大型快开门式压力容器齿啮式卡箍连接件的设计与分析
2023年【R1快开门式压力容器操作】考试试卷
2023年【R1快开门式压力容器操作】考试试卷1、【多选题】《条例》规定：特种设备作业人员在作业过程中发现事故隐患或其他不安全因素，应当立即向（）报告。
（ BC ）A、单位负责人；B、现场安全管理人员；C、单位有关负责人；2、【多选题】《特种设备使用管理规则》规定，特种设备安全管理人员的职责有（）。
（ ABCD ）A、组织建立特种设备安全技术档案B、组织制定特种设备操作规程C、组织开展特种设备安全教育和技能培训D、纠正和制止特种设备作业人员的违章行为。
3、【多选题】下列哪些因素可能会引发快开门式压力容器事故。
（）（ ABCD ）A、安全联锁装置固有缺陷B、使用中安全联锁失效C、机械、疲劳损伤D、人员无资质，未经过专业培训，违规作业4、【多选题】压力容器事故按照失去密封介质的能力分为：（）。
（ AB ）A、爆炸事故；B、泄漏事故；C、变形事故5、【多选题】压力容器点腐蚀的发生一般与容器的()有关。
（ AC ）A、材料B、载荷C、介质D、流速6、【多选题】压力容器的疲劳破坏主要原因为：（）（ ABC ）A、压力容器频繁的振动；B、压力频繁的波动和频繁升降；C、开、停车速度过快7、【多选题】安全联锁装置是容器辅助的安全附件之一，与容器的（）互为补充，形成安全保护系统。
（ ABC ）A、压力表B、安全阀C、温度计D、液位计8、【多选题】对快开门式压力容器的使用要求要求是：采用快速开关盖装置，物料装卸方便，同时还要（）。
（ AB ）A、抗疲劳性能好B、设置安全联锁装置9、【多选题】平移式快开门开启、关闭（），机械化程度（）。
（ AC ）A、平稳B、不够平稳C、较高D、较低10、【多选题】快开门式压力容器安全联锁装置应当满足的要求有：当压力容器的内部压力（），方能（）快开门。
（ AB ）A、完全释放B、打开11、【多选题】快开门式压力容器安全联锁装置应当满足的要求有：当快开门达到（）关闭部位，方能升压运行；：力容器的内部压力（），方能打开快开门。
高压快开盲板应力分析设计
对水平的应力来说，门是双旋转式铸造的，并铰接着自润滑的轴承。用螺栓栓住的附件能够经得起磨损并允许左右摇晃。手动的齿轮装置可以看作是它的一个额外特点，因为它可以方便的控制大直径门的简单开启。垂直的装置包括了一个吊柱，它可以将高压快开盲板的门举起并摇晃通过板颈。直径大于30mm的螺栓通常适用于有吊柱的场所。
关键词：有限元，盲板，应力分析，ANSYS
High-pressureBand-lock ClosureStress Analysis Design
Abstract
Thisdesign topic is thehigh-pressureband-lock closurestress analysis design.Thisclosure isone kindofsuitable for the petroleum, the chemical pipeline pipe-line cleaner transmission tube and the receivetube split-second-selection equipment.With its especial structure, goodsealing property, quike opening, easyoperatingandsafety,bandlock closure play an important rolein the chemical professionindustry.In this article explained the brief summary introduced the finite element methodandfinite elementanalysissoftware ANSYS;Split-second-selection blind board in domestic and foreign development condition as well as in petroleum chemical industry profession status and its specification, safety handling.
