压力容器设计指导手册第三版上下册.docx

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压力容器设计指导手册第三版上下册

压力容器设计指导手册第三版上下册

压力容器设计工作是一种严谨的工作,经过几十年的积累已经形成一种比较固定的程序。

《压力容器设计手册》〔以下简称《设计手册》〕是将在人们意识中形成的压力容器设计工作程序变为压力容器设计人员设计工作的指导性文件。

1目的

《设计手册》是以针对设计人员的角度明确压力容器设计工作的程序和各个设计环节的要求,以使设计人全面、快速获得设计指导,校审人员有共同的校审思路可循,促进设计程序和各设计环节的规范化、标准化,以保证设计的正确性和统一性以及设计文件的质量。

2适用范围

《设计手册》适用于压力容器的设计,储运设备将另有规定。

《设计手册》适用于压力容器设计人员的设计指导工作,同时成为校对和审核人员对设计人员各个设计环节的规范化要求。

校对和审核人员的职责和工作范围以及校审工作的指导在其他文件中另作规定。

3设计人职责

压力容器由于盛装的化学品大多数都有毒或易燃、易爆,并且容器都在一定的温度和压力下操作,一旦发生事故,将会对人的生命以及国家财产造成损失。

鉴于它的危险性,国家质量监察部门把压力容器列为"特种设备",从标准规范制定,到设计、制造、检验以及设备的使用都实行严格的监督和管理。

设计是压力容器进入实施阶段的第一道安全屏障,设计人的责任重大。

设计人除了完成设计过程中的具体任务,履行设计人职责外,还必须有强烈的责任心。

3.1责任心

1）设计人必须认识到设计图纸不是一幅画、一份作业,它将由工人制造成一个真实的设备矗立在化工装置中。

容器设计的安全性直接影响着化工厂的安全操作。

2）压力容器是一个危险源,它能危及人的生命和国家的财产安全。

设计人必须在设计的各个环节保证压力容器设计的安全。

3）设计文件有三级或四级的人员签署,设计人不能将保障安全的责任推给后面几级的签署人员,必须切记设计人是安全屏障的第一关,交出设计任务不是目标,提交正确、完整的设计文件,使错误最少,设计产品安全、可靠、经济合理、满足工艺的需要是最高的目标。

