GB150總論及壓力容器法規(guī)體系培訓(xùn)講義

1、張家港中集圣達(dá)因低溫裝備有限公司壓力容器法規(guī)體系概述及GB150總論羅曉鐘2010年3月，公司培訓(xùn)講座，一、壓力容器法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系概述、公司培訓(xùn)講座，一、特殊設(shè)備法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系框架特殊設(shè)備：指向生命安全、危險(xiǎn)性大的鍋爐、壓力容器(包括氣瓶)的國(guó)外經(jīng)驗(yàn)，借鑒中國(guó)特殊設(shè)備完善的法規(guī)體系應(yīng)該是“法律-行政法規(guī)-部門規(guī)章-安全技術(shù)規(guī)范、強(qiáng)制國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)-引用標(biāo)準(zhǔn)”五個(gè)水平的標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)體系結(jié)構(gòu)。 1.1第一層：法律于2006年12月23日正式啟動(dòng)了特殊設(shè)備安全法的立法工作，國(guó)家加快了立法進(jìn)程。 現(xiàn)在只有相關(guān)法律安全生產(chǎn)法、產(chǎn)品質(zhì)量測(cè)定法、商品檢驗(yàn)法等。 公司培訓(xùn)講座，1.2第二階段：行政法規(guī)、地方性法規(guī)行政法規(guī)：

2、特殊設(shè)備安全監(jiān)察條例本條例是國(guó)務(wù)院頒布的行政法規(guī)，是當(dāng)前壓力容器的最高法規(guī)地方性法規(guī)：如江蘇省特殊設(shè)備安全監(jiān)察條例、浙江省特殊設(shè)備安全管理?xiàng)l例等。 1.3第三級(jí)：部門規(guī)章特殊設(shè)備質(zhì)量監(jiān)督和安全監(jiān)察規(guī)定(國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局)鍋爐壓力容器制造監(jiān)督管理方法等。 1.4第四階段：安全技術(shù)規(guī)范和強(qiáng)制國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)頒布的TSG規(guī)范，如固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程、壓力容器定期檢查規(guī)則、壓力容器壓力管道設(shè)置許可規(guī)則、壓力容器安裝改造修理許可規(guī)則等。 公司培訓(xùn)講座，1.5第五階段：相關(guān)的引用標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)定國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)一旦被安全技術(shù)規(guī)范引用，具有與安全技術(shù)規(guī)范同等的效力，具有強(qiáng)制屬性，成為安全技術(shù)規(guī)范的組成部

3、分。 目前，有關(guān)特殊設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)共有1500佚項(xiàng)。公司培訓(xùn)課程2、公司產(chǎn)品主要執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)1.)國(guó)家質(zhì)檢總局固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程2009版2.)國(guó)家質(zhì)檢總局液化氣汽車罐區(qū)安全監(jiān)察規(guī)程1996版3.) GB150-1998鋼制壓力容器4.) GB4237-92不銹鋼熱軋鋼板5.) GB713-2008鍋爐和壓力容器用鋼板(GB6654-1996 (壓力容器用鋼板)6.) GB3531-1996低溫壓力容器用低合金鋼板(16MnDR) 7.) GB3274碳結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋厚鋼板和GB18442-2000低溫絕熱壓力容器9.) JB4732鋼制壓力容器分析設(shè)定修訂基準(zhǔn)，公司研修講義，1

4、0.) JB 4708-2000鋼制壓力容器焊接工藝評(píng)價(jià)11.) JB 4709-2000鋼制壓力容器焊接工藝規(guī)程12.) JB/T 4730.14730.6-2005受壓設(shè)備無(wú)損檢查14.)JB/液化氣罐式容器15.) JB/T 4782-2007液體危險(xiǎn)貨物罐式容器16.) JB/T 4783-2007低溫液體汽車罐17.) JB/T 4784-2007低溫液體罐式海外標(biāo)準(zhǔn)(ASME/ED/ADR/AS T4735鋼制焊接常壓容器21.)API620大型焊接低溫罐的設(shè)置修訂和建設(shè)、公司研修講義、二、GB150總論、公司研修講義。 熱交換壓力容器(例如，熱交換器、冷凝器、殼管式自制熱鍋爐等)

