一種壓力容器卡塊連接緊固結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及壓力容器領(lǐng)域，具體涉及一種壓力容器卡塊連接緊固結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]壓力容器根據(jù)承壓殼體的結(jié)構(gòu)分為可拆式和不可拆式兩種，其中可拆式結(jié)構(gòu)的壓力容器，可以在不破壞容器的情況下，將承壓殼體拆解為兩個(gè)或兩個(gè)以上部分，以便裝入或取出內(nèi)件及內(nèi)部填充物(如催化劑、填料)，或者使人員進(jìn)入容器內(nèi)部進(jìn)行檢修及保養(yǎng)。
[0003]根據(jù)壓力容器的設(shè)計(jì)壓力A壓力容器劃分為低壓、中壓、高壓和超高壓四個(gè)壓力等級(jí)(具體見(jiàn)TSG R0004-2009《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》附件A第A2條)。
[0004]對(duì)于低壓或中壓容器，拆開(kāi)部位的連接結(jié)構(gòu)一般采用法蘭連接，法蘭連接結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、密封可靠、裝拆方便。但對(duì)于高壓容器，法蘭連接結(jié)構(gòu)只能用于小直徑的容器，當(dāng)容器的直徑較大時(shí)，就要采用其他連接結(jié)構(gòu)。
[0005]目前在可拆式高壓容器上，常用的連接結(jié)構(gòu)型式有:金屬平墊密封結(jié)構(gòu)、雙錐密封結(jié)構(gòu)、伍德密封結(jié)構(gòu)、卡扎里密封結(jié)構(gòu)、八角墊和橢圓墊密封結(jié)構(gòu)、卡箍連接緊固結(jié)構(gòu)(具體見(jiàn)GB 150.3 - 2011《壓力容器第3部分:設(shè)計(jì)》附錄C，《高壓容器》化學(xué)工業(yè)出版社2003年1月第1版第四章“密封設(shè)計(jì)”中的第107?118頁(yè))。
[0006]根據(jù)現(xiàn)行的壓力容器設(shè)計(jì)規(guī)范，金屬平墊密封結(jié)構(gòu)適用的最大直徑為Φ1000 mm,雙錐密封結(jié)構(gòu)適用的直徑為Φ400 mm?Φ3200 mm (具體見(jiàn)GB 150.3 一 2011《壓力容器第3部分:設(shè)計(jì)》附錄C表C-1)。對(duì)于伍德密封結(jié)構(gòu)、卡扎里密封結(jié)構(gòu)、八角墊和橢圓墊密封結(jié)構(gòu)、卡箍連接緊固結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)規(guī)范中沒(méi)有規(guī)定具體的適用直徑范圍，但根據(jù)結(jié)構(gòu)形式及現(xiàn)有的加工能力，適用的直徑均不大于Φ2000 _，其中卡箍連接緊固結(jié)構(gòu)適用的容器直徑一般不大于Φ 1000 mm。
[0007]雙錐密封結(jié)構(gòu)的適用直徑雖然可以達(dá)到為Φ3200 mm，但雙錐密封結(jié)構(gòu)是采用主螺栓連接的，容器的直徑越大、容器內(nèi)介質(zhì)的壓力越高，需要的螺栓直徑就越大。隨著螺栓直徑的增大，連接結(jié)構(gòu)的尺寸也要相應(yīng)擴(kuò)大，使得整個(gè)密封連接結(jié)構(gòu)相當(dāng)笨重，而且造價(jià)也很高，當(dāng)容器的直徑超過(guò)Φ3200 _，雙錐密封結(jié)構(gòu)就不適用了。
[0008]卡箍連接緊固結(jié)構(gòu)是一種無(wú)主螺栓的連接結(jié)構(gòu)，與同樣直徑的雙錐密封連接結(jié)構(gòu)相比，卡箍連接緊固結(jié)構(gòu)尺寸比較緊湊。但由于卡箍的形狀是不規(guī)則的，用于大直徑高壓容器的卡箍需要用大型鍛件加工，而且加工切削量很大，不僅材料準(zhǔn)備不容易，加工難度大，費(fèi)工費(fèi)時(shí)，而且成本很高，因此卡箍連接緊固結(jié)構(gòu)不適用于大直徑的高壓容器(具體見(jiàn)《高壓容器》化學(xué)工業(yè)出版社2003年1月第1版第118頁(yè)左欄上部)。