快开门式压力容器操作考试(试卷编号161)
快开门式压力容器操作考试(试卷编号161)1.[单选题]操作人员应经常检查液面计，注意液面计汽水连管的旋塞是否处于（ ）。
A)关闭状态B)锁紧状态C)开启状态答案:C解析:2.[单选题]压力容器焊接接头的表面无损检测应当优先采用（）。
A)射线检测B)超声检测C)渗透检测答案:C解析:3.[单选题]下述关于硫化罐的操作不正确的是（）。
A)开启电源、操作按钮，关闭罐盖并旋转到位，上好安全销紧固装置B)缓慢打开汽阀，使蒸汽逐渐进入罐内，达到工艺压力C)工作完毕，关闭汽阀及电源，留存罐内余水答案:C解析:4.[单选题]当压力容器的压力来自于外部的蒸汽锅炉时，容器中介质压力取决于( )压力。
A)蒸汽锅炉产生的蒸汽B)容器介质C)锅炉内部压力答案:A解析:5.[单选题]毒物进入人体最重要的是经（）进入。
A)消化道B)呼吸道C)皮肤答案:B解析:6.[单选题]安全阀开启泄放时的压力称为( )。
A)工作压力7.[单选题]由于快开门式压力容器承受着交变载荷的作用,有可能在（）处产生疲劳裂纹,甚至造成疲劳破坏。
A)局部结构不连续B)顶部C)底部答案:A解析:8.[单选题]特种设备使用单位在配备作业人员时，应当保证每班（ ）持证的作业人员在岗。
A)白班有、夜班可以没有B)至少有一名C)二名以上答案:B解析:9.[单选题]当快开门式压力容器的压力来自于外部的压缩机或泵时，容器中的介质压力取决于( )压力。
A)压缩机或泵进口B)容器自身压力C)压缩机或泵出口答案:C解析:10.[单选题]《固定容规》规定：对特殊生产工艺过程，需带压紧固螺栓时或出现紧急泄漏，需进行带压密封时，使用单位应当按照设计规定提出有效操作要求和防护措施，并经使用单位（）批准。
A)负责人B)技术负责人C)安全管理人员答案:B解析:11.[单选题]压力容器中最常用的压力表为( )。
A)弹簧管式B)液柱式C)电量式答案:A解析:答案:B解析:13.[单选题]为了防止容器装卸物料时管子破裂及环境发生火灾时迅速切断通路，应该采用安全装置是( )。
R1快开门式压力容器操作试题及解析
R1快开门式压力容器操作试题及解析1、【多选题】《中华人民共和国特种设备安全法》规定，（）为特种设备。
（BCD）A、汽车B、锅炉C、压力容器D、压力管道2、【多选题】《中华人民共和国特种设备安全法》规定：特种设备生产、经营、使用单位应当按照国家有关规定配备特种设备（）人员，并对其进行必要的安全教育和技能培训。
（BCD）A、销售人员B、安全管理人员C、检测人员D、作业人员3、【多选题】《条例》规定：特种设备作业人员在作业中应当严格执行特种设备的（）。
（AB）A、操作规程；B、有关安全规章制度；C、单位领导要求超压运行的指挥4、【多选题】下列哪些条件能满足《特种设备作业人员证》复审申请要求？（）（ABC）A、持证人年龄64周岁B、持证期间，无违章作业，未发生责任事故C、持证期间，《特种设备作业人员证》的聘用记录中所从事持证项目的作业时间连续中断未超过1年D、持证期间，《特种设备作业人员证》的聘用记录中所从事持证项目的作业时间中断超过1年5、【多选题】下列容器法兰中，可以在较高的压力下使用的是（）。
（CD）A、平焊法兰B、甲型法兰C、乙型法兰D、对焊法兰6、【多选题】压力容器下列部件属主要受压元件：（）（ABD）A、筒体；B、封头；C、支座；D、换热器管板和换热管7、【多选题】压力容器事故按照失去密封介质的能力分为：（）。
（AB）A、爆炸事故；B、泄漏事故；C、变形事故8、【多选题】压力容器常见结构形状有（）。
（ABCD）A、球形；B、圆筒形；C、箱形；D、圆锥形；9、【多选题】压力容器的疲劳破坏最容易发生在（）。
（ABC）A、容器接管根部B、开孔处C、结构不连续处D、封头E、筒体10、【多选题】弹簧式安全阀被广泛使用在（）容器上。
（ABC）A、高压；B、中；C、低压11、【多选题】快开式压力容器广泛地应用于食品、（）等工业领域。
