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1、壓壓 力力 容容 器器 安安 全全 操操 作作 技技 術術 第二章 壓力容器結構第一節第一節 壓力容器的基本構成壓力容器的基本構成 壓力容器的結構形式是多種多樣的，它是壓力容器的結構形式是多種多樣的，它是根據容器的作用、工藝要求、加工設備和制造方根據容器的作用、工藝要求、加工設備和制造方法等因素確定的。常見的圓筒形容器和球形容器法等因素確定的。常見的圓筒形容器和球形容器如圖所示。如圖所示。一、殼一、殼 體體 是壓力容器最主要的組成部分，是貯存物是壓力容器最主要的組成部分，是貯存物料或完成化學反應所需要的壓力空間，形狀有圓料或完成化學反應所需要的壓力空間，形狀有圓筒形、球形、錐形和組合形等數種，2、常用的是圓筒形、球形、錐形和組合形等數種，常用的是圓筒形和球形二種。筒形和球形二種。(一一)圓筒形殼體圓筒形殼體 使用最為普遍的一種壓力容器、形狀特點使用最為普遍的一種壓力容器、形狀特點是軸對稱、圓筒體是一個平滑的曲面，應力分布是軸對稱、圓筒體是一個平滑的曲面，應力分布比較均勻，承載能力較高，且易于制造，便于內比較均勻，承載能力較高，且易于制造，便于內件的設置和裝拆，因而獲得廣泛的應用。圓筒形件的設置和裝拆，因而獲得廣泛的應用。圓筒形殼體由一個圓柱形的筒體和兩端的封頭或端蓋組殼體由一個圓柱形的筒體和兩端的封頭或端蓋組成。成。1.1.筒體筒體 筒體直徑較小時（一般小于筒體直徑較小時（一般小于503、0mm500mm時）時）可用無縫鋼管制作；直徑較大時，可用鋼板經卷可用無縫鋼管制作；直徑較大時，可用鋼板經卷板機加工，焊接而成。隨著容器直徑的增大，鋼板機加工，焊接而成。隨著容器直徑的增大，鋼板需要拼接，因而筒體的縱焊縫條數增多。當殼板需要拼接，因而筒體的縱焊縫條數增多。當殼體較長時，因受鋼板尺寸的限制，需將兩個或兩體較長時，因受鋼板尺寸的限制，需將兩個或兩個以上的筒體個以上的筒體(此時稱為筒節此時稱為筒節)組焊成所需長度的組焊成所需長度的筒體。為便于成批生產，筒體直徑已標準化，可筒體。為便于成批生產，筒體直徑已標準化，可按表按表2-12-1；表；表2-22-2中所示的公稱直徑選取（帶括號中所4、示的公稱直徑選取（帶括號的盡量不采用）對焊接筒體，表中的公稱直徑為的盡量不采用）對焊接筒體，表中的公稱直徑為內徑；無縫鋼管制作的筒體，表中的公稱直徑為內徑；無縫鋼管制作的筒體，表中的公稱直徑為外徑。外徑。圓柱形筒體按其結構又可分為整體式和組合式二種。圓柱形筒體按其結構又可分為整體式和組合式二種。2.2.封頭與端蓋封頭與端蓋 凡與筒體焊接連接而不可拆的，稱為封頭；與筒體凡與筒體焊接連接而不可拆的，稱為封頭；與筒體以法蘭等連接而可拆的則稱為端蓋以法蘭等連接而可拆的則稱為端蓋,根據幾何形狀不同封根據幾何形狀不同封頭可分為半球形、橢圓形、蝶形、有折邊形封頭、無折邊頭可分為半球形、橢圓形、蝶形、有折邊形5、封頭、無折邊形封頭和平板形封頭（平蓋）等數種。形封頭和平板形封頭（平蓋）等數種。對于組裝后不再需要開啟的容器，封頭和筒體的連接對于組裝后不再需要開啟的容器，封頭和筒體的連接應采用可拆式的，此時在封頭和筒體之間必須裝置密封件。應采用可拆式的，此時在封頭和筒體之間必須裝置密封件。在第三節中詳細介紹在第三節中詳細介紹（二）球形殼體（二）球形殼體 容器殼體呈球形，又稱球罐。其形狀特點對稱，具容器殼體呈球形，又稱球罐。