[0009]根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)及壓力容器設(shè)計(jì)規(guī)范，當(dāng)可拆式高壓容器的直徑超過(guò)Φ3200mm時(shí)，沒(méi)有相應(yīng)連接緊固結(jié)構(gòu)可以采用，這就制約了可拆高壓容器向大型化的方向發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本實(shí)用新型的目的是提供一種既能適用于大直徑可拆式高壓容器，而且又結(jié)構(gòu)輕便，材料準(zhǔn)備容易，加工方便，成本較低的壓力容器卡塊連接緊固結(jié)構(gòu)。
[0011]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種壓力容器卡塊連接緊固結(jié)構(gòu)，具有第一高頸、第二高頸、密封元件和緊固裝置，所述第一高頸的外圓面上具有第一凸肩，所述第二高頸的外圓面上具有第二凸肩，第一高頸與第二高頸之間具有密封元件，其創(chuàng)新在于:所述緊固裝置包括卡塊和鋼板圈，所述第一高頸和第二高頸的外周裝有若干個(gè)卡塊，所述卡塊的兩端均具有卡爪，且兩端的卡爪、分別卡在第一高頸的第一凸肩上和第二高頸的第二凸肩上，所述鋼板圈包在若干個(gè)卡塊的外側(cè)面上，并將卡塊包住。
[0012]在上述技術(shù)方案中，所述第一高頸上具有第一壓緊面，且第一壓緊面的錐度角A為3。?35°，所述第二高頸上具有第二壓緊面，且第二壓緊面的錐度角為3°?35°，卡塊兩端的卡爪的壓緊面的傾斜角度分別與第一壓緊面的錐度角A和第二壓緊面的錐度角公2相同。
[0013]在上述技術(shù)方案中，所述卡塊的外側(cè)面為外凸的圓弧面。
[0014]在上述技術(shù)方案中，所述卡塊的外側(cè)面上有兩個(gè)頂絲螺紋通孔。
[0015]在上述技術(shù)方案中，所述卡塊外側(cè)面的寬度^大于卡爪內(nèi)側(cè)面的寬度巧。
[0016]在上述技術(shù)方案中，所述鋼板圈的兩個(gè)接頭處均設(shè)有連接螺栓，且連接螺栓穿過(guò)連接板的連接孔，并由螺母和連接螺栓將連接板固定在鋼板圈的兩個(gè)接頭上。
[0017]在上述技術(shù)方案中，所述鋼板圈的兩個(gè)接頭直接采用焊接連接。
[0018]在上述技術(shù)方案中，所述鋼板圈沿軸向具有上、下兩圈，且兩圈之間有間隔。
[0019]在上述技術(shù)方案中，所述鋼板圈沿鋼板厚度方向分為2層或2層以上，并且分別將每層鋼板圈的兩個(gè)接頭直接采用焊接連接。
[0020]在上述技術(shù)方案中，所述第一高頸的第一密封面與第二高頸的第二密封面之間設(shè)有密封元件，且所述密封元件為強(qiáng)制式密封墊片或自緊式密封墊片或半自緊式密封墊片。
[0021]在上述技術(shù)方案中，所述第一高頸與第二高頸之間具有的密封元件為無(wú)墊片焊接密封元件。
[0022]本實(shí)用新型所具有的積極效果是:解決了現(xiàn)有技術(shù)沒(méi)有可用于大直徑可拆式高壓容器的連接緊固結(jié)構(gòu)的問(wèn)題，為可拆式高壓容器向大型化方向發(fā)展提供了一種途徑。而且這種壓力容器卡塊連接緊固結(jié)構(gòu)中采用了若干個(gè)卡塊和鋼板圈組成的緊固裝置，因而，它與現(xiàn)有的雙錐密封連接結(jié)構(gòu)相比，取消了主螺栓，可以大大減小連接結(jié)構(gòu)件的尺寸，既可減少材料消耗又能降低設(shè)備造價(jià)，結(jié)構(gòu)輕便，成本較低，它與卡箍連接緊固結(jié)構(gòu)相比，不需要采用大型鍛件，而是采用若干個(gè)小尺寸卡塊和一個(gè)鋼板圈，材料準(zhǔn)備容易，加工方便，成本更低。因此，本實(shí)用新型不僅適用的容器直徑可以很大，而且由卡塊和鋼板圈組成的緊固裝置結(jié)構(gòu)輕便，材料準(zhǔn)備容易，加工方便，同時(shí)，大大節(jié)約了成本和降低了設(shè)備的造價(jià)。
