壓力容器進出物料開口流態化接管凸緣及其壓力容器的制造方法
【技術領域】
[0001]本申請涉及用于石油煉制與化工、煤化工、化肥工業、及其它各種化工、空調、空冷、電力設施設備等中的各種高溫高壓反應器或換熱器技術領域，特別涉及一種存在載荷循環或操作參數經常波動的壓力容器進出物料開口流態化接管凸緣及其壓力容器。
【背景技術】
[0002]壓力容器殼體上都有開口接管，按容器工藝參數的大小及接管功能的區別、接管結構有所不同。由于壓力容器經常在高溫高壓下操作，或者有循環反復操作，所以開口接管必須具有持久的高強度和優良的密封性。
[0003]傳統的壓力容器的開口接管，僅在與壓力容器的殼體焊接的一段增加了壁厚。當厚壁管所需規格不是標準尺寸時，采用相近規格的厚壁管加工而成，或者采用鍛件制造。
[0004]如圖1所示的傳統的壓力容器開口接管，壓力容器的殼體I上通過角焊縫4組焊有厚壁加強段2的開口接管3，開口接管3內靠近壓力容器的殼體I內壁處是直角結構5。上述結構存在以下問題:一是只能承受內壓作用，不耐疲勞；二是由于開口接管3內靠近壓力容器的殼體I的內壁處是一直角結構5，必將積聚物料，粘性流體易堵塞。
[0005]另外，現有技術中有將開口接管內靠近壓力容器的殼體內壁處改進為圓錐形結構，其錐角由物料的自鎖角決定，不會積聚物料，但是這種結構是整個圓周的圓錐形結構，不但減少了孔內靠近壓力容器的殼體內壁處的有效金屬，也使得螺栓孔底部與圓錐形結構內表面的有效厚度減少，明顯削弱了接管凸緣的強度，對設備安全運行潛在威脅，如果通過提高材料強度來彌補削弱的接管凸緣的強度，不但使接管凸緣與壓力容器的殼體之間出現異種鋼焊接接頭，質量不易保證，而且也出現了兩種連接件之間的物理性能差異和力學性能差異，不利于耐疲勞，還增加了制造成本。容易形成表面的結構外貌削弱過度，實際的隱形剛度差異拉大，弊多利少。
[0006]因此，研發一種能夠同時兼顧受內壓、耐疲勞、不堵料、易焊接等技術要求和低成本的經濟性要求的應用于石油化工領域反應器的物料進出開口接管與壓力容器殼體之間連接結構具有重要的工程意義。
【實用新型內容】
[0007]本申請的目的在于避免現有技術中的不足之處而提供一種能夠同時兼顧受內壓、耐疲勞、不堵料、易焊接和低成本的壓力容器進出物料開口接管流態化凸緣及其壓力容器。
[0008]本申請的目的通過以下技術方案實現:
[0009]提供了壓力容器進出物料開口流態化接管凸緣，所述接管凸緣包括有凸緣本體，所述凸緣本體設置有內凹的環形臺階面，所述環形臺階面的中心開設有通孔，所述環形臺階面沿周向均勻分布有螺栓孔，所述接管凸緣的內壁面呈錐面設置、且位于所述通孔中心線上方的上錐面呈流線型的圓滑結構，所述接管凸緣與壓力容器的殼體對接組焊，所述接管凸緣的對接結構為圓滑過渡結構。
[0010]其中，位于所述通孔中心線下方的下錐面由錐面部分和流線型的圓滑結構部分組成。
[0011]其中，位于所述通孔中心線下方的下錐面中的錐面部分的邊緣弧長為下錐面邊緣總弧長的1/18?1/3。
[0012]其中，位于所述通孔中心線下方的下錐面中的錐面部分的邊緣弧長為下錐面邊緣總弧長的1/6?1/3。
[0013]其中，位于所述通孔中心線下方的下錐面中的錐面部分的邊緣弧長為下錐面邊緣總弧長的1/6。
[0014]其中，位于所述通孔中心線下方的下錐面中的流線型的圓滑結構設置于所述通孔中心線的正下方、且以豎直中心線為對稱中心線。
[0015]其中，所述流線型的圓滑結構為弓形狀、拋物線狀或者倒圓角狀。
[0016]其中，所述螺栓孔跨水平中心線和豎直中心線分布設置。
