壓力容器設(shè)計(jì)審批人員培訓(xùn)

1、1壓力容器壓力容器設(shè)計(jì)審批人培訓(xùn)設(shè)計(jì)審批人培訓(xùn)（一）（一）濟(jì)南石油化工設(shè)計(jì)院濟(jì)南石油化工設(shè)計(jì)院 黃黃 泓泓 電話二一二年二月2壓力容器設(shè)計(jì)基礎(chǔ)壓力容器設(shè)計(jì)基礎(chǔ)GB150.1-2011（壓力容器第（壓力容器第1部分）部分）一、主要變化二、通用要求 三、超壓泄放裝置四、局部結(jié)構(gòu)應(yīng)力分析和評定五、風(fēng)險(xiǎn)評估報(bào)告 34一、主要變化1、標(biāo)準(zhǔn)編號 原 GB150-1998 現(xiàn)GB150.14-2011GB150.1-2011壓力容器第1部分：通用要求GB150.2-2011壓力容器第2部分：材料GB150.3-2011壓力容器第3部分：設(shè)計(jì)GB150.

2、4-2011壓力容器第4部分：制造、檢驗(yàn)和驗(yàn)收52、名稱原鋼制壓力容器 現(xiàn)壓力容器 GB 150-2011 與 TSG R0004-2009固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程的關(guān)系： TSG R0004-2009 是適用于固定式壓力容器，保證其質(zhì)量安全可靠性的基本規(guī)章； GB 150-2011 是壓力容器設(shè)計(jì)、材料選用、制造、檢驗(yàn)的帶有強(qiáng)制性的技術(shù)規(guī)則。63、前言、前言1 1）擴(kuò)大了標(biāo)準(zhǔn)的使用范圍）擴(kuò)大了標(biāo)準(zhǔn)的使用范圍 （1 1）通過引用標(biāo)準(zhǔn)的方式，適用于金屬材）通過引用標(biāo)準(zhǔn)的方式，適用于金屬材料制壓力容器料制壓力容器； （2 2）規(guī)定了在滿足本標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的前）規(guī)定了在滿足本標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的前提下

3、處理超標(biāo)準(zhǔn)范圍的設(shè)計(jì)方法；提下處理超標(biāo)準(zhǔn)范圍的設(shè)計(jì)方法； （3 3）規(guī)定了各種結(jié)構(gòu)形式的容器所依據(jù)）規(guī)定了各種結(jié)構(gòu)形式的容器所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)。的標(biāo)準(zhǔn)。 72）標(biāo)準(zhǔn)格式根據(jù)）標(biāo)準(zhǔn)格式根據(jù)GBT 1.1的要求進(jìn)行了改變。的要求進(jìn)行了改變。3）修改了容器建造參與方的資格和職責(zé)要求。）修改了容器建造參與方的資格和職責(zé)要求。（1）規(guī)定設(shè)計(jì)文件的保存時(shí)間；）規(guī)定設(shè)計(jì)文件的保存時(shí)間； （2）增加了用戶或委托方在設(shè)計(jì)階段提供書面設(shè)計(jì)）增加了用戶或委托方在設(shè)計(jì)階段提供書面設(shè)計(jì)條件的職責(zé)；條件的職責(zé)； （3）規(guī)定了檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)的檢驗(yàn)人員對驗(yàn)證性爆破試驗(yàn)）規(guī)定了檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)的檢驗(yàn)人員對驗(yàn)證性爆破試驗(yàn)見證和報(bào)告認(rèn)可的職責(zé)。見證和

4、報(bào)告認(rèn)可的職責(zé)。 84 4）修訂了確定許用應(yīng)力的安全系數(shù)。）修訂了確定許用應(yīng)力的安全系數(shù)。（1 1）對抗拉強(qiáng)度的安全系數(shù)由）對抗拉強(qiáng)度的安全系數(shù)由3.03.0調(diào)整為調(diào)整為2.72.7；（2 2）對碳鋼和低合金鋼屈服強(qiáng)度的安全）對碳鋼和低合金鋼屈服強(qiáng)度的安全系數(shù)由系數(shù)由1.61.6調(diào)整為調(diào)整為1.51.5； （3 3）對奧氏體鋼可以采用）對奧氏體鋼可以采用Rp1.0Rp1.0（非比例（非比例延伸率為延伸率為1.0%1.0%時(shí)的應(yīng)力）確定許用應(yīng)力。時(shí)的應(yīng)力）確定許用應(yīng)力。95 5）增加了滿足特種設(shè)備安全技術(shù)規(guī)）增加了滿足特種設(shè)備安全技術(shù)規(guī)范所規(guī)定的基本安全要求的符合性范所規(guī)定的基本安全要求的符合性

5、聲明。聲明。6 6）增加了采用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定之外的設(shè)計(jì)）增加了采用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定之外的設(shè)計(jì)方法的實(shí)施細(xì)則。方法的實(shí)施細(xì)則。107 7）增加了進(jìn)行容器設(shè)計(jì)階段風(fēng)險(xiǎn)評估）增加了進(jìn)行容器設(shè)計(jì)階段風(fēng)險(xiǎn)評估的要求和實(shí)施細(xì)則。的要求和實(shí)施細(xì)則。8 8）增加了附錄）增加了附錄A A :標(biāo)準(zhǔn)的符合性聲明及修訂。114、引言 本標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)條款包括了壓力容器建造過程（即指設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)和驗(yàn)收工作）中應(yīng)遵循的強(qiáng)制性要求、特殊禁用規(guī)定以及推薦性條款，其中推薦性條款不是必須執(zhí)行的部分。由于本標(biāo)準(zhǔn)沒有必要、也不可能囊括適用范圍內(nèi)壓力容器建造中的所有技術(shù)細(xì)節(jié)，因此，在滿足法規(guī)所規(guī)定的基本安全要求的前提下，不應(yīng)禁止本標(biāo)準(zhǔn)中沒有特別提及

