录 第一章总论 第一节概述……… 第二节范围… 111 第三节载荷、设计压力、设计温度 第四节壁厚附加量…………… 第五节许用应力……… 第六节焊缝系数 第二章材料 第一节铝及铝合金的种类 第二节铝及铝合金的牌号、化学成分和状态… 45558 第三节板材 第四节管材…… 第五节棒材… 第六节线材 第七节型材 第八节铸造铝合金 第九节铝及铝合金的物理性能 第十节铝及铝合金低温性能 第十一节各种铝及铝合金牌号的一般用途 第十二节铝合金中各种合金元素的作用… 第三章设计计算……………… ∴…40 第一节内压容器和封头… 、内压圆筒和球壳…… 封头设计 第二节外压容器和封头 、受外压的圆筒…… 二、受外压的球壳…… 三、受外压的封头 四、外压容器和封头的设计壁厚 第三节开孔补强… 等面积开孔补强法的设计计算…… 二、有关开孔的一些限制 第四节法兰 法兰连接的螺栓力 垫片的使用 螺栓强度计算 四、法兰的承载能力
2] 五、法兰强度计算… 六、平法兰盖的强度计算…… 七、法兰、膺圈、法兰盖的许用应力 八、法兰连接各零件设计温度的选球 九、刚性法兰与松动法兰的概念… 笫五节管板· 、平板理论………… 平板理论的管板计算公式 三、剪切强度校验公式 第六节卧式容器… 、多支座卧式容器的受力模型… 二、连续梁问题的求解 三、筒体及封头中的各项应力及强度校验 四、鞍座设计… 五、支座高度误差对多支座卧式容器安全使用的影响… 114 K:~K7、KB、K10的数表… ………115 七、例题… 117 第七节常压容器壁厚 128 本章符号表…… 参考文献… 第四章结构 …134 第一节一般结构 封头 二、封头与筒体的连接结构…… 三、接管…… 四、视镜… 五、夹套结构 六、蛇管结构· 七、支座… 155 笫二节容器 卧式容器 立式容器 第三节带搅拌的反应器结构 171 笫〓节换热器 、列管式换热器 176 、盘管换热器 笫五节塔縣 …194 、塔板与塔体的连接形式· 塔内件 195 第六节衬铝设备 、衬铝层的固定 二、衬铝结构 参考文献… n
目录 t31 第五章制造与检验 第一节综述 、铝及铝合金焊制化工设备的制造技术特点 二、铝及铝合金焊制化工设备对制造技术的要求 制造工艺对结构设计的要求 第二节铝及铝合金的焊接与切割 铝及铝合金的焊接特点 210 、铝及铝合金的焊接方法 211 三、焊接接头形式与坡口形状尺寸 219 四、焊接工艺 五、焊接缺陷的产生及其防止… 六、焊接设备 2022 七、铝及铝合金的切割… 第三节铝及铝合金的冲压成型 ……235 铝及铝合金的冲压性能………… 二、铝及铝合金零件的弯曲… 三、铝及铝合金零件的特殊成型 第四节铝及铝合金焊制化工设备的总体制作 244 一、几个典型组焊件的制作要点……,,,. 、成品的表面处理……… 三、几种经常使用的衬铝方法…… 四、几种典型铝制设备的组装程序… 253 笫五节劳动保护 ……………268 、操作现场的有害因素 +, 防护办法 六节铝及铝合金焊制化工设备的质量控制与检验方法 、关键工序的质量控制与检验过程 、检验项目及验收标准 三、检验方法………… 第六章铝制零部件及化工设备使用情况… 第一节铝制零部件… 人手孔 265 液面计………… 三、视镜 四、法兰…… 五、补强短管∴ 六、支座… 七、卧式容器系列………… 第二节国内铝制化工设备使用情况… 附录 …289 、锦及铝合金的腐蚀与防护……………… 国内外铝及铝合金牌号对照表与国外铝及铝合金标记…
