压力容器的零部件
?压力容器的许多零部件：法兰、支座、人（手）孔等都已经标准化，设计时可直接选用。
一、法兰
由于生产工艺要求，或为了制造、运输、安装检修方便，化工设备和管道常常采用可拆式联结结构。如：法兰联结、螺纹联结、插套联结等。
法兰联结是一种应用最广的可拆式联结。
（1）两个基本参数
法兰的尺寸由公称直径和公称压力两个参数唯一确定。容器法兰公称直径DN（Dg）——指与法兰相配筒体或封头的公称直径。如卷焊圆筒为其内径。
公称压力PN（Pg）——指在规定的设计条件下，法兰的最高允许工作压力）。分7级。并不代表其最大允许工作压力。最大允许工作压力与材料和温度有关。规定设计条件：16MnR，。
i D C o 200
(2)器法兰选用步骤
①根据容器DN和计算压力Pc从P168表12-2确定法兰类型。
②根据容器设计p、t和拟用法兰材料确定法兰PN——P169表12-3。
③根据法兰PN、DN从JB4700-4707-92尺寸系列表确定尺寸。
④画法兰图。
二
、人孔和手孔二、人孔和手孔包括：人孔、手孔等，其位置应便于观察或清理容器内部。
目的：检查压力容器在使用过程中是否有裂纹、变形、腐蚀等缺陷产生。
规定：检查孔最少数量与最小尺寸应符合有关规范的要求。
容器开设人孔、手孔的开设位置规定：
检查孔应开设在便于观察或清理内部的位置。球形储罐应在上、下极板上各开设一个人孔，手孔应开设在封头上或封头附近的筒体上。
三、视镜和液面计
视镜是用来观察密闭容器内部情况的；
液面计是用来观察设备内部液位变化的构件。通过观测液位的高低，一方面可确定容器内物料的数量，以保证生产过程中各环节必须定量的物料；另一方面可反映连续生产过程是否正常，以便可靠地控制过程的进行。
四、开孔补强
开孔补强的目的：
进行接管，人孔，手孔；
纯开孔，如裙座上开孔。
1.强度足够不能断裂，塑性变形。
2.适应性广设备和管道。
3.不可拆结构压力，载荷使用。
4.经济合理制造成本低。
根据工艺需要和检修的要求压力容器的筒体和封头上要开各种孔，如物料的进出口管、仪表的接口装置、人孔、手孔等。
由于设备开孔，器壁的金属连续性受到破坏，局部会产生很大的峰值应力。一般需要采取补强措施，减小开孔边缘的峰值应力。
耳式支座结构：由筋板和支脚板组成，广泛用于反应釜及立式换热器等直立设备上。
图4-39 耳式支座
1-垫板；2-筋板；3-支脚板
支承式结构：在容器封头底部焊上数根支柱，直接支承在基础地面上。
. 腿式支座
GB9119，2—88 GB9119，2—88 in 公称 通径 10kg=1.0MPa 公称 通径 16kg=1.6MPa 法兰 外径 螺 栓 孔 距 螺 栓 直 径 螺栓 孔数 法兰 厚度 法 兰 外 径 螺栓 孔距 螺栓 直径 螺 栓 孔 数 法兰厚度 3/ 8 DN10506014414DN10906014414㎡㎏1/ 2 DN155********DN159******** 3/ 4 DN201057514416DN201057514416 1DN251158514416DN251158514416 11/ 4 DN3214010018418DN3214010018418 11/ 2 DN4015011018418DN4015011018418 2DN5016512518420DN5016512518420
21/ 2 DN6518514518420DN6518514518420 3DN8020016018820DN8020016018820 31/ 2DN10 22018018822 DN10 22018018822 4 DN12 525021018822 DN12 5 25021018822 5 DN15 028********* DN15 28524022824 6 DN20 034029522824 DN20 34029522826 8 DN25 0395350221226 DN25 405355261229 10 DN30 0445400221228 DN30 460410261232 12 DN35 0505460221630 DN35 520470261635 14 DN40 0565515261632 DN40 580525301638
常用法兰规格尺寸表(国标） 发布时间：2010.07.13 新闻来源：法兰-法兰盘-法兰毛坯-弯头-三通-无缝钢管-聊城荣丰法兰制造厂浏览次数： 593 常用法兰规格尺寸表(国标） GB9119，2—88GB9119，2—88 in 法兰公称 通径 10kg=1.0MPa 公称通径 16kg=1.6MPa 法兰外 径 螺栓孔 距 螺栓直 径 螺栓孔数法兰厚度法兰外径螺栓孔距螺栓直径螺栓孔数法兰厚度 3/8 DN10 50 60 14 4 14 DN10 90 60 14 4 14 1/2 DN15 59 65 14 4 14 DN15 95 65 14 4 14 3/4 DN20 105 75 14 4 16 DN20 105 75 14 4 16 1 DN25 115 85 14 4 16 DN25 115 85 14 4 16 11/4DN32 140 100 18 4 18 DN32 140 100 18 4 18 11/2DN40 150 110 18 4 18 DN40 150 110 18 4 18 2 DN50 165 125 18 4 20 DN50 165 125 18 4 20 21/2DN65 185 145 18 4 20 DN65 185 145 18 4 20 3 DN80 200 160 18 8 20 DN80 200 160 18 8 20 31/2DN100 220 180 18 8 22 DN100 220 180 18 8 22 4 DN12 5 250 210 18 8 22 DN125 250 