壓力容器基礎(chǔ)知識(shí)和設(shè)計(jì)

壓力容器基礎(chǔ)知識(shí)和設(shè)計(jì)第1頁(yè)/共264頁(yè)涉及壓力容器設(shè)計(jì)的基本法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》，國(guó)務(wù)院令549號(hào)，2009.1《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》，國(guó)家質(zhì)監(jiān)總局，2010.12第二版，2010.12.1施行TSGR1001—2008《壓力容器壓力管道設(shè)計(jì)許可規(guī)則

》，2008.1.8GB150.1~150.4—2011《壓力容器》2012.3.1JB4732《鋼制壓力容器——分析設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》NB/T47003.1—2009《鋼制焊接常壓容器》GB151-1999《管殼式換熱器》第2頁(yè)/共264頁(yè)5.1壓力容器基礎(chǔ)知識(shí)一、壓力容器的定義壓力作用下盛裝流體介質(zhì)的密閉容器尺寸容積形狀，壓力和溫度條件，介質(zhì)，制造材料GB150.1~150.4—2011《壓力容器》2012.3.1實(shí)施，總則：適用設(shè)計(jì)壓力：鋼制容器不大于35MPa；其他材料制容器按相應(yīng)引用標(biāo)準(zhǔn)確定。不適用：設(shè)計(jì)壓力低于0.1MPa且真空度低于0.02MPa的容器（常壓）。固定式壓力容器：固定式壓力容器是指安裝在固定位置使用的壓力容器（以下簡(jiǎn)稱壓力容器）。對(duì)于為了某一特定用途、僅在裝置或者場(chǎng)區(qū)內(nèi)部搬動(dòng)、使用的壓力容器，以及移動(dòng)式空氣壓縮機(jī)的儲(chǔ)氣罐按照固定式壓力容器進(jìn)行監(jiān)督理。第3頁(yè)/共264頁(yè)《固容規(guī)》：同時(shí)具備下列條件的壓力容器（適用范圍）：

(1)最高工作壓力大于或者等于0.1MPa；

(2)工作壓力與容積的乘積大于或者等于2.5MPa·L；

(3)盛裝介質(zhì)為氣體、液化氣體以及介質(zhì)最高工作溫度高于或者等于其標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)的液體。其中，超高壓容器應(yīng)當(dāng)符合《超高壓容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》的規(guī)定，非金屬壓力容器應(yīng)當(dāng)符合《非金屬壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》的規(guī)定，簡(jiǎn)單壓力容器應(yīng)當(dāng)符合《簡(jiǎn)單壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》的規(guī)定。第4頁(yè)/共264頁(yè)只需要滿足固容規(guī)總則、設(shè)計(jì)、制造要求的壓力容器：容規(guī)適用范圍內(nèi)，容積大于或者等于25L的下列壓力容器，只需要滿足第1、3、4章的規(guī)定：

(1)《簡(jiǎn)單壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》不適用的移動(dòng)式空氣壓縮機(jī)的儲(chǔ)氣罐；

(2)深冷裝置中非獨(dú)立的壓力容器、直燃型吸收式制冷裝置中的壓力容器、鋁制板翅式熱交換器、空分裝置中冷箱內(nèi)的壓力容器；

(3)無(wú)殼體的套管熱交換器、螺旋板熱交換器、釬焊板式熱交換器；

(4)水力自動(dòng)補(bǔ)氣氣壓給水（無(wú)塔上水）裝置中的氣壓罐，消防裝置中的氣體或者氣壓給水（泡沫）壓力罐；

(5)水處理設(shè)備中的離子交換或者過(guò)濾用壓力容器、熱水鍋爐用膨脹水箱；

(6)電力行業(yè)專用的全封閉式組合電器（如電容壓力容器）；

(7)橡膠行業(yè)使用的輪胎硫化機(jī)以及承壓的橡膠模具；

(8)機(jī)器設(shè)備上附屬的蓄能器。固容規(guī)適用范圍的特殊規(guī)定第5頁(yè)/共264頁(yè)只需要滿足固容規(guī)總則、設(shè)計(jì)和制造許可要求的壓力容器：

容積大于1L并且小于25L，或者內(nèi)直徑（對(duì)非圓形截面，指截面內(nèi)邊界的最大幾何尺寸，例如矩形為對(duì)角線，橢圓為長(zhǎng)軸）小于150mm的壓力容器，只需要滿足本規(guī)程總則和3.1、4.1.1的規(guī)定，其設(shè)計(jì)、制造按照相應(yīng)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的要求。只需滿足固容規(guī)總則和制造許可要求的壓力容器：

容積小于或者等于1L的壓力容器，只需要滿足總則和4.1.1的規(guī)定，其設(shè)計(jì)、制造按相應(yīng)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的要求。第6頁(yè)/共264頁(yè)不適用范圍

固容規(guī)不適用于下列壓力容器：

(1)移動(dòng)式壓力容器、氣瓶、氧艙；

(2)鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程適用范圍內(nèi)的余熱鍋爐；

(3)正常運(yùn)行工作壓力小于0.1MPa的容器（包括在進(jìn)料或者出料過(guò)程中需要瞬時(shí)承受壓力大于或者等于0.1MPa的容器）；

(4)旋轉(zhuǎn)或者往復(fù)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械設(shè)備中自成整體或者作為部件的受壓器室（如泵殼﹑壓縮機(jī)外殼﹑渦輪機(jī)外殼﹑液壓缸等）；

