CN221097424U - 一种压力容器的裙座结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种压力容器的裙座结构，涉及压力容器技术领域，压力容器包括封头，裙座直径小于封头长轴长度，以使裙座与封头之间夹角θ≥60°。本实用新型能够增大焊接空间，保证焊缝质量；当设备承受温度和压力循环时，有良好的抗疲劳效果；同时能够使设备在高温和横向风振环境中工作时，有较高的承载和稳定性。
Description
技术领域
本实用新型涉及压力容器技术领域，尤其涉及一种压力容器的裙座结构。
背景技术
目前，对于化工厂、油气田等现场使用的立式压力容器裙座结构是与容器直径一致的圆筒形裙座或者锥形裙座，这种结构的弊端是裙座与封头之间的夹角θ比较小，一般θ＜30°，使焊接空间受限，从而导致焊接质量不高；圆锥形裙座与封头的夹角θ＜45°，且圆锥形裙座下方尺寸大，占用空间多。
对于存在循环工况的压力容器，对裙座与封头衔接处的焊缝质量要求很高，需要全熔透焊接，而且要对焊缝做超声检测，检验焊缝质量。因此，现有裙座结构不能满足循环工况下压力容器对焊缝质量的要求。
实用新型内容
针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种压力容器的裙座结构，能够增大焊接空间，保证焊缝质量；当设备承受温度和压力循环时，有良好的抗疲劳效果；同时能够使设备在高温和横向风振环境中工作时，有较高的承载和稳定性。
为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：
本实用新型的实施例提供了一种压力容器的裙座结构，压力容器包括封头，裙座直径小于封头长轴长度，以使裙座与封头之间夹角θ≥60°。
作为进一步的实现方式，所述封头的长轴长度为h，裙座直径设置为0.7h～0.8h。
作为进一步的实现方式，所述裙座靠近封头一端开设多个焊接孔。
作为进一步的实现方式，所述焊接孔沿裙座周向间隔均匀分布。
作为进一步的实现方式，所述焊接孔为圆孔或者长条孔。
作为进一步的实现方式，所述裙座和封头之间设有内嵌板。
作为进一步的实现方式，所述内嵌板为环形结构，且所述内嵌板的内径面为斜面。
作为进一步的实现方式，所述斜面与裙座轴线方向的夹角为锐角。
作为进一步的实现方式，所述斜面与裙座轴线方向的夹角为30°～45°。
作为进一步的实现方式，所述内嵌板外径与裙座筒体外径一致，所述内嵌板厚度小于裙座厚度。
本实用新型的有益效果如下：
(1)本实用新型的裙座直径小于封头长轴长度，并设置裙座与封头的夹角≥60°，增大了焊接操作空间，使焊接时在裙座内外侧实现较大的圆角过渡，从而缓解了由于结构突变引起的应力集中；当设备承受温度和压力循环时，局部应力低，不会发生棘轮破坏，有良好的抗疲劳效果；提高了焊缝质量，使焊缝合格率更高，同时减小焊接工作量和焊材的使用，降低了生产成本；
并且，裙座直径与封头长轴长度具有设定比例，使设备在高温和横向风振环境中工作时，有较高的承载和稳定性。
(2)本实用新型的裙座上设置若干焊接孔，可以保证内外焊材更好的接触，达到更好的熔透效果；焊接孔的形状是圆孔或者长条椭圆孔，能够防止焊材和裙座筒体在尖角处产生裂缝。
(3)本实用新型在裙座与封头之间增设内嵌板，可以方便焊接操作，减小焊接量，又能实现全熔透；内嵌板内径面是斜面，且内嵌板的厚度小于裙座的厚度，便于焊接内嵌板与封头、内嵌板与裙座时内嵌板更好的熔透。
附图说明
构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
图1是现有裙座结构示意图；
图2是本实用新型根据一个或多个实施方式的裙座结构示意图；
图3是图2的I处局部放大图；
图4是本实用新型根据一个或多个实施方式的裙座设置焊接孔结构示意图；
图5是图4的I I处局部放大图；
图6是本实用新型根据一个或多个实施方式的焊接孔为圆孔分布示意图；
图7是本实用新型根据一个或多个实施方式的裙座与封头之间设置内嵌板示意图。
其中，1、压力容器，2、裙座，3、封头，4、焊接孔，5、长条孔，6、圆孔，7、内嵌板，8、斜面。
具体实施方式
实施例一：
本实用新型的一个典型实施例中，如图2所示，给出一种压力容器的裙座结构。
现有立式压力容器的裙座结构如图1所示，为直径与压力容器一致的圆筒形裙座或锥形裙座，该种裙座与封头之间的夹角比较小，使焊接空间受限，影响焊接质量；对于焊缝质量要求更高的循环工况，上述裙座结构不能满足要求。
基于此，本实施例提供了一种压力容器的裙座结构，其裙座直径小于封头长轴长度，使裙座与封头之间夹角θ变大，焊接空间变大，以克服上述问题。
下面，结合附图对上述压力容器的裙座结构进行详细说明。
在本实施例中，裙座2为圆筒形裙座，压力容器1即为立式容器，其包括封头3，裙座2直径小于封头3长轴长度，使裙座2与封头3之间夹角θ变大，焊接空间变大。
