【正文】 緊面是由一個榫面和一個槽面相配合組成，墊片放在槽內。由于墊片較窄，又受槽的阻力，不會被擠出，故此以上兩種壓緊面均易獲得良好的密封效果。墊片較窄，壓緊墊片所需的螺栓力較小，壓力較高時，螺栓尺寸也不會過大。但是其結構與制造都比較復雜，更換墊片也較費事。凸面部分容易破壞，拆卸是要十分小心。這類密封面適用于易燃易爆、有毒介質，以及壓力較高的重要場合。本設計，壓力并不太高，綜合考慮后選用凹凸型密封面。5．墊片選擇墊片是螺栓法蘭連接的核心，密封效果的好壞主要取決與墊片的密封性能。在墊片選擇時，主要應根據(jù)介質特性、壓力、溫度和壓緊面的形狀來選擇墊片的結構形式、材料和尺寸，同時也應考慮墊片的價格，制造和更換是否方便等因素?；疽笫侵谱鲏|片的材料不污染工作介質、耐腐蝕，具有良好的變形能力和回彈能力，以及在工作溫度下不易變質硬化或軟化等。常用墊片分為：非金屬、金屬、組合式墊片三種。(1) 非金屬墊片：非金屬墊片的優(yōu)點主要是柔軟、耐腐蝕、價格便宜，但耐溫度和壓力性能較差。多用于常、中溫和中、低壓容器的法蘭密封。使用最多的是石棉、橡膠及合成樹脂材料。(2) 金屬墊片：金屬墊片具有耐高溫、耐高壓、耐油、耐腐蝕等優(yōu)點。金屬墊片材料一般并不要求強度高，而是要求韌性。常用材料有軟鋁、銅、軟鋼、不銹鋼、合金等。金屬墊片的截面形狀有平形、波形、齒形、八角形等。金屬墊片主要用于中、高溫和中、高壓的法蘭聯(lián)接密封。(3) 組合式墊片：組合式墊片采用金屬和非金屬材料配合特制而成。一般是用不同材料的金屬薄板把非金屬材料包裹起來，壓制而成。金屬材料在外層，可耐高溫、耐腐蝕，非金屬材料在內層，使墊片具有良好的彈性和回彈能力。這樣一來，組合后的墊片可滿足高溫、振動、溫度波動、高壓等工作狀態(tài)下的密封要求。綜上所述可知，墊片的作用是封住壓緊面之間的間隙，增大密封口阻力，阻止流體泄漏。因墊片與介質直接接觸，所以，合理選用密封墊片，對法蘭密封效果及法蘭尺寸有很大影響。墊片選擇應根據(jù)溫度、壓力，介質腐蝕性來確定，同時要考慮經(jīng)濟性，但是要全部滿足是不可能的，具體選用時要從實際綜合考慮。所以本設計選用金屬墊片。 容器的接口管與凸緣 設備上的接口管與凸緣，既可用于裝置測量、控制儀表，也可用于連接其他設備和介質的輸送管道。 接管焊接設備的接口管如上圖(a)所示，接管長度可參照表35確定。鑄造設備的接管可與筒體一并鑄出，如圖(b)所示。螺紋管主要用來接溫度計、壓力表或液面計等，根據(jù)需要可制成陰螺紋或陽螺紋，見圖(c)。 表35 接管長度h mm 公稱直徑DN 不保溫接管長 保溫設備接管長 適用公稱壓力PN （MPa）≤1580130≤20～50100150≤70～350150200≤70～500≤當接管長度必須很短時，可用凸緣(又叫突出接口)來代替接管。凸緣本身具有加強開孔的作用，不需再另外補強。缺點是當螺柱折斷在螺栓孔中時，取出較困難。由于凸緣與管道法蘭配用，因此它的聯(lián)接尺寸應根據(jù)所選用的管法蘭來確定。 進出口結構型式設計塔體上設置了各種接管，由于各類接管的設計要求不同，因此塔體上各種接管具有不同的結構特點。本設計的出口主要是指原油進料管，初側抽出口及塔底渣油出口，塔頂回流入口，頂循環(huán)回流抽出口。1．