一、范圍
本標準規定了鋼制壓力容器的設計、制造、檢驗和驗收要求。
1.1 本標準適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度范圍按鋼材允許的使用溫度確定。
1.3 下列各類容器不屬于本標準的范圍;
a. 直接用火焰加熱的容器;
b. 核能裝置中的容器;
c. 旋轉或往復運動的機械設備(如泵、壓縮機、渦輪機,液壓缸等)中自成整體或作為部件的受壓器室;
d. 經常搬運的容器;
e. 設計壓力低于0.1MPa的容器;f真空度低于0.02 MPa 的容器;
g. 內直徑(對非圓形截面,指寬度、高度或對角線,如矩形為對角線,橢圓為長軸)小于 150 mm 的容器;
h. 要求作疲勞分析的容器;
i. 已有其他行業標準的容器。諸如制冷、制糖、造紙、飲料等行業中的某些專用容器和攜玻璃容器。
1.4 對不能用本標準來確定結構尺寸的受壓元件,允許用以下方法設計,但需經全國壓力容器標準化技術委員會評定、認可。
— 包括有限元法在內的應力分析;
— 驗證性實驗分析(如實驗應力分析、驗證性液壓試驗)
-- 用可比的已投入使用的結構進行對比經驗設計。
二、引用標準
下列標準所包含的條文,通過在本標準中引用而構成為本標準的條文。本標準出版時,所示版本均為有效。所有標準都會被修訂,使用本標準的各方應探討使用下列標準最新版本的可能性。
GB 196一81 普通螺紋基本尺寸
GB19781 普通螺紋公差與配合
GB 228—87 金屬拉伸試驗方法
GB/T 229—94 金屬夏比缺口沖擊試驗方法
GB 23288 金屬彎曲試驗方法
GB 699-—88 優質碳素結構鋼技術條件
GB700-—88 碳素結構鋼
GB 912一89 碳素結構鋼和低合金結構鋼熱軋薄鋼板及鋼帶
GB 985—88 氣爆、手工電弧焊及氣體保護焊焊縫坡口的基本形式與尺寸
GB 986—88 埋弧焊焊縫坡口的基本形式和尺寸
GB 1220-92 不銹鋼棒
GB 1221一92 耐熱鋼棒
GB/T1804一92 一般公差 線性尺寸的未注公差
GB 3077一88 合金結構鋼技術條件
GB 3274—88 碳素結構鍋和低合金結構鋼熱軋厚鋼板和鋼帶
GB 3280-92 不銹鋼冷軋鋼板
GB 3531一1996 低溫壓力容器用低合金鋼鋼板
GB 4237一92 不銹鋼熱軋鋼板
GB 4238—92 耐熱鋼板
GB 5310—1995 高壓鍋爐用無縫鋼管
GB 6479一86 化肥設備用高壓無縫鋼管
GB 6654一1996 壓力容器用鋼板
GB 8163—87 輸送流體用無縫鋼管
GB 8165一87 不銹鋼復合鋼板
GB 9948一88 石油裂化用無縫鋼管
GB 12337—90 鋼制球形儲罐
GB 13296—91 鍋爐、熱交換器用不銹鋼無縫鋼管
GB/T 14976—94 流體輸送用不銹鋼無縫鋼管
JB 2536—80 壓力容器油漆、包裝和運輸
JB 4700—92 壓力容器法蘭分類與技術條件
JB 4701一92 甲型平焊法蘭
JB 4702-92 乙型平焊法蘭
JB 4703一92 長頸對焊法蘭
JB 4704一92 非金屬軟墊片
JB 4705一92 練繞墊片
JB 4706—92 金屬包墊片
JB 4707-92 等長雙頭螺栓
JB 4708—92 鋼制壓力容器焊接工藝評定
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 壓力容器用碳素鋼和低合金鋼鍛件
JB 4727—94 低溫壓力容器用碳素鋼和低合金鋼鍛件
JB 4728-94 壓力容器用不銹鋼鍛件
JB 4730-94 壓力容器無損檢測
JB 4733-1996 壓力容器用爆炸不銹鋼復合鋼板
三、總論
3.1 容器的設計、制造、檢驗和驗收除必須符合本標準的規定外,還應遵守國家頒布的有關法令、法規和規章。
3.2 資格與職責
3.2.1 資格
3.2.1.1 容器的設計、制造單位必須具備健全的質量管理體系,設計單位應持有壓力容器設計單位批準書,制造單位應持有壓力容器制造許可證。
3.2.1.2 壓力容器的設計和制造必須接受勞動行政部門安全監察機構的監察。
3.2.2 職責
3.2.2.1 設計單位的職責
3.2.2.1.1 設計單位應對設計文件的正確性和完整性負責。
3.2.2.1.2 容器的設計文件至少應包括設計計算書和設計圖樣。
3.2.2.1.3 容器設計總圖應蓋有壓力容器設計單位批準書標志,
3.2.2.2 制造單位的職責
3.2.2.2.1 制造單位必須按照設計圖樣要求進行制造,如需要對源設計進行修改,應取得原設計單位認可,
