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文檔簡介
壓力容器設(shè)計
技術(shù)規(guī)定
Q/ZCYJ.SJ/03.A.01-2012
編制:審核:
批準(zhǔn):持有人:
2012年01月20發(fā)布2012年03月01日實施
編制說明
第一版《壓力容器設(shè)計技術(shù)規(guī)定》是根據(jù)本公司在壓力容器設(shè)計、
選材、制造和檢驗等方面必須遵照執(zhí)行的各項技術(shù)要求而進行編制
的,是為壓力容器各級技術(shù)人員在進行壓力容器設(shè)計時提供的一份技
術(shù)參照標(biāo)準(zhǔn)。適用我公司DI、D2級壓力容器設(shè)計的質(zhì)量管理,能保
證安全可靠、持久穩(wěn)定的壓力容器。
編制目的時要求各級設(shè)計人員按規(guī)定的統(tǒng)一要求開展設(shè)計工作,
安全、經(jīng)濟、合理地設(shè)計、選材選型,達到提高設(shè)計效率和設(shè)計質(zhì)量
的目的?!秹毫θ萜髟O(shè)計技術(shù)規(guī)定》是本公司壓力容器設(shè)計一切質(zhì)量
管理活動必須遵循的技術(shù)性文件,現(xiàn)予以發(fā)布,自2012年03月02
日實施。
目錄
目錄..............................................3
一、技術(shù)規(guī)定總則..................................4
二、設(shè)計參數(shù)選取..................................6
三、壓力容器用材料要求..........................23
四、結(jié)構(gòu)設(shè)計.....................................
五、制造、熱處理.................................
六、壓力容器檢驗、驗收要求.......................
附錄A:壓力容器的分類及壓力容器等級、品種的劃分...
一、技術(shù)規(guī)定總則
1.范圍:
本規(guī)定包括壓力容器設(shè)計、材一料、制造、檢驗和試驗的技術(shù)要求,
適用于本公司D類各品種壓力容器設(shè)計。
2.規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)技術(shù)文件
2.1本規(guī)定所執(zhí)行的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)技術(shù)文件如下
a)TSGR0004-2009《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》(含
修改單)
b)GB150.1-GB150.4-2011《壓力容器》
c)GB151-1999《管殼式換熱器》及釋義
d)其余標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范列于Q/XXXX.SJ/03.A.01-2012《壓力容器設(shè)計
質(zhì)量保證手冊》附錄C
2.2當(dāng)參照的各標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、技術(shù)文件在某些問題的規(guī)定上存在差異
時應(yīng)優(yōu)先采用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
3.容器分為常壓容器和壓力容器兩種:
3.1凡涉及壓力低于0.IMPa,其真空低于0.02MPa的容器為常壓容
器,其設(shè)計、制造、檢驗與驗收要求按照NB/T47003《鋼制焊接常壓
容器》的規(guī)定。
3.2凡設(shè)計壓力等于或大于0.IMPa,真空度等于或大于0.02MPa的
容器按壓力容器設(shè)計。但當(dāng)容器的工作壓力小于0.1MPa時,該容器
不劃分容器類別。
3.3鋼制壓力容器的設(shè)計符合GB150.1?.4-2011的規(guī)定,特定結(jié)構(gòu)
容器以及金屬。貴金屬容器,其設(shè)計除滿足本條件外,還應(yīng)滿足其專
用標(biāo)準(zhǔn)進行設(shè)計。
a)管殼式換熱器的適用范圍和建造要求按GB151的規(guī)定;
b)鋼制球形儲罐的適用范圍和建造要求按GB12337的規(guī)定;
c)臥式容器的適用范圍和建造要求按JB/T4731的規(guī)定;
d)塔式容器的適用范圍和建造要求按JB/T4710的規(guī)定;
e)鋁制焊接容器的適用范圍和建造要求按JB/T4734的規(guī)定;
f)鈦制焊接容器的適用范圍和建造要求按JB/T4745的規(guī)定;
g)銅制焊接容器的適用范圍和建造要求按JB/T4755的規(guī)定;
h)銀及銀合金焊接容器的適用范圍和建造要求按JB/T4756的規(guī)
定;
i)錯制壓力容器的適用范圍和建造要求按NB/T47011的規(guī)定。
4.壓力容器類別及壓力等級、品種的劃分按照TSGR0004-2009《固
定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》附錄A.
5.本技術(shù)規(guī)定在適用過程中不斷的完善和補充,任何壓力容器設(shè)計人
員對技術(shù)規(guī)定的不完善項都有權(quán)利提出修改,本文件的修改執(zhí)行《文
件與資料控制程序》。
二、設(shè)計參數(shù)選取
1概述
為安全、經(jīng)濟、合理地選型,壓力容器應(yīng)按其使用要求各自分類,
任何一類壓力容器使用的范圍應(yīng)考慮:腐蝕性、介質(zhì)溫度和壓力、使
用目的、工作環(huán)境等因素。
2設(shè)計技術(shù)規(guī)定
2.1在設(shè)計中應(yīng)考慮正常操作時,可能出現(xiàn)的溫度和壓力的極端情況;
對于不同各工況的容器,應(yīng)按最苛刻的工況設(shè)計,必要時還要考
慮不同工況的組合,并在圖樣或相應(yīng)設(shè)計文件中注明各工況操作
條件和設(shè)計條件下的壓力溫度值。
2.2載荷:
2.2.1設(shè)計時應(yīng)考慮以下載荷:
a)內(nèi)壓、外壓或最大壓差;
b)液注靜壓力,當(dāng)液注靜壓力小于設(shè)計壓力的5%時,可忽略不
計;需要時,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、地載荷、雪載荷;
f)支座、底座圈、支耳及其他型式支撐件的反作用力;
