压力容器标准.docx
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压力容器标准
压力容器设计一般规定
1主题内容与适用范围
本标准规定了压力容器（简称容器）设计的分类、材质使用温度范围、探伤合格标准及压力试验等。
本标准适用于钢制压力容器。
铝制压力容器可参照执行。
2引用标准
《压力容器安全技术监察规程》
GB150-1998钢制压力容器
GB151-89钢制管壳式换热器
GB700-89碳素结构钢
GB3190-82
GB3193
GB3274-88碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带
GB4237-92不锈钢热轧钢板
GB6654-1996压力容器用钢板
JB1580-75铝制焊接容器技术条件
JB4710-92钢制塔式容器
JB4730-94压力容器无损检测
JB/T2549
3压力容器划定、及使用范围
3．1压力容器划定范围按图1、表1的规定。
表1
序号
GB150划定范围
1
接管与外管道焊接的第一道环向焊缝；
2
接管与外管道螺纹连接的第一道螺纹接头；
3
接管与外管道法兰连接的第一个法兰密封面；
4
接管与外管道采用专用连接件或管件连接的第一个法兰密封面；
5
直接连接在容器上的超压泄放装置和仪表等附件；
6
容器开孔的承压封头，平盖及紧固件；
7
非受压元件与容器连接的焊缝，焊缝以外的元件，如支座、吊耳、裙座和加强圈等，亦应符合GB150的规定。
GB150与《容规》适用范围按表2的规定。
表2
序号
GB150的适用范围
《容规》
1
设计压力不大于35MPa的钢制压力容器的设计、制造、检验与验收。
最高工作压力Pw大于等于（不含液体静压力，下同）；
2
设计温度范围根据钢材允许的使用温度确定。
内直径（非圆形截面指断面最大尺寸）大于或等于0.15m，且容积V大于等于0.025m3。
3
管辖范围为容器及与其连接为整体的连通受压零部件。
介质为气体，液化气体或最高工作温度高于等于标准沸点的液体。
低温容器设计按表3的规定。
表3
材质或状况
设计温度或壳壁温度
应遵循低温容器之规定
不遵循低温容器之规定
碳素钢低合金钢
T设≤-20℃
应遵循
奥氏体钢
T设≥-196℃
不遵循
低温低应力工况
T设+50℃＞-20℃
不遵循
受环境温度影响
T壳≤-20℃
应遵循
4一般规定
容器与介质的分类
4.1.1根据压力P、压力乘积、介质物性，用途以及设计、制造特点、综合分类按表4的规定。
表4
介质特性
非易燃、无毒或毒性轻度
易然或毒性轻度
毒性极度或高度
≥＜05
≥＜10
≥10
＜
≥
低压
（Mpa）
P≥
P＜
管壳式余热锅炉
反应容器
一类
二类
贮存容器
换热容器
分离容器
搪玻璃容器
中压（Mpa）
P≥
P＜10
管壳式余热锅炉
反应容器
三类
贮存容器
二类
换热容器
分离容器
搪玻璃容器
高压（Mpa）
P≥10
P＜100
管壳式余热锅炉
反应容器
贮存容器
三类
换热容器
分离容器
4.1.2按压力容器在生产工艺过程中的作用原理分类符合表5的规定
表5
作用原理分类
作用原理
举例
反应容器代号（R）
主要是用于完成介质的物理、化学反应的压力容器。
反应釜、分解锅、分解塔、聚合釜、高压釜、超高压釜、合成塔、变换炉、蒸煮锅、蒸球、蒸压釜、煤气发生炉。
换热容器代号（E）
主要是用于完成介质的热量交换的压力容器。
管壳式余热锅炉、热交换器、冷却器、冷凝器、蒸发器、加热器、电热蒸汽发生器等。
分离容器代号（S）
主要是用于完成介质的液体压力平衡和气体净化分离等压力容器。
分离器、过滤器、集油器、缓冲器、洗涤器、吸收塔、铜洗塔、干燥塔、除氧器等。
储存容器代号（C）球罐代号（B）
