容器设计详细规定Word文档下载推荐.docx

容器设计详细规定Word文档下载推荐.docx

《容器设计详细规定Word文档下载推荐.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《容器设计详细规定Word文档下载推荐.docx（31页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

3.2.3常压容器

工作压力不大于0.1MPa且不与大气直接相通（通过呼吸阀与大气相接容器视为与大气直接相通）常压容器其设计压力取工作压力加0.18MPa，否则按常压设计。

3.2.4外压容器

外压容器应考虑在正常工况下也许浮现最大内外压力差，再参照表1拟定设计外压力。

3.2.5真空容器

3.2.5.1设有安全控制装置时设计压力取1.25倍最大内外压力差或0.1MPa两者中较小值。

3.2.5.2未设有安全控制装置时设计压力取0.1MPa。

3.2.6夹套容器

3.2.6.1夹套为内压带夹套真空容器设计压力按下列规定拟定：

1）容器壁：

按外压容器设计，取无夹套真空容器规定设计压力值加夹套设计压力，必要校核在夹套实验压力下稳定性。

2）夹套壁：

按内压容器规定拟定。

3.2.6.2夹套内为真空带夹套内压容器设计压力按下列规定拟定：

以内压容器设计压力加0.1MPa作为设计压力，且必要校核夹套实验压力（外压）下稳定性。

按真空容器规定拟定。

3.2.7盛装液化气体容器

3.2.7.1储存容器：

按《压力容器安全技术监察规程》第34～36条和表3-1～3-3及其他关于规定拟定设计压力。

3.2.7.2过程容器：

由工艺条件拟定工作压力，按内压容器规定拟定设计压力。

3.2.8两侧受压承压元件

除有可靠办法保证两侧同步受压可按压差1.25倍作为设计压力外，均应分别按一侧内压设计压力计算强度，另一侧设计压力校核稳定。

3.3设计温度

3.3.1容器设计温度普通按表2拟定。

表2压力容器设计温度℃

最高工作温度to设计温度t

to≤-20

-20＜to≤15

15＜to≤350

to＞350t≤to

t＝to-5（且t＞-20）

t＝to+20

t＝to+（15～5）

1.当增长温度会影响选材变化时，设计温度拟定应慎重，或进行设计评审。

2.当最高工作温度加上温度裕度后，材料力学性能变化较大时，则由设计人员依照详细状况拟定与否增长温度裕度。

3.最高（低）工作温度不拟定期，可采用介质正常工作温度来拟定设计温度，此时温度裕度应恰当增长。

3.3.2对内部有隔热层容器，其金属壁设计温度系指器壁也许浮现最高温度。

3.3.3介质为液化石油气生产过程容器取设计温度不不大于等于最高工作温度。

3.3.4介质为液化气体生产过程容器，设计温度普通按表2拟定。

3.3.5催化裂化装置分馏塔原料入口接管与筒体之间采用隔热办法且入口处筒体设立套管时，分馏塔该部位壳体设计温度取390℃。

3.3.6焦炭塔设计温度取最高工作温度，且不低于505℃。

3.3.7塔式容器各部位工作温度不同步，可按照各段工作温度分别拟定设计温度。

3.3.8塔式容器裙座设计温度按表3拟定。

表3裙座设计温度

裙座顶部有过渡段裙座顶部无过渡段

裙座本体过渡段t≤20℃20℃＜t≤200℃200℃＜t≤350℃

最高设计温度

最低设计温度/

环境温度t

t/

/

1.t：

与裙座或其过渡段相连塔体设计温度。

2.环境温度：

使用地区月平均最低气温最低值加20℃

3.3.9设计储存容器时，当壳体金属温度受大气环境气温条件所影响时，其最低设计温度取本地历年来月平均最低气温最低值。

全国月平均最低气温低于等于零下20℃和零下10℃地区见《压力容器安全技术监察规程》附录二。

3.4厚度附加量

厚度附加量C按下式拟定：

C＝C1+C2mm

C1─钢板或钢管厚度负偏差mm

C2─腐蚀裕量mm

钢板和钢管厚度负偏差按钢材原则规定拟定。

当钢材厚度负偏差不不不大于0.25mm，且不超过名义厚度6%时厚度负偏差可忽视不计。

3.4.1钢板厚度负偏差C1按表4拟定。

表4钢板厚度负偏差C1mm

