一种用于立式铬钼钢容器的中部重型支撑装置的制作方法

本实用新型涉及一种支撑装置，尤其是一种用于立式铬钼钢容器的中部重型支撑装置，属于压力容器的技术领域。

背景技术：

高温临氢设备产品设计由于结构及工艺要求，立式设备中部需要在铬钼钢壳体中部设置支撑结构。

标准中规定的立式容器中部支撑为采用耳座或刚性环支座。高温临氢环境中设置图1、图2所示的耳式支座，当壳体重量较重时，与垫板连接的壳体处为高应力状态，难以满足大型设备的支撑要求。而如采用图3、图4所示的刚性环支座，则由于刚性环的存在，当设备筒体和加强环存在较大的温差时，将在筒体中引起较大的轴向弯曲应力，同时环中产生较大的周向拉伸应力（计算表明，当筒体和环的温差达到50℃时，环中周向拉伸应力可接近许用应力的1/3，筒体中可产生超过100mpa的弯曲拉应力）。

同时，由于铬钼钢淬硬性大，焊后易出现冷裂纹，长期高温下使用时在应力集中处容易产生蠕变脆化。因此无论耳式支座或刚性环支座，在垫板和容器壁连接的角焊缝处容易产生裂纹，使该处的风险水平大幅增加。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是，针对现有技术的问题，通过结构改进，提供一种可以避免产生再热裂纹及延迟裂纹风险的用于立式铬钼钢容器的中部重型支撑装置。

为了解决以上技术问题，本实用新型用于立式铬钼钢容器的中部重型支撑装置包括垂向的圆筒状设备壳体，所述设备壳体中部朝外延伸出支撑环，所述支撑环的下表面与上小下大的锥形裙座壳固连连接，所述锥形裙座壳的下端与地脚螺栓座固连，所述地脚螺栓座与地基固定。

采用本实用新型后，无需垫板且无刚性环结构，因此避免了壳体产生再热裂纹及延迟裂纹的风险，并解决了刚性环支座中温差较大时筒体中引起轴向弯曲应力和周向拉伸应力的问题，由于裙座与支撑环的对接结构受力均匀、承受载荷大、局部应力较小，因此即使外界环境恶劣，也能保持良好支撑，且热处理后及使用过程中便于进行无损检测，在高温环境中也能处于较低的应力水平，降低了设备的使用风险。

本实用新型进一步的完善是：所述锥形裙座壳的下端焊接周向均布的地脚螺栓座。

本实用新型更进一步的完善是：所述支撑环外缘的下表面与锥形裙座壳上端对接焊合处具有由内朝外的上翘面，所述锥形裙座壳上端形成由内朝外的下倾倒角面，通过坡口焊固连。

本实用新型再进一步的完善是：所述支撑环的下表面紧邻锥形裙座壳上端具有应力释放槽。

本实用新型还进一步的完善是：所述地脚螺栓座由带穿孔盖板、盖板上的带穿孔垫板，以及支撑在盖板两侧的筋板焊合而成。

本实用新型又进一步的完善是：所述地脚螺栓座的内边与锥形裙座壳的外表面焊接，所述筋板的下边与焊接在锥形裙座壳下端的下环板上表面焊接固连。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1为现有技术的耳式支座结构示意图。

图2为图1的俯视图。

图3为现有技术的刚性环支座结构示意图。

图4为图3的俯视图。

图5为本实用新型一个实施例的结构示意图。

图6为图5的俯视图。

图7为图5a处的局部放大结构示意图。

图8为图5b处的局部放大结构示意图。

具体实施方式

实施例一

本实施例用于立式铬钼钢容器的中部重型支撑装置基本结构如图5和图6所示，包括垂向的圆筒状设备壳体6，该设备壳体6的上下两段之间焊接形成中部朝外延伸出支撑环5的中段，支撑环5外缘的下表面与上小下大的锥形裙座壳3通过堆焊层4焊接固连连接，锥形裙座壳3的下端焊接周向均布的地脚螺栓座2，并借助螺栓1通过地脚螺栓座2与地基固定。设备壳体6、支撑环5为铬钼钢，而锥形裙座壳3和地脚螺栓座2为普通低合金钢。