(5)可拆卸墊片式板式熱交換器（包括半焊式板式熱交換器）、空冷式熱交換器、冷卻排管。第7頁(yè)/共264頁(yè)《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》（國(guó)務(wù)院令549號(hào)，2009.1修訂）：特種設(shè)備是指涉及生命安全、危險(xiǎn)性較大的鍋爐、壓力容器（含氣瓶）、壓力管道、電梯、起重機(jī)械、客運(yùn)索道、大型游樂(lè)設(shè)施、場(chǎng)（廠）內(nèi)機(jī)動(dòng)車輛。(承壓設(shè)備3類、機(jī)電類5類）壓力容器，是指盛裝氣體或者液體，承載一定壓力的密閉設(shè)備；其范圍規(guī)定為：第8頁(yè)/共264頁(yè)（1）最高工作壓力大于或者等于0.1MPa（表壓），且壓力與容積的乘積大于或者等于2.5MPa·L的氣體、液化氣體和最高工作溫度高于或者等于標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)的液體的固定式容器和移動(dòng)式容器；（2）盛裝公稱工作壓力大于或者等于0.2MPa（表壓），且壓力與容積的乘積大于或者等于1.0MPa·L的氣體、液化氣體和標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)等于或者低于60℃液體的氣瓶；（3）氧艙。第9頁(yè)/共264頁(yè)壓力容器范圍的界定《固容規(guī)》明確規(guī)定了壓力容器的范圍，包括壓力容器本體和安全附件。壓力容器的本體界定在下述范圍內(nèi)：(1)壓力容器與外部管道或者裝置焊接連接的第一道環(huán)向接頭的坡口面、螺紋連接的第一個(gè)螺紋接頭端面、法蘭連接的第一個(gè)法蘭密封面、專用連接件或者管件連接的第一個(gè)密封面；(2)壓力容器開(kāi)孔部分（接管、人孔、手孔等）的承壓蓋（封頭、平蓋）及其緊固件；(3)非受壓元件與壓力容器的連接焊縫。（GB150：非受壓元件與受壓元件的連接焊縫；還包括了：直接連接在容器上的非受壓元件如支座、裙座等；容器的超壓泄放裝置（本條比固容規(guī)安全附件范圍窄）第10頁(yè)/共264頁(yè)受壓元件：容器中直接承受壓力載荷（包括內(nèi)壓和外壓）的零部件。壓力容器本體中的主要受壓元件，包括殼體、封頭（端蓋）、膨脹節(jié)、設(shè)備法蘭，球罐的球殼板，換熱器的管板和換熱管，M36以上（含M36）的設(shè)備主螺柱以及公稱直徑大于或者等于250mm的接管和管法蘭。非受壓元件：為滿足使用要求而與受壓元件直接焊接成為整體，不承受壓力載荷（只承受重力載荷）的零部件，如支座、吊耳、墊板等。安全附件壓力容器的安全附件，包括直接連接在壓力容器上的安全閥、爆破片裝置、緊急切斷裝置、安全聯(lián)鎖裝置、壓力表、液位計(jì)、測(cè)溫儀表等。第11頁(yè)/共264頁(yè)二、壓力容器的分類按材質(zhì)：鋼制壓力容器、鋁制焊接容器（JB/T4734)、鈦制焊接容器（JB/T4745)、銅制焊接容器（JB/T4755)、鎳及鎳合金焊接容器（JB/T4756)、鋯制壓力容器（NB/T47011)按制造方法：板焊、鍛焊、鑄造、包扎式、繞帶式容器等按承壓方式：內(nèi)壓容器、外壓容器按壁厚（k=Do/Di)：薄壁（k≤1.2）、厚壁（k＞1.2）根據(jù)設(shè)計(jì)壓力p等級(jí)：低壓(L):0.1MPa≤p<1.6MPa，中壓(M):1.6MPa≤p<10MPa，高壓(H):10MPa≤p<100MPa，超高壓(U):p≥100MPa。根據(jù)生產(chǎn)過(guò)程作用原理：反應(yīng)壓力容器（R），用于完成介質(zhì)的物理、化學(xué)反應(yīng)。換熱壓力容器（E），用于完成介質(zhì)的熱量交換。分離壓力容器（S），用于完成介質(zhì)的流體壓力平衡緩沖和氣體凈化分離。儲(chǔ)存壓力容器（C，其中球罐B）用于儲(chǔ)存、盛裝氣體、液體、液化氣體等介質(zhì)。在一種壓力容器中，如同時(shí)具備兩個(gè)以上的工藝作用原理時(shí)，應(yīng)按工藝過(guò)程中的主要作用來(lái)劃分品種。

第12頁(yè)/共264頁(yè)按溫度：常溫容器（設(shè)計(jì)溫度（壁溫）高于-20℃至200℃）、中溫容器（200℃至材料蠕變溫度）、高溫容器（壁溫達(dá)到材料蠕變溫度：對(duì)碳素鋼或低合金鋼容器，溫度超過(guò)420℃，合金鋼超過(guò)450℃，奧氏體不銹鋼超過(guò)550℃，均屬高溫容器；）和低溫容器（設(shè)計(jì)溫度低于-20℃的碳鋼、低合金鋼、雙相不銹鋼、鐵素體不銹鋼制容器，以及設(shè)計(jì)溫度低于-196℃的奧氏體不銹鋼制容器）按形狀：圓筒形、方形或矩形、球形；第13頁(yè)/共264頁(yè)固容規(guī)分類：

根據(jù)危險(xiǎn)程度，容規(guī)適用范圍內(nèi)的壓力容器劃分為三類，以利于進(jìn)行分類監(jiān)督管理。

由設(shè)計(jì)壓力、容積和介質(zhì)危害性三個(gè)因素決定壓力容器類別,不再考慮容器在生產(chǎn)過(guò)程中的作用、材料強(qiáng)度等級(jí)、結(jié)構(gòu)形式等因素,簡(jiǎn)化分類方法,強(qiáng)化危險(xiǎn)性原則,從單一理念上對(duì)壓力容器進(jìn)行分類監(jiān)管,突出本質(zhì)安全思想。根據(jù)危險(xiǎn)程度的不同,利用設(shè)計(jì)壓力和容積在不同介質(zhì)分組坐標(biāo)圖上查取相應(yīng)的類別,簡(jiǎn)單易行、科學(xué)合理、準(zhǔn)確唯一。第14頁(yè)/共264頁(yè)1.壓力容器分類時(shí)考慮的因素(1)設(shè)計(jì)壓力指設(shè)定的容器頂部的最高壓力,與相應(yīng)的設(shè)計(jì)溫度一起作為設(shè)計(jì)載荷條件,其值不低于工作壓力。(2)容積指壓力容器的幾何容積,即由設(shè)計(jì)圖樣標(biāo)注的尺寸計(jì)算(不考慮制造公差)并且圓整。應(yīng)當(dāng)扣除永久連接在容器內(nèi)部的內(nèi)件的體積。永久連接是指需要通過(guò)破壞方式分開(kāi)的連接。第15頁(yè)/共264頁(yè)(3)介質(zhì)分組壓力容器的介質(zhì)分為兩組,包括氣體、液化氣體或者介質(zhì)最高工作溫度高于或者等于其標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)的液體。1)第一組介質(zhì):毒性程度為極度危害、高度危害的化學(xué)介質(zhì)，易爆介質(zhì)，液化氣體。2)第二組介質(zhì):由除第一組以外的介質(zhì)組成,如毒性程度為中度危害以下的化學(xué)介質(zhì),包括水蒸氣、氮?dú)獾取５?6頁(yè)/共264頁(yè)介質(zhì)毒性危害強(qiáng)度和爆炸危險(xiǎn)程度按HG20660《壓力容器中化學(xué)介質(zhì)毒性危害和爆炸危險(xiǎn)程度分類》規(guī)定，沒(méi)有的按GB5044《職業(yè)性接觸毒物危害程度分級(jí)》確定。2.基本分類壓力容器分類應(yīng)當(dāng)先按照介質(zhì)特性,按照以下要求選擇分類圖,再根據(jù)設(shè)計(jì)壓力p(單位MPa)和容積V(單位L),標(biāo)出坐標(biāo)點(diǎn),確定容器類別。第17頁(yè)/共264頁(yè)第18頁(yè)/共264頁(yè)3、同腔多種介質(zhì)容器分類一個(gè)壓力腔內(nèi)有多種介質(zhì)時(shí),按組別高的介質(zhì)分類。4、介質(zhì)含量極小容器分類當(dāng)某一危害性物質(zhì)在介質(zhì)中含量極小時(shí),應(yīng)當(dāng)按其危害程度及其含量綜合考慮,由壓力容器設(shè)計(jì)單位決定介質(zhì)組別。5、特殊情況分類(1)坐標(biāo)點(diǎn)位于圖1或者圖2的分類線上時(shí),按較高的類別劃分其類別。(2)1.4范圍內(nèi)特殊的壓力容器統(tǒng)一劃分為第Ⅰ類壓力容器。

第19頁(yè)/共264頁(yè)6.對(duì)多腔壓力容器(換熱器的管程和殼程、余熱鍋爐的汽包和換熱室、帶夾套壓力容器的內(nèi)筒和夾套等)類別劃分等作出了規(guī)定:a)對(duì)各壓力腔進(jìn)行類別劃定時(shí),設(shè)計(jì)壓力取本壓力腔的設(shè)計(jì)壓力,容積取本壓力腔的幾何容積;b)按照類別高的壓力腔作為該容器的類別并按該類別進(jìn)行使用管理;c)按照每個(gè)壓力腔各自的類別分別提出設(shè)計(jì)、制造技術(shù)要求。第20頁(yè)/共264頁(yè)壓力容器設(shè)計(jì)許可級(jí)別：

