专利名称：锅炉压力容器用人孔装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及的是锅炉压力容器人孔装置的改进与功能扩展，主要 对其盖体及与之相连接部件上，设计加装了一些接口和底座，供有关管道、阀门、附件的安 装，达到工质可以从人孔部位进出、连通、观察、测量的目的，此项改进对于锅炉压力容器本 体的设计、制造、安装和使用操作都会产生一些积极效果。
背景技术：
现有的锅炉压力容器上都设计有直径较大的人孔部件，目的是为了在 生产和检修时工作人员的进出作业。人孔盖则是与之相配的封闭盲板元件，有平板形、波形 槽形和凸壳形，分内闭式和外闭式两种封闭形式。由于人孔直径比其它管口较大，所以一 般要补强处理，增加了工料，该部件的存在，妨碍了设备外部整体性包装和保温，也或多或 少影响了设备内部的装置的排列布置，而一旦设备开始运行，则人孔处于封闭状态，已无它 用，形成作用功能单一，使用效率不高。为了便于进行内部清理和定期检验以及设备内附件的安装和拆卸，一般锅炉压力 容器都开设有圆形或椭圆形人孔装置。人孔的封闭型式有内闭式和外闭式两种。内闭式人 孔的孔盖放在人孔里侧，用两个螺栓把紧在孔外放置并支撑在孔边的横杆上，见附图1，现 也有多螺栓紧固的改进型，见附图5类。内闭式人孔封盖的安装虽较为困难，但他密封性能 较好，设备内工质的压力可以帮助压紧孔盖，有自紧密封的效果，可防止因垫片等的失效导 致器内介质的大量喷出。外闭式人孔盖的结构，一般就是一个带法兰的短管段与一个平板 型盖或凸壳形球状盖，用螺栓或双头螺栓紧固，见附图2、附图3。开启次数较多的外闭式人 孔，常采用铰接的回转盖，见附图4。它使用带有铰链的螺栓和带缺口螺孔的法兰，孔盖用 销钉与短管铰接，拧松螺母翻转螺栓后即可把整个孔盖绕着销钉翻转下来，装卸都较为方 便，更适宜于装在高处的人孔装置结构(见《压力容器安全技术》化学工业出版社1982年7 月第38页39页)。《热水锅炉安全技术监察规程》(1997年修订版)第39条规定锅炉上 开设的人孔、头孔、手孔、清洗孔、检查孔的数量和位置应满足安装、检修和清洗的需要。锅 炉受压元件的人孔盖、头孔盖应采用内闭式结构，手孔盖宜采用内闭式，盖的结构应保证衬 垫不会被吹出。《蒸汽锅炉安全技术监察规程》(1996)第60条规定锅炉上开设的人孔、 头孔、手孔、清洗孔、检查孔、观察孔的数量和位置应满足安装、检修、运行监视和清洗的需 要。锅炉受压元件的人孔盖、头孔盖、手孔盖应采用内闭式结构。额定蒸汽压力小于或等于 1. 6MPa的锅炉，其受压元件的人孔盖、头孔盖、手孔盖可采用法兰连接结构；额定蒸汽压力 大于3. SMPa的锅炉，其受压元件的手孔可采用焊接式结构。以上两个规程都要求开孔部 位在封头、管板或筒体上，开孔数量至少1个，开孔规格为椭圆不应小于280mmX380mm、圆 形直径不应小于380mm。在锅壳锅炉受压元件强度计算标准GB/T16508-1996中规定，开孔 孔径不能大于600mm。在这里应指出，蒸汽锅炉比热水锅炉设计和运行的参数都高，尤其是 额定压力和温度，因此蒸汽锅炉使用的法兰连接结构和圆形人孔，对工质运行参数低的热 水锅炉采用也就无问题。发明目的为了提高人孔这一装置部件的利用率，减少在锅炉压力容器本体上的 开孔，提高设备的整体性，使制造安装得以集成化，操作检修集中化，同时还可以减少锅炉 压力容器本部工质流动的死角，有利于排除集气，使人孔这一部件在设备运行时也能发挥出更多作用，提高其利用率。 