【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 種。非金屬軟墊片是用彈性較好的橡膠板、石棉橡膠板和石棉板等材料的板材剪裁或沖壓成與法蘭面直徑及寬度一致的圓環(huán)。根據(jù)容器的工作壓力、溫度以及介質(zhì)的腐蝕性來(lái)選用材料。一般對(duì)低壓、常溫（ ≤100℃ ）和無(wú)腐蝕性介質(zhì)，多用橡膠板（經(jīng)強(qiáng)硫化處理的硬橡膠工作溫度可達(dá) 200℃ ）；對(duì)溫度較高（對(duì)水蒸氣＜ 450℃ ，對(duì)油類(lèi)＜ 350℃ ）的介質(zhì)，常采用石棉橡膠板或耐油石棉橡膠板；而對(duì)一般腐蝕性的介質(zhì)，常采用耐酸石棉板；壓力較高時(shí)則用聚乙烯板或聚四氟乙烯板。 ? 纏繞墊片用石棉帶與薄金屬帶（低碳鋼帶或合金鋼帶）相間纏繞制成。因?yàn)楸〗饘賻в幸欢ǖ膹椥?，而且是多道密封，所以密封性能較好。適宜用于壓力或溫度波動(dòng)較大，特別是直徑較大的低壓容器。 ? 金屬包墊片又稱包合式墊片，是用薄金屬板（一般是用白鐵皮、薄不銹鋼板或鋁板（腐蝕性介質(zhì)時(shí)））內(nèi)包石棉材料等卷制而成的圈環(huán)。這種墊片耐高溫、彈性好，防腐能力強(qiáng)，有較好的密封性能。但制造較為費(fèi)事，一般只用于直徑較大、壓力較高的低壓容器或中壓容器。 2022/1/4 第一章 承壓設(shè)備基礎(chǔ)知識(shí) 46 法蘭連接的緊固型式 ? 有螺栓緊固、帶鉸鏈螺栓緊固和“快開(kāi)式”法蘭緊固等數(shù)種。 ? 螺栓緊固結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安全可靠，法蘭通常采用這種緊固型式，但其拆裝費(fèi)時(shí)，適用于不常拆卸的法蘭連接。若容器端蓋需經(jīng)常開(kāi)啟，則采用帶鉸鏈螺栓緊固。這種結(jié)構(gòu)螺栓帶有鉸鏈，法蘭螺栓孔有缺口，拆卸時(shí)只要擰松螺栓后，就可繞鉸鏈軸從法蘭邊將螺栓翻轉(zhuǎn)下來(lái)，而無(wú)須拆下螺母。為便于拆卸，常將螺母制成帶蝶形或環(huán)狀特殊肩部結(jié)構(gòu)。這種法蘭緊固型式雖裝卸方便省時(shí)，但法蘭較厚時(shí)，若螺栓安放稍有不正，容器運(yùn)行時(shí)極可能發(fā)生螺栓滑脫飛出的意外事故，故通常只用于壓力較低、直徑較小的容器法蘭連接，多見(jiàn)于染料、制藥等容器。 ? “快開(kāi)式”法蘭緊固是一種不用螺栓緊固的法蘭連接結(jié)構(gòu)，用于端蓋需頻繁開(kāi)閉的容器。比較典型的是內(nèi)齒嚙式結(jié)構(gòu)，它具有一對(duì)形狀比較特殊的法蘭，與容器筒體連接的法蘭較厚，法蘭面中間有一條環(huán)形槽，槽外側(cè)圓環(huán)內(nèi)側(cè)開(kāi)有若干個(gè)齒形缺口；焊在端蓋上的法蘭較薄，其厚度略小于筒體法蘭上環(huán)形槽的寬度，其外徑略小于環(huán)形槽的內(nèi)徑。法蘭外側(cè)開(kāi)有齒形缺口，節(jié)距與筒形法蘭上齒形缺口節(jié)距相同。裝配時(shí)把端蓋法蘭的缺口對(duì)齊筒體法蘭上的齒，并放入環(huán)形槽內(nèi)，然后轉(zhuǎn)動(dòng)端蓋約一個(gè)槽齒的距離，使兩者的齒相對(duì)齊，兩個(gè)法蘭即連接完畢。