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
的反力等;;
j)運輸或吊裝時的作用力。
2.3設(shè)計壓力或計算壓力:
2.3.1設(shè)計壓力的確定原則
a)設(shè)計文件對容器的設(shè)計壓力有專門規(guī)定時應(yīng)按規(guī)定,但不應(yīng)低
于表1的規(guī)定。
b)設(shè)計壓力必須與設(shè)計溫度作為設(shè)計載荷條件,且應(yīng)考慮到容
器在運行中可能出現(xiàn)的各種工況,并以最苛刻的工作壓力與相
應(yīng)溫度的組合工況來確定容器的設(shè)計壓力。
c)盛裝液化氣和液化石油氣的容器設(shè)計按以下規(guī)定確定:
①無安全泄放裝置是,設(shè)計壓力不應(yīng)低于1.05倍的工作壓力
②裝有安全閥時一,設(shè)計壓力不應(yīng)低于(等于或稍大于)安全閥
開啟壓力(1.05?L10倍的工作壓力)
③工作壓力是指盛裝液化氣和液化石油氣的容器可能達到的最
高工作溫度下的飽和蒸汽壓。常溫儲存。
液化氣或混合液化石油氣壓力容器的工作壓力(即飽和蒸汽壓)
見2.3.2、2.3.3、2.3.4中的規(guī)定。
表1確定設(shè)計壓力的原則
類別原則
無安全泄裝置不低于0.1~1.1倍工作壓力
不低于(等于或稍大于)安全閥開啟壓力(開啟壓
裝有安全閥
力取1.05~1.10倍工作壓力)
裝有爆破片不低于安全閥爆破片設(shè)計爆破壓力加制造范圍上限
不低于安全閥的開啟壓力加上流體從容器流至安全
出口線上裝有安全閥
閥處的壓力降
容器位于泵進口側(cè),且無安全泄不低于1.01.1倍工作壓力,且以-0.IMPa外壓進
內(nèi)
放裝置時行校核
壓
不低于下面三者中的大值
容
1)泵的正常入口壓力加1.2倍的正常工作揚程
器容器位于泵出n側(cè),目一無安全泄
2)泵的最大入口壓力加泵的正常工作揚程
放裝置時
3)泵的正常入口壓力加關(guān)閉揚程(即泵出口圈關(guān)閉
時的揚程)
容器位于壓縮機進口側(cè),且無安不低于1.0~l.1倍工作壓力,且以-0.IMPa外壓進
全泄放裝置時行校核
容器位于壓縮機出口側(cè),且無安
不低于壓縮機出口壓力
全泄放裝置時
設(shè)計壓力取1.25倍最大內(nèi)外壓力差或-0.IMPa兩者
有安全泄放裝置
無夾套的中的最小值
真真空容器
空無安全泄放裝置設(shè)計外壓取-0.IMPa
容設(shè)計外壓按無夾套真空容器選:其計算外壓按本規(guī)
容器(真空)
器帶夾套的定2.3.6條的規(guī)定
真空容器
夾套(真空)設(shè)計內(nèi)壓按內(nèi)壓容器選取
由兩個或兩個以上壓力室組成的容器根據(jù)各自的工作壓力確定各組腔的設(shè)計壓力
2.3.2常溫下儲存液化氣體壓力容器在規(guī)定溫度下的工作壓力按照表
2確定
2.3.3常溫儲存液化氣體壓力容器規(guī)定溫度下的工作壓力,按照不低
于50℃時混合液化石油氣組分的實際飽和蒸汽壓來確定,在
設(shè)計圖樣上注明限定的組分和對應(yīng)的壓力;若無實際組分?jǐn)?shù)據(jù)
或者不做組分分析,其規(guī)定溫度下的工作壓力不得丟表3的規(guī)
定。
2.3.4幾種介質(zhì)常溫儲存時規(guī)定溫度下的工作壓力取值見表4.
2.3.5設(shè)計壓力的確定原則除滿足2.3.1條的規(guī)定外,尚應(yīng)滿足表1
的規(guī)定。
2.3.6對帶夾套的真空容器,其容器殼體的計算外壓應(yīng)等于設(shè)計外壓
加夾套內(nèi)的設(shè)計內(nèi)壓力,且應(yīng)校檢在夾套實驗壓力(外壓)下
殼體的穩(wěn)定性。
2.4設(shè)計溫度
2.4.1本條按照GB照G1?GB150.4-2011的第4.3.4條規(guī)定執(zhí)行;
2.4.2設(shè)計溫度的確定原則
a)設(shè)計文件對容器的設(shè)計溫度有專門規(guī)定時,其設(shè)計溫度
按規(guī)定執(zhí)行。
表2常溫下儲存液化氣體壓力容器在規(guī)定溫度下的工作壓力
規(guī)定溫度下的工作壓力
液化氣體有保冷設(shè)施
臨界溫度
無試驗實有試驗實測最高工作溫度
無保冷設(shè)施
測溫度并且能保證低于臨界溫度
50℃飽和蒸汽壓
>50℃可能達到最高工作溫度下的飽和蒸汽壓力
力
在設(shè)計所規(guī)定的最大充裝量下為試驗實測最高溫度下的飽
<50℃
50℃的氣體壓力和蒸汽壓力
b)安裝在室外無保溫的容器,最低設(shè)計溫度受地區(qū)環(huán)境溫度所控
制時,可按以下規(guī)定選?。?/p>
①對盛裝氣體的儲存壓力容器,最低設(shè)計溫度取環(huán)境溫度或減
3℃o
②對盛裝液化氣體體積占1/4以上的儲存壓力容器最低設(shè)計溫
度取環(huán)境溫度。
注:環(huán)境溫度-一大氣環(huán)境低溫條件系指歷年來月平均最低氣溫(指
當(dāng)月的最低氣溫值之和除以當(dāng)天數(shù))的最低值。(下同)
表3常溫下儲存混合液化石油氣壓力容器在規(guī)定下的工作壓力
混合液化石油氣規(guī)定溫度下的工作壓力
50℃飽和蒸汽壓力無保冷設(shè)施有保冷設(shè)施
W異丁烷50℃飽和蒸汽=50℃異丁烷的飽和蒸可能達到的最高工作溫度下異
壓力汽壓力丁烷的飽和蒸汽壓力
>異丁烷50℃飽和
蒸汽壓力=50℃丙烷的飽和蒸汽可能達到的最高工作溫度下丙
W丙烷50℃飽和蒸壓力烷的飽和蒸汽壓力
汽壓力
>丙烷50℃飽和蒸=50℃丙烯的飽和蒸汽可能達到的最高溫度下丙烯的
汽壓力壓力飽和蒸汽壓力
表4幾種介質(zhì)常溫儲存時規(guī)定溫度下的工作壓力取值
介質(zhì)名稱50℃飽和蒸汽壓力MPa
丙烯2.05
丙烷1.71
異丁烷0.69
氨2.03
氯1.43
b)設(shè)計溫度不得低于元件金屬在工作狀態(tài)下可能達到的最高溫
度。
c)對0℃以下的金屬溫度,設(shè)計溫度不得高于元件金屬所能達到
的最低溫度。
d)當(dāng)容器各部分在工作情況下的金屬溫度不同時,可分別設(shè)定各
部分的設(shè)計溫度。
e)對有不同工況的容器,應(yīng)按最苛刻的工況設(shè)計,必要時還需考
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)計條件下的壓力和溫度值。
2.4.3當(dāng)金屬溫度無法用傳熱計算或?qū)崪y結(jié)果確定時,設(shè)計溫度應(yīng)按
以下規(guī)定:
a)容器內(nèi)壁與介質(zhì)直接接觸,且有外保溫(或保冷)時,其容器
的設(shè)計溫度按照表5的規(guī)定選取。
b)容器內(nèi)的介質(zhì)是用蒸汽直接加熱或被內(nèi)置加熱元件(如加熱盤
管、電熱元件等)間接加熱時,設(shè)計溫度可取介質(zhì)的最高工作