主要是用于盛装生产用的原料气体、液体、液化气体等到压力容器。
各种介质的贮罐、贮槽、槽车等。
注：
在一种压力容器中，如同时具备两个以上的工艺作用原理时，应按工艺过程的主要作用划分品种。
4.1.3介质分类及介质危害程度按表6的规定。
表6
介质分类
级别
进入人体的量
危害程度
介质
极度危害
高度危害
（Ⅰ级）
（Ⅱ级）
＜m3
~10mg/m3
会引起肌体严重损伤致死。
氟、氢氰酸、光气、氟化氢、碳酸氟、氯
中度危害
（Ⅲ级）
~＜10mg/m3
会引起人体正常功能损伤。
二氧化硫、氨、一氧化碳、氯乙烯、甲醇、氧化乙稀、三硫化碳、乙炔等。
轻度危害（Ⅳ级）
≥10mg/m3
氢氧化钠、四氟乙烯、丙酮等。
压力
4.2.1容器压力定义按表7的规定。
表7
容器压力定义
除了注明者外，压力均指表压力。
工作压力
指在正常工作情况下，容器顶部可能达到的最高压力。
设计压力
指设定的容器顶部队最高压力，与相应的设计温度一起作为设计载荷条件，其值不低于最高工作压力。
计算压力
指在相应设计温度下，用以确定元件厚度的压力，其中包括液柱静压力。
当元件所承受的液柱静压力小于5％设计压力时，可忽略不计。
试验压力
指在压力试验时，容器顶部的压力。
4.2.2超压泄放装置压力定义见表8
表8
最大允许工作压力
系指在设计温度下,容器顶部所允许承受的最大表压力。
动作压力
系指安全阀的开启压力或爆破片的爆破压力。
爆
破
压
力
设计爆破压力
系指爆破片在指定温度下的爆破压力。
标定爆破压力
系指在爆破片铭牌上标示的爆破压力。
最低标定爆破压力
系指在爆破片的制造范围内为零，为使爆破片处于较理想的工作状态所要求的爆破压力值。
4.2.3设计压力Ｐ的规定取法按表9。
表9
状况
设计压力Ｐ的取值（MPa）
a
容器上装有安全阀
a）.根据容器的工作压力Pw，确定安全阀的开启压力Pz≤~Ｐw;当Pz＜MPa时,可适当提高Pz相对于Pw的比值;
b）.取容器的设计压力P等于或稍大于开启压力Pz,即P≥Pz。
b
安全阀安装在管道上，不直接安装在压力容器上。
取略高于最高工作压力Pw，如P=Pw。
c
压力容器装有爆破片装置时
最低标定爆破压力Psmin按GB150表B2的规定。
d
安全阀与爆破片装置的组合装置
串联组合
容器超压的限度及泄放装置的动作压力应符合GB150B4.2.2的规定。
并联组合
容器超压的限度及泄放装置的动作压力同串组合。
其中安全阀的动作压力不大于设计压力，爆破片的动作压力不得超过倍设计压力。
e
临界温度高于50℃的液化气体
可靠保冷
取不小于设计温度下的饱和蒸汽压。
无保冷
取不小于50℃时的饱和蒸汽压。
临界温度低于50℃的液化气体
可靠保冷
取不小于试验测定量烹调温度下的饱和蒸汽压。
无实测数据或无保冷
取不小于在规定充填量和50℃时饱和蒸汽压。
盛装混合液化石油气,应以50℃为设计温度。
（1）50℃的饱和蒸汽压力低于异丁烷50℃的饱和蒸汽压力时，取50℃和饱和蒸汽压力为最高工作压力；
（2）高于50℃异丁烷的饱和蒸气压力时，取50℃丙烷的饱和蒸气压力为最高工作压力；
（3）高于50℃丙烷的饱和蒸气压力时，取50℃丙烯的饱和蒸气压力。
g
真空容器
有安全装置
取倍的最大内外压力差与两者中的较小值。
无安全装置
带夹套
取夹套间的最大压力差。
h
有液柱静压容器（塔器）
取最高工作压力加上计算部位的液柱静压力。
g
装有固体颗粒容器（填料）
取最高工作压力加上计算部位的有固体颗粒引起的侧压力。
温度
4.3.1设计温度指容器在正常工作情况下，设定的元件的金属温度（沿元件金属截面的温度平均值）。
4.3.2金属温度标记在名牌上的设计温度应是壳体设计温度的最高值或最底值。
系指容器（或换热器）各受压元件沿截面厚度的平均温度（再任何情况下，元件金属表面温度不得超过钢材的允许温度）。
