【文章內(nèi)容簡介】 對焊法蘭（WN)突面（RF）根據(jù)HG/T 206152009確定接管法蘭的基本尺寸：表3 公稱尺寸與鋼管外徑對照表管法蘭公稱尺寸和鋼管外徑DN（mm）25405080NPS1``11/2``2``3``鋼管外徑(mm)⑵密封面尺寸表4 突面法蘭密封面尺寸 mmDN25405080f1d732圖3 突面（RF）法蘭的密封面尺寸⑶管法蘭的連接尺寸表5 管法蘭連接尺寸DNDKLThn（個）近似質(zhì)量kg2540508011012515019016161818M14M14M14M144444 圖4 法蘭的連接尺寸⑷帶頸對焊鋼管法蘭結(jié)構(gòu)尺寸表6 法蘭結(jié)構(gòu)尺寸 mmDN鋼管外徑法蘭外徑法蘭厚度NBH2540508011012515019049657810827415254606268圖5 帶頸對焊鋼制管法蘭（WN）尺寸（5）焊接接頭和坡口尺寸①帶頸對焊法蘭的錐頸斜度應(yīng)不大于45度，且應(yīng)具有7度的直邊段，直邊段長度不小于7mm。②帶頸對焊法蘭的頸部厚度一般不小于鋼管名義厚度。③若帶頸對焊法蘭的直邊段厚度超過與其對接鋼管壁厚1mm以上時，法蘭的直邊段應(yīng)在內(nèi)徑處削薄，削薄的斜度應(yīng)小于或等于1:3。 圖6 焊接坡口及尺寸 緊固件選配 ⑴全螺紋螺柱根據(jù)HG/T20635 2009《鋼制管法蘭、墊片緊固件選配規(guī)定》選用專用級全螺紋螺柱材料：35CrMo 表7 螺柱性能熱處理力學(xué)性能HB調(diào)制（回火≥550℃）835735（%） 13269321根據(jù)GB/T 901《等長雙頭螺柱 B級》查的螺柱基本尺寸: 表8 螺柱尺寸及質(zhì)量DN螺紋Lzr(mm)質(zhì)量（g）25405080M14M14M14M14708085958496136153圖7 等長雙頭螺柱結(jié)構(gòu)尺寸⑵管法蘭專用螺母 根據(jù)GB/T 206342009《鋼制管法蘭、墊片緊固件選配規(guī)定》確定材料選擇：30CrMo 近似質(zhì)量：35g。選用螺母尺寸：表9 螺母尺寸demsM14maxmin14minminmaxminminmax24min圖8 螺母尺寸(3)平墊圈C級 300HV 根據(jù)GB/T 206342009《鋼制管法蘭、墊片緊固件選配規(guī)定》，材料選擇：65Mn尺寸要求按GB/T 952002《平墊圈 C級》：表10 基本尺寸M141528 圖9 平墊圈尺寸 接管選型及校核本套設(shè)備的接管除人孔外均選用無縫鋼管 [8]（φ=1 ）根據(jù)GB1502011 材料：16Mn 許用應(yīng)力：189MPa 根據(jù)GB/T 173952008《無縫鋼管尺寸、外形、重量及允許偏差》 確定厚度附加量 接管E,L1/L2，M1/M2： 根據(jù)GB/T 173952008《無縫鋼管尺寸、外形、重量及允許偏差》 =..................... () =........... ()接管：A1，A2/H/J/N: 根據(jù)GB/T 173952008《無縫鋼管尺寸、外形、重量及允許偏差》 = =接管：P/Q： 根據(jù)GB/T 173952008《無縫鋼管尺寸、外形、重量及允許偏差》 = =接管：C/D： 根據(jù)GB/T 173952008《無縫鋼管尺寸、外形、重量及允許偏差》 = =經(jīng)校核所選管口表的接管均能滿足應(yīng)力要求。注：（1）16Mn的無縫鋼管單位質(zhì)量:[(外徑壁厚壁厚]=Kg/m（2）接管外伸長度根據(jù)JB/T 47312005《鋼制臥式容器》 要求E,接管L1/L2，M1/M2，A1，A2/H/J/N外伸長度取150mm。 接管P/Q, C/D外伸長度取200mm。 墊片選配(1)根據(jù)HG/T 206342009的選配規(guī)定選擇：鋼制管法蘭用纏繞式墊片帶內(nèi)環(huán)和對中環(huán)型DRF（公稱壓力Class150 PN20）(2)根據(jù)HG/T 206342009的選配規(guī)定選擇材料：金屬帶材料：361； 填充材料：聚四氟乙烯帶。(3) 根據(jù)HG/T 206312009確定墊片的尺寸（公稱壓力Class150 PN20）表11 墊片尺寸DND1D2D3D4Tt25405080圖10 金屬纏繞墊片尺寸 人孔本設(shè)備的人孔選型依據(jù)：GB/T 215142005《鋼制人孔和手孔》與GB/T 215232005《水平吊蓋帶頸平焊法蘭人孔》(1)型式、基本參數(shù)及尺寸水平吊蓋帶頸平焊法蘭人孔 采用突面密封型式，公稱直徑DN=600mm ，公稱壓力：PN= ，吊蓋式 ，材料：組合件。 [P]Pw且接近，故型式滿足。