化工容器-课件

化工容器化工容器概述概述 化化化化工工工工机机机机械械械械设设设设备备备备分分分分为为为为：化化化化工工工工机机机机械械械械和和和和化化化化工工工工设设设设备备备备。化化化化工工工工设设设设备备备备中中中中储储储储存存存存物物物物料料料料用用用用的的的的容容容容器器器器称称称称为为为为化化化化工工工工容容容容器器器器。除除除除此此此此之之之之外外外外还还还还有有有有：换换换换热热热热器器器器、过过过过滤滤滤滤器器器器、塔塔塔塔、反反反反应应应应器器器器等等等等，这这这这些些些些化化化化工工工工设设设设备备备备尽尽尽尽管管管管形形形形状状状状各各各各异异异异，内内内内部部部部构构构构造造造造不不不不同同同同，但但但但就就就就其其其其外外外外壳壳壳壳而而而而言言言言都都都都可可可可算算算算作作作作化化化化工工工工容容容容器器器器。因因因因此此此此，可可可可认认认认为为为为化化化化工容器是化工设备外壳的总称。工容器是化工设备外壳的总称。工容器是化工设备外壳的总称。工容器是化工设备外壳的总称。化工容器概述化工机械设备分为：化工机械和化工设备。化工设备中化工容器概述化工机械设备分为：化工机械和化工设备。化工设备中1化工容器化工容器-课件课件2 化工容器的分类化工容器的分类化工容器的分类化工容器的分类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 真空罐真空罐化工容器的分类容器外径容器内径化工容器的分类容器外径容器内径P内部内部P外部外部P外部外部P内部内部 3 压力容器设计要求压力容器设计要求压力容器设计要求压力容器设计要求安全性：安全性：安全性：安全性：1.1.强度强度强度强度 2.2.刚度刚度刚度刚度 3.3.密封性密封性密封性密封性 4.4.耐久性耐久性耐久性耐久性可靠性可靠性可靠性可靠性经济性经济性经济性经济性压力容器设计要求安全性：压力容器设计要求安全性：1.强度强度41 压力薄壁容器的筒体压力薄壁容器的筒体 薄壁容器薄壁容器薄壁容器薄壁容器：容器的外径与内径之比不大于容器的外径与内径之比不大于容器的外径与内径之比不大于容器的外径与内径之比不大于1.21.2的容器称为的容器称为的容器称为的容器称为薄壁容器，超出这一范围的称为厚壁容器。薄壁容器，超出这一范围的称为厚壁容器。薄壁容器，超出这一范围的称为厚壁容器。薄壁容器，超出这一范围的称为厚壁容器。1 压力薄壁容器的筒体压力薄壁容器的筒体 薄壁容器：容器的外径与内径薄壁容器：容器的外径与内径5一内压薄壁圆筒的壁厚设计一内压薄壁圆筒的壁厚设计一内压薄壁圆筒的壁厚设计一内压薄壁圆筒的壁厚设计1 1筒体的变形与应力筒体的变形与应力筒体的变形与应力筒体的变形与应力筒体在内压作用下：筒体在内压作用下：筒体在内压作用下：筒体在内压作用下：在在在在轴轴轴轴向向向向拉拉拉拉力力力力作作作作用用用用下下下下，轴轴轴轴向向向向将将将将产产产产生生生生拉拉拉拉伸伸伸伸变变变变形形形形。因因因因此此此此，在在在在横横横横截截截截面面面面上上上上存存存存在在在在轴轴轴轴向向向向应应应应力力力力，用用用用s s s sz z表表表表示示示示，单单单单位位位位MPaMPa，方方方方向向向向为为为为垂垂垂垂直直直直于于于于横横横横向向向向截面；截面；截面；截面；在在在在周周周周向向向向拉拉拉拉力力力力作作作作用用用用下下下下，筒筒筒筒体体体体直直直直径径径径将将将将增增增增大大大大。因因因因此此此此，在在在在圆圆圆圆周周周周方方方方向向向向存存存存在在在在环环环环向向向向应应应应力力力力或或或或周周周周向向向向应应应应力力力力，用用用用s s s st t表表表表示示示示，单单单单位位位位MPaMPa，方方方方向向向向为为为为垂垂垂垂直直直直于纵向截面；于纵向截面；于纵向截面；于纵向截面；由于厚度由于厚度由于厚度由于厚度S S0 0很小，认为很小，认为很小，认为很小，认为s s s sz z 、s s s st t都是沿壁厚均匀分布的，并把都是沿壁厚均匀分布的，并把都是沿壁厚均匀分布的，并把都是沿壁厚均匀分布的，并把它们称为薄膜应力。它们称为薄膜应力。它们称为薄膜应力。它们称为薄膜应力。一内压薄壁圆筒的壁厚设计一内压薄壁圆筒的壁厚设计1筒体的变形与应力筒体在内压作用筒体的变形与应力筒体在内压作用6一内压薄壁圆筒的壁厚设计一内压薄壁圆筒的壁厚设计一内压薄壁圆筒的壁厚设计一内压薄壁圆筒的壁厚设计1 1筒体的变形与应力筒体的变形与应力筒体的变形与应力筒体的变形与应力筒体在内压作用下：筒体在内压作用下：筒体在内压作用下：筒体在内压作用下：在在在在轴轴轴轴向向向向拉拉拉拉力力力力作作作作用用用用下下下下，轴轴轴轴向向向向将将将将产产产产生生生生拉拉拉拉伸伸伸伸变变变变形形形形。因因因因此此此此，在在在在横横横横截截截截面面面面上上上上存存存存在在在在轴轴轴轴向向向向应应应应力力力力，用用用用s s s sz z表表表表示示示示，单单单单位位位位MPaMPa，方方方方向向向向为为为为垂垂垂垂直直直直于于于于横横横横向向向向截面；截面；截面；截面；在在在在周周周周向向向向拉拉拉拉力力力力作作作作用用用用下下下下，筒筒筒筒体体体体直直直直径径径径将将将将增增增增大大大大。