发明内容本发明提供的锅炉压力容器用人孔装置，所说人孔装置开设在在锅炉压力容器本 体上，其特征在于所说人孔装置的人孔盖上加装了可供工质进出、连通或者检修检测的管 座阀座框口座形式的接口。优选的技术方案本发明提供的锅炉压力容器用人孔装置，所述的锅炉压力容器用人孔装置，其特 征在于将所说人孔盖为一段筒节体与一块平板形盖体的组合体，所说筒节体两端以法兰连 接形式加装于平板形人孔盖与人孔圈之间，所说筒体上设有接口和底座。本发明提供的锅炉压力容器用人孔装置所述的锅炉压力容器用人孔装置，其特征 在于所说的锅炉是指工业锅炉中的以水为介质的固定式蒸汽锅炉，热水锅炉，汽水两用锅 炉，小型和常压热水锅炉和介质为有机热载体的锅炉。本发明提供的锅炉压力容器用人孔装置所述的锅炉压力容器用人孔装置，其特征 在于所说的压力容器是指一类压力容器中的包括有非易燃易爆，无毒介质的低压容器。本发明提供的锅炉压力容器用人孔装置所述的锅炉压力容器用人孔装置，其特征 在于所说的本实用新型的人孔盖上的开孔与所配用的管道阀门或附件的连接方式，采用法 兰式连接结构，或螺纹连接结构。本发明提供的锅炉压力容器用人孔装置所述的锅炉压力容器用人孔装置，其特征 在于所说人孔盖是由金属制造再覆涂上非金属内衬层制成。本发明提供的锅炉压力容器用人孔装置所述的锅炉压力容器用人孔装置，其特征 在于所说人孔盖安装有附件，所说附件包括给水阀，回水阀，出水阀，主汽阀，副汽阀，排汽 阀，排气阀，汽连管，连续排污装置，集气装置，安全阀，压力表，温度计，观察孔，清洗孔，检 查孔，传感器，管道，管段，管座，管件。此实用新型在应用效果上可以产生如下几方面优点1、设计方面①由于在锅炉压力容器本体上加少了开孔，提高了其自身的整体性，有利于增加 设备强度方面的安全裕量。②对于锅炉讲，由于筒体比人孔受热直接，工作温度高，所以材质的选用指标比人 孔盖高，减少对筒体的开孔，就等于减少了对优质材料的浪费。③由于人孔头孔手孔等开孔，一般都需进行各种形式的补强处理，因此可以利用 人孔盖开口的单孔自身或多孔相互的多余补强面积，来减少对其未开孔时的设计厚度。根 据有关资料(见《锅炉压力容器基本知识讲义》劳动人事部锅炉压力容器检测中心1983年 7月出版，第194页。)的介绍，在圆边铰支情况下，空心圆平板的最大径向应力和最大环向 应力均发生在圆板中心。根据这一机理，可于圆形或椭圆形人孔盖体的中心进行开孔和补 强，正好去掉了其受力的薄弱部分。开孔后，人孔盖板在结钩和受力上更合理更优化了。④由于人孔及人孔盖多为通用部件，结构型式布局位置基本相同，但承压指标和 工作介质不同，所以使用材料和选取厚度不同，一般锅炉压力容器已有系列定型。所以此实 用新型也可以实现标准化，以方便设计制造和使用。[0019]2、生产制造方面①从一般情况讲，人孔盖所使用的材料，比锅炉压力容器本体所用的材质中的合 金元素种类和重量百分比为低，因此具有相对可焊性好的优点，这给制造工艺的编制和现 场施工环境带来了有利条件。②焊接施工时，在人孔盖小件上和与在锅炉压力容器本体大件上相比，操作上更 加方便灵活，可避免仰焊方式，也容易实现双面焊，有利于焊缝的焊透，保证质量，也有利于 劳动防护排烟，改善施工条件减少登高作业，做到比较安全。这对于其它工序如划线、开孔、 加工坡口、无损探伤、外观检验等也是如此。总之，可以实现加工集成化批量化，提高工效。③由于锅炉压力容器本体上减少了开孔布置，使得相应的包装与保温工作更方便 和效果更好，因为减少了一些局部避让和单独死角的处理。3、安装和使用方面此实用新型使得锅炉压力容器的有关安装维修、使用操作、巡回检查、监视观察、 化学清洗等工作都能集中在人孔部位进行，达到设备附件位置紧凑，操作集中，处理方便 的效果。