径等于钢管外径
b 管子的公称直径
管子的公称通径既不是内径也不是外径，而是一个略小于外径的 值；法兰的公称直径是指与它相配的筒体或管子的公称直径。
1.2 公称压力
公称压力（nominal pressure）是压力容器或管道的标准化 压力等级，即按标准化要求将工作压力划分为若干个压力等级。 指规定温度下的最大工作压力,也是一种经过标准化后的压力数 值。
3 法兰联接
法兰联接的特点
（1）密封可靠； （2）强度足够； （3）适用面广； （4）可拆结构； （5）经济合理。
3.1 法兰的工作原理
（1） 密封原理
法兰在螺栓预紧力的作用下，把处于法兰压紧面之间的垫圈 压紧，使垫圈变形，把法兰密封表面上的凹凸不平处填满，这样 就达到了密封的要求。
当设备或管道工作时，螺栓受到拉力的作用，使法兰密封面 沿着彼此分离的方向移动，并降低了密封面与垫片间的压紧力， 当这一压紧力降低到某一临界值以下时，介质将会泄漏，密封会 失效。
法兰密封垫片的选择要有全面观点，要考虑操作介质的性质、操作压力和温 度，以及需要密封的程度；亦要考虑垫片的性能、压紧面的形式、螺栓力的大小 以及装卸要求等。
最常用的垫片可分为非金属、金属以及非金属与金属混合制的垫片。 非金属的垫片材料有石棉板、橡胶板、石棉－胶板及合成树脂（塑料），这 些材料优点是柔软和耐腐蚀。耐温度和压力的性能较金属垫片差，通常只普遍用 于常、中温和中、低压设备和管道的法兰密封。 金属－非金属混合制垫片有金属包垫片和缠绕垫片等，前者是用石棉橡胶垫 片外包以金属薄片；后者是薄低碳钢带与石棉一起绕制而成。它们较单纯的非金 属垫片有较好的性能，适用的温度和压力范围较高一些。 金属垫片材料一般并不要求强度高，而是要求软韧。常用的是软铝、铜、软 钢、蒙耐尔合金钢和18-8不锈钢。金属垫片主要用于中、高温和中、高压的法兰 联接密封。
压力容器常用零部件资料
1 2 3 4 5 6 7 8 9 压力容器常用零部件资料20111208.xls 压力容器常用零部件资料20111208.xls 压力容器常用零部件资料20111208.xls 压力容器常用零部件资料20111208.xls 压力容器常用零部件资料20111208.xls 压力容器常用零部件资料20111208.xls 压力容器常用零部件资料20111208.xls 压力容器常用零部件资料20111208.xls 压力容器常用零部件资料20111208.xls 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 封头 补强圈 容器法兰（甲型） 容器法兰（乙型） 容器法兰（长颈） 管法兰（盖）质量 管法兰（带颈对焊） 管法兰（带颈平焊） 管法兰（板式平焊） 人孔（垂吊） 人孔（水吊）
10 压力容器常用零部件资料20111208.xls
标准及内容
GB/T25198-2010 《压力容器封头》 JB/T4736-2002 《补强圈》
JB/T4701-2000《压力容器法兰》 JB/T4702-2000《压力容器法兰》 JB/T4703-2000《压力容器法兰》 HG/T20592-2009、HG/T20615-2009《钢制管法兰》 HG/T20592-2009、HG/T20615-2009《钢制管法兰》（含大直径法兰、 欧标PN≥10法兰盖，美标PN≥150法兰盖） HG/T20592-2009、HG/T20615-2009《钢制管法兰》 HG/T20592-2009《钢制管法兰》（含PN≤10法兰盖） HG/T21521-2005《垂直吊盖带颈对焊法兰人孔》 HG/T21524-2005《水平吊盖带颈对焊法兰人孔》
(整理)压力容器零部件
(整理)压力容器零部件-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN年过程装备通用零部件南京工业大学过程装备与控制工程研究所董金善压力容器（过程装备）零部件是容器不可缺少的组成部分。
压力容器特定的操作条件不仅要求其主体必须满足设计要求，而且零部件也应符合结构、材料、性能等方面的要求。