其形狀特點對稱，具有以下有以下 優點優點：受力均勻；在相同的壁厚條件下，球形殼體的承載受力均勻；在相同的壁厚條件下，球形殼體的承載能力較高，即在同樣的內壓下，球形殼體所需要的壁厚很能力較高6、，即在同樣的內壓下，球形殼體所需要的壁厚很薄薄,僅為同直徑、同材料圓筒形殼體壁厚的僅為同直徑、同材料圓筒形殼體壁厚的1/2(1/2(不計腐蝕不計腐蝕裕量裕量)；在相同容積條件下，球形殼體的表面積最小。殼；在相同容積條件下，球形殼體的表面積最小。殼壁薄和表面積小，制造時可以節省鋼材，如制造相同容積壁薄和表面積小，制造時可以節省鋼材，如制造相同容積的容器，球形的要比圓筒形的節省約的容器，球形的要比圓筒形的節省約3030 4040人鋼材。人鋼材。此外，表面積小，對于用作需要與周圍環境隔熱的容器，此外，表面積小，對于用作需要與周圍環境隔熱的容器，還可以節省隔熱材料或減少熱的傳導。所以，從受力狀態還可以7、節省隔熱材料或減少熱的傳導。所以，從受力狀態和節約用材來說，球形是壓力容器最理想的外形。和節約用材來說，球形是壓力容器最理想的外形。不足不足：一是一是制造比較困難，工時成本較高，往往要采用冷壓或熱制造比較困難，工時成本較高，往往要采用冷壓或熱壓成形法。對于小型球形殼體，可先沖壓成兩個半球，然后再壓成形法。對于小型球形殼體，可先沖壓成兩個半球，然后再組焊成一個整球，由于半球的沖壓深度深，鋼材變形量大，不組焊成一個整球，由于半球的沖壓深度深，鋼材變形量大，不僅需要大型的沖壓設備，而且容易產生沖壓裂紋和過大的局部僅需要大型的沖壓設備，而且容易產生沖壓裂紋和過大的局部殼壁減薄；對于大型球形殼體，往往需8、要先壓制成若干個球瓣，殼壁減薄；對于大型球形殼體，往往需要先壓制成若干個球瓣，然后再將眾多的球瓣組對焊成一個整球，球瓣的成型和組焊都然后再將眾多的球瓣組對焊成一個整球，球瓣的成型和組焊都是比較困難的，容易發生過大的角變形和焊接殘余應力，有的是比較困難的，容易發生過大的角變形和焊接殘余應力，有的還會產生焊接裂紋；對于超大型的球形殼體，由于運輸等原因，還會產生焊接裂紋；對于超大型的球形殼體，由于運輸等原因，要先在制造廠壓好球瓣，然后運到使用現場組裝，由于施工條要先在制造廠壓好球瓣，然后運到使用現場組裝，由于施工條件差，質量更不易保證。件差，質量更不易保證。二是二是球形殼體用于反應、傳質或傳熱容器時9、，球形殼體用于反應、傳質或傳熱容器時，既不便于在內部安裝工藝內件，也不便于內部相既不便于在內部安裝工藝內件，也不便于內部相互作用的介質的流動。互作用的介質的流動。由于球形殼體存在上述不足，所以其使用由于球形殼體存在上述不足，所以其使用受到一定的限制，一般只用于中、低壓的貯裝容受到一定的限制，一般只用于中、低壓的貯裝容器，如液化石油氣貯罐、液氨貯罐、一些用蒸汽器，如液化石油氣貯罐、液氨貯罐、一些用蒸汽直接加熱的容器為了減少熱損失，有時也采用球直接加熱的容器為了減少熱損失，有時也采用球形容器，如蒸球（造紙工藝中蒸煮紙漿）。形容器，如蒸球（造紙工藝中蒸煮紙漿）。第二節 圓筒體結構一、整體式筒體一、整10、體式筒體 整體式筒體有單層卷焊、整體整體式筒體有單層卷焊、整體鍛造、鍛焊、鑄鍛造、鍛焊、鑄-鍛鍛-焊以及電渣重熔等五種結構焊以及電渣重熔等五種結構形成。形成。(一一)單層卷焊式筒體單層卷焊式筒體 是用卷板機將鋼板卷成圓筒，然后焊上縱焊是用卷板機將鋼板卷成圓筒，然后焊上縱焊縫制成筒節，再將若干個筒節組焊成筒體，它與縫制成筒節，再將若干個筒節組焊成筒體，它與封頭或端蓋組裝成容器。這是應用最廣泛的一種封頭或端蓋組裝成容器。