6、的技術(shù)內(nèi)容。12 本標(biāo)準(zhǔn)不能作為具體壓力容器建造的技術(shù)手冊，亦不能替代培訓(xùn)、工程經(jīng)驗(yàn)和工程評價(jià)。但工程評價(jià)應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)技術(shù)要求，不得違反本標(biāo)準(zhǔn)中的強(qiáng)制性要求和禁用規(guī)定。 本標(biāo)準(zhǔn)不限制實(shí)際工程設(shè)計(jì)和建造中采用先進(jìn)的技術(shù)方法，但工程技術(shù)人員采用先進(jìn)的技術(shù)方法時(shí)應(yīng)能做出可靠的判斷，確保其滿足本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，特別是關(guān)于強(qiáng)制性的設(shè)計(jì)規(guī)定（如強(qiáng)度或穩(wěn)定性設(shè)計(jì)公式等）。13 本標(biāo)準(zhǔn)既不要求也不禁止設(shè)計(jì)人員使用計(jì)算機(jī)程序?qū)崿F(xiàn)壓力容器的分析或設(shè)計(jì)，但采用計(jì)算機(jī)程序進(jìn)行分析或設(shè)計(jì)時(shí)，除應(yīng)滿足本標(biāo)準(zhǔn)要求外，還應(yīng)確認(rèn)：1）所采用程序中技術(shù)假定的合理性；2）所采用程序?qū)υO(shè)計(jì)內(nèi)容的適應(yīng)性；3）所采用程序輸入?yún)?shù)及輸出結(jié)

7、果用于工程設(shè)計(jì)的正確性。14二、通用要求 1、范圍 1.1 本標(biāo)準(zhǔn)適用于金屬制壓力容器（以下簡稱容器）的建造，本部分規(guī)定了容器材料、設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)和驗(yàn)收的通用要求。1.2本標(biāo)準(zhǔn)適用的設(shè)計(jì)壓力1.2.1 鋼制容器不大于 35MPa。1.2.2 其他金屬材料制容器按相應(yīng)引用標(biāo)準(zhǔn)確定。1.3本標(biāo)準(zhǔn)適用的設(shè)計(jì)溫度范圍1.3.1 設(shè)計(jì)溫度范圍：-269900。1.3.2 鋼制容器不得超過按 GB 150.2 中列入材料的允許使用溫度范圍。1.3.3 其他金屬材料制容器按本部分相應(yīng)引用標(biāo)準(zhǔn)中列入的材料允許使用溫度確定。 151.5 下列容器不在本標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍內(nèi)：a） 設(shè)計(jì)壓力低于 0.1MPa 且真空

8、度低于 0.02MPa 的容器；b） 移動式壓力容器安全監(jiān)察規(guī)程管轄的容器；c） 旋轉(zhuǎn)或往復(fù)運(yùn)動機(jī)械設(shè)備中自成整體或作為部件的受壓器室（如泵殼、壓縮機(jī)外殼、渦輪機(jī)外殼、液壓缸等）；d） 核能裝置中存在中子輻射損傷失效風(fēng)險(xiǎn)的容器；e） 直接火焰加熱的容器；f） 內(nèi)直徑（對非圓形截面，指截面內(nèi)邊界的最大幾何尺寸，如：矩形為對角線，橢圓為長軸）小于 150mm 的容器；g） 搪玻璃容器和制冷空調(diào)行業(yè)中另有國家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的容器。161.6 容器界定范圍1.6.1 容器與外部管道連接：a） 焊接連接的第一道環(huán)向接頭坡口端面；b） 螺紋連接的第一個(gè)螺紋接頭端面；c） 法蘭連接的第一個(gè)法蘭密封面；d）

9、專用連接件或管件連接的第一個(gè)密封面。1.6.2 接管、人孔、手孔等的承壓封頭、平蓋及其緊固件。1.6.3 非受壓元件與受壓元件的連接焊縫。1.6.4 直接連接在容器上的非受壓元件如支座、裙座等。1.6.5 容器的超壓泄放裝置（見附錄B）。172 規(guī)范性引用文件 下列文件對于本標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本標(biāo)準(zhǔn)。18GB 150.2 壓力容器第 2 部分：材料GB 150.3-2011 壓力容器第 3 部分：設(shè)計(jì)GB 150.4 壓力容器第 4 部分：制造、檢驗(yàn)和驗(yàn)收GB 151 管殼式換熱

10、器GB 567（所有部分）爆破片安全裝置GB/T 12241 安全閥 一般要求GB 12337 鋼制球形儲罐GB/T 26929 壓力容器術(shù)語JB/T 4710 鋼制塔式容器JB/T 4731 鋼制臥式容器JB 4732 -1995 鋼制壓力容器分析設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（2005 年確認(rèn)） JB/T 4734 鋁制焊接容器JB/T 4745 鈦制焊接容器JB/T 4755 銅制壓力容器JB/T 4756 鎳及鎳合金制壓力容器NB/T 47002（所有部分）壓力容器用爆炸焊接復(fù)合板NB/T 47011鋯制壓力容器TSG R0004 固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程 193、術(shù)語和符號3.1 術(shù)語和定義 GB/

11、T 26929-2011壓力容器術(shù)語中規(guī)定的以及下列術(shù)語和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。3.1.1 壓力 pressurepressure 垂直作用在容器單位表面積上的力。在本標(biāo)準(zhǔn)中，除注明者外，壓力均指表壓力。3.1.2 工作壓力 operating pressureoperating pressure 在正常正常工作情況下，容器頂部頂部可能達(dá)到的最高壓力。3.1.3 設(shè)計(jì)壓力 design pressuredesign pressure 設(shè)定的容器頂部的最高壓力，與相應(yīng)的設(shè)計(jì)溫度一起作為容器的基本設(shè)計(jì)載荷條件，其值不低于工作壓力。203.1.4 計(jì)算壓力 calculation pressure 在相