5、分離壓力容器(例如，過(guò)濾器、洗滌塔、干燥塔等)儲(chǔ)藏壓力容器(例如，罐等，本公司的產(chǎn)品屬于此類)按照容量規(guī)設(shè)定壓力p等級(jí)：低壓中壓(1.6MPap10MPa )、高壓(10MPap100MPa )、超壓容器區(qū)分壓力容器根據(jù)其壓力、容積、介質(zhì)(壓力容器的三要素)及材料、使用方式等分為一、二、三種(容量規(guī)：多的腔室決定容器區(qū)分，各腔室區(qū)分。 壓力容器的分類取決于容規(guī)。 一種壓力容器類別最低，三種壓力容器類別最高。 類別高的壓力容器要求(材料檢驗(yàn)、復(fù)驗(yàn)、制造等)也相應(yīng)提高。 公司培訓(xùn)講座，2，GB150適用范圍壓力：適用設(shè)施修訂壓力為35MPa以下，0.1MPa以上及真空度為0.02MPa以上的溫度：

6、鋼材允許使用溫度，適用范圍，適用范圍，公司的培訓(xùn)講座3，GB150管轄范圍的容器殼體和與其連接的整體的受壓部件1 ) 容器和外部配管連接焊接連接第一環(huán)焊接端面凸緣連接第一凸緣密封面螺紋連接第一螺紋接頭端面專用連接件第一密封面2 )管接頭、人孔、手孔等的密封頭、平蓋及緊固件3 )非受壓元件和受壓元件焊接接頭吊耳等)4)與容器連接的超壓脫除裝置在Pw的正常狀況下，與容器頂部能夠達(dá)到的最高壓力Pd和相應(yīng)的設(shè)定修正溫度對(duì)應(yīng)而成為設(shè)定修正條件的容器頂部的最高壓力PdPW Pc是相應(yīng)的設(shè)定修正溫度，確定部件厚度壓力(包括靜液柱) Pt壓力試驗(yàn)。 Pz安全放射裝置工作壓力PwPz (1.05-1.1)Pw

7、Pd Pz、公司的培訓(xùn)講座、4.2溫度Tw在正常情況下是部件的金屬溫度，在實(shí)際工序中，多用介質(zhì)的溫度來(lái)表示工作溫度。 Tt壓力試驗(yàn)時(shí)元件的金屬溫度在工序中也多用試驗(yàn)介質(zhì)溫度表示試驗(yàn)溫度。 Td在常規(guī)情況下，通過(guò)將介質(zhì)溫度加到10-20或從中減去10-20來(lái)獲得元件的金屬橫截面的平均溫度，因?yàn)榻饘俦跍囟鹊男Ｕ勇闊?。公司培?xùn)講座，4.3壁厚(6個(gè)厚度) c訂正厚度，由訂正公式得到保證容器強(qiáng)度、剛性和穩(wěn)定的厚度d設(shè)定訂正厚度、d=c C2(腐蝕馀量) n名義厚度、n=d C1(鋼材負(fù)偏差) (舍入馀量) e。 min是保證正常情況下強(qiáng)度、剛度、壽命的要求。 坯料厚度空白=d C1 C3(其中，C

8、3制造減薄量主要為材料(黑色、有色)、工藝(模壓、旋壓； 冷壓、熱壓)，C3值一般由廠家規(guī)定。公司進(jìn)修課程、公司進(jìn)修課程、各厚度之間的相互關(guān)系、公司進(jìn)修課程、4.4容許應(yīng)力容許應(yīng)力是材料力學(xué)性能與相應(yīng)安全系數(shù)之比： b/nb s/ns D/nD n/nn容許應(yīng)力是壓力容器設(shè)置修訂的基本殘奧儀表，根據(jù)材料力學(xué)性能除以相應(yīng)的材料而有所不同。 材料的容許應(yīng)力與材料的厚度、設(shè)定溫度有關(guān)。 一般來(lái)說(shuō)，材料的允許應(yīng)力隨著溫度的上升而下降。 按下GB150后，對(duì)于設(shè)定修正溫度小于20的材料，允許應(yīng)力為20。 GB150材料的允許應(yīng)力一般由材料基準(zhǔn)拉伸強(qiáng)度下限的1/3倍(新基準(zhǔn)為1/2.7 )或屈服強(qiáng)度的1/

