壓力容器設(shè)計審批人員培訓(xùn)資料

1、壓力容器設(shè)計審批(shnp)人培訓(xùn)（一）濟南石油化工設(shè)計院 黃 泓 電話(dinhu)電子郵箱： huanghong1961二一二年二月共八十五頁壓力容器設(shè)計基礎(chǔ)(jch)GB150.1-2011（壓力容器第1部分）一、主要變化二、通用要求三、超壓泄放裝置(zhungzh)四、局部結(jié)構(gòu)應(yīng)力分析和評定五、風險評估報告共八十五頁共八十五頁一、主要(zhyo)變化1、標準編號 原 GB150-1998 現(xiàn)GB150.14-2011GB150.1-2011壓力容器第1部分：通用(tngyng)要求GB150.2-2011壓力容器第2部分：材料GB

2、150.3-2011壓力容器第3部分：設(shè)計GB150.4-2011壓力容器第4部分：制造、檢驗和驗收共八十五頁2、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(shyng)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、材料選用、制造、檢驗的帶有強制性的技術(shù)規(guī)則。共八十五頁3、前言(qin yn)1）擴大了標準的使用范圍 （1）通過引用標準的方式，適用于金屬材料制壓力容器； （2）規(guī)定了在滿足本標準設(shè)計準則的前提下處理(chl)超標

3、準范圍的設(shè)計方法； （3）規(guī)定了各種結(jié)構(gòu)形式的容器所依據(jù)的標準。 共八十五頁2）標準格式根據(jù)GBT 1.1的要求進行(jnxng)了改變。3）修改了容器建造參與方的資格和職責要求。（1）規(guī)定設(shè)計文件的保存時間； （2）增加了用戶或委托方在設(shè)計階段提供書面設(shè)計條件的職責； （3）規(guī)定了檢驗機構(gòu)的檢驗人員對驗證性爆破試驗見證和報告認可的職責。 共八十五頁4）修訂了確定許用應(yīng)力的安全系數(shù)。（1）對抗拉強度的安全系數(shù)由3.0調(diào)整為2.7；（2）對碳鋼和低合金鋼屈服強度的安全系數(shù)由1.6調(diào)整為1.5； （3）對奧氏體鋼可以采用(ciyng)Rp1.0（非比例延伸率為1.0%時的應(yīng)力）確定許用應(yīng)力。共八十

4、五頁5）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聲明。6）增加了采用標準規(guī)定之外的設(shè)計(shj)方法的實施細則。共八十五頁7）增加了進行(jnxng)容器設(shè)計階段風險評估的要求和實施細則。8）增加了附錄A :標準的符合性聲明及修訂。共八十五頁4、引言(ynyn) 本標準的技術(shù)條款包括了壓力容器建造過程（即指設(shè)計、制造、檢驗和驗收工作）中應(yīng)遵循的強制性要求、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。由于本標準沒有必要(byo)、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)禁止本標準中沒有特別提及的技術(shù)

5、內(nèi)容。共八十五頁 本標準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)驗和工程評價。但工程評價應(yīng)符合本標準的相關(guān)技術(shù)要求，不得違反本標準中的強制性要求和禁用規(guī)定。 本標準不限制實際工程設(shè)計和建造中采用先進(xinjn)的技術(shù)方法，但工程技術(shù)人員采用先進(xinjn)的技術(shù)方法時應(yīng)能做出可靠的判斷，確保其滿足本標準規(guī)定，特別是關(guān)于強制性的設(shè)計規(guī)定（如強度或穩(wěn)定性設(shè)計公式等）。共八十五頁 本標準既不要求也不禁止(jnzh)設(shè)計人員使用計算機程序?qū)崿F(xiàn)壓力容器的分析或設(shè)計，但采用計算機程序進行分析或設(shè)計時，除應(yīng)滿足本標準要求外，還應(yīng)確認：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)

6、計內(nèi)容的適應(yīng)性；3）所采用程序輸入?yún)?shù)及輸出結(jié)果用于工程設(shè)計的正確性。共八十五頁二、通用(tngyng)要求 1、范圍 1.1 本標準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、制造、檢驗和驗收的通用要求。1.2本標準適用的設(shè)計壓力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)引用標準確定。1.3本標準適用的設(shè)計溫度(wnd)范圍1.3.1 設(shè)計溫度范圍：-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)引用標準中列入的材料允許使用溫度確定。 共八十