作为受压元件的零部件，如同壳体一样，应纳入质量管理与保证的监控范围。
所以能否按照要求合理地选用各零部件，对压力容器的整体质量和确保安全使用有着十分重要的意义。
为了便于组织生产，降低成本，利于互换，我国各有关部门对压力容器零部件进行了标准化和系列化工作，并制定了国家标准和满足行业特点的行业标准。
随着经济的发展和生产技术的不断提高曾多次修定，目前已日臻完善。
压力容器零部件种类很多，涉及面较广，但总体可以分为两类：1通用零部件。
如筒体、封头、法兰、支座、人孔与手孔、安全附件等。
2各种典型化工设备零部件。
包括搅拌器、机械密封、填料密封、管板、塔盘等。
一、筒体1.1钢制焊接压力容器的筒体按GB9019—1988《压力容器公称直径》，筒体用钢板卷制时，容器公称直径按表1-1规定，此公称直径指筒体的内径。
表1-1 压力容器公称直径1.2钢管作筒体钢管作筒体的容器，公称直径按表1-2规定，此公称直径系指钢管的外径。
二、封头在中、低压压力容器中，与筒体焊接连接而不可拆的端部结构称为封头，与筒体以法兰等连接的可拆端部结构称为端盖。
通常所说的封头则包含了封头和端盖两种连接形式在内。
压力容器的封头或端盖，按其形状可以分为三类，即凸形封头、锥形封头和平板封头。
凸形封头包括：半球形，椭圆形，碟形和球冠形.其中平板封头在压力容器中除用做人孔及手孔的盖板以外，其他很少采用；凸形封头是压力容器中广泛采用的封头结构形式；锥形封头则只用于某些特殊用途的容器。
JB/T4746－2002《钢制压力容器用封头》封头 EHA1000×10 JB/T4746－2002 内径为基准的椭圆形封头封头 EHB273×6 JB/T4746－2002 外径为基准的椭圆形封头封头 DHA2400×20 JB/T4746－2002 r=0.15Di的碟形封头封头 DHB2400×20 JB/T4746－2002 r=0.1Di的碟形封头封头 CHA1000×8 JB/T4746－2002 α=30o的无折边锥形封头封头 CHB1000×8 JB/T4746－2002 α=45o的无折边锥形封头封头 CHC1000×8 JB/T4746－2002 α=60o的带折边锥形封头封头PSH1000×8 JB/T4746－2002 球冠形封头三、法兰法兰连接主要优点是密封可靠、强度足够及应用广泛。
9容器零部件 2
第9章 容器零部件
鞍座标记方法： JB/T 4712—1992 鞍座 ××－×
固定鞍座F 滑动鞍座S 公称直径mm 型号（A，BⅠ，BⅡ， BⅢ，BⅣ，BⅤ） 如公称直径为1600mm的轻型（A型）鞍座，标记为 JB/T 4712—92鞍座A1600—F JB/T 4712—92鞍座A1600—S
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第9章 容器零部件
带垫板的支承式支座
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第9章 容器零部件
（3）腿式支座（支腿）
应用：多用于高度较小的中小型立式容器中。
结构与支承式支座区别： 腿式支座是支承在容器圆柱 体部分，而支承式支座是支承在容器底封头上。
特点：结构简单、轻巧、安装方便，容器下面有较大 操作维修空间。但当容器上管线直接与产生脉动载荷 的机器设备刚性连接时，不宜选用腿式支座。
结构：容器封头底部焊上数根支柱，直接支承基础地面
特点：简单方便，但对容器封头会产生较大的局部应力， 故当容器较大或壳体较薄时，必须在支座和封头间加垫 板，以改善壳体局部受力情况。
标准： JB/T 4724《支承式支座》 A型（钢板支柱） B型（钢管支柱）
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第9章 容器零部件
B型
A型
图12-21 支承式支座
裙座的结构
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第9章 容器零部件