因因因因此此此此，在在在在圆圆圆圆周周周周方方方方向向向向存存存存在在在在环环环环向向向向应应应应力力力力或或或或周周周周向向向向应应应应力力力力，用用用用s s s st t表表表表示示示示，单单单单位位位位MPaMPa，方方方方向向向向为为为为垂垂垂垂直直直直于纵向截面；于纵向截面；于纵向截面；于纵向截面；由于厚度由于厚度由于厚度由于厚度S S0 0很小，认为很小，认为很小，认为很小，认为s s s sz z 、s s s st t都是沿壁厚均匀分布的，并把都是沿壁厚均匀分布的，并把都是沿壁厚均匀分布的，并把都是沿壁厚均匀分布的，并把它们称为它们称为它们称为它们称为薄膜应力薄膜应力薄膜应力薄膜应力。一内压薄壁圆筒的壁厚设计一内压薄壁圆筒的壁厚设计1筒体的变形与应力筒体在内压作用筒体的变形与应力筒体在内压作用7一内压薄壁圆筒的壁厚设计一内压薄壁圆筒的壁厚设计一内压薄壁圆筒的壁厚设计一内压薄壁圆筒的壁厚设计1 1筒体的变形与应力筒体的变形与应力筒体的变形与应力筒体的变形与应力 轴向应力轴向应力轴向应力轴向应力 环向应力环向应力环向应力环向应力 可以看出：薄壁圆筒受内压环向应力是轴向应力可以看出：薄壁圆筒受内压环向应力是轴向应力可以看出：薄壁圆筒受内压环向应力是轴向应力可以看出：薄壁圆筒受内压环向应力是轴向应力两倍两倍两倍两倍。一内压薄壁圆筒的壁厚设计一内压薄壁圆筒的壁厚设计1筒体的变形与应力轴向应力环向应筒体的变形与应力轴向应力环向应8一内压薄壁圆筒的壁厚设计一内压薄壁圆筒的壁厚设计一内压薄壁圆筒的壁厚设计一内压薄壁圆筒的壁厚设计1 1筒体的变形与应力筒体的变形与应力筒体的变形与应力筒体的变形与应力 轴向应力轴向应力轴向应力轴向应力 环向应力环向应力环向应力环向应力分析分析分析分析：因为，薄壁圆筒受内压环向应力是轴向应力两倍。：因为，薄壁圆筒受内压环向应力是轴向应力两倍。：因为，薄壁圆筒受内压环向应力是轴向应力两倍。：因为，薄壁圆筒受内压环向应力是轴向应力两倍。筒体筒体筒体筒体纵向焊缝纵向焊缝纵向焊缝纵向焊缝受力大于受力大于受力大于受力大于环向焊缝环向焊缝环向焊缝环向焊缝，故纵焊缝易裂，施焊时，故纵焊缝易裂，施焊时，故纵焊缝易裂，施焊时，故纵焊缝易裂，施焊时应予以注意。应予以注意。应予以注意。应予以注意。一内压薄壁圆筒的壁厚设计一内压薄壁圆筒的壁厚设计1筒体的变形与应力轴向应力环向应筒体的变形与应力轴向应力环向应92 2筒体壁厚的计算筒体壁厚的计算筒体壁厚的计算筒体壁厚的计算 环向强度条件：环向强度条件：环向强度条件：环向强度条件：将将将将D D=D Dn n+S S0 0代入上式，并引入焊缝系数代入上式，并引入焊缝系数代入上式，并引入焊缝系数代入上式，并引入焊缝系数f f f f，得：得：得：得：式式式式中中中中S S0 0称称称称为为为为筒筒筒筒体体体体的的的的计计计计算算算算壁壁壁壁厚厚厚厚。考考考考虑虑虑虑到到到到钢钢钢钢板板板板的的的的厚厚厚厚度度度度误误误误差差差差、介介介介质质质质对对对对筒筒筒筒体体体体的的的的腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀以以以以及及及及热热热热加加加加工工工工（筒筒筒筒体体体体一一一一般般般般采采采采用用用用冷冷冷冷加加加加工工工工卷卷卷卷制制制制）使使使使壁壁壁壁厚厚厚厚减减减减薄薄薄薄等等等等，将将将将计计计计算算算算壁壁壁壁厚厚厚厚加加加加上上上上壁壁壁壁厚厚厚厚附附附附加加加加量量量量C C，于于于于是容器的壁厚应为：是容器的壁厚应为：是容器的壁厚应为：是容器的壁厚应为：2筒体壁厚的计算环向强度条件：将筒体壁厚的计算环向强度条件：将D=Dn+S0代入上式，并代入上式，并10 焊缝系数焊缝系数焊缝系数焊缝系数 钢板卷焊。夹渣、气孔、未焊透等缺陷，导致焊缝及其附钢板卷焊。夹渣、气孔、未焊透等缺陷，导致焊缝及其附钢板卷焊。夹渣、气孔、未焊透等缺陷，导致焊缝及其附钢板卷焊。夹渣、气孔、未焊透等缺陷，导致焊缝及其附近区域强度可能低于钢材本体的强度。近区域强度可能低于钢材本体的强度。近区域强度可能低于钢材本体的强度。近区域强度可能低于钢材本体的强度。影响筒体壁厚主要因素：影响筒体壁厚主要因素：影响筒体壁厚主要因素：影响筒体壁厚主要因素：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焊缝系数焊缝系数焊缝系数 钢板卷焊。夹渣、气孔、未焊透等缺陷钢板卷焊。夹渣、气孔、未焊透等缺陷11 厚度附加量厚度附加量厚度附加量厚度附加量C C影响筒体壁厚主要因素：影响筒体壁厚主要因素：影响筒体壁厚主要因素：影响筒体壁厚主要因素：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 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 厚度附加量厚度附加量C影响筒体壁厚主要因素：当钢材的厚度负偏差不大于影响筒体壁厚主要因素：当钢材的厚度负偏差不大于012 某氮肥厂水洗塔，塔体内径某氮肥厂水洗塔，塔体内径某氮肥厂水洗塔，塔体内径某氮肥厂水洗塔，塔体内径D Dn n=0.8m=0.8m，内力内力内力内力p p=1.8MPa=1.8MPa，材料材料材料材料为为为为A3A3钢，许用应力钢，许用应力钢，许用应力钢，许用应力 s s s s=120MPa=120MPa。设备在常温下工作设备在常温下工作设备在常温下工作设备在常温下工作，采用双面对采用双面对采用双面对采用双面对焊焊缝，局部无损探伤。试确定塔体壁厚。焊焊缝，局部无损探伤。试确定塔体壁厚。焊焊缝，局部无损探伤。试确定塔体壁厚。焊焊缝，局部无损探伤。试确定塔体壁厚。