封头、罐壁尺寸计算、法兰

压力容器设计中有关标准问题的探讨全国压力容器标准化技术委员会秘书长寿比南摘要GB150-1998《钢制压力容器》实施二年来，标准使用者相继提出了一些标准使用过程中出现的问题，有些是使用者对标准理解的偏差，有些则值得进一步研究和探讨。

本文重点讨论了GB150-1998《钢制压力容器》和新版《压力容器安全技术监察规程》实施过程中的某些问题，并阐述了作者自己的见解，希望能够对使用者有所裨益。

前言GB150-1998《钢制压力容器》实施后，国家于一九九九年颁布了新版《压力容器安全技术监察规程》，使得压力容器的设计、制造、检验等环节得到了更为有效的控制。

通过大量的标准和法规宣贯活动以及压力容器标准提案审查制度的有效实施，我们从各方面收集到一些在标准使用过程中遇到的问题，其内容涉及到压力容器的设计、制造、检验及管理等诸方面，我们对这些问题分别进行了研究并提出了相应的处理意见。

为了使广大标准使用者能够更好地理解和使用GB150及“容规”，保证压力容器产品的安全和质量，全国压力容器标准化技术委员会在开设的网站：上先后公布了对《压力容器安全技术监察规程》和压力容器标准条款的解释。

本文拟就其中一些有共性的问题进行探讨，详细阐述相关的标准和法规条款的含义，以期加深使用者对标准和法规的理解，使业内人员在压力容器设计、制造、检验等环节上能够正确地运用标准和法规。

必须声明的是，本文只代表个人观点，作者不对任何与本文技术内容有关的法律纠纷负责。

1. 压力容器的设计使用寿命问题压力容器的设计使用寿命问题一直是我国的设计单位和设计者尽量避免涉及和回避的问题，其主要表现在以下两个方面：首先，受技术条件、管理体制和人员观念等因素的制约，设计者对压力容器的设计使用寿命大都不愿或难以给出准确的预报值，从而导致压力容器超期服役现象的存在；其次，由于缺乏相关标准和法规条文对超期服役的压力容器进行必要的规定和限制，使得其使用和检验缺乏有效的依据，处理不好客观上会造成重大的安全隐患。

第六章 容器零部件二、填空题：A 组：1 法兰联接构造，一般是由〔联接〕件，〔被联接〕件和〔密封元〕件三局部组成。

2 在法兰密封所需要的预紧力一定时，采取适当减小螺栓〔直径〕和增加螺栓〔个数〕的方法，对密封是有利的。

3 提高法兰刚度的有效途径是1〔增加法兰厚度〕 2〔减小螺栓作用力臂〕 3〔增加法兰盘外径〕。

4 制定法兰标准尺寸系列时，是以〔16MnR 〕材料，在〔200〕℃时的力学性能为根底的5 法兰公称压力确实定与法兰的最大〔操作压力〕，〔操作温度〕和〔法兰材料〕三个因素有关。

6 卧式容器双鞍座的设计中，容器的计算长度等于〔筒体〕长度加上两端凸形封头曲面深度的〔2/3〕。

7 配有双按时制作的卧室容器，其筒体的危险截面可能出现在〔支座〕处和〔跨距中间〕处。

8 卧式容器双鞍座的设计中，筒体的最大轴向总应力的验算条件是：轴向应力应为〔σ拉 ≤[]σt 〕 轴向压力应为〔σ压 ≤[]σt 〕和〔轴向许用压缩应力[]σac 的较小值〕 B 组：1 采用双鞍座时，为了充分利用封头对筒体临近局部的加强作用，应尽可能将支座设计的靠近封头，即A≤()D 0,且A 不大于〔0.2〕L2 在鞍坐标准规定的鞍座包角有θ=〔120°〕 和θ=〔150°〕两种。

3 采用补强板对开孔进展等面积补强时，其补强范围是：有效补强宽度是〔}22,2m ax {nt n d d B δδ++=〕外侧有效补强高度是〔min {接管实际外伸高度,1nt d h δ= }〕 内侧有效补强高度是〔min {接管实际内伸高度,2nt d h δ=}〕 4 根据等面积补强原那么，必须使开孔削弱的截面积A≤A e =(壳体有效厚度减去计算厚度之外的多余面积)A 1+(接收有效厚度减去计算厚度之外的多余面积)A 2+(焊缝金属截面积)A 3。

5 采用等面积补强时，当筒体径Di ≤1500mm时，须使开孔最大直径d≤(1/2)D i ,且不得超过〔520〕mm.当筒体直径D i ,>1500mm 时，，须使开孔最大直径d≤( 1/3)D i ,,且不得超过〔1000〕。