裙座结构
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第9章 容器零部件
9.3 容器的开孔补强 ——开孔破坏原有的应力分布并引起应力集中，较 大的局部应力； ——作用于接管上的各种载荷所产生的应力，温度 差造成的温差应力； ——容器材质和焊接缺陷等因素的综合作用； ——接管成为容器的破坏源，必须考虑 补强问题。
鞍式支座
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第9章 容器零部件
鞍座的结构—— 由横向直立筋板、轴向直立筋板和底板焊接而成，在与设 备筒体相连处，有带加强垫板的和不带加强垫板的两种。
9-容器零部件
（2）压紧面（密封面）
压紧面直接与垫片接触，它既传递螺栓力使垫片变形，同时也 是垫片变形的表面约束。
（3）垫片性能
3.5 管法兰
现行的管法兰标准有两个： HG20592～20614-97 HG20616～20635-97 依据ISO7005-I-1992
管法兰的尺寸
由两个参数公称压力PN和公称直径DN确定。PN和DN的确定方法与容器 法兰相似。但对同样PN、DN的管法兰，当使用不同材料制造时，法兰 允许承受的最高无冲击压力是不一样的，在确定了法兰材料及工作温度 后，应该根据容器的设计压力不得高于设计温度下法兰允许承受的最高 无冲击压力的原则，查相关表确定法兰的公称压力等级。然后再由PN和 DN，从相应的尺寸表中查得法兰的具体尺寸。
A型——用于榫槽密封面； B型——用于凹凸密封面； C型——用于平面密封面； D —— D型——用于平面密封面。
垫片
标准号 公称压力，MPa 公称直径，mm 填充带代号 钢带代号 垫片的结构型式代号
金属包垫片（JB/T 4706－2000）
由石棉橡胶板作内芯，外包厚度为0.2～0.5mm的薄金属板构成，金属板的 材料可以是铝、铜及其合金，也可以采用不锈钢或优质碳钢。
3.4 压力容器法兰标准
容器法兰的最新标准为国家机械工业局、国家石油和化学工业局联合 修订的，标准号为JB/T 4700～4707－2000。
（1）压力容器法兰的类型与结构
甲型平焊法兰 JB/T 4701-2000
乙型平焊法兰 JB/T 4702-2000
压力容器零部件设计---1封头设计
平板形封头
α＜30º
30º＜α＜60º
设计问题： 1球形封头与圆筒连接
椭圆形封头的最小厚度
标准椭圆形封头：δe≥0.15%Di
非标准椭圆形封头：δe≥0.30%Di
设计问题： 1椭圆形封头与法兰连接（GB150 7.6）
内压碟形封头
壁厚：
MPC Ri 2[ ]t 0.5PC
3、冷成形封头热处理的问题
GB150中10.4.2.2规定冷成形封头应进行热处理， 当制造单位确保成形后的材料性能符合设计使用要 求时，不受此限。除图样另有规定，冷成形的奥氏 体不锈钢封头可不进行热处理。
关于凸形封头的几个问题
4、封头成形的主要质量问题 （1）形状偏差要求 （间隙样板弦长和外凸内凹问题）
按半球形封头计算壁厚，R0取球面部分外半径。
4、无折边球形封头
按半球形封头计算壁厚
关于凸形封头的几个问题
1、封头成形时壁厚减薄量的问题
JB/T4746规定：按照GB150设计的封头，图样上标注了最小 厚度（设计厚度），则封头成形后实测厚度不得小于该最小 厚度；如未标最小厚度，则成形后实测厚度不小于名义厚度 减去钢板负偏差。
关于凸形封头的几个问题
2、关于拼接封头拼接接头系数φ的选取
GB150中10.8.2.2只规定了封头拼接接头应进行100%UT或 者RT检测，但未规定拼接接头系数φ是如何选取？
结论：拼接封头拼接接头系数φ的选取等同于该容器的纵 向焊接接头系数。 Φ=0.85时，RT Ⅲ级合格
Φ=1.0时， RT Ⅱ级合格
GB150中10.2.3.2规定用弦长等于封头内径3/4Di的内 样板检查，其最大间隙不得大于封头内径Di的1.25%
6.容器零部件
PN0.6MPa的法兰，200℃操作，最大允许操作压力也
低于公称压力。