210 18 8 22 5 DN150 285 240 22 8 24 DN150 285 240 22 8 24 6 DN200 340 295 22 8 24 DN200 340 295 22 8 26 8 DN250 395 350 22 12 26 DN250 405 355 26 12 29 10 DN300 445 400 22 12 28 DN300 460 410 26 12 32 12 DN350 505 460 22 16 30 DN350 520 470 26 16 35 14 DN400 565 515 26 16 32 DN400 580 525 30 16 38 16 DN450 615 565 26 20 35 DN450 640 585 30 20 42 18 DN500 670 620 26 20 38 DN500 715 650 33 20 46 20 DN600 780 725 26 20 42 DN600 840 770 36 20 52
紧固件选配规定要点： 管法兰： 法兰，PL,非易燃易爆、非中度有毒，可钢板; SO，非易燃易爆、非高度有毒， WN，高温高压，易燃易爆，高度有毒。注意设计温度配套。 螺栓紧固件：（注意使用温度，只有全螺纹螺柱或不锈钢螺栓可 用于低温） 六角螺栓/螺母，PN16以下，非有毒、易燃、循环，配非金属 平垫片，GB/T5782-2000/ GB/T 6170-2000, 材料标注8.8/8 级 双头螺柱/螺母，PN40以下，非有毒、易燃、循环，垫片不限，GB/T901-1988/ GB/T 6170-2000(PN16以上GB/T 6175-2000)，材料标注8.8/8级（PN16以上标材料牌号30CrMo） 全螺纹螺柱/螺母，PN160以下，无限制，HG/T20613-2009/GB/T6175-2000, 材料标注35CrMo /30CrMo 低温冲击试验，螺栓、螺柱选用35CrMoA,且按GB150-1998第4.5.5，进行低温（设计温度）冲击试验，冲击功不小于27J 垫片，PN16-25以下，可用非金属平垫片，缠绕垫最通用（PN16 以下使用时，要选用WN等刚性较大的法兰）。WN型法兰不配用 非金属平垫片。注意温度使用范围。 容器法兰，按JB/T4710-2000表2配套选取 法兰：结构型式选用可参照管法兰，长颈对焊必须用锻件,低温
冲击试验 螺栓坚固件：螺柱按JB/T4707-2000,螺母，容器法兰未具体规定，本人认为，比较参考管法兰，专用材料采用2型螺母，故同样按GB/T6175-2000-材料标注具体材料 低温工况，，螺柱/螺母都规定选用35CrMoA,冲击试验且按GB150-1998第4.5.5，进行低温（设计温度）冲击试验，冲击功不小于27J 垫片：甲型选平垫片，其它可选多种。
化工机械与设备》过程考核 1.55MPa立式液氨储罐的人孔设计与 题目： 选型 系别： 班级： 姓名：hk 学号： 队别： 队员： 教师： 日期：2012-12-13 目录 第一章前言 (1) 1.1 设计人孔的目的 (1) 第二章人孔的机械设计 (1) 2.1 选择人孔 (1) 2.2 核算人孔补强 (1) 2.3 机械设计标准参数 (3) 2.3.1不锈钢类 (3)
2.3.2 人孔的PN2.5DN明细表 (4) 第三章人孔工艺设计 (5) 3.1 人孔的功能类型： (5) 3.2 材料的选择 (5) 3.3 人孔直径及人孔中心距底板尺寸 (5) 第四章总结 (6) 第五章参考文献 (6)
第一章 前言 1.1 设计人孔的目的 人孔是安装在储罐顶上的安全应急通气装置，通常与防火器、机械呼吸阀配套使用，既能避免因意外原因造成罐内急剧超压或真空时，损坏储罐而发生事故，又有起到安全阻火作用，是保护储罐的安全装置，特别适用于贮存物料以氮气封顶的拱顶常压罐。具有定压排放、定压吸入、开闭灵活、安全阻火、结构紧凑、密封性能好、安全可靠等优点。 设计条件：管经308mm ×5；工作介质：水蒸气；表压：1.55MPa 第二章 人孔的机械设计 2.1 选择人孔 根据储罐是在常温下及最高工作压力为 1.55MPa 条件下工作,人孔的标准按公称压力为 1.0 MPa 等级选取，考虑到人孔盖直径较大较重,故选用回转盖对焊法兰（GH21518-2005）,公称直径 450，突面法兰密封面。 该人孔标记为：人孔 RF Ⅳ(A·G)450-2.5 GH21518-2005 另外还要考虑人孔补强,确定补强圈尺寸,由于人孔的筒节不是采用无缝钢管,故不能直接选用补强圈标准。本设计所选用的人孔筒节内径为 d i = 450mm ,壁 厚 δ m = 6mm 立式储罐为腐蚀介质压力容器，故其所有焊缝（包括角焊缝）均采用全焊透结构。 查表得人孔的筒体尺寸为 Φ 480×12，由标准 JB/T 4736-2002 查得补强圈尺寸为：内径 Di= 490mm 外径 Do= 760mm 2.2 核算人孔补强 补强圈坡口取D 型立式储罐设计说明书 开孔补强的有关计算参数如下： 1、筒体的计算壁厚： []mm P D P e i e 1.2594 .0117021200594.02=-???= -= φσσ