這是應用最廣泛的一種容器結構，具有如下容器結構，具有如下優點：優點：1 1、結構成熟、使用經驗豐富，理論較完善；、結構成熟、使用經驗豐富，理論較完善；2 2、制造工藝成熟，工藝流程11、較簡單，材料利、制造工藝成熟，工藝流程較簡單，材料利用率高。用率高。3 3、便于利用調質（淬火、便于利用調質（淬火+回火）處理等熱處理方法，改回火）處理等熱處理方法，改善和提高材料的性能；善和提高材料的性能；4 4、開孔、接管及內件的裝設容易處理；、開孔、接管及內件的裝設容易處理；5 5、零件少，生產及管理均方便；、零件少，生產及管理均方便；6 6、使用溫度無限制，可作為受熱容器及低溫容器。、使用溫度無限制，可作為受熱容器及低溫容器。存在的存在的缺陷缺陷：1 1、壁厚往往受到鋼材軋制和卷制能力的限制，我國目、壁厚往往受到鋼材軋制和卷制能力的限制，我國目前單層卷焊筒體的最大壁厚一般前單層卷焊筒體12、的最大壁厚一般120mm;120mm;2 2、規格相同的壓力容器產品，單層卷焊筒體所用鋼板、規格相同的壓力容器產品，單層卷焊筒體所用鋼板厚度最大，厚鋼板各向性能差異大，且綜合性能也不如薄厚度最大，厚鋼板各向性能差異大，且綜合性能也不如薄板和中厚板，因此板和中厚板，因此 產生脆性破壞的危險性增大；產生脆性破壞的危險性增大；3 3、壁厚方向上應力分布不均勻，材料利用不夠合理。、壁厚方向上應力分布不均勻，材料利用不夠合理。隨著冶金和壓力容器制造技術的改進，單層卷焊結構的隨著冶金和壓力容器制造技術的改進，單層卷焊結構的上述不足將逐步得到克服。上述不足將逐步得到克服。（二）整體鍛造式筒體（二）整體鍛造式13、筒體 是最早采用且沿用至今的一種壓力容器筒體結構形是最早采用且沿用至今的一種壓力容器筒體結構形式；整體鍛造式筒體的材料金相組織致密，強度高，因而式；整體鍛造式筒體的材料金相組織致密，強度高，因而質量較好，特別適合于焊接性能較差的高強度鋼所制造的質量較好，特別適合于焊接性能較差的高強度鋼所制造的超高壓容器。但制造時需要非常大的冶煉、鍛壓和機加工超高壓容器。但制造時需要非常大的冶煉、鍛壓和機加工設備，材料消耗量大，鋼材利用率低（僅為設備，材料消耗量大，鋼材利用率低（僅為26%29%26%29%），），機械加工量大，故一般只用于內徑機械加工量大，故一般只用于內徑300800mm300800mm、長度14、不、長度不超過超過12m12m的小型超高壓容器。的小型超高壓容器。（三）鍛焊式筒體（三）鍛焊式筒體 是在整體鍛造式筒體的基礎上，隨著焊接技術的進步是在整體鍛造式筒體的基礎上，隨著焊接技術的進步而發展起來的，是由若干個鍛制的筒節和端部法蘭組焊而而發展起來的，是由若干個鍛制的筒節和端部法蘭組焊而成，所以只有環焊縫而沒有縱焊縫。與整體鍛造式相比，成，所以只有環焊縫而沒有縱焊縫。與整體鍛造式相比，無需大型鍛造設備，故容器規格可以增無需大型鍛造設備，故容器規格可以增 大，保持了整體鍛造式筒體材質密實、質量好，使用溫大，保持了整體鍛造式筒體材質密實、質量好，使用溫度沒有限制等主要優點。因而常用于直徑較大的15、化工高壓度沒有限制等主要優點。因而常用于直徑較大的化工高壓容器，且在核容器上也獲得了廣泛的應用。容器，且在核容器上也獲得了廣泛的應用。（四）鑄（四）鑄-鍛鍛-焊式筒體焊式筒體 是隨著鑄造、鍛造技術的提高和焊接工藝的發展而出現是隨著鑄造、鍛造技術的提高和焊接工藝的發展而出現的一種新型的筒體。制造時，根據容器的尺寸，在特制的的一種新型的筒體。