（TSGR1001—2008《壓力容器壓力管道設(shè)計(jì)許可規(guī)則

》）A1A級(jí)(1)A1級(jí)，指超高壓容器、高壓容器(注明單層、多層)；(2)A2級(jí)，指第三類低、中壓容器；(3)A3級(jí)，指球形儲(chǔ)罐；(4)A4級(jí)，指非金屬壓力容器。A2C級(jí)(1)C1級(jí)，指鐵路罐車；(2)C2級(jí)，指汽車罐車、（或）長(zhǎng)管拖車；(3)C3級(jí)，指罐式集裝箱。A3D級(jí)(1)D1級(jí)，指第一類壓力容器；(2)D2級(jí)，指第二類壓力容器。A4SAD級(jí)指壓力容器應(yīng)力分析設(shè)計(jì)。不屬于《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》、《超高壓容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》范圍的壓力容器，其設(shè)計(jì)單位至少應(yīng)當(dāng)取得壓力容器A級(jí)、C級(jí)或D級(jí)中任一級(jí)別的許可。第21頁(yè)/共264頁(yè)三、壓力容器術(shù)語(yǔ)（含參數(shù)）1、壓力（5個(gè)壓力）（1）設(shè)計(jì)壓力：是指設(shè)定的容器頂部的最高壓力，與相應(yīng)的設(shè)計(jì)溫度一起作為設(shè)計(jì)載荷條件，其值不低于工作壓力；（2）工作壓力：正常工況下，容器頂部可能達(dá)到的最高壓力。（3）計(jì)算壓力：是指在相應(yīng)設(shè)計(jì)溫度下，用以確定元件厚度的壓力，包括液柱靜壓力等附加載荷。（4）試驗(yàn)壓力PT：耐壓試驗(yàn)或泄漏試驗(yàn)時(shí)，容器頂部的壓力。（5）最高允許工作壓力：最高允許工作壓力（MAWP）：在指定的相應(yīng)溫度下，容器頂部所能承受最高壓力。第22頁(yè)/共264頁(yè)對(duì)于需安裝安全泄放裝置且需進(jìn)行氣密性試驗(yàn)的容器，為使安全泄放裝置的整定壓力高于氣密性試驗(yàn)壓力(一般為設(shè)計(jì)壓力)，應(yīng)確定設(shè)備的最高允許工作壓力(MAWP)；一臺(tái)設(shè)備的最高允許工作壓力(MAWP)是客觀存在的，在工程設(shè)計(jì)中一般可不要求得到其精確值；當(dāng)設(shè)計(jì)文件沒(méi)有給出MAWP時(shí)，可認(rèn)為設(shè)計(jì)壓力為該容器的最高允許工作壓力；如在圖紙上標(biāo)注了設(shè)備的MAWP，則應(yīng)以該值來(lái)確定壓力試驗(yàn)的最低值。MAWP由各受壓元件有效厚度，考慮了該元件承受的所有載荷計(jì)算得到的，且取最小值。

確定MAWP的一般方法

1)利用關(guān)于殼體(包括筒體和封頭)的最高允許工作壓力計(jì)算公式求得該設(shè)備殼體的pmax；

2)以該pmax

對(duì)設(shè)備上所有其他的受壓元件進(jìn)行校核；

3)如所有的校核計(jì)算結(jié)果都合格，則就取該pmax

為設(shè)備的MAWP；如有一個(gè)或多個(gè)受壓元件校核不合格，則應(yīng)適當(dāng)降低該pmax

值后對(duì)不合格的元件重新校核，直到所有受壓元件都校核合格。第23頁(yè)/共264頁(yè)2、溫度（4個(gè)溫度）（1）設(shè)計(jì)溫度t：在正常工況下，設(shè)定的元件的金屬溫度（沿元件金屬截面的溫度平均值）。設(shè)計(jì)溫度與設(shè)計(jì)壓力一起作為設(shè)計(jì)載荷條件。（2）工作溫度：即操作溫度，是指在正常操作下容器內(nèi)物料的溫度，它是用以控制操作的條件之一。（3）試驗(yàn)溫度：進(jìn)行耐壓試驗(yàn)或泄漏試驗(yàn)時(shí)容器殼體的金屬溫度。（工程中往往以試驗(yàn)介質(zhì)溫度來(lái)表示試驗(yàn)溫度。）（4）最低設(shè)計(jì)金屬溫度（MDMT）：設(shè)計(jì)時(shí)，容器在運(yùn)行過(guò)程中預(yù)期的各種可能條件下各元件金屬溫度的最低值。（設(shè)計(jì)常溫儲(chǔ)存壓力容器時(shí)，應(yīng)當(dāng)充分考慮在正常工作狀態(tài)下大氣環(huán)境溫度條件對(duì)容器殼體金屬溫度的影響，其最低設(shè)計(jì)金屬溫度不得高于歷年來(lái)月平均最低氣溫（是指當(dāng)月各天的最低氣溫值相加后除以當(dāng)月的天數(shù)）的最低值。

）第24頁(yè)/共264頁(yè)3、壁厚（5個(gè)厚度）（1）計(jì)算厚度δ，由計(jì)算公式得到，保證容器強(qiáng)度，剛度和穩(wěn)定的厚度（2）

設(shè)計(jì)厚度δd，δd=δ+C2（腐蝕裕量）（3）

名義厚度δn，δn=δd+C1（鋼材負(fù)偏差）+△（圓整量）（4）有效厚度δe

，δe=δn-C1-C2=δ+△（5）最小成形厚度δmin，受壓元件成形后保證設(shè)計(jì)要求的最小厚度，δmin≥δn-C1

（GB150殼體加工成形后最小厚度是為了滿足安裝、運(yùn)輸中剛度而定；而δmin是保證正常工況下強(qiáng)度、剛度、壽命要求而定。）δ坯坯料厚度δ坯=δd+C1+△+C3（其中：C3

制造減薄量，主要考慮材料（黑色，有色）、工藝（模壓，旋壓；冷壓，熱壓），所以C3值一般由制造廠定。）第25頁(yè)/共264頁(yè)上述厚度之間的關(guān)系第26頁(yè)/共264頁(yè)4、介質(zhì)（物料）：容器使用過(guò)程中的內(nèi)部盛裝物。壓力容器的介質(zhì)由用途和生產(chǎn)工藝決定。關(guān)注：（1）與壓力溫度相關(guān)的物理特性；（2）對(duì)材料的腐蝕性；（3）化學(xué)特性（易燃易爆性質(zhì)和毒性）5、載荷：使結(jié)構(gòu)或構(gòu)件產(chǎn)生內(nèi)力和變形的外力及其它因素。恒定載荷、可變載荷、偶然載荷；

第27頁(yè)/共264頁(yè)第28頁(yè)/共264頁(yè)液位（裝量系數(shù)）儲(chǔ)存液化氣體的壓力容器應(yīng)當(dāng)規(guī)定設(shè)計(jì)儲(chǔ)存量，裝量系數(shù)不得大于0.95。幾何尺寸：容器的幾何尺寸包括結(jié)構(gòu)尺寸、形狀尺寸、缺陷尺寸、厚度尺寸等。第29頁(yè)/共264頁(yè)四、型號(hào)表示方法以換熱設(shè)備為例：第30頁(yè)/共264頁(yè)5.2壓力容器部件知識(shí)一、封頭(壓力容器封頭GB/T25198-2010）1、壓力容器常用封頭的形式根據(jù)幾何形狀的不同：凸封頭：球形、球冠形、橢圓形、蝶形錐殼平底形

