化工设备基础知识化工设备主要零部件4_.ppt
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化工设备基础知识化工设备基础知识焊接技术及自动化焊接技术及自动化化工设备基础知识化工设备基础知识v绪论绪论v第一章第一章化工设备化工设备常用材料常用材料v第二章第二章内压容器内压容器和外压容器和外压容器v第三章第三章化工设备化工设备主要零部件主要零部件v第四章第四章换热设备换热设备v第五章第五章塔设备塔设备v第六章第六章反应设备反应设备v第七章第七章加热炉和废热锅炉加热炉和废热锅炉v第八章第八章油油罐罐第三章第三章化工设备主要零部件化工设备主要零部件v法兰法兰连接连接v开孔与补强开孔与补强v人孔、手孔人孔、手孔v安全附件安全附件v支座支座v章结章结连连接接法兰法兰可拆连接可拆连接螺纹螺纹连接连接插套插套不可拆连接不可拆连接铆接铆接焊接焊接由于生产工艺或制造、安装、运输、检修的要求,化工由于生产工艺或制造、安装、运输、检修的要求,化工设备和管道通常由可拆的部分连接一起而构成。
设备和管道通常由可拆的部分连接一起而构成。
安全要求安全要求刚度、强度、密封、耐蚀刚度、强度、密封、耐蚀广泛使用广泛使用法兰连接法兰连接法兰连接法兰连接v法兰法兰压力容器压力容器法兰法兰管法兰管法兰v法兰连接的法兰连接的密封密封v小结小结v作业作业法法兰兰压力容器压力容器法兰法兰标准压力容器法兰:
标准压力容器法兰:
甲、乙平焊法兰;长颈对焊法兰甲、乙平焊法兰;长颈对焊法兰三种三种v甲型平焊法兰甲型平焊法兰刚度小刚度小适用于压力较低和筒体直适用于压力较低和筒体直径较小的范围径较小的范围v乙型乙型平焊法兰平焊法兰v长颈长颈对焊法兰对焊法兰压力容器压力容器法兰法兰乙型乙型平焊法兰平焊法兰有一较厚的短节有一较厚的短节短节与筒体或封头焊接短节与筒体或封头焊接法兰的刚度法兰的刚度适用于大直径和较高压力的场合适用于大直径和较高压力的场合长颈长颈对焊法兰对焊法兰用根部增厚的颈取代了用根部增厚的颈取代了乙型平焊法兰的短节乙型平焊法兰的短节刚度刚度适用:
压力适用:
压力直径直径管管法法兰兰标准管法兰的种类较多标准管法兰的种类较多常用三种常用三种v板式板式平焊法兰平焊法兰直接与钢管焊接直接与钢管焊接操作时法兰盘会变形操作时法兰盘会变形产生产生弯曲应力弯曲应力v带颈带颈平焊法兰平焊法兰增加一厚壁的短节法兰颈增加一厚壁的短节法兰颈刚度刚度变形变形v带颈带颈对焊法兰对焊法兰刚度刚度易施焊易施焊受高压受高压标准管法兰的种类标准管法兰的种类板式平焊法兰板式平焊法兰弯曲应力弯曲应力法兰连接的密封法兰连接的密封v密封机理密封机理(以螺栓法兰连接为例)(以螺栓法兰连接为例)v法兰密封面的型式法兰密封面的型式压力容器压力容器法兰密封面法兰密封面密封垫片密封垫片常用常用管法兰密封面管法兰密封面v法兰标准法兰标准密封机理密封机理v流体流体泄漏路径泄漏路径v密封:
密封:
在螺栓压紧力的作用下,使垫片产生变形以在螺栓压紧力的作用下,使垫片产生变形以填满法兰密封面上凹凸不平的间隙,阻止流填满法兰密封面上凹凸不平的间隙,阻止流体沿界面的泄漏,从而实现密封的目的。
体沿界面的泄漏,从而实现密封的目的。
v密封过程密封过程预紧预紧工作工作流体泄漏路径流体泄漏路径v渗透泄漏:
渗透泄漏:
通过垫片材料本体毛细管的渗透而泄漏通过垫片材料本体毛细管的渗透而泄漏密封效果与密封效果与垫片结构垫片结构、材质材质有关有关v界面泄漏:
界面泄漏:
沿垫片与压紧面之间的泄漏沿垫片与压紧面之间的泄漏密封效果与密封效果与间隙尺寸间隙尺寸有关有关主要形式主要形式预预紧紧法兰在螺栓预紧力的作用下,将压紧面法兰在螺栓预紧力的作用下,将压紧面之间的垫片压紧,当垫圈之间的垫片压紧,当垫圈单位面积上所受的单位面积上所受的压紧力压紧力达到某一值时,垫圈变形,填满法兰达到某一值时,垫圈变形,填满法兰密封面上的不平处密封面上的不平处。
预紧密封比压预紧密封比压工工作作P螺栓进一步被拉伸螺栓进一步被拉伸压紧力压紧力比压比压某临界值某临界值介质发生泄漏介质发生泄漏工作密封比压工作密封比压(不泄漏的最低比压)(不泄漏的最低比压)注注:
(1)实际比压实际比压工作密封比压工作密封比压保证法兰密封保证法兰密封
(2)工作时,垫片单位面积上的压力不得低于)工作时,垫片单位面积上的压力不得低于m倍的介倍的介质压力。
质压力。
m垫片系数,查标准垫片系数,查标准压力容器法兰密封面压力容器法兰密封面压力容器法兰密封面压力容器法兰密封面v平面型平面型结构简单、加工方便、垫圈没有定位处,加压结构简单、加工方便、垫圈没有定位处,加压时易往两边伸展,不易压紧。
时易往两边伸展,不易压紧。
适用于适用于压力、温度低压力、温度低的设备的设备v凹凸型凹凸型凹面放垫圈,不会挤往外侧凹面放垫圈,不会挤往外侧v榫槽型榫槽型垫圈在槽内,密封效果良好垫圈在槽内,密封效果良好适用于适用于压力、温度高压力、温度高的设备的设备密密封封垫垫片片v非金属软垫片非金属软垫片(JB/T47042000)耐油石棉橡胶板耐油石棉橡胶板T使使200石棉橡胶板石棉橡胶板T使使350用于平面密封面、凹凸面密封面用于平面密封面、凹凸面密封面标记标记v缠绕式垫片缠绕式垫片(JB/T47052000)标记标记v金属包垫片金属包垫片(JB/T47062000)非金属软垫片标记非金属软垫片标记垫片垫片标准号(标准号(JB/T4704-2000)公称压力(公称压力(MPa)公称直径(公称直径(mm)例例:
垫片:
垫片10002.50JB/T4704-2000缠绕式垫片缠绕式垫片用用08F、0Cr13或或0Cr18Ni9等钢带与石棉或聚等钢带与石棉或聚四氟乙烯等填充带相间缠绕而成。
四氟乙烯等填充带相间缠绕而成。
外购标准件外购标准件用于乙型、长颈型法兰用于乙型、长颈型法兰缠绕式垫片标记缠绕式垫片标记垫片垫片标准号标准号(JB/T4705-2000)公称压力(公称压力(MPa)公称直径(公称直径(mm)1特制石棉特制石棉填充带代号填充带代号2柔性石墨柔性石墨3聚四氟乙烯聚四氟乙烯钢带代号钢带代号查表查表垫片结构型式代号垫片结构型式代号A、B、C、D例例:
垫片:
垫片B5110002.50JB/T4705-20000Cr13金属包垫片金属包垫片石棉橡胶板作内芯,外包厚度石棉橡胶板作内芯,外包厚度为为0.20.5mm厚的薄金属板厚的薄金属板Al、Cu及其合金或不绣钢、优质碳钢及其合金或不绣钢、优质碳钢用于乙型、长颈型法兰用于乙型、长颈型法兰标记:
标记:
垫片垫片标准号(标准号(JB/T4706-2000)公称压力(公称压力(MPa)公称直径(公称直径(mm)金属板材代号金属板材代号例例:
垫片:
垫片G10002.50JB/T4706-20000Cr18Ni9常用管法兰密封面常用管法兰密封面突面、全平面突面、全平面适用于板式平焊法兰适用于板式平焊法兰突面、凹凸面、榫槽面、全平面突面、凹凸面、榫槽面、全平面适用于带颈平焊法兰适用于带颈平焊法兰标记标记管法兰密封面管法兰密封面HG20592法兰法兰材料牌号材料牌号壁厚壁厚(mm)可省可省密封面形式代号密封面形式代号公称压力(公称压力(MPa)公称直径(公称直径(mm)管法兰类型代号管法兰类型代号例例:
HG20592法兰法兰PL1500.6RFQ235-B板式平焊板式平焊突面突面管法兰类型代号、密封面形式代号管法兰类型代号、密封面形式代号法兰标准法兰标准v压力容器法兰标准压力容器法兰标准GB/T4700-2000GB/T4707-2000公称直径:
公称直径:
与法兰相配的与法兰相配的筒体或封头的内径(公称直径)筒体或封头的内径(公称直径)公称压力:
公称压力:
在规定的设计条件下,在确定法兰结构尺寸时在规定的设计条件下,在确定法兰结构尺寸时所采用的设计压力(所采用的设计压力(一定材料和温度下的最大一定材料和温度下的最大工作压力工作压力)。
)。
v管法兰标准管法兰标准GB/T9112-2000GB/T9124-2000HG20592-1997HG20635-1997内容完整、体系清晰内容完整、体系清晰国际通用外径国际通用外径英制管英制管国内广泛使用外径国内广泛使用外径公制管公制管作作业业v压力容器的公称直径、压力容器法兰的公称压力容器的公称直径、压力容器法兰的公称直径、管法兰的公称直径有什么区别?