例题例题1解：解：根据：根据：根据钢板厚度系列，选取厚度是根据钢板厚度系列，选取厚度是根据钢板厚度系列，选取厚度是根据钢板厚度系列，选取厚度是1010mmmm的的的的A3A3钢板。钢板。钢板。钢板。某氮肥厂水洗塔，塔体内径某氮肥厂水洗塔，塔体内径Dn=0.8m，内力，内力131 1材料的选择材料的选择材料的选择材料的选择二、容器的材料和许用应力二、容器的材料和许用应力二、容器的材料和许用应力二、容器的材料和许用应力根据：用途、工作温度、压力及介质的腐蚀性等。根据：用途、工作温度、压力及介质的腐蚀性等。根据：用途、工作温度、压力及介质的腐蚀性等。根据：用途、工作温度、压力及介质的腐蚀性等。高温：蠕变极限或高温持久极限及高温氧化。高温：蠕变极限或高温持久极限及高温氧化。高温：蠕变极限或高温持久极限及高温氧化。高温：蠕变极限或高温持久极限及高温氧化。低温：低温脆性。低温：低温脆性。低温：低温脆性。低温：低温脆性。从经济角度考虑，应优先选用普通低碳钢。从经济角度考虑，应优先选用普通低碳钢。从经济角度考虑，应优先选用普通低碳钢。从经济角度考虑，应优先选用普通低碳钢。1材料的选择二、容器的材料和许用应力根据：用途、工作温度、材料的选择二、容器的材料和许用应力根据：用途、工作温度、142 2许用应力的确定许用应力的确定许用应力的确定许用应力的确定1 1材料的选择材料的选择材料的选择材料的选择二、容器的材料和许用应力二、容器的材料和许用应力二、容器的材料和许用应力二、容器的材料和许用应力2许用应力的确定许用应力的确定1材料的选择二、容器的材料和许用应力材料的选择二、容器的材料和许用应力15三、容器的压力试验三、容器的压力试验三、容器的压力试验三、容器的压力试验为什么要进行压力试验？为什么要进行压力试验？为什么要进行压力试验？为什么要进行压力试验？制造加工过程不完善，导致不安全，发生过大变形或渗漏。制造加工过程不完善，导致不安全，发生过大变形或渗漏。制造加工过程不完善，导致不安全，发生过大变形或渗漏。制造加工过程不完善，导致不安全，发生过大变形或渗漏。最常用的压力试验方法是液压试验。最常用的压力试验方法是液压试验。最常用的压力试验方法是液压试验。最常用的压力试验方法是液压试验。常温水。也可用不会发生危险的其它液体常温水。也可用不会发生危险的其它液体常温水。也可用不会发生危险的其它液体常温水。也可用不会发生危险的其它液体 试验时液体的温度应低于其闪点或沸点。试验时液体的温度应低于其闪点或沸点。试验时液体的温度应低于其闪点或沸点。试验时液体的温度应低于其闪点或沸点。不适合作液压试验：不适合作液压试验：不适合作液压试验：不适合作液压试验：装入贵重催化剂要求内部烘干的容器；装入贵重催化剂要求内部烘干的容器；装入贵重催化剂要求内部烘干的容器；装入贵重催化剂要求内部烘干的容器；容器内衬耐热混凝土不易烘干的容器；容器内衬耐热混凝土不易烘干的容器；容器内衬耐热混凝土不易烘干的容器；容器内衬耐热混凝土不易烘干的容器；由于结构原因不易充满液体的容器；由于结构原因不易充满液体的容器；由于结构原因不易充满液体的容器；由于结构原因不易充满液体的容器；容积很大的容器等。容积很大的容器等。容积很大的容器等。容积很大的容器等。可用气压试验代替液压试验。可用气压试验代替液压试验。可用气压试验代替液压试验。可用气压试验代替液压试验。三、容器的压力试验为什么要进行压力试验？不适合作液压试验：三、容器的压力试验为什么要进行压力试验？不适合作液压试验：16四、化工容器设计的标准化与最小壁厚四、化工容器设计的标准化与最小壁厚四、化工容器设计的标准化与最小壁厚四、化工容器设计的标准化与最小壁厚1 1公称直径与公称压力公称直径与公称压力公称直径与公称压力公称直径与公称压力 公公公公称称称称压压压压力力力力将将将将设设设设备备备备承承承承受受受受的的的的压压压压力力力力分分分分为为为为若若若若干干干干等等等等级级级级的的的的标标标标准准准准压压压压力力力力，p pg g（MPaMPa），），），），中压范围：中压范围：中压范围：中压范围：0.250.25、0.60.6、1.01.0、1.61.6、2.52.5、4.04.0、6.46.4。公称直径公称直径公称直径公称直径标准直径，标准直径，标准直径，标准直径，D Dg g（mm)mm)。钢板卷焊制成的筒体的公称直径为其内径。钢板卷焊制成的筒体的公称直径为其内径。钢板卷焊制成的筒体的公称直径为其内径。钢板卷焊制成的筒体的公称直径为其内径。2 2容器的最小壁厚容器的最小壁厚容器的最小壁厚容器的最小壁厚 设计压力较低的容器计算厚度很薄。设计压力较低的容器计算厚度很薄。设计压力较低的容器计算厚度很薄。设计压力较低的容器计算厚度很薄。大型容器刚度不足，不满足运输、安装。大型容器刚度不足，不满足运输、安装。大型容器刚度不足，不满足运输、安装。大型容器刚度不足，不满足运输、安装。限定最小厚度以满足刚度和稳定性要求。限定最小厚度以满足刚度和稳定性要求。限定最小厚度以满足刚度和稳定性要求。限定最小厚度以满足刚度和稳定性要求。四、化工容器设计的标准化与最小壁厚四、化工容器设计的标准化与最小壁厚1公称直径与公称压力公称公称直径与公称压力公称17本节结束本节结束本节结束182 容器的封头容器的封头一、概述一、概述一、概述一、概述2 容器的封头一、概述容器的封头一、概述191 1封头的种类封头的种类封头的种类封头的种类17-2 容器的封头容器的封头一、概述一、概述一、概述一、概述1封头的种类封头的种类17-2 容器的封头一、概述容器的封头一、概述201 1封头的种类封头的种类封头的种类封头的种类2 容器的封头容器的封头一、概述一、概述一、概述一、概述2 2边缘应力的概念边缘应力的概念边缘应力的概念边缘应力的概念 相相相相邻邻邻邻两两两两段段段段性性性性能能能能不不不不同同同同，或或或或所所所所受受受受温温温温度度度度或或或或压压压压力力力力不不不不同同同同，导导导导致致致致两两两两部部部部分分分分变变变变形形形形量量量量不不不不同同同同，但但但但又又又又相相相相互互互互约约约约束束束束。