它的密封裝臵一般是在筒體法蘭的密封面上加工出一條環(huán)形密封槽，裝入整體式墊片，在密封槽的底部通入蒸汽或壓縮空氣，墊片即被壓緊在端蓋法蘭的密封面上，達(dá)到密封的目的。直徑較大的端蓋，裝配時(shí)要用機(jī)械傳動(dòng)減速裝臵來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)。這種法蘭緊固型式可以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)省裝卸時(shí)間，密封性能也較好。但使用時(shí)要注意安全，開(kāi)蓋前必須將容器內(nèi)的壓力泄盡，最好能裝設(shè)連鎖裝臵來(lái)保證開(kāi)蓋前容器內(nèi)泄空壓力。除齒嚙式快開(kāi)結(jié)構(gòu)，還有卡箍式、剖分環(huán)式、齒圈齒嚙式、螺紋壓緊式等。 2022/1/4 第一章 承壓設(shè)備基礎(chǔ)知識(shí) 47 ?容器法蘭及管法蘭、螺栓及墊片等連接件的規(guī)格均已標(biāo)準(zhǔn)化，國(guó)家及有關(guān)部門(mén)制定了有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，如JB4700~47072022《 壓力容器法蘭 》 和 GB91122022《鋼制管法蘭 類(lèi)型與參數(shù) 》 等，選用時(shí)可以查閱。 2022/1/4 第一章 承壓設(shè)備基礎(chǔ)知識(shí) 48 2022/1/4 第一章 承壓設(shè)備基礎(chǔ)知識(shí) 49 密封結(jié)構(gòu)分類(lèi) ?壓力容器密封結(jié)構(gòu)是人們一直不斷關(guān)注和研究的課題。世界各國(guó)做了許多試驗(yàn)研究工作，取得了不少的成果，密封結(jié)構(gòu)的型式越來(lái)越多。按照其密封機(jī)理的不同，密封結(jié)構(gòu)可分為強(qiáng)制密封和自緊密封兩大類(lèi)。強(qiáng)制密封主要有平墊密封、卡扎里密封、八角墊密封等，是通過(guò)緊固端蓋與筒體端部的螺栓等連接件強(qiáng)制將密封面壓緊來(lái)達(dá)到密封目的；自緊密封主要有 O形環(huán)密封、雙錐面密封、伍德密封、 C形環(huán)密封、 B形環(huán)密封、平墊自緊密封等，是利用容器內(nèi)介質(zhì)的壓力使密封面產(chǎn)生壓緊力來(lái)達(dá)到密封目的。 2022/1/4 第一章 承壓設(shè)備基礎(chǔ)知識(shí) 50 平墊密封 ? 分強(qiáng)制式和自緊式二種。強(qiáng)制式的結(jié)構(gòu)也即一般法蘭連接密結(jié)構(gòu)，對(duì)于較高工作壓力，密封面一般都采用凹凸型或榫槽型，也有在密封面上加工幾道同心圓密封溝槽。 ? 平墊密封結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用時(shí)間較長(zhǎng)，經(jīng)驗(yàn)比較成熟，墊片及密封面加工容易，多用于溫度不高、直徑較小、壓力較低的容器上。當(dāng)容器內(nèi)壓力升高，直徑變大時(shí)，端蓋和筒體法蘭均需相應(yīng)地增大加厚，從而變得笨重，連接螺栓的規(guī)格亦需加大，數(shù)量增多，造成加工和裝配都不方便。所以，在大直徑的高壓容器上不宜采用平墊密封。此外，在溫度較高（ 200℃ 以上）和壓力、溫度波動(dòng)較大的工況條件下平墊密封也不可靠。