材料由16MnR改为15MnVR，机械性能优于16MnR，公
称压力PN0.6MPa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。
金属与非金属混合制垫片：
金属包垫片及缠绕垫片等。金属包垫片用薄金属 板（镀锌薄钢板、0Cr18Ni9等）将非金属包起来
； 金属缠绕垫片是薄低碳钢带(或合金钢带)与石
棉带一起绕制而成。不带定位圈和带定位圈。
金属包垫片及缠绕垫片较单纯的金属垫片有较好的 性能，适应的温度与压力范围较高一些。
(4)法兰刚度 法兰刚度不足而产生过大的翘曲变形往往是导致 密封失效的原因。 提高法兰刚度的措施： 增加法兰的厚度、减小螺栓力作用的力臂(即缩 小螺栓中心圆直径)和增大法兰盘外径； 对于带长颈的整体和活套法兰，增大长颈部分 的尺寸，将能显著提高法兰抗弯变形能力。
（b） 国内管法兰标准 英制管在国际上分为欧洲体系和美洲体系。 同一体系内部各国的法兰标准之间可以互相 配用，但体系之间不能互相配用，主要是公 称压力等级不同。 我国法兰标准有国家标准GB9112～9135 －2000《钢制管法兰》 （欧洲体系和美洲体 系），机械行业标准JB／T74～90，化工行 业标准HG20592～20635－97 《钢制管法兰、 垫片、紧固件》，石化标准SH 3406－1996 《石油化工钢制管法兰》 。 我国《压力容器安全监察规程》－99版， 规定管法兰优先选用HG20592～20635标准 的法兰。
度下以采用金属垫片为宜。
3.垫片性能
垫片的性能是和垫片变形，回弹能力有关。 垫片变形包括弹性变形和塑性变形。 回弹能力：施加介质压力能否适应法兰面的分离。 垫片的材料：不污染工作介质、耐腐蚀、具有良好 的变形能力和回弹能力，在工作温度下不易变质硬 化或软化、能重复使用等。 选择时根据温度、压力以及介质腐蚀决定，同时考 虑密封面形式、螺栓力的大小以及装卸要求等。参 考——表6-1
章教案容器零部件化工机械与设备
第一章教案容器零部件化工机械与设备教学目标：1. 了解容器零部件的基本概念和作用。
2. 熟悉常见容器零部件的名称、特点和应用。
3. 掌握容器零部件的选材和设计原则。
教学内容：1. 容器零部件的定义和分类。
2. 容器零部件的作用及其在化工机械与设备中的应用。
3. 常见容器零部件的名称、特点和应用。
4. 容器零部件的选材和设计原则。
教学过程：一、导入（5分钟）1. 引导学生回顾化工机械与设备的基本概念。
2. 提问：“什么是容器零部件？它在化工机械与设备中有什么作用？”二、新课内容讲解（15分钟）1. 讲解容器零部件的定义和分类。
2. 讲解容器零部件的作用及其在化工机械与设备中的应用。
3. 介绍常见容器零部件的名称、特点和应用。
4. 讲解容器零部件的选材和设计原则。
三、案例分析（15分钟）1. 提供几个容器零部件的案例，让学生分析其选材和设计原则。
2. 学生分组讨论，汇报分析结果。
四、课堂小结（5分钟）1. 回顾本节课的主要内容。
2. 强调容器零部件在化工机械与设备中的重要性。
五、课后作业（课后自主完成）1. 复习本节课的内容，整理笔记。
2. 完成课后练习题，巩固所学知识。
教学评价：1. 课后作业完成情况。
2. 课堂参与度和表现。
3. 案例分析的深度和准确性。
第二章教案容器零部件化工机械与设备教学目标：1. 了解容器密封件的基本概念和作用。
2. 熟悉常见容器密封件的名称、特点和应用。
3. 掌握容器密封件的选材和设计原则。
教学内容：1. 容器密封件的定义和分类。
2. 容器密封件的作用及其在化工机械与设备中的应用。
3. 常见容器密封件的名称、特点和应用。
4. 容器密封件的选材和设计原则。
教学过程：六、导入（5分钟）1. 回顾上一章的内容，引导学生了解容器零部件在化工机械与设备中的重要性。
2. 提问：“什么是容器密封件？它在化工机械与设备中有什么作用？”七、新课内容讲解（15分钟）1. 讲解容器密封件的定义和分类。
压力容器结构