溫度。
c)容器的受壓元件兩側(cè)與不同介質(zhì)直接接觸時,應(yīng)以苛刻一側(cè)的
工作溫度(如高溫或低溫)為惡基準(zhǔn)確定該元件的設(shè)計溫度。
表5容器設(shè)計溫度的選取
最高或最低溫度to容器的設(shè)計溫度t
toW-20介質(zhì)正常溫度減0?10或取最低工作溫度
-20VtoW15介質(zhì)正常溫度減5-10或取最低工作溫度
15VtoW35O介質(zhì)正常溫度減15?130或取最低工作溫度
>350t=to+(15?5)
注:當(dāng)最高(或最低)工作溫度接近所選材料的允許溫度界限時(或
材料跳檔時),應(yīng)慎重選取設(shè)計溫度的裕量,以免材料浪費或降低
安全性。
2.4.4對于室外塔式容器的裙座,其設(shè)計溫度的確定應(yīng)符合以下規(guī)定:
a)對帶過渡段的裙座:過渡段的設(shè)計溫度應(yīng)等于塔(或塔釜)的
設(shè)計溫度,過渡段以下裙座殼體的設(shè)計溫度應(yīng)考慮環(huán)境溫度的
影響;
b)對于無過渡段的裙座:當(dāng)-20℃〈塔(或塔釜)的設(shè)計溫度W
200℃時,裙座殼體的設(shè)計溫度應(yīng)考慮環(huán)境溫度的影響。當(dāng)200
CV塔(或塔釜)的設(shè)計溫度W340C時,裙座殼體的設(shè)計溫度
取塔(或塔釜)的設(shè)計溫度。
2.4.5對于容器內(nèi)有隔熱材料的容器應(yīng)符合以下按要求:
a)整個容器的設(shè)計溫度按照表5的規(guī)定選取;
b)容器殼體金屬殼(受壓元件)的金屬溫度,宜通過傳熱計算求得,并
加一定裕量作為容器金屬殼(受壓元件)的設(shè)計溫度。
2.4.6管殼式換熱器的設(shè)計溫度:
a)管程設(shè)計溫度是指管箱的設(shè)計溫度(不是換熱管的設(shè)計溫度)。
b)殼程設(shè)計溫度是指殼程的設(shè)計溫度。
c)管板和換熱器的設(shè)計溫度應(yīng)符合2.4.3第c)款的規(guī)定
2.4.7元件的金屬溫度通過以下方法確定:
a)傳熱計算求得;
b)在已使用的同類容器上測定;
c)根據(jù)容器內(nèi)部介質(zhì)溫度并結(jié)合外部條件確定。
2.4.8在確定最低設(shè)計金屬溫度時一,應(yīng)充分考慮在運行過程中,大氣
環(huán)境低溫條件對容器殼體金屬溫度的影響。
2.5厚度附加量:按照GB150.1-GB150.4-2011的第4.3.6條規(guī)定執(zhí)
行:
2.5.1腐蝕裕量考慮的原則
為防止與工作介質(zhì)接觸的受壓元件(筒體、封頭、接管、人(手)
孔及內(nèi)部元件)由于腐蝕、機械磨損而導(dǎo)致厚度削弱減薄,應(yīng)考慮腐
蝕裕量,具體規(guī)定如下:
a)對容器的腐蝕裕量有專門規(guī)定或已有實際使用經(jīng)驗時一,其腐
蝕裕量按規(guī)定或經(jīng)驗選取。
b)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
里;
C)兩側(cè)同時與介質(zhì)接觸元件,應(yīng)根據(jù)兩側(cè)不同的操作介質(zhì)選取
不同的腐蝕裕量,兩者疊加后作為該元件的總腐蝕裕量;容
器各元件受到的腐蝕程度不同時,可采用不同的腐蝕裕量。
d)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1mm。
2.5.2下列情況一般不考慮腐蝕裕量:
a.介質(zhì)對不銹鋼無腐蝕作用時(不銹鋼、不銹復(fù)合鋼堆焊層的元
件);
b.由可靠地耐腐蝕襯里的基體材料;
c.可經(jīng)常更換的非受壓元件;
d.法蘭的密封表面;
e.管殼式換熱器的換熱管、拉桿、定距管、折流板等非受壓元件;
2.5.3殼體加工成形后不包括腐蝕余量的最小厚度:
a)碳素鋼、低合金鋼制容器,不小于3mm;
b)高合金鋼制容器,一般應(yīng)不小于2mm。
2.5.4復(fù)合鋼板復(fù)層的最小厚度確定
a)為保證工作介質(zhì)干凈(不被鐵離子污染)而采用的復(fù)合板,
其復(fù)層厚度不應(yīng)小于2mm;
b)為了防止工作介質(zhì)的腐蝕而采用的復(fù)合鋼板,其復(fù)層厚度不
應(yīng)小于3mm。
2.5.6對有防腐襯里要求的碳鋼或低合金鋼制容器,其殼體的最小厚
度為5mmo
2.5.7管殼式換熱器的最小厚度應(yīng)符合GB151《管殼式換熱器》的規(guī)
定。
1)碳素鋼和低合金鋼圓筒的最小厚度應(yīng)不小于表6值:
表6mm
公稱直徑400?<700>700?>1000?<1500>1500?>2000?〈
W1000>700-^1000W20002600>1
浮頭式、型
U810121416
管式
固定管板式
68101214
注:表中數(shù)據(jù)包括厚度附加量,C2按1mm考慮。
2)高合金鋼圓筒的最小厚度應(yīng)不小于表7值:
表7mm
公稱直徑400?>500?W>700?<>700?W>1500?W>1500?W
W5007001000100020002000
最小壁厚
3.54.5681012
2.5.8其余設(shè)備可分別按煉油設(shè)備和石油化工設(shè)備選取,見表8、
表9
表8煉油設(shè)備的腐蝕余量C2(mm)
腐蝕速率腐蝕余量C2
(mm/年)塔、反應(yīng)器一般容器換熱器隔熱襯里容器
<0.121.51.52
>0.To.24332
>0.2飛.364.54.52
表9石油化工設(shè)備的腐蝕余量邑(mm)
腐蝕程度極輕微腐蝕輕微腐蝕腐蝕重腐蝕
腐蝕速率<0.050.05飛.13>0.25
>0.13"0.25
(mm/年)
腐蝕裕量c20~1>T3>3~526
2.6許用應(yīng)力
2.6.1按照GB150.1-4-2011的第4.4.1條規(guī)定選??;
2.6.2設(shè)計溫度低于20℃時,取20℃的許用應(yīng)力;
2.6.3復(fù)合鋼板的許用應(yīng)力:對于覆層和基層結(jié)合率達到NB/T47002
標(biāo)準(zhǔn)B2級以上的復(fù)合鋼板,在設(shè)計計算中如需,如需計入覆層材料的
強度時,其設(shè)計溫度下的許用應(yīng)力按照下式確定:
「一T_b】>+b];"
2.6.4當(dāng)?shù)卣疠d荷或風(fēng)載荷與本規(guī)定2.2.1條中其他載荷相組合時,
允許元件的設(shè)計應(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.
2.6.5圓筒許用應(yīng)力軸向壓縮應(yīng)力按照GB150.1-4-2011的第4.4.5
條規(guī)定執(zhí)行.