4）设计工作是细致到每1mm的尺寸、每一个细小零件、每一个零件重量的工作,细心是每个设计人必须养成的习惯。

5）电子文件的复制、重复利用现已成为发生错误的重大根源,消灭由此引起的错误,是设计人是否具有细心的良好习惯和责任心强弱的最好体现。

6）在允许的条件下追求设计成品的完美,是设计人的最高境界。

3.2设计过程中的具体职责

1）主动与校审人交换意见,争得校审人的指导；

2）进行材料的选择；

3）确认设计条件；

4）进行设备的强度计算；

5）进行设备的结构设计,绘制图纸；

6）整理完整的设计文件,提交校核人校核；

7）按照校审人的校审意见,修改图纸和计算书等设计文件；

8）将修改后的设计文件送校对人、审核人复审；

9）制备成品设计文件；

10）在成品文件上签署,并送校对人、审核人签署〔实习期满以后的设计人在成品图设计栏内签署,实习期内的实习生要求组长安排设计人签署〕；

11）整理并提交纸制和电子版最终文件。

4施工图设计程序及设计文件

4.1施工图设计程序

4.1.1设备图

设计人进行设备施工图设计的程序有以下几个环节：

1）仔细阅读理解项目的《工程统一规定》；

2）接收并消化设计条件；

3）与校核及审核人讨论设计方案,查阅参考资料；

4）进行设备的强度设计——强度计算；

5）进行设备初版施工图设计——提出一次条件；

6）进行设备的详细结构设计——施工图图样绘制；

7）进行计算书及图纸的自校,备齐设计条件、图纸目录、校审记录及质量评定等级表；

8）打印图样的白纸图,向校核人提交供校对的完整设计文件；

9）根据校核人的校核意见和审核人的审核意见修改设计文件；

10）向校核人提交修改后的设计文件；

11）校核人及审核人确认无修改意见后将图样打印成硫酸纸,计算书整理成册；

12）设计、校核、审核、审定各级设计人员进行设计文件的签署；

13）向专业负责人提交签署后的完整设计文件纸文件和电子文件；

14）需要时,进行管口方位图等外专业图纸的会签；

15）保存留有校对、审核意见的原始图纸2年。

设备施工图设计人工作流程

4.1.2梯子平台和预焊件施工图

设计人进行梯子平台和预焊件施工图设计的程序有以下几个环节：

1）接收并消化梯子平台和预焊件设计条件〔梯子平台和预焊件设计条件一般在设备施工图完成前后提出〕；

2）与校核及审核人讨论设计方案,查阅参考资料；

3）需要时,进行管架等预焊件局部应力的计算；

4）进行设备梯子平台和预焊件详图设计；

5）进行图纸的自校,备齐校审记录及质量评定等级表；

6）打印图样的白纸图,向校核人提交校对用的设计文件；

7）校核人进行校核；

8）根据校核人的校核意见,修改设计文件；

9）向校核人提交修改后的设计文件；

10）校核人确认无修改意见后,将图样打印成硫酸纸；

11）设计、校核各级设计人员进行设计文件的签署；

12）向专业负责人提交签署后的图纸及校审记录的纸文件和电子文件。

梯子平台、预焊件施工图设计人工作流程

4.2设计文件

提到设计文件,大家想到得最多的是图纸。

其实完整的设计文件指的不仅仅是图纸,还包括设计过程中其他文字性文件和管理性文件。

当设计完成,设计人向校核人提交校对文件或校审修改后,提交最终文件时,完整的设计文件应包括以下内容：

1）计算书和设计条件

2）图纸目录

3）图纸

4）校审纪录及质量评定卡

5）设计方案确定表

5设计人必备的设计标准和规范及工程统一规定

设计工作是按照国家有关法规、设计规范和标准进行的。

标准规范一般分四个等级：

1）国家法规；

2）国家强制性规范和标准；

3）国家和行业推荐性标准；

4）企业标准。

5.1个人必备标准规范

在强制性和推荐性标准中又分设计标准和零部件标准,根据压力容器设计单位的管理要求,设计人员必备的标准规范如下：

1）国家法规

《压力容器安全技术监察规程》国家质量监督检验检疫总局

2）国家强制性规范和标准；

GB150《钢制压力容器》

GB151《钢制换热器》

3）国家和行业推荐性标准

设计标准

/T4710《钢制塔式容器》

/T4731《钢制卧式容器》

HG20580《钢制化工容器设计基础规定》

HG20581《钢制化工容器材料选用规定》

HG20582《钢制化工容器强度计算规定》

HG20583《钢制化工容器结构设计规定》

HG20584《钢制化工容器制造技术规定》

HG20585《钢制低温压力容器技术规定》

4708《钢制压力容器焊接工艺评定》

/T4709《钢制压力容器焊接规程》

零部件标准

/T4700~4707《压力容器法兰》

HG20592~20635《钢制管法兰、垫片、紧固件》

4726《压力容器用碳素钢和低合金钢锻件》

4727《低温压力容器用低合金钢锻件》

4728《压力容器用不锈钢锻件》