（ABC）A、建材B、纺织C、医疗12、【多选题】快开门式压力容器安全联锁装置使用技术要求包括：（）。
压力容器设计过程中的一些案例分析
国外某项目中某台夹套设备，夹套设计温度为400°C。此设备在国外有一样的设备正在运行使用，材料为SA-240 316/316L（双牌号材料）。但是目前的这台设备的材料为SA-240 316L，其它设计条件和原来的一样。算下来的厚度却相差很多。
作为常识，316和316L的许用应力在高温下差别很明显，超低碳钢材料在高温下许用应力下降的很快。实际上，这两种材料的外压曲线也是大不一样，SA-240 316的外压曲线为HA-2，而SA-240 316L的外压曲线为HA-4。特别是高温的情况下，差异越明显。在今后的设计中应当注意。
10裙座设计温度的选取
在某项目中，有一台塔器，设计温度280℃，月平均最低气温最低值-2.3℃，壳体材料Q345R，裙座材料也是Q345R。
塔器裙座计算中，对于裙座的设计温度，标准规定是月平均最低气温最低值加20℃。对于上面的设备来说，裙座设计温度按照标准应该是17.7℃。但是裙座的计算中考虑裙座与封头的连接焊缝校核，由于热传导，裙座与封头连接局部位置温度会达到塔釜介质的温度。如果裙座设计温度取设备设计温度17.7℃，则连接部位设计就冒进，不安全；如果裙座设计温度取设备设计温度280℃，则检查孔面、底截面及相关零部件设计非常偏于保守。
2膨胀节加强环不能使用碳钢
国外的某项目中一台低温换热器膨胀节为不锈钢。由于膨胀节上的加强环等部件不和介质相接触，仅起到加强的作用。所以膨胀节的加强环和其它零件采用碳钢，膨胀节制造完毕放置一段时间后，膨胀节上加强环等碳钢材料锈迹斑斑。最终只能将加强环切割，换上不锈钢材料。以后在设计膨胀节时需注意选材问题，用碳钢材料不仅没节约成本，反而会造成质量和工期延长的问题。
综合考虑塔顶换热器对塔器强度设计的影响，可将换热器当做塔器的一段筒体，筒节长度为换热器总长，将其操作质量折算成填料重量，填料高度为换热器的壳程长度。既考虑了换热器质量对塔器各个危险截面的影响，又兼顾了换热器段引起的风载荷和地震载荷对塔器设计的影响，使设计合理、准确。
技能认证快开门式压力容器操作考试(习题卷16)
技能认证快开门式压力容器操作考试(习题卷16)第1部分：单项选择题，共33题，每题只有一个正确答案,多选或少选均不得分。
1.[单选题]对于较长的蒸压釜不宜采用集中进汽的方式，应设置（）。
A)蒸汽分管B)导流管C)分气管答案:A解析:2.[单选题]特种设备作业人员在作业过程中发现事故隐患或者其他不安全因素，应当（）向特种设备安全管理人员和单位有关负责人报告。
A)立即B)无需C)选择是否答案:A解析:3.[单选题]压力容器（）超过规定值，采取措施仍得不到控制时应紧急停运。
A)设计压力B)工作压力C)最高允许工作压力答案:B解析:4.[单选题]凸形封头最常用的是（）封头。
A)球形B)椭圆形C)蝶形答案:B解析:5.[单选题]压力容器常用的不锈钢属于( )。
A)碳素钢B)低合金钢C)合金钢答案:C解析:6.[单选题]任何单位和个人有权向负责特种设备安全监督管理的部门和有关部门举报涉及特种设备安全的违法行为，接到举报的部门应当（）予以处理。
A)在十个工作日内B)在五个工作日内C)及时7.[单选题]使用单位每月对所使用的压力容器至少进行（）次月度检查。
A)1B)2C)3答案:A解析:8.[单选题]快开门压力容器达到设计使用年限继续使用的，相关单位应当向登记机关申请（ ）登记。
A)使用B)变更C)注销答案:B解析:9.[单选题]对下列关于压力容器予以报废，说法错误的是：（）。
A)存在严重事故隐患，无改造价值的B)存在严重事故隐患，无修理价值的C)达到安全技术规范规定的报废期限的D)达到设计使用年限且未经检验的答案:D解析:10.[单选题]对于螺栓法兰连接中，当公称直径大于（），应采用细牙螺纹。