由于安装和操作部位很集中，在设计操作平台和扶梯护栏时，也可对其面积、形状、 位置等进行更简单更合理的设计和制造安装。对于采用法兰连接式的人孔，由于人孔盖凸出于锅炉压力容器本体之上一部分， 因此，此实用新型还可以消除设备内工质积存的死角，特别是有利于集气的排出。有时内闭 式人孔也有这个问题。本实用新型的特征是在现行的人孔盖的盲板(壳)上，设计加装了供锅炉或压力 容器运行时，工质可以流进、流出、或连通、观察的承接口部件，如管座、管箍、阀座、框口底 座等，用以安装相配套的管道阀门或附件等。此实用新型可以使原来一些布置在锅炉压力容器本体上的供工质进出或连同的 接口部件，改为在人孔盖上进行布置安装，改变了通常人孔盖的单一封闭功能，也提高了其 在结构、材料方面的利用率，使得人孔这一部件又赋予了新的更多作用。与以前相比，此实 用新型的采用，并不改变原锅炉压力容器的铭牌技术指标和性能。由于此实用新型所涉及的为锅炉压力容器本体上的一个部件，所以对于他的设计 制造应使用现行的国家技术标准规范，例如《锅壳锅炉受压元件强度计算》GB/T16508等，具 体应用还要结合设备运行工艺的实际特点进行。此实用新型有如下特性应予注意1、对于此实用新型在人孔装置上的使用，用于外闭式的人孔比内闭式的人孔容易 和效果要好。因为一是前者所用的紧固螺栓比后者的数量多，但规格小，装卸时省力安全， 不易损坏工具。二是前者所用的紧固螺栓分布于人孔盖周边，用于安放各种接口的有效面 积较大，而后者螺栓位于人孔盖中部焊接固定，再加上所配用的横杆鞍铁，使得用于安放接 口的有效面积小，以致无法使用本实用新型。但是由于对内闭式人孔可以做一些技术改进， 使得紧固螺栓分布在人孔圈周边，见专利申请号200920164233. X，因此采用此实用新型也 就有了可能性。同理，此实用新型用在外闭式法兰连接方式的圆形人孔比用在椭圆型人孔上为 好，原因也是能够得到更多的有效率利用面积，利于布置各种接口和底座，而且更方便工作 人员的进出人孔。另外，圆形人孔盖在加工制造上比椭圆形人孔盖也更简单更容易些。[0032]综合来讲，此实用新型最好的使用场合为外闭式法兰连接式的圆形人孔上。2、由于国家标准对于锅炉压力容器的开孔尺寸规定了上下限，太小了不能进人， 太大了又影响强度，因此开孔的加强处理仅适用于d/Dn < 0. 8和d < 600mm的人孔，其中d 为开圆孔的直径或椭圆孔的长轴尺寸，Dn*被开孔的筒体内径。所以此实用新型的使用应 根据人孔尺寸大小和工质工作情况来决定，做到既符合规定，又使用方便，这对于设计、制 造、改造和使用单位都是必需注意的。从设计和制造厂家的角度讲，此实用新型应结合锅炉压力容器的不同型号来进行 优化设计，并尽可能多的安排设置一些接口和底座，以供各类用户的实际选用。从用户角度 讲，应根据设备的具体要求，对接口和底座进行选择性安装和灵活使用。3、此实用新型可以对一些常用的管件阀门及附件都有很好的适用性，例如锅炉压 力容器上的上设置的一些给水阀，回水阀，出水阀，主汽阀，副汽阀，排汽阀，排气阀，安全 阀，压力表，温度计，检查孔，清洗孔，汽连管，集气装置，连续排污装置，及各种管道，管段， 管座，管件等，甚至传感器或观察口的底座等等。配什么部件取决于锅炉压力容器的工质和 流程，如蒸汽、热水、或有机热载体、气体、液体等，总之采用形式与结果是分门别类的。4、另外，此实用新型在实际应用上也要注意各种阀门管道附件的搭配，既要集中 安装使用，又不要相互妨碍。而且对于设备内部的各种装置也要注意配合与对接，保证设备 正常运行；对于设备外部的管道要注意固定和支吊，以防止人孔盖有过多的承重。因此在采 用此实用新型时，要对它的有关安装、拆卸、正常操作和临时处理措施等，必需制定出完整 的合理适用的制度方案，以达到管理和使用上的有条不紊、安全高效。