δn2.02.22.52.8～3.03.2～3.53.6～4.04.5～5.5

C10.200.200.210.250.290.330.50

δn6～78-2526～3032～3436～4042～5052～60

C10.600.800.901.001.101.201.30

1.δn为钢板名义厚度，C1为钢板厚度负偏差。

2.GB912、GB3274、GB4237、GB11253原则中如Q235、0Cr18Ni9等钢板厚度负偏差按上表选用。

3.GB3531、GB6654原则中所有钢板如20R、16MnR、16MnDR等钢板厚度负偏差一律为0.25mm。

3.4.2不锈钢复合板（GB/T8165）厚度负偏差C1按表5拟定。

表5不锈钢复合板厚度负偏差

复层厚度负偏差复合钢板总厚度偏差

Ⅰ级、Ⅱ级Ⅲ级复合钢板总厚度

mm负偏差%

Ⅰ级、Ⅱ级Ⅲ级

不不不大于复层公称厚度9%，且不不不大于1mm不不不大于复层公称厚度10%，且不不不大于1mm8～1578

16～2567

26～3056

31～6045

＞60协商协商

3.4.3压力容器爆炸不锈钢复合板（JB4733）厚度负偏差C1按表6拟定。

表6压力容器爆炸不锈钢复合板厚度负偏差

复合钢板厚度负偏差复层厚度负偏差基层厚度负偏差

复层负偏差+基层负偏差复层公称厚度10%，且不不不大于1mm基材原则负偏差+0.5mm

3.4.4钢管厚度负偏差C1按表7拟定。

3.4.5腐蚀裕量C2

C2是依照介质腐蚀性和容器使用寿命（见表8）而定。

如顾客无提出规定，对腐蚀不严重（碳素钢或低合金钢年腐蚀率不不不大于0.15mm）场合C2普通按表9选用。

当腐蚀较严重时应依照腐蚀率和设计寿命计算腐蚀裕量，如最大腐蚀裕量超过6mm时，应考虑采用更耐腐蚀材料。

表8容器设计寿命

容器种类设计寿命（年）

铬钼钢或高合金钢厚壁反映器（名义厚度≥50mm）22

其他厚壁容器（名义厚度≥50mm）20

塔器、其他反映器、高压换热器壳体等重要容器15

普通容器、普通换热器8～13

换热器管束（碳钢、低合金钢）4～6

换热器管束（高合金钢）10

表9容器腐蚀裕量C2mm

容器类别钢材

碳素钢、低合金钢铬钼钢高合金钢

塔器和反映器壳体21.5见注1

普通容器壳体1.51见注1

换热器壳体1.51见注1

带隔热衬里容器壳体31见注1

裙座壳体1（每面）

不可拆内件或无法从人孔中取出内构件每面腐蚀裕量取壳体腐蚀裕量一半（见注2）

可从人孔中取出可拆内构件每面腐蚀裕量取壳体腐蚀裕量四分之一

地脚螺栓（按根径计算）3

1.对高合金钢容器，当腐蚀极轻微时腐蚀裕量取0。

2.对受力内构件每面腐蚀裕量与壳体腐蚀裕量相似。

3.对高合金钢或有高合金钢堆焊层元件，复层或堆焊层仅作为腐蚀裕量用，强度计算时不予考虑。

4.容器外部构件（如补强圈、基本环等）普通不考虑腐蚀裕量（裙座壳体除外）。

表7无缝钢管壁厚负偏差C1mm

钢管原则钢管种类壁厚smm容许壁厚负偏差%

普通级较高档

GB6479

《高压化肥设备用无缝钢管》热轧钢管（挤压）S≤201010

冷拔（轧）管S≤3.01010

S＞3.0107.5

GB/T8163

《输送流体用无缝钢管》热轧钢管12.5（最小值0.4mm）

冷拔（轧）管S≤1.00.15mm0.12mm

S＞1.0107.5

GB9948

《石油裂化用无缝钢管》热轧钢管S≤2012.5

S＞2010

冷拔（轧）管10

GB13296

《锅炉、热互换器用不锈钢无缝钢管》热轧钢管S≤1012.5

S＞1015

GB/T14976

《输送流体用不锈钢无缝钢管》热轧（挤、扩）管S＜1512.512.5

S≥1515

冷拔（轧）管S=0.5～10.15mm0.12mm

S＞1～31410

S＞3.01010

GB5310

《高压锅炉用无缝钢管》热轧（挤）管S＜3.510（最小值0.48mm）10（最小值0.2mm）

S=3.5～201010

S＞2010D＜219：

7.5

D≥219：

10

冷拔（轧）管S=2～31010

S＞3107.5

GB3087

《低中压锅炉用无缝钢管》热轧（挤、扩）管S≤2012.5（最小值0.35mm）12.5（最小值0.3mm）