12、應(yīng)設(shè)計(jì)溫度下，用以確定元件厚度的壓力，包括液柱靜壓力等附加載荷。3.1.5 試驗(yàn)壓力 test pressure進(jìn)行耐壓試驗(yàn)或泄漏試驗(yàn)時(shí)，容器頂部的壓力。213.1.6 最高允許工作壓力maximum allowable working pressure (MAWP) 在指定在指定的相應(yīng)溫度下，容器頂部所允許承受的最大壓力。該壓力是根據(jù)容器各受壓元件的有效厚度，考慮了該元件承受的所有載荷而計(jì)算得到的，且取最小值。 注：當(dāng)壓力容器的設(shè)計(jì)文件沒有給出最高允許工作壓力時(shí)，則可以認(rèn)為該容器的設(shè)計(jì)壓力即是最高允許工作壓力。22 對超壓泄放裝置的動作壓力，原則上要求不得高于壓力容器的設(shè)計(jì)壓力，但對于圖樣中

13、注明最高允許工作壓力的壓力容器，允許超壓泄放裝置的動作壓力不高于該容器的最高允許工作壓力。這一規(guī)定可以充分利用壓力容器的實(shí)際承載能力，在保證安全的基礎(chǔ)上，避免超壓泄放裝置頻繁動作，對于安裝有安全閥的低壓容器尤其重要。23 壓力容器的最高允許工作壓力是根據(jù)容器的有效厚度計(jì)算得到的容器實(shí)際可承受壓力?？梢圆捎米罡咴试S工作壓力做為超壓泄放裝置的動作壓力，理由有三： 由于在設(shè)計(jì)和制造階段均存在厚度圓整等因素，壓力容器的最高允許工作壓力一般都大于設(shè)計(jì)壓力，如以設(shè)計(jì)壓力作為確定超壓泄放裝置動作壓力的基準(zhǔn)，將不利于充分發(fā)揮眾多壓力容器產(chǎn)品的實(shí)際承壓能力。24 境外壓力容器標(biāo)準(zhǔn)，多以最高允許工作壓力作為確定超

14、壓泄放裝置動作壓力的基準(zhǔn)。 許多壓力容器的設(shè)計(jì)壓力與工作壓力(即正常工況下，壓力容器頂部可能出現(xiàn)的最高壓力)較為接近(或者說差值較小)，以設(shè)計(jì)壓力作為確定超壓泄放裝置動作壓力的基準(zhǔn)，有可能導(dǎo)致在正常工況下超壓泄放裝置出現(xiàn)不應(yīng)有的頻繁動作，既不利于穩(wěn)定生產(chǎn)，又會造成物料浪費(fèi)，甚至導(dǎo)致環(huán)境污染。25 基于上述原因，本次修訂進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)利用容器的最高允許工作壓力作為超壓泄放裝置動作壓力這一觀點(diǎn)。但是，目前若對每臺壓力容器都提出注明其最高允許工作壓力的要求，就要重新進(jìn)行全面強(qiáng)度校核(如對法蘭、補(bǔ)強(qiáng)、外壓。局部不連續(xù)、臥式容器等），還存在一定困難。大多數(shù)設(shè)計(jì)文件中可能并未給出最高允許工作壓力，如果需要，就

15、應(yīng)當(dāng)(在合同中)明確要求設(shè)計(jì)者給出最高允許工作壓力。 本條與固容規(guī)第8.2.2條安全閥的整定壓力的規(guī)定是協(xié)調(diào)一致的。263.1.7 設(shè)計(jì)溫度 design temperature 容器在正常工作情況下，設(shè)定的元件的金屬溫度（沿元件金屬截面的溫度平均值）。設(shè)計(jì)溫度與設(shè)計(jì)壓力一起作為設(shè)計(jì)載荷條件。3.1.8 試驗(yàn)溫度 test temperature 進(jìn)行耐壓試驗(yàn)或泄漏試驗(yàn)時(shí)，容器殼體的金屬溫度。3.1.9 最低設(shè)計(jì)金屬溫度 minimum design metal temperature 設(shè)計(jì)時(shí)，容器在運(yùn)行過程中預(yù)期的各種可能條件下各元件金屬溫度的最低值。273.1.10 計(jì)算厚度 requir

16、ed thickness 按本標(biāo)準(zhǔn)相應(yīng)公式計(jì)算得到的厚度。需要時(shí)，尚應(yīng)計(jì)入其他載荷所需厚度（見 4.3.2） 對于外壓元件，系指滿足穩(wěn)定性要求的最小厚度。3.1.11 設(shè)計(jì)厚度 design thickness 計(jì)算厚度與腐蝕裕量之和。3.1.12 名義厚度 nominal thickness 設(shè)計(jì)厚度加上材料厚度負(fù)偏差后向上圓整至材料標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的厚度。283.1.13 有效厚度 effective thickness 名義厚度減去腐蝕裕量和材料厚度負(fù)偏差。3.1.14 最小成形厚度 minimum required fabrication thickness 受壓元件成形后保證設(shè)計(jì)要求的最小厚

17、度。3.1.15 低溫容器 low-temperature pressure vessel 設(shè)計(jì)溫度低于20的碳素鋼、低合金鋼、雙相不銹鋼和鐵素體不銹鋼制容器，以及設(shè)計(jì)溫度低于196的奧氏體不銹鋼制容器。293.2 符號C 厚度附加量，mm；C1 材料厚度負(fù)偏差，按 4.3.6.1，mm；C2 腐蝕裕量，按 4.3.6.2，mm；Di 圓筒或球殼的內(nèi)直徑，mm；Et 材料在設(shè)計(jì)溫度下的彈性模量，MPa；p 設(shè)計(jì)壓力，MPa；pT 試驗(yàn)壓力最低值，MPa；Ro 圓筒的外半徑，mm；30Rm 材料標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度下限值，MPa；ReL(Rp0.2、Rp1.0) 材料標(biāo)準(zhǔn)室溫屈服強(qiáng)度（或 0.2%、1.