氣體進、出口管對于氣態(tài)進料口，可安裝在塔板間的蒸汽空間內，一般可將進氣管做成斜切口以改善氣體分布或采用較大管徑使其流速降低，達到氣體均勻分布的目的。2．氣液進料管在這種情況下，不僅要求進料均勻，且要求液體通過塔板時蒸汽能分離出來，當然也用下圖的T型進料管。但支管上方應開排氣孔，液體進料孔與垂直線成15176。夾角，以免物料沖擊塔板。 氣液進料管 釜液從塔底出口管流出時，會形成一個向下的旋渦，使釜底液面不穩(wěn)定，且能帶走氣體。如果出口管路有泵，氣體進入泵內，會影響泵的正常運轉。故一般在塔釜出口管前應裝設防渦流擋板。： 防渦流擋板結構 視鏡與液面計 視鏡除了用來觀察設備內部情況外，也可用作物料液面指示鏡。它有兩種：不帶頸視鏡用凸緣構成的視鏡，其結構簡單，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，目前在化工生產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。 液面計種類很多。，可以直接在設備上開長條孔，利用矩形凸緣或法蘭把玻璃固定在設備上。對于承壓容器，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。在現(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。 開孔補強結構 所謂開孔補強設計是指在開孔附近區(qū)域增加補強金屬，使之達到提高器壁強度，滿足強度設計要求的目的。容器開孔補強的形式概括起來分為整體補強和補強圈補強兩種。 整體補強是指采用增加整個殼體的厚度，或用全焊透的結構形式將厚壁接管或整體補強鍛件與殼體相焊來降低開孔附近的應力。由于開孔應力集中的局部性，在遠離開孔區(qū)的應力值與正常應力值一樣，故除非制造或結構上的需要，一般并不把整個容器壁加厚。在開孔處用全焊透的結構形式焊上一段特意加厚的短管，使接管的加厚部分恰處有效補強區(qū)內，則可以降低應力集中系數(shù)。整鍛件補強結構是將接管與殼體連同加強部分作成整體鍛件，然后與殼體焊在一起。其優(yōu)點是補強金屬集中于開孔應力最大部分，應力集中現(xiàn)象得到大大緩和。 補強圈補強是指在殼體開孔周圍貼焊一圈鋼板，即補強圈。補強圈一般與器壁采用搭接結構，材料與器壁相同，補強圈尺寸可參照標準確定，也可按等面積補強原則進行計算。當補強圈厚度超過8mm時，一般采用全焊透結構，使其與器壁同時受力，否則不起補強作用。為了焊接方便，補強圈可以置于器壁外表面或內表面，或內外表面對稱放置，但為了焊接方便，一般是把補強圈放在外面的單面補強。為了檢驗焊縫的緊密性，補強圈上有一個M10的小螺紋孔。從這里通入壓縮空氣進行焊縫緊密性試驗。補強圈現(xiàn)已標準化。 補強圈結構簡單，易于制造，應用廣泛。但補強圈與殼體之間存在著一層靜止的氣隙，傳熱效果差，致使二者溫差與熱膨脹差較大，容易引起溫差應力。補強圈與殼體相焊時，使此處的剛性變大，對角焊縫的冷卻收縮起較大的約束作用，容易在焊縫處造成裂紋。特別是高強度鋼淬硬性大，對焊接裂紋比較敏感，更易開裂。還由于補強圈和殼體或接管金屬沒有形成一個整體，因而抗疲勞性能差。因此，對補強圈搭焊結構的使用范圍需加以限制。（一）GB1501998規(guī)定，采用補強圈結構補強時，應遵循下列規(guī)定： （1）鋼材的標準抗拉強度下限值σb≤540MPa； （2）； （3）殼體名義厚度δn≤38mm。 （二）允許開孔的范圍 筒體及封頭開孔的最大直徑，不允許超過以下數(shù)值：（1）圓筒內徑Di≤1500mm時，開孔最大直徑d≤1/2Di，且d≤520mm；圓筒內徑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（或錐形封頭）的開孔最大直徑d≤1/3Di，Di為開孔中心處的錐殼內直徑。（4）在橢圓形或蝶形封頭過渡部分開孔時，其孔的中心線宜垂直于封頭表面。（三）不需補強的最大開孔直徑 容器上的開孔并不是都需要補強。這是因為在計算壁厚時考慮了焊接接頭系數(shù)而使壁厚有所增加，又因為鋼板具有一定規(guī)格，殼體的壁厚往往超過實際強度的需要，厚度增加，使最大應力值降低，相當于容器已被整體加強。而且容器上的開孔總有接管相連，其接管多于實際需要的壁厚也起補強作用。同時由于容器材料具有一定的塑性儲備，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。 當殼體開孔滿足下述全部條件時，可不另行補強： （1）； （2）兩相鄰開孔中心的間距(對曲面間距以弧長計算)大于兩孔直徑之和的兩倍； （3）接管公稱外徑小于或等于89mm； （4）接管最小壁厚滿足表36的要求。 表36 接管最小壁厚 mm 最小壁厚 接管公稱外徑 25 32 38 45 48 57 65 76 89 注：①鋼材的標準抗拉強度下限值σb＞540MPa時，接管與殼體的連接宜采用全熔透的結構型式。②接管的腐蝕裕量為1mm。 平臺和梯子結構型式的確定 平臺結構型式的確定(1) 操作平臺應設置在人孔、手孔、塔頂?shù)踔好嬗嫷刃枰?jīng)常檢修和操作的地方。操作平臺的的布置使得檢修時不再需要另外設置腳手架和纜線。(2) 布置在一起的塔，可將平臺連接起來，造成聯(lián)合平臺。(3) 平臺下的地面往往是通道。若無特殊要求層間距也不應大于8m。(4) 操作平臺的寬度應根據(jù)檢修的需要而定，～。(5) 弧形平臺的包角應依據(jù)工藝配管液面計接管及人孔等的位置而定。除塔頂外，一般設置全平臺。(6) 平臺的內緣與塔壁之間應留有一定的間隙以便于進行設備的保溫油漆工作。一般情況下無保溫層的間隙為100mm。有保溫層時，至保溫層的表面的間隙為50mm。(7) 低溫塔的平臺，其焊在塔體上的連接板與平臺連接件之間應墊以石棉或軟木，以減少熱交換與能量消耗。(8) 支承平臺的槽鋼梁一般應沿平臺外圍同等分安排。平臺的欄桿圖，一般用DN=20mm、25mm的鋼管制成，管端應封閉，以防止腐蝕氣體侵入， (a)，當安裝標高在15m以上時，（b）。 欄桿平臺的載荷應根據(jù)具體的使用情況確定，一般按最小均布載荷為2000Pa，集中載荷為4000N考慮。對于在操作維修中有可能長期堆置重物的平臺應作特殊考慮。平臺全部為鋼結構，材料一般用Q235A，當塔體材料采用不銹鋼時，塔體上補板及平臺連接板的材料應選與塔體一樣。平臺鋪板一般宜采用花紋鋼板或鋼板鋼。若采用一般鋼板時，須用模具在鋼板上敲出圓形膨點且開排水孔。： 鋪板上的圓形鼓點為使鋪板具有足夠的剛性,可在鋪板下每隔1m用間斷焊焊上一條25mm3mm扁鋼。 鋪板的加強 梯子結構型式的確定(1) 不經(jīng)常操作的平臺，可采用直梯，若采用斜梯則角度應小于60176。