A)M12B)M24C)M36D)M48答案:D解析:11.[单选题]压力容器专用钢中碳素钢和低合金钢用于设计温度低于-20℃并且标准抗拉强度下限小于或者等于540MPa的钢材，P≤（）%。
A)0.012B)0.015C)0.025D)0.030答案:C解析:12.[单选题]蒸压釜工作时釜体承受的是（）。
2024年【R1快开门式压力容器操作】考试及答案
2024年【R1快开门式压力容器操作】考试及答案1、【多选题】《条例》规定：特种设备使用单位应当对特种设备的（）进行定期校验、检修，并作出记录。
（ABCD ）A、安全附件；B、安全保护装置；C、测量控制装置；D、有关附属仪器、仪表；E、阀门2、【多选题】下列部件中，O属于压力容器的安全附件及仪表。
（ACEF ）A、安全阀B、放空阀C、压力表D、法兰E、液面计F、温度计3、【多选题】关于快开门式压力容器使用管理方面，给容器安全使用带来事故隐患的有：（ABCD ）A、私自拆除快开门安全联锁B、发现釜门变形，使用单位可以自行修复，对釜门实施焊接C、安全附件失灵D、操作人员未经专业培训，未持证上岗4、【多选题】压力容器公称直径系指（）后的尺寸。
（AC ）A、标准化;B、规范化；C、系列化5、【多选题】压力容器在停车过程中，应严格控制O。
( AB )A、降压速度；B、降温速度；C、进出料；D、液位6、【多选题】压力容器运行中要O ,防止能源的浪费或发生事故。
A、及时处理跑、冒、滴、漏；B、减少不必要的排放；C、努力提高经济效益7、【多选题】压力容器运行过程中的检查内容包括O。
( ABCA、工艺条件(如压力、温度、液位等)；B、设备状况；C、安全装置8、【多选题】在用爆破片装置的检查包括O o ( AB )A、日常检查；B、定期检查9、【多选题】安全阀有下列情况之一时，应停止使用并更换。
O (A、阀瓣和阀座密封面损坏，已无法修复；B、弹簧腐蚀已无法使用；C、选型不当10、【多选题】安全阀有以下情况之一时，应当停止使用并且更换：（）。
（ABC ）A、弹簧腐蚀、已无法使用；B、附件不全，而无法配置；C、历史记录丢失11、【多选题】密封元件是指保证O接触面密封的元件。
（ABC ）A、法兰与法兰；B、法兰与筒体；C、法兰与端盖12、【多选题】快开门式压力容器的主要结构形式O。
（ ABCD ）A、齿啮式B、卡箍式C、平移式D、压紧式13、【多选题】按制造材料不同，压力容器可分为O。
【R1快开门式压力容器操作】考试及R1快开门式压力容器操作作业考试题库
【R1快开门式压力容器操作】考试及R1快开门式压力容器操作作业考试题库1、【多选题】《中华人民共和国特种设备安全法》规定：特种设备生产、经营、使用单位应当按照国家有关规定配备特种设备（）人员，并对其进行必要的安全教育和技能培训。
（BCD ）A、销售人员B、安全管理人员C、检测人员D、作业人员2、【多选题】《固定容规》规定：用于具有（）介质的压力表，在压力表与压力容器之间应当装设能隔离介质的缓冲装置。
（AD ）A、腐蚀性；B、毒性程度为极度、高度、中度；C、黏性；D、高黏度3、【多选题】《特种设备事故报告和调查处理规定》规定：下列情形不属于特种设备事故（）（ABC ）A、因自然灾害、战争等不可抗力引发的；B、通过人为破坏或者利用特种设备等方式实施违法犯罪活动或者自杀的；C、特种设备作业人员、检验检测人员因劳动保护措施缺失或者保护不当而发生坠落、中毒、窒息等情形的4、【多选题】下列封头中，哪二种封头受力状况较好（）。
（AD ）A、球形封头B、碟形封头C、平板封头D、椭圆封头E、锥形封头5、【多选题】下列属于压力容器的主要受压元件的有：（）。
（AB ）A、封头；B、筒体；D、接管6、【多选题】下列缺陷中，（）是压力容器使用过程中产生的缺陷。
（ACE ）A、腐蚀B、夹层C、应力腐蚀裂纹D、未焊透未熔合E、鼓包7、【多选题】下列部件中，（）属于压力容器的安全附件及仪表。
（ACEF ）A、安全阀B、放空阀C、压力表D、法兰E、液面计F、温度计8、【多选题】以下哪些是快开门式压力容器的安全附件。