制造時，根據容器的尺寸，在特制的鋼模中直接澆鑄成一個空心八角形鑄錠，鋼模中心設有一鋼模中直接澆鑄成一個空心八角形鑄錠，鋼模中心設有一活動式激冷柱塞，在鋼水凝固過程中，可以更換柱塞以控活動式激冷柱塞，在鋼水凝固過程中，可以更換柱塞以控制激冷速度，使晶粒細化。澆鑄16、后切除冒口及兩端，變熱制激冷速度，使晶粒細化。澆鑄后切除冒口及兩端，變熱的鑄錠在鍛壓機上鍛造成筒節，經機加工和熱處理后組焊的鑄錠在鍛壓機上鍛造成筒節，經機加工和熱處理后組焊成容器。這種制造工藝可大大降低金屬消耗量，但制造工成容器。這種制造工藝可大大降低金屬消耗量，但制造工序較復雜。序較復雜。（五）電渣重熔式筒體（電渣焊成形筒體）（五）電渣重熔式筒體（電渣焊成形筒體）是近年發展起來的一種制造過程高度機械是近年發展起來的一種制造過程高度機械化、自動化的筒體結構形式。制造時，將一個很化、自動化的筒體結構形式。制造時，將一個很短的圓筒（稱為母筒）夾在特制機床的卡盤上，短的圓筒（稱為母筒）夾在特制機床的17、卡盤上，利用電渣焊在母筒上連續不斷地堆焊直至所需長利用電渣焊在母筒上連續不斷地堆焊直至所需長度。熔化的金屬形成一圈圈的螺圈條，經過冷卻度。熔化的金屬形成一圈圈的螺圈條，經過冷卻凝固而成為一體，其內外表面同時進行切削加工，凝固而成為一體，其內外表面同時進行切削加工，以獲得所要求的尺寸和光潔度。這種筒體的制造以獲得所要求的尺寸和光潔度。這種筒體的制造無需大型工裝設備，工時少，造價低，器壁內各無需大型工裝設備，工時少，造價低，器壁內各部分的材質比較均勻，無夾渣與分層等缺陷。是部分的材質比較均勻，無夾渣與分層等缺陷。是一種很有前途的制造高壓容器的工藝。一種很有前途的制造高壓容器的工藝。二、組合式筒體二18、組合式筒體 可分為多層板式結構和繞制式結構二大類。可分為多層板式結構和繞制式結構二大類。（一）組合式筒體結構包括多層包扎、多層熱套、多（一）組合式筒體結構包括多層包扎、多層熱套、多層繞板、螺旋包扎等數種。這種筒體由數層或數十層層繞板、螺旋包扎等數種。這種筒體由數層或數十層緊密貼合的薄金屬板構成。緊密貼合的薄金屬板構成。具有以下一些優點：具有以下一些優點：）是可以通過制造工藝過程在層板間產生預應力，）是可以通過制造工藝過程在層板間產生預應力，使殼壁上的應力沿壁厚分布比較均勻，殼體材料可以使殼壁上的應力沿壁厚分布比較均勻，殼體材料可以得到較充分的利用，所以壁厚可以稍薄；得到較充分的利用，所以壁厚19、可以稍薄；）當容器的介質具有腐蝕性時，可以采用耐腐蝕的）當容器的介質具有腐蝕性時，可以采用耐腐蝕的合金鋼作為內筒，而用碳鋼或其他強度較高的低合金合金鋼作為內筒，而用碳鋼或其他強度較高的低合金鋼作層板，能充分發揮不同材料的長處，節省貴重金鋼作層板，能充分發揮不同材料的長處，節省貴重金屬。屬。3 3）當殼壁材料中存在有裂紋等嚴重缺陷時，缺陷一般不）當殼壁材料中存在有裂紋等嚴重缺陷時，缺陷一般不易擴展到其他各層。易擴展到其他各層。4 4）由于使用的是薄板，具有較好的抗裂性能，所以脆性）由于使用的是薄板，具有較好的抗裂性能，所以脆性破壞的可能性小。破壞的可能性小。5 5）在制造上不需要大型鍛壓設備。）20、在制造上不需要大型鍛壓設備。缺點：缺點：多層板厚壁筒體與鍛制的端部法蘭或封頭的連接焊多層板厚壁筒體與鍛制的端部法蘭或封頭的連接焊縫，常因兩連接件的熱傳導情況差別較大而產生焊接缺陷，縫，常因兩連接件的熱傳導情況差別較大而產生焊接缺陷，有時還會因此而發生脆斷。有時還會因此而發生脆斷。