工作压力与设计压力的关系之间到底是怎样的

大家好，我是鱼丝纹。在化工领域中，压力容器是不可或缺的设备，它们承载着各种介质，并承受着不同的压力和温度。压力容器的结构设计与选择直接关系到其安全性、稳定性和使用寿命，今天，我们就来聊聊这个话题。

一、卧式容器的结构简图

卧式容器是化工生产中常见的设备之一，其结构相对简单，但设计时需要考虑很多因素。

比如：卧式容器一般采用两个对称分布的支座支撑，这两个支座通常是鞍式支座，一种是固定式支座，另一种是滑动支座。这种设计可以适应操作温度升降时筒身的改变，避免受到阻挡。

在卧式容器的结构简图中，我们可以看到容器由筒体、封头、支座、接管法兰、人孔、手孔等组成。

筒体是容器的主要承压部件，通常采用无缝钢管或钢板卷焊而成。

封头则用于封闭容器的两端，常见的封头形式有球形、椭圆形、碟形等。

接管法兰用于连接容器与外部管道，人孔和手孔则用于容器的内部检查和维修。

二、法兰的选择

法兰是压力容器常见的标准件之一，其选择直接关系到容器的密封性和安全性。在选择法兰时，需要考虑介质的性质、压力等级、温度以及连接形式等因素。

对于盛装极度和高度毒性危害介质、强渗透性的中度毒性危害介质以及液化石油气的容器，其接管法兰应选用带颈对焊法兰，以确保良好的密封性和强度。

对于低温工况、高温工况以及疲劳工况下的容器接管法兰，也应选用带颈对焊管法兰，以适应复杂的工作环境。

此外，在选择法兰时，还需要注意其压力等级和连接形式。一般来说，管法兰的PN10等于1MPa，中度危害的PN16，高度危害的PN20。

而容器法兰则是成对出现的，需要根据实际情况进行选择。

三、人孔和封头的设置

人孔和封头是容器的重要组成部分，它们的设置直接影响到容器的内部检查和维修。对于卧式容器来说，当筒体长度大于等于8000mm时，宜考虑设置2个或多个人孔，以便于内部检查和维修。立式容器的人孔数量则根据内构件特性确定。

在选择人孔时，需要注意其直径和位置。一般来说，容器公称直径小于等于1000mm时，宜选用不大于DN450的人孔；容器公称直径大于1000mm时，应选用不小于DN500的人孔。在北方地区或寒冷地区，为了便于操作和维修，宜选用DN600的人孔。

封头则是用于封闭容器两端的部件，其形式多种多样，包括球形、椭圆形、碟形等。在选择封头时，需要考虑其承压能力和制造工艺等因素。一般来说，对于高压容器来说，球形封头具有较好的承压能力和稳定性；而对于低压容器来说，则可以选择椭圆形或碟形封头以降低制造成本。

四、鞍式支座和支座的选择

鞍式支座是卧式容器常用的支座形式之一，它具有良好的稳定性和承载能力。在选择鞍式支座时，需要注意其底板中心线至封头切线距离A的取值范围。一般来说，A应小于等于0.2L且小于等于Ra/2，其中L表示两个封头之间的长度，Ra表示筒体的半径，以确保支座能够均匀承受容器的重力载荷。

对于立式容器来说，其支座形式则更加多样化，包括裙式支座、腿式支座、耳式支座和支撑式支座等。在选择支座时，需要根据容器的尺寸、重量、工作环境以及安装要求等因素进行综合考虑。例如，对于大型立式容器来说，可以采用裙式支座以提高其稳定性；而对于小型立式容器来说，则可以选择腿式支座或耳式支座以降低制造成本。

此外，在选择支座时还需要注意其与容器材料的兼容性以及过渡段的设计等问题。如果支座材料与容器材料不同，则需要采用过渡段进行连接以确保良好的连接性能和强度。

今天的内容就分享到这里。需要特别强调的是，在设计压力容器时，我们必须考虑材料特性、工作环境、载荷条件等多个关键因素，以确保设备的安全性和可靠性。同时，务必严格遵守ASME、GB等国内外相关标准规范，这是确保压力容器安全运行的基本前提。