表12 人孔尺寸密封面形式公稱壓力DNdwsDD1Abb1b2H1H2d螺母數(shù)量螺柱數(shù)量螺柱dL質(zhì)量KgRF600610x8780725435283234320204364020M27x115235圖11 人孔尺寸表13 明細表件號1234567891011121314標(biāo)準(zhǔn)號HG20594HG20607HG20601HG20613HG20613GB/T95GB/T41名稱筒節(jié)法蘭墊片法蘭蓋雙頭螺柱螺母吊環(huán)轉(zhuǎn)臂墊圈螺母吊鉤環(huán)鋼管支撐板數(shù)量1111見尺寸表見尺寸表11121111材料Q345R16MnⅡ聚四氟乙烯Q345R35CrMo30CrMoQ235Q235100HV4級Q235Q23520Q345R(2)開孔及開孔補強計算[5]假設(shè)開孔補強型式為補強圈補強。因=510MPa540MPa, 38mm,均滿足補強圈補強條件，假設(shè)成立。==......................................... ()==........................................... ()=+2()=............................................. ()A=dδ+2δ（1）=..................................... ()B: 2d=........................................................... () d+2+2= ................................................. () : =.................................................... ()=................................................. () 注：實際外伸高度250mmh2: =................................................... ()≥≥6mm h2取12mm①殼體多余金屬面積=.................. ()②接管多余金屬面積：=.................. ()③接管區(qū)焊縫面積（焊腳取為6mm）：；（無補強圈的焊接型式 內(nèi)伸式、全焊透） 由此得：開孔無需補強。 盤管及其固定構(gòu)件⑴ 盤管長度計算換熱面積：㎡ 根據(jù)GB/T 173952008《無縫鋼管尺寸、外形、重量及允許偏差》選取換熱管尺寸： =4mm 根據(jù)HG 206602000《壓力容器中化學(xué)介質(zhì)毒性危害和爆炸危險程度分類》及GB 1502011選擇材料：Q345=................................................. ()==170MPa............................ ()得：L= 取L=20m⑵角鋼選配根據(jù) GB/T 97871988 選擇材料：Q235A。基本尺寸:角鋼號 尺寸：bbd=75758 L=300mm r取9mm 理論質(zhì)量：⑶U型螺栓選配根據(jù)JB/ZQ 43211997 材料：Q235A基本尺寸：表14 U型螺栓DRdLabmc100件質(zhì)量3318M1016048284699圖12 U型螺柱尺寸⑷螺母選配根據(jù)GB/T 61702000 《Ⅰ型六角螺母》確定材料：Q235A基本尺寸：表15 螺母基本尺寸demsM10maxmin10minminmaxminminmax16min注：詳細尺寸見圖 支座的選擇⑴此支座根據(jù) GB/T 《容器支座》進行選型：表16 型式特征型式包角墊板筋板數(shù)支座尺寸輕型焊制A120有4見表 見圖注：鞍式支座分固定式（代號F）和滑動式（代號S）兩種安裝形式[9]。⑵系列參數(shù)及尺寸表17 鞍座尺寸公稱直徑ＤＮ允許載荷Ｑ（ＫＮ）鞍座高度h底板l1底板b1底板　腹板　筋板l3筋板筋板筋板　墊板弧長墊板b4墊板墊板e螺栓間距l(xiāng)2　鞍座質(zhì)量（kg）增加１００mm高度增加的質(zhì)量（kg）鞍座包角18002952501280220121029519026082100430108011201627圖13支座基本尺寸材料：鞍式支座材料為Q235A 墊板材料一般與筒體材料相同為Q345R。⑶制造技術(shù)要求：①焊接采用電弧焊，焊條牌號應(yīng)根據(jù)支座材料參照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)選用。焊接接頭型式和尺寸按GB/T 985中的規(guī)定。②鞍座本體的焊接，均為雙面連續(xù)角焊，鞍座與容器圓筒焊接采用連續(xù)焊?！也恍∮?mm。③焊縫表面不得有裂紋、夾渣、氣孔和弧坑等缺陷，并不得殘留有熔渣和飛濺物。④鞍座墊板的圓弧表面應(yīng)能與容器壁貼合，要求裝配后的最大間隙不應(yīng)超過2mm。⑤鞍座螺栓孔間距L2允許偏差值為177。2mm。⑥鞍座的螺栓孔和其他部分的制造公差分別按GB/T 1804中的m級與c級精度。⑦與腹板相接側(cè)的筋板兩端應(yīng)切成2545176。的倒角。⑧鞍座所有組焊零件周邊粗糙度為Ra50um.