第31頁(yè)/共264頁(yè)封頭的結(jié)構(gòu)形式橢圓形封頭應(yīng)保證封頭的有效壁厚δe滿足一定條件，以免封頭赤道區(qū)域由于承受環(huán)向壓縮應(yīng)力而被壓癟，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭不小于封頭內(nèi)直徑的0.15％。碟形封頭球面部分的半徑一般不大于筒體內(nèi)徑，而折邊內(nèi)半徑r在任何情況下均不得小于筒體內(nèi)徑的10％，且應(yīng)不小于3倍封頭名義壁厚。Ri=0.9Di、r=0.17Di的碟形封頭為標(biāo)準(zhǔn)碟形封頭，其有效厚度應(yīng)不小于封頭內(nèi)直徑的0.15%。第32頁(yè)/共264頁(yè)2、封頭的特點(diǎn)：（1）橢圓形封頭標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭（a/b=2）應(yīng)力分布：第33頁(yè)/共264頁(yè)徑向應(yīng)力σr為拉伸應(yīng)力，封頭中心最大，沿徑線向封頭底邊逐漸減小。周向應(yīng)力σθ封頭中心拉伸應(yīng)力，并沿徑線向封頭底邊逐漸減小，由拉伸應(yīng)力變?yōu)閴嚎s應(yīng)力，至底邊壓應(yīng)力最大。且a/b越大，底部壓應(yīng)力愈大。出于上述考慮，GB150規(guī)定a/b≯2.6。所以在內(nèi)壓作用下，封頭短軸要伸長(zhǎng)，長(zhǎng)軸要縮短稱之為趨園現(xiàn)象，在曲面與直邊相連部分，封頭底邊徑向收縮，園筒徑向脹大，在邊界力作用下產(chǎn)生附加彎距（彎曲應(yīng)力），封頭上最大應(yīng)力為薄膜應(yīng)力和彎曲應(yīng)力之和。

第34頁(yè)/共264頁(yè)第35頁(yè)/共264頁(yè)（2）碟形封頭應(yīng)力分布碟形封頭由球面、環(huán)殼和園筒組成，應(yīng)力分布與橢圓封頭相似。

徑向應(yīng)力

σr為拉伸應(yīng)力，在球面部分均勻分布，至環(huán)殼應(yīng)力逐漸減小，到底邊應(yīng)力降至一半。

周向應(yīng)力

σθ在球面部分為均勻分布拉伸應(yīng)力，環(huán)殼上為壓縮應(yīng)力，在連接點(diǎn)到底邊逐漸減小，而在球面與環(huán)殼連接處最大。碟形殼的應(yīng)力與變形第36頁(yè)/共264頁(yè)

碟形封頭與橢圓封頭形狀相似，不同點(diǎn)是應(yīng)力與變形都是不連續(xù)的，而且有兩個(gè)拐點(diǎn)（球面與環(huán)殼、環(huán)殼與園筒）在兩個(gè)邊界上產(chǎn)生附加力矩（彎曲應(yīng)力）在內(nèi)壓作用下，球面外凸，環(huán)殼內(nèi)縮，園筒外脹。當(dāng)r/R越小，球面與環(huán)殼處產(chǎn)生應(yīng)力最大；r/R→1趨于球殼，彎距→0；所以蝶形封頭最大應(yīng)力在球面與環(huán)殼過(guò)度區(qū)。

第37頁(yè)/共264頁(yè)封頭設(shè)計(jì)標(biāo)記第38頁(yè)/共264頁(yè)封頭成品標(biāo)記第39頁(yè)/共264頁(yè)3、封頭的制造成形方法（1）坯料制備：毛坯厚度考慮工藝減薄量，避免材料表面的機(jī)械損傷；尖銳傷痕以及材料防腐表面的局部傷痕、刻痕等缺陷應(yīng)修磨，修磨范圍的斜度至少為1:3；鋼材坡口表面不得有裂紋、分層、夾雜等缺陷；先拼板后成形的，拼板的對(duì)口錯(cuò)邊量不應(yīng)大于材料厚度的10%，且不大于1.5mm。（2）依據(jù)封頭的類型、規(guī)格、材質(zhì)，可采用整板或拼板經(jīng)冷沖壓、熱沖壓、冷旋壓、熱旋壓、冷卷、熱卷等方法成形，也可分瓣成形后再組焊成封頭。封頭加熱爐的爐內(nèi)氣氛應(yīng)呈中性或弱氧化性，加熱的火焰不宜與工件直接接觸；由成形的瓣片和頂圓板拼接制成的封頭，以及先拼板后成形的封頭，封頭上各種不相交的拼接焊縫中心線間的距離，至少應(yīng)為材料厚度的3倍，且不小于100mm。

第40頁(yè)/共264頁(yè)4、封頭的質(zhì)量要求（1）直邊傾斜度：橢圓、蝶形、平底形、錐形(mm)第41頁(yè)/共264頁(yè)(2)外圓周長(zhǎng)或內(nèi)直徑公差（部分）第42頁(yè)/共264頁(yè)（3）封頭的圓度

封頭的圓度應(yīng)不大于0.5%DN，且不大于25mm；當(dāng)δs/DN<0.005,且δs<12mm時(shí)，封頭的圓度應(yīng)不大于0.8%DN，且不大于25mm。（4）封頭總深度或總高度：公差為（-0.2%~0.6%）DN。（5）凸形封頭形狀公差：樣板與封頭內(nèi)表面的最大間隙：外凸不得大于1.25%Di，內(nèi)凹不得大于0.625%Di。（6）封頭直邊不得存在縱向皺折。DN≤2000mm，h=25mm；DN>2000mm，h=40mm；直邊高度公差為（-5%~10%）h。（7）根據(jù)制造工藝確定投料的厚度，以確保成品最小厚度δ’min不小于設(shè)計(jì)要求的最小成形厚度δmin。（8）無(wú)損檢測(cè)符合相應(yīng)級(jí)別要求。第43頁(yè)/共264頁(yè)二、支座（JB/T4712.1~4712.4-2007)1、分為鞍式、腿式、耳式、支承式四種形式2、鞍式支座JB/T4712.1（1）適用：雙支點(diǎn)支承的鋼制臥式容器。多支點(diǎn)支承的結(jié)構(gòu)形式、結(jié)構(gòu)尺寸亦可參照使用。（2）設(shè)計(jì)條件：設(shè)計(jì)溫度200℃；地震設(shè)防烈度8度（Ⅱ類場(chǎng)地土）（3）型式特征：分為輕型（代號(hào)A）和重型（代號(hào)B），輕型為焊制、包角120°、有墊板；重型支座按制作方式、包角及附帶墊板情況分為五種型號(hào)：焊制（BⅠ120°有、BⅡ150°有、BⅢ120°無(wú)）；彎制（BⅣ120°有、BⅤ120°無(wú)）。分為固定式（F）、滑動(dòng)式（S）兩種安裝形式。第44頁(yè)/共264頁(yè)（4）材料（5）標(biāo)記第45頁(yè)/共264頁(yè)（6）、質(zhì)量要求：第46頁(yè)/共264頁(yè)3、腿式支座JB/T4712.2（1）適用于直接安裝在剛性地基上，且符合下列條件的容器：不適用于通過(guò)管線直接與產(chǎn)生脈動(dòng)載荷的機(jī)器設(shè)備剛性連接的容器。第47頁(yè)/共264頁(yè)（2）型式特征：第48頁(yè)/共264頁(yè)（3）材料：（4）標(biāo)記：第49頁(yè)/共264頁(yè)（5）質(zhì)量要求：第50頁(yè)/共264頁(yè)3、耳式支座JB/T4712.3（1）適用：DN不大于4000mm的立式圓筒形容器。（2）型式特征：（3）材料：墊板材料一般與容器相同；筋板和底板材料分為4種：第51頁(yè)/共264頁(yè)第52頁(yè)/共264頁(yè)（4）標(biāo)記第53頁(yè)/共264頁(yè)（5）質(zhì)量要求第54頁(yè)/共264頁(yè)4、支承式支座JB/T4712.4（1）適用：下列條件的鋼制立式容器a)DN800mm-4000mm；b)圓筒長(zhǎng)度與公稱直徑之比L/DN≤5；c)容器總高度Ho≤10。（2）型式特征：第55頁(yè)/共264頁(yè)第56頁(yè)/共264頁(yè)（3）材料（4）標(biāo)記第57頁(yè)/共264頁(yè)（5）質(zhì)量要求第58頁(yè)/共264頁(yè)三、鍛件《承壓設(shè)備用碳素鋼和合金鋼鍛件》（NB/T47008—2010）(設(shè)計(jì)溫度不低于-20℃，p<100MPa)、《低溫承壓設(shè)備用低合金鋼鍛件》（NB/T47009—2010）(設(shè)計(jì)溫度低于0℃，p<100MPa）、《承壓設(shè)備用不銹鋼和耐熱鋼鍛件》（NB/T47010—2010）（p<100MPa)。鍛件用鋼應(yīng)采用電爐、氧氣轉(zhuǎn)爐或平爐冶煉的鎮(zhèn)靜鋼。鍛造使用的鋼錠、鋼坯或軋材應(yīng)有熔煉單位的質(zhì)量證明書。鍛件使用的鋼錠頭尾應(yīng)有足夠的切除量，以確保鍛件無(wú)縮孔及嚴(yán)重偏析等缺陷。采用鋼錠或鋼坯鍛造時(shí)，鍛件主截面部分的鍛造比不得小于3（電渣重熔鋼不得小于2），采用軋材鍛造時(shí)，鍛件主截面部分的鍛造比不得小于1.6。鍛件應(yīng)在壓機(jī)、鍛錘或軋機(jī)上經(jīng)熱加工成形，整個(gè)截面上的金屬應(yīng)鍛透，并盡可能鍛至接近成品零件的形狀和尺寸。第59頁(yè)/共264頁(yè)鍛件分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四個(gè)級(jí)別（NB/T47009-2010標(biāo)準(zhǔn)中無(wú)Ⅰ級(jí)鍛件。），