【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1是本實(shí)用新型的軸向剖視示意圖；
[0024]圖2是本實(shí)用新型的俯視不意圖；
[0025]圖3是本實(shí)用新型的第一、第二高頸連接處的放大示意圖；
[0026]圖4是圖3中的鋼板圈分為上下兩圈的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖5是本實(shí)用新型的第二高頸的軸截面示意圖；
[0028]圖6是本實(shí)用新型的第一高頸的軸截面示意圖；
[0029]圖7是本實(shí)用新型中卡塊的立體示意圖；
[0030]圖8是本實(shí)用新型中卡塊的外側(cè)面寬度大于內(nèi)側(cè)面寬度時(shí)的端面形狀俯視示意圖；
[0031]圖9是圖2中I部的放大示意圖；
[0032]圖10是將圖9中鋼板圈的兩個(gè)接頭直接采用焊接連接的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖11是圖10中的鋼板圈沿鋼板厚度方向分為3層的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034]以下結(jié)合附圖以及給出的實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0035]如圖1、2、3、4、5、6、7、9、10、11所示，一種壓力容器卡塊連接緊固結(jié)構(gòu)，具有第一高頸1、第二高頸5、密封元件4和緊固裝置，所述第一高頸1的外圓面上具有第一凸肩1-1，所述第二高頸5的外圓面上具有第二凸肩5-1，第一高頸1與第二高頸5之間具有密封元件4，所述緊固裝置包括卡塊2和鋼板圈3，所述第一高頸1和第二高頸5的外周裝有若干個(gè)卡塊2，所述卡塊2的兩端均具有卡爪2-1、2-2，且兩端的卡爪2-1、2-2分別卡在第一高頸1的第一凸肩1-1上和第二高頸5的第二凸肩5-1上，所述鋼板圈3包在若干個(gè)卡塊2的外側(cè)面2-5上，將卡塊2包住，并將鋼板圈3沿周向拉緊。具體卡塊2的數(shù)量由單個(gè)卡塊2的承載能力及壓緊密封元件4所需的載荷與容器內(nèi)介質(zhì)的壓力載荷而定。
[0036]如圖1所示，所述第一高頸1下部與筒體10相連接，第二高頸5上部與連有封頭11的筒體10相連接，當(dāng)然也可以是第二高頸5上部直接與封頭11相連接。
[0037]如圖1、3、4、5、6所不，所述第一高頸1上具有第一壓緊面1-3，且第一壓緊面1-3的錐度角A為3°?35°，所述第二高頸5上具有第二壓緊面5-3，且第二壓緊面5-3的錐度角A為3°?35°，卡塊2兩端的卡爪2-1、2-2的壓緊面2-3、2-4的傾斜角度分別與第一壓緊面1-3的錐度角A和第二壓緊面5-3的錐度角相同。當(dāng)?shù)谝桓哳i1上的第一壓緊面1-3的錐度角&和第二高頸5上的第二壓緊面5-3的錐度角均為3°?8.5°時(shí)，由于該錐度角A和錐度角A的角度小于鋼與鋼接觸的摩擦角，所以當(dāng)用鋼板圈3使卡塊2將第一高頸1和第二高頸5卡緊后，即使將鋼板圈3松開(kāi)，卡塊2與第一高頸1和第二高頸5之間因存在摩擦力而自鎖，卡塊2不會(huì)自行脫開(kāi)。當(dāng)?shù)谝桓哳i1上的第一壓緊面1-3的錐度角&和第二高頸5上的第二壓緊面的錐度角均為8.5°?35°時(shí)，由于該錐度角A和錐度角A的角度大于鋼與鋼接觸的摩擦角，所以，當(dāng)用鋼板圈3使卡塊2將第一高頸1和第二高頸5卡緊后，要保持鋼板圈3的拉緊狀態(tài)，防止卡塊2松開(kāi)；當(dāng)需要松開(kāi)卡塊2時(shí)，只需將鋼板圈3松開(kāi)，即可使卡塊2與第一高頸1和第二高頸5脫開(kāi)。
[0038]如圖2、7、8、9、10、11所示，所述卡塊2的外側(cè)面2-5為外凸的圓弧面。目的是為了使卡塊2的外側(cè)面2-5與鋼板圈3緊密貼合。
[0039]如圖7、8所示，所述卡塊2的外側(cè)面2-5上有兩個(gè)頂絲螺紋通孔2_6。目的是如需使卡塊2脫開(kāi)，可用頂絲擰入兩個(gè)頂絲螺紋通孔2-6并借助于頂絲螺紋通孔2-6的力傳遞作用而將卡塊2頂出。
[0040]如圖8所示，所述卡塊2外側(cè)面2-5的寬度巧大于卡爪2-1、2-