由于多層板筒體在結構上和制造上都具有較多的優點，由于多層板筒體在結構上和制造上都具有較多的優點，所以近年來制造的高壓容器，特別是大型高壓容器多采用所以近年來制造的高壓容器，特別是大型高壓容器多采用這種結構，而且制造方法也在不斷發展。這種結構，而且制造方法也在不斷發展。三、三、1.1.多層包扎式是美國斯密斯公司于多層包扎21、式是美國斯密斯公司于19311931年首年首創的一種筒體結構形式，現已為許多國家所采用，創的一種筒體結構形式，現已為許多國家所采用，是一種目前使用最廣泛、制造和使用經驗最為成是一種目前使用最廣泛、制造和使用經驗最為成熟的組合式筒體結構。其制造工藝是先用熟的組合式筒體結構。其制造工藝是先用15-15-25mm25mm厚的鋼板卷焊成內筒，然后再將厚的鋼板卷焊成內筒，然后再將6-12mm6-12mm厚厚的層板壓卷成二塊半圓形或三塊瓦片形，用鋼絲的層板壓卷成二塊半圓形或三塊瓦片形，用鋼絲繩或其他裝置扎緊并點焊固定在內筒上，焊好縱繩或其他裝置扎緊并點焊固定在內筒上，焊好縱縫并把其外表面修磨光滑，依次繼續22、直至達到設縫并把其外表面修磨光滑，依次繼續直至達到設計厚度為止。層板間的縱焊縫要相互錯開一定角計厚度為止。層板間的縱焊縫要相互錯開一定角度，使其分布在筒節圓周的不同方位上。此外筒度，使其分布在筒節圓周的不同方位上。此外筒節上開有一個穿透各層層板（不包括內筒）的小節上開有一個穿透各層層板（不包括內筒）的小孔（稱為信號孔，泄漏孔）用以及時發現內筒孔（稱為信號孔，泄漏孔）用以及時發現內筒 破裂泄漏，防止缺陷擴大。筒體的端部法蘭過去多用破裂泄漏，防止缺陷擴大。筒體的端部法蘭過去多用鍛制，近年來也開始采用多層包扎焊接結構要和其他結構鍛制，近年來也開始采用多層包扎焊接結構要和其他結構形式相比，多層包扎式筒23、體生產周期長，制造中手工操作形式相比，多層包扎式筒體生產周期長，制造中手工操作量大。但這些不足會隨著技術的進步而不斷得到改善。量大。但這些不足會隨著技術的進步而不斷得到改善。2.2.多層熱套式筒體最早用于制造超高壓反應容器和炮多層熱套式筒體最早用于制造超高壓反應容器和炮筒上。它是由幾個用中等厚度一般為筒上。它是由幾個用中等厚度一般為202050mm50mm的鋼板卷的鋼板卷焊成的圓筒體套裝而成，每個外層筒的內徑均略小于由套焊成的圓筒體套裝而成，每個外層筒的內徑均略小于由套入的內層筒的外徑，將外層筒加熱膨脹后把內層筒套入，入的內層筒的外徑，將外層筒加熱膨脹后把內層筒套入，這樣將各層筒依次套入，直至24、達到設計厚度為止。再將若這樣將各層筒依次套入，直至達到設計厚度為止。再將若干個筒節和端部法蘭（端部法蘭也可采用多層熱套結構）干個筒節和端部法蘭（端部法蘭也可采用多層熱套結構）組焊成筒體。早期制作這種筒體在設計中均應考慮套組焊成筒體。早期制作這種筒體在設計中均應考慮套合預應力因素，以確保層間的計算過盈量（筒外徑大于外合預應力因素，以確保層間的計算過盈量（筒外徑大于外筒內徑的數量），這就需要對每一層套合面進行精密加工，筒內徑的數量），這就需要對每一層套合面進行精密加工，增加了加工上的困難。近年來工藝改進后對過增加了加工上的困難。近年來工藝改進后對過盈量的控制要求較寬，套合面只需進行粗加工或盈量的控25、制要求較寬，套合面只需進行粗加工或只噴砂（或噴丸）處理而不經機加工，大大簡化只噴砂（或噴丸）處理而不經機加工，大大簡化了加工工藝。筒體組焊成后進行退火熱處理，以了加工工藝。筒體組焊成后進行退火熱處理，以消除套合應力和焊接殘余應力。多層熱套式筒體消除套合應力和焊接殘余應力。