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（2）椭圆形封头——椭圆形封头是个半椭球体。它的纵剖 面是条半椭圆曲线。曲线的曲率半径连续变化，没有形状 突变处。直边段高度为h。因而封头的应力分布比较匀称， 受力状况比碟形封头优越。我国规定的标准椭圆形封头， 长径与高度之比为2.0。这样，封头和与它相连接的圆筒体 就可以采用相同的材料和相等的壁厚，组焊比较方便。近 期制造的锅炉与压力容器，大部分都采用椭圆形封头。
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裙座上须开孔： ① 排气孔 裙座顶部须开设Φ80~Φ100的排气孔，以排放 可能聚结在裙座与封头死区的有害气体。对于有人孔的矮 裙座或者顶部在封头拼接焊缝处开有缺口的可以不开设排 气孔。 ② 排液孔 裙座底部须开设80~100的排液孔，一般孔径 Φ50，中心高50mm的长圆孔。 ③ 人孔 裙座上须开设人孔，以方便检修；人孔一般为圆 形，当截面削弱受到限制或为方便拆卸塔底附件（如接管 等），可开长圆孔。 ④ 引出管通道孔 考虑到管子热膨胀，在支承筋与引出管 之间应保留一定间隙。
压力容器结构
压力容器定义
《特种设备安全监察条例》定义：
压力容器，是指盛装气体或者液体，承载一定压力的 密闭设备，其范围规定为最高工作压力大于或者等于 0.1MPa(表压)，且压力与容积的乘积大于或者等于 2.5MPa· L的气体、液化气体和最高工作温度高于或者 等于标准沸点的液体的固定式容器和移动式容器；盛 装公称工作压力大于或者等于0.2MPa(表压)，且压力 与容积的乘积大于或者等于1.0Mpa· L的气体、液化气 体和标准沸点等于或者低于60℃液体的气瓶；氧舱等。
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压力容器零部件
（4）球冠形封头——球冠形封头可用作 端封头，也可以用作容器中两独立受 压室的中间封头，由于封头为一球面 且无过渡区，在连接边缘有较大边缘 应力，要求封头与筒体联接处的T形 接头采用全焊透结构。 任何情况下，与球罐型封头连接 的圆筒厚度应不小于封头厚度。否则， 应在两者之间设加强段过渡连接。加 强段的厚度应与封头等厚。 （5）平盖——弯曲应力较大，在等厚度、同直径条件下， 平板内产生的最大弯曲应力是圆筒壁薄膜应力的20～30倍。 但结构简单，制造方便。压力容器上的人孔 、手孔，或者直 径较小的高压容器，一般采用平盖。
压力容器---零部件
江2 特点： 1.考虑支座弯矩对容器圆筒所产生的局部应力，避免筒体由于 局部应力过大有可能引起失效。局部径向弯矩包括设备自重、水 平载荷（风载荷或地震载荷）及偏心载荷所产生的弯矩。 2.提出了支座的制造要求，以保证支座的制造质量。 若容器壳体有热处理要求时， 支座垫板应在热处理前焊接在器 壁上。 3.改进了垫板结构。为改善容器的受力情况，JB/T4725-92 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。 ●耳式支座设计计算： 支座处容器圆筒内存在以下几种应力： （1） 内压引起的一次总 体薄膜应力 Pm； （ 2） 支座弯矩引起的一次局部薄膜应力 Pl； （3） 支座弯矩引起的一次弯曲应力 Pb； 根据应力分析的方法按照下列 原则计算： Pm≤[σ ] Pm+Pl≤1.5[σ ] Pm+Pl+Pb≤1.5[σ ] 至于组合应力，按照第三强度理论进行计算。
容器外径， 有保温层时取保温层外径； f1-风压高度变化系数； q0-10 米高度处的基本风压值；H0-容器总高度；h-水平力作用点至底板 距离；Se-偏心距；D-螺栓分布圆直径。 （2） 按 Q Q，选取相应的支座。 （3） 校核 M M ，若不符合则应选取大一号的支座或增加支 座数量。 由于支反力 Q 对容器器壁作用一外力矩 M，M=Q（l2-s1）
2．
支承式支座（JB/T4724-92）
