一、范圍
本(ben)標準規定(ding)了鋼制壓力容器的設(she)計、制造、檢驗(yan)和驗(yan)收要求。
1.1 本(ben)標準(zhun)適(shi)用于設計壓力不大于35 MPa的容器。
1.2 本標準適用的設計溫(wen)度范圍按鋼材允許(xu)的使用溫(wen)度確定。
1.3 下(xia)列各類(lei)容器(qi)不屬于本標準的(de)范圍;
a. 直(zhi)接用火焰加熱的容(rong)器;
b. 核能裝置中的容器(qi);
c. 旋轉或往復運動(dong)的(de)機(ji)(ji)械設備(bei)(如泵、壓(ya)縮機(ji)(ji)、渦輪機(ji)(ji),液壓(ya)缸等)中(zhong)自成整體或作為部件的(de)受壓(ya)器室;
d. 經(jing)常搬運的容器(qi);
e. 設計(ji)壓力低于0.1MPa的容器(qi);f真空度(du)低于0.02 MPa 的容器(qi);
g. 內直徑(對(dui)非圓形截(jie)面,指寬度、高度或(huo)對(dui)角(jiao)線(xian)(xian),如矩形為對(dui)角(jiao)線(xian)(xian),橢圓為長(chang)軸)小于 150 mm 的容器;
h. 要求作(zuo)疲勞分析的(de)容器(qi);
i. 已(yi)有其他行業(ye)標(biao)準的容器。諸如制(zhi)冷、制(zhi)糖、造紙、飲料等(deng)行業(ye)中(zhong)的某些專用容器和攜玻璃容器。
1.4 對不(bu)能用(yong)本標準來確定結構尺寸的(de)受壓元件,允許用(yong)以下方法設計(ji),但(dan)需經(jing)全國壓力容器(qi)標準化技術委(wei)員會(hui)評定、認(ren)可。
— 包括有(you)限元(yuan)法在內的應力分析;
— 驗證性實驗分析(xi)(如實驗應(ying)力分析(xi)、驗證性液壓試驗)
-- 用可比(bi)(bi)的(de)已(yi)投入使用的(de)結(jie)構進行對比(bi)(bi)經驗(yan)設計。
二、引用(yong)標準(zhun)
下(xia)列標(biao)準所(suo)包含的(de)條(tiao)文(wen),通過在本(ben)標(biao)準中引用(yong)而構成為本(ben)標(biao)準的(de)條(tiao)文(wen)。本(ben)標(biao)準出(chu)版時,所(suo)示版本(ben)均為有效。所(suo)有標(biao)準都會被修訂,使用(yong)本(ben)標(biao)準的(de)各方(fang)應探(tan)討使用(yong)下(xia)列標(biao)準最新版本(ben)的(de)可能性(xing)。
GB 196一81 普通螺(luo)紋基本尺寸
GB19781 普通螺紋(wen)公差與(yu)配合
GB 228—87 金屬拉伸試驗方法
GB/T 229—94 金(jin)屬夏比(bi)缺口沖擊試驗(yan)方法(fa)
GB 23288 金屬彎曲試驗方法
GB 699-—88 優質碳素結構(gou)鋼(gang)技術條件
GB700-—88 碳(tan)素結(jie)構鋼
GB 912一89 碳素結(jie)構(gou)鋼(gang)和低合金結(jie)構(gou)鋼(gang)熱軋薄鋼(gang)板(ban)及鋼(gang)帶
GB 985—88 氣(qi)爆、手工電弧焊及(ji)氣(qi)體保護焊焊縫坡口的基本形式(shi)與尺寸
GB 986—88 埋弧焊(han)(han)焊(han)(han)縫坡口的基本形式和尺寸
GB 1220-92 不(bu)銹鋼棒
GB 1221一92 耐熱鋼棒
GB/T1804一92 一般公差(cha) 線性尺寸的未注公差(cha)
GB 3077一88 合金(jin)結構(gou)鋼技(ji)術條件
GB 3274—88 碳素結構鍋和低合金(jin)結構鋼熱軋(ya)厚鋼板(ban)和鋼帶(dai)
GB 3280-92 不銹鋼(gang)冷軋鋼(gang)板(ban)
GB 3531一1996 低(di)溫壓力容(rong)器用(yong)低(di)合金(jin)鋼(gang)鋼(gang)板(ban)
GB 4237一92 不銹鋼(gang)熱軋鋼(gang)板(ban)
GB 4238—92 耐熱鋼板
GB 5310—1995 高壓鍋爐(lu)用(yong)無縫鋼管
GB 6479一86 化肥設備用高壓無縫(feng)鋼管
GB 6654一1996 壓力(li)容器用鋼板