18、0%非比例延伸強(qiáng)度），MPa；R teL (Rp0.2、Rp1.0) 材料在設(shè)計(jì)溫度下的屈服強(qiáng)度（或 0.2%、1.0%非比例延伸強(qiáng)度），MPa；RtD 材料在設(shè)計(jì)溫度下經(jīng) 10 萬小時(shí)斷裂的持久強(qiáng)度的平均值，MPa；Rtn 材料在設(shè)計(jì)溫度下經(jīng) 10 萬小時(shí)蠕變率為 1%的蠕變極限平均值，MPa；T 試驗(yàn)壓力下受壓元件的應(yīng)力，MPa； 容器元件材料在耐壓試驗(yàn)溫度下的許用應(yīng)力 MPa；t 容器元件材料在耐壓試驗(yàn)溫度下的許用應(yīng)力 MPa；314、 通用要求4.1.6 對不能按GB150.3確定結(jié)構(gòu)尺寸的容器或受壓元件，可以采用以下方法進(jìn)行設(shè)計(jì)：a)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)分析，如實(shí)驗(yàn)應(yīng)力分析、驗(yàn)證性液壓試驗(yàn)，具

19、體要求按附錄C的規(guī)定；（需進(jìn)行技術(shù)評審）b)利用可比的已投入使用的結(jié)構(gòu)進(jìn)行對比經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)，具體要求按附錄D的規(guī)定； （需進(jìn)行技術(shù)評審）c)采用包括有限元法在內(nèi)的應(yīng)力分析計(jì)算和評定，具體要求按附錄E的規(guī)定。 324.2.2、用戶或設(shè)計(jì)委托方的職責(zé) 容器的用戶或設(shè)計(jì)委托方應(yīng)當(dāng)以正式書面形式向設(shè)計(jì)單位提出容器設(shè)計(jì)條件(UDSUsers Design Specification) 其中至少包含以下內(nèi)容： a) 容器設(shè)計(jì)所依據(jù)的主要標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范； b) 操作參數(shù)(包括工作壓力、工作溫度范圍、液位高度、接管載荷等)； c) 壓力容器使用地及其自然條件(包括環(huán)境溫度、抗震設(shè)防烈度、風(fēng)和雪載荷等)；33 d) 介

20、質(zhì)組分與特性； e) 預(yù)期使用年限； f) 幾何參數(shù)和管口方位； g) 設(shè)計(jì)需要的其他必要條件。34 這里明確了設(shè)計(jì)委托方的責(zé)任，以規(guī)范設(shè)計(jì)條件的提出。設(shè)計(jì)委托方可以是壓力容器的使用單位(用戶)、制造單位或者工程公司以及設(shè)計(jì)單位自身的工藝室等，設(shè)計(jì)委托方有責(zé)任向壓力容器設(shè)計(jì)單位提供充分、準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)條件，有利于設(shè)計(jì)者考慮的因素更加全面。 過去的只針對壓力載荷，事實(shí)上壓力容器的事故引發(fā)原因不僅僅是壓力?，F(xiàn)在更加注重容器的失效模式，需要考慮所有與失效模式對應(yīng)的載荷形式。35 對于批量制造或者定型產(chǎn)品，設(shè)計(jì)、制造單位可以自行提出設(shè)計(jì)條件，但應(yīng)當(dāng)滿足預(yù)期使用條件的要求； 對于小型、簡單壓力容器，可以根據(jù)

21、實(shí)際情況適當(dāng)簡化設(shè)計(jì)條件內(nèi)容。36 第(e)項(xiàng)“預(yù)期使用年限”為設(shè)計(jì)委托方提出的希望，設(shè)計(jì)者應(yīng)當(dāng)與委托方進(jìn)行協(xié)商，根據(jù)壓力容器使用工況、選材、安全性和經(jīng)濟(jì)性合理確定壓力容器的設(shè)計(jì)使用年限(也稱設(shè)計(jì)壽命)。 設(shè)計(jì)需要的其他必要條件一般指選材要求、防腐蝕要求、表面處理、特殊試驗(yàn)、安裝運(yùn)輸要求等。374.2.2.2 設(shè)計(jì)單位的職責(zé)a） 設(shè)計(jì)單位應(yīng)對設(shè)計(jì)文件的正確性和完整性負(fù)責(zé)；b） 容器的設(shè)計(jì)文件至少應(yīng)包括強(qiáng)度計(jì)算書、設(shè)計(jì)圖樣、制造技術(shù)條件、風(fēng)險(xiǎn)評估報(bào)告（相關(guān)法規(guī)或設(shè)計(jì)委托方要求時(shí)），必要時(shí)還應(yīng)當(dāng)包括安裝與使用維修說明；c） 固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程管轄范圍內(nèi)壓力容器的設(shè)計(jì)總圖應(yīng)蓋有特種設(shè)備設(shè)

22、計(jì)許可印章；d） 設(shè)計(jì)單位向容器用戶出具的風(fēng)險(xiǎn)評估報(bào)告應(yīng)符合附錄 F 的要求；e） 設(shè)計(jì)單位應(yīng)在容器設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)保存全部容器設(shè)計(jì)文件。384.3設(shè)計(jì)一般規(guī)定4.3.1 容器設(shè)計(jì)單位（設(shè)計(jì)人員）應(yīng)嚴(yán)格依據(jù)用戶或設(shè)計(jì)委托方所提供的容器設(shè)計(jì)條件進(jìn)行容器設(shè)計(jì)，應(yīng)考慮容器在使用中可能出現(xiàn)的所有失效模式，提出防止失效的措施。容器受壓元件的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性計(jì)算按 GB 150.3 或引用標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。 對于有成功使用經(jīng)驗(yàn)的承受循環(huán)載荷的容器，經(jīng)設(shè)計(jì)單位技術(shù)負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)，可按本標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并按 JB 4732 附錄 C 補(bǔ)充疲勞分析和評定，同時(shí)滿足其相關(guān)制造要求。394.3.2 載荷設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮以下載荷：a