● 支承式支座适用于下列条件的钢制立式圆筒形容器： a.公称直径 DN800~4000mm； b.圆筒长度 L 与公称直径 DN 之比 L/DN≤5; c.容器总高度 HO≤10m。 ●支承式支座多用于安装在距地坪或基础面较近的具有椭圆 形或碟形封头立式容器。 ● 支承式支座数量一般应采用三个或四个均布。 ●支承式支座型式分类： 型 A B 式 支 座 号 适 用 公 称 直 径 结 构 特 征 （mm） 1~6 DN800~3000 钢板焊制，带垫板 1~8 DN800~4000 钢管制作，带垫板
化工设备基础9 容器零部件-2
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第9章 容器零部件
选用： 选用： 1）根据容器公称直径DN和 根据容器公称直径DN和 总质量选取相应的支座号和 支座数量 2）计算支座承受实际载荷， 计算支座承受实际载荷， 使其不大于支座允许载荷。 使其不大于支座允许载荷。 除容器总质量外， 除容器总质量外，实际载荷 还应综合考虑风载荷、 还应综合考虑风载荷、地震 载荷和偏心载荷。 载荷和偏心载荷。
裙座的结构
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第9章 容器零部件
裙座结构
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第9章 容器零部件
9.3 容器的开孔补强 ——开孔破坏原有的应力分布并引起应力集中， ——开孔破坏原有的应力分布并引起应力集中，较 开孔破坏原有的应力分布并引起应力集中 大的局部应力； 大的局部应力； ——作用于接管上的各种载荷所产生的应力， ——作用于接管上的各种载荷所产生的应力，温度 作用于接管上的各种载荷所产生的应力 差造成的温差应力； 差造成的温差应力； ——容器材质和焊接缺陷等因素的综合作用； ——容器材质和焊接缺陷等因素的综合作用； 容器材质和焊接缺陷等因素的综合作用 ——接管成为容器的破坏源，必须考虑补强问题 ——接管成为容器的破坏源，必须考虑补强问题。 补强问题。 接管成为容器的破坏源
第9章 容器零部件
鞍式支座
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第9章 容器零部件
鞍座的结构—— 鞍座的结构—— 由横向直立筋板、轴向直立筋板和底板焊接而成， 由横向直立筋板、轴向直立筋板和底板焊接而成，在与设 备筒体相连处， 带加强垫板的和不带加强垫板的两种 的和不带加强垫板的两种。 备筒体相连处，有带加强垫板的和不带加强垫板的两种。
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第9章 容器零部件
（b）塑性失效补强设计原则 ——极限设计的方法，考虑到结构的安定性。 ——极限设计的方法，考虑到结构的安定性。 极限设计的方法 开孔容器的接管处达到全域塑性时的极限应力应等 于无孔壳体的屈服应力；同时， 于无孔壳体的屈服应力；同时，按弹性计算的最大 应力应不超过2 应力应不超过2σs。 σmax=2σs max=2σs 而 所以 σs =1.5[σ] σmax=3[σ] max=3[σ
压力容器零部件设计---法兰设计-PPT精选文档39页
（2）足够的强度。本身具有足够的强度，不能削弱整
体结构强度；
（3）能耐腐蚀。能正常工作和多次迅速拆装。
（4）成本低廉。适合大批量生产。
概述
压力容器的零部件： 法兰、支座、人孔、手孔、 安全阀，等。其中法兰就是典型的可拆连接。
零部件都标准化，如法兰：JB4700～4707—92， 支座：JB/T47**—92
2）自紧密封（高压）：依靠容器内介质的压力
压紧密封元件，使密封面获得很大的压紧力，在密 封口产生较大的密封比压，达到密封目的。
泄漏
法兰连接的失效形式：泄漏。
泄漏途径 ： ①垫圈渗漏，②密封面泄漏（为主）
防止泄漏方法：
①采用不渗透性材料或有填充剂堵塞多孔性材料的 孔隙；
②提高法兰刚度、密封面平直度、表面粗糙度、密 封面与法兰中心线的垂直度，避免径向凹痕。