9、1.5倍決定。 4.5負(fù)荷內(nèi)壓、設(shè)定外壓或最大差壓的液體靜壓容器的自重，以及通常的工作條件或壓力試驗(yàn)狀態(tài)下的內(nèi)容物的重力負(fù)荷附屬設(shè)備或隔熱材料、配管、平臺(tái)等的重力負(fù)荷風(fēng)負(fù)荷、地震負(fù)荷、雪負(fù)荷架、耳及其他形式的托架的反作用力溫差應(yīng)力引出的力輸送吊式的力等。 公司的培訓(xùn)講座，5、外壓容器的設(shè)置修訂外壓容器圓筒和球殼的設(shè)置修訂主要是穩(wěn)定性修訂。 外壓容器的圓筒壁厚的修正計(jì)算主要是為了防止外壓引起的殼體的壓曲。 為了防止壓曲，防止殼體壓曲的容許壓力p應(yīng)在修正壓力Pc以上。 圓柱穩(wěn)定安全系數(shù)應(yīng)為3.0。 5.1周向壓曲修正計(jì)算外壓容器殼體壁厚修正計(jì)算一般采用圖算法，根據(jù)殼體直徑(或半徑)修正長(zhǎng)度，假定壁

10、厚(e )和使用材料品種，利用圖表調(diào)查系數(shù)，代入式中得到允許外壓力p，變成PPc。 不然的話，在通過(guò)之前會(huì)重新計(jì)算。 5 .根據(jù)2軸壓曲修正圓筒或管的半徑、壁厚e和使用材料品種，用圖表調(diào)查系數(shù)，代入式中得到b值，使修正壓力Pc在容許軸壓縮應(yīng)力以下。 容許軸方向壓縮應(yīng)力取設(shè)定溫度下的材料容許應(yīng)力和b值的小值。 5.3防止外壓圓筒壓曲的措施主要有：1)增加圓筒壁厚；2 )縮短圓筒的補(bǔ)正長(zhǎng)度；3 )設(shè)置加強(qiáng)環(huán)。 加強(qiáng)環(huán)的設(shè)置需要將圓筒的周圍卷起來(lái)，與充分的截面積組合，形成慣性距離。 加強(qiáng)環(huán)可以設(shè)置在容器的內(nèi)部或外部。 加強(qiáng)環(huán)與圓筒的連接可以采用連續(xù)焊接或斷續(xù)焊接。 斷續(xù)焊接外部為圓筒周長(zhǎng)的1/2以上

11、，內(nèi)部為1/3以上。 6、開(kāi)孔加固：開(kāi)孔不僅減弱了容器的強(qiáng)度，而且引起局部應(yīng)力集中，是破壞容器的重要因素，因此開(kāi)孔加固是壓力容器設(shè)置修訂的重要組成部分。 6.1適用范圍在筒體、密封頭上開(kāi)設(shè)圓孔、橢圓孔或長(zhǎng)圓孔。 非圓形孔的a/b2。 筒體Di1500或凸形密封頭d1/2Di (且筒體d520mm )筒體Di1500或錐形密封頭d1/3Di (且筒體d1000mm )、6.2開(kāi)孔加強(qiáng)形式和作用1 )型式2種開(kāi)孔加強(qiáng)型整體加強(qiáng)和局部加強(qiáng)(加強(qiáng)環(huán))整體加強(qiáng)外殼厚度(經(jīng)濟(jì)性整體加強(qiáng)鍛件和殼體焊接(插管) GB150 P222圖J5 a )，b )局部加強(qiáng)環(huán)(推薦)外壓容器補(bǔ)償開(kāi)孔截面的壓縮穩(wěn)定性，防止

12、壓曲。6.3開(kāi)孔加固的規(guī)定1 )不另行加固的最大開(kāi)孔直徑應(yīng)滿足GB150 P75 8.3規(guī)定2 )加固環(huán)加固要求b540MPa。 1.5n； n38mm 3)整體的加強(qiáng)要求在以下任一情況下，采用整體的加強(qiáng)(增加箱體的厚度，或者使用加強(qiáng)鍛件與箱體焊接)。 HG20583鋼制化工容器結(jié)構(gòu)規(guī)定。 b 540毫帕； 1.5n； n38mm； Pd4.0MPa Td350介質(zhì)是極度高度危害介質(zhì)，6.4開(kāi)孔加固方法等面積加固法(d1/2Di )的原則：有效加固面積在開(kāi)孔喪失面積以上的a指圓筒或球殼開(kāi)孔所需的加固面積式中開(kāi)孔處的修正厚度，7， 材料及制造要求：1主要受壓要求3360.1三種及罐盒：材料質(zhì)量證