如图2和图3所示，裙座2筒体与封头3之间夹角为θ，θ≥60°，使焊接空间变大，可以实现在裙座2内外两侧焊接。经过验证，θ大于等于60°时，焊缝UT检测合格率高，可以保证焊缝质量，减小返修成本。
封头3可以使用椭圆形封头3，也可以使用球形封头3。封头3的长轴长度为h，将裙座2内径设置为0.8h。
需要说明的是，优先保证θ≥60°，若θ≥60°，但是裙座2无法满足0.8h，则可以减小裙座2直径，但裙座2内径长度不得小于0.7h。
在本实施例中，裙座2直径与封头3长轴长度比例是4:5，且两者的比例不小于7:10，使设备在高温和横向风振环境中工作时，有较高的承载和稳定性。
本实施例的裙座2直径小于封头3长轴长度，并设置裙座2与封头3的夹角≥60°，增大了焊接操作空间，使焊接时在裙座2内外侧实现较大的圆角过渡，从而缓解了由于结构突变引起的应力集中。当设备承受温度和压力循环时，局部应力低，不会发生棘轮破坏，有良好的抗疲劳效果；提高了焊缝质量，使焊缝合格率更高，同时减小焊接工作量和焊材的使用，降低了生产成本。
实施例二：
本实施例提供了一种压力容器的裙座结构，其与实施例一的区别在于：在裙座2上增设焊接孔4。
如图4所示，焊接孔4靠近裙座2与封头3的衔接端设置，且沿裙座2周向间隔均匀分布。焊接孔4可以为如图5所示的长条孔5，与可以为如图6所示的圆孔6；本实施例的焊接孔4不采用矩形孔，这是因为矩形孔容易导致焊材和裙座2筒体在尖角处产生裂缝，而长条孔5和圆孔6能够避免上述问题。
具体地，如图5和图6所示，焊接孔4上边缘与裙座2上边缘的距离是a，焊接孔4的宽是b，长是c(对于圆孔6来说，长度和宽度均为直径)，相邻焊接孔4之间的距离是d，裙座2筒体厚度是t。
其中，0≤a≤8mm，b＝0.4t或6mm取最小者，h/3≤c≤h/2，3≤d≤5mm。本实施例通过焊接孔4的a、b、c、d各个尺寸的限定，确保裙座2支撑压力容器1的强度；同时，焊接孔4的间距d能够使孔之间熔透更彻底，保证焊缝强度。
焊接时，焊接孔4上方的金属高温熔化，与焊缝融为一体，焊接孔4在焊接时会被焊缝金属全部填满，熔透。焊接孔4的设置可以保证内外焊材更好的接触，达到更好的熔透效果。
实施例三：
本实施例提供了一种压力容器的裙座结构，其与实施例一的区别在于：在裙座2和封头3之间增加内嵌板7。
如图7所示，内嵌板7为环形结构，内嵌板7内径面即内嵌板7靠近封头3的表面设置为斜面8，使内嵌板7的内径从上至下逐渐增大。
其中，该斜面8与与裙座2轴线方向的夹角为锐角。优选地，斜面8倾斜角度为30°～45°，焊接时焊接斜面8与封头3形成的空间，能更好的实现熔透。
内嵌板7外径与裙座2筒体外径一致，内嵌板7材质与裙座2筒体材质一致，内嵌板7厚度为e＝t-10mm。内嵌板7厚度小于裙座2厚度，将裙座2焊接到内嵌板7时，可实现内嵌板7更好的熔透。
本实施例将内嵌板7焊接到封头3上，先焊接内嵌板7的斜面8与封头3之间的空间，再焊接内嵌板7上表面与封头3之间的空间，焊接上表面之前，先清根，去除部分内嵌板7和焊材，确保熔透。然后将裙座2上表面焊接在内嵌板7的下表面。焊接后内嵌板7不去除，保留在焊缝中。
使用内嵌板7可以方便焊接操作，减小焊接量，在不影响焊缝质量的前提下，在生产中带来更好的经济效益。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种压力容器的裙座结构，其特征在于，压力容器包括封头，裙座直径小于封头长轴长度，以使裙座与封头之间夹角θ≥60°。
2.根据权利要求1所述的一种压力容器的裙座结构，其特征在于，所述封头的长轴长度为h，裙座直径设置为0.7h～0.8h。
3.根据权利要求1或2所述的一种压力容器的裙座结构，其特征在于，所述裙座靠近封头一端开设多个焊接孔。
4.根据权利要求3所述的一种压力容器的裙座结构，其特征在于，所述焊接孔沿裙座周向间隔均匀分布。
5.根据权利要求3所述的一种压力容器的裙座结构，其特征在于，所述焊接孔为圆孔或者长条孔。
6.根据权利要求1或2所述的一种压力容器的裙座结构，其特征在于，所述裙座和封头之间设有内嵌板。
7.根据权利要求6所述的一种压力容器的裙座结构，其特征在于，所述内嵌板为环形结构，且所述内嵌板的内径面为斜面。
8.根据权利要求7所述的一种压力容器的裙座结构，其特征在于，所述斜面与裙座轴线方向的夹角为锐角。
9.根据权利要求8所述的一种压力容器的裙座结构，其特征在于，所述斜面与裙座轴线方向的夹角为30°～45°。
10.根据权利要求7所述的一种压力容器的裙座结构，其特征在于，所述内嵌板外径与裙座筒体外径一致，所述内嵌板厚度小于裙座厚度。
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