臥式容器的支座-

一、臥式容器的支座臥式容器的支座有三種：鞍座、圈座和支腿。㈠鞍式支座鞍座是應用最廣泛的一種臥式容器支座，常見的臥式容器和大型臥式貯槽，熱交換器等多采納這種支座。鞍式支座如上圖所示，為了簡化制定計算，鞍式支座已有標準JB/T4712-92《鞍式支座》，制定時可依據(jù)容器的公稱直徑和容器的重量選用標準中的規(guī)格。鞍座是由橫向筋板、假設干軸向筋板和底板焊接而成。在與設備連接處，有帶強化墊板和不帶強化墊板兩種結構。

鞍式支座的鞍座包角q為120°或150°，以確保容器在支座上安放穩(wěn)定。鞍座的高度有200、300、400和500mm四種規(guī)格，但可以依據(jù)需要改變，改變后應作強度校核。鞍式支座的寬度b可依據(jù)容器的公稱直徑查出。

鞍座分為A型〔輕型〕和B型〔重型〕兩類，其中重型又分為BⅠ～BⅤ五種型號。其中BⅠ型結構如BⅠ型鞍座結構圖所示。A型和B型的區(qū)別在于筋板和底板、墊板等尺寸不同或數(shù)量不同。BI型鞍座結構圖

鞍座的底板尺寸應確?；A的水泥面不被壓壞。依據(jù)底板上螺栓孔形狀的不同，每種型式的鞍座又分為固定式支座〔代號F)和滑動式支座〔代號S)兩種安裝形式，固定式鞍座底板上開圓形螺栓孔，滑動式支座開長圓形螺栓孔。在一臺容器上，兩個總是配對使用。在安裝活動支座時，地腳螺栓采納兩個螺母。第一個螺母擰緊后倒退一圈，然后用第二個螺母鎖緊，這樣可以確保設備在溫度變化時，鞍座能在基礎面上自由滑動。長圓孔的長度須依據(jù)設備的溫差伸縮量進行校核。

一臺臥式容器的鞍式支座，一般狀況下不宜多于兩個。因為鞍座水平高度的微小差異都會造成各支座間的受力不均，從而引起筒壁內(nèi)的附加應力。采納雙鞍座時，鞍座與筒體端部的距離A可按下述原則確定〔見上圖〕：當筒體的L/DD；當筒體的L/D較小，d/D較大，或鞍座所在平面內(nèi)有強化圈時，取A≤L。㈡圈座在以下狀況下可采納圈座：關于大直徑薄壁容器和真空操作的容器，因其自身重量可能造成嚴重撓曲；多于兩個支承的長容器。圈座的結構如上圖所示。除常溫常壓下操作的容器外，假設采納圈座時則至少應有一個圈座是滑動支承的。㈢腿式支座腿式支座簡稱支腿，結構如上圖所示。因為這種支座在與容器殼壁連接處會造成嚴重的局部應力，故只合適用于小型設備〔DN≤1600、L≤5m〕。腿式支座的結構型式、系列參數(shù)等參見標準JB/T4714-92《腿式支座》。二、立式容器的支座立式容器的支座主要有耳式支座、支承式支座和裙式支座三種。中、小型直立容器常采納前二種支座，高大的塔設備則廣泛采納裙式支座。下面來分別介紹這三種支座。㈠耳式支座

耳式支座簡稱耳座，它由筋板和支腳板組成。廣泛用在反應釜及立式換熱器等直立設備上。它的優(yōu)點是簡單、輕便，但對器壁會產(chǎn)生較大的局部應力。因此，當設備較大或器壁較薄時，應在支座與器壁間加一墊板。關于不銹鋼制設備，當用碳鋼作支座時，為防止器壁與支座在焊接過程中不銹鋼中合金元素的流失，也需在支座與器壁間加一個不銹鋼墊板。上圖是帶有墊板的耳式支座。