法兰标准尺寸表 三、JIS 10K、16K、20K、30K、40K、63K、RF、FF 法兰尺寸表 表14 JIS 10K、RF、FF mm 公称通径外径螺栓孔中 心圆直径 连接凸出 部分直径 内径法兰厚度 连接部分 凸出高度 螺栓孔数 量与直径 螺栓直径 DN D D1D2D3t* f n-d M 20 100 75 58 19 14 18 1 4-15 12 25 125 90 70 25 14 18 1 4-19 16 40 140 105 85 38 16 20 2 4-19 16 50 155 120 100 51 16 20 2 4-19 16 65 175 140 120 61 18 22 2 4-19 16 80 185 150 130 76 18 22 2 8-19 16 100 210 175 155 102 18 24 2 8-19 16 125 250 210 185 125 20 24 2 8-23 20 150 280 240 215 152 22 26 2 8-23 20 200 330 290 265 204 22 26 2 8-23 20 250 400 355 325 254 24 30 2 12-25 22 300 415 400 375 305 24 32 3 16-25 22 表 15 JIS 16K、RF、FF mm 公称通径外径螺栓孔中 心圆直径 连接凸出 部分直径 内径法兰厚度 连接部分 凸出高度 螺栓孔数 量与直径 螺栓直径 DN D D1D2D3t* f n-d M 20 100 75 58 19 14 18 1 4-15 12 25 125 60 70 25 14 18 1 4-19 16 40 140 105 85 38 16 20 2 4-19 16 50 155 120 100 51 16 20 2 8-19 16 65 175 140 120 64 18 22 2 8-19 16 80 200 160 135 76 20 24 2 8-23 20 100 225 185 160 102 22 26 2 8-23 20 125 270 225 195 125 22 26 2 12-25 22
人孔、手孔的型式分类及型式代号和技术参数 添加时间：2010-10-30 15:24点击次数：355返回上页一、人手、手孔的材料选择及技术参数 人孔、手孔的材料选择参照法兰、常用材料有碳素钢、低合金钢、不锈钢等。 二、人孔、手孔的型式分类及型式代号和技术参数 1.碳素钢、低合金钢类 名称标准号适用通经DN 适用压力MPa 常压人孔HG21515 400～600 常压 回转盖板平焊法兰人孔HG21516 400～600 0.6 回转盖带颈平焊法兰人孔HG21517 400～600 1.0，1.6 回转盖带颈对焊法兰人孔HG21518 400～600 2.5，4.0，6.3 垂直吊盖板式平焊法兰人孔HG21519 400～600 0.6 垂直吊盖带颈对焊法兰人孔HG21520 400～600 1.0，1.6 垂直吊盖带颈对焊法兰人孔HG21521 400～600 2.5，4.0，6.3 水平吊盖板式平焊法兰人孔HG21522 400～600 0.6 水平吊盖带颈平焊法兰人孔HG21523 400～600 1.0，1.6 水平吊盖带颈对焊法兰人孔HG21524 400～600 2.5，4.0，6.3 常压旋柄快开人孔HG21525 400～500 常压 椭圆形回转盖快开人孔HG21526 450×350 0.6 回转拱盖快开人孔HG21527 400～500 0.6 常压手孔HG21528 150，250 常压 板式平焊法兰手孔HG21529 150，250 0.25 带颈平焊法兰手孔HG21530 150，250 1.0，1.6 带颈对焊法兰手孔HG21531 150，250 2.5，4.0，6.3 回转盖带颈对焊法兰手孔HG21532 250 4.0，6.3 常压快开手孔HG21533 150，250 常压 旋柄快开手孔HG21534 150，250 0.25
焊接专业词汇－英中对照 weldable adj. 可焊的 weldless adj. 无焊缝的 weldment n. 焊(接)件 double-bevel groove weld 双斜边坡口焊缝, K形坡口焊缝 butt weld 对接焊缝 groove weld 坡口焊 contour weld 特形焊接 automatic spot weld 自动点焊法 explosive weld 爆炸焊接 gas-pressure weld 气压焊 concave fillet weld 凹角焊 downhand weld 平焊缝 carbon arc weld 碳极弧焊 braze welding 硬焊, 铜焊, 钎焊 air-acetylene welding空气-乙炔焊接 argon arc welding 氩弧焊 automatic slag-pool welding 自动电渣焊aircomatic welding 自动调弧氩弧焊, 惰性气体保护金属极弧焊 aluminothermic welding 铸焊, 铝热剂焊接 butt welding 对接焊, 对焊 austenite welding 不锈钢(焊条)焊接 automatic submerged arc welding 自动埋弧焊argon shielded arc welding 氩护电弧焊 weld all around围焊 weld appearance驾吨焊缝外观 welding powder 焊粉 weldable steel可焊钢;焊接钢 weldable copper可焊复合铜板 non-weldable steel不可焊接的钢 high strength weldable aluminium alloy高强度可焊铝合金 weldable可焊的 non-weldable不可焊接的 weldable strain gauge悦焊接式应变计weldbonding粘焊(指电阻点焊与用粘胶粘接相结合的焊接) welddecay[冶]焊接区晶间腐蚀 welded all around（round）沿周边焊接的lap welded casing搭焊套管 welded aluminum alloy（WAA）焊制铝合金 welded and expansion joint焊接加胀接法 welded and rolled