现结合说明书对各附图进行说明和标注在各附图中未标注的涂黑部分均为焊缝，特此说明，不再分别标示。附图1为内闭式人孔封闭安装示意图，主视。其中 1-螺母，2-紧固螺栓，3-垫圈，4-横梁式套架鞍铁(人孔马)，5-人孔圈，6_密封 垫，7-平板形人孔盖体。附图2为外闭式人孔封闭安装示意图，主视。其中1-螺母，2-紧固螺栓，3-垫圈，4-平板形人孔盖体，5-密封垫，6-带兰盘的人孔圈。附图3为外闭式人孔配置凸壳形人孔盖体示意图(紧固螺栓略)，主视。其中9-凸壳形人孔盖体，6-密封垫，8-带兰盘的人孔圈。附图4为外闭式人孔圈与平板形人孔盖铰链连接示意图，主视。其中1-螺母，2-紧固螺栓，3-垫圈，7-平板形人孔盖体，10-人孔盖拉手，11-密封垫， IT -人孔盖铰链，8-人孔盖兰盘。图5为内闭式人孔盖多条螺栓吊耳连接形式安装示意图，主视。其中1-螺母，13-—端制成为形吊耳的紧固螺栓，3-垫圈，14-椭圆圈形平盘状架铁， 5-人孔圈，6-密封垫，7-平板形人孔盖体，15-焊接在人孔盖体上的Π形吊耳。图6为内闭式人孔盖多条螺栓吊耳连接安装示意图，俯视。图7为内闭式平板形人孔盖开孔及安装示意图，主视。其中1-螺母，16-端制成形吊耳的紧固螺栓，3-垫圈，17-吊耳式挂卡，18-人孔盖上开设的主连接口，19-人孔盖上开设的副连接口，5-人孔圈，6-密封垫，15-焊接在人孔盖 上的同侧立柱开口的Π形吊耳，21-连接设备内部装置的附加导流套管。图8为内闭式平板形人孔盖开孔及安装示意图，俯视。图9为外闭式平板形人孔盖开孔及安装示意图，主视。其中1-螺母，2-紧固螺栓，3-垫圈，7-平板形人孔盖体，19-人孔盖开设的副连接口，4 开口可均布，18-人孔盖开设的主连接口，6-密封垫，5-人孔圈。图10为外闭式平板形人孔盖开孔及安装示意图，俯视。其中24-内螺纹管箍接头式开口。图11为外闭式平板形人孔盖与人孔圈之间加装的开孔筒节示意图，主视。图12为外闭式平板形人孔盖与人孔圈之间加装的筒节开孔示意图，俯视，阶梯剖 视。其中22_加装筒节体上的短管兰盘式开口，23-加装的筒节体，24-加装筒节体上的内 螺纹管箍式开口。
具体实施方式
1、本实用新型一般的技术方案可以是如下所述，例如对于内闭式人孔盖，由于盖 体暴露出的有效利用面积不大，可以只安装上工质进或出的接口，数量不宜多，口径不宜 大。例如，对于蒸汽锅炉出汽管较细，适用锅炉吨位可大些，对于热水锅炉出水管较粗，适用 锅炉吨位可小些。出口接口可以安装阀门，也可以安装管段，也可以是集气罐等部件，集气 罐之上再安装上各种阀门。如有可能，小吨位锅炉上也可以增加安装上安全阀或压力表或 温度计的接口。见附图7 及附图8 图中件号5为人孔盖上开设的主连接口，可以作为 工质进或出口，件号6为人孔盖上开设的副连接口，可以安装安全附件等，件号10为连接设 备内部装置的附加套管，此套管应根据具体情况决定是否加装或如何固定(方案2方案3 也是如此)。压力容器也是如此。此种方案有一定的局限性。2、本实用新型较好的技术方案可以是如下所述，例如对于外闭式人孔盖，由于是 兰盘连接形式，盖体暴露出的有效利用面积较大，可以与一般方案相比在设计安装方面，可 安排更多一些接口或部件，见附图9及附图10图中件号5为人孔盖开设的副连接口，可以 4只均布，件号6为人孔盖开设的主连接口，件号9为内螺纹管箍接头。