2.7焊接接頭分類和焊接接頭系數(shù)
2.7.1焊接接頭分類
2.7.1,1容器受壓元件之間的焊接接頭分為A、B、C、D四類,如圖1
a)圓筒部分(包括接管)和錐殼部分的縱向接頭(多層包扎容器
層板縱向接頭除外)、球形封頭與圓筒連接的環(huán)向接頭、各類
凸頭封頭和平封頭中的所有拼焊接頭以及嵌入式的接管或凸
緣與殼體對連接的接頭,均屬A類焊接接頭;
b)殼體部分的環(huán)向接頭、、錐形封頭小端與接管連接的接頭、長
頸法蘭與殼體或接管連接的接頭、平蓋或管板與圓筒對接連接
的接頭以及接管間的對接環(huán)向接頭,均屬B類焊接接頭,但已規(guī)定為
A類的焊接接頭除外;
C)球冠形封頭、平蓋、管板與圓筒非對接連接的接頭,法蘭與殼
體或連接管連接的接頭,內(nèi)封頭與圓筒的搭接接頭以及多層包
扎容器層板縱向接頭,均屬C類焊接接頭,但已規(guī)定為A、B
類的焊接接頭除外;
d)接管(包括人孔圓筒)、凸緣、補強圈等與殼體連接的接頭,
均屬D類焊接接頭,但已規(guī)定A、B、C類的焊接接頭除外。
2.7.1.2非受壓元件與受壓元件的連接接頭為E類焊接接頭
圖1焊接接頭分類
2.7.2焊接接頭系數(shù)
2.7.2.1焊接接頭系數(shù)①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。
2.7.2.2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)于雙面焊的全含透對接接頭
1)全部無損檢測,取中=1.0;
2)局部無損檢測,取①=0.85.
b)單面焊對接接頭(沿焊縫根部全場有緊貼基本金屬的墊板)
1)全部無損檢測,?、?0.9;
2)局部無損檢測,取中=0.8.
2.7.2.3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。
2.8焊接接頭結(jié)構(gòu)
2.8.1在保證焊接質(zhì)量的前提下,焊接接頭設(shè)計應(yīng)遵循以下原則:
a)焊縫填充金屬盡量少;
b)焊接工作量盡量少,且操作方便;
c)合理選擇剖口角度,鈍邊高,根部間隙等結(jié)構(gòu)尺寸,使之有利于
剖口加工及焊透,減少各種缺陷產(chǎn)生的可能;
d)有利于焊接防護;
e)合理選擇焊材,至少應(yīng)保證對接焊接接頭的抗拉強度不低于母材
標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的下限值;
。焊縫外形應(yīng)盡量連續(xù)、圓滑,減少應(yīng)力集中。
2.8.2容器筒體的焊接接頭全部為全焊透的對接接頭形式,主要包括
以下接頭
a)縱向接頭;
b)環(huán)向接頭(筒與筒、筒與封頭);
c)封頭拼縫;
2.8.3接管與殼(筒體)之間焊接接頭:根據(jù)容器的使用特性、狀態(tài)
和類別情況,
符合下列情況之一的采用全焊透接頭形式:
a)介質(zhì)為易爆或者毒性為極度危害和高度危害的壓力容器;
b)要求氣壓試驗或者氣液組合壓力試驗的壓力容器;
c)低溫壓力容器;
d)進行疲勞分析的壓力容器;
e)直接受火焰加熱的壓力容器;
f)設(shè)計圖樣規(guī)定的壓力容器。
2.9耐壓試驗
2.9.1容器制成后必須進行耐壓試驗,耐壓試驗的項目和要求應(yīng)在圖
樣上注明。耐壓試驗分為液壓試驗、氣壓試驗以及氣液組合壓力
試驗三種。一般應(yīng)采用液壓試驗,對于不適宜做液壓試驗的容器
可采用氣壓試驗或者氣液組合壓力試驗
2.9.2如果圖樣有要求,容器還應(yīng)該進行氣密性試驗,氣密性試驗應(yīng)
在耐壓試驗合格后進行。盛裝下列介質(zhì)的容器應(yīng)進行氣密性試驗;
a.毒性程度為極度、高度危害的介質(zhì),
b.介質(zhì)為易燃易爆的壓縮氣體或液化氣體,
c.設(shè)計要求不允許有微量泄漏的壓力容器,
d.對真空度有較嚴(yán)格的要求時。
2.9.3對設(shè)計圖樣要求作氣壓實驗的壓力容器,是否需要再做氣密性
試驗應(yīng)在圖樣上規(guī)定。
2.9.4耐壓試驗壓力:
耐壓試驗的壓力應(yīng)當(dāng)符合設(shè)計圖樣要求,并且不小于下式計算
值:
Pr=叩哥式2
式中:p——壓力容器的設(shè)計壓力或者壓力容器銘牌上規(guī)定的最大允許工作壓力(對在用壓力容器為
工作壓力),MPa:
p,——耐壓試驗壓力,MPa;當(dāng)設(shè)計考慮液體靜壓力時,應(yīng)當(dāng)加上液體靜壓力。
H——耐壓試驗壓力系數(shù),按表8選用;
[cr]——[試驗溫度下材料的許用應(yīng)力(或者設(shè)計應(yīng)力強度),MPa;
ET——設(shè)計溫度下材料的許用應(yīng)力(或者設(shè)計應(yīng)力強度),MPa,
注L容器銘牌上規(guī)定有最高允許工作壓力時,公式中應(yīng)以最高允許
工作壓力代替設(shè)計P:
注2:壓力容器各受壓元件(圓筒、封頭、接管、法蘭及其緊固件等)
所用材料不同時,計算耐壓試驗壓力應(yīng)當(dāng)取各元件材料[。]/[。丁
比值中最小者。
注3:[。了不低于材料受抗拉強度和屈服強度控制的許用應(yīng)力最小
值。
表10耐壓試驗的壓力系數(shù)n
壓力系數(shù)
壓力容器的材料
液(水)壓氣壓、氣液組合
剛和有色金屬1.251.10
鑄鐵2.00—
2.9.5液壓試驗時,試驗液體一般采用潔凈水,對不銹鋼制容器,應(yīng)
控制水的氯離子含量不超過24mg/Lo也可采用不會導(dǎo)致發(fā)生危險
的其他液體,試驗時液體的溫度應(yīng)低于其閃點或沸點。
2.9.6液壓試驗時,試驗溫度(容器器壁金屬溫度)應(yīng)當(dāng)比容器器壁
金屬物延性轉(zhuǎn)變溫度高30℃,同時要考慮試驗液體不能出現(xiàn)凝固
或凍結(jié);或者按照《固容規(guī)》、GB150.T4-2011引用的其他專業(yè)
容器標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定執(zhí)行。如果由于板厚等因素造成材料無延性轉(zhuǎn)變
溫度升高,則需相應(yīng)提高試驗液體溫度。
2.9.7氣體試驗時所用氣體應(yīng)為干燥、潔凈的空氣、氮氣或其他惰性
氣體。
2.9.8氣壓試驗時,試驗溫度(容器器壁金屬溫度)應(yīng)當(dāng)比容器器壁
金屬物延性轉(zhuǎn)變溫度高30℃,同時要考慮試驗液體不能出現(xiàn)凝固
或凍結(jié);或者按照《固容規(guī)》、GB150.C4-2011引用的其他專業(yè)
容器標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定執(zhí)行。如果由于板厚等因素造成材料無延性轉(zhuǎn)變
溫度升高,則需相應(yīng)提高試驗液體溫度。
2.9.9耐壓試驗時,壓力容器上焊接的臨接受壓元件,應(yīng)采取適當(dāng)措
施,保證期強度和安全性。
2.9.10耐壓試驗后,由于焊接接頭或者接管泄漏而進行返修的,或
者返修深度大于1/2厚度的壓力容器,應(yīng)當(dāng)重新進行耐壓試驗。
2.10氣液組合壓力試驗.