耳式支座已經(jīng)標準化，它們的型式、結構、規(guī)格尺寸、材料及安裝要求應符合JB/T4725-92《耳式支座》。該標準分為A型〔短臂〕和B型〔長臂〕兩類，每類又分為帶墊板與不帶墊板兩種結構，見表4-18。表4-18耳式支座結構型式特征型式支座號適用公稱直徑結構特征A1～8DN300～4000短臂、帶墊板AN1～3短臂、不帶墊板B1～8長臂、帶墊板BN1～3長臂、不帶墊板它們的各部分尺寸見耳式支座結構尺寸圖。A型耳式支座的筋板底邊較窄，地腳螺栓距容器殼壁較近，僅適用于一般的立式鋼制焊接容器。B型耳式支座有較寬的安裝尺寸，故又叫長臂支座。當設備外面有保溫層或者將設備直接放在樓板上時，宜采納B型耳式支座。標準耳式支座的材料為Q235-A.F，假設有改變，需在設備裝備圖中加以注明。

耳式支座選用的方法是：〔1〕依據(jù)設備估算的總重量，算出每個支座〔按2個支座計算〕需要承當?shù)呢摵蒕值；

〔2〕確定支座的型式后，從表4-19或表4-20中按照支座同意負荷Q允大于實際負荷Q的原則，選出合適的支座。每臺設備可配置兩個或四個支座，合計到設備在安裝后可能出現(xiàn)全部支座未能同時受力等狀況，在確定支座尺寸時，一律按兩個計算。表4-19A、AN支座號支座本體同意載荷

[Q](MPa)適用容器公稱直徑

DN高度

H底板筋板墊板地腳螺栓支座質量(Kg)l1b11s1l2b22l3b33ed規(guī)格A型AN型110300～600125100606308080416012562024M20220500～100016012580840100100520016062424M20330700～14002001601051050125125625020083030M244601000～20002502001401470160160831525084030M24—51001300～2600320250180169020020010400320104830M24—61501500～30004003152302011525025012500400126036M30—72001700～34004803752302213030030014600480147036M30—8250200～40006004803602614538038016720600167236M30—表4-20B、BN型支座系列參數(shù)尺寸支座號支座本體同意載荷

[Q](MPa)適用容器公稱直徑

DN高度

H底板筋板墊板地腳螺栓支座質量(Kg)l1b11s1l2b22l3b33ed規(guī)格B型BN型110300～6001251006063016080516012562024M20220500～100016012580840180100620016062424M20330700～14002001601051050205125825020083030M244601000～200025020014014702901601031525084030M24—51001300～2600320250180169033020012400320104830M24—61501500～30004003152302011525025014500400126036M30—72001700～34004803752802213043030016600480147036M30—8250200～40006004803602614551038018720600167236M30—小型設備的耳式支座，可以支承在管子或型鋼制的立柱上。大型設備的支座往往擱在鋼梁或混凝土制的基礎上。㈡支承式支座支承式支座可以用鋼管、角鋼、槽鋼來制作，也可以用數(shù)塊鋼板焊成，見支承式支座圖。它們的型式、結構、尺寸及所用材料應符合JB/T4724-92《支承式支座》。支撐式支座

支承式支座分為A型和B型，適用的范圍和結構見表4-21所示。A型支座筋板和底板的材料為Q235-A·F；B型支座鋼管材料為10，底板材料均為Q235-A·F。支承式支座的選用見標準中的規(guī)定，其尺寸可按表4-22查出。表4-21支承式支座的適用范圍形式支座號適用的公稱直徑〔mm〕結構特征A1～6DN800～3000鋼板焊制，帶墊板B1～8DN800～4000鋼管焊制，帶墊板表4-22支撐式支座的尺寸(mm)支座的同意載荷

t支座的支撐面積(cm2)支撐面上的單位壓力

×10-1(MPa)尺寸地腳螺栓尺寸容器公稱直徑

DN(mm)尺寸A的推舉值

(mm)每個支座質量

(Kg)LHabceS孔徑

d直徑9015060607030415M12300105(350)125400140(450)165110180809511040620M16500175(550)200600210650235172195240110135160551025M207002458002809003151000350311245300150180210751425M20(1100)370(1200)420(1300)4751400525444290350180215250901630M24(1500)5501600600(1700)62518006755143304002002252601001630M24(1900)7002000750(2100)77522008257113704502402603001101836M30240090026009758394005002652703201202236M302800105030001125注：(1)在確定的支座同意荷重下，DN是推舉值，當確定支座同意負荷后，DN不在推舉范圍時，尺寸由制定者自由確定；