7、五頁1.5 下列容器不在本標準的適用范圍內(nèi)：a） 設(shè)計壓力低于 0.1MPa 且真空度低于 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)運動機械設(shè)備中自成整體或作為部件的受壓器室（如泵殼、壓縮機外殼、渦輪機外殼、液壓缸等）；d） 核能裝置中存在中子輻射損傷失效風險的容器；e） 直接火焰(huyn)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)中另有國家標準或行業(yè)標準的容器。共八十五頁1.6 容器界定范圍1.6.1 容器與外部管道連接：a） 焊接(h

8、nji)連接的第一道環(huán)向接頭坡口端面；b） 螺紋連接的第一個螺紋接頭端面；c） 法蘭連接的第一個法蘭密封面；d） 專用連接件或管件連接的第一個密封面。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）。共八十五頁2 規(guī)范性引用文件 下列文件對于本標準的應(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(bnbn)適用于本標準。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(bnbn)（包括所有的修改單）適用于本標準。共八十五頁GB 150.2 壓力容器第

9、 2 部分：材料GB 150.3-2011 壓力容器第 3 部分：設(shè)計GB 150.4 壓力容器第 4 部分：制造、檢驗和驗收GB 151 管殼式換熱器GB 567（所有部分）爆破片安全裝置GB/T 12241 安全閥 一般要求(yoqi)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)計標準（2005 年確認） 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（

10、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 共八十五頁3、術(shù)語(shy)和符號3.1 術(shù)語和定義 GB/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準。3.1.1 壓力 pressure 垂直作用(zuyng)在容器單位表面積上的力。在本標準中，除注明者外，壓力均指表壓力。3.1.2 工作壓力 operating pressure 在正常工作情況下，容器頂部可能達到的最高壓力。3.1.3 設(shè)計壓力 design pressure 設(shè)定的容器頂部的最高壓力，與相應(yīng)的設(shè)計溫度一起作為容器的基本設(shè)計

11、載荷條件，其值不低于工作壓力。共八十五頁3.1.4 計算壓力 calculation pressure 在相應(yīng)設(shè)計溫度下，用以確定元件(yunjin)厚度的壓力，包括液柱靜壓力等附加載荷。3.1.5 試驗壓力 test pressure進行耐壓試驗或泄漏試驗時，容器頂部的壓力。共八十五頁3.1.6 最高允許工作壓力maximum allowable working pressure (MAWP) 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(kol)了該元件承受的所有載荷而計算得到的，且取最小值。 注：當壓力容器的設(shè)計文件沒有給出最高允許工作壓力

12、時，則可以認為該容器的設(shè)計壓力即是最高允許工作壓力。共八十五頁 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)計壓力，但對于圖樣中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際承載能力，在保證安全的基礎(chǔ)上，避免(bmin)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。共八十五頁 壓力容器的最高允許(ynx)工作壓力是根據(jù)容器的有效厚度計算得到的容器實際可承受壓力。可以采用最高允許(ynx)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)計和制造階段均存在厚度圓整等因素，壓力容器的最高允許

13、工作壓力一般都大于設(shè)計壓力，如以設(shè)計壓力作為確定超壓泄放裝置動作壓力的基準，將不利于充分發(fā)揮眾多壓力容器產(chǎn)品的實際承壓能力。共八十五頁 境外壓力容器標準，多以最高允許工作壓力作為確定超壓泄放裝置動作壓力的基準。 許多壓力容器的設(shè)計壓力與工作壓力(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)計壓力作為確定超壓泄放裝置動作壓力的基準，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(lngfi)，甚至導(dǎo)致環(huán)境污染。共八十五頁 基于上述原因，本次修訂進一步強調(diào)利用容器的最高允許工作(gngzu)壓力作為超壓泄放裝置動作壓力這

14、一觀點。但是，目前若對每臺壓力容器都提出注明其最高允許工作(gngzu)壓力的要求，就要重新進行全面強度校核(如對法蘭、補強、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)計文件中可能并未給出最高允許工作(gngzu)壓力，如果需要，就應(yīng)當(在合同中)明確要求設(shè)計者給出最高允許工作(gngzu)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。共八十五頁3.1.7 設(shè)計(shj)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)計溫度與設(shè)計壓力一起作為設(shè)計載荷條件。3.1.8 試驗溫度 test