2.10.1對因承重等原因無法注滿液體的壓力容器,可以根據(jù)承重能
力先注入部分液體,然后注入氣體,進行氣液組合壓力試驗。
2.10.2氣液組合壓力試驗用氣體、液體應(yīng)分別符合2.9.5?2.9.8條
的規(guī)定。
2.11設(shè)計使用年限(設(shè)計壽命)
2.11.1容器設(shè)計壽命的確定:
1)選擇適宜的材料和結(jié)構(gòu)設(shè)計;
2)合理的腐蝕裕量;
3)限制蠕變(高溫工況)或疲勞的可能性;
4)容器建造的費用;
5)裝量的更換周期等。
2.11.2推薦的容器設(shè)計使用壽命如下:
1)一般容器、換熱器:10年
2)分儲塔類、反應(yīng)器:20年
三、壓力容器用材料要求
1受壓元件用剛才的使用要求
1.1選材的合理性是保證壓力容器設(shè)計質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié),壓力容器選
擇受壓元件用鋼材時,必須選用GB150.2-2011中規(guī)范性引用
文件的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)的鋼材。當(dāng)選用GB150.2-2011未列入的鋼材時,
除奧氏體型鋼材外均應(yīng)符合GB150.2附錄A的規(guī)定。允許采用
已列入國家標(biāo)準(zhǔn)中的奧氏體型鋼材,但其技術(shù)要求(如磷、硫含
量,強度指標(biāo))不應(yīng)低于GB150.2-2011所列入相應(yīng)鋼材標(biāo)準(zhǔn)中
化學(xué)成分相近鋼號的規(guī)定。
1.2選擇壓力容器用鋼應(yīng)考慮的因素有:壓力容器的使用條件(如設(shè)
計壓力、設(shè)計溫度、介質(zhì)特性和操作特點)、材料性能(力學(xué)性
能、工藝性能、化學(xué)性能和物理性能)、容器的制造工藝以及經(jīng)
濟合理性。
1.3壓力容器用材料的化學(xué)成分要符合TSGR0004-2009《固定式
壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》材料
1.4所需鋼板厚度小于8mm時,在碳素鋼和低合金之間盡量采用碳素
鋼鋼板(多層容器材料除外),一般在以強度控制的情況下當(dāng)殼
體壁厚超過8mm時、應(yīng)優(yōu)先選用低合金鋼。
1.5當(dāng)設(shè)計壓力較小時,殼體壁厚較小的壓力容器時,應(yīng)根據(jù)壓力、
溫度、介質(zhì)等使用限制,按照GB150.2附錄D選用Q235系列。
L6所需不銹鋼厚度大于12mm時,應(yīng)盡量采用襯里、復(fù)合、堆焊等
結(jié)構(gòu)形式。
1.7與受壓元件相焊接的非受壓元件用鋼應(yīng)是可焊性良好的鋼材、
1.8壓力容器專用鋼板執(zhí)行以下4個標(biāo)準(zhǔn):
GB/T713-2008
GB3531-2008
GB19189-2003
GB24511-2009
1.9材料代用,必須經(jīng)過三級簽名(即設(shè)計、校核、審核人簽名),
材料代用原則:
1.9.1由于設(shè)計以外的原因產(chǎn)生的材料代用,事先應(yīng)征得原設(shè)計單位
的同意。
1.9.2材料代用應(yīng)考慮的主要因素:
a.無標(biāo)準(zhǔn)的鋼材不得作為受壓元件的代用材料;
b.代用材料的強度、塑性、韌性、化學(xué)成分、耐蝕性對原設(shè)計條件(溫
度、壓力、介質(zhì)、結(jié)構(gòu))的適應(yīng)性;
c.代用材料對制造加工工藝的適應(yīng)性(焊接工藝、焊接材料、焊后熱
處理等);
d.代用材料與原設(shè)計材料鋼材的標(biāo)準(zhǔn)差異(化學(xué)成分、檢驗項目、
檢驗率);
e.兩種不同組織(鐵素體、奧氏體)鋼材代用引起的熱應(yīng)力,異種鋼
焊接問題。
f.代用鋼材的經(jīng)濟性。
1.10鋼板的常用厚度規(guī)格:2、3、4、4.5、5、6、8、10、12、14、
16、18、20、22、25、26、28、30、32、34、36、38、40、42、
45、48、50、52>55、60>65、70mm
1.11其他未盡事宜參見GB150.2及其附錄。
2鋼板材料使用規(guī)定
2.1Q235系列鋼板:按照GB150.2附錄D的規(guī)定。
2.2碳素鋼和碳鎰鋼在高于425℃下常期使用時,應(yīng)考慮鋼中碳化物
相石墨化傾向,其結(jié)果會使材料的強度及塑性均下降,沖擊值下
降尤其嚴(yán)重,鋼材明顯變脆。
2.3壓力容器用碳素鋼和低合金鋼的使用狀態(tài)及許用應(yīng)力規(guī)定見
GB150.2中表2的規(guī)定;
2.4下列碳素鋼和低合金鋼鋼板,應(yīng)在正火狀態(tài)下使用:
a)用于多層容器內(nèi)筒的Q245R和Q345R;
b)用于殼體的厚度大于36mm的Q245R和Q345R;
c)用于其他受壓元件(法蘭、管板、平蓋等)的厚度大于50mm的
Q245R和Q345RO
2.5奧氏體鋼的使用溫度高于525℃時,鋼中含碳量應(yīng)不小于
0.04%,因在此溫度下會造成材料的強度急劇下降。
2.6高合金鋼板的標(biāo)準(zhǔn)、厚度范圍及許用應(yīng)力按《固容規(guī)》(2010修
正版)附件1中表4的規(guī)定。
2.7用于設(shè)計溫度高于200C的Q370R鋼板,以及用于設(shè)計溫度高于
300℃的18MnMoNbR、13MnNiMoR和12Cr2MoiVR鋼板,應(yīng)在設(shè)計
文件中要求鋼板按批進行設(shè)計溫度下的高溫拉伸試驗,其屈服強
度值參見GB150.2附錄B。
2.8受壓元件用鋼板,其使用溫度下限按GB150.2中表4的規(guī)定,表
4中Q245R和Q345R鋼板的使用狀態(tài)還應(yīng)符合GB150.2中第
4.1.4的規(guī)定。對厚度大于100mm的殼體用鋼板及其焊接接頭,
按照GB150.2中第4.1.11的規(guī)定。
2.9高合金鋼鋼板的標(biāo)準(zhǔn)、厚度范圍及許用應(yīng)力按GB150.2中表5的
規(guī)定。
2.10受壓元件用鋼板的標(biāo)準(zhǔn),使用溫度下限按下列規(guī)定:
a)鐵素體型鋼板為0℃;
b)奧氏體-鐵素體型鋼板為-20℃;
c)奧氏體型鋼板按GB150.2中第3.7.2條的規(guī)定。
2.11復(fù)合鋼板應(yīng)符合TSGR0004-2009第2章材料部分“2.8復(fù)合鋼
板”的規(guī)定;壓力容器用復(fù)合鋼板應(yīng)當(dāng)按照NB/T47002.1?