直径、管法兰的公称直径有什么区别?
v法兰密封时法兰密封时,为什么要求其实际比压不小于工为什么要求其实际比压不小于工作密封比压?
作密封比压?
开孔与补强开孔与补强v开孔附近的开孔附近的应力集中应力集中v对压力容器对压力容器开孔的限制开孔的限制GB150v补强结构补强结构补强圈补强补强圈补强补强管补强补强管补强整体锻件补强整体锻件补强v标准补强圈标准补强圈标记标记开孔附近的应力集中开孔附近的应力集中v应力集中应力集中:
局部应力急剧增长的现象局部应力急剧增长的现象应力集中应力集中v应力集中系数应力集中系数Kmax开孔边缘处最大应力开孔边缘处最大应力不开孔时的应力不开孔时的应力v应力集中的特点应力集中的特点开孔附近的应力集中具有局限性开孔附近的应力集中具有局限性作用范围极为有限作用范围极为有限d/DK开孔不宜过大开孔不宜过大/DK孔周边孔周边应力集中应力集中接管接管K对压力容器开孔的限制对压力容器开孔的限制GB150v开孔尺寸限制开孔尺寸限制v不另行补强的条件不另行补强的条件(同时满足)(同时满足)设计压力设计压力2.5MPa相邻孔中心距(相邻孔中心距(弧长弧长)2(d1+d2)接管公称外径接管公称外径89mmv开孔还应满足的条件开孔还应满足的条件尽量不在焊缝上开孔,如果必须开孔,则在以开孔尽量不在焊缝上开孔,如果必须开孔,则在以开孔中心为圆心,以中心为圆心,以1.5倍开孔直径为半径的圆中所包含倍开孔直径为半径的圆中所包含的焊缝上,进行的焊缝上,进行100的无损探伤。
的无损探伤。
在椭圆或碟形封头过渡部分开孔时,其孔的中心线在椭圆或碟形封头过渡部分开孔时,其孔的中心线应垂直于封头表面。
应垂直于封头表面。
开孔尺寸限制开孔尺寸限制补强圈补强补强圈补强在开孔周围焊上块圆环状金属(补强圈)来补强在开孔周围焊上块圆环状金属(补强圈)来补强贴板补强贴板补强结构简单、价格低廉、使用经验成熟结构简单、价格低廉、使用经验成熟用于用于中、低压容器中、低压容器补强管补强补强管补强利用在补强有效区内的接管管壁多余金属截面积,利用在补强有效区内的接管管壁多余金属截面积,补足被挖去的壳壁承受应力的必需的金属截面积。
补足被挖去的壳壁承受应力的必需的金属截面积。
接管补强接管补强结构简单、焊缝少、易检验、效果好结构简单、焊缝少、易检验、效果好用于用于各种化工设备各种化工设备整体锻件补强整体锻件补强在开孔处焊一个特制的整体锻件在开孔处焊一个特制的整体锻件对接接头对接接头补强圈金属与开孔周围的壳体金属溶合一起,补强圈金属与开孔周围的壳体金属溶合一起,焊缝热影响区可避开最大应力点处,抗疲劳性能好。
焊缝热影响区可避开最大应力点处,抗疲劳性能好。
补强效果最好、机加工量大补强效果最好、机加工量大用于用于较高要求较高要求的场合的场合标准补强圈标准补强圈
(一)
(一)标准补强圈标准补强圈
(二)
(二)vA型:
型:
用于无疲劳、无低温及大的温度梯度的一类压用于无疲劳、无低温及大的温度梯度的一类压力容器力容器vB型:
型:
用于中压、低压及内部有腐蚀的工况用于中压、低压及内部有腐蚀的工况不宜高温、低温、大的温度梯度、受疲劳载荷不宜高温、低温、大的温度梯度、受疲劳载荷vC型:
型:
用于低温、介质有毒或有腐蚀性的工况用于低温、介质有毒或有腐蚀性的工况采用采用全焊透全焊透结构结构vD型:
型:
用于壳体内不具备施焊条件或进入设备施焊不用于壳体内不具备施焊
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- 化工设备 基础知识 主要 零部件