23、） 內(nèi)壓、外壓或最大壓差；b） 液柱靜壓力，當(dāng)液柱靜壓力小于設(shè)計(jì)壓力的 5%時(shí)，可忽略不計(jì)；需要時(shí)，還應(yīng)考慮下列載荷：c） 容器的自重（包括內(nèi)件和填料等），以及正常工作條件下或耐壓試驗(yàn)狀態(tài)下內(nèi)裝介質(zhì)的重力載荷；d） 附屬設(shè)備及隔熱材料、襯里、管道、扶梯、平臺等的重力載荷；e） 風(fēng)載荷、地震載荷、雪載荷；f） 支座、底座圈、支耳及其他型式支承件的反作用力；g） 連接管道和其他部件的作用力；h） 溫度梯度或熱膨脹量不同引起的作用力；i） 沖擊載荷，包括壓力急劇波動引起的沖擊載荷、流體沖擊引起的反等；j） 運(yùn)輸或吊裝時(shí)的作用力。404.3.3、設(shè)計(jì)壓力的確定 1）容器上裝有超壓泄放裝置時(shí)，應(yīng)按附錄B

24、(規(guī)范性附錄)的規(guī)定確定設(shè)計(jì)壓力。 2）對于液化氣體的容器，如果具有可靠的保冷設(shè)施，在規(guī)定的裝量系數(shù)范圍內(nèi)，設(shè)計(jì)壓力應(yīng)根據(jù)工作條件下容器可能達(dá)到的最高金屬溫度確定。否則按相關(guān)法規(guī)確定； 3） 對于外壓容器（例如真空容器、液下容器和埋地容器） ，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮在正常工作情況下可能出現(xiàn)的最大內(nèi)外壓力差。 41 4）確定真空容器的殼體厚度時(shí)，設(shè)計(jì)壓力按承受外壓考慮。當(dāng)裝有安全控制裝置(如真空泄放閥）時(shí)，設(shè)計(jì)壓力取1.25倍最大內(nèi)外壓力差或0.1 MPa兩者中的低值；當(dāng)無安全控制裝置時(shí)；取0.1MPa。 5）由兩室或兩室以上壓力室組成的容器，如夾套容器，根據(jù)壓力室之間不同設(shè)計(jì)壓力確定計(jì)算壓力時(shí)，應(yīng)考慮各

25、室之間的最大壓力差。424.3.4、設(shè)計(jì)溫度的確定 a ）設(shè)計(jì)溫度不得低于元件金屬在工作狀態(tài)可能達(dá)到的最高溫度。對于0以下的金屬溫度設(shè)計(jì)溫度不得高于元件金屬可能達(dá)到的最低溫度。 b ）容器各部分在工作狀態(tài)下的金屬溫度不同時(shí)，可分別設(shè)定每部分的設(shè)計(jì)溫度。 c ）元件的金屬溫度通過以下方法確定： 1) 傳熱計(jì)算求得； 2) 在已使用的同類容器上測定； 3) 根據(jù)容器內(nèi)部介質(zhì)溫度并結(jié)合外部條件確定。 43 d） 在確定最低設(shè)計(jì)金屬溫度時(shí)，應(yīng)當(dāng)充分考慮在運(yùn)行過程中，大氣環(huán)境低溫條件對容器殼體金屬溫度的影響。大氣環(huán)境低溫條件系指歷年來月平均最低氣溫（指當(dāng)月各天的最低氣溫值之和除以當(dāng)月天數(shù)）的最低值。 4

26、44.3.5 對有不同工況的容器，應(yīng)按最苛刻的工況設(shè)計(jì)，必要時(shí)還需考慮不同工況的組合，并在圖樣或相應(yīng)技術(shù)文件中注明各工況操作條件和設(shè)計(jì)條件下的壓力和溫度值。454.3.6.2 腐蝕裕量 為防止容器受壓元件由于腐蝕、機(jī)械磨損而導(dǎo)致厚度削弱減薄，應(yīng)考慮腐蝕裕量，具體規(guī)定如下： a）對有均勻腐蝕或磨損的元件，應(yīng)根據(jù)預(yù)期的容器設(shè)計(jì)使用年限和介質(zhì)對金屬材料的腐蝕速率（及磨蝕速率）確定腐蝕裕量； b）容器各元件受到的腐蝕程度不同時(shí)，可采用不同的腐蝕裕量； c）介質(zhì)為壓縮空氣、水蒸汽或水的碳素鋼或低合金鋼制容器，腐蝕裕量不小于 1 mm。 464.3.7 殼體加工成形后不包括腐蝕裕量的最小厚度： a）碳素鋼

27、、低合金鋼制容器，不小于 3 mm； b）高合金鋼制容器，一般應(yīng)不小于 2 mm。4.3.8 容器元件的名義厚度和最小成形厚度一般應(yīng)標(biāo)注在設(shè)計(jì)圖樣上。 474.4 許用應(yīng)力 標(biāo)準(zhǔn)中材料的許用應(yīng)力按 GB 150.2 和相應(yīng)引用標(biāo)準(zhǔn)選取。設(shè)計(jì)溫度低于 20時(shí)，取 20時(shí)的許用應(yīng)力。 當(dāng)?shù)卣疠d荷或風(fēng)載荷與 4.3.2 中其他載荷相組合時(shí)，允許元件的設(shè)計(jì)應(yīng)力不超過許用應(yīng)力的1.2 倍，其組合要求按相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。484.4.5 圓筒許用軸向壓縮應(yīng)力a）根據(jù)圓筒外半徑 Ro 和有效厚度按標(biāo)準(zhǔn)公式計(jì)算。b）按圓筒材料選用相應(yīng)的外壓應(yīng)力系數(shù)曲線圖（GB150.3 第 4 章），根據(jù)其溫度線得 B 值，在彈性