多層熱套式筒體兼有整體式和組合筒體兩者的優點，材料利用率兼有整體式和組合筒體兩者的優點，材料利用率較高，制造方便，無需其他專門工藝裝備，發展較高，制造方便，無需其他專門工藝裝備，發展應用較快。當然，多層熱套式筒體也有弱點，因應用較快。當然，多層熱套式筒體也有弱點，因其層數較少，使用的是中厚板，所以在防脆斷能其層數較少，使用的是26、中厚板，所以在防脆斷能力要差于多層包扎式。力要差于多層包扎式。3.3.多層繞板式筒體是在多層扎式筒體的基礎上發多層繞板式筒體是在多層扎式筒體的基礎上發展而來的。它由內筒、繞板層、楔形板和外筒四展而來的。它由內筒、繞板層、楔形板和外筒四部分組成。內筒一般用部分組成。內筒一般用101040mm40mm的鋼板卷焊而的鋼板卷焊而成；繞板層則是用厚成；繞板層則是用厚3 35mm5mm的成卷鋼板構成，的成卷鋼板構成，首先將成卷鋼板的端部搭焊在內筒上，然后用專首先將成卷鋼板的端部搭焊在內筒上，然后用專用的繞板機床將繞板連續地纏繞在內筒上，直至用的繞板機床將繞板連續地纏繞在內筒上，直至達到所需厚度為止。起保護27、作用的外筒厚度一般達到所需厚度為止。起保護作用的外筒厚度一般為為101012mm12mm，是現場半圓形殼體，用機械方法，是現場半圓形殼體，用機械方法緊包在繞板層外面，然后縱向焊接。由于繞板層緊包在繞板層外面，然后縱向焊接。由于繞板層是螺旋狀的，因此在繞板層與內、外筒之間出現是螺旋狀的，因此在繞板層與內、外筒之間出現了一個底邊高等于繞板厚度的三角形空隙區，為了一個底邊高等于繞板厚度的三角形空隙區，為此在繞版層的始端與未端都得事先焊上一段較長此在繞版層的始端與未端都得事先焊上一段較長的楔形板以填補空隙，故筒體只有內外筒的楔形板以填補空隙，故筒體只有內外筒有縱焊縫有縱焊縫 繞板層基本上沒有縱焊縫，省28、卻需逐層修磨縱繞板層基本上沒有縱焊縫，省卻需逐層修磨縱焊縫的工作，其材料利用率和生產自動化均高于焊縫的工作，其材料利用率和生產自動化均高于多層包扎式結構。但受限于卷板寬度，筒節不能多層包扎式結構。但受限于卷板寬度，筒節不能做得很長（目前最長的為做得很長（目前最長的為2.22.2米），且長筒體的環米），且長筒體的環焊縫較多。我國于焊縫較多。我國于19661966年就研制成多層繞板式容年就研制成多層繞板式容器，但由于受繞板機床能力和卷板寬度的制約，器，但由于受繞板機床能力和卷板寬度的制約，目前只能繞制外徑為目前只能繞制外徑為4004001000mm1000mm的筒節，且最的筒節，且最大長度公為大長29、度公為1600mm1600mm。4.4.螺旋包扎筒體是多層扎式結構的改進型。多層螺旋包扎筒體是多層扎式結構的改進型。多層包扎式筒體的層板層為同心圓，隨著半徑的增加，包扎式筒體的層板層為同心圓，隨著半徑的增加，每層層板的展開長度不同，因此要求準確下料以每層層板的展開長度不同，因此要求準確下料以保證焊接間隙，這不僅費時間而且費料。螺旋包保證焊接間隙，這不僅費時間而且費料。螺旋包扎式機構則有所改進，后者采用楔形板和填補板扎式機構則有所改進，后者采用楔形板和填補板作為包扎的第一層。楔形板一端厚度為層板厚度作為包扎的第一層。楔形板一端厚度為層板厚度的兩倍，然后逐慚減薄至層板厚度，這樣第一層的兩倍，然后逐30、慚減薄至層板厚度，這樣第一層就形成一個與層板厚度相等的臺階，使以后各層就形成一個與層板厚度相等的臺階，使以后各層呈螺旋形逐層包扎。包扎至最后一層，可用與第呈螺旋形逐層包扎。包扎至最后一層，可用與第一層楔形板方向相反的楔形板收尾，使整個筒節一層楔形板方向相反的楔形板收尾，使整個筒節仍呈圓形。