（ABD ）A、安全阀B、爆破片C、压力表D、安全联锁装置图片9、【多选题】卡箍式快开门具有开启速度快的优点，密封性能（），可靠性较（）。
（BC ）A、好B、不佳C、差D、好10、【多选题】发生燃烧必须同时具备条件是（）。
（ABC ）A、可燃物B、助燃物C、着火源11、【多选题】快开门式压力容器按其结构型式分为（）三种大类。
论快开门式压力容器爆炸事故预防措施
论快开门式压力容器爆炸事故预防措施1.快开门式压力容器概述快开门式压力容器涵盖范围较广，包括蒸压釜、医用氧舱、消毒柜等均属于快开门式压力容器范畴。
与标准螺栓法兰连接结构相比，快开门盖结构开门快捷，便于使用。
通常情况下，快开门式压力容器工作压力在0.1至1.6Mpa之间，工作温度不得超过200℃[1]。
但近年来快开门式压力容器相关技术发展加快，出现了一部分高压甚至超高压快开门式压力容器产品，并在相关行业中得到了广泛应用。
快开门式压力容器主要结构包括快开门盖及容器本体，根据开关盖结构的区别又可分为齿啮式、平移式快开门式等类型。
实际使用过程中，由于容器启闭时间较快，一旦出现疏忽或操作不当，容器压力可能来不及完全释放，而导致安全事故出现。
2.快开门式压力容器爆炸原因分析快开门式压力容器爆炸原因主要包括以下几个方面：（1）平移式快开门结构失效。
该结构是通过罐体法兰与罐盖法兰来实现容器快速关闭。
两半罐体法兰之间存在锁定机构，并附带了锁紧传动机构，锁紧传动机构与框架动力机构连接在一起。
该结构主要利用减压阀排气声音来进行报警[2]。
快开门时，若存在余压，容器内蒸汽会极速向外喷出，可能会造成操作人员烫伤。
某些情况下，如果行程开关失效，会造成门盖法兰与罐体法兰压力过大，引发爆炸事故。
（2）齿啮式结构失效。
齿啮式结构快开门式压力容器是一类较为常见的快开门式压力容器。
在其运行过程中，安全性能由安全联锁装置来保证。
若出现安全联锁装置失效或操作失误，可能会导致容器失灵，引发爆炸事故。
安全联锁装置失效与电子元件质量存在密切关联，由于部分产品的电子元件质量存在问题，所以当容器在高温条件下运行时，电子元件会失效，导致潜在风险出现。
还有部分操作人员在容器内部压力未完全泄放的情况下强行开门，致使爆炸事故出现。
3.快开门式压力容器爆炸预防策略分析3.1完善设计完善快开门式压力容器设计是降低爆炸事故发生几率的有效手段之一。
实际设计过程中，要求快开门式压力容器必须具备安全连锁装置，并保证容器本身及安全连锁装置安全性能达到标准。
快开门压力容器培训材料ppt正式完整版
当压力容器的内部压力完全释放，方能打开门。 快开门式压力容器安全联锁装置工作原理
人员相对稳定，作业人员素质相对较高 要开启快开门时，只能先将容器泄压，这时手柄锁解锁，或者压力继电器动作，才能人工开启，保证快开门开启安全。
均布榫槽咬合结构和均布插销销入结构，主要应用于医院消毒柜，还有撑杆式和平移式结构。 常见的硫化罐、高压氧舱、染色机、灭菌器、蒸煮锅、硅酸盐制品的蒸压釜和木材防腐罐以及消毒柜等。
这时由于手柄没有锁定，因此还要手柄 自锁装置。容器一旦加压，将气压通过 管道引入活塞，使手柄不能回转。
要开启快开门时，只能先将容器泄压， 这时手柄锁解锁，或者压力继电器动作 ，才能人工开启，保证快开门开启安全 。
快开门式压力容器的定义： 根据《固定式压力容器安全技术监察规 程》第3.20条：快开门式压力容器是指 进出容器通道的端盖或封头和主体间带 有相互嵌套的快速密封锁紧装置的容器 ，用螺栓（例如活节螺栓）连接的不属 于快开门式压力容器。
压力容器快开门安全连锁保护 装置主要功能
（1）当快开门达到预定关闭位置，方 能升压运行；
压紧式结构 主要应用于灭菌器；
部分环式结构、 卡箍式结构: 主要应用于染色 机、聚合釜等；
移动式结构: 主要应用于 小型硫化缸；
均布榫槽咬合结构和均布插销销入结构 ，主要应用于医院消毒柜，还有撑杆式 和平移式结构。
