壓力容器設(shè)計(jì) 支座

1、.,第三章 壓力容器的整體設(shè)計(jì)問題,.,.,.,.,.,.,.,.,支座,耳式支座,支承式支座,腿式支座,裙式支座,立式支座,鞍式支座,圈式支座,支腿支座,臥式支座,第三節(jié) 支座,第三章 壓力容器的整體設(shè)計(jì)問題,.,1. 立式容器支座,（1）耳式支座 （懸掛式支座）,第三章 壓力容器的整體設(shè)計(jì)問題,.,1. 立式容器支座,（1）耳式支座 （懸掛式支座）,結(jié)構(gòu)：由筋板和支腳板組成，廣泛用于反應(yīng)釜及立式換熱器等直立設(shè)備上。,特點(diǎn)：簡單、輕便，但對(duì)器壁會(huì)產(chǎn)生較大的局部應(yīng)力。因此，當(dāng)容器較大或器壁較薄時(shí)，應(yīng)在支座與器壁間加一墊板，墊板的材料最好與筒體材料相同。 筋板和底板材料為Q235AF,標(biāo)準(zhǔn)： J

2、B/T4725 耳式支座， 它將耳式支座分為A型（短臂）和B型（長臂）兩類，每類又有帶墊板和不帶墊板兩種，不帶墊板的分別以AN和BN表示。B型耳式支座有較大的安裝尺寸，當(dāng)容器外面包有保溫層，或者將容器直接放置在樓板上時(shí)，宜選用B型。,第三章 壓力容器的整體設(shè)計(jì)問題,.,一臺(tái)設(shè)備一般配置24個(gè)支座。必要時(shí)也可適當(dāng)增加，但在安裝時(shí)不容易保證各支座在同一平面上，也就不能保證各耳座受力均勻。對(duì)于大型薄壁容器或支座上載荷較大時(shí)，可將各支座的底板連成一體組成圈座，既改善了容器局部受載過大，又可避免各耳座受力不均。,圈座,第三章 壓力容器的整體設(shè)計(jì)問題,耳座數(shù)量,.,（1）根據(jù)設(shè)備重量和支座個(gè)數(shù)粗略估算單個(gè)

3、支座的載荷Q。,耳式支座的選用步驟：,第三章 壓力容器的整體設(shè)計(jì)問題,（2）確定支座型式后，從JB/T 4725中按照公稱直徑DN和允許載荷等于或大于計(jì)算載荷（即QQ）的原則選出標(biāo)準(zhǔn)支座。,.,第三章 壓力容器的整體設(shè)計(jì)問題,（3）按照設(shè)備重量及作用在容器上的外載荷，算出每個(gè)支座需要承擔(dān)的實(shí)際載荷Q，使QQ。,引入不均勻系數(shù)k，安裝3個(gè)支座時(shí)，取k=1，安裝3個(gè)以上支座時(shí)，取k0.83,在確定載荷Q時(shí)，須考慮到設(shè)備在安裝時(shí)可能出現(xiàn)的全部支座未能同時(shí)受力等情況。,（4）校核支座處圓筒所受的支座彎矩ML，使ML ML 。,.,表1 支座型式特征,第三章 壓力容器的整體設(shè)計(jì)問題,.,第三章 壓力容器

4、的整體設(shè)計(jì)問題,.,第三章 壓力容器的整體設(shè)計(jì)問題,.,第三章 壓力容器的整體設(shè)計(jì)問題,.,第三章 壓力容器的整體設(shè)計(jì)問題,.,標(biāo)記方法,注：1、若墊板厚度3與標(biāo)準(zhǔn)尺寸不同，則在設(shè)備圖紙零件名稱或備注中注明。如： 3 12。 2、支座及墊板的材料應(yīng)在設(shè)備圖樣的材料欄內(nèi)標(biāo)注，表示方法如下：支座材料/墊板材料，無墊板時(shí)，只注支座材料。,標(biāo)記示例,JB/T 4725-92，耳座 B3,材料：Q235-AF/0Cr19Ni9,第三章 壓力容器的整體設(shè)計(jì)問題,.,第三章 壓力容器的整體設(shè)計(jì)問題,（2）支承式支座,.,（2）支承式支座,結(jié)構(gòu)：在容器封頭底部焊上數(shù)根支柱，直接支承在基礎(chǔ)地面上。,應(yīng)用：高度不