4-2009《壓力容器用爆炸焊接復(fù)合板》的規(guī)定選用,并且符合
以下要求;
(1)復(fù)合鋼板復(fù)合界面的結(jié)合剪切強度,不銹鋼一鋼復(fù)合板不小于
210MPa,鍥一鋼復(fù)合板不小于210MPa,鈦-鋼復(fù)合板不小于140
MPa,銅一鋼復(fù)合板不小于100MPa。
(2)復(fù)合鋼板基層材料的使用狀態(tài)符合有關(guān)引用標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
(3)碳素鋼和低合金鋼基層材料(包括鋼板和鋼鍛件)按照基
層材料標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定進行沖擊試驗,沖擊功合格指標(biāo)符合基層材料
標(biāo)準(zhǔn)或者訂貨合同的規(guī)定。
(4)復(fù)合鋼板執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn):NB/T47002.1-4-2009《壓力容器用
爆炸焊接復(fù)合板》;其材料的沖擊值指標(biāo)應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)要求。
(5)其他未盡事宜參見GB150.2o
3鋼管
3.1碳素鋼和低合金鋼鋼管的標(biāo)準(zhǔn)、使用狀態(tài)及許用應(yīng)力按
GB150.2中表6的規(guī)定。對壁厚大于30nlm的鋼管和使用溫
度低于-20℃的鋼管,表中的正火不允許用終軋溫度符合正
火溫度的熱軋來代替。
3.2GB/T8163中10、20鋼和Q345D鋼管的使用執(zhí)行GB150.2
中5.1.3條的規(guī)定。
3.3GB9948中各鋼號鋼管的使用執(zhí)行GB150.2中5.1.4條
的規(guī)定。
3.4GB6479中各鋼號鋼管的使用執(zhí)行GB150.2中5.1.5條
的規(guī)定。
3.5GB5310中的12CrlMoVG鋼管用作換熱管時,應(yīng)選用冷拔
或冷軋鋼管。
3.6可以選用GB/T699中直徑不大于50mm的10鋼和20鋼鋼
棒制造接管,其使用執(zhí)行GB150.2o
3.7GB/T14976中的鋼管不得用于換熱管。
3.8GB/T21833中的鋼管如用于換熱管時,應(yīng)選用冷拔或冷壓鋼
管,鋼管的尺寸精度應(yīng)選用高級精度。
3.9GB/T12771中的I類鋼管允許使用,但不得用于換熱管,圖
樣上應(yīng)注明所用的鋼管類別。
3.10GB/T24593中的鋼管使用規(guī)定GB150.2中5.2.5條的規(guī)定。
3.11鋼管的使用溫度下限應(yīng)按下列規(guī)定:
a)GB/T21832和GB/T21833各鋼號鋼管為-20℃;
b)GB13296、GB/T14976.GB/T12771和GB/T24593各鋼號鋼
管GB150.2中3.7.2的規(guī)定。
3.12其他未盡事宜參見GB150.2.
4.鋼鍛件
4.1壓力容器用鋼鍛件的標(biāo)準(zhǔn)和常用鋼鍛件為:
NB/T47008-2010《承壓設(shè)備用碳素鋼和低合金鋼鍛件》中的
20、35和16Mn
NB/T47009-2010《低溫承壓設(shè)備用低合金鋼鍛件》中的16MnD
NB/T47010-2010《承壓設(shè)備用不銹鋼和耐熱鋼鍛件》中的
S30408.S30403和S32168.
4.2碳素鋼和低合金鋼鋼鍛件
4.2.1壓力容器采用鍛件可根據(jù)其尺寸、重量分為中小型鍛件和
大型鍛件,鋼鍛件的標(biāo)準(zhǔn)、使用狀態(tài)及需用應(yīng)力按GB150.2
中表9的規(guī)定,碳素鋼和低合金鋼鋼鍛件的交貨狀態(tài)應(yīng)分別
符合NB/T47008、NB/T47009的規(guī)定。
4.2.2壓力容器用鍛件級別的選用應(yīng)按GB150.2標(biāo)準(zhǔn)中6.1規(guī)
定執(zhí)行,下列鋼鍛件應(yīng)選用HI級或IV級:
a)用作容器筒體和封頭的筒形、環(huán)形、碗形鍛件;
b)公稱厚度大于300mm的低合金鋼鍛件;
c)標(biāo)準(zhǔn)抗拉強度下限值等于或大于540MPa且公稱厚度大于
200mm的低合金鋼鍛件;
d)使用溫度低于-20℃且公稱厚度大于200mm的低溫用鋼鍛件。
4.2.3鋼鍛件的使用溫度下限按GB150.2中表10的規(guī)定。
4.3高合金鋼鋼鍛件
4.3.1高合金鋼鋼鍛件的標(biāo)準(zhǔn)、公稱厚度范圍及許用應(yīng)力按GB150.2
中表11的規(guī)定,鋼鍛件的交貨狀態(tài)應(yīng)按NB/T47010的規(guī)定。
4.3.2高合金鋼鋼鍛件均應(yīng)由經(jīng)爐外精煉的鋼鍛制而成。其級別由
設(shè)計文件規(guī)定,并應(yīng)在圖樣上注明(在鋼號后附上級別符號,
如S30408II)0用作容器筒體和封頭的筒形、環(huán)形、碗形鍛件
應(yīng)選用in級或iv級。
4.3.3高合金鋼鋼鍛件的使用溫度下限應(yīng)按下列規(guī)定:
a)鐵素體型S11306鋼鍛件為0℃;
b)奧氏體一鐵素體型S21593、S22253和S22053鋼鍛件為-20℃;
c)奧氏體型鋼鍛件按GB150.2中3.7.2的規(guī)定。
4.4壓力容器用鋼鍛件使用條件
a.I級鍛件適用于一般用途的(無毒,非易燃介質(zhì))低壓容器(且
鍛件重量W500Kg)和非受壓元件;
b.II級鍛件適用于一般用途的中壓容器(DgW200mm者)和要求
較高的低壓容器;
c.III級鍛件適用于要求較高或尺寸較大的中壓容器和DgW500mm
或鍛件毛重W500Kg的高壓容器;
4.5其余未盡事宜參見GB150.2中第6節(jié)“鋼鍛件”的規(guī)定。
5螺柱(含螺栓)和螺母用鋼材
5.1螺栓受壓零部件用緊固件材料應(yīng)符合GB/T699.GB/T3077.