這種結構比多層包扎式下料工作量要仍呈圓形。這種結構比多層包扎式下料工作量要少，并且材料利用率也有所提高。少，并且材料利用率也有所提高。（二）（二）繞制式筒體結構繞制式筒體結構 這種結構型式包括型槽繞帶式和扁平鋼帶式二這種結構型式包括型槽繞帶式和扁平鋼帶式二 種。這種筒體是由一個用鋼板卷焊而成的內筒和在其種。這31、種筒體是由一個用鋼板卷焊而成的內筒和在其外面纏繞的多層鋼帶構成。它具有多層板筒體的一些外面纏繞的多層鋼帶構成。它具有多層板筒體的一些優點，而且可以直接纏繞成所需長度的筒體，因而可優點，而且可以直接纏繞成所需長度的筒體，因而可以避免多層板筒體那樣深而窄的環焊縫。以避免多層板筒體那樣深而窄的環焊縫。1.1.型槽繞帶式筒體制造時先用型槽繞帶式筒體制造時先用18-50mm18-50mm厚的鋼板卷焊一厚的鋼板卷焊一個內筒并將內筒的外表面加工成可以與型槽剛帶相互嚙合個內筒并將內筒的外表面加工成可以與型槽剛帶相互嚙合的溝槽，然后纏繞上數層型槽鋼帶至所需要厚度。鋼帶的的溝槽，然后纏繞上數層型槽鋼帶至所需要厚度32、。鋼帶的始端和未端用焊接固定。由于型槽鋼帶的兩面都帶有凹凸始端和未端用焊接固定。由于型槽鋼帶的兩面都帶有凹凸槽，纏繞式鋼帶層之間及其和內筒之間均能互相嚙合，使槽，纏繞式鋼帶層之間及其和內筒之間均能互相嚙合，使筒體能承受一定的軸向力。此外，在纏繞時一面用電加熱筒體能承受一定的軸向力。此外，在纏繞時一面用電加熱鋼帶，一面拉緊鋼帶，并且用輥子壓緊和定向，鋼帶，一面拉緊鋼帶，并且用輥子壓緊和定向，纏繞后纏繞后 用空氣和水冷卻，使鋼帶收縮而對內層產生預用空氣和水冷卻，使鋼帶收縮而對內層產生預應力。筒體的端部法蘭也可以用同樣方法繞成，應力。筒體的端部法蘭也可以用同樣方法繞成，并將外表面加工成圓柱形，然后在33、其外面熱套上并將外表面加工成圓柱形，然后在其外面熱套上法蘭箍。型槽繞帶容器適用于大型高壓容器，此法蘭箍。型槽繞帶容器適用于大型高壓容器，此種結構一般用于直徑種結構一般用于直徑600mm600mm以上，溫度以上，溫度350350以以下，壓力下，壓力19.6Mpa19.6Mpa以上的工況。這類產品制造時以上的工況。這類產品制造時機械化程度、生產效率和材料利用率均較高，經機械化程度、生產效率和材料利用率均較高，經長期使用證明，質量良好，安全可靠。但由于銅長期使用證明，質量良好，安全可靠。但由于銅帶形狀復雜，尺寸公差要求較嚴，從而給軋鋼廠帶形狀復雜，尺寸公差要求較嚴，從而給軋鋼廠的軋輥制造帶來很大困難34、，若變換鋼帶材料就必的軋輥制造帶來很大困難，若變換鋼帶材料就必須要重新設計、制造軋輥。況且鋼帶之間的嚙合須要重新設計、制造軋輥。況且鋼帶之間的嚙合需要幾個面同時貼緊，難以保證，帶層之間總有需要幾個面同時貼緊，難以保證，帶層之間總有局部嚙合不良現象。筒壁開孔和搬運都比較困難，局部嚙合不良現象。筒壁開孔和搬運都比較困難，要小心避免外層鋼帶損壞。要小心避免外層鋼帶損壞。2.扁平鋼帶式筒體屬我國首創，其全稱應為扁平扁平鋼帶式筒體屬我國首創，其全稱應為扁平鋼帶傾角錯繞式筒體，由內筒、繞帶層和筒體端鋼帶傾角錯繞式筒體，由內筒、繞帶層和筒體端部三部分組成。內筒為單層卷焊，其厚度一般為部三部分組成。內筒為單層35、卷焊，其厚度一般為筒體總厚度的筒體總厚度的20%-25%20%-25%，筒體端部一般為鍛件。，筒體端部一般為鍛件。其上有其上有3030錐面以便與鋼帶的始未端相焊。扁平鋼錐面以便與鋼帶的始未端相焊。