5、大、安裝位置距基礎(chǔ)面較近且具有凸形封頭的立式容器。,特點(diǎn)：簡單方便，但它對(duì)容器封頭會(huì)產(chǎn)生較大的局部應(yīng)力，因此當(dāng)容器較大或殼體較薄時(shí)，必須在支座和封頭間加墊板，以改善殼體局部受力情況。,標(biāo)準(zhǔn)： JB/T4724支承式支座 它將支承式支座分為A型和B型，A型支座由鋼板焊制而成；B型支座采用鋼管作支柱。支座與封頭連接處是否加墊板，應(yīng)根據(jù)容器材料和容器與支座焊接部位的強(qiáng)度及穩(wěn)定性決定。,第三章 壓力容器的整體設(shè)計(jì)問題,.,表1 支座型式特征,材料 A型支座筋板和底板的材料為Q235AF；B型支座鋼管材料鋼號(hào)為10，底板材料均為Q235AF。 墊板材料一般與容器封頭材料相同。,第三章 壓力容器的整體設(shè)計(jì)

6、問題,.,標(biāo)記方法,注：1、若支座高度h、墊板厚度3與標(biāo)準(zhǔn)尺寸不同，則在設(shè)備圖紙零件名稱或備注中注明。如：h=450， 3 14。 2、支座及墊板的材料應(yīng)在設(shè)備圖樣的材料欄內(nèi)標(biāo)注，表示方法如下：支座材料/墊板材料。,標(biāo)記示例,JB/T 4724-92，支座 B4，h=600， 3 12,材料：10，Q235-AF/0Cr19Ni9,第三章 壓力容器的整體設(shè)計(jì)問題,.,（3）腿式支座（支腿）,第三章 壓力容器的整體設(shè)計(jì)問題,.,標(biāo)準(zhǔn)：JB/T4713腿式支座。 A（AN）型：角鋼支柱，易與容器圓筒相吻合、焊接安裝較為容易； B（BN）型：鋼管支柱，所有方向上具有相同截面系數(shù)、較高抗受壓失穩(wěn)能力。

7、,（3）腿式支座（支腿）,特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、輕巧、安裝方便，在容器下面有較大的操作維修空間。,應(yīng)用：多用于高度較?。ㄈ萜骺偢咝∮?m）的中小型立式容器中。,選用：1）根據(jù)容器公稱直徑DN和總質(zhì)量選取相應(yīng)的支座號(hào)和支座數(shù)量，2）計(jì)算支座承受的實(shí)際載荷，使其不大于支座允許載荷。,與支承式支座的區(qū)別：腿式支座是支承在容器的圓柱體部分，而支承式支座是支承在容器的底封頭上。,第三章 壓力容器的整體設(shè)計(jì)問題,.,第三章 壓力容器的整體設(shè)計(jì)問題,.,材料：A型支腿角鋼支柱的材料為Q235-AF，B型支腿支柱材料為10號(hào)鋼，底板、蓋板材料均為Q235-AF ，如需要可以改用其它材料，但其強(qiáng)度性能不得低于Q235

8、-AF或10號(hào)鋼的強(qiáng)度性能指標(biāo)，且應(yīng)具有良好焊接性能。 墊板材料一般應(yīng)與容器殼體材料相同。,標(biāo)記方法,第三章 壓力容器的整體設(shè)計(jì)問題,.,（4）裙式支座,應(yīng)用：高大的立式容器， 特別是塔器。,圓筒形,圓錐形,圓筒形裙座 制造方便，經(jīng)濟(jì)上合理，故應(yīng)用廣泛。,圓錐形裙座 用于受力情況比較差，塔徑小且很高的塔（如DN1m，且H/DN25，或DN1m，且H/DN30），為防止風(fēng)載或地震載荷引起的彎矩造成塔翻倒，要配置較多地腳螺栓及具有足夠大承載面積的基礎(chǔ)環(huán)。,第三章 壓力容器的整體設(shè)計(jì)問題,.,1塔體；2保溫支承圈；3無保溫時(shí)排氣孔；4裙座筒體；5人孔 6螺栓座；7基礎(chǔ)環(huán)；8有保溫時(shí)排氣孔；9引出管通