(2)帶括號的公稱直徑應盡量不采納；

(3)支座是否加墊板及板材料由制定者自行決定。支承式支座的優(yōu)點是簡單輕便，但它和耳式支座一樣，對殼壁會產(chǎn)生較大的局部應力，因此當容器殼體的剛度較小、殼體和支座的材料差異或溫度差異較大時，或殼體需焊后熱處理時，在支座和殼體之間應設置強化板。強化板的材料應和殼體材料相同或相似。㈢裙式支座對高大的塔設備最常用的支座就是裙式支座。它與前兩種支座不同，目前還沒有標準。它的各部分尺寸均需通過計算或施行經(jīng)驗確定。有關裙式支座的結構及其制定方法詳見第十七章。第三節(jié)容器的開孔與附件一、容器的開孔與補強為了滿足工藝、安裝、檢修的要求，往往需要在容器的筒體和封頭上開各種形狀、大小的孔或連接接管。容器殼體上開孔后，開孔不但削弱了容器壁的強度，而且在筒體與接管的連接處，由于原殼體結構產(chǎn)生了變化，出現(xiàn)不連續(xù)，在開孔區(qū)域將形成一個局部的高應力集中區(qū)。開孔邊緣處的最大應力稱為峰值應力。峰值應力通常較高，達到甚至超過了材料的屈服極限。較大的局部應力，加之容器材質和制造缺陷等因素的綜合作用，往往會成為容器的破壞源。因此，為了降低峰值應力，需要對結構開孔部位進行補強，以確保容器安全運行。開孔應力集中的程度和開孔的形狀有關，圓孔的應力集中程度最低，因此一般開圓孔。

㈠開孔補強的制定與補強結構所謂"開孔補強制定"是在開孔四周區(qū)域增加補強金屬，使之達到提升器壁強度，滿足強度制定要求的目的。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。1．整體補強整體補強是指采納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四周的應力。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(nèi)，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強化部分作成整體鍛件，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。2．補強圈補強補強圈補強是指在殼體開孔四周貼焊一圈鋼板，即補強圈。補強圈一般與器壁采納搭接結構，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，一般采納全焊透結構，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〔以下圖所示〕或內(nèi)表面，或內(nèi)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M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痕。特別是高強度鋼淬硬性大，對焊接裂痕比較敏感，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，因而抗疲憊性能差。因此，對補強圈搭焊結構的使用范圍需加以限制。GB150指出對采納補強圈結構補強時，應遵循以下規(guī)定：①鋼材的標準抗拉強度下限值b≤540MPa；

②n；

③殼體名義厚度n≤38mm。㈡同意開孔的范圍筒體及封頭開孔的最大直徑，不同意超過以下數(shù)值：〔1〕圓筒內(nèi)徑Di≤1500mm時，開孔最大直徑d≤1/2Di，且d≤520mm；圓筒內(nèi)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≤1/3Di㈢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合計了焊接接頭系數(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強化。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，同意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：MPa；

(2)兩相鄰開孔中心的間距(對曲面間距以弧長計算)應不小于兩孔直徑之和的兩倍；

(3)接管公稱外徑小于或等于89mm表4-23接管最小壁厚mm接管公稱外徑253238454857657689最小壁厚注：①鋼材的標準抗拉強度下限值b＞540MPa時，接管與殼體的連接宜采納全焊透的結構型式。②接管的腐蝕裕量為1mm。二、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。㈠接口管焊接設備的接口管如上圖(a)所示，接管長度可參照表4-24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，依據(jù)需要可制成陰螺紋或陽螺紋，見圖(c)。表4-24接管長度hmm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〕≤158013020～5010015070～35015020070～500≤1.0㈡凸緣

當接管長度必需很短時，可用凸緣(又叫特別接口)來代替接管，如以下圖所示。凸緣本身具有強化開孔的作用，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