这这这这种种种种相相相相互互互互约约约约束束束束的的的的力力力力发发发发上上上上在在在在筒筒筒筒体与封头的边缘处，称为体与封头的边缘处，称为体与封头的边缘处，称为体与封头的边缘处，称为边缘力边缘力边缘力边缘力。边缘力产生的应力称为边缘力产生的应力称为边缘力产生的应力称为边缘力产生的应力称为边缘应力边缘应力边缘应力边缘应力。在在在在容容容容器器器器的的的的边边边边缘缘缘缘处处处处，除除除除受受受受到到到到正正正正常常常常的的的的压压压压力力力力作作作作用用用用外外外外，还还还还作作作作用用用用有有有有附附附附加的边缘应力。这就是容器常在边缘处破裂的原因。加的边缘应力。这就是容器常在边缘处破裂的原因。加的边缘应力。这就是容器常在边缘处破裂的原因。加的边缘应力。这就是容器常在边缘处破裂的原因。1封头的种类封头的种类2 容器的封头一、概述容器的封头一、概述2边缘应力的概念相边缘应力的概念相211 1内压半球形封头内压半球形封头内压半球形封头内压半球形封头二、凸形封头二、凸形封头二、凸形封头二、凸形封头 半半半半球球球球形形形形封封封封头头头头由由由由半半半半个个个个球球球球壳壳壳壳构构构构成的。成的。成的。成的。内压产生的作用力与应力内压产生的作用力与应力内压产生的作用力与应力内压产生的作用力与应力s s s s产产产产生的作用力相平衡，即：生的作用力相平衡，即：生的作用力相平衡，即：生的作用力相平衡，即：1内压半球形封头二、凸形封头半球形封头内压半球形封头二、凸形封头半球形封头由半个球壳构成的由半个球壳构成的222 2内压碟形封头内压碟形封头内压碟形封头内压碟形封头 组成组成组成组成：以：以：以：以R R为半径的球面；为半径的球面；为半径的球面；为半径的球面；以以以以r r为半径的过渡圆弧（即折边）；为半径的过渡圆弧（即折边）；为半径的过渡圆弧（即折边）；为半径的过渡圆弧（即折边）；高度为高度为高度为高度为h h0 0的直边。的直边。的直边。的直边。碟形封头碟形封头碟形封头碟形封头又称带折边球形封头。又称带折边球形封头。又称带折边球形封头。又称带折边球形封头。2内压碟形封头组成：以内压碟形封头组成：以R为半径的球面；碟形封头为半径的球面；碟形封头又称带折又称带折233 3内压椭圆形封头内压椭圆形封头内压椭圆形封头内压椭圆形封头 椭椭椭椭圆圆圆圆形形形形封封封封头头头头是是是是由由由由长长长长半半半半轴轴轴轴等等等等于于于于筒筒筒筒体体体体内内内内径径径径D Dn n，短短短短半半半半轴轴轴轴是是是是半半半半椭椭椭椭球球球球壳壳壳壳的的的的深深深深度度度度h h的的的的半半半半椭椭椭椭球球球球和和和和高高高高度度度度为为为为h h0 0的的的的短短短短圆圆圆圆筒筒筒筒(通通通通称称称称为为为为直直直直边边边边)两部分所构成。两部分所构成。两部分所构成。两部分所构成。3内压椭圆形封头椭圆形封头内压椭圆形封头椭圆形封头是由长半轴等于筒体内径是由长半轴等于筒体内径Dn，24椭圆形封头椭圆形封头椭圆形封头椭圆形封头25三、锥形封头三、锥形封头三、锥形封头三、锥形封头 广泛应用于许多化工设备的广泛应用于许多化工设备的广泛应用于许多化工设备的广泛应用于许多化工设备的底盖底盖底盖底盖，它的优点是便于收集，它的优点是便于收集，它的优点是便于收集，它的优点是便于收集与卸除这些设备中的固体物料。此外，有一些塔设备上、下与卸除这些设备中的固体物料。此外，有一些塔设备上、下与卸除这些设备中的固体物料。此外，有一些塔设备上、下与卸除这些设备中的固体物料。此外，有一些塔设备上、下部分的直径不等，也常用锥形壳体将直径不等的两段塔体连部分的直径不等，也常用锥形壳体将直径不等的两段塔体连部分的直径不等，也常用锥形壳体将直径不等的两段塔体连部分的直径不等，也常用锥形壳体将直径不等的两段塔体连接起来，这时的锥形壳体称为接起来，这时的锥形壳体称为接起来，这时的锥形壳体称为接起来，这时的锥形壳体称为变径段变径段变径段变径段。三、锥形封头三、锥形封头 广泛应用于许多化工设备的底盖，它广泛应用于许多化工设备的底盖，它26本节结束本节结束本节结束273 外压薄壁外压薄壁容器容器一、概述一、概述一、概述一、概述3 外压薄壁容器一、概述外压薄壁容器一、概述283 外压薄壁外压薄壁容器容器一、概述一、概述一、概述一、概述 外压容器外压容器外压容器外压容器：容器外部压力大于内部压力。：容器外部压力大于内部压力。：容器外部压力大于内部压力。：容器外部压力大于内部压力。应应应应用用用用：石石石石油油油油、化化化化工工工工生生生生产产产产中中中中外外外外压压压压操操操操作作作作，例例例例如如如如：石石石石油油油油分分分分馏馏馏馏中中中中的的的的减减减减压压压压蒸蒸蒸蒸馏馏馏馏塔塔塔塔、多多多多效效效效蒸蒸蒸蒸发发发发中中中中的的的的真真真真空空空空冷冷冷冷凝凝凝凝器器器器、带带带带有有有有蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽加加加加热夹套的反应釜以及真空干燥、真空结晶设备等。热夹套的反应釜以及真空干燥、真空结晶设备等。