Ⅰ級(jí)鍛件：NB/T47008-2010僅適用于公稱厚度小于或者等于100mm的20、35、16Mn三個(gè)鋼號(hào)；NB/T47010-2010僅適用于公稱厚度小于或者等于150mm的S11306和S30408兩個(gè)鋼號(hào)。檢驗(yàn)項(xiàng)目為：第60頁(yè)/共264頁(yè)四、設(shè)備法蘭《壓力容器法蘭分類與技術(shù)條件》（NB/T47020—2012）、《甲型平焊法蘭》（NB/T47021—2012）、《乙型平焊法蘭》（NB/T47022—2012）、《長(zhǎng)頸對(duì)焊法蘭》（NB/T47023—2012）、《外頭蓋側(cè)法蘭》（JB/T4721—1992））、《等長(zhǎng)雙頭螺栓》（JB/T4707—2000）1、壓力容器法蘭的分類甲型平焊：乙型平焊：長(zhǎng)頸對(duì)焊：第61頁(yè)/共264頁(yè)2、法蘭密封面代號(hào)3、法蘭標(biāo)記第62頁(yè)/共264頁(yè)標(biāo)記示例4、質(zhì)量要求（1）法蘭允許用鋼板拼接焊制；拼接法蘭應(yīng)進(jìn)行焊后消除應(yīng)力熱處理。（2）凹凸密封面凹面和凸面的外徑公差、榫槽面的榫面和槽面的外徑公差按GB/T1801的規(guī)定，孔H12，軸h12。（3）螺栓通孔中心圓直徑和相鄰兩螺栓通孔弦長(zhǎng)的允差為±0.6mm，任意兩螺栓通孔弦長(zhǎng)的允差為：第63頁(yè)/共264頁(yè)（4）甲型、乙型法蘭的法蘭環(huán)與筒體或短節(jié)的連接焊縫應(yīng)為全焊透；長(zhǎng)頸法蘭與筒體對(duì)接焊縫應(yīng)為全焊透焊縫；焊縫應(yīng)充滿、完整，不得有凹坑等危及強(qiáng)度的缺陷。（5）法蘭拼接焊縫應(yīng)進(jìn)行100%射線或超聲檢測(cè)。（6）甲型乙型法蘭與筒體或短節(jié)間的連接焊縫表面應(yīng)進(jìn)行磁粉或滲透檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果Ⅰ級(jí)合格。（7）法蘭表面不得有裂紋及其他降低法蘭強(qiáng)度或連接可靠性的缺陷。（8）鍛件按Ⅱ級(jí)檢驗(yàn)和驗(yàn)收。第64頁(yè)/共264頁(yè)五、壓力容器膨脹節(jié)《壓力容器波形膨脹節(jié)》（GB16749—1997）（P不大于6.4MPa，設(shè)計(jì)溫度范圍根據(jù)鋼材允許的使用溫度確定，不適用于直接火焰加熱的壓力容器膨脹節(jié)）1、分類：ZX型：?jiǎn)螌?、多層；ZD、HF、HZ型：?jiǎn)螌?；結(jié)構(gòu)代號(hào)：ZX：整體成型小波高膨脹節(jié)；ZD：整體成型大波高；HF：由兩半波零件焊接而成；HZ：由帶直邊兩半波零件焊接而成。2、質(zhì)量要求：（1）對(duì)接焊縫的表面應(yīng)與母材平齊或允許保留不大于波紋管名義壁厚10%均勻的焊縫余高（圓滑過(guò)渡）；內(nèi)襯套的對(duì)接焊縫外表面修平。（2）焊縫表面的熔渣和飛濺物清除干凈，不得有裂紋、咬邊、氣孔、弧坑和夾渣等缺陷?？v焊縫不應(yīng)有錯(cuò)邊。角焊縫應(yīng)有圓滑過(guò)渡至母材的幾何形狀。（3）波的形狀應(yīng)均一，其表面不得有明顯的凹凸不平和大于鋼板厚度負(fù)偏差值的劃傷及焊接飛濺等其他缺陷。（4）波紋管兩端面應(yīng)平行，并與中心線垂直，垂直度公差不得大于波長(zhǎng)的0.4%。兩端面應(yīng)同心，同軸度不大于0.5%DN，且不大于2mm。波峰和波谷圓滑過(guò)渡，曲線上不得有棱角。（5）筒節(jié)同一端面最大直徑與最小直徑之差不大于0.5%DN，且不大于表的規(guī)定。第65頁(yè)/共264頁(yè)六、管法蘭、墊片、緊固件《鋼制管法蘭墊片緊固件》（HG/T20592～20635—2009）1、適用范圍兩個(gè)系列：PN歐洲體系和Class美洲體系；PN系列：公稱壓力PN2.5~PN160鋼制管法蘭和法蘭蓋；九個(gè)壓力等級(jí)：PN2.5、PN6、PN10、PN16、PN25、PN40、PN63、PN100、PN160；也適用于采用法蘭作為連接型式的閥門、泵、化工機(jī)械、管路附件和設(shè)備零部件。鋼管外徑兩個(gè)系列A（英制）、B（公制）；Class系列：公稱壓力Class150（PN20）~Class2500（PN420）鋼制管法蘭和法蘭蓋，六個(gè)壓力等級(jí)Class150、Class300、Class600Class900、Class1500、Class2500；第66頁(yè)/共264頁(yè)2、法蘭類型：第67頁(yè)/共264頁(yè)3、密封面型式：4、標(biāo)記：b：法蘭類型代號(hào)；c:法蘭公稱尺寸DN與適用鋼管外徑系列；d：公稱壓力等級(jí)PN；e：密封面型式代號(hào)；f:鋼管壁厚，用戶提供，帶頸對(duì)焊、對(duì)焊環(huán)（松套法蘭）應(yīng)標(biāo)注；g：材料牌號(hào)；h：其他（附加要求、與標(biāo)準(zhǔn)不一致的）第68頁(yè)/共264頁(yè)6、質(zhì)量要求：7、墊片：非金屬軟墊片（PN2.5~PN63);聚四氟乙烯包覆墊片（PN6~PN40，t≤150℃

