常壓襯膠容器設計技術研究

肖贊+李利娟

摘 要：常壓容器的設計涉及范圍非常廣，文章從理論出發，結合某化工項目中常壓襯膠設備，主要簡單介紹下襯膠立式圓筒形儲罐的筒體厚度，平蓋以及接管的設計。

關鍵詞：常壓；襯膠容器；厚度；平蓋；接管

1 概述

帶襯里容器是容器類的一種，它是采用先進的熱滾襯工藝，將襯層和鋼基體熱熔結合，使鋼材和襯里成為一體，達到耐腐蝕，耐磨損，防結垢的目的。接下來就常壓襯塑類設備的筒體厚度、接管設計和平蓋計算進行簡單的介紹。

2 筒體和襯塑層厚度的確定

壓力容器的壁厚是根據強度計算確定的，常壓容器由于所承受的壓力很低，若按強度計算則壁厚很薄，這樣產品在制造、運輸和吊裝過程中往往會因剛度不夠而產生過大的不允許的變形，所以常壓容器的壁厚應按剛度、強度等要求同時來確定。

一般來說，襯里鋼殼的最小壁厚不得小于5mm（Di≤4000mm）。

2.1 按剛度要求確定襯里鋼殼的厚度

2.2 按強度要求確定襯里鋼殼的壁厚

內壓圓筒：

內壓橢圓封頭：

2.3 管道和法蘭襯塑厚度

管道和法蘭襯塑厚度如下：

公稱直徑mm 塑層厚度 法蘭面塑層厚度

25～40 2.5 2.5

50～125 3.0 3.0

150～300 3.5 3.5

350 4.0 3.5

3 襯膠設備的接管設計

（1）襯里設備的接管不宜過多，工藝配管時應考慮一管多用。接管長度應盡量短。各種襯里接管的最小直徑和最大長度要求詳見JB/T4735-1997。（2）襯里鋼殼的接管與鋼殼內壁處的焊接應采用與設備內壁切齊的焊接結構，且該焊縫應圓滑平整。接管宜采用厚壁管。采用非金屬襯管結構時，應保證接管內壁與非金屬襯管外壁的間隙不小于4mm。（3）為防止沖刷襯層，對需伸入鋼殼內部的接管（如進料管、回流管等），可以把耐蝕管直接插入鋼殼內，或者采用可拆式接管結構，或在襯里施工時用非金屬襯管插入，也可用小板條襯里。伸入鋼殼內的長度分別為：接管直徑DN≤65mm，伸入長度L≤300mm。（4）對于DN≤32mm，伸出長度L≥150mm以及DN=40～50mm，伸出長度L≥200mm的接管，應采用變徑管加固或設置筋板予以支撐，筋板位置及尺寸按照HG20583《鋼制化工容器結構設計規定》中的要求。（5）襯里鋼殼的接管不得采用螺紋連接方式。（6）襯里鋼殼的接管的最小壁厚按JB/T4735-1997的規定。

4 筒體平蓋的設計

常壓容器的法蘭蓋通常是由法蘭和平蓋焊接而成，由于需要滿足強度和剛度的需要，又能合理地利用材料不造成浪費，通常是選擇合理的平蓋厚度，然后在平蓋上焊接加強筋用來保證平蓋的剛度和強度，在這里主要介紹下平蓋厚度的計算和加強筋的設計。

4.1 平蓋厚度計算

（2）非圓形平蓋厚度，按式（5）確定

4.2 加強筋的設計

4.2.1 加強筋截面校核

（1）加強筋與平蓋組合截面的系數Z，應不小于按JB/T4735表8-1規定計算出的所需截面系數Z。這里所說的截面系數Z也就是抗彎截面模數W。加強筋與平蓋不同的組合形式對照的截面系數Z的計算方法也不一樣。加強筋與平蓋的組合形式可參考JB/T4735表8-1；（2）加強筋與平蓋組合截面包括加強筋中心兩側各10，范圍見JB/T4735圖8-1。

4.2.2 加強筋與平蓋的連接

（1）加強筋通常可采用扁鋼、等邊角鋼和不等邊角鋼制作；（2）加強筋可設置在容器內部或外部；（3）加強筋與平蓋的連接可采用連續的或間斷的焊接。當采用間斷焊接時，加強筋每側間斷焊接接頭總長應不少于加強筋長度的1/2。

5 結束語

本文僅僅對常壓襯膠容器的筒體厚度、接管設計要求、平蓋厚度計算以及加強筋的校核做了簡單的介紹，除此之外，緊固件的選擇、封頭的設計、容器殼體的開孔補強等也都是常壓襯膠類容器設計中應該注意的方面，在實際設計過程中，我們應在遵守鋼制焊接常壓容器JB/T4735的前提下，結合工藝提出的條件，具體問題具體分析。

參考文獻

[1]中華人民共和國機械工業部，等.JB/T4735-1997.鋼制焊接常壓容器[S].1997.

[2]國家石油和化學工業局.HG/T20678-2000.襯里鋼殼設計技術規定[S].2000.