S＞2012.510

冷拔（轧）管1010

采用较高档精度钢管应在订货合同中注明。

3.5设计计算

3.5.1容器受压元件按如下原则计算：

GB150《钢制压力容器》

GB151《管壳式换热器》

JB/T4735《钢制焊接常压容器》

JB/T4710《钢制塔式容器》

JB/T4731《钢制卧式容器》

GB16749《压力容器波形膨胀节》

3.5.2超过GB150补强范畴大开孔补强按HG20582《钢制化工容器强度计算规定》和ASME锅炉压力容器规范第Ⅷ篇规定进行计算。

上述构造及其他无法用常规计算办法进行计算特殊构造可采用有限元应力分析，计算出应力值按JB4732进行分类及评判，许用应力按GB150选用。

3.5.3别的计算可按HG20582《钢制化工容器强度计算规定》进行。

3.6设计载荷

容器设计载荷应符合GB150第3.5.4条和JB/T4735第3.4条规定。

3.7最小厚度

3.7.1容器壳体最小厚度应符合GB150第3.5.6条和JB/T4735第3.5.2条及其他相应原则关于规定。

3.7.2带隔热衬里容器壳体最小厚度符合关于规定。

3.8焊接接头系数

容器焊接接头系数应符合GB150第3.7条和JB/T4735第3.7条、第12.2.1条规定。

3.9压力实验

3.9.1容器压力实验应符合GB150第3.8条、JB/T4735-1997第3.8条和其他关于原则规定。

3.9.2真空容器和圆筒形常压容器应进行压力实验，最小液压实验压力为0.1MPa。

3.9.3与大气直接相通（通过呼吸阀与大气相接可视为与大气直接相通）立式圆筒形储罐、圆筒形料仓和矩形容器（与大气直接相通）应进行充水实验。

3.9.4不能进行压力实验压力容器依照GB150第3.9条规定，应提出保证容器安全运营办法，经设计单位技术负责人批准，并在图样上注明。

3.10无损检测

3.10.1受国家质检总局特种设备安全监察局监察压力容器应按《压力容器安全技术监察规程》和GB150规定对焊接接头进行无损检测。

3.10.2不受国家质检总局特种设备安全监察局监察压力容器按GB150和JB/T4735规定对焊接接头进行无损检测。

3.10.3除《压力容器安全技术监察规程》和GB150所规定对接焊接接头应进行100%射线或超声检测容器外，下列容器对接焊接接头也应进行100%射线或超声检测：

3.10.3.1处在热循环或应力循环工作容器（如焦炭塔等）；

3.10.3.2对有也许发生应力腐蚀开裂湿硫化氢腐蚀环境（见注1）容器。

注1：

湿硫化氢应力腐蚀环境为：

当容器接触介质在液相中存在游离水，且符合下列条件之一者即可引起钢材硫化物应力腐蚀开裂（SSC）：

1）H2S在液相游离水中质量浓度＞50ppm；

2）液相游离水PH＜4，且有H2S存在；

3）液相游离水PH＞7.6，且在液相游离水中HCN质量浓度＞20ppm并有H2S存在；

4）H2S在气相中分压＞0.0003MPa。

3.10.3.3盛装苯介质和HF介质压力容器。

3.10.4催化裂化装置反映、再生系统压力容器对接焊接接头无损检测比例为：

射线检测100%Ⅱ级合格，超声检测20%复验Ⅰ级合格或超声检测100%Ⅰ级合格，射线检测20%复验Ⅱ级合格。

3.11热解决

3.11.1除《压力容器安全技术监察规程》、GB150和JB/T4735中规定热解决规定外，对下列容器必要进行焊后消除应力热解决。

热解决后不得再施焊，如若施焊，则施焊部位必要按原热解决制度重新热解决。

3.11.1.1储存碱液碳钢或低合金钢焊制容器，其工作温度及相应温度下碱液浓度高于表10中相应值时，焊后必要进行消除应力热解决，热解决后焊接接头和热影响区硬度不得不不大于HB200。

表10碱液容器须进行热解决条件

碱液浓度（重量）%2351015203040506070

工作温度上限℃9088857670655448434038

3.11.1.2盛装液氨碳钢或低合金钢焊制容器，热解决后焊接接头和热影响区硬度不得不不大于HB185。

3.11.1.3盛装乙醇胺、二乙醇胺等醇胺溶液碳钢或低合金钢焊制容器，当溶液温度不不大于90℃时必要焊后进行消除应力热解决，热解决后焊接接头和热影响区硬度不得不不大于HB200。