突面）；金屬包覆墊片（PN25~PN100突面);纏繞式（PN16~PN160);有覆蓋層的齒形組合墊（PN16~PN160)、金屬環(huán)形墊（PN63~PN160)。非金屬軟墊片的材料：第69頁(yè)/共264頁(yè)標(biāo)記：8、緊固件：HG/T20613六角頭螺栓、等長(zhǎng)雙頭螺柱、全螺紋螺柱和螺母。商品級(jí)、專用級(jí)；法蘭、緊固件、墊片選用應(yīng)配套HG/T20614第70頁(yè)/共264頁(yè)七、補(bǔ)強(qiáng)圈（JB/T4736-2002）1、補(bǔ)強(qiáng)圈的型式：第71頁(yè)/共264頁(yè)2、適用范圍：同時(shí)滿足：不推薦用于鉻鉬鋼制容器，也不推薦用于盛裝毒性為極度或高度危害介質(zhì)的容器；不適用于承受疲勞載荷的容器。3、質(zhì)量要求：（1）材料一般與殼體相同；（2）可采用整板制造或徑向分塊拼接（無(wú)法安裝整板、打磨、超聲Ⅱ級(jí)）；（3）補(bǔ)強(qiáng)圈的焊縫不得有裂紋、夾渣、氣孔等缺陷（必要時(shí)磁粉或滲透Ⅰ級(jí)）；圓滑過(guò)渡；（4）通0.4~0.5MPa空氣檢查，角焊縫不得有滲漏現(xiàn)象。第72頁(yè)/共264頁(yè)八、密封件《非金屬軟墊片》（JB/T4704—2000）、《纏繞墊片》（JB/T4705—2000）、《金屬包墊片》（JB/T4706—2000）、《管殼式換熱器金屬包墊片》（JB/T4718—1992）、《管殼式換熱器用纏繞墊片》（JB/T4719—1992）、《管殼式換熱器用非金屬軟墊片》（JB/T4720—1992）質(zhì)量要求：(1)（所有標(biāo)準(zhǔn)都關(guān)注）尺寸的極限偏差；（2）JB/T4704—2000表面平整、無(wú)翹曲變形、不允許有疙瘩、氣泡、裂紋、雜質(zhì)以及可能影響使用的缺陷存在，墊片邊緣切割整齊。JB/T4706—2000金屬表面不允許有影響密封性能的傷痕、銹斑等缺陷；填充材料在整個(gè)截面上應(yīng)均勻一致。第73頁(yè)/共264頁(yè)5.3壓力容器的組成與結(jié)構(gòu)一、壓力容器設(shè)備基本組成壓力容器=內(nèi)件+外殼外殼一般包括筒體、封頭、密封裝置、開(kāi)孔接管、支座和安全附件，其功能是提供能承受一定溫度和壓力的密閉空間。對(duì)于儲(chǔ)存用的容器，這一外殼即為容器本身。

對(duì)于用于化學(xué)反應(yīng)、傳熱、分離等工藝過(guò)程的容器，則須在外殼內(nèi)裝入工藝所要求的內(nèi)件，才能構(gòu)成一臺(tái)獨(dú)立而完整的產(chǎn)品.第74頁(yè)/共264頁(yè)二、常見(jiàn)壓力容器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作原理1、臥式容器：JB/T4731—2005《鋼制臥式容器》除按常規(guī)計(jì)算圓筒、封頭外，還應(yīng)驗(yàn)算支座處的局部應(yīng)力。此局部應(yīng)力的計(jì)算取決于支座的結(jié)構(gòu)型式。第75頁(yè)/共264頁(yè)2、塔式容器：JB4710-2005鋼制塔式容器：P≤35MPa，H＞10m，且H/D>5的裙座自支承塔式容器。塔器是重要的單元操作設(shè)備，實(shí)現(xiàn)氣（汽）—液相或液—液相之間的充分接觸，從而達(dá)到相際間進(jìn)行傳質(zhì)及傳熱的目的?；疽?/p>

1.氣液兩相充分接觸，相際間傳熱面積大。

2.生產(chǎn)能力大，即氣液處理量大。

3.操作穩(wěn)定，操作彈性大。

4.阻力小。

5.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造、安裝、維修方便，設(shè)備的投資及操作費(fèi)用低。

6.耐腐蝕，不易堵塞。第76頁(yè)/共264頁(yè)下列情況優(yōu)先選用填料塔（結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，壓力降小，傳質(zhì)效率高，便于采用耐腐蝕材料制造。氣、液兩相是微分接觸，氣、液的組成則發(fā)生連續(xù)變化）