(2) 直梯高度一般不應超過5m，若超過5m時，應設中間休息平臺，當直梯標高超過4m時，應設安全籠，從地面至安全籠第一圈的距離為2m～。(3) ～，以免失去安全作用。(4) 梯子至塔體、保溫層外表面的距離至少為200mm，當塔體上有加強圈時，則距離必須適當加大。(5) 低溫塔的梯子，其連接件及焊在塔上的連接板之間應墊以石棉或軟木。(6) 當平臺距離地面高度大于4m或平臺間大于3m時，梯子應設置安全門。(7) 梯子的最底一級踏步應高出地面（或平臺面）150mm～450mm，相鄰的踏步之間的間距一般為300mm。(8) 塔內，如易燃易爆的物料，則應考慮到平臺上人員及時疏散和救火的方便。梯子的踏步應能承受1000N的短期集中載荷，整個梯子應能承受4500N的集中載荷，扶手在任意點應能承受任何方向作用的900N載荷。梯子所有構件一般均采用Q235A，當塔體為不繡鋼時與塔體相焊的連接板應采用同種材料。高溫操作的塔，連接板應與塔體完全焊透，焊縫應打磨光潔，以減少熱應力的影響。 本次設計的平臺和梯子的設置在人孔的下方位置設置一層平臺，每層平臺的包角為180176。，Φ6200塔段平臺的內徑為6578，Φ5200塔段平臺的內徑為5574，寬度均為1。平臺離人孔中心的距離為1，平臺離保溫層表面的間隙為50。梯子采用籠式扶梯。 塔頂、塔底與進料空間高度的確定 塔頂空間高度的確定塔頂空間是塔頂?shù)谝粔K塔板到塔頂切線的距離，為了減少塔頂出口氣體中攜帶液體量，～，以利于氣體中的液滴自由沉降。 塔底空間高度的確定塔底空間是塔底第一塊塔板到塔底切線的距離，當進料沒有15min的緩沖時間的容量時，塔底產品的停留時間可取3～5min。否則需要15min左右。但對塔底產量大的塔，停留時間一般也是3～5min，對易結焦的介質，塔底停留時間應縮短，一般為1～。本設計塔底空間高度:4800。 進料空間高度的確定原料進料段的高度，取決于進料的結構型式及介質狀態(tài)。如果為液相進料，可取與塔板間距相同或稍大的數(shù)值。如果為氣相進料，則可根據(jù)進料型式?jīng)Q定，一般進料管的大小均采用工藝管相同的直徑。 塔盤間距的確定塔盤間距與以下因素有關：霧沫夾滯：塔盤間距小，則塔盤的上開汽流中霧沫夾滯大。塔盤間距大，則塔盤的上開汽流中霧沫夾滯小，但將增加總塔高度。物料起泡性：起泡性大的物料，塔盤間距應大，反之塔盤間距小。操作彈性：塔盤的間距大，則塔的操作彈性大。塔盤的間距小，則塔的操作彈性小。淹塔：塔盤間距過小，容易淹塔?！?。安裝與檢修：在確定塔板間距時，需要考慮安裝與檢修塔板所需的空間，列在開有人孔的地方。因此，塔板間距的大小和處理能力、操作彈性、塔板效率、塔徑有密切的關系。一般較大的塔板間距可采用較高的空塔速度，選擇在一定的生產能力和操作條件下的塔徑可小些，但塔高相對增加。對板數(shù)較多或放在室內的塔，可考慮較小的塔板間距，適當增加塔徑以降低塔高。當塔內各段負荷不同時，也可考慮采用不同的塔板間距以適應相同的塔徑。單從造價考慮，如果塔板數(shù)不多，塔板間距較大而塔徑較小的塔，往往比較節(jié)省。 表37 浮閥塔板間距參考數(shù) 單位：塔徑D/m～～～～～＞塔板間距HT/mm200～300300～350350～450450～600500～800≥600表38 浮閥塔的塔板間距標準 單位：塔徑塔板間距 600～700300350450800～1000350(*)