1、壓力容器的結構化工壓力容器由于其作用各不相同， 結構也不一樣。但一般 均有筒體、封頭、支座、法蘭（包括管法蘭和設備法蘭），有些容器則還有人孔、手孔、夾層、視鏡、液面計、內部冷卻（或加 熱）管、攪拌器等等。此外，容器上還要安裝必不可少的安全附 件，常見的臥式容器的主要結構如圖 234所示：圖2.3.4常見臥式容器的主要結構（1）筒體筒體是壓力容器的最主要組成部分，儲存物料或完成化學反應所需要的壓力空間，大部分由它構成。筒體的形狀一般為圓柱形，隨工作壓 度、介質等條 而取不同的壁 除整體鍛造式 高壓）外，絕 都是由鋼板卷 因此焊接后的 密性及焊縫質D1曬形封頭圖235幾種常用封頭示意圖力、溫 件不

2、同 厚。筒體（用于 大多數 焊而成。 溫度、氣量指標要求十分嚴格，在制造或焊接修理時均需執行焊接規定和程序， 并進行嚴格檢驗，不容許有任何疏忽大意，以保證筒體質量。（2）封頭圭寸頭即容器的端蓋。根據幾何形狀的不同，圭寸頭可以分為半球形封頭、橢圓形封頭、碟形和錐形封頭等幾種，如 圖2.3.5 所示半球形封頭是用數塊弓形板成型壓焊接而成的。它不僅承受能力強，而成同樣容積的各種圭寸頭以半球形圭寸頭最省材料。但由于半球形封頭曲率較大，成型比較困難，故其主要應用在大型球 形貯罐上。橢圓形封頭是壓力容器中應用最廣的一種。它是由半個橢圓 球（多采用長軸為短軸的兩倍的橢圓球）和直邊（一個與半橢球聯成一整體的短

3、圓筒）組成。直邊使圭寸頭與筒體的聯接形成兩個 筒體的對接，使焊縫離開邊緣應力較大的橢球邊緣區域。雖然直徑較大的橢圓形封頭也需要用多塊拼接，但其成型加工較半球形封頭容易。碟形封頭是較橢圓形頭趨于扁平似碟狀的封頭。它是由一個球面過渡圓?。凑圻叄┖椭边厴嫵?。這種封頭由于其深度較淺 故成型較容易。但用力學分析，這種封頭有明顯的缺陷，而且各 種材質和規格的橢圓形封頭很容易買到或定做，因此目前很少采用碟形封頭，絕大部分已被橢圓形封關代替。錐形封頭應用于化工生產工藝特殊需要的容器上，例如沉降器、分離器等等。錐形圭寸頭錐頂角的大小可以根據需要選取。這 種封頭有帶折邊和不帶折邊之分。 前面圖中的錐形封頭就是錐

4、頂 角為90度的帶折邊圭寸頭，它是由橢圓體、過渡圓?。凑圻叄?和直邊三部分構成。在實際應用中帶折邊的錐形圭寸頭多于不帶折 邊的。一般當容器組裝后如果不再需要開啟時（一般是指容器中無 內件或雖有內件而不需要更換檢修的），上下封頭應直接和筒體 焊在一起，這樣做能有效地保證密圭寸， 節省材料且減少加工制造 的工作量。對于因檢修和更換內件的需要，而必須開啟的容器， 封頭與筒體連接應造成可拆式的，此時在封頭和筒體之間就必須 有一個密封結構。（3）法蘭法蘭是容器和管道連接中的重要部件。 按法蘭所連接的部件 分為管法蘭和容器法蘭。用于管道連接的叫做管法蘭， 用于容器 頂蓋與筒體或管板與容器連接的叫做容器法

5、蘭。容器法蘭按其本身結構形式分為：整體法蘭、活套法蘭、任 意形式法蘭、法蘭通過螺栓連接并通過預緊螺栓使墊片壓緊而保 證密封，法蘭螺栓連接是壓力容器上用得最多的一種連接結構。 如封頭和筒體的連接、各種接管的連接以及人孔、手孔蓋的連接 等。法蘭螺栓連接雖然開啟不十分方便，但其結構簡單，使用可 靠，故在壓力容器中得到了廣泛的應用。（4）密封元件密封元件放在兩個法蘭的接觸面之間， 或封頭與筒體頂部的 接觸面之間，借助于螺栓等連接件壓緊， 從而使容器內的液體或 氣體被封往不致泄漏。密圭寸元件按所用材料的不同分為非金屬密圭寸元件（如石棉 墊、橡膠0形環等），金屬密封元件（如紫銅墊、鋁墊、軟鋼墊 等）和組合