热夹套的反应釜以及真空干燥、真空结晶设备等。热夹套的反应釜以及真空干燥、真空结晶设备等。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3 外压薄壁容器一、概述外压容器：容器外部压力大于内部压外压薄壁容器一、概述外压容器：容器外部压力大于内部压293 外压薄壁外压薄壁容器容器一、概述一、概述一、概述一、概述 外压容器外压容器外压容器外压容器：容器外部压力大于内部压力。：容器外部压力大于内部压力。：容器外部压力大于内部压力。：容器外部压力大于内部压力。应应应应用用用用：石石石石油油油油、化化化化工工工工生生生生产产产产中中中中外外外外压压压压操操操操作作作作，例例例例如如如如：石石石石油油油油分分分分馏馏馏馏中中中中的的的的减减减减压压压压蒸蒸蒸蒸馏馏馏馏塔塔塔塔、多多多多效效效效蒸蒸蒸蒸发发发发中中中中的的的的真真真真空空空空冷冷冷冷凝凝凝凝器器器器、带带带带有有有有蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽加加加加热夹套的反应釜以及真空干燥、真空结晶设备等。热夹套的反应釜以及真空干燥、真空结晶设备等。热夹套的反应釜以及真空干燥、真空结晶设备等。热夹套的反应釜以及真空干燥、真空结晶设备等。失失失失稳稳稳稳：容容容容器器器器强强强强度度度度足足足足够够够够却却却却突突突突然然然然失失失失去去去去了了了了原原原原有有有有的的的的形形形形状状状状，筒筒筒筒壁壁壁壁被被被被压压压压瘪瘪瘪瘪或或或或发发发发生生生生褶褶褶褶绉绉绉绉，筒筒筒筒壁壁壁壁的的的的圆圆圆圆环环环环截截截截面面面面一一一一瞬瞬瞬瞬间间间间变变变变成成成成了了了了曲曲曲曲波波波波形形形形。这这这这种种种种在在在在外压作用下，筒体突然失去原有形状的现象。外压作用下，筒体突然失去原有形状的现象。外压作用下，筒体突然失去原有形状的现象。外压作用下，筒体突然失去原有形状的现象。容容容容器器器器发发发发生生生生弹弹弹弹性性性性失失失失稳稳稳稳将将将将使使使使容容容容器器器器不不不不能能能能维维维维持持持持正正正正常常常常操操操操作作作作，造造造造成成成成容器失效容器失效容器失效容器失效。3 外压薄壁容器一、概述外压容器：容器外部压力大于内部压外压薄壁容器一、概述外压容器：容器外部压力大于内部压30 失稳现象的实质失稳现象的实质失稳现象的实质失稳现象的实质：外外外外压压压压失失失失稳稳稳稳前前前前，只只只只有有有有单单单单纯纯纯纯的的的的压压压压缩缩缩缩应应应应力力力力，在在在在失失失失稳稳稳稳时时时时，产产产产生生生生了了了了以以以以弯弯弯弯曲曲曲曲应应应应力为主的附加应力。力为主的附加应力。力为主的附加应力。力为主的附加应力。外外外外压压压压容容容容器器器器的的的的失失失失稳稳稳稳，实实实实际际际际上上上上是是是是容容容容器器器器筒筒筒筒壁壁壁壁内内内内的的的的应应应应力力力力状状状状态态态态由由由由单单单单纯纯纯纯的的的的压压压压应应应应力力力力平平平平衡衡衡衡跃跃跃跃变变变变为为为为主主主主要要要要受受受受弯弯弯弯曲曲曲曲应应应应力力力力的的的的新新新新平衡。平衡。平衡。平衡。失稳后的情况失稳后的情况失稳现象的实质：失稳后的情况失稳现象的实质：失稳后的情况31化工容器化工容器-课件课件32 容器容器容器容器失稳型式失稳型式失稳型式失稳型式的分类：的分类：的分类：的分类：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（1 1）按受力方向分为）按受力方向分为）按受力方向分为）按受力方向分为侧向失稳侧向失稳侧向失稳侧向失稳与与与与轴向失稳轴向失稳轴向失稳轴向失稳外压圆筒侧向失稳后的形状外压圆筒侧向失稳后的形状容器失稳型式的分类：侧向失稳容器失稳型式的分类：侧向失稳 容器由均匀侧向外压引起的容器由均匀侧向外压引起的33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，称轴向失稳容器由均匀轴向压应力引起的失稳，称轴向失稳34整体失稳整体失稳局部失稳局部失稳 压应力均布于全部周向或径向，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。（2 2）按压应力作用范围分为按压应力作用范围分为按压应力作用范围分为按压应力作用范围分为整体失稳整体失稳整体失稳整体失稳与与与与局部失稳局部失稳局部失稳局部失稳整体失稳局部失稳整体失稳局部失稳 压应力均布于全部周向或径向，失稳后压应力均布于全部周向或径向，失稳后35 临界压力临界压力临界压力临界压力：导致筒体失稳的外压，：导致筒体失稳的外压，：导致筒体失稳的外压，：导致筒体失稳的外压，P Pcrcr。临界应力临界应力临界应力临界应力：筒体在临界压力作用下，筒壁内的环向压缩：筒体在临界压力作用下，筒壁内的环向压缩：筒体在临界压力作用下，筒壁内的环向压缩：筒体在临界压力作用下，筒壁内的环向压缩应力，以应力，以应力，以应力，以s s s scrcr表示。表示。表示。表示。外压低于外压低于外压低于外压低于P Pcrcr ，变形在压力卸除后能恢复其原先形状，变形在压力卸除后能恢复其原先形状，变形在压力卸除后能恢复其原先形状，变形在压力卸除后能恢复其原先形状，即发生弹性变形。即发生弹性变形。即发生弹性变形。即发生弹性变形。达到或高于达到或高于达到或高于达到或高于P Pcrcr时，产生的曲波形将是不可能恢复的。时，产生的曲波形将是不可能恢复的。