法兰标记为：法兰－P II 1200－0.6 JB4701-92
管法兰的类型
管法兰有20多种类型：
(比容器法兰的适用压力 范围大、受力情况复杂)
板式平焊、带颈平焊、 带颈对焊、承插焊、 平焊环松套板式、 翻边松套式、螺纹法兰、 对焊凸缘松套法兰、 整体法兰等。
管法兰的密封面型式
二、法兰设计
重点内容:
法兰的密封原理、影响 密封的主要因素
法兰的标准
容器法兰的类型、设计 步骤
管法兰的类型、设计步 骤
法兰连接的组成：
1 、被连接件— —法兰对（关键部
件，提供密封面和螺 栓孔。）
2 、连接件—— 螺栓、螺母
3 、密封元件— —垫片(圈)
思 考 ？？？？？？？
知识就是财富 丰富你的人生
压力容器零部件的结构和计算
压力容器零部件的结构和计算压力容器是一种用于储存或输送压力介质的设备，常见于化工、石油、能源等行业。
其零部件的结构和计算对于保证容器的安全性至关重要。
以下将详细介绍压力容器零部件的结构和计算。
一、压力容器零部件的结构压力容器主要由以下几个零部件构成：1.容器壳体：容器壳体是压力容器的主要结构部件，其承受着内外压力的作用。
常见的容器壳体有圆筒形、球形、圆锥形等，其材料一般选用常见的钢材，如碳钢、不锈钢等。
2.端头：端头位于容器壳体的两端，主要用于封闭容器。
常见的端头形式有平头、球头、封头等，其选用材料需满足与容器壳体相同的强度和耐压性。
3.支撑和支承部件：为了保证容器的稳定性和安全性，常常需要为压力容器配置相应的支撑和支承部件，如支撑脚、支座、支撑架等。
这些部件需要具备足够的强度和稳定性，以承受容器自身的重量和外界荷载。
4.进出口连接件：压力容器通常需要进行介质的进出，因此需要配置进出口连接件。
这些连接件包括法兰、焊接接头、螺纹接头等。
其连接方式和材料的选择需要根据介质的性质和工艺要求来确定，以保证连接的可靠性和密封性。
5.安全附件：为了保证压力容器的安全运行，常常需要配置相应的安全附件，如安全阀、压力表、液位计等。
这些附件能够监测和调节容器内部的压力和液位，一旦超出规定的范围，能够及时发出警报或采取相应的措施。
二、压力容器零部件的计算为了确保压力容器的安全性和符合设计要求，需要进行相应的计算和验证。
以下是几个常见的压力容器零部件计算方法：1.容器壳体厚度的计算：容器壳体的厚度需要满足强度和稳定性的需求。
常见的计算方法有：应力平衡法、弯曲试验法、有限元分析法等。
这些方法能够计算得出合理的壳体厚度，以保证容器在内外压力作用下不发生失稳或破裂。
2.端头厚度的计算：端头的厚度计算方法与壳体类似，需要考虑内压和外压的作用。
根据不同的端头类型和几何形状，可以采用不同的计算公式和方法计算出合理的端头厚度。
3.进出口连接件的计算：进出口连接件的计算需要考虑连接件与容器壁的强度和密封性。
容器零部件
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2013-7-30
6.1 法兰联接
6.1.4 法兰标准及选用 1、压力容器法兰标准 压力容器法兰分为平焊法兰和对焊法兰。其中平 焊法兰又分甲、乙两种形式。图形与标准号如下： 1）平焊法兰
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6.1 法兰联接
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6.1 法兰联接
2）公称压力 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PN0.6Mpa的法兰，指：用材料16MnR在 200℃时，该法兰的最大操作压力为0.6Mpa。 3．法兰标记 法兰类型分为一般法兰和衬环法兰，一般法兰代号 为“法兰”，衬环法兰的代号为“法兰C”。 法兰密封面型式代号见表6－5。
