化工设备在设计的时候，设计人员往往忽略了高温结构设计的特殊性，而只是通过和其他普通结构一样的设计措施来进行设计，忽略了高温结构整个设备产生的膨胀量、高温材料的膨胀量以及局部结构中的膨胀量。
基于此，本文对化工设备设计中的高温结构进行了探讨，以解决传统设计带来的泄露问题。

　　关键词：化工设备；高温结构；设计分析
　　Abstract: the chemical equipment in design, designers often overlooked the particularity of high temperature structure design, but only through and other common structure design measures to carry on the design, ignore the high temperature structure to the expansion of the quantity produced the whole equipment, high temperature material expansion quantity and local structure of quantity expansion. Based on this, the paper on the design of chemical equipment high temperature structure is discussed in the paper, in order to solve the problems in the traditional design brings leak.
　　Keywords: chemical equipment; High temperature st广东深圳专业医疗器械产品外观工业产品设计产品的升级换代与工业设计ructure; Design analysis
　　
　　
　　中图分类号： TQ042 文献标识码： A 文章编号：
　　目前广东深圳专业医用仪器设备外观工业产品设计揭洋品牌医疗器械高价从何而来，很多化工设备的设计人员在对高温结构进行设计的时候，采用的方法一般是常规的用于各种结构设计的方法，并且按照高温压力容器的持久性强度或者是发生蠕变的极限来选择作用的应力，往往忽略了高温结构在设计中的特殊性，从而带来了结构使用的不安全等问题。
因此，在设计的时候需要特别注意高温结构整个设备产生的膨胀量、高温材料的膨胀量以及局部结构中的膨胀量这三部分内容。
在各种化工设备的接管设计中，一般采用的连接方法都是传统的接管法兰连接方法，但是这种方法应用于高温中，很容易失去原有的作用，从而使得高温容器发生泄漏现象。
因此，在化工设备高温结构设计中，应该通过以下措施来优化结构的性能。

　　一、高温结构设计中法兰的选择
　　在高温高压设备中，法兰连接采用透镜式金属垫，在升温时，由于法兰大，升温慢，透镜垫却升温快，透镜垫热膨胀受到法兰约束，产生较大的热应力，与垫片所受预紧应力叠加，其合成应力很易超过屈服限，产生应力松弛和垫片残余变形；在降温时，由于垫片冷却比法兰快，造成压紧力不足而泄漏。
如此循环多次，残余变形的积累将使压紧力越来越不足，以致造成广东深圳专业思创监护仪产品设计公司医院医疗器械维修的现代化管理泄漏。
法兰的周向上温度应该控制在相似的水平上，尤其是当存在纵向的隔板时，应该在法兰的高温一侧配置水夹套或者隔热衬里。
选择垫片时应该依据压力、温度等来确定，并且需要减少法兰和筒体之间的温度差异，以防止产生泄露。
当温度太高时，例如，如果温度是在500摄氏度以上，当采用接管法兰时，因为法兰材料的强度会在高温作用下而出现急剧下降的现象，所以法兰的选择应该选择材料比较厚的，并且有比较大的螺栓的，以使其正常运行。
如果是一些口径比较大的接管，在连接的时候最好不要采用法兰连接，而是用对焊连接。
为了抵抗高温产热的冲击以及热循环所形成的载荷，可以通过利用活套式法兰的方式来改善。
这种法兰比普通的法兰具有更高的强度和厚度，并且螺栓的长度较长，能够有效将法兰的热膨胀吸收过来，不易造成螺栓应力的超限。
它可以减少或者防止法兰在螺栓的拉力作用下产生偏转。
同时，这种法兰具有比较短的力臂，因此螺栓受到的作用力比较小，这样有利于降低螺栓拉长的长度；再者，法兰和管壁之间的连接方式是非刚性连接的，这种连接方式使得管壁的热应力不会对法兰造成影响，防止出现偏转。
在管道上使用时可以用螺纹型的法兰，如果设备的直径比较大，则需要选择其他价格比较便宜的法兰。

　　二、高温结构设计上的优化措施
　　（1）螺栓、法兰以及垫片的受热状况的优化措施
　　在法兰的内侧和垫片中，采取隔热衬环设置的方法，来不断优化和改善设备中的螺栓、法兰以及垫片的受热状况。
隔热衬环能够降低这些结构的受热温度，并且平衡它们之间的温差，防止法兰和垫片发生变形,以及防止螺栓由于受热温度过高而出现蠕变的现象。
设置隔热衬环这一措施能够有效防止设备出现烧毁和泄露问题。

　　（2）控制密封垫片不超载的措施
　　增加螺栓长度，利用套筒和螺栓结合在一起，他们的长度总和会起到补偿热应力的作用, 并且采用套筒的话，法兰可以有较大的广东深圳专业医疗仪器造型工业产品设计浅析未来医疗器械产品发展趋势轴向上的热膨胀位移,并且螺栓的应力也不会超限，从而能够较好地对密封垫片起到保护作用，使其不会出现负荷超载。