时，产生的曲波形将是不可能恢复的。时，产生的曲波形将是不可能恢复的。临界压力与临界压力与临界压力与临界压力与哪些因素有哪些因素有哪些因素有哪些因素有关？关？关？关？临界压力：导致筒体失稳的外压，临界压力：导致筒体失稳的外压，Pcr。临界压力与哪些因素有关。临界压力与哪些因素有关36 失失失失稳稳稳稳是是是是容容容容器器器器的的的的固固固固有有有有性性性性质质质质，不不不不是是是是由由由由于于于于圆圆圆圆筒筒筒筒不不不不圆圆圆圆或或或或是是是是材材材材料料料料不不不不均均均均匀匀匀匀或其他原因所致。或其他原因所致。或其他原因所致。或其他原因所致。临临临临界界界界压压压压力力力力主主主主要要要要与与与与壁壁壁壁厚厚厚厚、外外外外径径径径、长长长长度度度度和和和和材材材材料料料料的的的的弹弹弹弹性性性性模模模模量量量量（材材材材质质质质）有关。当其他条件相同时：有关。当其他条件相同时：有关。当其他条件相同时：有关。当其他条件相同时：筒体的计算壁厚筒体的计算壁厚筒体的计算壁厚筒体的计算壁厚S S0 0越大，临界压力越大；越大，临界压力越大；越大，临界压力越大；越大，临界压力越大；筒筒筒筒体体体体长长长长度度度度L L越越越越长长长长，临临临临界界界界压压压压力力力力越越越越小小小小，且且且且当当当当长长长长度度度度增增增增大大大大到到到到某某某某一一一一数数数数值后，它对临界压力不再发生影响；值后，它对临界压力不再发生影响；值后，它对临界压力不再发生影响；值后，它对临界压力不再发生影响；容器的弹性模量容器的弹性模量容器的弹性模量容器的弹性模量E E越大，临界压力越大；越大，临界压力越大；越大，临界压力越大；越大，临界压力越大；由由由由于于于于钢钢钢钢材材材材的的的的弹弹弹弹性性性性模模模模量量量量E E相相相相差差差差不不不不大大大大，选选选选用用用用高高高高强强强强度度度度钢钢钢钢并并并并不不不不能能能能提提提提高高高高临界压力，因此是不必要的。临界压力，因此是不必要的。临界压力，因此是不必要的。临界压力，因此是不必要的。临界压力与哪些因素有关？临界压力与哪些因素有关？临界压力与哪些因素有关？临界压力与哪些因素有关？失稳是容器的固有性质，不是由于圆筒不圆或是材料不均匀或其他原失稳是容器的固有性质，不是由于圆筒不圆或是材料不均匀或其他原37二、加强圈二、加强圈二、加强圈二、加强圈 内径内径内径内径1.61.6mm、全长全长全长全长5.885.88mm的分馏塔，要保证在的分馏塔，要保证在的分馏塔，要保证在的分馏塔，要保证在0.10.1MPaMPa外压下安外压下安外压下安外压下安全操作，须用全操作，须用全操作，须用全操作，须用1212mmmm厚钢板。较簿钢板满足不了外压要求。厚钢板。较簿钢板满足不了外压要求。厚钢板。较簿钢板满足不了外压要求。厚钢板。较簿钢板满足不了外压要求。装上一定数量的加强圈，利用圈对筒壁的支撑作用，可以提装上一定数量的加强圈，利用圈对筒壁的支撑作用，可以提装上一定数量的加强圈，利用圈对筒壁的支撑作用，可以提装上一定数量的加强圈，利用圈对筒壁的支撑作用，可以提高圆筒的临界压力，从而提高其工作外压。高圆筒的临界压力，从而提高其工作外压。高圆筒的临界压力，从而提高其工作外压。高圆筒的临界压力，从而提高其工作外压。二、加强圈内径二、加强圈内径1.6m、全长、全长5.88m的分馏塔，要保证在的分馏塔，要保证在0.38工字钢工字钢角钢角钢扁钢扁钢工字钢角钢扁钢工字钢角钢扁钢39本节结束本节结束本节结束404 法兰联接法兰联接 在石油化工设备和管道上，可虑到制造、运输、安装和检在石油化工设备和管道上，可虑到制造、运输、安装和检在石油化工设备和管道上，可虑到制造、运输、安装和检在石油化工设备和管道上，可虑到制造、运输、安装和检修的方便，常采用可拆联接结构。法兰联接在石油化工设备和修的方便，常采用可拆联接结构。法兰联接在石油化工设备和修的方便，常采用可拆联接结构。法兰联接在石油化工设备和修的方便，常采用可拆联接结构。法兰联接在石油化工设备和管道上应用最为普遍。管道上应用最为普遍。管道上应用最为普遍。管道上应用最为普遍。4 法兰联接法兰联接 在石油化工设备和管道上，可虑在石油化工设备和管道上，可虑414 法兰联接法兰联接4 法兰联接法兰联接424 法兰联接法兰联接4 法兰联接法兰联接434 法兰联接法兰联接4 法兰联接法兰联接44一、概述一、概述一、概述一、概述 生生生生产产产产工工工工艺艺艺艺要要要要求求求求，或或或或为为为为制制制制造造造造、运运运运输输输输、安安安安装装装装、检检检检修修修修方方方方便便便便，常常常常采采采采用可拆卸的联接结构。用可拆卸的联接结构。用可拆卸的联接结构。用可拆卸的联接结构。常见的可拆卸结构有：法兰联接、螺纹联接。常见的可拆卸结构有：法兰联接、螺纹联接。常见的可拆卸结构有：法兰联接、螺纹联接。常见的可拆卸结构有：法兰联接、螺纹联接。可拆卸联接应确保接口密封的可靠性。可拆卸联接应确保接口密封的可靠性。可拆卸联接应确保接口密封的可靠性。可拆卸联接应确保接口密封的可靠性。法法法法兰兰兰兰联联联联接接接接强强强强度度度度较较较较好好好好和和和和紧紧紧紧密密密密性性性性，适适适适用用用用尺尺尺尺寸寸寸寸范范范范围围围围宽宽宽宽，设设设设备备备备和和和和管管管管道应用最普遍。道应用最普遍。道应用最普遍。道应用最普遍。法兰联接不能很快装配与拆卸，制造成本较高。法兰联接不能很快装配与拆卸，制造成本较高。法兰联接不能很快装配与拆卸，制造成本较高。法兰联接不能很快装配与拆卸，制造成本较高。