15、 temperature 進行耐壓試驗或泄漏試驗時，容器殼體的金屬溫度。3.1.9 最低設(shè)計金屬溫度 minimum design metal temperature 設(shè)計時，容器在運行過程中預(yù)期的各種可能條件下各元件金屬溫度的最低值。共八十五頁3.1.10 計算厚度 required thickness 按本標準相應(yīng)公式計算得到的厚度。需要時，尚應(yīng)計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)計厚度 design thickness 計算厚度與腐蝕裕量之和。3.1.12 名義厚度 nominal thickness 設(shè)計厚度加上材料(ci

16、lio)厚度負偏差后向上圓整至材料(cilio)標準規(guī)格的厚度。共八十五頁3.1.13 有效厚度(hud) effective thickness 名義厚度減去腐蝕裕量和材料厚度負偏差。3.1.14 最小成形厚度 minimum required fabrication thickness 受壓元件成形后保證設(shè)計要求的最小厚度。3.1.15 低溫容器 low-temperature pressure vessel 設(shè)計溫度低于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)計溫度低于196的奧氏體不銹鋼制容器。共八十五頁3.2 符號C 厚度附加量，mm；C1 材料厚度負偏差，按

17、，mm；C2 腐蝕(fsh)裕量，按 ，mm；Di 圓筒或球殼的內(nèi)直徑，mm；Et 材料在設(shè)計溫度下的彈性模量，MPa；p 設(shè)計壓力，MPa；pT 試驗壓力最低值，MPa；Ro 圓筒的外半徑，mm；共八十五頁Rm 材料標準抗拉強度下限值，MPa；ReL(Rp0.2、Rp1.0) 材料標準室溫屈服強度（或 0.2%、1.0%非比例延伸(ynshn)強度），MPa；R teL (Rp0.2、Rp1.0) 材料在設(shè)計溫度下的屈服強度（或 0.2%、1.0%非比例延伸強度），MPa；RtD 材料在設(shè)計溫度下經(jīng) 10 萬小時斷裂的持久強度的平均值，MPa；Rtn 材料在設(shè)計溫度下經(jīng) 10 萬小時蠕變率為

18、 1%的蠕變極限平均值，MPa；T 試驗壓力下受壓元件的應(yīng)力，MPa； 容器元件材料在耐壓試驗溫度下的許用應(yīng)力 MPa；t 容器元件材料在耐壓試驗溫度下的許用應(yīng)力 MPa；共八十五頁4、 通用(tngyng)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行設(shè)計：a)驗證性實驗(shyn)分析，如實驗(shyn)應(yīng)力分析、驗證性液壓試驗，具體要求按附錄C的規(guī)定；（需進行技術(shù)評審）b)利用可比的已投入使用的結(jié)構(gòu)進行對比經(jīng)驗設(shè)計，具體要求按附錄D的規(guī)定； （需進行技術(shù)評審）c)采用包括有限元法在內(nèi)的應(yīng)力分析計算和評定，具體要求按附錄E的規(guī)定。 共八十五頁4.2

19、.2、用戶或設(shè)計(shj)委托方的職責 容器的用戶或設(shè)計委托方應(yīng)當以正式書面形式向設(shè)計單位提出容器設(shè)計條件(UDSUsers Design Specification) 其中至少包含以下內(nèi)容： a) 容器設(shè)計所依據(jù)的主要標準和規(guī)范； b) 操作參數(shù)(包括工作壓力、工作溫度范圍(fnwi)、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、風和雪載荷等)；共八十五頁 d) 介質(zhì)組分與特性(txng)； e) 預(yù)期使用年限； f) 幾何參數(shù)和管口方位； g) 設(shè)計需要的其他必要條件。共八十五頁 這里明確了設(shè)計委托方的責任，以規(guī)范設(shè)計條件的提出。設(shè)計委托方可以是