3.11.1.4介质为湿硫化氢腐蚀环境碳钢或低合金钢焊制容器，焊后必要进行消除应力热解决。

热解决后焊缝和热影响区硬度值不得超过HB185。

3.11.1.5储存或操作中含HCN-H2S-H20介质碳钢或低合金钢焊制容器，如催化裂化装置吸取塔，焊后必要进行消除应力热解决，热解决后焊缝和热影响区硬度值不得超过HB185。

3.11.2需要进行整体热解决容器，其保温支持圈、保温钉及与壳体壁焊接内件、平台梯子垫板和壳体外部其他焊接件应在容器热解决前与壳体焊接完毕。

3.11.3奥氏体不锈钢容器，普通不进行焊后热解决，如有特殊规定需进行热解决时应在图样上注明。

3.11.4压力容器焊后热解决，应在焊接工作所有完毕并经检查合格后，于压力实验之迈进行。

3.12总高不大于或等10m，且总高与直径之比不大于5立式容器可不进行稳定验算（不涉及外压稳定验算），需进行稳定验算立式容器，若所在地区地震设防烈度等于或不不大于7度时，应考虑地震影响。

4.材料

4.1压力容器用材料选用必要考虑容器使用条件（设计温度、设计压力、介质特性）和操作特点、材料焊接性能和冷热加工性能、容器制造工艺和经济合理性。

4.2所选用材料质量和规格应符合国标、行业原则和关于技术条件规定，并应有材料生产单位提供质量证明书。

4.3使用未列入GB150等原则压力容器重要受压元件材料，必要通过全国锅炉压力容器原则化技术委员会评审，并获得该委员会出具准许试用证明文献。

4.4选用国外材料时，应是国外相应最新原则规范所容许使用且国外已有使用实例材料，其使用范畴不应超过该原则规范规定，且不得低于GB150第4章和JB/T4735第4章中相近成分和技术规定材料规定，并应有该材料质量证明书。

4.5长期在450℃～850℃使用耐腐蚀用铬镍奥氏体不锈钢当需要考虑防止碳化铬析出发生晶间腐蚀时应采用含稳定化元素。

4.6含铬在12%以上铁素体和马氏体不锈钢（如0Cr13Al、0Cr13等）在操作温度不不大于350℃时，有也许产生475℃脆性，不适当用于容器受压元件。

4.7用于普通内构件材料，其使用温度范畴可以放宽到抗氧化极限温度。

各种材料抗氧化极限温度范畴见表11。

表11各种材料抗氧化极限温度

材料抗氧化极限温度℃

碳素钢560

15CrMo590

12Cr2Mo1635

1Cr5Mo650

0Cr18Ni9、0Cr18Ni10Ti、0Cr17Ni12Mo2850

Cr25Ni201100

4.8双相钢不合用于操作温度不不大于250℃容器受压元件。

4.9用于容器壳体高合金钢或有色金属复合板优先采用爆炸成型复合板。

4.10当环烷酸腐蚀较严重时应选用含钼不锈钢，钼含量不适当低于2.5%。

4.11处在湿硫化氢腐蚀环境容器，受压元件选用碳钢或低合金钢时，厚度不不大于20mm钢板应按JB/T4730《承压设备无损检测》逐张进行100%超声检测，碳钢板Ⅱ级、低合金钢板Ⅰ级为合格。

4.12对常减压装置低温H2S-HCl-H2O腐蚀环境容器，当采用“一脱三注”工艺防腐办法时可选用碳钢或铁素体不锈钢。

若选用耐腐蚀材料防腐时可选用双相不锈钢、Monel合金或钛材等。

4.13对HCN-H2S-H2O腐蚀环境采用工艺防腐办法（采用水洗法或注入有机缓蚀剂）时，可选用碳钢，且符合本原则第4.11条规定。

4.14对有也许发生连多硫酸（H2SXO6，X=3-5）应力腐蚀开裂容器，可选用铁素体不锈钢、马氏体不锈钢或奥氏体-铁素体双相不锈钢。

如选用奥氏体不锈钢，停工时可采用碱溶液中和清洗。

但对于超低碳（C≤0.03%）或带稳定化元素奥氏体不锈钢，且操作温度低于454℃时可不进行碱溶液中和清洗。

4.15有氢氟酸（HF）腐蚀设备应按下列规定选用材料：

a）不容许采用沸腾钢和半镇定钢；

b）氢氟酸浓度为80～98%、温度低于65℃时，可选用碳钢；

c）氢氟酸为任意浓度、温度不不大于171℃时，应选用Monel合金；

d）碳当量不不大于0.43%材料不能使用，推荐计算碳当量公式为：

碳当量=C%+（Mn%+P%）/6式中Mn含量最大值为1.2%。

e）用于氢氟酸系统无缝钢管含碳量不应不不大于0.25%；

f）厚度超过20mm钢板应按JB/T4730逐张进行100%超声检测，碳钢板Ⅲ级、低合金钢板Ⅱ级为合格。

g）不得使用高铬不锈钢。

4.16原则法兰用锻件级别见关于法兰原则，别的容器用锻件级别见表12.