GB 8163—87 輸送流(liu)體用無縫鋼管
GB 8165一87 不銹鋼(gang)復合(he)鋼(gang)板
GB 9948一(yi)88 石(shi)油裂(lie)化用無縫鋼管
GB 12337—90 鋼制球(qiu)形儲罐
GB 13296—91 鍋爐(lu)、熱交換器用不(bu)銹鋼無縫(feng)鋼管(guan)
GB/T 14976—94 流體輸送用不銹鋼無縫鋼管
JB 2536—80 壓力容(rong)器油漆、包(bao)裝和運(yun)輸
JB 4700—92 壓力容器法蘭分(fen)類與(yu)技術(shu)條(tiao)件
JB 4701一92 甲型(xing)平(ping)焊法蘭(lan)
JB 4702-92 乙(yi)型平焊(han)法蘭(lan)
JB 4703一(yi)92 長頸對焊法蘭
JB 4704一(yi)92 非(fei)金(jin)屬(shu)軟墊片
JB 4705一92 練繞墊片
JB 4706—92 金屬包墊(dian)片
JB 4707-92 等(deng)長雙頭螺栓
JB 4708—92 鋼制(zhi)壓力容器焊接(jie)工(gong)藝評定
JB/T 4709一92 鋼制壓力容器焊接規程
JB 4710-92 鋼制塔式容器
JB 4726-94 壓(ya)力容器用碳素(su)鋼和低合金鋼鍛件
JB 4727—94 低(di)溫壓力容器用碳素鋼和低(di)合金鋼鍛件
JB 4728-94 壓力(li)容(rong)器用不銹鋼鍛件
JB 4730-94 壓力容器無(wu)損檢測
JB 4733-1996 壓(ya)力容器(qi)用(yong)爆炸不(bu)銹(xiu)鋼(gang)復合鋼(gang)板
三、總(zong)論(lun)
3.1 容器的設計、制(zhi)造、檢驗和驗收(shou)除(chu)必須符合本標(biao)準的規(gui)(gui)定外(wai),還應遵(zun)守(shou)國家頒布(bu)的有關法令、法規(gui)(gui)和規(gui)(gui)章。
3.2 資格與職責(ze)
3.2.1 資(zi)格
3.2.1.1 容器(qi)的(de)設計、制造單(dan)(dan)位(wei)必須具(ju)備健(jian)全(quan)的(de)質量管理體系,設計單(dan)(dan)位(wei)應持有壓力容器(qi)設計單(dan)(dan)位(wei)批準書,制造單(dan)(dan)位(wei)應持有壓力容器(qi)制造許可證。
3.2.1.2 壓力容器的設計和制造(zao)必(bi)須接(jie)受勞動行(xing)政(zheng)部門安全監察機構的監察。
3.2.2 職責
3.2.2.1 設計(ji)單(dan)位的職(zhi)責
3.2.2.1.1 設計(ji)單位應對(dui)設計(ji)文件的正(zheng)確性和(he)完整性負責。
3.2.2.1.2 容器的設計(ji)文件至少應(ying)包(bao)括設計(ji)計(ji)算書(shu)和設計(ji)圖樣。
3.2.2.1.3 容器設計(ji)總圖應蓋有壓力容器設計(ji)單(dan)位批(pi)準書標志,
3.2.2.2 制造單位的職(zhi)責
3.2.2.2.1 制造(zao)單(dan)位必(bi)須按照設計(ji)圖樣要(yao)求進行制造(zao),如(ru)需要(yao)對源設計(ji)進行修改,應取(qu)得原設計(ji)單(dan)位認(ren)可,
3.2.2.2.2 制(zhi)造(zao)單(dan)位的(de)檢(jian)查部門在容器制(zhi)造(zao)過程(cheng)中和完工后(hou),應(ying)按(an)本標準和圖(tu)樣規(gui)定(ding)對(dui)容器進(jin)行各(ge)項具體檢(jian)驗和試(shi)驗,提出檢(jian)驗報告,并對(dui)報告的(de)正(zheng)確(que)性(xing)和完整性(xing)負責。
3.2.2.2.3 制造單(dan)位對其制造的每臺容器產品至少應具有下列技術(shu)文件備查(cha),技術(shu)文件至少應保存7 年(nian)。
a. 制(zhi)造工藝圖或(huo)制(zhi)造工藝卡;
b. 材料(liao)(liao)證(zheng)明文件及材料(liao)(liao)表;
c. 容(rong)器(qi)的焊接(jie)工(gong)藝和熱處理工(gong)藝記錄;
d. 標準中(zhong)允許(xu)制造廠選擇的(de)項目的(de)記錄;