28、范圍內(nèi)（圖中的直線段或其左側(cè)），用公式計(jì)算 B 值（B=2AEt /3 ）c）許用軸向壓縮應(yīng)力 tcr 取B值，且不得大于t 。 494.5.2 焊接接頭系數(shù)4.5.2.1焊接接頭系數(shù)應(yīng)根據(jù)對接接頭的焊縫形式及無損檢測的長度比例確定。4.5.2.2鋼制壓力容器的焊接接頭系數(shù)規(guī)定如下： a)雙面焊對接接頭和相當(dāng)于雙面焊的全焊透對接接頭 1)全部無損檢測，取=1.0； 2)局部無損檢測，取=0.85。 b)單面焊對接接頭(沿焊縫根部全長有緊貼基本金屬的墊板) 1)全部無損檢測，取=0.9； 2)局部無損檢測，取=0.8。4.5.2.3其他金屬材料的焊接接頭系數(shù)按相應(yīng)引用標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。504.6 耐壓

29、試驗(yàn)4.6.1.1 耐壓試驗(yàn)包括：液壓試驗(yàn)、氣壓試驗(yàn)和氣液組合試驗(yàn)。4.6.1.2容器制成后應(yīng)經(jīng)耐壓試驗(yàn)，試驗(yàn)的種類、要求和試驗(yàn)壓力值應(yīng)在圖樣上注明。4.6.1.3耐壓試驗(yàn)一般采用液壓試驗(yàn)，試驗(yàn)液體應(yīng)符合GB150.4或相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。4.6.1.4對于不適宜進(jìn)行液壓試驗(yàn)的容器，可采用氣壓試驗(yàn)或氣液組合試驗(yàn)。進(jìn)行氣壓試驗(yàn)或氣液組合試驗(yàn)的容器應(yīng)滿足GB150.4或相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。4.6.1.5采用氣液組合試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)用液體和氣體應(yīng)分別滿足4.6.1.3和4.6.1.4的要求，試驗(yàn)壓力按氣壓試驗(yàn)的規(guī)定。4.6.1.6外壓容器以內(nèi)壓進(jìn)行耐壓試驗(yàn)，試驗(yàn)壓力按4.6.2.3的規(guī)定。514.6.1.7對于

30、由2個(gè)或2個(gè)以上壓力室組成的多腔容器，每個(gè)壓力室的試驗(yàn)壓力按其設(shè)計(jì)壓力確定，各壓力室分別進(jìn)行耐壓試驗(yàn)。 a) 校核公用元件在試驗(yàn)壓力下的穩(wěn)定性； b)如不能滿足穩(wěn)定性要求，則應(yīng)先進(jìn)行泄漏檢查，合格后進(jìn)行耐壓試驗(yàn)。在進(jìn)行耐壓試驗(yàn)時(shí)，相鄰壓力室內(nèi)應(yīng)保持一定壓力，以使整個(gè)試驗(yàn)過程(包括升壓、保壓和卸壓)中的任一時(shí)刻，各壓力室的壓力差不超過允許壓差，圖樣上應(yīng)注明這一要求和允許壓差值； c) 如需提高某腔試驗(yàn)壓力，應(yīng)滿足4.6.3的規(guī)定。524.6.2 耐壓試驗(yàn)壓力4.6.2.1 耐壓試驗(yàn)壓力的最低值按4.6.2.2和4.6.2.3的規(guī)定，并考慮： a) 對于立式容器采用臥置進(jìn)行液壓試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)壓力應(yīng)計(jì)

31、入立置試驗(yàn)時(shí)的液柱靜壓力； b)工作條件下內(nèi)裝介質(zhì)的液柱靜壓力大于液壓試驗(yàn)的液柱靜壓力時(shí)，應(yīng)適當(dāng)考慮相應(yīng)增加試驗(yàn)壓力。4.6.2.2內(nèi)壓容器 a) 液壓試驗(yàn)： PT=1.25p/ t b)氣壓試驗(yàn)或氣液組合試驗(yàn)：PT=1.1p/ t53 注1：容器銘牌上規(guī)定有最高允許工作壓力時(shí)，公式中應(yīng)以最高允許工作壓力代替設(shè)計(jì)壓力； 注2：容器各主要受壓元件，如圓筒、封頭、接管、設(shè)備法蘭(或人手孔法蘭)及其緊固件等所用材料不同時(shí)，應(yīng)取各元件材料的t ； 注3：t不應(yīng)低于材料受抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度控制的許用應(yīng)力最小值。544.7、泄漏試驗(yàn) 1）泄漏試驗(yàn)包括氣密性試驗(yàn)以及氨檢漏試驗(yàn)、鹵素檢漏試驗(yàn)和氦檢漏試驗(yàn)等。

32、2）介質(zhì)毒性程度為極度、高度危害或者不允許有微量泄漏的容器，應(yīng)在耐壓試驗(yàn)合格后進(jìn)行泄漏試驗(yàn)。 3）設(shè)計(jì)單位應(yīng)當(dāng)提出容器泄漏試驗(yàn)的方法和技術(shù)要求。 4）需進(jìn)行泄漏試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)壓力、試驗(yàn)介質(zhì)和相應(yīng)的檢驗(yàn)要求應(yīng)在圖樣上和設(shè)計(jì)文件中注明。 5）氣密性試驗(yàn)壓力等于設(shè)計(jì)壓力。555、強(qiáng)滲透性介質(zhì) 介質(zhì)的滲透性指流體介質(zhì)對于密封材料和密封結(jié)構(gòu)的穿透能力。 對于介質(zhì)滲透性的“強(qiáng)、中、弱只是相對的定性描述，還沒有一個(gè)定量的界限區(qū)分標(biāo)準(zhǔn)。 一般地講，小分子氣體、低黏度、低表面張力、揮發(fā)性強(qiáng)的液體對于非金屬墊片來說都是具有較強(qiáng)滲透性的介質(zhì)。 例如：氫氣、氦氣、氨氣、鹵素氣體、低分子的烷、烯烴等氣體(或液化氣體)以及

