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低温压力容器及其部件的结构设计要考虑哪些问题?

低温压力容器及其部件的结构设计应充分考虑以下要求:

①结构尽可能简单,减少焊接件的拘束程度。

②结构各部分截面应避免产生过大的温度梯度。

③ 结构拐角和过渡应减少局部的应力集中以及截面尺寸和刚度的急剧变化。

④低温压力容器元件的各个部分(包括接管与壳体的连接)所形成的T 形接头、角接接头焊缝和各类角焊缝,以及接管、凸缘端部都应修磨成圆角,使其内、外拐角均成圆滑过渡。

⑤低温压力容器的鞍座、耳座、支腿应设置垫板,避免直接与容器壳体相焊。垫板或连接板按低温用材考虑。

⑥低温压力容器与非受压件或附件的连接焊缝应采用连续焊。

⑦接管补强应尽可能采用整体补强或厚壁管补强,若采用补强板,应为截面全焊透结构,且焊缝圆滑过渡。

⑧在结构上应避免焊缝的集中和交叉。

⑨低温压力容器焊有接管及载荷复杂的附件,需焊后消除应力,而不能整体进行热处理时,应考虑部件单独热处理的可能性。

 

结构设计原则举例如下:各几何形状不连续的连接元件之间应有足够大的过渡圆弧半径:厚薄不一致的连接件之间应有足够斜度的削薄过渡;尽可能将结构做成静定结构,使各构件在外载荷作用下可以自由变形,不受约束;各支座和容器受压元件的接触处应设置垫板;

 

使局部载荷尽可能均匀地作用在各受压元件上;在加热或冷却物料的进出口处,应使流体和受压原元件均匀接触,避免产生较大的温度差;在可能条件下,优先采用厚壁管补强或整体锻件补强结构而尽量少用补强圈结构;圆筒或封头上尽可能沿径向开孔,避免出现非径向接管;尽可能采用整体法兰;避免采用螺纹法兰;各类焊接接头尽可能采用全熔透结构。


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