⑨若容器殼體有熱處理要求時，鞍座墊板應(yīng)在熱處理前焊與容器上。⑩鞍座焊接完畢，各部件應(yīng)平整，不得翹曲。4 強度計算 支座反力計算(1)圓筒的質(zhì)量： .................. () ——是指材料的密度，由于殼體與封頭的材料均選用Q345R，故。(2)封頭的質(zhì)量：(3)人孔質(zhì)量：=353 kg(4)附件質(zhì)量：接管、法蘭、緊固件、密封件，按總質(zhì)量的20%計算。=................... ()圓筒的體積:........... ()封頭的體積：故總體積為：.................. ()由于水的密度比油品與原油的密度均大，故鞍座應(yīng)在水壓試驗時所受支反力較大，如下：水壓試驗時充液重量：.................. ()水壓試驗時總質(zhì)量：.................. ()；水壓試驗時單位長度載荷：.................. ()水壓試驗時支座反力：.................. () 圓筒、封頭應(yīng)力計算與校核 支座彎矩計算①支座跨中截面處的彎矩 .................. ()整理得式中: ........ ()②支座截面處的彎矩式中 .................. ().................. () 圓筒應(yīng)力計算與校核(1)兩支座跨距中截面處圓筒的軸向應(yīng)力截面最高點（壓應(yīng)力）：.................. ()截面最低點（拉應(yīng)力）:.................. ()(2)支座截面處軸向應(yīng)力①支座截面最高點（拉應(yīng)力）②支座截面最低點（壓應(yīng)力）.................. ()其中K1,K2由JBT 47312005《 鋼制臥式容器》表71查得K1=1，K2=1由于:，；，則滿足應(yīng)力要求。(3)圓筒和封頭[11]及切應(yīng)力校核圓筒最大切應(yīng)力應(yīng)在的支座角點處。其大小按下式計算：.................. ().................. () 式中k3,k4查《過程設(shè)備設(shè)計》表得K3=,k4= 滿足應(yīng)力要求。(4)支座截面處筒體的周向應(yīng)力校核（支座截面處無加強的圓筒）：查《過程設(shè)備設(shè)計》表53得：k5=,k6=支座截面處筒體的最低點周向應(yīng)力：.................. ()其中，驗算合格。........................ ()其中：，；鞍座墊片邊緣處圓筒中的周向應(yīng)力由于， 則滿足周向應(yīng)力要求。所采用的鞍座未超出標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的適用范圍，無需對鞍座腹板筋板組合截面進行校核。綜上所述，支座可滿足。5. 焊接工藝評定、無損檢測及壓力試驗 焊接工藝評定焊接是制造壓力容器的重要工藝，焊接質(zhì)量在很大程度上決定了制造質(zhì)量。壓力容器焊接質(zhì)量包括諸多方面的內(nèi)容：焊縫外觀、焊接缺陷、焊接變形與應(yīng)力、焊接接頭的使用性能（力學(xué)性能、彎曲性、耐腐蝕性能[2]、低溫性能、高溫性能等）和焊接接頭外型尺寸等，焊接工藝能否保證產(chǎn)品的焊接質(zhì)量，焊前需要在試件上進行驗證，這就是廣義的焊接工藝評定概念，嚴(yán)格來說，焊接工藝評定是指為驗證所擬定的焊件焊接工藝的正確性而進行的試驗過程及結(jié)果評價。 焊接工藝評定一般過程(1) 對于產(chǎn)品上每條需要評定的焊縫，擬定“預(yù)焊接工藝規(guī)程”，內(nèi)容包括每種焊接方法的重要因素、補加因素和次要因素、(2) 按照“預(yù)焊接工藝規(guī)程”和本標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定施焊試件、檢驗和測定試樣性能、填寫“焊接工藝評定報告”，內(nèi)容主要包括每種焊接方法施焊試件所需控制的重要因素、補加因素數(shù)據(jù)記錄值和各項檢測結(jié)果，如果評定不合格應(yīng)修改焊接工藝指導(dǎo)書繼續(xù)評定，直到評定合格。(3)當(dāng)規(guī)定沖擊試驗時，焊接工藝指導(dǎo)書上每個重要因素和補加因素都要得到評定，當(dāng)不規(guī)定沖擊試驗時，焊接工藝指導(dǎo)書上每個重要因素都要得到評定：正確選用焊接工藝參數(shù)可以減少焊接工藝評定數(shù)量。例如：①在同一組別內(nèi)最好選擇規(guī)定進行沖擊試驗的鋼號進行評定。②本單位若需要多種焊接位置，則首選向上立焊評定焊接工藝。③對于常用鋼號，對鋼材厚度統(tǒng)一考慮，使每一試件覆蓋的厚度范圍不重復(fù)或少重復(fù)。④充分利用已進行過評定試件覆蓋范圍用于兩種或兩種以上焊接方法(或焊接工藝)焊接同一焊縫的焊件。⑤盡量選用低氫性藥皮焊條，選用產(chǎn)品上可能使用的最大直徑的焊條。