以上这些接口的使 用也是由设备的具体工况决定的，如对于热水锅炉可基本满足出水阀、排气阀、安全阀、压 力表、温度计等部件的安装。此方案有较好的实用性。3、本实用新型更好的技术方案可以是如下所述，为了充分利用人孔部位的集装优 势，尽量满足锅炉或压力容器的实际需要，可以对人孔特别是人孔盖进行重新设计和改造。 例如，可以将凸壳形人孔盖去掉壳顶部份，设计制造成为一节筒体状，或为椭圆形，或为圆 形，或为一端椭圆一端圆形的一段筒体，该段筒体上再设计开留有一些连接口，其两端再以 兰盘连接形式与人孔圈和开出有关接口或部件的人孔盖板相连接，这样一来，筒体上的开 口再加上人孔盖板的开口，数量可以成倍增多，基本满足了锅炉压力容器的生产工艺和安 全需要。当然，这对于内闭式人孔圈就需要改造，加上兰盘才行，而变为了外闭式人孔，这为 另外一个话题，不再讨论。此方案见附图11及附图12图中件号1为加装筒节体上的短管 兰盘式开口，件号2为人孔盖与人孔圈之间加装的筒节体，件号3为加装筒节体上的内螺纹 管箍式开口，此方案有更好的效果和更普遍的适用性。以上三种方案尤其是第3种方案，适用于工业锅炉中的以水为介质的固定式蒸汽锅炉，热水锅炉，汽水两用锅炉，小型和常压热水锅炉，和介质为有机热载体的锅炉以及一 类压力容器中的包括有非易燃易爆，无毒介质的低压容器上。另外，此实用新型所涉及的人孔装置包括人孔盖一般为金属制成，如有非 金属则为覆涂在金属上的起保护作用的内衬层。
权利要求锅炉压力容器用人孔装置，所说人孔装置开设在在锅炉压力容器本体上，其特征在于所说人孔装置的人孔盖上加装了可供工质进出、连通或者检修检测的管座阀座框口座形式的接口。
2.按照权利要求1所述的锅炉压力容器用人孔装置，其特征在于将所说人孔盖为一段 筒节体与一块平板形盖体的组合体，所说筒节体两端以法兰连接形式加装于平板形人孔盖 与人孔圈之间，所说筒体上设有接口和底座。
3.按照权利要求1或2所述的锅炉压力容器用人孔装置，其特征在于所说的锅炉是指 工业锅炉中的以水为介质的固定式蒸汽锅炉，热水锅炉，汽水两用锅炉，小型和常压热水锅 炉和介质为有机热载体的锅炉。
4.按照权利要求1或2所述的锅炉压力容器用人孔装置，其特征在于所说的压力容器 是指一类压力容器中的包括有非易燃易爆，无毒介质的低压容器。
5.按照权利要求1或2所述的锅炉压力容器用人孔装置，其特征在于所说的本实用新 型的人孔盖上的开孔与所配用的管道阀门或附件的连接方式，采用法兰式连接结构，或螺 纹连接结构。
6.按照权利要求1或2所述的锅炉压力容器用人孔装置，其特征在于所说人孔盖是由 金属制造再覆涂上非金属内衬层制成。
7.按照权利要求1或2所述的锅炉压力容器用人孔装置，其特征在于所说人孔盖安装 有附件，所说附件包括给水阀，回水阀，出水阀，主汽阀，副汽阀，排汽阀，排气阀，汽连管，连 续排污装置，集气装置，安全阀，压力表，温度计，观察孔，清洗孔，检查孔，传感器，管道，管 段，管座，管件。专利摘要本实用新型提供了一种锅炉压力容器使用的人孔装置，由于对其盖体进行了改进，设计加装上了一些供连接管道、阀门和附件的接口，使得人孔装置的功能增加，由原来设备停运时人员进出安装检修清理变为设备运行时可以完成工质的进出排放和监测。此实用新型还可以使得锅炉压力容器本体上的开孔减少，有利于设备的设计、加工制造，同时人孔部件也可以实现集成化、标准化的技术进步。另外，此实用新型对使用操作也会带来一定的便利。
文档编号F24H9/00GK201680355SQ20092016797
公开日2010年12月22日 申请日期2009年8月5日 优先权日2009年8月5日
发明者李林, 樊万强 申请人:李林;樊万强