tube joint焊胀 welded armor焊接甲板 welded attachment焊接附件 welded austenitic stainless steel pipe焊接奥氏体不 锈钢钢管 welded bellows焊接波纹管 welded body焊接车身;焊体 welded bond焊接轨隙连接器 welded cap焊接管封头 projection welded cap凸焊帽;有凹凸的焊帽 welded bridge焊接桥, 焊接桥梁 welded casing焊接套管 welded case焊接机匣 helically-welded case螺旋焊接壳体 welded chain焊接链 welded cathode焊接阴极 welded connection焊接合,焊接头,焊接联结 shop-welded connection厂焊接头 welded construction 焊接结构 all-welded construction全焊结构 welded contact rectifier熔接整流器 welded corner joint角焊接 welded crossing焊接断面 welded digester焊接蒸煮锅 welded elbow焊接机械肘, 焊接弯头 welded encapsulation焊接封装 welded ends焊接连接端 welded fin tube焊片式翅片管 welded fissure焊接裂缝,焊合的裂缝, 焊接裂纹 welded fitting焊接式管接头 welded flange焊接法兰;焊接翼缘 manhole with common welded flange平焊法兰人 孔 manhole with butt welded flange对焊法兰人孔 handhole with butt welded flange对焊法兰手孔 welded flat head焊接式平盖 welded frame焊接骨架, 焊接车架, 焊接隔框 tubular welded frame scaffold管状焊接框架式脚手 架 welded frog焊接辙叉 welded gasket焊接垫 tie-in weld管段间焊接 powder weld process粉末焊接法 intermittent fillet weld断续角焊缝 edge weld端接焊缝 tack weld定位焊 backing run; backing weld打底焊道 strapped weld; strapped joint搭板对接焊缝 strength weld承载焊缝 lap fillet welding搭接角焊 overlap welding; lap welding搭接焊 magneticetic pulse welding磁力脉冲焊 flywheel type friction welding; inertia welding储能 摩擦焊 stored energy welding储能焊 percussion welding冲击焊 workshop welding车间焊接 explosive welding爆炸焊接 blasting welding factory爆破焊接厂 welded eye焊眼 welded elbow; welded ell焊接直角弯头 welded nut焊接螺母 welded tank焊接罐 welded pipe焊接管 ratio-frequency welded tube高频焊管 furnace butt-welded pipe对接炉焊管 hammer welded pipe锻焊管 lap welded casing搭焊套管 concave fillet weld凹形角焊缝 automatic spot weld自动点焊法 butt weld对接焊缝 carbon arc weld碳极弧焊 concave fillet weld凹角焊 contour weld特形焊接 double-bevel groove weld双斜边坡口焊缝, K形坡 口焊缝
学习总结——对压力容器设备法兰标准的一些总结(2008-11-14 07:54:43) 1.甲型平焊法兰直接与容器的筒体或封头焊接，法兰在上紧和工作时均会作用给容器器壁一定的附加弯矩。法兰自身刚度小，所以其适用范围也较小。 2.乙型平焊法兰比甲型平焊法兰增加了一个厚度一般大于筒体壁厚的短节，这样既可增加整个法兰的刚度又可使容器器壁避免承受附加弯矩。 3.长颈对焊法兰是用根部增厚的颈取代了乙型法兰的短节，从而更有效地增大了法兰的整体刚度。由于去掉了乙型法兰与短节的焊缝，所以也消除了可能发生的焊接变形及可能存在的焊接残余应力。 标准设备法兰是在规定设计温度为200℃，材料为16MnR或16Mn锻件，根据不同形式的法兰，规定了垫片的型式、材质、尺寸和螺柱材料的基础上，按照不同直径和不同压力，通过多种方案的比较计算和尺寸圆整得到的。由于标准法兰是以16MnR或16Mn锻件来制定的，所以，如果法兰材料强度低于16MnR 或使用温度高于200℃，则其最大允许工作压力低于公称压力；反之，若法兰材料强度高于16MnR或使用温度低于200℃，则其最大允许工作压力便高于公称压力。法兰的最大允许工作压力与公称压力孰高孰低，完全取决于法兰材料和使用温度。 在法兰连接中，法兰与壳体是焊在一起的，安装时，法兰与螺柱的温度相同，而操作时，法兰随壳体温度有所升高，一般法兰的温升值往往大于螺柱的温升值，于是法兰沿其厚度方向的热变形（即法兰增厚值）将大于螺柱的热伸长量。由于法兰盘在沿其厚度方向的刚度远大于螺柱，所以在容器操作时，可以认为螺柱根本限制不了法兰的增厚，反过来倒是法兰强迫螺柱在其热伸长之外，还要产生一定量的弹性变形。