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1、第三節(jié)容器的開孔與附件一、容器的開孔與補強容器為什么要開孔？工藝、安裝、檢修的要求。開孔后，為什么要補強？削弱器壁的強度，出現(xiàn)不連續(xù)，形成高應力集中區(qū)。峰值應力通常較高，達到甚至超過材料屈服極限。局部應力較大，加之材質和制造缺陷等,為降低峰值應力，需要對結構開孔部位進行補強，以保證容器安全運行。開孔的形狀：應力集中和開孔形狀有關，圓孔的應力集中程度最低。㈠開孔補強的設計與補強結構在開孔附近區(qū)域增加補強金屬，提高器壁強度，滿足強度設計要求。容器開孔補強的形式分為整體補強補強圈補強1．整體補強增加整個殼體的厚度，或用全焊透將厚壁接
2、管或整體補強鍛件與殼體相焊，降低開孔附近的應力。應力集中的局部性，除非制造或結構需要，一般不把整個容器壁加厚。2．補強圈補強開孔周圍貼焊一圈鋼板，即補強圈。補強圈與器壁搭接，材料相同，補強圈尺寸參照標準確定，或等面積補強。為方便焊接，外面單面補強。檢驗緊密性，M10螺孔通入壓縮空氣。補強圈搭焊結構的使用范圍：GB150用補強圈結構補強時，規(guī)定：①鋼材的標準抗拉強度下限值sb≤540MPa； ②補強圈厚度小于或等于1.5dn； ③殼體名義厚度dn≤38mm。㈡允許開孔的范圍筒體及封頭開孔最大直徑不允許超過：（1）圓筒Di≤150
3、0mm，開孔最大直徑d≤1/2Di，且d≤520mm；圓筒Di＞1500mm時，開孔最大直徑d≤1/3Di，且d≤1000mm； （2）凸形封頭或球殼的開孔最大直徑d＜1/2Di。 （3）錐殼開孔最大直徑d≤1/3Di，Di為開孔中心處的錐殼內(nèi)直徑。㈢不需補強的最大開孔直徑計算壁厚考慮了焊縫系數(shù)，鋼板規(guī)格，殼體壁厚超過實際強度，最大應力值降低，相當于容器已被整體加強。且容器開孔總有接管相連，其接管多于實際需要的壁厚也起補強作用。容器材料有一定塑性儲備，允許承受不是十分過大的局部應力，所以當孔徑不超過一定數(shù)值時，可不進行補強。殼
4、體開孔滿足全部條件，可不另行補強：(1)設計壓力小于或等于2.5MPa；(2)兩相鄰開孔中心的間距(對曲面間距以弧長計算)應不小于兩孔直徑之和的兩倍；(3)殼體名義壁厚大于12mm，接管公稱外徑小于或等于80mm；殼體名義壁厚小于或等于12mm，接管公稱外徑小于或等于50mm(4)接管最小壁厚滿足表4-23的要求。(4)接管最小壁厚滿足表4-23的要求。接管公稱外徑253238454857657689最小壁厚3.54.05.06.0＞540MPa，全焊透，接管腐蝕裕量1mm。二、容器的接口管與凸緣用于裝置測量、控制儀表，或連接
5、其他設備和介質的輸送管道。㈠接口管焊接設備的接口管長度鑄造設備接管可與筒體一并鑄出。螺紋管主要用來接溫度計、壓力表或液面計等，陰螺紋或陽螺紋㈡凸緣接管長度必須很短時可用凸緣代替(又叫突出接口)凸緣本身有加強作用，不需另外補強。當螺柱折斷在螺栓孔中，取出較困難。凸緣與管道法蘭配用，聯(lián)接尺寸應根據(jù)所選用的管法蘭來確定。三、手孔與人孔檢查設備內(nèi)部空間以及安裝和拆卸內(nèi)部構件。手孔直徑150mm～250mm，標準手孔公稱直徑有DN150和DN250兩種。手孔結構：容器上接一短管，其上蓋一盲板。人孔：設備直徑超過900mm，有手孔也設人孔
6、。人孔的形狀有圓形和橢圓形。橢圓形人孔短軸與筒身軸線平行。圓形人孔直徑400mm～600mm，容器壓力不高或有特殊需要時，直徑可以大一些。橢圓形人孔(或稱長圓形人孔)的最小尺寸為400mm×300mm。人孔：筒節(jié)、法蘭、蓋板和手柄。使用中常打開，可用快開式結構人孔。手孔（HG21515～21527-95）和人孔（HG21528～21535-95）已有標準，設計時根據(jù)設備的公稱壓力，工作溫度以及所用材料等按標準直接選用。四、視鏡與液面計㈠視鏡觀察內(nèi)部，也可用作物料液面指示鏡。分為不帶頸視鏡和帶頸視鏡。不帶頸視鏡——凸緣構成，結構
7、簡單，不易結料，有比較寬闊的視察范圍。當視鏡需要斜裝或設備直徑較小時，則需采用帶頸視鏡。視鏡已經(jīng)標準化，化工生產(chǎn)中常用的還有壓力容器視鏡、帶燈視鏡、帶燈有沖洗孔的視鏡、組合視鏡等。㈡液面計公稱壓力不超過0.7MPa，開長條孔，矩形凸緣或法蘭把玻璃固定在設備上。承壓容器，一般都是將液面計通過法蘭、活接頭或螺紋接頭與設備聯(lián)接在一起設備直徑大，可同時用幾組液面計接管?，F(xiàn)有標準中有反射式玻璃板液面計、反射式防霜液面計、透光式板式液面計和磁性液面計。思考題：1、為什么壓力容器殼體上開孔尺寸較小時可不另行補強？2、GB150-1998對壓
8、力容器開孔的最大直徑是如何規(guī)定的？