20、壓力容器的使用單位(用戶)、制造單位或者工程(gngchng)公司以及設(shè)計單位自身的工藝室等，設(shè)計委托方有責任向壓力容器設(shè)計單位提供充分、準確的設(shè)計條件，有利于設(shè)計者考慮的因素更加全面。 過去的只針對壓力載荷，事實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。共八十五頁 對于批量制造或者定型產(chǎn)品，設(shè)計、制造單位可以自行提出設(shè)計條件，但應(yīng)當滿足預(yù)期使用條件的要求； 對于小型、簡單壓力容器，可以根據(jù)實際情況適當(shdng)簡化設(shè)計條件內(nèi)容。共八十五頁 第(e)項“預(yù)期(yq)使用年限”為設(shè)計委托方提出的希望，設(shè)計者應(yīng)當與委托方進行協(xié)商，根

21、據(jù)壓力容器使用工況、選材、安全性和經(jīng)濟性合理確定壓力容器的設(shè)計使用年限(也稱設(shè)計壽命)。 設(shè)計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、安裝運輸要求等。共八十五頁 設(shè)計單位的職責a） 設(shè)計單位應(yīng)對設(shè)計文件的正確性和完整性負責；b） 容器的設(shè)計文件至少應(yīng)包括強度計算書、設(shè)計圖樣、制造技術(shù)條件、風險(fngxin)評估報告（相關(guān)法規(guī)或設(shè)計委托方要求時），必要時還應(yīng)當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)計總圖應(yīng)蓋有特種設(shè)備設(shè)計許可印章；d） 設(shè)計單位向容器用戶出具的風險評估報告應(yīng)符合附錄 F 的要求；e） 設(shè)計單位應(yīng)在容器設(shè)計使用

22、年限內(nèi)保存全部容器設(shè)計文件。共八十五頁4.3設(shè)計一般規(guī)定4.3.1 容器設(shè)計單位（設(shè)計人員）應(yīng)嚴格依據(jù)用戶或設(shè)計委托方所提供的容器設(shè)計條件進行容器設(shè)計，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(yunjin)的強度、剛度和穩(wěn)定性計算按 GB 150.3 或引用標準的規(guī)定。 對于有成功使用經(jīng)驗的承受循環(huán)載荷的容器，經(jīng)設(shè)計單位技術(shù)負責人批準，可按本標準進行設(shè)計，并按 JB 4732 附錄 C 補充疲勞分析和評定，同時滿足其相關(guān)制造要求。共八十五頁4.3.2 載荷設(shè)計時應(yīng)考慮以下載荷：a） 內(nèi)壓、外壓或最大壓差；b） 液柱靜壓力，當液柱靜壓力小于設(shè)計壓力的 5%時，

23、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(chngj)載荷，包括壓力急劇波動引起的沖擊(chngj)載荷、流體沖擊(chngj)引起的反等；j） 運輸或吊裝時的作用力。共八十五頁4.3.3、設(shè)計壓力(yl)的確定 1）容器上裝有超壓泄放裝置時，應(yīng)按附錄B(規(guī)范性附錄)的規(guī)定確定

24、設(shè)計壓力。 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)計壓力應(yīng)根據(jù)工作條件下容器可能達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)計時應(yīng)考慮在正常(zhngchng)工作情況下可能出現(xiàn)的最大內(nèi)外壓力差。 共八十五頁 4）確定真空容器的殼體厚度時，設(shè)計壓力按承受(chngshu)外壓考慮。當裝有安全控制裝置(如真空泄放閥）時，設(shè)計壓力取1.25倍最大內(nèi)外壓力差或0.1 MPa兩者中的低值；當無安全控制裝置時；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)計壓力確定

25、計算壓力時，應(yīng)考慮各室之間的最大壓力差。共八十五頁4.3.4、設(shè)計溫度的確定 a ）設(shè)計溫度不得低于元件(yunjin)金屬在工作狀態(tài)可能達到的最高溫度。對于0以下的金屬溫度設(shè)計溫度不得高于元件(yunjin)金屬可能達到的最低溫度。 b ）容器各部分在工作狀態(tài)下的金屬溫度不同時，可分別設(shè)定每部分的設(shè)計溫度。 c ）元件的金屬溫度通過以下方法確定： 1) 傳熱計算求得； 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。 共八十五頁 d） 在確定最低設(shè)計金屬(jnsh)溫度時，應(yīng)當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。大氣環(huán)境低溫條件系指