33、汽油、甲醇、苯等輕質(zhì)石油化工產(chǎn)品。5657三、超壓泄放裝置 B.1.1 容器在操作過程中可能出現(xiàn)超壓時(shí)，應(yīng)按本附錄的要求配備超壓泄放裝置。58B.1.2 本附錄適用于容器上的泄放裝置，包括安全閥、爆破片安全裝置、安全閥與爆破片安全裝置的組合裝置。安裝在容器連接管線上的泄放裝置可參照本附錄。B.1.3 本附錄不適用于操作過程中可能產(chǎn)生壓力劇增，反應(yīng)速度達(dá)到爆轟狀態(tài)的容器。注： 爆轟（detonation）系指物質(zhì)的燃燒速度極快，達(dá)到1000m/s 以上時(shí)，產(chǎn)生與通常的爆燃根本不同的現(xiàn)象。59B.2 定義B.2.1 動作壓力 本附錄中指安全閥的整定壓力或爆破片的設(shè)計(jì)爆破壓力。B.2.2 整定壓力

34、安全閥在運(yùn)行條件下開始開啟的設(shè)定壓力，是在閥門進(jìn)口處測量的表壓力。在該壓力下，在規(guī)定的運(yùn)行條件下由介質(zhì)壓力產(chǎn)生的使閥門開啟的力同使閥瓣保持在閥座上的力相互平衡。B.2.3 設(shè)計(jì)爆破壓力 根據(jù)容器的工作條件和相應(yīng)的安全技術(shù)規(guī)范設(shè)定的，在設(shè)計(jì)爆破溫度下爆破片的爆破壓力值。B.2.4 標(biāo)定爆破壓力 標(biāo)注在爆破片銘牌上的，在規(guī)定的設(shè)計(jì)（或許可試驗(yàn)）爆破溫度下，同一批次爆破片抽樣爆破試驗(yàn)時(shí)，實(shí)測爆破壓力的算術(shù)平均值。60B.3 一般規(guī)定B.3.1 容器裝有泄放裝置時(shí)，一般以容器的設(shè)計(jì)壓力作為超壓限度的起始壓力。 設(shè)計(jì)圖樣及銘牌上標(biāo)注有最高允許工作壓力時(shí)，可用容器最高允許工作壓力代替設(shè)計(jì)壓力，以下同。B.

35、3.2 當(dāng)容器上裝有泄放裝置時(shí)，泄放裝置的動作壓力與容器的超壓限度應(yīng)滿足如下規(guī)定。B.3.2.1 當(dāng)容器上僅安裝一個(gè)泄放裝置時(shí)，泄放裝置的動作壓力應(yīng)不大于設(shè)計(jì)壓力，容器的超壓限度應(yīng)不大于設(shè)計(jì)壓力的10%或20kPa 中的較大值。61B.3.2.2 當(dāng)容器上安裝多個(gè)泄放裝置時(shí)，其中一個(gè)泄放裝置的動作壓力應(yīng)不大于設(shè)計(jì)壓力，其他泄放裝置的動作壓力可提高至設(shè)計(jì)壓力的1.05 倍；容器的超壓限度應(yīng)不大于設(shè)計(jì)壓力的16%或30kPa 中的較大值。B.3.2.3 當(dāng)考慮容器在遇到火災(zāi)或接近不能預(yù)料的外來熱源而可能釀成危險(xiǎn)時(shí)，容器的超壓限度應(yīng)不大于設(shè)計(jì)壓力的21%；如B.3.2.1 或 B.3.2.2 中泄放

36、裝置不能滿足這一超壓限度要求時(shí)，應(yīng)安裝輔助的泄放裝置，輔助泄放裝置動作壓力不大于設(shè)計(jì)壓力的1.1 倍。62B.3.3 有以下情況之一者，可看成是一個(gè)容器，只需在危險(xiǎn)的空間（容器或管道上）設(shè)置一個(gè)泄放裝置，但在計(jì)算泄放裝置的泄放量時(shí)，應(yīng)把容器間的連接管道包括在內(nèi)： a） 與壓力源相連接、本身不產(chǎn)生壓力的容器，且該容器的設(shè)計(jì)壓力達(dá)到壓力源的壓力； b） 多個(gè)壓力容器的設(shè)計(jì)壓力相同或稍有差異，容器之間采用口徑足夠大的管道連接，且中間無閥門隔斷或雖采用截?cái)嚅y但有足夠措施確保在容器正常工作期間截?cái)嚅y處于全開的位置并鉛封。63B.3.4 容器內(nèi)的壓力若有可能小于大氣壓力，而該容器不能承受此負(fù)壓條件時(shí)，應(yīng)裝

37、設(shè)防負(fù)壓的泄放裝置。B.3.5 換熱器等壓力容器，若高溫介質(zhì)有可能泄漏到低溫介質(zhì)而產(chǎn)生蒸汽時(shí)，應(yīng)在低溫空間設(shè)置泄放裝置。B.3.6 當(dāng)容器需要安裝泄放裝置且沒有特殊要求時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用安全閥。64B.3.7 符合下列條件之一者，應(yīng)采用爆破片安全裝置：a） 壓力快速增長（如增加分子量的化學(xué)反應(yīng)、化學(xué)爆炸、爆燃等）；b） 對密封有較高要求；c） 容器內(nèi)物料會導(dǎo)致安全閥失效；d） 安全閥不能適用的其他情況。65B.3.10 對盛裝易爆介質(zhì)或者毒性程度為極度、高度或者中度危害介質(zhì)的容器，應(yīng)在泄放裝置的排出口裝設(shè)導(dǎo)管，將泄放介質(zhì)引至安全地點(diǎn)，并且進(jìn)行妥善處理，不得直接排入大氣。66B.4 安全閥B.4.1

38、 安全閥適用于清潔、不含固體顆粒、粘度低的介質(zhì)。B.4.2 安全閥不能單獨(dú)用于壓力快速增長的場合。B.4.3 安全閥不宜單獨(dú)用于閥座與閥瓣密封面可能被介質(zhì)粘連或介質(zhì)可能生成結(jié)晶體的場合，但可以將爆破片安全裝置串聯(lián)在安全閥入口側(cè)組合使用。B.4.4 安全閥的型式通常采用彈簧直接載荷式安全閥，閥型有全啟式和微啟式。全啟式安全閥適用于泄放氣體、蒸汽及液化氣介質(zhì)，微啟式安全閥一般適用于泄放液體介質(zhì)。也可采用自激式非直接載荷安全閥，即先導(dǎo)式安全閥。B.4.5 用于液體的安全閥公稱通徑至少為15mm。67B.4.6 安全閥整定壓力偏差不應(yīng)超過3%整定壓力或0.015MPa 的較大值。B.4.7 裝有安全閥