第一章 论 第一节概述 铝及铝合金其有优良的耐腐蚀性能及导热性能,低温时机械性能良好,密度小,且容易 进行压力加工,因此在化工、石油、轻工、深冷等工业部门获得了广泛的应用。 铝极易与空气中的氧结合,在其表面生成一层致密的氧化铝薄膜。这层薄膜化学稳定 性高,能阻止铝金属继续氧化。对于能促进铝氧化膜的生成,且不与它起作用的介质,铝及 铝合金是很好的耐腐蚀材料。铝的机槭强度随其纯度的增高而降低,但塑性则随其纯度增 高而提高。在锯中添加某些合金元素制成铝合金后,就能大大地提高其机械性能。铝及铝 合金在低温时(0C以下)其冲击韧性没有明显地下降,故适用于制作低温设备。铝的导热 性能特别好,其导热系数约为钢的3~5倍,因此,用它制作换热设备的传热元件是很合适 的。铝的密度小,约为碳钢的。铝不会产生电火花,用来制造容器以贮存易燃、易爆物料 是很安全的。铝设备不会污染产品,如要求高纯度产品,不允许含有铁离子时,可采用铝制 设备。 由于我国铝材资源丰富,并具有上述的优越性能,因此在一定的介质、温度与压力条件 下正确选用铝及铝合金,对于节约昂贵的铜、铜合金和不锈钢是有重要意义的。 铝的耐磨性较差,使用时要防止流体特别是固体颗粒的高速冲刷。铝制换热器的流体 入口处要安装挡板,以免冲刷管束设计时应避免在有液体介质(特别是含有电解质的溶液) 存在的情况下,使用铝——钢(或其他金属)直接接触,以免引起电化学腐蚀。铝和其他金属 相接触,最好在后者的表面涂以涂料,如过氯乙烯漆、酚醛清漆等。铝设备与管道外的保温 材料应是中性的,不宜用碱性域酸性材料。铝件不要直接放在混凝土构件上。不要用同种 铝材制螺栓、螺母,以免螺纹连接处咬死。 本分册叙述铝制化工设备的材料选用、设计计算结构制造和验收,并附有铝及铝合金 的腐蚀与防护、铝制焊接容器技术条件、我国和国外的铝及铝合金化学成分和机械性能、铝 制零部件,以及国内铝制化工设备调查表等内容。 第二节范围 适用于以熔化焊接方法制造的铝及铝合金设备。在化工设备中常用的工业纯铝有L1、 L2IB、L4、L5、J6;工业高纯铝有LG、LG;防锈铝合金有LF2、LF8、LF5、LF6、LF11 IF21,其中又以I2、J3、L4和JF2~LF6、JF1应用最多。铸铝有z801、zA104
第三节载荷、设计压力设计温度 载荷设计压力、设计温度可按国家劳动总局“压力容器安全监察规程和“钢制石油化 工压力容器设计规定的有关条文确定。由于温度变化对铝材的机械性能及耐腐蚀性能影响 较大,故铝的使用温度受到一定的限制。建议1~L5、LF2、LF21的设计温度不超过 150°C;LF3LF5I11的设计温度不超过65C。 第四节壁厚附加量 设计图样上标注的设备壁厚,由设备的计算壁厚加壁厚附加量组成。壁厚附加量应按 下式确定 C=C1+Ca+Cs 式中:c-壁厚附加量,mm; 铝板材负偏差附加量,取法如下 板厚(mm) c2(mm)* 0.5 12~20 70~80 3.5 c—腐蚀裕度,根据腐蚀率和使用年限确定,mm; ca一封头冲压拉伸减薄量,mm。按“铝制焊接容器技术条件(JB1580-75)”规定,封 头成型后的最小壁厚,应大于图样规定厚度的85%,且最小壁厚和图样规定 厚度差不大于4mm 第五节许用应力 对于常用的国产铝及铝合金材料的许用应力值,可按表1-1铝及铝合金板材在不同温 度下的许用应力表选用。该表是根据以往工程设计中许用应力值选取情况,结合我国铝材 现状,并参考对比国外数据而制定的。表中数值是在同时满足安全系数7=4、m=1.5作 出的,即: [] 取其中的较小值 [a]={02 式中:[]-铝材在设计温度下的许用应力,MPa; 注:“表中负偏差值是按叔宽20mm选取,若板宽大于2000mm,则q应按标准选取