化工设备机械基础课程设计题目：1m3夹套反应釜设计学院: 化学与材料工程学院专业: 化学工程班级: 10化工姓名:学号: ***********指导老师:完成日期: 2012年6月1日夹套反应釜设计任务书设计者：班级：10化工学号：10111003101指导老师：日期：一、设计内容设计一台夹套传热式带搅拌的配料罐。

二、设计参数和技术特性指标见下表三、设计要求1.进行罐体和夹套设计计算；2.选择支座形式并进行计算；3.手孔校核计算；4.选择接管、管法兰、设备法兰；5.进行搅拌传动系统设计；（1）进行传动系统方案设计（指定用V带传动）；（2）作带传动设计计算：定出带型，带轮相关尺寸（指定选用库存电机Y1322-6，转速960r/min,功率5.5kW）；（3）选择轴承；（4）选择联轴器；（5）进行罐内搅拌轴的结构设计、搅拌器与搅拌轴的连接结构设计；6.设计机架结构；7.设计凸缘及安装底盖结构；8.选择轴封形式；9.绘制装配图；10. 绘传动系统部件图。

表1 夹套反应釜设计任务书简图设计参数及要求容器内夹套内工作压力，Mpa设计压力，MPa0.2 0.3工作温度，℃设计温度，℃<100 <150介质染料及有机溶剂冷却水或蒸汽全容积，m3 1.0操作容积，m30.8全容积传热面积，m2>3.5腐蚀情况微弱推荐材料Q235-A搅拌器型式推进式搅拌轴转速，r/min200轴功率，kW 4接管表符号公称尺寸DN连接面形式用途a 25 蒸汽入口b 25 加料口c 80 视镜d 65 温度计管口e 25 压缩空气入口f 40 放料口g 25 冷凝水出口h 100 手孔目录1. 夹套反应釜的结构 (5)1.1 夹套反应釜的功能和用途 (5)1.2 夹套反应釜的反应条件 (5)2. 设计标准 (6)3. 设计方案的分析和拟定 (6)4. 各部分结构尺寸的确定和设计计算 (7)4.1 罐体和夹套的结构设计 (7)4.1.1 罐体几何尺寸计算 (8)4.1.2 夹套几何尺寸计算 (10)4.2 夹套反应釜的强度计算 (12)4.2.1 强度计算(按内压计算强度) (12)4.2.2 稳定性校核(按外压校核厚度) (15)4.2.3水压试验校核 (21)4.3 反应釜的搅拌器 (23)4.3.1 搅拌装置的搅拌器 (23)4.3.2 搅拌器的安装方式及其与轴连接的结构设计 (23)4.3.3 搅拌装置的搅拌轴设计 (24)4．4 反应釜的传动装置设计 (26)4.4.1 常用电机及其连接尺寸 (26)4.4.2釜用减速机类型、标准及其选用 (26)4.4.3 V带减速机 (27)4.4.4凸缘法兰 (30)4.4.5安装底盖 (31)4.4.6机架 (31)4.4.7联轴器 (32)4.5 反应釜的轴封装置设计 (33)4.5.1 填料密封 (33)4.5.2 机械密封 (33)4.6反应釜的其他附件设计 (34)4.6.1 支座 (34)4.6.2 手孔和人孔 (35)4.6.3 设备接口 (35)5. 设计小结 (38)6. 参考文献 (39)设计说明书1. 夹套反应釜的结构夹套反应釜主要由搅拌容器、搅拌装置、传动装置、轴封装置、支座、人孔、工艺接管和一些附件组成。

封头面积怎么算封头面积公式：S=πr[r+h1×C+2h]其中r=Di/2 h1=H-h 标准椭圆封头C=0.760346S＝π×(D＋A)×A式中 D——直径；A——法兰翻边宽。

(6)带封头的设备防腐(或刷油)工程量计算式：S＝L×π×D+(D÷2) 2×π×1.5×N式中 N——封头个数；1.5——系数值。

3、绝热工程量。

(1)设备筒体或管道绝热、防潮和保护层计算公式：V＝π×(D＋1.033δ)×1.033δS＝π×(D＋2.1δ＋0.0082)×L式中 D——直径1.033、2.1——调整系数；δ——绝热层厚度；L——设备筒体或管道长；0.0082——捆扎线直径或钢带厚。

(2)伴热管道绝热工程量计算式：①单管伴热或双管伴热(管径相同，夹角小于90°时)。

D′＝D1＋D2 ＋(10～20mm)式中D′——伴热管道综合值；D1 ——主管道直径；D2 ——伴热管道直径；(10～20mm)——主管道与伴热管道之间的间隙。