39、時(shí)，容器的設(shè)計(jì)壓力按以下步驟確定：a） 根據(jù)容器的工作壓力pw，確定安全閥的整定壓力pz，一般取pz=（1.051.1）pw；當(dāng)pz0.18MPa 時(shí)，可適當(dāng)提高pz 相對于 pw 的比值；b） 取容器的設(shè)計(jì)壓力p 等于或稍大于整定壓力pz，即ppz。B.4.8 安全閥相關(guān)技術(shù)要求應(yīng)符合GB/T 12241。68B.7容器安全泄放量的計(jì)算B.7.1 符號Ar 容器受熱面積，m2；半球形封頭的臥式容器Ar=3.14DoL；橢圓形封頭的臥式容器Ar=3.14Do（L+ 0.3Do）；立式容器 Ar=3.14Doh1；球形容器 Ar=1.57D 02 或從地面起到7.5m 高度以下所包括的外表面積，

40、取兩者中較大值；Do 容器外直徑，m；d 容器進(jìn)料管內(nèi)直徑，mm；69F 系數(shù)，容器置于地面以下用砂土覆蓋時(shí)，F(xiàn)=0.3；容器置于地面上時(shí)，F(xiàn)=1.0；容器置于大于 10L/m2min 噴淋裝置下時(shí)，F(xiàn)=0.6；H 輸入熱量，kJ/h；h1 容器最高液位，m；L 容器總長，m；q 在泄放壓力下，液體的汽化潛熱，kJ/kg；v 容器進(jìn)料管內(nèi)的流速，m/s；t 泄放壓力下介質(zhì)的飽和溫度，；Ws容器的安全泄放量，kg/h； 容器保溫層厚度，m； 常溫下絕熱材料的導(dǎo)熱系數(shù)，kJ/mh； 泄放條件（設(shè)定溫度與設(shè)定壓力）下的介質(zhì)密度， kg / m3；70B.7.2 盛裝壓縮氣體或水蒸汽的容器安全泄放量

41、a） 對壓縮機(jī)貯氣罐和蒸汽罐等容器的安全泄放量，分別取該壓縮機(jī)和蒸汽發(fā)生器在單位時(shí)間內(nèi)的最大產(chǎn)氣（汽）量； b） 氣體貯罐等的安全泄放量，按式（B.1）計(jì)算：Ws = 2.8310 3 vd 2 （B.1）B.7.3 換熱設(shè)備等產(chǎn)生蒸汽時(shí)，安全泄放量按式（B.2）計(jì)算：Ws = H / q （B.2）71B.7.4 盛裝液化氣體的容器安全泄放量B.7.4.1 介質(zhì)為易燃液化氣體或位于有可能發(fā)生火災(zāi)環(huán)境下工作的非易燃液化氣體的容器，分有、無絕熱保溫層計(jì)算其安全泄放量：a） 無絕熱保溫層時(shí)，安全泄放量按式（B.3）計(jì)算： Ws=2.55105 FA r0.82/q （B.3）b）有完整的絕熱保溫層

42、時(shí)（例如在火災(zāi)條件下，保溫層不被破壞），安全泄放量按式（B.4）計(jì)算：Ws=2.61（650-t） A r0.82/（ q ） （B.4）72 B.7.4.2 介質(zhì)為非易燃液化氣體的容器，置于無火災(zāi)危險(xiǎn)的環(huán)境下工作時(shí)，安全泄放量可根據(jù)有、無絕熱保溫層，分別參照式（B.3）或式（B.4）計(jì)算，取不低于計(jì)算值的30%。 B.7.5 因化學(xué)反應(yīng)使氣體體積增大的容器，其安全泄放量應(yīng)根據(jù)容器內(nèi)化學(xué)反應(yīng)可能生成的最大氣量及反應(yīng)時(shí)間來確定。73B.8 泄放裝置泄放面積計(jì)算B.8.1 適用范圍 本節(jié)適用于單一相介質(zhì)通過泄放裝置時(shí)泄放面積的計(jì)算。當(dāng)介質(zhì)為液相，在排放時(shí)應(yīng)不發(fā)生閃蒸。B.8.2 符號A安全閥或爆破

43、片的最小泄放面積， mm2；C 氣體特性系數(shù)，可查表B.4 或按下式求取1112520kkkkc74K 泄放裝置的泄放系數(shù)； 對于安全閥，K 取額定泄放系數(shù)（額定泄放系數(shù)通常由安全閥制造廠提供）； 對于爆破片，K 為與爆破片裝置入口管道形狀有關(guān)的系數(shù)，可查表B.5 確定，但同時(shí)應(yīng)滿足a）d）條件：a） 直接向大氣排放；b） 爆破片安全裝置離容器本體的距離不超過8 倍管徑；c） 爆破片安全裝置泄放管長度不超過5 倍管徑；d） 爆破片安全裝置上、下游接管的公稱直徑不小于爆破片安全裝置的泄放口公稱直徑。當(dāng)入口管道形狀不易確定或不滿足a）d）時(shí)，可取K = 0.62； 對于液體介質(zhì)，取0.62 或按有關(guān)安全技術(shù)規(guī)范的規(guī)定；k 氣體絕熱指數(shù)，查表B.6；75M 氣體的摩爾質(zhì)量，kg /kmol；po 泄放裝置出口側(cè)壓力（絕壓），MPa；pf 泄放裝置的泄放壓力（絕壓），包括設(shè)計(jì)壓力和超壓限度兩部分，MPa；p泄放裝置泄放時(shí)內(nèi)、外側(cè)的壓力差，MPa；R通用氣體常數(shù)，J/kmolK，R = 8314；Re雷諾數(shù)，Re = 公式見GB 150.1 第2