/T4736《补强圈》

/T4746《钢制压力容器用封头》

/T4712《鞍式支座》

/T4713《腿式支座》

/T47124《支承式支座》

HG/T21514~21535《钢制人孔和手孔》

HG20652《塔器设计技术规定》

HG/T21618《丝网除沫器》

/T1205《塔盘技术条件》

文件编写规定

HB/T20668《化工设备设计文件编制规定》

4）企业标准

寰球公司VS标准〔存放在班组〕

BCD·130A20-96《设备梯子、平台、施工图图面表示规定》

BCD·130A21-96《设备预焊件施工图设计规定》

BCD·47A356-92《设备保温<冷>生根件》

设计工作除了按照标准规范进行以外,还有一份必须遵循的文件,就是各工程项目的《工程统一规定》。

《工程统一规定》中规定了各项目基础数据和特殊的要求,以及对所有设备统一的要求。

5.2班组保存标准规范

除个人必备的标准规范外,还有一些不常用的标准规范在班组保存。

需要时向班组借用。

GB12337《钢制球型储罐》

/T4735《钢制焊接常压容器》

/T4734《铝制焊接容器》

/T4745《钛制焊接容器》

HG/T2650《钢制管式换热器》

HG20640《塑料设备》

HG20536《聚四氟乙烯衬里设备》

HG/T21574《设备吊耳》

GB16749《压力容器波形膨胀节》

HG/T21573《高压螺栓和螺栓液压上紧装置》

GB12459《钢制对焊无缝管件》

HG21588~21592《玻璃板液面计》《玻璃管液面计》

HG/T21550《防霜液面计》

4730《压力容器无损检测》

HG20660《压力容器中化学介质毒性危害和爆炸危险程度分类》

工程建设标准强制性条文

TCED41002《化工设备图样技术要求》

HG/T20668《化工设备设计文件编制规定》

ASME压力容器规范实施导则

其它标准详见班组标准清单。

6设计条件阅读及研究要点

6.1设计条件基本内容

设计条件有四种：

设备设计条件,梯子平台及预焊件条件,塔内件支撑件条件,其他外购件连接条件。

6.1.1设备设计条件

由于国内外运行体制不同,各工程公司运作模式各不相同,设计条件有的是工艺系统的工艺数据表,有的是工程公司设备部门提供的机械数据表或工程图。

不论是哪一种,凡是我们接收到的进行设备施工图设计的基础数据文件统称为设计条件。

设计条件格式各不相同,有的由多页4#纸组成,有的是3#图纸,有的是4#纸表格附加2#或3#或1#,甚至0#图纸。

4#纸类设计条件包括下列内容：

1）工艺数据

2）设计数据

3）材料表

4）管口表

5）设备外形图

6）重要结构详图

7）设计数据备注

8）其他备注

9）参考标准表

图纸类设计条件除上述的"工艺数据"以外,其他内容均表示在图纸上。

拿到设计条件首先要看是什么类型的设备。

设备类型不同,设计标准、计算方法及结构设计都会有所不同。

化工设备按结构形式分成四大类：

容器,换热器,塔设备,球罐。

6.1.2梯子平台条件和管架预焊件条件

梯子平台条件目前还没有规范的格式,一般以图纸形式提出,图中标注平台的标高、方位、大小尺寸及梯子的方位、标高和梯子的长度尺寸、平台上的集中载荷。

管架预焊件条件以表格形式提出,表格中有各型号管架示意图、管架预焊件的编号、形式、标高、方位、预焊件尺寸、管架作用在设备上的载荷。

6.1.3塔内件支撑件条件

当塔内件由专业厂商提供时,塔内件厂商将提供焊接在塔体上的塔内件支撑件条件。

塔内件条件以图纸形式提出,标明各种支撑圈、支持板的标高、方位和支撑圈、支持板的尺寸。

6.1.4其他外购件连接条件

一些由专业厂商提供的构件,如：

搅拌器,γ射线液位计,特殊热电偶等,是由厂商提供搅拌器连接件规格尺寸,以及焊接在设备上的支撑件条件。

搅拌器连接件一般以简图和表格形式提出,提供连接凸缘或法兰的图形以及法兰规格。

支撑件条件以图纸形式提出,标明各种支撑圈、支持板的标高、方位和支撑圈、支持板的尺寸

6.2容器类设计条件阅读及研究要点

容器类设备包括化工装置中各种用于盛装化工物料的容器,如：

中间罐、闪蒸罐、储液槽、过滤器等等,以及一些特殊作用的设备,如：

搅拌设备的外壳、容器式的反应器。

容器类设备的强度设计基本上是一样的,主要的不同在结构设计上。

容器类设备设计条件中共同的内容有：

1）设计数据

设计数据包括：

设计温度、设计压力、操作温度、操作压力,物料名称及特性〔易燃、易爆、毒性程度等〕,腐蚀裕度,保温层/防火层厚度。

这些数据将决定设备的类别的确定、材料的选择、计算中焊缝系数的选择、无损检测类型及级别的选择和制造要求的提出,标准零部件的选择,焊接结构的选择等等。

2）设计数据的备注和其他备注

设计数据