[0017]其中，所述螺栓孔的數量為四的整數倍。
[0018]還提供了壓力容器，包括有筒體、設置于筒體兩端的封頭以及進出物料開口，所述進出物料開口連接有開口接管凸緣，其中，所述開口接管凸緣為上述任一項所述的壓力容器進出物料開口流態化接管凸緣。
[0019]本申請的有益效果:與現有技術相比，接管凸緣的內壁面為錐面設置，且位于所述通孔中心線上方的上錐面呈流線型的圓滑結構，既使靠近壓力容器的殼體內壁處圓滑、降低應力集中，又可最大程度保留有效金屬，使得接管凸緣高度可適當降低，緩和接管凸緣與壓力容器的殼體之間的結構突變程度，有利于接管凸緣承受疲勞載荷，承受內壓，同時作為進出物料開口的接管凸緣的內壁上錐面為流線型的圓滑結構，使得物料在流線圓滑方向改變流動方向產生輕微的擾流漩渦在慣性作用下更易進出，提高物料進出效率不堵塞進出口，而又不會誘導急劇的流態變化，不會引起物料和流道的強烈摩擦和沖刷，下錐面不全部做圓滑處理，而是最低部分錐面保留圓錐面，最大程度保留其結構的穩定性，同時物料在最低部分錐面無法自鎖。本申請的壓力容器由于采用上述接管凸緣使得該壓力容器既耐疲勞，而且不積聚物料堵塞進出口，使得壓力容器的使用壽命延長。
【附圖說明】
[0020]利用附圖對本申請作進一步說明，但附圖中的實施例不構成對本申請的任何限制，對于本領域的普通技術人員，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據以下附圖獲得其它的附圖。
[0021]圖1是現有傳統技術中的配對法蘭的結構示意圖。
[0022]圖2是本申請的一種壓力容器進出物料開口流態化接管凸緣的一個視角的結構示意圖。
[0023]圖3是本申請的一種壓力容器進出物料開口流態化接管凸緣的另一視角的局部結構示意圖。
[0024]在圖1、圖2和圖3中包括有:
[0025]壓力容器的殼體1、厚壁加強段2、開口接管3、角焊縫4、直角結構5 ;
[0026]凸緣本體6、環形臺階面7、螺栓孔8、通孔9、上錐面10、下錐面11、圓滑過渡12、通孔中心線13、豎直中心線14、水平中心線15、下錐面的錐面部分16、對接組焊縫17、
[0027]凸緣高度h、凸緣本體的外圓D1、過渡坡口的外圓D2、殼體的內直徑Φ。
【具體實施方式】
[0028]結合以下實施例對本申請作進一步詳細描述。
[0029]實施例1。
[0030]壓力容器進出物料開口流態化接管凸緣，如圖2和圖3所示，其為中心線水平、凸緣密封面豎直安裝結構，所述接管凸緣與壓力容器的殼體I通過對接組焊縫17焊接，所述接管凸緣的對接結構為圓滑過渡12，所述接管凸緣包括有凸緣本體6，所述凸緣本體6設置有內凹的環形臺階面7，所述環形臺階面7的中心開設有通孔9，所述環形臺階面7沿周向均勻分布有螺栓孔8，所述接管凸緣的內壁面呈錐面設置、且位于所述通孔中心線13上方的上錐面10呈流線型的圓滑結構。其中，開口接管凸緣與壓力容器的殼體I采用對接組焊焊接的方式，相比現有技術中的角焊縫更容易焊頭，而且也能通過目前的檢測手段檢查焊縫內部的質量。開口接管凸緣可以采用鍛件或者厚壁管的結構，大規格尺寸的接管凸緣一般以鍛件為主。與現有技術相比，接管凸緣的內壁面為錐面設置，且位于所述通孔中心線13上方的上錐面10呈流線型的圓滑結構，既使靠近壓力容器的殼體I內壁處圓滑、降低應力集中，又可最大程度保留有效金屬，使得接管凸緣高度h可適當降低，緩和接管凸緣與壓力容器的殼體I之間的結構突變程度，有利于接管凸緣承受疲勞載荷，承受內壓，同時作為進出物料開口的接管凸緣的內壁上錐面10為流線型的圓滑結構，使得物料在流線圓滑方向改