其推薦使用范圍可查閱 GB150《 鋼制壓力容器 》 ；平墊密封所使用的墊片可選用退火鋁、退火紫銅和 10鋼制作。 ? 另外，平墊密封雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但需要有較大的預(yù)緊力，所以端蓋和連接螺栓的尺寸都較大。為了減輕端蓋與筒體端部連接螺栓的載荷，有些高壓容器采用了帶壓緊環(huán)的平墊密封結(jié)構(gòu)。這種密封是在平墊圈的上面加裝一個(gè)壓緊環(huán)和若干個(gè)壓緊螺栓，墊圈下面裝有托板。通過(guò)擰緊壓緊螺栓，加力于壓緊環(huán)而壓緊平墊來(lái)實(shí)現(xiàn)密封的。蓋結(jié)構(gòu)具有墊圈易于預(yù)緊等優(yōu)點(diǎn)。 ? 自緊式平墊密封是依靠容器介質(zhì)壓力作用在頂蓋上壓緊平墊片來(lái)實(shí)現(xiàn)的。它減少了笨重而復(fù)雜的法蘭螺栓連接結(jié)構(gòu)，頂蓋與筒體端部以螺紋連接，密封可靠。由于頂蓋可以在一定范圍內(nèi)移動(dòng)，所以在溫度、壓力波動(dòng)時(shí)仍能保持良好的密封性能。這種結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是拆卸較困難，對(duì)大直徑容器擰緊其螺紋套筒也有困難，所以不宜用于大直徑的高壓容器。 2022/1/4 第一章 承壓設(shè)備基礎(chǔ)知識(shí) 51 2022/1/4 第一章 承壓設(shè)備基礎(chǔ)知識(shí) 52 2022/1/4 第一章 承壓設(shè)備基礎(chǔ)知識(shí) 53 卡扎里密封 ? 屬于強(qiáng)制式密封，分有外螺紋卡扎里密封、內(nèi)螺紋卡扎里密封和改良卡扎里密封三種型式。 ? 外螺紋卡扎里密封用得最多，它的墊片是一個(gè)橫斷面呈三角形的軟金屬墊，由銅或鋁制成。容器的筒體法蘭與端蓋用螺紋套筒連接，通過(guò)擰緊壓緊螺栓加力于壓緊環(huán)而壓緊墊片來(lái)實(shí)現(xiàn)密封。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是省去了筒體端部與端蓋的連接螺栓，拆卸方便，屬于快拆結(jié)構(gòu)；墊片的面積也可較小，因而所需壓緊力及壓緊螺栓的直徑也較?。幻芊饪煽浚m用于溫度波動(dòng)較大的容器。但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，密封零件多，且精度要求高，加工困難。這種密封結(jié)構(gòu)常用于大直徑、高壓，需經(jīng)常裝拆和要求快開(kāi)的壓力容器。 ? 內(nèi)螺紋卡扎里密封的作用原理與外螺紋的基本相同，只是將帶螺紋的端蓋直接旋入帶有內(nèi)螺紋的筒體端部?jī)?nèi)。密封墊片臵于端蓋與筒體端部連接交界處，其上有壓緊環(huán)，通過(guò)壓緊螺栓使密封墊片的內(nèi)側(cè)面和底面分別與端蓋側(cè)面和筒體端部面緊密貼合實(shí)現(xiàn)密封。它比外螺紋卡扎里密封省略一個(gè)較難加工的螺紋套筒，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單了一些，但它的端蓋需加厚，占據(jù)了較多的容器空間，螺紋易受介質(zhì)腐蝕，裝卸也不方便，工作條件差。一般只用于小直徑的高壓容器上。 ? 改良卡扎里密封結(jié)構(gòu)不用螺紋套筒連接端蓋與筒體，而改用螺栓連接，其它均與外螺紋卡扎里密封相同。