　　（3）增强结构弹性的措施
　　设置螺栓的加弹性垫圈。
该结构具有和套筒相似的作用，能够吸收法兰的热膨胀。
但这种结构比套筒小，因此对于密封垫片产生的较大的预紧力，它并不能承受。
在这种过大的作用力下，结构容易被压扁，因此，这种结构应该避免在温度太高和压力太大的情况下使用，才不会使其失去弹性。

　　三、高温结构优化的注意事项
　　第一，除上述考虑的预防措施外, 在设计时, 还应注意工程中的问题, 即高温管线对端点管法兰的推力矩数值, 端点推力矩数值过大, 往往可能造成法兰泄漏, 因此,设计时应与配管专业加以确认, 以及在生产中对管子改造时应提醒制造厂注意管法兰允许的推力矩数广东深圳专业医用仪器产品工业产品设计产品设计中的情境思维值。

　　第二，在高温中常采用Cr-Mo钢, 当压力较高时, 应采用整体补强方法, 如采用带径对焊法兰与壳体的连接结构, 此结构焊接较不宜全焊透。

　　第三，在生产过程中, 装置开停车期间, 应严格控制升温和降温速率不得大于规定值。
在开车时, 要严格按先升温、后升压的顺序; 停车时, 要严格按先降压、后降温的规则进行操作。
另外, 螺栓预紧时, 要对称均匀, 合理地分级预紧; 要严格控制螺栓的预紧扭力矩。

　　第四，带衬环的设备法兰, 当衬环板的材料为奥氏体不锈钢时, 由于其热胀系数比碳素钢或低合金钢大30%至50% , 当法兰在高温下工作时, 衬环及其焊缝因受到很大的温差应力, 可能使衬环板凸起, 焊缝受剪切, 严重时将影响法兰工作的可靠性。
使用温度不要超过300 摄氏度 , 超过300摄氏度时宜采用堆焊结构。

　　四、应用实例
　　（1）某设计温度为480摄氏度、设计压力为0. 15MPa的卧式换热器, 使用不久左侧管板就发生泄漏, 失效分析结论为卧式容器的鞍式支座底板上的长圆孔不能满足设备高温膨胀量的需要, 温差应力得不到释放造成。
解剖设备发现换热管与管板的焊缝大都开裂, 部分换热管已弯曲。

　　改善的措施：在设备两侧的进、出口处又分别设置一个膨胀节以解决高温膨胀问题。
将其鞍式支座的长圆孔长度改为为40 mm, 以符合高温膨胀量的要求, 使两端的膨胀节充分发挥作用。
去除在滑动端支座垫板下的三角铁垫板,在支耳及滑动鞍座底板粘贴一层2-3 mm 厚聚四氟乙烯。
钢板与聚四氟乙烯的摩擦系数L= 0. 04, 使壳体与支耳及鞍座连接处的局部应力大大降低。

　　（2）某高温反应容器的设计
　　设计中镍复合板覆层选用GB／T2054—2005《镍及镍合金板》6号纯镍(N6)板，厚度为3 mm，以满足耐腐蚀要求，选用(N6)可避免材广东深圳专业医疗产品仪器外观工业产品设计医疗旅游料产生晶间腐蚀，覆层材料不计人强度计算中。
基层选用GB6654—1996《压力容器用钢板》16MnR低合金钢板，这主要满足结构强度和刚度的要求。
镍复合板按JB4748—2002(压力容器用镍基合金爆炸复合板》B级进行制造、检验、试验及验收。
因设备端部法兰及上封头受碱性溶液的影响较小，可以不使用复合板，端部法兰选用JB4726{压力容器用钢锻件》16 MnlI级锻件，上封头选用GB6654—1996《压力容器用低合金钢板》16 MnR钢板，腐蚀裕量为4．0 mm；设备简体及下封头采用镍复合板，腐蚀裕量为0．0 mm；
　　我国的容器设计中对高温设备，没有制定相应的规范或规定，也没有可参照使用的规范。
但在主要的工业化国家都有高温压力容器设计规范。
目前，一些设计人员在设计高温设备时，通常采用常规的设计方法，使用应力按高温压力容器蠕变极限或持久强度选取，但未对高温结构问题予以特殊的关注，这是不够安全的。
在实际设计中，应对其材料、局部结构、设备整体的膨胀量等加以特别注意。

　　结束语：
　　本文对化工设备设计中高温结构进行了分析，并充分考虑高温结广东深圳专业医疗产品造型工业产品设计剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用构的材料膨胀性，以及整体和局部的结构的膨胀性等来对其法兰连接进行了优化，从而确保高温结构的稳定性和优良性能。

　　参考文献:
　　[ 1] 郑津洋等. 特殊压力容器[M ]. 北京: 化学工业出版社, 1997.
　　[ 2] 古大田等. 废热锅炉[M ] . 北京: 化学工业出版社, 2002.
　　[3] 曹文辉. 化工设备设计中对高温结构的考虑. 化 工 设 备 与 管 道, 2008. 45(3) : 14-17.
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