螺柱上所受到的附加轴向拉力的大小除与材料的弹性模量（E）、泊松比（ν）值有关外，还取决于螺柱与法兰工作时的温差以及螺柱杆的粗细。螺柱的最危险截面在车螺纹处，采用A型螺柱其危险截面上的附加热应力要比B型螺柱的附加热应力大，所以在使用温度较高时，优先选用B型螺柱。 1.设计整体法兰时，如果强度不能满足要求，可试着做以下调整：首先检验垫片尺寸和螺栓、螺栓孔中心圆直径是否尽可能的小，以最大限度的降低作用于法兰的弯矩；在此条件满足的前提下，若是轴向应力不能满足要求，则可增加锥颈厚度和锥颈高度；若是径向应力或环向应力不能满足要求，则可增加法兰盘厚度。 2.鞍座处筒体的周向压应力随鞍座包角θ和鞍座宽度以及筒体壁厚等的增加而减小。当周向压应力不满足校核条件时，一般不考虑增加筒体壁厚，而首先考虑在鞍座和筒体之间增设鞍座垫板以对筒体进行局部加强，这可有效降低周向压应力。若加垫板不能满足要求，可适当增大鞍座包角θ或鞍座宽度，或二者同时增加；若上述措施仍不能满足要求时，可考虑在鞍座面上增设加强圈。对需要进行整体热处理的卧式容器，最好增设鞍座垫板，且应在热处理前焊好，以防热处理时鞍座处被压瘪。
东华理工大学 课程设计 题目：压力容器设计 院系：化学生物与材料科学学院专业：化学工程与工艺 班级：1121001 姓名：朱晓琳 学号：201120100116
设计说明书 1.设计课题：液氨储罐的机械设计 2.已知工艺参数如下： 公称直径：DN=2500㎜； 筒体长度（不含封头）：Lo=4600㎜。 取最高使用温度：50℃ 查表可知50℃时液氨的饱和蒸汽压为P=2.033Mpa（绝对压力）此压力即为容器的最大工作压力。容器的设计压力应该高于其最大工作压力，对于装有安全阀的容器，其设计压力不得低于安全阀的开启压力，安全阀的开启压力是根据容器最大工作压力调定，据此，取最大压力的1.10倍作为容器的设计压力，则设计压力p=1.1×（2.033-0.101）=2.1252Mpa（表压）， 取p=2.2Mpa（表压）。 3.材料结构的选择与论证 3.1 材料的选择 钢材根据化学成分，压力容器用钢可分为碳素钢、低合金钢和高合金钢。 在设计和制造化工容器时，选择容器用钢必须综合考虑：容器的操作条件，材料的使用性能，材料的加工工艺性能，经济的合理性。并且必须符合GB150-1988《钢制压力容器》的要求。 由于设计要求最高使用温度：T=50℃，设计压力P=2.2Mpa（表压），液氨低腐蚀，该容器属于中压、低温范畴，同时温度和压力有波动。对材料的要求应是耐压，耐低温，且抗压力波动。根据选材原则优先考虑16MnR、15MnVR、15MnTi等钢材。再考虑到经济性选择16MnR为设计容器筒体和封头所用钢材。在GB 150《钢制压力容器》中，对钢板、锻件、紧固件均规定了材料的许用应力，16MnR的许用应力见表3-1。 表3.1压力容器用16MnR钢板的许用应力 钢号钢板标准使用状态厚度 mm 常温强度指标在下列温度(℃)下的需用应力/MPa σb MPa σs MPa ≤20 100 150 16MnR GB 6654 热轧，正火 6～16 510 345 170 170 170 ＞16～36 490 325 163 163 163 ＞36～60 470 305 157 157 157 优质低碳钢的强度较低，塑性好，焊接性能好，因此在化工设备制造中常用
.. 常用国标法兰规格尺寸表 GB9119，2—88 GB9119，2—88 in 公称通径10kg=1.0MPa 公称通径 16kg=1.6MPa 法兰 外径 螺栓孔 距 螺栓直 径 螺栓孔数法兰厚度法兰外径螺栓孔距螺栓直径螺栓孔 3/8 DN10 50 60 14 4 14 DN10 90 60 14 4 1/2 DN15 59 65 14 4 14 DN15 95 65 14 4 3/4 DN20 105 75 14 4 16 DN20 105 75 14 4 1 DN25 115 85 14 4 16 DN25 115 85 14 4 11/4DN32 140 100 18 4 18 DN32 140 100 18 4 11/2DN40 150 110 18 4 18 DN40 150 110 18 4 2 DN50 165 125 18 4 20 DN50 165 125 18 4 21/2DN65 185 145 18 4 20 DN65 185 145 18 4 3 DN80 200 160 18 8 20 DN80 200 160 18 8 31/2DN100 220 180 18 8 22 DN100 220 180 18 8 4 DN12 5 250 210 18 8 22 DN125 250 210 18 8 5 DN150 285 240 22 8 24 DN150 285 240 22 8 6 DN200 340 295 22 8 24 DN200 340 295 22 8 8 DN250 395 350 22 12 26 DN250 405 355 26 12 10 DN300 445 400 22 12 28 DN300 460 410 26 12 12 DN350 505 460 22 16 30 DN350 520 470 26 16 14 DN400 565 515 26 16 32 DN400 580 525 30 16 16 DN450 615 565 26 20 35 DN450 640 585 30 20 18 DN500 670 620 26 20 38 DN500 715 650 33 20 20 DN600 780 725 26 20 42 DN600 840 770 36 20 24 JIS标准JIS标准 in 公称通径10kg=1.0MPa 公称通径 16kg=1.6MPa 法兰 外径 螺栓孔 距 螺栓直 径 螺栓孔数法兰厚度法兰外径螺栓孔距螺栓直径螺栓孔 3/8 DN10 DN10 1/2 DN15 DN15 3/4 DN20 DN20 1 DN25 DN25 11/4DN32 DN32 11/2DN40 140 105 19 4 16 DN40 140 105 19 4 2 DN50 155 120 19 4 16 DN50 155 120 19 8 21/2DN65 175 140 19 4 18 DN65 175 140 19 8 3 DN80 185 150 19 8 18 DN80 200 , 160 22 8 31/2DN90 195 160 19 8 18 DN90 210 170 22 8 4 DN100 210 175 19 8 18 DN100 225 185 22 8