快开门式压力容器的共同特点是容器的端盖或者封头 及其锁紧装置是通过简单的转动结构或平移机构以有 限的一、两次连续的动作，便能快速完成开启或闭合 密封过程，而不采用逐个拆装法兰连接结构。
快开门压力容器培训材料
快开门式压力容器主要隐患存在以下7 个方面：
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计 算 。本 例 中 Ｋ １ ． ６ ７ ，
２ ． Ｏ ６ ， Ｂ ｃ ＝ １ ． ６ ７ ， ℃ ＝ ２ ． Ｏ ６ 。
ｆ ｉ ｎ ｉ ｔ ｅ ｅ ｌ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ａ ｒ ｅ ｕ ｓ ｅ ｄ ｔ ｏ ａ ｎ ｌｙ ａ ｚ ｅ ａ ｎ ｄ ｃ ｏ ｍｐ ａ ｅ ，ａ ｒ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｐ ｏ ｉ ｎ ｔ ｓ ｆ ｏ ｒ ｌ ａ ｒ ｇ ｅ ｏ ｐ ｅ ｎ ｄ ｏ ｏ ｒ ｐ ｅｓ ｒ ｓ ｕ ｒ ｅ ｖ ｅ ｓ ｓ ｅ ｌ ｃ ｌ ａ ｍｐ ｓ ａ ｒ ｅ ｐ ｕ ｔ ｆ ｏ ｒ ｗａ ｒ ｄ ．
许 用 值 即为合 格 。表 ２是 该设 计 方 法 的计算 结 果 。
２ ． ２ 采 用 方法 ２的分 析计 算
２ ． ２ ． １ 计 算模 型 的建 立 根据 设备 的实 际尺 寸 ，在扣 除 腐蚀 裕度 和壁 厚 负偏 差 等 因 素后 进 行 实 体 建模 ，模 型 中包 含 封 头 、 封头 法 兰 、卡箍 、简 体 法兰 和简 体 等零 部件 。 由于该 设 备 属 于 轴 对称 结 构 ，为 了简 化 计 算 ， 模 型 仅截 取设 备 整个 圆周 中 的 １ ／ ２ ８ ，两个 纵 向剖 面 分别 位 于两 个齿 的中 间部位 。模 型 包 含一 个齿 的完 整 啮合 段 。 筒 体法 兰 和筒 体连 接处 由于结 构不 连 续会 产 生
ａ ｎ ｄ ｔ ｏ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｈｅ ｔ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｎ ｎ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｐ ｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ｌ ｙ ａ ｎ ｄ ｒ ｅ ａ ｓ ｏ ｎ ａ ｂ ｌ ｙ ．Ｔ ｗｏ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｓ ｏ ｆ ｆ ｏ ｒ ｍｕ ｌ ａ ｃ ａ ｌ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ
连接 件 ，掌握 其 应 力分 布 情 况 ，正确 合 理 地进 行 结 构 设 计极 为 重 要 。采 用公 式 计 算和 有 限
元 分析 两种 方 法进 行 了分 析 对 比 ．提 出 了适 用 于 大型 快 开 门式 压 力容 器卡 箍 连接 件 的 设 计
要 点。
关键 词 快 开 门 齿啮 式
（ ３ ）其 他符 号 和参 数 详 见 ＨＧ ／ Ｔ ２ ０ ５ ８ ２ －２ ０ １ １《 钢 制 化 工 容器 强 度 计 算 规 定 》 中齿 啮 式 卡 箍 连 接 件 设 计 的 部 分 。
由于封 头法 兰和 筒体 法兰 的齿 啮合 面 与卡箍 的 齿 啮合 面之 间是 相互 接触 的 ，在计 算模 型 中采用 了
面一 面接触 模 型进行 计算 。
［ ｃ ｒ ］ Ｖ ＭＰ ａ
卡 箍， 法 兰
钢 材 泊 松 比 卡箍 连 接 件 在 使 用 寿命 期 间 的 预期 （ 设计 ） 循 环 次 数
２ 齿 啮式 卡 箍连 接 件设 计 与分 析