4.3.3试验温度系指压力试验时容器（或换热器）壳体的金属温度。
厚度
各种厚度定义及相互之间关系按图2
图2
1—厚度附加量（C1+C2）
2—最小厚度
3—计算厚度
4—设计厚度（3+C2）
5—名义厚度（图样厚度）
6—有效厚度（毛胚后度5-C）
注：
CI—钢板、钢管厚度负偏差
C2—腐蚀裕量
C—厚度附加量
材料
4.5.1锻件用作受压元件时按表10的规定。
表10
钢号
公称厚度mm
热处理
状态
锻件级别的选用要求
标
准
JB4726
20、35、16Mn
≤100
N
（1）零件截面尺寸（指：
直径、边长或厚度）大于300mm的碳素钢和低合金钢锻件级别不低于JB4726~4728规定的Ⅲ级;
（2）毒性程度为极度危害介质,当锻件尺寸大于或等于50mm时,锻件级别不低于JB4726~4728规定的Ⅲ级。
35
＞100~300
N、N+T
16Mn
≤300
N、N+T
JB4727
16MnD
≤200
N+T、Q+T
＞200~300
JB4728
0Cr18Ni9
≤100
Q（1010~
1150℃快冷）
＞100~200
表10（续）
钢号
公称厚度mm
热处理
状态
锻件级别的选用要求
设计温度小于-20℃
20
≤100
正火加回火或调质
冲击试验温度钢号20按-20℃，16MnD按-40℃，其它要求按低温压力容器用材料的规定，锻件级别不低于JB4727规定的Ⅳ级。
16MnD
≤300
4.5.2普通碳素钢钢板的适用范围按表11的规定。
表11
钢号
标准号
适用范围
设计压力
MPa
设计温度
℃
允许厚度
δ
禁用介质
GB912
GB3274
0~250
≤12
不得用于盛装易燃或毒性程度为极度、高度和中度危害的压力容器。
Q235-A
≤10
0~350
≤16
不得用于盛装液化石油气、毒气程度为极度、高度危害介质的压力容器。
Q235-B
≤
0~350
≤20
不得用毒性为高度或极度危害介质的压力容器。
Q235-C
≤
0~400
≤30
作法兰时无限制。
4.5.3低合金钢钢板的适用范围按表12的规定。
表12
钢号
标准号
正火状态
低温冲击试验
制作壳体
受压元件
使用温度低于0℃
使用温度低于10℃
使用温度≤-20℃
使用状态
厚度
mm
最低冲击实验温度
16MnR
GB6654
δ＜30mm
δ＜50mm
δ＞38mm
δ＞20mm
热轧
6~25
-20
正火
6~120
20R
δ＞25mm
δ＞12mm
热轧
6~16
-20
正火
6~32
16MnDR
GB3351
/
正火
6~36
-40
34~100
-30
4.5.4有色金属用作受压元件时适用范围见表13的规定。
表13
名称
标准号
允许适用范围
设计压力
设计温度
使用状态
其它
铝及铝合金
GB3190
≤8Mpa
-269~200℃
R
设计温度＞75℃时，一般不选用含镁量不大于等于3％的铝合金。
GB3193
M
4.5.4.1焊制有色金属压力容器的板材，不论其原状如何均按退火状态选取许用应力。
4.5.4.2焊制有色金属压力容器的筒体，封头尽量不选用LF21板材。
4.5.4.3压力容器用有色金属材料的温度适用范围中对所列材料推荐为-200~20℃；对于高于50℃，而低于时150℃，必须在高温强度得到保证时，方可有条件地使用。
材料超声探伤
制造壳体的碳素钢、低合金钢钢板符合表14中的条件之一时，应逐张进行超声波探伤。
表14
序号
应逐张超声波探伤的条件
（只要具备一条）
探伤标准
合格级别
（不低于）
1
调质状态供货的钢板
JB4730—94
Ⅱ级
2
30mm的和16MnR20R
Ⅲ级
3
多层包扎的容器内筒钢板
Ⅱ级
4
20nn的16MnDR低温容体用钢板
Ⅲ级
升级会员 