a 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； b 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。 2) 对焊法兰 由于有长颈，并采用对焊 ，故刚性更好，用于压力更高 处。
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6.3.1设备开孔的装置 1、设备的管口 设备与管道的联接，设备上测量、控制仪表这安装 ，都需要开孔，也是接管的接口；在设备上焊好接管 后，需要考虑它的长度（150~200mm），便于安装、 拆卸等。 2、人孔、手孔 属于一个部件，由公称压力、公称直径确定形状。 有椭圆形、长圆形、圆形（常用）。 6.3.2开孔应力集中现象及原因 1、开孔应力集中现象 容器开孔后在孔边附件的局部地区，应力会达到很
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化工设备机械基础-容器零部件
（3）垫片性能
垫片是构成密封的重要元件，适当的垫片变形和回弹能力是形成密封的必要 条件。适合制作垫片的材料一般应耐腐蚀、不污染操作介质；具有良好的变形能 力和回弹能力；要有一定的机械强度和适当的柔软性；在工作温度下不易变质硬 化或软化。
法兰密封垫片的选择要有全面观点，要考虑操作介质的性质、操作压力和温 度，以及需要密封的程度；亦要考虑垫片的性能、压紧面的形式、螺栓力的大小 以及装卸要求等。
（3）按法兰端面形状分类
3.3 影响法兰密封的因素 （1）螺栓预紧力
预紧力必须使垫片压紧并实现初始密封条件；同时预紧力也不能 太大，否则将会使垫片被压坏或挤出。提高螺栓预紧力，可以增加垫 片的密封能力。采取减小螺栓直径，增加螺栓个数的办法对密封是有 利的。
（2）压紧面（密封面）
压紧面直接与垫片接触，它既传递螺栓力使垫片变形，同时也 是垫片变形的表面约束。
（b）工作时法兰上所受的外力多了一个由容器内压形成的轴向力Q。这 时的螺栓力T2正好用来平衡轴向力Q和垫片反力N2，此时作用在法兰 上的外力矩可以用一个由T2和Q+N2组成的力偶来代替。
增加法兰的厚度及与法兰盘 联接处器壁的壁厚，减小螺 栓力作用的力臂（即缩小螺 栓中心圆直径），都能提高 法兰的抗弯刚度；对带颈的 法兰来说，增加颈的厚度对 提高法兰强度，会有比增加 法兰盘厚度有更好的效果。
公称压力（nominal pressure）是压力容器或管道的标准化 压力等级，即按标准化要求将工作压力划分为若干个压力等级。 指规定温度下的最大工作压力,也是一种经过标准化后的压力数 值。
主要是指标准件如法兰、阀门等规定了一系列标准以便于 在实际过程中进行选用，而不需要每次都要进行计算。如法兰 公称压力：0.25、0.6、1.0、1.6等等，公称直径：10、15、20 等等。当然选用时过程中要注意应力、温度和材料影响。
零件图经典例题
34 44
1
9-15 零件图（八）
姓名
班级
学号
97
、 c
55
B
C1
? 20
Ra12.5
Ra6.3 A
6
B
2
14
Ra6.3 36
36
7
R
Ra6.3
0.160
30 38H11
46
Ra6.3
M56x2 ?42H11
9-14 零件图（七）
姓名
34 22
Ra1.6
?32H11
Ra6.3
?40 ?50
45 38 34
?40 ?28
66 32 87
?18 ?32
39
120x120 90x90 ?90 ?100 ?120 ?60
?40 40
95 ?60
R6 4x? 14 ?28 2
R18
35 75
48
61
10
10 24 176
30 60
140
?22
?10
10 104 140
88
Ra/ um 6.3 6.3 6.3 3.2 6.3 12.5 12.5 12.5 12.5
Ra25
? 45
Ra12.5
50 25
学号
94
9-13 零件图（六）
姓名
班级
学号
95
Ra12.5
Ra12.5
C1
Ra12.5
0.01 A
B-B
24
6 25
Ra12.5 M10x1-6H
R24 66
H M10X1-6H
38
H11
H
1 mm H