如 图 ２所示 ．该设 备 中 的齿 啮式 卡箍 连接 件 主
图 ２ 齿 啮 式 卡 箍 连 接 件 的 结 构 尺 寸
１ 设 备简 介
Ｄ Ｎ ３ ４ ５ ０防爆 试 验 罐 的 设 备简 图及 基 本参 数 分
２ 别如图 １ 、表 １ 所示 。
化 工装备技 术
第３ ８卷 第 ４期
齿 和卡箍齿 相接触时 的有 效 Ｃ ３ ＋ ２ ｒ ） 法兰齿 根处外 径
卡箍齿 卡箍体
氏 度ｃ Ｉ 厚度 Ｃ
接快 开 门式压 力容 器应 如何 正确 设计 值 得探讨 。
本 文 以公称 直径 （ Ｄ Ｎ）３ ４ ５ ０ ｍ ｍ 的 防爆 试验 罐 为 例 ，重 点 介 绍 参 照 ＨＧ Ｆ Ｆ ２ ０ ５ ８ ２ —２ ０ １ １《 钢 制 化
用 螺栓 紧 固 、开启 方便 快捷 、易于 实现 自动化 控制
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刹 垫片压紧力作用
中心 圆直径 Ｇ
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表 １ 设 备 基 本 参 数 表 参 数 设计压力 ｐ ￣ｌ Ｐ ａ 设计温度 ｔ １ ％ 设 备 内径 Ｄ ／ ｍ ｍ 数 值
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ：Ｑ ｕ ｉ ｃ ｋ ａ ｃ ｔ ｕ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ；Ｔ ｏ ｏ ｔ ｈ ｔ ｙ ｐ ｉ ｃ ｌ；Ｃ ａ ｌ ａ ｍ ｐ ；Ｆ ｌ ａ ｎ ｇ ｅ ；Ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｃ ａ ｌ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ；Ｆ ｉ ｎ ｉ ｔ ｅ ｅ ｌ ｅ ｍ ｅ ｎ ｔ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ；
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卡箍齿 有效 长度
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封头， 简 体 材 料
卡箍， 法 兰材 料
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（ 法 兰齿和 卡箍齿相 接触时 的 有效 外径 Ｃ Ｉ ＝ Ａ一 ２ ｒ ）
Ｌ ａ ｒ ｇ ｅ Ｑｕ ｉ ｃ ｋ Ａｃ ｔ ｕ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ Ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ Ｖｅ ｓ ｓ ｅ ｌ
Ｚ ｈ ａ ｎ ｇ Ｊ ｉ ｎ ｘｉ ｎ ｇ
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｔ ｈ ｅ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｑ ｕ ｉ ｃ ｋ ａ ｃ ｔ ｕ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ ｖ ｅ ｓ ｓ ｅ ｌ ｉ ｓ ｍｏ ｒ ｅ ａ ｎ ｄ ｍｏ ｒ ｅ ｅ ｘ ｔ ｅ ｎ ｓ ｉ ｖ ｅ ． Ｉ ｔ ｉ ｓ ｖ ｅ ｒ ｙ ｉ ｍｐ ｏ ｒ ｔ ａ ｎ ｔ ｔ ｏ ｇ ｒ ａ ｓ ｐ ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ｒ ｅ ｓ ｓ ｄ ｉ ｓ ｔ ｒ ｉ ｂ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｌ ａ ｒ ｇ ｅ ｔ ｏ ｏ ｔ ｈ ｔ ｙ ｐ ｉ ｃ ａ ｌ ｃ ｌ ａ ｍｐ ｃ ｏ ｎ ｎ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｗｉ ｔ ｈ ｈ ｉ ｓ ｈ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ ａ ｎ ｄ ｌ ａ ｒ ｇ ｅ ｄ ｉ ｍｅ ｎ ｓ ｉ ｏ ｎ ，
