[科普中国]-鞍形支架

鞍形支架指塑板与卧式容器局部贴合并呈马鞍形的支承结构。主要由鞍式垫板、腹板、筋板及底板焊接而成。为增加筒体周向刚性及强度，需要时在支架截面或其附近设置环形加强圈。主要载荷有介质压力、重量引起的弯矩以及支座反力，受力最大截面在支架处及两支架中间处。多数采用双鞍架以保证受力均匀。1

简介容器支架是支撑压力容器本体和其充装介质的主要钢架结构。它与压力容器本体相连接将压力容器向下的作用力均匀的分配到基础上，使压力容器能够在一个外力平衡的作用下安全正常的运转。鞍座式支架是一种常用于卧式容器的可靠支架种类，其结构简单、制造便捷、安全牢固、易于维修，是卧式容器首选的支架种类。

问题分析在日常压力容器巡检中我们一般检查的是检查压力容器支架能否牢固可靠，所谓的牢固可靠就是指在宏观上压力容器没有与支架分离、支架能够支撑容器。可在压力容器的全面检验中并不是这样，首先要分析压力容器和鞍座式支架的受力关系。首先鞍座受到自身重量和所承担压力容器的重量，它通过本身的刚性结构把在弧面受到的力均匀的分布在平整的基础上，这是主要受力也是个在单一方向上的平衡力。由于压力容器受热胀冷缩的影响所以支架一端必须是滑动支撑，因为滑动过程中鞍座式支架与支撑面之间的摩擦力，而这个力又反作用于鞍座和容器的连接部位，即之间的角焊缝。在这个过程之中容器及所承装物体越重、鞍座与基础之间的接触面越不光滑、则这个力就会越大；还有由于容器在震动时产生的扭曲和交变力；加上焊缝所受的应力；都集中在这条焊缝上，应力集中防腐涂层会优先从此处脱落更容易受到外部腐蚀；鞍座和容器连接的角焊缝是最容易在使用过程中产生裂纹的部位。此处发生裂纹第一会影响到容器支撑的稳固，第二由于是容器和支撑的连接处更有可能会扩散到容器本体从而使容器的安全受到极大的威胁。

宏观检查在进行压力容器全面检验时，应优先检查焊缝防腐层脱落处。在协助人员打磨焊缝前对此处焊缝所在位置进行记录，在随后进行的无损检测时要着重观察。因为，防腐层脱落处必然是焊缝应力最集中的部位，只有内部金属部位发生了形变才会使外部非金属防腐层脱离焊缝表面。

再者要详细检查一整段连续焊缝的起始端和结束端。由于鞍座式支架与压力容器连接处角焊缝的位置关系，一般都采用手工电弧焊中的仰焊，所以此时在焊缝起弧处和收弧处的宏观形状决定了此处在使用过程中发生裂纹的概率。对此处宏观检查不满意的要引起重视在后面无损检测中着重检查。

无损检测此处焊缝因所处位置的关系在无损检测前的打磨较容器中其他焊缝困难，并且由于容器与支架的位置关系会使焊缝的打磨有一些特殊要求。一般情况下应认真清除并打磨焊缝及热影响区表面，不小于磁粉探伤磁轭跨焊缝两边的最小宽度。还因为是手工电弧焊所以更应该注意清除焊缝表面纹路里所剩下的防腐涂层，如果清除不干净将会影响无损检测特别是渗透对表面开口性缺陷的检出率。

支架只承受重力不参与容器内部的反应和不接触容器贮藏的介质，所以一般都是铁磁性材料，适合使用磁粉检测。磁粉检测可以检出表面和近表面缺陷，检验灵敏度很高，而且不挑焊缝，很适合检测鞍座支架与压力容器连接处的角焊缝。在检测时因为处在容器外的环境中主要光源是自然光，选用非荧光磁粉较为方便。此处焊缝绝大多数都能用交叉磁轭连续发探伤，能够一次性检测出焊缝任何方向的缺陷。其中在电磁轭局部磁化法探伤中，必须改变磁轭方位，才能发现焊缝中各方向缺陷。当发生基础和容器之间空间太小无法放进磁轭时，可采用触头法磁化进行检测。如采用湿法检测时注意应从上到下的顺序进行检验。当条件不允许的情况下应果断采用渗透检测，同时渗透检测也应作为判断磁粉检测所检出缺陷是否是近表面缺陷的方法。

缺陷处理当一种检测发现疑似缺陷时应用另一种检测对其进行确认。当确认为缺陷时应根据缺陷的所在位置判断其危害程度。缺陷在焊缝上并在方向上基本平行与焊缝方向时，可对焊缝缺陷进行打磨，打磨同时也要不断进行无损检测直到缺陷消失。如果缺陷最深处仍然处在焊缝上则进行补焊后，不影响容器安全等级判定和压力容器使用。缺陷基本垂直焊缝但打磨时发现并没有向压力容器上延伸且深度也未达到压力容器上时也可以补焊，同样不影响容器安全等级判定和压力容器使用。缺陷基本垂直焊缝并延伸进入容器热影响区一侧时，打磨时要视缺陷在容器上形成的深度确定：当深度不是很大，小于容器设计的腐蚀余量时可不影响容器安全等级判定和压力容器使用；当深度较大，应对打磨后此处钢板进行测厚，对钢板进行强度校核看齐能否符合现今容器的使用要求及降低使用要求后能否达到工艺所需要求，其结果影响容器安全等级判定和压力容器使用；深度很大时，则要下特种设备检验意见通知书说明状况要求甲方停止使用。出现缺陷在容器上有很大深度时应根据容器所用材料、整体热处理方式、设计要求等方面决定是否现场修补、回制造厂修补、报废等办法，修补后是否能继续使用则必须通过安全评估审查。2

本词条内容贡献者为:

黎明 - 副教授 - 西南大学