表12锻件级别

锻件公称厚度mm锻件级别

压

力

容

器

用碳钢、低合金钢≤300Ⅱ

＞300Ⅲ

铬钼钢≤300Ⅱ

高合金钢≤200Ⅱ

＞200Ⅲ

圆筒形、封头用锻件Ⅱ或Ⅲ

临氢、循环操作Ⅲ或Ⅳ

常压容器用碳钢、低合金钢Ⅰ

高合金钢Ⅱ

1.普通非承压锻件可选用Ⅰ级；

2.使用毒性限度为极度或高度危害介质锻件及质量不不大于500kg锻件应不低于Ⅲ级。

4.20压力容器受压元件用钢板材料应不低于Q235-B，与压力容器受压元件直接相焊零部件材料按如下规定：

a）容器鞍座、支耳、支腿等均宜带垫板，垫板材料应与壳体材料相似或相近；

b）平台梯子连接板、塔盘固定件、塔顶吊柱垫板及其他与壳体直接相焊内部或外部构件，当壳体材料为碳钢时普通采用Q235-B或与壳体相似材料，当壳体材料为其他钢号时，普通采用与壳体相似或相近材料。

4.21盛装毒性限度为极度或高度危害介质（涉及苯）压力容器不得选用Q235-B。

4.22塔式容器裙座材料拟定：

a）当塔式容器符合下列条件时，裙座顶部应设立过渡段。

过渡段长度不应不大于300mm。

当塔体设计温度不大于等于-20℃或不不大于350℃时过渡段长度为保温层（或保冷层）厚度4～6倍，且不不大于500mm。

过渡段材料与塔体相似或相近。

1）塔体设计温度不大于等于-20℃，或不不大于350℃；

2）塔体材料为低温用钢、铬钼钢或高合金钢。

b）当裙座需要设立过渡段且裙座高度低于2500mm时，可将整个裙座壳体按过渡段材料考虑。

c）当裙座本体设计温度不不大于-20℃时，裙座壳体（不含过渡段）材料普通取Q235-B。

d）当裙座本体设计温度不大于等于-20℃时，裙座壳体材料取20R或16MnR。

e）裙座壳体上开孔补强元件（如出入孔等）和地脚螺栓座元件（基本环、盖板和筋板等）材料宜与裙座壳体材料一致。

5.焊接

5.1焊接材料

5.1.1焊接材料应依照母材化学成分、力学性能和焊接性能，结合容器使用条件和构造特点综合考虑，保证焊接接头金属性能不低于相应原则规定基本金属性能，必要时通过实验拟定。

5.1.2在承受动载荷或冲击载荷工况下除了规定保证抗拉强度外，普通对焊缝金属冲击韧性和延伸率提出较高规定。

5.1.3对于母材是耐热钢、耐腐蚀钢时，从保证焊接接头特殊性出发，则规定焊缝金属重要合金成分与母材相近或相似。

5.1.4低合金钢焊接时，不容许提高焊接材料强度级别。

5.1.5碳素钢与低合金钢或低合金钢之间异种钢焊接接头，普通选用与钢材相应抗裂性较好焊接材料，并应考虑如下几点：

a）强度级别不同异种钢焊接，应按低强度一侧母材选用焊接材料；

b）焊接工艺以高规定一侧为准；

c）对需预热焊接件，依照其中可焊性差材料选取预热温度；

d）从化学成分角度考虑，普通按合金成分低一侧母材选用焊接材料。

5.1.6用于湿硫化氢腐蚀环境碳钢和低合金钢容器，不容许选用含镍焊接材料。

5.1.7焊接碳素钢、低合金钢或铬钼钢时，不容许选用奥氏体焊条来代替焊后热解决。

5.1.8对进口钢材选用国产或进口焊接材料时，要考虑焊接材料与母材化学成分和力学性能相近，并需进行焊接实验，经焊接工艺评估合格后方可正式焊接。

如若变化焊接材料及焊接工艺，则必要重新做焊接工艺评估。

5.1.9惯用钢号焊接材料和不同钢号焊接材料选用见JB/T4709《钢制压力容器焊接规程》表1和表2。

5.1.10推荐惯用钢板预热温度和焊后热解决规定见JB/T4709《钢制压力容器焊接规程》