26、歷年來月平均最低氣溫（指當月各天的最低氣溫值之和除以當月天數(shù)）的最低值。 共八十五頁4.3.5 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(zh)，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。共八十五頁 腐蝕裕量 為防止容器受壓元件由于腐蝕、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(ninxin)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，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

27、，腐蝕裕量不小于 1 mm。 共八十五頁4.3.7 殼體加工成形后不包括腐蝕裕量的最小厚度： a）碳素鋼、低合金鋼制容器(rngq)，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)標注在設(shè)計圖樣上。 共八十五頁4.4 許用應(yīng)力 標準中材料的許用應(yīng)力按 GB 150.2 和相應(yīng)引用標準選取。設(shè)計溫度低于 20時，取 20時的許用應(yīng)力。 當?shù)卣疠d荷或風載荷與 4.3.2 中其他載荷相組合時，允許元件的設(shè)計應(yīng)力不超過(chogu)許用應(yīng)力的1.2 倍，其組合要求按相應(yīng)標準規(guī)定。共八十五頁4.4.5 圓筒許用軸向壓縮應(yīng)力a）根據(jù)圓筒外

28、半徑 Ro 和有效厚度按標準公式計算。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，在彈性范圍內(nèi)（圖中的直線段或其左側(cè)(zu c)），用公式計算 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 。 共八十五頁4.5.2 焊接接頭(ji tu)系數(shù)焊接接頭(ji tu)系數(shù)應(yīng)根據(jù)對接接頭(ji tu)的焊縫形式及無損檢測的長度比例確定。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

29、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。其他金屬材料的焊接接頭系數(shù)按相應(yīng)引用標準的規(guī)定。共八十五頁4.6 耐壓試驗(shyn) 耐壓試驗(shyn)包括：液壓試驗(shyn)、氣壓試驗(shyn)和氣液組合試驗(shyn)。容器制成后應(yīng)經(jīng)耐壓試驗，試驗的種類、要求和試驗壓力值應(yīng)在圖樣上注明。耐壓試驗一般采用液壓試驗，試驗液體應(yīng)符合GB150.4或相關(guān)標準的要求。對于不適宜進行液壓試驗的容器，可采用氣壓試驗或氣液組合試驗。進行氣壓試驗或氣液組合試驗的容器應(yīng)滿足GB150.4或相關(guān)標準的要求。采用氣液組合試驗時，試驗用液體和氣體應(yīng)分別滿足和的

30、要求，試驗壓力按氣壓試驗的規(guī)定。外壓容器以內(nèi)壓進行耐壓試驗，試驗壓力按的規(guī)定。共八十五頁對于由2個或2個以上壓力室組成的多腔容器，每個壓力室的試驗壓力按其設(shè)計壓力確定，各壓力室分別進行耐壓試驗。 a) 校核公用元件在試驗壓力下的穩(wěn)定性； b)如不能滿足穩(wěn)定性要求，則應(yīng)先進行泄漏檢查，合格后進行耐壓試驗。在進行耐壓試驗時，相鄰壓力室內(nèi)應(yīng)保持一定壓力，以使整個試驗過程(包括升壓、保壓和卸壓)中的任一時刻，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) 如需提高某腔試驗壓力，應(yīng)滿足4.6.3的規(guī)定。共八十五頁4.6.2 耐壓試驗(shyn)壓力 耐壓試驗(shyn)壓力的最

31、低值按和的規(guī)定，并考慮： a) 對于立式容器采用臥置進行液壓試驗時，試驗壓力應(yīng)計入立置試驗時的液柱靜壓力； b)工作條件下內(nèi)裝介質(zhì)的液柱靜壓力大于液壓試驗的液柱靜壓力時，應(yīng)適當考慮相應(yīng)增加試驗壓力。內(nèi)壓容器 a) 液壓試驗： PT=1.25p/ t b)氣壓試驗或氣液組合試驗：PT=1.1p/ t共八十五頁 注1：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(tngsh)，應(yīng)取各元件材料的t ； 注3：t不應(yīng)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。共八十五