GB/T1221標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。
5.2碳素鋼和低合金鋼鋼棒的使用狀態(tài)下及許用應(yīng)力按照GB150.2中
表12的規(guī)定。
5.3碳素鋼和低合金鋼螺柱的使用溫度下限及相關(guān)技術(shù)要求應(yīng)按下列
規(guī)定:
a)20鋼螺柱為一20℃;35、40MnB>40MnVB和40Cr鋼螺柱為0℃;
其他鋼號螺柱為-20℃。
b)30CrMoA.35CrMoA和40CrNiMoA鋼螺柱使用溫度低于-20℃時,
應(yīng)進行使用溫度,低溫下的低溫沖擊試驗,此時GB150.2中表
13中的沖擊試驗溫度有0℃改為使用溫度,低溫沖擊功指按
GB150.2表14的規(guī)定。
c)使用溫度低于-40℃~-70℃的30CrMoA和35CrMoA螺柱用鋼,
其化學(xué)成分(熔煉分析)中磷、硫含量應(yīng)為PW0.020%、SW
0.010%;40CrNiMoA螺柱用鋼和使用溫度低于-70℃~-100℃的
30CrMoA螺柱用鋼,其化學(xué)成分(熔煉分析)中磷、硫含量
應(yīng)為PW0.015%、SW0.008%。
5.4高合金鋼鋼棒的標(biāo)準(zhǔn),螺柱的使用狀態(tài)及許用應(yīng)力按GB150.2
中表16的規(guī)定;各鋼號螺柱用毛坯應(yīng)進行拉伸試驗,試驗要求
和結(jié)果應(yīng)符合GB/T1220的規(guī)定。
5.5高合金鋼螺柱的使用溫度下限按下列規(guī)定:
a)S42020鋼螺柱為0℃;
b)奧氏體鋼螺柱的使用溫度按GB150.2中3.7.2的規(guī)定。
c)與螺柱用鋼組合使用的螺母用鋼可按GB150.2中表17選取,
也可選用有使用經(jīng)驗的其他螺母用鋼。
6焊接材料
6.1焊接材料選用執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)
壓力容器焊接材料選用是根據(jù)母材的化學(xué)成分、力學(xué)性能、焊接
性能,并結(jié)合壓力容器的結(jié)構(gòu)特點及焊接方法綜合考慮選用焊接
材料,必要時通過試驗確定。焊接材料的采購和技術(shù)條件按照
NB/T47018.1-47018.7-2011《承壓設(shè)備用焊接材料訂貨技術(shù)條
件》的規(guī)定。
6.2各類鋼材的焊接材料選用原則
6.2.1碳素鋼相同鋼號相焊
選用焊接材料應(yīng)保證焊縫金屬的力學(xué)性能高于或等于母材規(guī)定
的限值,或符合設(shè)計文件規(guī)定的技術(shù)條件。
6.2.2強度型低合金鋼鋼號相焊選用材料應(yīng)保證焊縫金屬的力學(xué)性能
高于或等于母材規(guī)定的限值,或符合設(shè)計文件規(guī)定的技術(shù)條件。
6.2.3耐熱型低合金鋼相同鋼號相焊
a)選用焊接材料應(yīng)保證焊縫金屬的力學(xué)性能高于或母材規(guī)定的
限值,或符合設(shè)計文件規(guī)定的技術(shù)條件;
b)焊縫金屬中的Cr、Mo含量與母材規(guī)定相當(dāng),或符合設(shè)計文件
規(guī)定的技術(shù)條件;
6.2.4低溫型低合金鋼相同號相焊
選用焊接材料應(yīng)保證焊縫金屬的力學(xué)性能高于或等于母材規(guī)定
的限值,或符合設(shè)計文件的而技術(shù)條件。
6.2.5高合金鋼相同鋼號相焊
選用焊接材料應(yīng)保證焊縫金屬的力學(xué)性能高于或等于母材規(guī)定
的限值。當(dāng)需要時,其耐腐蝕性能不應(yīng)低于母材相應(yīng)要求,或力
學(xué)性能和耐腐蝕性能符合設(shè)計文件規(guī)定的技術(shù)條件。
6.2.6用生成奧氏體焊縫金屬的焊接材料焊接非奧氏體母材時,應(yīng)慎
重考慮母材與焊接金屬膨脹系數(shù)不同而產(chǎn)生的應(yīng)力作用。
6.2.7不同鋼號鋼材相焊
a)不同強度等級鋼號的碳素鋼、低合金鋼鋼材之間相焊,選用焊
接材料應(yīng)保證焊縫金屬的抗拉強度高于或等于強度較低一側(cè)
母材抗拉強度下限值,且不超過強度較高一側(cè)母材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的
上限值;
b)奧氏體高合金鋼與碳素鋼、低合金鋼之間相焊,選用焊接材料
應(yīng)保證焊縫金屬的抗裂性能和力學(xué)性能。當(dāng)設(shè)計溫度不超過
370℃時,采用銘、銀含量可保證焊縫金屬為奧氏體的不銹鋼
焊接材料;當(dāng)設(shè)計溫度高于370C時,宜采用銀基焊接材料。
6.2.8不銹鋼復(fù)合鋼基層相焊,
選用焊接材料應(yīng)保證焊縫金屬的力學(xué)性能高于或等于母材規(guī)定
的限值;覆層鋼材選用焊接材料應(yīng)保證焊縫金屬的耐腐蝕性能,
當(dāng)有力學(xué)性能要求時,還應(yīng)保證力學(xué)性能。
7法蘭及緊固件
7.1壓力容器法蘭、配套墊片、螺栓的選用應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)JB4700-
4707-2000《壓力容器法蘭》的有關(guān)規(guī)定要求。
7.2鋼制管法蘭、墊片、螺栓的選用應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)HG/T20592-
20635-2009《鋼制管法蘭、墊片、螺栓》的有關(guān)規(guī)定的要求。
7.3鋼制人孔、手孔的選用應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)HG/T21514~21535《鋼制人孔
和手孔》的有關(guān)規(guī)定的要求。
7.4法蘭選用鍛件時應(yīng)注明級別(如16MnII)。
7.5壓力容器不允許選用強度為4.8級的緊固件,一般選用的螺母材
料強度比螺柱強度低一級。
四、結(jié)構(gòu)設(shè)計
1筒體
1.1筒體或夾套通常采用鋼板卷焊制成,公稱直徑以內(nèi)徑為準(zhǔn),公稱
直徑應(yīng)符合GB/T9019《壓力容器公稱直徑》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。對小直徑容
器一般亦可采用無縫鋼管作殼體(直徑小于DN400),其公稱直徑以
外徑為準(zhǔn),無縫鋼管制作筒體的公稱直徑有:6159、6219、6273、
力325、6377、6426。
1.2設(shè)計溫度下圓筒的計算厚度按照下式計算
5-PcDi
2[a10-Pc(按內(nèi)徑算)
8=r個D。_
2[b]'@+Pc(按外徑算)
注:本公式適用范圍為以
2封頭
2.1壓力容器封頭型式應(yīng)優(yōu)先采用橢圓形封頭,按GB/T25198-2010
《壓力容器用封頭》選用。
2.2無折邊球形封頭只可用作兩獨立受壓空間的中間封頭或壓力W
0.6MPa的壓力容器封頭,并應(yīng)按GB150設(shè)計。
2.3受壓容器為滿足生產(chǎn)工藝要求采用錐形封頭時,無折邊錐形封頭
應(yīng)按GB150設(shè)計,僅適用于錐體半錐角a小于或等于30。的狀
