鞍座结构及选材的分析介绍

鞍式支座是卧式容器中应用最为广泛的一种支座，简称鞍座。常见的卧式容器、大型卧式贮槽、热交换器等多采用这种支座。鞍式支座的标准号为JB/T4712.1—2007《容器支座第1部分：鞍式支座》（代替原标准JB/T 4712—1992）。此标准批准日期为2007年8月28日，实施日期为2008年02月01日。设计时可根据容器的公称直径和容器的重量选用标准中的规格。

1.鞍式支座的结构

如图5-24所示，鞍式支座主要由一块竖（立）板支承着一块垫板（弧形板），竖（立）板焊在底板上，中间焊接若干块筋板。

图5-24 鞍式支座结构图

鞍式支座分为轻型（代号A），重型（代号B）两种，A型和B型的区别在于筋板和底板、垫板等尺寸不同或数量不同。重型鞍座按包角、制作方式及附带垫板（弧形板）情况又分五种型号，即BⅠ～BⅤ。此外，鞍座的安装形式又可分为固定式（代号F）和滑动式（代号S）两种。固定式鞍座底板上开圆形地脚螺栓孔，滑动式支座开长圆形地脚螺栓孔。鞍座与筒体的连接有带垫板（弧形板）和不带垫板（弧形板）两种结构。

2.鞍式支座的选用

（1）鞍座数量的选择

一台卧式容器的鞍式支座，一般情况下不宜多于两个，因为鞍座水平高度的微小差异都会造成各支座间的受力不均，从而引起筒壁内的附加应力。

（2）支座位置的确定原则

采用双鞍座时，鞍式支座的最佳位置是，在保证A≤0.2L的条件下，尽量使A≤0.5R_i，如图5-25所示。

图5-25 鞍座的定位

1）鞍座中心线至圆筒体端部的距离A≤0.2L是考虑到不使壳体中因载荷引起的弯曲应力过大。其中，L是圆筒体长度（两封头切线间距离），A是鞍座中心线至封头切线的距离。

2）当鞍座邻近封头时，则封头对支座处筒体有加强刚性的作用。因此，在满足A≤0.2L时，尽量使A≤0.5R_i（R_i为筒体内半径）。

若A不能同时满足上述条件时，则可按下述原则确定：当筒体的L/D（D为筒体直径）较大，且鞍座所在平面内又无加强圈时，应尽量利用封头对支座处筒体的加强作用，取A≤0.25D；当筒体的L/D较小，b/D较大，或鞍座所在平面内有加强圈时，取A≤0.2L。

3）鞍座包角θ的大小不仅对鞍座处筒体的应力有直接影响，而且对容器的稳定性与壳体—支座系统的重心高低的影响也很大。一般采用120°、135°、150°三种包角角度来保证容器在支座上安放稳定。在鞍式支座标准中，鞍座包角有120°和150°两种包角角度。

4）鞍座高度h的标准高度有200mm、300mm、400mm和500mm四种规格，但可以根据需要改变，改变后应作强度校核。

5）鞍式支座的宽度b可根据容器的公称直径查出。

（3）鞍座采用一个固定，一个活动的原因

卧式容器由于温度和载荷变化等原因使容器产生了轴向移动，如果支座都是固定式的，由于自由伸缩受阻使容器器壁中可能引起过大的附加应力，所以双鞍座中的一个鞍座为固定支座，另一个为活动支座。(www.xing528.com)

在安装活动支座时，地脚螺栓采用两个螺母。第一个螺母拧紧后倒退一圈，然后用第二个螺母锁紧，这样可以保证设备在温度变化时，鞍座能在基础面上自由滑动。长圆孔的长度须根据设备的温差伸缩量进行校核。当设备的质量很大时，由于滑动摩擦力太大，会阻碍筒体的自由伸缩。可以将滑动摩擦改为滚动摩擦，如图5-26所示。

图5-26 滚动式支座示意图

3.鞍式支座的标记

当鞍座高度h、垫板厚度δ₄，滑动鞍座地板上的螺栓孔长度l与标准上数值不一致时，应在上述标记后依次加标h、δ₄、l值。

示例：公称直径为2600mm的轻型（A型）鞍座，鞍座高度h为300mm（标准250mm），垫板厚度δ₄为14mm（标准12mm），其标记为：

JB/T 4712.1—2007 鞍座 A2600—F，h=300，δ₄=14。

JB/T 4712.1—2007 鞍座 A2600—S，h=300，δ₄=14。

鞍式支座的材料为Q235A，也可用其他材料。其中垫板材料应与筒体材料相同。

4.其他卧式容器支座

（1）圈式支座

在下列情况下一般可采用圈座：大直径薄壁容器和真空操作的容器（因其自身重量可能造成严重挠曲），多于两个支承的长容器。圈座的结构如图5-27所示。除常温常压下操作的容器外，若采用圈座时则至少应有一个圈座是滑动支承的。

图5-27 圈式支座示意图

（2）腿式支座

腿式支座简称支腿，结构如图5-28所示。因为这种支座在与容器壳壁连接处会造成严重的局部应力，故只适合用于小型设备（DN≤1600、L≤5m）。腿式支座的结构形式、系列参数等参见标准JB/T 4712.2—2007《腿式支座》。

图5-28 腿式支座示意图