1）在分離程度要求高的情況下，因某些新型填料具有高的傳質(zhì)效率，故可采用新型填料以為降低高度；

2）對(duì)于熱敏性物料的蒸餾分離，因新型填料的持液量較小，壓降小，故可有限選擇真空操作下的填料塔；

3）具有腐蝕性的物料，可選擇填料塔；

4）容易發(fā)泡的物料，宜選用填料塔；下列情況優(yōu)先選用板式塔：（板式塔是逐級(jí)接觸，混合物濃度發(fā)生階躍式變化）

1）塔內(nèi)液體持液量較大，要求塔的負(fù)荷變化范圍較寬，對(duì)進(jìn)料濃度變化要求不敏感，要求操作易于穩(wěn)定；

2）塔內(nèi)負(fù)荷較??；

3）含固體顆粒、容易結(jié)垢、有結(jié)晶的物料；第77頁(yè)/共264頁(yè)塔設(shè)備由塔體、裙座（圓筒形、圓錐形：半頂角不宜超過(guò)15°）、、內(nèi)件（塔盤、降液管、填料、填料支承裝置、液體分布裝置、其他附件（塔頂?shù)踔?、梯子平臺(tái)、除沫器等）組成。計(jì)算時(shí)除壓力外，還需要考慮質(zhì)量載荷、風(fēng)載荷、地震載荷、偏心載荷等。板式塔的氣、液相流程：再沸器加熱釜液產(chǎn)生氣相在塔內(nèi)逐級(jí)上升，上升到塔頂由塔頂冷凝器冷凝，部分凝液返回塔頂作回流液。液體在逐級(jí)下降中與上升氣相進(jìn)行接觸傳質(zhì)。具體接觸過(guò)程如右圖所示。液體橫向流過(guò)塔板，經(jīng)溢流堰溢流進(jìn)入降液管，液體在降液管內(nèi)釋放夾帶的氣體，從降液管底隙流至下一層塔板。塔板下方的氣體穿過(guò)塔板上氣相通道，如篩孔、浮閥等，進(jìn)入塔板上的液層鼓泡，氣、液接觸進(jìn)行傳質(zhì)。氣相離開(kāi)液層而奔向上一層塔板，進(jìn)行多級(jí)的接觸傳質(zhì)。第78頁(yè)/共264頁(yè)3、換熱器固定管板式、浮頭式、U型管式、釜式重沸器、填料函式固定管板式：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，沒(méi)有殼程的密封問(wèn)題，往往管板兼做法蘭。適用于：a)管、殼程溫差較大，但壓力不高的場(chǎng)合(因?yàn)闇夭畲螅优蛎浌?jié)，而膨脹節(jié)耐壓能力差；）b)管、殼程溫差不大，而壓力較高的場(chǎng)合；c)殼程無(wú)法機(jī)械清洗，故要求殼程介質(zhì)干凈；或雖會(huì)結(jié)垢，但通過(guò)化學(xué)清而能去除的場(chǎng)合；d)布管多，鍛件少，一次性投資低；但不可更換管束，整臺(tái)設(shè)備往往由換熱管損壞而更換，故設(shè)備運(yùn)行周期短。第79頁(yè)/共264頁(yè)浮頭式：a)可抽式管束，當(dāng)換熱管為正方形或轉(zhuǎn)角正方形排列時(shí)，管束可抽出進(jìn)行管間機(jī)械清洗，適用于殼程易結(jié)焦及堵塞的工況；b)一端管板夾持，一端內(nèi)浮頭型式可自由浮動(dòng)，故無(wú)需考慮溫差應(yīng)力，可用于大溫差的場(chǎng)合；c)浮頭結(jié)構(gòu)復(fù)雜，影響排管數(shù)，加之處于殼程介質(zhì)內(nèi)的浮頭密封面操作中發(fā)生泄漏時(shí)很難采取措施；d)壓力試驗(yàn)時(shí)的試壓胎具復(fù)雜。第80頁(yè)/共264頁(yè)U型管式：第81頁(yè)/共264頁(yè)填料函式：另一種浮頭式換熱器，它的浮動(dòng)端采用填料密封浮動(dòng)管板（裙）可在填料函內(nèi)填料的壓力下，自由滑動(dòng)，以補(bǔ)償換熱管與殼體的膨脹差量。這類結(jié)構(gòu)直徑不能太大，壓力一般不高于2.5MPa，且不能用于貴重介質(zhì)及危害介質(zhì)，當(dāng)介質(zhì)危害不是太大時(shí)，也可以采用雙填函密封加以彌補(bǔ)，之所以有使用是因其解決溫差應(yīng)力的成本較低。第82頁(yè)/共264頁(yè)釜式重沸器：釜式重沸器的管程采用U形或浮頭管束（管頭試壓時(shí)，要另配試壓殼體），殼程為單（或雙）斜錐具有蒸發(fā)空間的殼體，一般為管程介質(zhì)加熱殼程介質(zhì)，故管程的溫度和壓力比殼體的高，適用于：a)管、殼程溫差大的場(chǎng)合；b)一般管程壓力比殼程高，可采用T翅或表面多孔強(qiáng)化傳熱管；c)塔底空間較小的場(chǎng)合；d)汽化率較高的場(chǎng)合(30–80%)；e)重沸工藝介質(zhì)的液相作為產(chǎn)品或分離要求高的場(chǎng)合；f)用作蒸汽發(fā)生器，對(duì)蒸汽品質(zhì)要求不高安裝空間受限制的場(chǎng)合。第83頁(yè)/共264頁(yè)4、球罐：GB12337-1998《鋼制球形儲(chǔ)罐》球殼板最小寬度不小于500mm第84頁(yè)/共264頁(yè)分類：a.桔瓣式；b.混合式。支撐方式：支柱式支座。罐體作用：儲(chǔ)罐主體，儲(chǔ)存物料、承受物料工作壓力和液柱靜壓力。按其組合方式分：桔瓣式（三帶~七帶）（公稱容積50~1000立方米）、混合式（三帶~五帶）（公稱容積1000~10000立方米）。組合方式殼片分割成型形

式優(yōu)

點(diǎn)缺

點(diǎn)應(yīng)用桔瓣式球殼全部按桔瓣片形狀進(jìn)行分割成型后再組合。球殼拼裝焊縫較規(guī)則，施焊組裝容易，實(shí)施自動(dòng)焊；便于布置支座，焊接接頭受力均勻，質(zhì)量較可靠。球瓣在不同帶位置尺寸大小不一，互換有限；下料成型復(fù)雜，板材利用率低；球極板尺寸往往較小，人孔、接管等容易擁擠，有時(shí)焊縫不易錯(cuò)開(kāi)。適用于各種容量的球罐。混合式材料利用率高赤道帶和溫帶—桔瓣式；極板—足球瓣式。焊縫長(zhǎng)度縮短，殼板數(shù)量少，極板尺寸大，易布置人孔及接管避免球罐支座與球殼板焊接接頭搭在一起，球殼應(yīng)力分布均勻。第85頁(yè)/共264頁(yè)5、夾套容器第86頁(yè)/共264頁(yè)攪拌容器作用:為物料反應(yīng)提供合適的空間.結(jié)構(gòu):第87頁(yè)/共264頁(yè)裝料系數(shù):

一般取0.6~0.85

如物料在反應(yīng)過(guò)程中呈泡沫或沸騰狀態(tài)→取0.6~0.7

如物料在反應(yīng)過(guò)程中比較平穩(wěn)→取0.8~0.85容積臥式攪拌容器:筒體和左右兩封頭容積之和直立式攪拌容器:筒體和下封頭兩部分容積之和種類罐內(nèi)物料類型高徑比一般攪拌罐液-固相、液－液相1～1.3氣－液相1～2聚合釜懸浮液、乳化液2.08～3.85發(fā)酵罐類發(fā)酵液1.7～2.5高徑比：第88頁(yè)/共264頁(yè)各種碳鋼夾套的適用溫度和壓力范圍夾套型式最高溫度/℃最高壓力/MPa整體夾套U型圓筒型3503000.61.6型鋼夾套2002.5蜂窩夾套短管支撐式折邊錐體式2002502.54.0半圓管夾套3506.4第89頁(yè)/共264頁(yè)6、真空絕熱：GB/T18442.1～6-2011《固定式真空絕熱深冷壓力容器》內(nèi)容器（材質(zhì)一般為奧氏體不銹鋼）—設(shè)計(jì)用于盛裝深冷液體，一般包括：筒體、封頭、工藝人孔（非必備）、深冷容器允許不設(shè)置檢查孔及人孔、工藝吊耳、抗外壓加強(qiáng)環(huán)、抗支承反力的局部加強(qiáng)環(huán)或板、上進(jìn)液噴淋頭、下進(jìn)液分布或攪拌器（一般僅LNG需要）、溢流管咀、差壓液位計(jì)引管特殊管咀、出液防渦器等管系內(nèi)件、引管穿壁接頭（凸緣）；外殼（材質(zhì)一般為碳素鋼或低合金鋼）－用于密封維持真空絕熱層真空，一般包括：筒體、封頭、抗外壓加強(qiáng)環(huán)、抗支承反力的局部加強(qiáng)環(huán)或板、引管穿壁接頭、防爆裝置座、吊耳、支座；真空絕熱夾層管路系統(tǒng)閥門、附件、儀表高真空多層絕熱罐立式粉末真空絕熱罐第90頁(yè)/共264頁(yè)7、快開(kāi)門容器：（1）承受交變載荷；

（2）設(shè)置安全聯(lián)鎖裝置（關(guān)閉才能升壓、壓力完全釋放才能打開(kāi)）；第91頁(yè)/共264頁(yè)5.4壓力容器設(shè)計(jì)一、壓力容器性能基本要求（1）安全可靠