法兰标准及选用 石油、化工上用的法兰标准有两类，一类是压力容器法兰标准，一个类是管法兰标准。 ㈠压力容器法兰标准 1．平焊法兰平焊法兰的两种类型的比较情况如下表所示，参见示意图。 2．对焊法兰 长颈对焊法兰由于具有厚度更大的颈(示意图c)，因而使法兰盘进一步增大了刚性。故规定用于更高的压力范围(PN 0.6MP a～6.4MP a)和直径范围(DN300mm～2000mm)，适用温度范围为-20℃～450℃。由表4-16中可看出，乙型平焊法兰中DN 2000mm以下的规格均已包括在长颈对焊法兰的规定范围之内。这两种法兰的联接尺寸和法兰厚度完全一样。所以DN2000mm以下的乙型平焊法兰，可以用轧制的长颈对焊法兰代替，以降低法兰的生产成本。
平焊与对焊法兰都有带衬环的与不带衬环的两种。当设备是由不锈钢制作时，采用碳钢法兰7加不锈钢衬环，可以节省不锈钢。示意图中所示为带衬环的甲型平焊法兰。 使用法兰标准确定法兰尺寸时，必须知道法兰的公称直径与公称压力。压力容器法兰的公称直径与压力容器的公称直径取同一系列数值。例如DN 1000mm的压力容器，应当配用DN 1000mm的压力容器法兰。 表4-16 压力容器法兰分类和规格
法兰公称压力的确定与法兰的最大操作压力、操作温度以及法兰材料有关。因为在制定法兰尺寸系列、计算法兰厚度时，是以16MnR在200℃时的机械性能为基准制定的。所以规定以此基准所确定的法兰尺寸，在200℃时，它的最大允许操作压力就认为是具有该尺寸法兰的公称压力。例如，所谓公称压力PN O.6MPa的法兰，就是指具有这样一种具体尺寸的法兰，该法兰是用16MnR制造的，在200℃时，它的最大允许操作压力是0.6MPa。如果把这个PN0.6MPa的法兰用在高于200℃的条件下，那么它的最大操作压力将低于它的公称压力0.6MPa。反之，如果将它用于低于200℃的条件下，仍按200℃确定其最高工作压力。如果把法兰的材料改为Q235-A，那么Q235一A钢的机械性能比16MnR差，这个公称压力PN0.6MPa的法兰，即使是在200℃时操作，它的最大允许操作压力也将低于它的公称压力。反之，如果把法兰的材料由16MnR改为15MnVR，那么，由于15MnVR的机械性能优于16MnR，这个公称压力PN0.6MPa的法兰，在200℃操作时，它的最大允许操作压力将高于它的公称压力。总之，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。至于这个法兰允许的最大操作压力
NB/T 47020~47027-2012 〈压力容器法兰，垫片、紧固件〉 1.NB/T 47020-2012压力容器法兰分类与技术条件 ●引用标准进行了更新 ●取消了法兰用材料Q235A和15MnVR ●增加了长颈法兰用锻件材料14Cr1MO ●长颈对焊法兰的尺寸作了进一步扩充 ●增加了垫片规格，与长颈对焊法兰系列规格相一致 ●Q235B钢板不得用作毒性程度为高度或极度危害介质的 压力容器法兰 ●法兰用厚度大于50mm的Q245R、Q345R钢板应正火状态 下使用 ●甲型、乙型法兰的法兰环与圆筒或短节的连接焊缝应全 焊透，长颈法兰与圆筒的对接焊缝应全焊透 ●对长颈法兰当工作压力大于或等于0.8倍本标准中规定 的最大允许工作压力时，法兰与圆角的对接焊缝必须100%射线检RTⅡ级合格 ●对甲型平焊法兰、乙型平焊法兰，法兰与圆筒或短节间 的连接焊缝表面100%磁粉或渗透，检测Ⅰ级合格 ?NB/T 47020-2012规定用作法兰钢板应符合GB 150-2011 的规定。
?Q235B，Q235C钢板用作容器法兰的限制。 1)钢的化学成分应符合GB/T 700-2006的规定，钢板的 质保书中磷的含量P≤0.035%，硫的含量S≤0.035% 的要求。 2)厚度等于大于6mm的钢板应进行冲击试验，结果应符 合GB/T 700-2006的规定。 3)设计压力小于1.6MPa。 4)使用温度Q235B为20~300℃ Q235C为0~300℃ 5)用作其他受压元件（除容器壳体外）Q235B为30mm Q235C为40mm 6)Q235系列的钢板不得用于毒性程度为极度和高度危 害的介质。 2.NB/T 47021-2012 甲型平焊法兰 ●引用标准进行了更新 ●材料牌号进行了相应的更新 ●将衬环平密封面的衬环尺寸D3增至尺寸D2 3.NB/T 47022-2012 乙型平焊法兰 ●引用标准进行了更新 ●材料牌号进行了相应的更新 ●将衬环平密封面的衬环外径尺寸D3增至D2
新疆工程学院 《化工设备机械基础》课程设计说明书 题目名称：脱水塔的设计 系部：化学与环境工程系 专业班级：石化10-5(3) 班 学生姓名：游延贺 指导教师：薛风 完成日期：2012-12-30
新疆工程学院课程设计评定意见 设计题目：脱水塔的设计 学生姓名：游延贺 评定意见： 评定成绩： 指导教师（签名）：年月日