9、道； 10排液孔,裙座的結(jié)構(gòu),第三章 壓力容器的整體設(shè)計(jì)問題,.,2臥式容器支座,形式：鞍座、圈座及支腿三種。,其它： 圈座：用于大直徑薄壁容器和真空容器，增加局部剛度。 支腿：重量較輕的小型容器。,應(yīng)用：常見的大型臥式儲(chǔ)罐、換熱器等多采用鞍座。是應(yīng)用最為廣泛的一種臥式容器支座。,第三章 壓力容器的整體設(shè)計(jì)問題,.,a鞍座,b圈座,c支腿,第三章 壓力容器的整體設(shè)計(jì)問題,.,第三章 壓力容器的整體設(shè)計(jì)問題,鞍座,.,鞍座結(jié)構(gòu),鞍座是臥式容器廣泛應(yīng)用的一種支座。通常由數(shù)塊鋼板焊接制成。鞍座是由墊板（又叫加強(qiáng)板）、腹板、肋板和底板構(gòu)成。,第三章 壓力容器的整體設(shè)計(jì)問題,.,墊板的作用是改善殼體局部

10、受力情況。通過墊板，鞍座接受容器載荷。肋板的作用是將墊板、腹板和底板連成一體，加大剛性，一起有效地傳遞壓縮力和抵抗外彎矩。因此，腹板和肋板的厚度與鞍座的高度H（即自筒體圓周最低點(diǎn)至基礎(chǔ)表面）直接決定著鞍座允許負(fù)荷的大小。,材料：鞍座材料為Q235-AF，如需要可改用其它材料。 墊板材料一般應(yīng)與容器殼體材料相同。,第三章 壓力容器的整體設(shè)計(jì)問題,.,各種型號(hào)的鞍座結(jié)構(gòu)特征表,第三章 壓力容器的整體設(shè)計(jì)問題,.,墊板選用,公稱直徑小于或等于900mm的容器，鞍座分為帶墊板和不帶墊板兩種結(jié)構(gòu)形式，當(dāng)符合下列條件之一時(shí)，必須設(shè)置墊板。,3、容器圓筒有熱處理要求時(shí)；,2、容器圓筒鞍座處的周向應(yīng)力大于規(guī)定

11、值時(shí)；,4、容器圓筒與鞍座間溫差大于200時(shí)；,5、容器圓筒材料與鞍座材料不具有相同或相近化學(xué)成分和性能指標(biāo)時(shí)。,1、容器圓筒有效厚度小于或等于3mm時(shí)；,第三章 壓力容器的整體設(shè)計(jì)問題,.,根據(jù)底板上螺栓孔形狀的不同，鞍座分成兩種型式，一種為固定鞍座（代號(hào)F），鞍座底板上開圓形螺栓孔。另一種為滑動(dòng)鞍座（代號(hào)S），鞍座底板上開長圓形螺栓孔。在安裝滑動(dòng)鞍座時(shí)，每個(gè)地腳螺栓都有兩個(gè)螺母，第一個(gè)螺母擰緊后，倒退一圈，然后再用第二個(gè)螺母鎖緊，使鞍座能在基礎(chǔ)面上自由滑動(dòng)。,支座數(shù)目,一般采用兩個(gè)支座。當(dāng)容器采用多于兩個(gè)以上的鞍座時(shí)，由于支承面水平高度不等、殼體不直和不圓等微小差異以及容器不同部位在受力撓曲的相對(duì)變形不同，使支座反力難以為各支點(diǎn)平均分?jǐn)?，?dǎo)致殼體應(yīng)力趨大。,第三章 壓力容器的整體設(shè)計(jì)問題,支座型式,.,支座位置的選擇,1、當(dāng)鞍座鄰近封頭時(shí)，封頭對(duì)支座處筒體有加強(qiáng)作用，鞍座應(yīng)盡可能靠近封頭，即ADo/4。,2、若兩鞍座間距離過大，會(huì)使殼體中因荷重引起的彎曲應(yīng)力過大。故