设设设设备备备备法法法法兰兰兰兰与与与与管管管管法法法法兰兰兰兰均均均均已已已已制制制制定定定定出出出出标标标标准准准准。根根根根据据据据公公公公称称称称直直直直径径径径和和和和公公公公称称称称压压压压力力力力，可可可可以以以以从从从从标标标标准准准准中中中中查查查查到到到到，少少少少量量量量超超超超出出出出标标标标准准准准规规规规定定定定范范范范围围围围法法法法兰兰兰兰，才需进行设计。才需进行设计。才需进行设计。才需进行设计。4 法兰联接法兰联接一、概述生产工艺要求，或为制造、运输、安装、检修方便，常采用一、概述生产工艺要求，或为制造、运输、安装、检修方便，常采用45一、概述一、概述一、概述一、概述1 1法兰联接组成法兰联接组成法兰联接组成法兰联接组成被连接件被连接件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4 法兰联接法兰联接一、概述一、概述1法兰联接组成被连接件法兰联接组成被连接件3 连接件连接件1 密封元件密封元件2 法法46一、概述一、概述一、概述一、概述1 1法兰联接组成法兰联接组成法兰联接组成法兰联接组成2 2法兰联接工作原理法兰联接工作原理法兰联接工作原理法兰联接工作原理泄漏途径泄漏途径 压紧面泄漏压紧面泄漏 垫片渗漏垫片渗漏 螺栓预紧螺栓预紧螺栓预紧螺栓预紧垫片压紧垫片压紧垫片压紧垫片压紧初始密初始密初始密初始密封；封；封；封；内部压力内部压力内部压力内部压力垫片回弹垫片回弹垫片回弹垫片回弹出现缝出现缝出现缝出现缝隙隙隙隙密封失效密封失效密封失效密封失效4 法兰联接法兰联接一、概述一、概述1法兰联接组成法兰联接组成2法兰联接工作原理泄漏途径法兰联接工作原理泄漏途径 压紧面压紧面47 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 通过垫片材料本体毛细管的渗透泄漏。可通过对渗通过垫片材料本体毛细管的渗透泄漏。可通过对渗48压紧面泄漏压紧面泄漏垫片渗漏垫片渗漏压紧面泄漏垫片渗漏压紧面泄漏垫片渗漏49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（a）尚未预紧）尚未预紧50（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（b）预紧工况（无内压）（）预紧工况（无内压）（b）预紧工况）预紧工况51（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。（c）操作工况）操作工况（c）操作工况（有内压）操作工况（有内压）52二、法兰的结构及其类型二、法兰的结构及其类型二、法兰的结构及其类型二、法兰的结构及其类型二、法兰的结构及其类型二、法兰的结构及其类型531 1整体法兰整体法兰整体法兰整体法兰二、法兰的结构及其类型二、法兰的结构及其类型二、法兰的结构及其类型二、法兰的结构及其类型 将将将将法法法法兰兰兰兰与与与与壳壳壳壳体体体体锻锻锻锻造造造造或或或或铸铸铸铸成成成成一一一一个个个个整整整整体体体体。分分分分为为为为平平平平焊焊焊焊法法法法兰兰兰兰和对焊法兰。和对焊法兰。和对焊法兰。和对焊法兰。1整体法兰二、法兰的结构及其类型将法兰与壳体锻造或铸成一个整体法兰二、法兰的结构及其类型将法兰与壳体锻造或铸成一个541 1整体法兰整体法兰整体法兰整体法兰二、法兰的结构及其类型二、法兰的结构及其类型二、法兰的结构及其类型二、法兰的结构及其类型（1 1）平焊法兰）平焊法兰）平焊法兰）平焊法兰1整体法兰二、法兰的结构及其类型（整体法兰二、法兰的结构及其类型（1）平焊法兰）平焊法兰551 1整体法兰整体法兰整体法兰整体法兰二、法兰的结构及其类型二、法兰的结构及其类型二、法兰的结构及其类型二、法兰的结构及其类型（1 1）平焊法兰）平焊法兰）平焊法兰）平焊法兰（2 2）对焊法兰）对焊法兰）对焊法兰）对焊法兰1整体法兰二、法兰的结构及其类型（整体法兰二、法兰的结构及其类型（1）平焊法兰（）平焊法兰（2）对焊法）对焊法56整体法兰整体法兰整体法兰整体法兰57整体法兰整体法兰整体法兰整体法兰581 1整体法兰整体法兰整体法兰整体法兰二、法兰的结构及其类型二、法兰的结构及其类型二、法兰的结构及其类型二、法兰的结构及其类型2 2活套法兰活套法兰活套法兰活套法兰 法法法法兰兰兰兰不不不不直直直直接接接接固固固固定定定定在在在在壳壳壳壳体体体体上上上上或或或或虽虽虽虽然然然然固固固固定定定定而而而而不不不不能能能能保保保保证证证证法法法法兰兰兰兰与与与与壳壳壳壳体体体体作为一个整体承受螺栓载荷的结构。作为一个整体承受螺栓载荷的结构。作为一个整体承受螺栓载荷的结构。作为一个整体承受螺栓载荷的结构。1整体法兰二、法兰的结构及其类型整体法兰二、法兰的结构及其类型2活套法兰法兰不直接固定活套法兰法兰不直接固定59松套法兰松套法兰松套法兰松套法兰601 1整体法兰整体法兰整体法兰整体法兰二、法兰的结构及其类型二、法兰的结构及其类型二、法兰的结构及其类型二、法兰的结构及其类型2 2活套法兰活套法兰活套法兰活套法兰3 3螺纹法兰螺纹法兰螺纹法兰螺纹法兰 法法法法兰兰兰兰和和和和管管管管壁壁壁壁通通通通过过过过螺螺螺螺纹纹纹纹进进进进行行行行连连连连接接接接，法法法法兰兰兰兰对对对对管管管管壁壁壁壁产产产产生生生生的的的的附附附附加加加加应应应应力力力力较小。常用于高压管道。较小。常用于高压管道。较小。常用于高压管道。较小。常用于高压管道。