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压力容器虽然种类繁多,形式多样,但其基本结构不外乎都是一个密闭的壳体,壳体内部大多数情况下都有内件,有的内件与壳体一样也承受一定压力,此时这些内件与壳体就都属于受压元件,在制造过程中都要按要求认真对待。常见的压力容器多为圆筒形壳体,其基本结构主要由以下几大部件组成。
1.筒体
一台容器的筒体通常由用钢板卷焊而成的一个或多个筒节组焊而成,这时的筒体有纵环焊缝。也有些小直径容器筒体用无缝钢管制成。对于厚壁高压容器的筒体还经常采用数个锻造筒节通过环缝焊接连接而成,这种容器则称为锻焊结构的压力容器。
2.封头
按几何形状不同,有椭圆形封头、球形封头、碟形封头、锥形封头和平盖等各种形式。
封头和筒体组合在一起构成一台容器壳体的主要组成部分,也是最主要的受压元件之一。
3.接管和法兰
为使容器壳体与外部管线连接或供人进入容器内部,在一台容器上总是有一些大大小小的接管和法兰,这也是容器壳体的主要组成部分。
在《压力容器安全监察规程》中规定,入孔接管、入孔法兰及入孔盖、设备法兰、为壳体开孔补强而设的补强圈及公称直径DN≥250mm的接管和法兰都是容器的主要受压元件。接管与壳体间的焊接接头一般为角接接头或T形接头,但对于连接二者之间的焊缝,如果是壳体上开坡口时,则称为对接焊缝;壳体上不开坡口时则为角焊缝。
对于接管与壳体间的焊缝,由于其结构形式一般为角接接头或T形接头,有时还有补强圈,故除极个别情况外,一般均无法进行焊缝内部的无损检测。正因如此,往往制造厂对于该处焊缝的焊接质量控制不如筒体上要求做内部无损检测的对接焊缝那样重视,于是这里的焊缝内部经常会存在有如气孔、夹渣、未焊透、裂纹等各种各样的焊接缺陷。在容器运行承受压力时,此处又是应力集中区,所以往往一台容器就从这里开始发生破坏,这一点是值得引起注意的。
4.密封元件
密封元件是两法兰之间保证容器内部介质不发生泄漏的关键元件。对于不同的工作条件要求有不同的密封结构形式和不同材质及形式的密封垫片,在制造时对于密封垫材料和形式不得随意更改。
5.容器内件
在容器壳体内部的所有构件统称为内件。
6.容器支座
压力容器是通过支座支撑设备本身自重加上介质的重量,还要承受风载地震载荷给容器造成的弯曲力矩载荷,它是容器的主要受力元件之一。支座的形式有多种,对于立式容器常见的有圆筒形支座、裙式支座、悬挂式支座等;卧式容器主要采用鞍式支座和悬挂式支座;球形容器大多采用柱式支座等。为了保证其受力安全性,往往对支座中的对接焊缝要进行局部甚至全部的射线检测或超声检测的检查。
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