e. 容(rong)器制造(zao)過程(cheng)中及完工后的檢查記(ji)錄;
f. 容(rong)器的原(yuan)設計(ji)圖和竣工圖,
3.2.2.2.4 制(zhi)造單位在取(qu)得檢驗機(ji)構確(que)認容器質量符合本標準和圖樣的要求(qiu)后(hou),須填寫產品質量證明(ming)書并交(jiao)付用戶。
3.3 容器范圍
本標(biao)準管轄的(de)容器,其范圍是指殼體及與其連為整體的(de)受壓零部件,且劃(hua)定在下列(lie)范圍內(nei)。
3.3.1 容(rong)器(qi)與外部管(guan)道連接
a. 焊接連接的(de)第一道環(huan)向(xiang)接頭坡口端面;
b. 螺紋連接的第一個螺紋接頭端面;
c. 法(fa)蘭連(lian)接的第(di)一個(ge)法(fa)蘭密封面(mian);
d. 專用連接件或(huo)管件連接的第一個密封面,
3.3.2 接管(guan)、人孔(kong)(kong)、手孔(kong)(kong)等的(de)承壓封頭、平蓋及其(qi)緊固件。
3.3.3 非(fei)受(shou)(shou)壓元件(jian)(jian)(jian)與受(shou)(shou)壓元件(jian)(jian)(jian)的焊接(jie)接(jie)頭。接(jie)頭以(yi)外(wai)的元件(jian)(jian)(jian),如(ru)加強圈、支座、裙座等應(ying)符合本標準或相應(ying)標準的規(gui)定(ding)。
3.3.4 直接連(lian)在(zai)容器上(shang)的(de)超壓泄(xie)放(fang)裝置應符合附(fu)錄 B(標準的(de)附(fu)錄)的(de)要求。連(lian)接在(zai)容器上(shang)的(de)儀表等附(fu)件,應符合有關標準的(de)規定。
3.4 定義(yi)
3.4.1 壓力
除注明者外,壓力(li)均(jun)指表(biao)壓力(li)。
3.4.2 工作壓(ya)力
工(gong)作(zuo)(zuo)壓力指在正常工(gong)作(zuo)(zuo)情況(kuang)下(xia),容器頂(ding)部可(ke)能達到的最(zui)高壓力。
3.4.3 設計壓力(li)
設(she)(she)計壓(ya)(ya)力(li)指設(she)(she)定的容器頂部的最高(gao)壓(ya)(ya)力(li),與相應的設(she)(she)計溫(wen)度一起(qi)作(zuo)為設(she)(she)計載荷條件,其(qi)值(zhi)不低(di)于工作(zuo)壓(ya)(ya)力(li)。
3.4.4 計算壓力
計算壓(ya)(ya)力指在相(xiang)應(ying)設(she)計溫度(du)下,用以確定元(yuan)件(jian)(jian)厚度(du)的壓(ya)(ya)力,其中包括液柱靜壓(ya)(ya)力。當元(yuan)件(jian)(jian)所承(cheng)受(shou)的液柱靜壓(ya)(ya)力小(xiao)于(yu)5%設(she)計壓(ya)(ya)力時(shi),可忽略不計。
3.4.5 試驗壓力
試驗壓(ya)力(li)指在(zai)壓(ya)力(li)試驗時(shi),容(rong)器(qi)頂部的壓(ya)力(li)。
3.4.6 設計溫度(du)
設(she)(she)計溫(wen)度指(zhi)容器(qi)在正常工作(zuo)情(qing)況下,設(she)(she)定(ding)的(de)元(yuan)件的(de)金(jin)屬溫(wen)度(沿元(yuan)件金(jin)屬截(jie)面的(de)溫(wen)度平均值(zhi)),設(she)(she)計溫(wen)度與設(she)(she)計壓力一起作(zuo)為設(she)(she)計載荷(he)條件。
標志在鉻牌上的(de)設計溫(wen)度應是殼體(ti)設計溫(wen)度的(de)最高值或最低值。
3.4.7 試驗溫度
試(shi)(shi)驗(yan)溫(wen)度指(zhi)壓力試(shi)(shi)驗(yan)時,殼體的金屬溫(wen)度。
3.4.8 厚(hou)度
3.4.8.1 計算厚度
計(ji)(ji)算厚(hou)(hou)度(du)指按各章公式計(ji)(ji)算得到的厚(hou)(hou)度(du)。需要時,尚應計(ji)(ji)入其他載荷所需厚(hou)(hou)度(du)(見3.5.4)。