無(wú)甚顯著的優(yōu)點(diǎn)，所以很少采用。 2022/1/4 第一章 承壓設(shè)備基礎(chǔ)知識(shí) 54 2022/1/4 第一章 承壓設(shè)備基礎(chǔ)知識(shí) 55 2022/1/4 第一章 承壓設(shè)備基礎(chǔ)知識(shí) 56 雙錐密封 ?雙錐環(huán)套在端蓋的凸臺(tái)上，雙錐面和端蓋、筒體端部的密封面之間放臵有軟金屬墊。 ?為了改善密封性能，在雙錐面上還加工了二三道半圓形溝槽。此外，端蓋凸臺(tái)的側(cè)面（即與雙錐環(huán)的套合面）銑有幾條較寬的軸向槽，以便容器內(nèi)介質(zhì)壓力通過(guò)這些槽作用于雙錐環(huán)的內(nèi)側(cè)表面。雙錐環(huán)密封，一是通過(guò)擰緊主螺栓產(chǎn)生的壓緊力，壓緊雙錐面與筒體法蘭和端蓋的密封面；二是借助容器內(nèi)介質(zhì)壓力（自緊力）通過(guò)端蓋凸臺(tái)側(cè)面軸向槽作用于雙錐環(huán)的內(nèi)側(cè)，使雙錐面與筒體法蘭和端蓋的密封面壓緊。所以也有人將這種密封形式稱為半自緊式密封。由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工容易、密封性能良好及拆裝較方便，在我國(guó)高壓容器上獲得了廣泛的采用，是國(guó)內(nèi)最為成熟的高壓密封結(jié)構(gòu)。缺點(diǎn)是端蓋和連接螺栓尺寸較大。 2022/1/4 第一章 承壓設(shè)備基礎(chǔ)知識(shí) 57 2022/1/4 第一章 承壓設(shè)備基礎(chǔ)知識(shí) 58 伍德密封 ?是由浮動(dòng)端蓋、四合環(huán)壓墊和筒體端部四大部分組成，屬于自緊式密封的組合式密封。 ?密封時(shí)，首先擰緊牽制螺栓，靠牽制環(huán)的支承使浮動(dòng)端蓋上移，同時(shí)調(diào)整拉緊螺栓將壓墊預(yù)緊而形成預(yù)密封，隨著容器內(nèi)介質(zhì)壓力的上升，浮動(dòng)端蓋逐漸向上移動(dòng)，端蓋與壓墊之間，以及壓墊與筒體端部之間的壓緊力也逐漸增加，從而達(dá)到密封目的。壓墊的外側(cè)開(kāi)有 1~2道環(huán)形溝槽，使壓墊具有彈性，能隨著浮動(dòng)端蓋的上下移動(dòng)而伸縮，使密封更加可靠。 ?為便于從筒體內(nèi)取出，四合環(huán)是由四塊元件組成的圓環(huán)，又稱壓緊環(huán)。這種密封結(jié)構(gòu)的密封性能良好，不受溫度與壓力波動(dòng)的影響，且裝卸方便，適用于要求快開(kāi)的壓力容器。端蓋與筒體端部不用螺栓連接，所以用料較少，重量較輕。但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，零件多而加工精度及組裝要求均很高，浮動(dòng)端蓋占據(jù)高壓空間太多等，以往多用于氮肥工業(yè)，因?yàn)榇嬖谏鲜霾蛔悖F(xiàn)已逐漸被其它密封所取代，但在一些直徑不大，對(duì)密封有特殊要求（如壓力、溫度波動(dòng)大）且要求快開(kāi)的高壓容器中仍有采用。 2022/1/4 第一章 承壓設(shè)備基礎(chǔ)知識(shí) 59 2022/1/4 第一章 承壓設(shè)備基礎(chǔ)知識(shí) 60 O形環(huán)密封 ? 因其橫斷面呈“ O”形而得名。 