3.2.2.2.2 制造單位的檢查部門在容器制造過程中和完工后,應按本標準和圖樣規定對容器進行各項具體檢驗和試驗,提出檢驗報告,并對報告的正確性和完整性負責。
3.2.2.2.3 制造單位對其制造的每臺容器產品至少應具有下列技術文件備查,技術文件至少應保存7 年。
a. 制造工藝圖或制造工藝卡;
b. 材料證明文件及材料表;
c. 容器的焊接工藝和熱處理工藝記錄;
d. 標準中允許制造廠選擇的項目的記錄;
e. 容器制造過程中及完工后的檢查記錄;
f. 容器的原設計圖和竣工圖,
3.2.2.2.4 制造單位在取得檢驗機構確認容器質量符合本標準和圖樣的要求后,須填寫產品質量證明書并交付用戶。
3.3 容器范圍
本標準管轄的容器,其范圍是指殼體及與其連為整體的受壓零部件,且劃定在下列范圍內。
3.3.1 容器與外部管道連接
a. 焊接連接的第一道環向接頭坡口端面;
b. 螺紋連接的第一個螺紋接頭端面;
c. 法蘭連接的第一個法蘭密封面;
d. 專用連接件或管件連接的第一個密封面,
3.3.2 接管、人孔、手孔等的承壓封頭、平蓋及其緊固件。
3.3.3 非受壓元件與受壓元件的焊接接頭。接頭以外的元件,如加強圈、支座、裙座等應符合本標準或相應標準的規定。
3.3.4 直接連在容器上的超壓泄放裝置應符合附錄 B(標準的附錄)的要求。連接在容器上的儀表等附件,應符合有關標準的規定。
3.4 定義
3.4.1 壓力
除注明者外,壓力均指表壓力。
3.4.2 工作壓力
工作壓力指在正常工作情況下,容器頂部可能達到的最高壓力。
3.4.3 設計壓力
設計壓力指設定的容器頂部的最高壓力,與相應的設計溫度一起作為設計載荷條件,其值不低于工作壓力。
3.4.4 計算壓力
計算壓力指在相應設計溫度下,用以確定元件厚度的壓力,其中包括液柱靜壓力。當元件所承受的液柱靜壓力小于5%設計壓力時,可忽略不計。
3.4.5 試驗壓力
試驗壓力指在壓力試驗時,容器頂部的壓力。
3.4.6 設計溫度
設計溫度指容器在正常工作情況下,設定的元件的金屬溫度(沿元件金屬截面的溫度平均值),設計溫度與設計壓力一起作為設計載荷條件。
標志在鉻牌上的設計溫度應是殼體設計溫度的最高值或最低值。
3.4.7 試驗溫度
試驗溫度指壓力試驗時,殼體的金屬溫度。
3.4.8 厚度
3.4.8.1 計算厚度
計算厚度指按各章公式計算得到的厚度。需要時,尚應計入其他載荷所需厚度(見3.5.4)。
3.4.8.2 設計厚度
設計厚度指計算厚度與腐蝕裕量之和。
3.4.8.3 名義厚度
名義厚度指設計厚度加上鋼材厚度負偏差后向上圓整至鋼材標準規格的厚度。即標注在圖樣上的厚度。
3.4.8.4 有效厚度
有效厚度指名義厚度減去腐蝕裕量和鋼材厚度負偏差。
3.5 設計的一般規定
3.5.1 確定設計壓力時,應考慮∶
容器上裝有超壓泄放裝置時,應按附錄B(標準的附錄)的規定確定設計壓力。
對于盛裝液化氣體的容器,在規定的充裝系數范圍內,設計壓力應根據工作條件下可能達到的最高金屬溫度確定。
確定外壓容器的設計壓力時,應考慮在正常工作情況下可能出現的最大內外壓力差。
確定真空容器的殼體厚度時,設計壓力按承受外壓考慮。當裝有安全控制裝置(如真空泄放閥)時,設計壓力取1.25倍最大內外壓力差或0.1MPa兩者中的低值;當無安全控制裝置時,取0.1 MPa,
由兩室或兩個以上壓力室組成的容器,如夾套容器,確定設計壓力時,應考慮各室之間的最大壓力差。
3.5.2 確定設計溫度時,應考慮∶
設計溫度不得低于元件金屬在工作狀態可能達到的最高溫度,對于0℃以下的金屬濕度,設計溫度不得高于元件金屬可能達到的最低溫度。
低溫容器的設計溫度按附錄C(標準的附錄)確定。
容器各部分在工作狀態下的金屬濕度不同時,可分別設定每部分的設計濕度。
元件的金屬溫度可用傳熱計算求得,或在已使用的同類容器上測定,或按內部介質溫度確定。
3.5.3 對有不同工況的容器,應按最苛刻的工況設計,并在圖樣或相應技術文件中注明各工況的壓力和溫度值。
3.5.4 載荷
設計時應考慮以下載荷∶
a. 內壓、外壓或最大壓差;
b. 液體靜壓力;
需要時,還應考慮下列載荷∶
c. 容器的自重(包括內件和填料等),以及正常工作條件下或壓力試驗狀態下內裝物料的重力載荷
d. 附屬設備及隔熱材料、襯里、管道、扶梯、平臺等的重力載荷;
e. 風載荷、地震力、雪載荷;
f. 支座、底座墨、支耳及其他型式支撐件的反作用力;
g. 連接管道和其他部件的作用力;
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沖擊載荷;j)沖擊反力,如由流體沖擊引起的反力等;
k. 運輸或吊裝時的作用力。
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