1整体法兰二、法兰的结构及其类型整体法兰二、法兰的结构及其类型2活套法兰活套法兰3螺纹法兰法螺纹法兰法61螺纹法兰螺纹法兰螺纹法兰螺纹法兰621 1密封面的选择密封面的选择密封面的选择密封面的选择三、法兰的密封面与垫片三、法兰的密封面与垫片三、法兰的密封面与垫片三、法兰的密封面与垫片主要根据工艺条件、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1密封面的选择三、法兰的密封面与垫片主要根据工艺条件、密封密封面的选择三、法兰的密封面与垫片主要根据工艺条件、密封63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。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。64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。凹凸型压紧面凹凸型压紧面 由一个凹面和一个凸面配合组成。由一个凹面和一个凸面配合组成。65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，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。榫槽型压紧面榫槽型压紧面 一榫一槽密封面组成，优点是对中一榫一槽密封面组成，优点是对中66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。锥形压紧面锥形压紧面 通常用于高压密封，其缺点是需要的尺寸精度通常用于高压密封，其缺点是需要的尺寸精度67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接是槽的内外锥面与垫片接触成梯形触成梯形,形成密封的，形成密封的，与椭圆或八角形截面的金与椭圆或八角形截面的金属垫圈配合。属垫圈配合。梯形槽压紧面梯形槽压紧面 槽底不起密封作用，是槽的内槽底不起密封作用，是槽的内681 1密封面的选择密封面的选择密封面的选择密封面的选择三、法兰的密封面与垫片三、法兰的密封面与垫片三、法兰的密封面与垫片三、法兰的密封面与垫片2 2垫片的选择垫片的选择垫片的选择垫片的选择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 1密封面的选择三、法兰的密封面与垫片密封面的选择三、法兰的密封面与垫片2垫片的选择非金属垫垫片的选择非金属垫69四、设备法兰标准四、设备法兰标准四、设备法兰标准四、设备法兰标准 公称直径公称直径公称直径公称直径与它相联接的筒体或封头的公称直径。与它相联接的筒体或封头的公称直径。与它相联接的筒体或封头的公称直径。与它相联接的筒体或封头的公称直径。公称压力公称压力公称压力公称压力的分级与压力容器公称压力的分级相同。的分级与压力容器公称压力的分级相同。的分级与压力容器公称压力的分级相同。的分级与压力容器公称压力的分级相同。选择法兰的主要参数选择法兰的主要参数选择法兰的主要参数选择法兰的主要参数公称压力（公称压力（公称压力（公称压力（P Pg g）公称直径（公称直径（公称直径（公称直径（D Dg g）四、设备法兰标准公称直径四、设备法兰标准公称直径与它相联接的筒体或封头的公称直径与它相联接的筒体或封头的公称直径70本节结束本节结束本节结束7117-5 容器的开孔与补强容器的开孔与补强17-5 容器的开孔与补强容器的开孔与补强725 容器的开孔与补强容器的开孔与补强容器为什么容器为什么容器为什么容器为什么要开孔？要开孔？要开孔？要开孔？为了满足工艺、安装、检修的要求。为了满足工艺、安装、检修的要求。为了满足工艺、安装、检修的要求。为了满足工艺、安装、检修的要求。开开开开孔孔孔孔后后后后，不不不不但但但但削削削削弱弱弱弱了了了了器器器器壁壁壁壁的的的的强强强强度度度度，还还还还会会会会在在在在孔孔孔孔的的的的边边边边缘缘缘缘处处处处产产产产生生生生应应应应力力力力更更更更大大大大的的的的应应应应力力力力。这这这这种种种种由由由由于于于于开开开开孔孔孔孔等等等等原原原原因因因因而而而而引引引引起起起起的的的的局局局局部部部部应应应应力力力力增增增增大大大大的现象，称为的现象，称为的现象，称为的现象，称为应力集中应力集中应力集中应力集中。为为为为降降降降低低低低峰峰峰峰值值值值应应应应力力力力，需需需需要要要要对对对对结结结结构构构构开开开开孔孔孔孔部部部部位位位位进进进进行行行行补补补补强强强强，以以以以保保保保证证证证容容容容器安全运行。器安全运行。器安全运行。器安全运行。开孔后，为开孔后，为开孔后，为开孔后，为什么要补强什么要补强什么要补强什么要补强？5 容器的开孔与补强容器为什么要开孔？为了满足工艺、安装容器的开孔与补强容器为什么要开孔？为了满足工艺、安装73 容容容容器器器器的的的的接接接接口口口口管管管管与与与与凸凸凸凸缘缘缘缘，可可可可用用用用来来来来联联联联接接接接容容容容器器器器与与与与输输输输送送送送物物物物料料料料的的的的管管管管道道道道，也可用来装设测量控制仪表。也可用来装设测量控制仪表。也可用来装设测量控制仪表。也可用来装设测量控制仪表。17-5 容器的开孔与补强容器的开孔与补强一、容器的开孔一、容器的开孔一、容器的开孔一、容器的开孔 人孔和手孔是用来检查、安装和拆卸内部装置。人孔和手孔是用来检查、安装和拆卸内部装置。人孔和手孔是用来检查