態(tài)。當(dāng)a>30°時,大端必須用過渡折邊;當(dāng)45°<aW60°
時,小端必須采用過渡段的折邊結(jié)構(gòu)。
2.4封頭上接管較多時、可采用整體補強。
3封頭的連接
3.1基本原則
3.1.1球冠性封頭、無折邊錐形封頭與筒體或法蘭的連接角焊縫應(yīng)采
用全焊透結(jié)構(gòu);
3.1.2以外徑為基準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭、蝶形封頭與標(biāo)準(zhǔn)法蘭管連接
時,宜采用帶頸對焊型管法蘭,封頭厚度應(yīng)與法蘭頸端部壁厚
相適宜;
3.1.3以內(nèi)徑為基準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭、折邊錐形封頭、平底形封頭
與碟形封頭與標(biāo)準(zhǔn)管法蘭連接時,封頭的直邊高度應(yīng)符合法蘭
連接的要求,不能滿足時應(yīng)增設(shè)筒體短節(jié)。
3.2連接結(jié)構(gòu)
3.2.1封頭與筒體的連接結(jié)構(gòu)按照GB150.3附錄D的D.2.2條執(zhí)行;
3.2.2平封頭與受壓元件的連接結(jié)構(gòu)按照GB150.3附錄D的D.4條
執(zhí)行;
3.2.3凸型封頭與筒體的搭架連接結(jié)構(gòu)按照GB150.3附錄D的D.5
條執(zhí)行;
3.2.4封頭與裙座的連接按照GB150.3附錄D的D.7條執(zhí)行;
4容器法蘭
4.1壓力容器法蘭應(yīng)按照J(rèn)B4700~4703《壓力容器法蘭》標(biāo)準(zhǔn)選用。
DN426及以下采用HG/T20592~20635-2009標(biāo)準(zhǔn)的管法蘭。
4.2采用凹凸面或梯槽面法蘭時,立式容器法蘭的槽面或凹面應(yīng)位于
筒體上,安裝時以免墊片掉落。
4.3真空容器選用標(biāo)準(zhǔn)的容器法蘭或管法蘭時(不含按真空法蘭標(biāo)準(zhǔn)
選用),真空容器的真空度小于600mmHg時,法蘭的公稱壓力應(yīng)
不低于lMPao
4.4公稱壓力的確定
選用容器法蘭的壓力等級,應(yīng)不低于法蘭材料在工作溫度下的允
許工作壓力。
5墊片
5.1壓力容器法蘭用墊片優(yōu)先選用JB/T4704、JB/T4705.JB/T4706
標(biāo)準(zhǔn)。低壓及中溫宜選用非金屬墊片;高溫(2350°)、高壓(2
6.4MPa)宜選用回彈性良好或具有一定自緊作用的墊片。
5.2接管法蘭墊片應(yīng)優(yōu)先選用HG/T20606^20612-2009和20633-2009標(biāo)準(zhǔn)的墊
片。
5.3石棉橡膠板為最常用非金屬墊片,宜用于溫度W300°C、工作
壓力W2.5MPa且波動較小的水、蒸汽、空氣、煤氣、氨、堿液及
其他惰性氣體等雜質(zhì)的不常拆卸的連接。用于氧氣介質(zhì)時,工作壓
力WO.6MPao
石棉橡膠板應(yīng)符合GB3958《石棉橡膠板》標(biāo)準(zhǔn)。選用時應(yīng)在備注欄
注明其牌號(一般使用XB350使用于設(shè)計壓力W2.5MPa、tW300°C;
XB200,適用于設(shè)計壓力WO.6MPa、tW150°C)。耐油石棉橡膠板
應(yīng)符合GB539《耐油石棉橡膠板》標(biāo)準(zhǔn)。一般適用于溫度W200°C
的場合。
5.4聚四氟乙烯有優(yōu)良的耐腐蝕性能和自潤滑性,是很好的密封材
料,用于250℃以下。
5.5高強石墨墊片是一種新型無石棉墊片,可用于高溫(達450~
650°C,主要取決于芯板材料)、低溫(至-70°C)、(?達6.3MPa)
及腐蝕性介質(zhì)的場合。
6螺柱
6.1壓力容器法蘭用等長雙頭螺柱按JB4707《等長雙頭螺柱》選用。
6.2用于奧氏體合金鋼法蘭的鏈接螺栓(柱)、螺母材料,當(dāng)工作溫
度小于t^lOO°C時,一般允許采用碳素鋼制造。擋工作溫度
100°C<t<300°C時,法蘭連接螺栓(柱),螺母必須采用與
法蘭線膨脹系數(shù)相近的材料。
7檢查孔
7.1設(shè)置原則
a.壓力容器應(yīng)當(dāng)根據(jù)需要設(shè)置人孔、手孔等檢查孔,檢查孔的開
設(shè)位置、數(shù)量和尺寸應(yīng)當(dāng)滿足進行內(nèi)部檢驗的需要。
b.容器公稱直徑21000mm且筒體與封頭為不可拆卸時,容器應(yīng)設(shè)
置人孔。
C.容器公稱直徑V1000mm且筒體與封頭為不可拆卸時,容器應(yīng)設(shè)
置人孔、手孔或檢查孔。
7.2設(shè)置數(shù)量
7.2.1容器的每個分隔的受壓段,如不能利用工藝管口或設(shè)備法蘭對
容器內(nèi)部進行檢查或清洗時,一般應(yīng)按表9規(guī)定的數(shù)量設(shè)置人、
手孔或檢查孔。
表9人孔、手孔、檢查孔設(shè)置數(shù)量
容器公稱直徑有設(shè)備內(nèi)部構(gòu)件時無設(shè)備內(nèi)部構(gòu)件時
設(shè)置2個手孔
300<DN<500設(shè)置設(shè)備法蘭
或檢查孔
設(shè)置1個人孔
500^DN<1000設(shè)置設(shè)備法蘭
或2個手孔
1000^DN<2600設(shè)置1個人孔設(shè)置1個人孔
2600WDN設(shè)置1個人孔設(shè)置2個人孔
7.2.2臥式容器筒體長度N6000mm時、應(yīng)考慮設(shè)置2個人孔。
7.3可以不開設(shè)檢查孔的條件,符合下列條件之一,可以不開設(shè)檢
查孔:
7.3.1筒體內(nèi)徑小于等于300mmd的壓力容器;
7.3.2壓力容器上沒有可以拆卸的封頭、蓋板等其他能夠開關(guān)的蓋
子,其封頭、蓋板或蓋子的尺寸不小于所規(guī)定檢查孔的尺寸;
7.3.3無腐蝕或輕微腐蝕,無需做內(nèi)部檢查和清理的壓力容器;
7.3.4制冷裝置用壓力容器;
7.3.5換熱器。
7.4檢查孔的設(shè)置部位
7.4.1人孔、手孔、檢查孔的設(shè)置應(yīng)便于進出和檢查方便。
7.4.2小直徑立式容器的人孔、手孔或檢查孔宜設(shè)置于頂蓋上。大直
徑立式容器人孔、手孔允許設(shè)置在筒體上。容器設(shè)置2各或2各
以上人孔時、建議分別設(shè)置在頂蓋和筒體上。臥式容器設(shè)備2個
人孔時,宜分別設(shè)置于筒體的兩端。
7.4.3人孔、手孔用作容器裝卸填料或觸媒時,其軸線允許不垂直于
筒體和封頭經(jīng)線。
7.4.4盛裝液體介質(zhì)的壓力容器不推薦將人孔、手孔或檢查孔設(shè)置
于底封頭上或長期被液體浸泡的位置。
7.4.5長圓形人孔或橢圓形人孔的長軸布置應(yīng)垂直于圓筒殼的軸
線。
8管口結(jié)構(gòu)型式、尺寸
8.1容器的工藝管口,其連接方式、連接法蘭標(biāo)準(zhǔn)、密封面型式、
公稱尺寸、數(shù)量、方位等一般應(yīng)“壓力容器設(shè)計條件表”確定。
如有不妥,雙方可協(xié)商解決。
8.2溫度、壓力和液位計等檢測器管口的結(jié)構(gòu)型式和尺寸,應(yīng)按
其他專業(yè)要求確定。鋼制管法蘭、墊片、緊固件的選用一般優(yōu)
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