32、頁4.7、泄漏(xilu)試驗 1）泄漏試驗包括氣密性試驗以及氨檢漏試驗、鹵素檢漏試驗和氦檢漏試驗等。 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)在耐壓試驗合格后進行泄漏試驗。 3）設(shè)計單位應(yīng)當提出容器泄漏試驗的方法和技術(shù)要求。 4）需進行泄漏試驗時，試驗壓力、試驗介質(zhì)和相應(yīng)的檢驗要求應(yīng)在圖樣上和設(shè)計文件中注明(zh mn)。 5）氣密性試驗壓力等于設(shè)計壓力。共八十五頁5、強滲透性介質(zhì)(jizh) 介質(zhì)的滲透性指流體(lit)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、中、弱只是相對的定性描述，還沒有一個定量的界限區(qū)分標準。 一般地講，小分子氣體、低黏度、

33、低表面張力、揮發(fā)性強的液體對于非金屬墊片來說都是具有較強滲透性的介質(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)以及汽油、甲醇、苯等輕質(zhì)石油化工產(chǎn)品。共八十五頁共八十五頁三、超壓泄放裝置(zhungzh) B.1.1 容器在操作過程中可能(knng)出現(xiàn)超壓時，應(yīng)按本附錄的要求配備超壓泄放裝置。共八十五頁B.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)速度達到爆轟狀態(tài)的容器。注： 爆轟（detonation）

34、系指物質(zhì)的燃燒速度極快，達到1000m/s 以上時，產(chǎn)生與通常(tngchng)的爆燃根本不同的現(xiàn)象。共八十五頁B.2 定義(dngy)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)計爆破壓力。B.2.2 整定壓力 安全閥在運行(ynxng)條件下開始開啟的設(shè)定壓力，是在閥門進口處測量的表壓力。在該壓力下，在規(guī)定的運行(ynxng)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)計爆破溫度下爆破片的爆破壓力值。B.2.4 標定爆破壓力 標注在爆破片銘牌上的，在規(guī)定的設(shè)計（或許可試驗）

35、爆破溫度下，同一批次爆破片抽樣爆破試驗時，實測爆破壓力的算術(shù)平均值。共八十五頁B.3 一般(ybn)規(guī)定B.3.1 容器裝有泄放裝置時，一般以容器的設(shè)計壓力作為超壓限度的起始壓力。 設(shè)計圖樣(tyng)及銘牌上標注有最高允許工作壓力時，可用容器最高允許工作壓力代替設(shè)計壓力，以下同。B.3.2 當容器上裝有泄放裝置時，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 當容器上僅安裝一個泄放裝置時，泄放裝置的動作壓力應(yīng)不大于設(shè)計壓力，容器的超壓限度應(yīng)不大于設(shè)計壓力的10%或20kPa 中的較大值。共八十五頁B.3.2.2 當容器(rngq)上安裝多個泄放裝置時，其中一個泄放裝置的動

36、作壓力應(yīng)不大于設(shè)計壓力，其他泄放裝置的動作壓力可提高至設(shè)計壓力的1.05 倍；容器(rngq)的超壓限度應(yīng)不大于設(shè)計壓力的16%或30kPa 中的較大值。B.3.2.3 當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時，容器的超壓限度應(yīng)不大于設(shè)計壓力的21%；如B.3.2.1 或 B.3.2.2 中泄放裝置不能滿足這一超壓限度要求時，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)計壓力的1.1 倍。共八十五頁B.3.3 有以下情況之一者，可看成是一個容器，只需在危險的空間（容器或管道上）設(shè)置一個泄放裝置，但在計算泄放裝置的泄放量時，應(yīng)把容器間的連接管道包括在內(nèi)： a） 與壓力源

37、相連接、本身不產(chǎn)生壓力的容器，且該容器的設(shè)計壓力達到壓力源的壓力； b） 多個壓力容器的設(shè)計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斷閥但有足夠措施(cush)確保在容器正常工作期間截斷閥處于全開的位置并鉛封。共八十五頁B.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壓條件時，應(yīng)裝設(shè)防負壓的泄放裝置。B.3.5 換熱器等壓力容器，若高溫介質(zhì)(jizh)有可能泄漏到低溫介質(zhì)(jizh)而產(chǎn)生蒸汽時，應(yīng)在低溫空間設(shè)置泄放裝置。B.3.6 當容器需要安裝泄放裝置且沒有特殊要求時，應(yīng)優(yōu)先選用安全閥。共八十五頁B.3.7 符合下列條件之一者，應(yīng)采