中 图分类 号 ＴＱ ０ ５ ０ ． ２
卡 箍 法 兰 设 计计 算
有 限元 分析
压 力容 器
ＤＯＩ ： １ ０ ． １ ６ ７ ５ ９ ￣ ． ｃ ｎ ｋ ｉ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ７ － ７ ２ ５ １ ． ２ ０ １ ７ ． ０ ８ ． ０ ０ １
Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｎ ｄ Ａｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ Ｔｏ ｏ ｔ ｈ Ｔｙ ｐ ｉ ｃ ａ ｌ Ｃｌ ａ ｍｐ Ｃｏ ｎ ｎ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｆ ｏ ｒ
张婧 婧 ：大型快 开 门式 压力 容 器齿啮 式卡 箍连 接件 的设 计 与分析
３
注： （ １ ） ， 、 、 、 分别为法兰／ 卡箍修正系数 ，可根据Ｇ Ｂ １ ５ ０ ＿ ３ —２ ０ ｌ １中法 兰部分及 ＨＧ ， ｒ Ｉ ＂ ２ ０ ５ ８ ２ －２ ０ １ １中齿 啮式卡箍连 接件设计部分进行选取和计算 。本例畸 ２ ． ５ ， ＝ １ ． ２ ， ｆ ２ ＝ １ ． ９ ６ ， ＝ ２ ． ０ ６ 。
力 、卡箍 齿 根 的轴 向剪切 应 力 、卡箍 齿 根 的弯 曲应
力、 卡箍齿 和法 兰齿 接触 面上 的 挤压 应力 、 卡 箍齿 根
处 的高峰 应 力等 五个 应力 ，每个 计算 应 力值 都满 足
根 据轴 对称 结 构 的特 点 ，对计 算 模 型 的两 个纵
２ ０ １ ７年 ８月
２ ． １ 根 据方 法 １ 的设 计 计算 根据 Ｈ Ｇ 厂 ｒ ２ ０ ５ ８ ２ —２ ０ １ １的设 计 方 法 ．齿 啮 式 法兰 主要 是 校核法 兰 颈部 的轴 向总应 力 、法 兰齿 根
的轴 向剪 切 应力 、法 兰齿 根 的弯 曲应 力 、法 兰环 的
径 向 剪 切 应 力 、法 兰 齿 根 处 的 高 峰 应 力 等 五 个 应 力 ：齿 啮 式 卡 箍 体 主要 是 校 核 卡 箍 体 的轴 向 总 应
要 包括 封 头法 兰 、简 体法 兰 和卡箍 。由 于该设 备 的 尺 寸 比较 大 ，设 计 压力 也 比较 高 ，为 了确 保设 备 的
安 全 可靠 和经 济合 理 ，对 该设 备 的齿 啮式 卡箍 连 接
件 采 用 了两 种 方 法进 行 设 计 。方 法 ｌ ，参 照 Ｈ Ｇ ／ Ｔ
边缘 应力 。为 了 避免 边 缘 应 力 对计 算 结 果 的影 响 ， 取筒 体 长度 大 于 ２ ． ５ ２ ． ２ ． ２ 边界 条 件和 载荷 。计算 模 型见 图 ３ 。
２ Ｏ ５ ８ ２ —２ ０ １ １ 进 行设 计 计 算 ，初 步 确 定 各个 连 接 件 的主 要尺 寸 ；方 法 ２ ，使 用 有 限元 分 析 的方 法 进 行 核 算 ，适 当调 整 尺寸 ，以达 到最终 的满 意效果 。
等 特点 。因而 广泛 应用 于需 要 经常 开启 的各 种 压力
容 器 中 ，并 取 得 了非 常 良好 的应用 效果 。例 如 。在
工容 器 强度 计 算 规定 》 ，并 结合 有 限 元 分析 的方 法
对采 用 凸形封 头 的大 型齿 啮式 卡箍 连接 的快 开 门式