为了尽可能消除应力，如图7所示，支撑环5外缘的下表面与锥形裙座壳3上端对接焊合处具有由内朝外的上翘面5-2，并且下表面紧邻锥形裙座壳3上端具有圆弧截面的应力释放槽5-1。锥形裙座壳3上端形成由内朝外的下倾倒角面1-3，从而便于现场安装时进行坡口焊c。

地脚螺栓座2的具体结构如图8所示，由矩形的带穿孔盖板2-3、盖板2-3上的带穿孔垫板2-4，以及支撑在盖板2-3两侧的筋板2-2焊合而成，各地脚螺栓座2的内边与锥形裙座壳3的外表面焊接，筋板2-2的下边与焊接在锥形裙座壳3下端的下环板2-1上表面焊接固连。

与现有技术相比，本实施例具有如下显著优点：

1）支撑无垫板结构，热处理后及使用过程中可进行无损检测，避免了壳体产生再热裂纹及延迟裂纹的风险，延长了设备的使用寿命。

2）裙座壳与支撑环受力均匀，承受能力强，局部应力小，可承受横向风载、地震载荷。在强风、强地震载荷引起塔器振动时也能保持良好支撑。

3）无刚性环，解决了刚性环支座中设备筒体和加强环存在较大的温差时，筒体中容易引起较大轴向弯曲应力和周向拉伸应力的问题。在高温环境中也能处于较低的应力水平，降低了设备的使用风险。

4）支撑环外侧堆焊后在制造厂随设备本体热处理后再发往使用单位与锥形裙座壳现场组对、焊接，无需再次热处理，降低了现场的施工难度和安装成本。

5）支撑环与裙座壳体的焊缝内侧支撑环处设置应力释放槽，可以消除该部位的焊接残余应力，进一步降低了应力水平。

除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在实用新型要求的保护范围。

技术特征：

1.一种用于立式铬钼钢容器的中部重型支撑装置，

包括垂向的圆筒状设备壳体，所述设备壳体中部朝外延伸出支撑环，所述支撑环的下表面与上小下大的锥形裙座壳固连连接，所述锥形裙座壳的下端与地脚螺栓座固连，所述地脚螺栓座与地基固定。

2.根据权利要求1所述用于立式铬钼钢容器的中部重型支撑装置，其特征在于：所述锥形裙座壳的下端焊接周向均布的地脚螺栓座。

3.根据权利要求1或2所述用于立式铬钼钢容器的中部重型支撑装置，其特征在于：所述支撑环外缘的下表面与锥形裙座壳上端对接焊合处具有由内朝外的上翘面，所述锥形裙座壳上端形成由内朝外的下倾倒角面，通过坡口焊固连。

4.根据权利要求3所述用于立式铬钼钢容器的中部重型支撑装置，其特征在于：所述支撑环的下表面紧邻锥形裙座壳上端具有应力释放槽。

5.根据权利要求4所述用于立式铬钼钢容器的中部重型支撑装置，其特征在于：所述地脚螺栓座由带穿孔盖板、盖板上的带穿孔垫板，以及支撑在盖板两侧的筋板焊合而成。

6.根据权利要求5所述用于立式铬钼钢容器的中部重型支撑装置，其特征在于：所述地脚螺栓座的内边与锥形裙座壳的外表面焊接，所述筋板的下边与焊接在锥形裙座壳下端的下环板上表面焊接固连。

技术总结
本实用新型涉及一种用于立式铬钼钢容器的中部重型支撑装置，属于压力容器的技术领域。该装置包括垂向的圆筒状设备壳体，设备壳体中部朝外延伸出支撑环，支撑环的下表面与上小下大的锥形裙座壳固连连接，锥形裙座壳的下端与地脚螺栓座固连，地脚螺栓座与地基固定。本实用新型无需垫板且无刚性环结构，避免了壳体产生再热裂纹及延迟裂纹的风险，并解决了刚性环支座中温差较大时筒体中引起轴向弯曲应力和周向拉伸应力的问题，由于裙座与支撑环的对接结构受力均匀、承受载荷大、局部应力较小，因此即使外界环境恶劣，也能保持良好支撑，且热处理后及使用过程中便于进行无损检测，在高温环境中也能处于较低的应力水平，降低了设备的使用风险。

技术研发人员：杨绍春;凌翔韡;周鸿伟;张少坤;吴海峰;张少勇;刘小龙;陈新龙;夏文奎
受保护的技术使用者：航天晨光股份有限公司
技术研发日：2020.11.06
技术公布日：2021.07.13