13、明和再檢查(爐化學(xué)成分和各批次機(jī)械性能/力學(xué)性能彎曲性能)低溫低合金鋼/罐車(外殼) :低溫沖擊試驗(yàn)不銹鋼：高于-196度，僅焊接金屬低溫沖擊試驗(yàn)(低溫及移動(dòng))產(chǎn)品鍛造品III:各一件拉伸沖擊UT 7.2非受壓元件用鋼板/鋼帶標(biāo)準(zhǔn)(參照q-sdy 0420 )7. 3絕熱材料：膨脹珍珠巖(珍珠砂) 目視(VT)-外觀上可用肉眼檢查的缺陷(包括用放大鏡檢查)放射線(RT)-檢測(cè)內(nèi)部體積形缺陷的超聲波(UT)-檢測(cè)內(nèi)部線狀及面形缺陷(6-400mm )； 磁粉(MT)-檢測(cè)碳鋼類等強(qiáng)磁性材料的表面及近表面缺陷的滲透(PT)-檢測(cè)表面的開(kāi)口性缺陷的渦流(ET)-檢測(cè)表面和近表面的缺陷。 公司的培訓(xùn)講

14、座、9、熱處理根據(jù)熱處理的目的，壓力容器行業(yè)常用的熱處理方法分為4種： 1 )焊后熱處理2 )恢復(fù)力學(xué)性能的熱處理3 )改善力學(xué)性能的熱處理4 )排氫處理.壓力容器廠家采用的許多熱處理一般在焊后熱處理中公司培訓(xùn)講座，10、低溫壓力容器(附錄C) 10.1低溫壓力容器對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)置的修訂，低溫壓力容器的使用溫度低，材料由延性狀態(tài)轉(zhuǎn)為脆性狀態(tài)，降低耐沖擊性，易脆斷，因此對(duì)材料有較高的沖擊試驗(yàn)要求，對(duì)結(jié)構(gòu)也有要求。 1 )結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，減少約束；2 )避免產(chǎn)生過(guò)大的溫度梯度；3 )要減少局部的應(yīng)力集中和形狀突變，接管端部必須加圓度；4 )不要將支架直接焊接在外殼上；5 )墊圈應(yīng)采用低溫有彈性的材料。 公司培

15、訓(xùn)講座，10.2低溫壓力容器的材料，焊接，無(wú)損探傷，焊接后的熱處理要求1 )對(duì)材料受壓元件用鋼采用鎮(zhèn)靜的20mm鋼板，對(duì)使用溫度逐片超探測(cè)，進(jìn)行低溫沖擊2 ) 對(duì)于焊接和非破壞探傷要求全焊透結(jié)構(gòu)非破壞探傷比例為50和100 100RT或UT檢查的容器，要求其對(duì)接接頭焊接表面沒(méi)有下切3 )焊接后熱處理鋼板厚度16mm的碳鋼和低合金鋼制容器或受壓元件，焊接后進(jìn)行熱處理。 公司培訓(xùn)講座、11、超壓釋放裝置的壓力容器在運(yùn)行中由于外在因素的影響和過(guò)程控制的失控，可能會(huì)引起超壓或超溫，容器破裂或爆炸等安全事故。 超壓放出裝置在容器達(dá)到超壓時(shí)會(huì)自動(dòng)放出，以避免事故。 11.1對(duì)壓力釋放裝置的要求1 )工作壓力在設(shè)定壓力及允許誤差范圍內(nèi)2 )壓力釋放能力在容器的安全釋放量以上3 )有可靠的密封，能夠保證容器正常工作4 )能夠在有效期限內(nèi)可靠地工作的超壓力釋放裝置是安全閥、爆破片、安全閥和爆破片的組合公司培訓(xùn)講座，11.2采用爆破片的條件必須符合下列條件之一，采用爆破片： 1 )壓力迅速增加。 2 )密封要求