6、式密封元件（如鐵包石棉墊、鋼絲纏繞石棉墊等）。（5）容器的支座容器的支座是起支承和固定器作用的。全部是另行制作，然后焊接在容器上。按圓筒形容器的安裝位置不同， 可分為立式容 器支座和臥式容器支座。 常見的立式支座有懸掛式支座、 支承式 支座、裙式支座等。臥式容器支座主要有鞍式支座。環形容器常 用柱式和裙式兩種支座。(6) 開孔與補強結構石油化工容器常因工藝要求和檢修的需要，在筒體或封頭上開設各種孔和安裝接管。如手孔、人孔、視鏡孔。物料進出口以 及安裝壓力表、液位計、安全閥等接管開孔。開孔的結果，不但會削弱容器壁的強度， 而且會在開孔附近 形成應力集中，因此，在容器的開孔附近要采取適當的補強措施

7、， 以使孔邊的應力集中系數降低到材料所允許的數值。補強的形式一般有貼板補強、 接管補強和整鍛件補強，如圖所示。鮎板補強搖聳補蠱餓眾件補強圖常見補強型式示意圖貼板補強即在開孔周圍貼焊補強圈， 其結構簡單，制造容易， 有一定補強效果(但貼板補強的應力集中系數大于接管補強和整 鍛件補強的應力集中系數，而且補強圈與殼壁之間不可避免地總 會存在間隙，形成一薄層有靜止空氣的空間，對傳熱不利。而且 貼板的搭接焊縫抗疲勞性能差)。貼板補強的形式常見于靜壓常 溫條件下的中、低壓容器，而高溫高壓或壓力波動范圍大的容器， 則不采用這種補強方法。接管補強即在容器開孔處焊上一段加厚的接管，結構簡單， 焊縫少，補強效果也

8、較好，雖然與器壁焊接質量檢查較難，但無 貼板補強的其它缺點，故日前已被廣泛采用。整鍛件補強是通過機加工制出整體補強鍛件，然后的主焊透方法將其焊在殼體上，其補強效果很好，但由于鍛件加工量大， 制造較麻煩，因此一般僅用于嚴格要求的重要設備上。殼體開孔滿足下述全部要求時，可不另行補強：a) 設計壓力小于或等于 2.5MPa；b) 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；c) 接管公稱外徑小于或等于 89mm；d) 接管最小壁厚滿足表要求。表2.3.2單位:mm接管公稱外徑253238454857657689最小壁厚3.54.05.06.0注：1鋼材的標準抗拉強度下限值

9、 (rb> 540MPa時， 接管與殼體的連接宜米用全焊透的結構型式。2接管的腐蝕裕量為1mm。(7) 壓力容器的安全附件為了防止壓力容器由于超壓而發生破裂事故， 除了避免操作 失誤及杜絕或減少可能引起容器產生超壓的客觀因素之外， 還必 須在壓力容器上安裝安全泄壓裝置。安全泄壓裝置是一種防止容器超壓的保護裝置。它是具有這樣的性能：當容器在正常工作壓力下運行時，保持嚴密不漏，而 一旦容器內壓力規定的數值時， 它就能自行將容器內氣體迅速泄 放，使容器內壓力始終保持在最高許用壓力范圍之內。安全泄壓裝置不僅能在超過預定壓力下開啟排放，從而降低容器的壓力，還能起到報警的作用。因為當其開啟放氣時，由

10、于 氣體流速較高，常常發生較大的聲音，能提醒操作人員注意采取 適當措施。壓力容器的安全裝置使用最廣泛的有安全閥和防爆膜等。a. 安全閥最常用的安全閥是彈簧式安全閥， 它利用壓縮彈簧的力來平 衡作用在閥瓣上的力，因此它可以通過一個調節螺母改變壓縮彈 簧的壓縮量來校正安全閥的開啟壓力。這種安全閥具有結構簡 單，靈敏度較高，安裝位置不受嚴格限制等優點，且對振動的敏感性低，所以可用在移動式壓力容器上。 其缺點是所加的載荷會 隨著閥的開啟而發生變化。因此，隨著閥瓣的升高，彈簧的壓縮 量增大，作用在閥瓣上的力量也跟著增加。 這對于安全閥的開啟 是不利的。另外安裝在高溫壓力容器上的安全閥，由于長期受高溫的作用，其彈簧力減小，使安全閥的正常工作受到影響。杠桿式安全閥不采用彈簧裝置，而是利用重錘和杠桿來平衡 作用在閥瓣上的力。這種安全閥有結構笨重和因振動而產生泄漏 現象等缺點，故目前較少采用。脈沖式安全閥結構復雜，在化工壓力容器上用得很少， 一般 只適用于泄放量很大的大型電站的鍋爐等。b. 防爆膜防爆膜（如圖237所示）也稱為爆破片，是一種斷裂型的 安全泄壓裝置。它是用一塊很薄的平板通過法蘭夾緊或直接用螺 栓壓緊，在容器的短管法蘭上，其結