38、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(sh xio)；d） 安全閥不能適用的其他情況。共八十五頁B.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，并且進行(jnxng)妥善處理，不得直接排入大氣。共八十五頁B.4 安全閥B.4.1 安全閥適用于清潔、不含固體顆粒、粘度低的介質(zhì)。B.4.2 安全閥不能單獨用于壓力快速增長的場合。B.4.3 安全閥不宜單獨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

39、可以將爆破片安全裝置串聯(lián)在安全閥入口(r ku)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。共八十五頁B.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 裝有安全閥時，容器的設(shè)計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pz0.18MPa 時，可適當提高pz 相

40、對(xingdu)于 pw 的比值；b） 取容器的設(shè)計壓力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。共八十五頁B.7容器安全泄放量(fngling)的計算B.7.1 符號Ar 容器(rngq)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，取兩者中較大值；Do 容器外直徑，m；d 容器進料管內(nèi)直徑，mm；共八十五頁F 系數(shù)，容器置于地面以下用砂土覆蓋時，F(xiàn)

41、=0.3；容器置于地面上時，F(xiàn)=1.0；容器置于大于 10L/m2min 噴淋裝置下時，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(nqun)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；共八十五頁B.7.2 盛裝(shngzhung)壓縮氣體或水蒸汽的容器安全泄放量 a） 對壓縮機貯氣罐和蒸汽罐等容器的安全泄放量，分別取該壓縮機和蒸汽發(fā)生

42、器在單位時間內(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）計算：Ws = 2.8310 3 vd 2 （B.1）B.7.3 換熱設(shè)備等產(chǎn)生蒸汽時，安全泄放量按式（B.2）計算：Ws = H / q （B.2）共八十五頁B.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(fshng)火災(zāi)環(huán)境下工作的非易燃液化氣體的容器，分有、無絕熱保溫層計算其安全泄放量：a） 無絕熱保溫層時，安全泄放量按式（B.3）計算： Ws=2.55105 FA r0.82/q （B.3）b）有完整的絕熱保溫層時（例如在火災(zāi)條件下，保溫層不被破壞），安全泄放量按

43、式（B.4）計算：Ws=2.61（650-t） A r0.82/（ q ） （B.4）共八十五頁 B.7.4.2 介質(zhì)為非易燃液化氣體的容器(rngq)，置于無火災(zāi)危險的環(huán)境下工作時，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）計算，取不低于計算值的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)時間來確定。共八十五頁B.8 泄放裝置泄放面積計算B.8.1 適用范圍 本節(jié)適用于單一相介質(zhì)通過泄放裝置時泄放面積的計算。當介質(zhì)為液相，在排放時應(yīng)不發(fā)生(fshng)閃蒸。B.8.2 符號A安全閥或爆破片的最小泄放面

44、積， mm2；C 氣體特性系數(shù)，可查表B.4 或按下式求取共八十五頁K 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，但同時應(yīng)滿足a）d）條件：a） 直接向大氣(dq)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。當入口管道形狀不易確定或不滿足a）d）時，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

45、 氣體絕熱指數(shù)，查表B.6；共八十五頁M 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(boku)設(shè)計壓力和超壓限度兩部分，MPa；p泄放裝置泄放時內(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22 頁Tf 泄放裝置泄放溫度，K；W泄放裝置泄放量，kg/h；Ws 容器的安全泄放量， kg/h；共八十五頁Z 氣體的壓縮系數(shù)，見圖B.1，對空氣Z=1.0；液體動力粘度(zhn d)校正系數(shù)，見圖B.2，當液體的粘度(zhn d)不大于20水的粘度(zhn d)時，取=1.0；液體動力粘度，Pas；泄放條件（設(shè)定溫度與設(shè)定壓力）下的介質(zhì)密度，kg/m3。共八十五頁B.8.3 單個泄放裝置泄放面積的計算（公式見GB150.1第2223）B.8.3.1 氣體(qt)a） 臨界條件， 見公式 （ B.5 ）b） 亞臨界條件， 見公式 （ B.6 ）B.8.3.2 飽和蒸汽飽和蒸汽中蒸汽含量應(yīng)不小于98%，過熱