3.4.8.2 設計厚度
設計厚度指計算厚度與(yu)腐(fu)蝕裕(yu)量之和。
3.4.8.3 名義厚度(du)
名義(yi)厚(hou)度指設計厚(hou)度加上鋼材厚(hou)度負偏差后向上圓整(zheng)至鋼材標準規格的厚(hou)度。即(ji)標注在圖樣上的厚(hou)度。
3.4.8.4 有效厚度
有效厚度指名義厚度減去(qu)腐蝕裕(yu)量和(he)鋼材厚度負偏差。
3.5 設計(ji)的一般規(gui)定
3.5.1 確定設計壓(ya)力(li)時,應考慮∶
容器上(shang)裝有超壓泄放裝置(zhi)時,應按(an)附(fu)錄(lu)B(標準的(de)附(fu)錄(lu))的(de)規定(ding)(ding)確定(ding)(ding)設計壓力。
對于盛裝(zhuang)液化氣體的容器,在規定(ding)的充裝(zhuang)系數范(fan)圍內,設(she)計壓(ya)力(li)應根據工作條件下(xia)可能達到的最高金屬溫度確定(ding)。
確定外壓(ya)容器(qi)的設(she)計(ji)壓(ya)力時,應考慮在(zai)正(zheng)常(chang)工(gong)作情況下可(ke)能出現的最大內外壓(ya)力差(cha)。
確定真(zhen)空(kong)容器(qi)的(de)(de)殼體厚度(du)時(shi),設計壓(ya)力按(an)承受外壓(ya)考慮。當裝有安(an)全控(kong)制(zhi)裝置(如真(zhen)空(kong)泄放閥)時(shi),設計壓(ya)力取1.25倍最大(da)內外壓(ya)力差或0.1MPa兩者(zhe)中的(de)(de)低值;當無安(an)全控(kong)制(zhi)裝置時(shi),取0.1 MPa,
由兩(liang)室(shi)或兩(liang)個(ge)以上(shang)壓力室(shi)組成的容器,如夾套容器,確(que)定(ding)設計壓力時(shi),應考慮各室(shi)之間(jian)的最大壓力差。
3.5.2 確定設計溫(wen)度時,應考慮(lv)∶
設計溫(wen)(wen)度不(bu)得(de)低(di)于元件(jian)金屬(shu)在(zai)工作(zuo)狀態可(ke)能達到的(de)(de)(de)最高溫(wen)(wen)度,對于0℃以下的(de)(de)(de)金屬(shu)濕度,設計溫(wen)(wen)度不(bu)得(de)高于元件(jian)金屬(shu)可(ke)能達到的(de)(de)(de)最低(di)溫(wen)(wen)度。
低溫容器的設計(ji)溫度按(an)附錄C(標準的附錄)確(que)定。
容(rong)器各部分在工作狀態下的金屬濕度不同(tong)時,可分別設定每(mei)部分的設計濕度。
元件的(de)金屬(shu)溫度可(ke)用(yong)傳熱計算(suan)求得(de),或(huo)在已使(shi)用(yong)的(de)同類容器上(shang)測定,或(huo)按內部(bu)介質溫度確定。
3.5.3 對有不同工(gong)況(kuang)的(de)容器,應按最苛刻的(de)工(gong)況(kuang)設(she)計,并在(zai)圖(tu)樣或相(xiang)應技術文件中注明(ming)各工(gong)況(kuang)的(de)壓(ya)力和(he)溫度值。
3.5.4 載荷
設計(ji)時應考慮以(yi)下(xia)載荷∶
a. 內壓(ya)、外壓(ya)或(huo)最大壓(ya)差;
b. 液(ye)體靜壓力;
需要時(shi),還應考慮下列載荷∶
c. 容(rong)器的自(zi)重(包括內件和填料(liao)等),以(yi)及正常(chang)工(gong)作條件下(xia)或壓力試驗狀態下(xia)內裝物料(liao)的重力載荷
d. 附(fu)屬設備及隔熱材料、襯里(li)、管道、扶(fu)梯、平(ping)臺等(deng)的重力載荷;
e. 風載(zai)荷、地震力、雪(xue)載(zai)荷;
f. 支(zhi)座、底(di)座墨、支(zhi)耳及其他型式支(zhi)撐件的反(fan)作用力;
g. 連接管道和其(qi)他部件(jian)的作用力;
h. 溫度梯度或熱膨脹量不同引起的作用力;
i. 包括壓力急劇波動的(de)沖擊載荷;j)沖擊反力,如由流體沖擊引起(qi)的(de)反力等;
k. 運輸或吊裝時的(de)作用力。
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