摘要： 本设计为脱水塔设计，本文详细介绍了脱水塔的特点及在工业生产中的应用及发展前景，详细阐述了脱水塔的结构合计及强度校核和制造检修。 参照GB150-1998《钢制容器》设计手册，综合考虑各种因素，结构设计需要选择使用合理、经济的结构形式同时满足制造、检修、安装等要求；而强度设计包括选材，校核。确定主要结构尺寸、满足强度、刚度、和稳定性要求。根据设计压力确定壁厚，使脱水塔有足够的腐蚀裕量，从而使设计结果达到最优化。 设计结果满足用户要求，安全性与经济性及环保要求。 关键词：脱水塔、结构设计、强度设计
目录 1.绪论 (1) 1.1遵循标准 (1) 1.2结构选择与论证 (1) 2.参数确定 (3) 3.圆筒壁厚设计 (3) 4.封头壁厚设计 (4) 5.校核罐体与封头水压试验强度 (5) 6.换热部分计算 (5) 6.1 热负荷计算 (5) 6.2 热负荷校核 (5) 6.3 盘管强度校核 (5) 7.鞍座 (6) 7.1 罐体质量 (6) 7.2 封头质量 (6) 7.3 脂肪酸质量 (6) 7.4 附件质量 (7) 8.人孔 (7) 8.1 人孔选择 (7) 8.2 人孔补强 (7) 9.接管 (8) 9.1 进料管 (8) 9.2 进料管补强 (8) 9.3 脂肪酸的出料管 (9) 9.4 脂肪酸粗料管补强 (9) 9.5 抽气口管 (10) 9.6 蒸汽进口管 (10) 9.7疏水口管 (10) 9.8温度计口 (10) 9.9真空表口 (11) 10.人孔图与明细表 (11) 11.技术特性 (12) 12.接管表 (13) 13.技术要求 (14)
一、法兰面的损坏原因分析 1、机械损伤，密封面在开闭过程中会产生擦伤、碰伤、挤伤等损坏。两密封面之间，在高温高压的作用下发生原子相互渗透渗出，产生粘连现象。当两密封面相互移动时，粘连处轻易拉撕。 2介质的冲蚀，它是介质活动时对密封面磨损、冲洗、汽蚀的结果。介质在一定的速度下，介质中的浮游细粒抵触触犯密封面，使其造成局部损坏，高速活动的介质直接冲洗密封面，使其造成局部损坏，介质混流和局部汽化时，产气愤泡爆破冲击密封面表面，造成局部损坏。介质的冲蚀加之化学侵蚀交替作用，会强烈的浸蚀密封面。 3、介质的化学侵蚀，密封面附近的介质在不产生电流的情况下，介质直接与密封面起化学作用，侵蚀密封面。 4、安装不正和维修不力导致密封面工作不正常，法兰盘带病运转，过早地损坏了密封面。 5、密封面加工质量不好，主要表现在密封面上有裂纹、气孔和夹碴等缺陷，是因为堆焊和热处理规范选用不当以及堆焊和热处理过程中操纵不良引起的。 二、法兰面受损后常见处理办法 1、当受损较小时，可以进行局部堆焊后人工现场研磨修复，其缺点精密度 不高，达不到使用要求。 2、当受损量大时，需要出去进行机加工修复，缺点对于大型的设备法兰 (压力容器法兰面）不好实现，体积大拆卸运输安装比较麻烦，整个过程要经历 如下工艺：拆卸--运输--安装加工--运输返回--安装到位--调整位置，整个过 程每一个环节都是费时费力，造成停机时间长，增加成本费用，所以不建议。 3、更换法兰，采用此方法工艺，整个过程要简单很多，缺点是有些地方不 可以动火焊接。 三、高分子材料修复及应用案例 1、设备问题： 该设备是一个高度40米左右的塔节反应压力容器，用好几节DN800的管道 组成，塔节法兰结合面出现腐蚀渗漏，渗漏位置的结合面坑洞深度有1mm左
中国JB标准法兰尺寸 1.凸面整体铸钢管法兰(JB/T79.1-94) 图 1 凸面整体铸钢管法兰 表28 PN1.6MPa mm 公称通 径DN 连接尺寸密封面尺寸 法兰厚 度C 法兰颈法兰外 径D系 列1/系 列2 螺栓孔 中心圆 直径K 螺栓孔 直径L 系列1/ 系列2 双头螺柱 d f Nmax Smax R 数量n 螺纹Th. 系列1/ 系列2 15 95 65 14 4 M12 45 2 14 39 12 4 20 105 75 14 4 M12 55 2 14 44 12 4 25 115 85 14 4 M12 65 2 14 49 12 4 32 140/135 100 18 4 M16 78 2 16 56 12 4 40 150/145 110 18 4 M16 85 3 16 64 12 4 50 165/160 125 18 4 M16 100 3 16 74 12 5 65 185/180 145 18 4 M16 120 3 18 95 15 5 80 200/195 160 18 8 M16 135 3 20 110 15 5 100 220/215 180 18 8 M16 155 3 20 130 15 5 125 250/245 210 18 8 M16 185 3 22 161 18 6 150 285/280 240 23 8 M20 210 3 24 186 18 6 (175) 310 270 23 8 M20 240 3 26 215 20 6 200 340/335 295 23 12 M20 265 3 26 240 20 6 (225) 365 325 23 12 M20 295 3 26 269 22 6 250 405 355 26/25 12 M24/M22 320 3 30 298 24 8 300 460 410 26/25 12 M24/M22 375 4 30 348 24 8 表29 PN2.5MPa mm 公称通 径DN 连接尺寸密封面尺寸法兰厚 度C 法兰颈法兰外螺栓孔螺栓孔螺栓、螺柱 d f Nmax Smax R
内蒙古科技大学化工设备机械基础课程设计说明书 题目：带液氨储罐 学生姓名：张辉 专业：化学工程与工艺 班级：化工-2班 指导教师：兰大为