扁平鋼帶以傾角（鋼帶纏繞方向與筒體橫斷面之間的夾帶以傾角（鋼帶纏繞方向與筒體橫斷面之間的夾角，一般為角，一般為26-3126-31）錯繞的方式纏繞于內筒上，）錯繞的方式纏繞于內筒上，（見圖（見圖2-122-12）.這樣帶層不僅加強了筒體的周向強這樣帶層不僅加強了筒體的周向強度，同時也加強了軸向強度，克服了型槽繞帶式度，同時也加強了軸向強度，克服了型槽繞帶式筒體軸向強度不足的弱點。相鄰層鋼帶交替采用筒體36、軸向強度不足的弱點。相鄰層鋼帶交替采用左、右旋螺紋方向纏繞，使筒體中產生附加扭矩左、右旋螺紋方向纏繞，使筒體中產生附加扭矩的問題得以解決，改善了受力狀太態。的問題得以解決，改善了受力狀太態。這種筒體避免了深度焊縫，并且具有先漏后這種筒體避免了深度焊縫，并且具有先漏后破、破壞時無碎片，事故危害較小等優點。加之破、破壞時無碎片，事故危害較小等優點。加之材料來源廣泛（一般為材料來源廣泛（一般為804mm804mm斷面的扁平鋼帶）斷面的扁平鋼帶），制造設備和制造工藝簡易，生產周期短等優點，制造設備和制造工藝簡易，生產周期短等優點，因而已在小型化肥廠中廣為應用。因而已在小型化肥廠中廣為應用。扁平鋼帶式筒37、體也存在某些不足之處，如鋼扁平鋼帶式筒體也存在某些不足之處，如鋼帶之間的間隙在繞制過程中很難均勻，每條鋼帶帶之間的間隙在繞制過程中很難均勻，每條鋼帶距纏繞終端距纏繞終端300mm300mm軸向長度，由于結構的原因無軸向長度，由于結構的原因無法施加預應力而只能浮貼于內筒或里層帶鋼帶上，法施加預應力而只能浮貼于內筒或里層帶鋼帶上，經多層爆破試驗證實，這種結構的爆破壓力低于經多層爆破試驗證實，這種結構的爆破壓力低于其他形式的容器。故目前扁平鋼帶式容器用于直其他形式的容器。故目前扁平鋼帶式容器用于直徑小于徑小于1000mm1000mm，壓力，壓力31.36Mpa31.36Mpa，溫度小于，溫度小于2038、0200的工況條件。的工況條件。第三節 封 頭 封頭按形狀可分為三類，即凸形封頭、錐形封頭按形狀可分為三類，即凸形封頭、錐形封頭和平板封頭。其中平板封頭在過去制造的高封頭和平板封頭。其中平板封頭在過去制造的高壓容器上有所采用。但是，隨著高壓容器的大型壓容器上有所采用。但是，隨著高壓容器的大型化，用大型鍛件加工制成的平板封頭就顯得特別化，用大型鍛件加工制成的平板封頭就顯得特別笨重，因此近年來制造的高壓容器，特殊是大直笨重，因此近年來制造的高壓容器，特殊是大直徑的高壓容器很少采用了。平板封頭主要用作壓徑的高壓容器很少采用了。平板封頭主要用作壓力容器人孔、手孔的蓋板和高壓容器的端蓋。錐力容器人孔、手39、孔的蓋板和高壓容器的端蓋。錐形封頭一般用于某些特殊用途的容器，而凸形封形封頭一般用于某些特殊用途的容器，而凸形封頭在壓力容器中得到了廣泛的采用。頭在壓力容器中得到了廣泛的采用。一、凸形封頭一、凸形封頭 有半球形、碟形、橢圓形和無折有半球形、碟形、橢圓形和無折邊球形封頭。邊球形封頭。（一）半球形封頭實際上就是一個半球體，直徑（一）半球形封頭實際上就是一個半球體，直徑較小的半球型封頭可整體壓制成形，而直徑較大較小的半球型封頭可整體壓制成形，而直徑較大的則由于其深度太大，整體壓制困難，故采用數的則由于其深度太大，整體壓制困難，故采用數塊大小相同的梯形球面板和頂部中心的一塊圓形塊大小相同的梯形球面板和頂部中心的一塊圓形球面板（球冠）組焊而成。球冠的作用是把梯形球面板（球冠）組焊而成。球冠的作用是把梯形球面板之間的焊縫間隔開，以保持一定的距離，球面板之間的焊縫間隔開，以保持一定的距離，避免應力集中。避免應力集中。