O形環(huán)材料有金屬和橡膠材料兩大類(lèi)，且金屬 O形環(huán)密封用得較多。橡膠 O形環(huán)因材料性能的限制，目前只用于常溫或溫度不高的場(chǎng)合。 O形環(huán)結(jié)構(gòu)如圖 180所示，通常有非自緊式 O形環(huán)、充氣 O形環(huán)、雙金屬 O形環(huán)三種。 ? 非自緊式 O形環(huán)就是一個(gè)橫斷面為 O形的金屬外形管，屬于強(qiáng)制式密封，適用于壓力較低的容器，可以密封真空及盛有腐蝕性液體或氣體介質(zhì)的容器。充氣 O形環(huán)是在環(huán)內(nèi)充有壓力為 ~氣體，以防止 O形環(huán)在高溫下失去金屬?gòu)椥裕邷叵颅h(huán)內(nèi)的惰性氣體壓力會(huì)隨著溫度的上升而增加 O形環(huán)的回彈能力。此結(jié)構(gòu)屬于強(qiáng)制式密封，適用于高溫高壓場(chǎng)合。自緊式 O形環(huán)的內(nèi)側(cè)鉆有若干個(gè)小孔，由于環(huán)內(nèi)具有與容器內(nèi)介質(zhì)相同的壓力，因而會(huì)向外擴(kuò)大形成軸向自緊力，故屬自緊式密封結(jié)構(gòu)，適用于高壓、超高壓的壓力容器。雙道金屬 O形環(huán)則主要用于密封性能要求較高的場(chǎng)合，漏過(guò)第一道 O形環(huán)的介質(zhì)會(huì)被第二道 O形環(huán)擋住，并可由兩 O形環(huán)之間的通道導(dǎo)出，可以防止有害介質(zhì)漏入大氣，核容器多采用這種密封結(jié)構(gòu)。 ? 壓力容器的密封結(jié)構(gòu)型式眾多，以上只簡(jiǎn)單介紹其中常用的幾種，其它形式密封結(jié)構(gòu)的密封原理基本相同，不另贅述。有興趣的讀者可自行查閱有關(guān)資料。 2022/1/4 第一章 承壓設(shè)備基礎(chǔ)知識(shí) 61 2022/1/4 第一章 承壓設(shè)備基礎(chǔ)知識(shí) 62 ?立式容器支座 ?臥式容器支座 ?球形容器支座 2022/1/4 第一章 承壓設(shè)備基礎(chǔ)知識(shí) 63 立式容器支座 ?在直立狀態(tài)下工作的容器稱為立式容器。其支座主要有懸掛式、支承式及裙式三類(lèi)。 2022/1/4 第一章 承壓設(shè)備基礎(chǔ)知識(shí) 64 懸掛式支座 ?俗稱耳架，適用于中小型容器，在立式容器中應(yīng)用廣泛。它們由兩塊筋板及一塊底板焊接而成，通過(guò)筋板與容器筒體焊在一起。底板用地腳螺栓擱臵并固定在基礎(chǔ)上，為了加大支座反力分布在殼體上的面積，以避免因局部應(yīng)力過(guò)大使殼壁凹陷，必要時(shí)應(yīng)在筋板和殼體之間安放加強(qiáng)墊板。懸掛式支座的型式、結(jié)構(gòu)、尺寸、材料及安裝要求詳見(jiàn) JB/T 47251992《 耳式支座 》 標(biāo)準(zhǔn)。 2022/1/4 第一章 承壓設(shè)備基礎(chǔ)知識(shí) 65 2022/1/4 第一章 承壓設(shè)備基礎(chǔ)知識(shí) 66 支承式支座 ?一般由兩塊豎板及一塊底板焊接而成。豎板的上部加工成和被支承物外形相同的弧度，并焊于被支承物上。底板安臵在基礎(chǔ)上并用地腳螺栓固定。當(dāng)荷重＞ 4t時(shí)，還要在兩塊豎板端部加一塊傾斜支承板。支承式支座的型式、結(jié)構(gòu)、尺寸、材料及安裝要求詳見(jiàn) JB/T