常压衬胶容器设计技术研究

肖赞+李利娟

摘 要：常压容器的设计涉及范围非常广，文章从理论出发，结合某化工项目中常压衬胶设备，主要简单介绍下衬胶立式圆筒形储罐的筒体厚度，平盖以及接管的设计。

关键词：常压；衬胶容器；厚度；平盖；接管

1 概述

带衬里容器是容器类的一种，它是采用先进的热滚衬工艺，将衬层和钢基体热熔结合，使钢材和衬里成为一体，达到耐腐蚀，耐磨损，防结垢的目的。接下来就常压衬塑类设备的筒体厚度、接管设计和平盖计算进行简单的介绍。

2 筒体和衬塑层厚度的确定

壓力容器的壁厚是根据强度计算确定的，常压容器由于所承受的压力很低，若按强度计算则壁厚很薄，这样产品在制造、运输和吊装过程中往往会因刚度不够而产生过大的不允许的变形，所以常压容器的壁厚应按刚度、强度等要求同时来确定。

一般来说，衬里钢壳的最小壁厚不得小于5mm（Di≤4000mm）。

2.1 按刚度要求确定衬里钢壳的厚度

2.2 按强度要求确定衬里钢壳的壁厚

内压圆筒：

内压椭圆封头：

2.3 管道和法兰衬塑厚度

管道和法兰衬塑厚度如下：

公称直径mm 塑层厚度 法兰面塑层厚度

25～40 2.5 2.5

50～125 3.0 3.0

150～300 3.5 3.5

350 4.0 3.5

3 衬胶设备的接管设计

（1）衬里设备的接管不宜过多，工艺配管时应考虑一管多用。接管长度应尽量短。各种衬里接管的最小直径和最大长度要求详见JB/T4735-1997。（2）衬里钢壳的接管与钢壳内壁处的焊接应采用与设备内壁切齐的焊接结构，且该焊缝应圆滑平整。接管宜采用厚壁管。采用非金属衬管结构时，应保证接管内壁与非金属衬管外壁的间隙不小于4mm。（3）为防止冲刷衬层，对需伸入钢壳内部的接管（如进料管、回流管等），可以把耐蚀管直接插入钢壳内，或者采用可拆式接管结构，或在衬里施工时用非金属衬管插入，也可用小板条衬里。伸入钢壳内的长度分别为：接管直径DN≤65mm，伸入长度L≤300mm。（4）对于DN≤32mm，伸出长度L≥150mm以及DN=40～50mm，伸出长度L≥200mm的接管，应采用变径管加固或设置筋板予以支撑，筋板位置及尺寸按照HG20583《钢制化工容器结构设计规定》中的要求。（5）衬里钢壳的接管不得采用螺纹连接方式。（6）衬里钢壳的接管的最小壁厚按JB/T4735-1997的规定。

4 筒体平盖的设计

常压容器的法兰盖通常是由法兰和平盖焊接而成，由于需要满足强度和刚度的需要，又能合理地利用材料不造成浪费，通常是选择合理的平盖厚度，然后在平盖上焊接加强筋用来保证平盖的刚度和强度，在这里主要介绍下平盖厚度的计算和加强筋的设计。

4.1 平盖厚度计算

（2）非圆形平盖厚度，按式（5）确定

4.2 加强筋的设计

4.2.1 加强筋截面校核

（1）加强筋与平盖组合截面的系数Z，应不小于按JB/T4735表8-1规定计算出的所需截面系数Z。这里所说的截面系数Z也就是抗弯截面模数W。加强筋与平盖不同的组合形式对照的截面系数Z的计算方法也不一样。加强筋与平盖的组合形式可参考JB/T4735表8-1；（2）加强筋与平盖组合截面包括加强筋中心两侧各10，范围见JB/T4735图8-1。

4.2.2 加强筋与平盖的连接

（1）加强筋通常可采用扁钢、等边角钢和不等边角钢制作；（2）加强筋可设置在容器内部或外部；（3）加强筋与平盖的连接可采用连续的或间断的焊接。当采用间断焊接时，加强筋每侧间断焊接接头总长应不少于加强筋长度的1/2。

5 结束语

本文仅仅对常压衬胶容器的筒体厚度、接管设计要求、平盖厚度计算以及加强筋的校核做了简单的介绍，除此之外，紧固件的选择、封头的设计、容器壳体的开孔补强等也都是常压衬胶类容器设计中应该注意的方面，在实际设计过程中，我们应在遵守钢制焊接常压容器JB/T4735的前提下，结合工艺提出的条件，具体问题具体分析。

参考文献

[1]中华人民共和国机械工业部，等.JB/T4735-1997.钢制焊接常压容器[S].1997.

[2]国家石油和化学工业局.HG/T20678-2000.衬里钢壳设计技术规定[S].2000.