设计任务书 一、课题： 液氨贮罐的机械设计 设计内容：根据给定工艺参数设计一台液氨储罐 二、已知工艺参数： 最高使用温度：T=50℃ 公称直径：DN=2600mm =3900mm 筒体长度（不含封头）：L 三、具体内容包括： 1.筒体材料的选择 2.罐的结构尺寸 3.罐的制造施工 4.零部件型号及位置、接口 5.相关校核计算 6.绘制装备图（A2图纸） 设计人：张辉 学号： 前言 化工专业课程设计室掌握化工原理和化工设备机械基础相关内容后进行的一门课程 设计，也是培养学生具备基本化工设计技能的实践性教学环节。此课程设计所进行的是化工单元设备或主要辅助设备的工艺设计及选型，其性质属于技术设计范畴。? 课程设计是对课程内容的应用性训练环节，是学生应用所学知识进行阶段性的单体设备或单元设计方面的专业训练过程，也是对理论教学效果的检验。通过这一环节使学生在查阅资料、理论计算、工程制图、调查研究、数据处理等方面得到基本训练，培养学生综合运用理论知识分析、解决实际问题的能力。 本设计是设计-卧式液氨储罐。液氨储罐是合成氨工业中必不可少的储存容器。为了 解决容器设计中的各类问题，本设计针对这方面相关问题做了阐述。综合考虑环境条件，液体性质等因素并参考相关标准，按工艺设计，设备结构设计，设备强度计算，分别对储罐的筒体，封头，鞍座，人孔，接管进行设计，然后用强度校核标准，最终形成合理的设计方案。 通过本次课程设计得到了化工设计基本技能的训练，为毕业设计及今后从事化工技术工作奠定了基础。此次设计主要原理来自<<化工过程设备机械基础>>一书及其他参考资料。
常用法兰规格尺寸表（国标、美标、日标）GB9119 , 2-88 GB9119 ，2 —88 in 公称通 径 法兰 外径 10kg=1.0MPa 螺栓螺栓螺栓孔 孔距直径数 法兰 厚度 公称通 径 法兰 外径 螺栓 孔距 16kg=1.6MPa 螺栓直螺栓径 孔数 法兰厚度 3/8 DN10 50 60 14 4 14 DN10 90 60 14 4 14 irfkg 1/2 DN DN 3/4 DN2 DN2 1 DN25 115 85 14 4 16 DN25 115 85 14 4 16 11/4 DN32 140 100 18 4 18 DN32 140 100 18 4 18 11/2 DN4 DN4 2 DN5 0 DN5 0 21/2 DN65 185 145 18 4 20 DN65 185 145 18 4 20 3 DN8 0 DN8 0 31/2 DN1 22 DN1 22 4 DN12 5 250 210 18 8 22 DN125 250 210 18 8 22 5 DN 8 24 DN 8 24 6 DN2 24 DN2 26 8 DN25 26 DN25 29 10 DN3 2 28 DN3 2 32 12 DN35 30 DN35 35 14 DN4 6 32 DN4 6 38 16 DN450 6 DN45 42 18 DN5 0 38 DN500 7 20 DN6 0 42 DN6 0 52 24 JIS 标准JIS标准JIS标准 10kg=1.0MPa 16kg=1.6MPa 20kg=2.0MP a in 公称通 径 法兰 外径 螺栓 孔距 螺栓 直径 螺栓孔 数 法兰 厚度 公称通 径 法兰 外径 螺栓 孔距 螺栓直螺栓 径孔数 法兰厚度 公称通 径 法兰 外径 螺栓 孔距 螺螺 栓栓 直孑L 法兰厚度 径数 3/8 DN10 DN10 DN10 1/2 DN15 DN15 DN15 3/4 DN20 DN20 DN20 1 DN25 DN25 DN25 11/4 DN32 DN32 DN32 11/2 DN4 6 DN4 6 DN4 8 2 DN5 DN5 DN5 21/2 DN65 175 140 19 4 18 DN65 175 140 19 8 18 DN65 175 140 19 8 20 3 DN8 8 DN80 200 ,160 22 8 20 DN8 2 31/2 DN9 8 DN9 0 DN9 4
目录 《化工机械与设备》过程考核之三 ......................................... 错误！未定义书签。一前言 .. (2) 1.1 设计人孔的目的 (2) 1.2 人孔附图 (2) 二人孔的机械设计 (2) 2.1选择人孔 (2) 2.2核算人孔补强 (3) 2.3机械设计标准参数 (4) 2.3.1.碳素钢、低合金钢类 (4) 2.3.2 不锈钢类 (5) 2.3.3 人孔的PN2.5DN明细表 (6) 三人孔工艺设计： (6) 3.1人孔的功能类型： (6) 3.2材料的选择 (6) 3.3人孔种类的划分 (7) 3.3.1、以通信管块容量划分 (7) 3.3.2、以人孔的通向划分 (7) 3.3.3、以人孔上覆承受负荷能力划分 (7) 3.4 人孔直径及人孔中心距底板尺寸 (7) 四总结 (8) 五参考文献 (8)
一前言 1.1 设计人孔的目的 人孔是安装在储罐顶上的安全应急通气装置，通常与防火器、机械呼吸阀配套使用，既能避免因意外原因造成罐内急剧超压或真空时，损坏储罐而发生事故，又有起到安全阻火作用，是保护储罐的安全装置，特别适用于贮存物料以氮气封顶的拱顶常压罐。具有定压排放、定压吸入、开闭灵活、安全阻火、结构紧凑、密封性能好、安全可靠等优点。 1.2 人孔附图 设计条件：管经308mm×5；工作介质：水蒸气；表压：1MPa 二人孔的机械设计 2.1选择人孔 根据储罐是在常温下及最高工作压力为1MPa 条件下工作,人孔的标准按公称压力为1.0 MPa 等级选取，考虑到人孔盖直径较大较重,故选用回转盖对焊法兰（GH21518-2005）,公称直径450，突面法兰密封面。 该人孔标记为：人孔RF Ⅳ(A·G)450-2.5 GH21518-2005 另外还要考虑人孔补强,确定补强圈尺寸,由于人孔的筒节不是采用无缝钢管,故不能直接选用补强圈标准。本设计所选用的人孔筒节内径为 d i = 450mm ,壁厚δ m = 6mm 立式储罐为腐蚀介质压力容器，故其所有焊缝（包括角焊缝）均采用全焊透结构。