②双管伴热(管径相同，夹角大于90°时)。

D′＝D1＋1.5D2 ＋(10～20mm)③双管伴热(管径不同，夹角小于90°时)。

D′＝D1 ＋D伴大＋(10～20mm)式中D′——伴热管道综合值；D1 ——主管道直径。

将上述D′计算结果分别代入相应公式计算出伴热管道的绝热层、防潮层和保护层工程量。

(3)设备封头绝热、防潮和保护层工程量计算式。

V＝[(D＋1.033δ)÷2]2×π×1.033δ×1.5×NS＝[(D＋2.1δ)÷2]2×π×1.5×N(4)阀门绝热、防潮和保护层计算公式。

V＝π×(D＋1.033δ)×2.5D×1.033δ×1.05×NS＝π×(D＋2.1δ)×2.5D×1.05×N(5)法兰绝热、防潮和保护层计算公式。

中石化定额中,外保护层中阀门盒和法兰盒的计算公式工程量计算公式：1.设备筒体或管道绝热、防潮和保护层计算公式：V=π×(D+1.033δ)×1.033δ5-1S=π×(D+2.1δ+0.0082)×L 5-2式中:D-设备筒体或管道直径；1.033、2.1-调整系数；δ-绝热层厚度；L-设备筒体和管道长；0.0082-捆扎线直径或钢带厚。

2.伴热管道绝热工程量计算式：(1)单管伴热或双管伴热(管径相同，夹角小于90°时)：D'=D(1)+D(2)+(10~20mm) 5-3式中:D'-伴热管道综合值；D(1)-主管道直径；D(2)-伴热管道直径；(10~20mm)-主管道与伴热管道之间的间隙。

(2)双管伴热(管径相同，夹角大于90°时)：D'=D(1)+1.5D(2)+(10~20mm) 5-4(3)双管伴热(管径相同，夹角小于90°时)：D'=D(1)+D伴大+(10~20mm) 5-5式中：D'-伴热管道综合值；D(1)-主管道直径。

将上述D'计算结果分别代入分式5-2、5-3，计算出伴热管道的绝热层、防潮层和保护层工程量。

3.设备封头绝热、防潮和保护层工程量计算分式：V=[(D+1.033δ)/2]2×π×1.033δ×1.5×N5-6S=[(D+2.1δ)/2]2×π×1.5×N 5-7式中；N-封头个数。

4.阀门绝热、防潮和保护层计算公式：V=π×(D+1.033δ)×2.5D×1.033δ×1.05×N5-8S=π×(D+2.1δ)×2.5D×1.05×N 5-9式中：N-阀门个数。

5.法兰绝热、防潮和保护层计算公式：V=π×(D+1.033δ)×1.5D×1.033δ×1.05×N5-10S=π×(D+2.1δ)×1.5D×1.05×N 5-11式中：N-法兰个数6.弯头绝热、防潮和保护层计算公式：V=π×(D+1.033δ)×1.5D×2π×1.033δ×N/B5-12S=π×(D+2.1δ)×1.5D××2π×N/B 5-13式中：N-弯头个数；B取定值为：90°弯头B=4;45°弯头B=8。

压力容器封头标准三围
压力容器封头是压力容器的重要组成部分，其尺寸标准对于保证压力容器的安
全运行至关重要。

压力容器封头的三围尺寸标准包括直径、厚度和凸度，下面将对这三个方面进行详细介绍。

首先是压力容器封头的直径标准。

压力容器封头的直径通常是根据压力容器的
设计压力和容积来确定的。

直径的大小直接影响着封头的承压能力和使用范围。

在设计和制造压力容器封头时，需要严格按照相关标准规定的直径尺寸进行生产，以确保封头与压力容器的匹配和安全运行。

其次是压力容器封头的厚度标准。

封头的厚度是保证压力容器密封性和安全性
的重要参数。

厚度过薄会导致封头承受压力时发生变形或破裂，而过厚则会增加成本和重量。

因此，压力容器封头的厚度需要严格按照相关标准规定进行计算和选择，保证其在承受设计压力时不会发生失稳或破坏。

最后是压力容器封头的凸度标准。

封头的凸度是指封头中心处与边缘处的高度差，也是影响封头承压能力和使用性能的重要参数。

凸度的大小直接影响着封头的成型难度和成本，同时也会影响压力容器的使用寿命和安全性。

因此，在制造压力容器封头时，需要严格按照相关标准规定的凸度范围进行加工和检测，以确保封头的质量和性能符合要求。

综上所述，压力容器封头的三围尺寸标准对于压力容器的安全运行至关重要。

在设计和制造压力容器封头时，需要严格按照相关标准规定的直径、厚度和凸度进行计算、选择和加工，以确保封头与压力容器的匹配和安全运行。

只有这样，才能有效保障压力容器的安全性和可靠性，为工业生产提供坚实的保障。