：材料的強(qiáng)度高、韌性好；材料與介質(zhì)相容；結(jié)構(gòu)有足夠的剛度和抗失穩(wěn)能力；密封性能好。1）強(qiáng)度是過(guò)程設(shè)備在載荷作用下抵抗永久變形和斷裂的能力。例如，氣體儲(chǔ)罐不應(yīng)爆炸，攪拌軸不可扭斷。過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)，一般根據(jù)不同的強(qiáng)度破壞方式，將應(yīng)力或與應(yīng)力有關(guān)的參量限制在許用值以內(nèi)，以滿足強(qiáng)度要求。2）剛度是過(guò)程設(shè)備在載荷作用下保持原有形狀的能力。剛度不足是過(guò)程設(shè)備過(guò)度變形、失穩(wěn)和泄漏的主要原因之一。例如，螺栓、法蘭和墊片組成的連接結(jié)構(gòu)，若法蘭因剛度不足而發(fā)生過(guò)度變形，將導(dǎo)致密封失效而泄漏；在真空下工作和承受外壓的過(guò)程設(shè)備，若殼體剛度不夠，將引起失穩(wěn)破壞。因此，過(guò)程設(shè)備應(yīng)有足夠的剛度。3）韌性是指材料斷裂前吸收變形能量的能力。由于原材料、制造（特別是焊接）和使用（如疲勞、應(yīng)力腐蝕）等方面的原因，設(shè)備常帶有各種各樣的缺陷，如裂紋、氣孔、夾渣等。研究表明，并不是所有缺陷都會(huì)危及過(guò)程設(shè)備的安全運(yùn)行，只有當(dāng)缺陷尺寸達(dá)到某一臨界尺寸時(shí)，才會(huì)發(fā)生快速擴(kuò)展而導(dǎo)致過(guò)程設(shè)備破壞。（考慮強(qiáng)度與韌性的匹配，環(huán)境的影響）第92頁(yè)/共264頁(yè)4）密封性密封性是指過(guò)程設(shè)備防止介質(zhì)泄漏的能力。如管殼式換熱器中管程介質(zhì)通過(guò)管板泄漏至殼程。這種泄漏輕者會(huì)引起產(chǎn)品污染，重者會(huì)引起爆炸事故?；蚪橘|(zhì)通過(guò)可拆接頭泄漏到周圍環(huán)境中，或空氣漏入過(guò)程設(shè)備內(nèi)。密封是設(shè)備安全操作的必要條件。（2）滿足過(guò)程要求：功能要求；壽命要求。（3）綜合經(jīng)濟(jì)好：生產(chǎn)效率高、消耗系數(shù)低；結(jié)構(gòu)合理、制造簡(jiǎn)便；易于運(yùn)輸和安裝。（4）易于操作、維護(hù)和控制：

操作簡(jiǎn)單；可維護(hù)性和可修理性好；便于控制。（5）優(yōu)良的環(huán)境性能。二、安全技術(shù)規(guī)范對(duì)壓力容器設(shè)計(jì)方面的安全基本要求《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》（TSGR0004—2009）、《非金屬壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》（TSGR0001—2004）、《簡(jiǎn)單壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》（TSGR0003—2007）第93頁(yè)/共264頁(yè)1、設(shè)計(jì)單位許可資格與責(zé)任(1)設(shè)計(jì)單位應(yīng)當(dāng)對(duì)設(shè)計(jì)質(zhì)量負(fù)責(zé)，壓力容器設(shè)計(jì)單位的許可資格、設(shè)計(jì)類別、品種和級(jí)別范圍應(yīng)當(dāng)符合《壓力容器壓力管道設(shè)計(jì)許可規(guī)則》的規(guī)定；(2)總體采用規(guī)則設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，局部參照分析設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行壓力容器受壓元件分析計(jì)算的單位，可以不取得應(yīng)力分析設(shè)計(jì)許可項(xiàng)目資格；

壓力容器總體采用規(guī)則設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)某些局部或結(jié)構(gòu)可以采用應(yīng)力分析方法進(jìn)行強(qiáng)度校核，但校核所取材料許用應(yīng)力應(yīng)當(dāng)是規(guī)則設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的材料許用應(yīng)力；其設(shè)計(jì)、制造仍按規(guī)則設(shè)計(jì)制造標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。對(duì)這種情況，該容器的設(shè)計(jì)單位或者進(jìn)行強(qiáng)度校核的單位不需要取得應(yīng)力分析設(shè)計(jì)許可項(xiàng)目資格。(3)壓力容器的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)符合容規(guī)的基本安全要求。對(duì)于采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)或者境外標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的壓力容器，進(jìn)行設(shè)計(jì)的單位應(yīng)當(dāng)提供設(shè)計(jì)文件與容規(guī)基本安全要求的符合性申明；(4)壓力容器的設(shè)計(jì)單位應(yīng)當(dāng)向設(shè)計(jì)委托方提供完整的設(shè)計(jì)文件。第94頁(yè)/共264頁(yè)壓力容器設(shè)計(jì)單位每年第1季度內(nèi)應(yīng)向許可實(shí)施機(jī)關(guān)報(bào)送上年度綜合報(bào)告，并且抄報(bào)相應(yīng)的鑒定評(píng)審機(jī)構(gòu)。

設(shè)計(jì)單位對(duì)設(shè)計(jì)文件的質(zhì)量負(fù)責(zé)。設(shè)計(jì)單位在設(shè)計(jì)產(chǎn)品(系統(tǒng))時(shí)，應(yīng)當(dāng)滿足國(guó)家有關(guān)安全技術(shù)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的要求，并且還應(yīng)當(dāng)充分考慮產(chǎn)品能源利用和系統(tǒng)節(jié)能，提高能源利用率。壓力容器A級(jí)、C級(jí)和SAD級(jí)由國(guó)家質(zhì)檢總局負(fù)責(zé)受理和審批；D級(jí)設(shè)計(jì)單位由省級(jí)質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部門負(fù)責(zé)受理和審批。壓力容器相關(guān)設(shè)計(jì)人員、審批人員的資格有效期為4年。第95頁(yè)/共264頁(yè)設(shè)計(jì)許可印章：(1)壓力容器的設(shè)計(jì)總圖上，必須加蓋特種設(shè)備（壓力容器）設(shè)計(jì)許可印章（復(fù)印章無(wú)效），設(shè)計(jì)許可印章失效的設(shè)計(jì)圖樣和已加蓋竣工圖章的圖樣不得用于制造壓力容器；(2)壓力容器設(shè)計(jì)許可印章中的設(shè)計(jì)單位名稱必須與所加蓋的設(shè)計(jì)圖樣中的設(shè)計(jì)單位名稱一致。設(shè)計(jì)條件：壓力容器的設(shè)計(jì)委托方應(yīng)當(dāng)以正式書面形式向設(shè)計(jì)單位提出壓力容器設(shè)計(jì)條件。設(shè)計(jì)條件至少包含以下內(nèi)容：(1)容器設(shè)計(jì)所依據(jù)的主要標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范；（GB150.1）(2)操作參數(shù)（包括工作壓力、工作溫度范圍、液位高度、接管載荷等）；(3)壓力容器使用地及其自然條件（包括環(huán)境溫度、抗震設(shè)防烈度、風(fēng)和雪載荷等）；

(4)介質(zhì)組分與特性；

(5)預(yù)期使用年限；(設(shè)計(jì)者應(yīng)當(dāng)與委托方進(jìn)行協(xié)商，根據(jù)壓力容器使用工況、選材、安全性和經(jīng)濟(jì)性合理確定壓力容器的設(shè)計(jì)使用年限（也稱設(shè)計(jì)壽命）)

(6)幾何參數(shù)和管口方位；

(7)設(shè)計(jì)需要的其他必要條件。（一般指選材要求、防腐蝕要求、表面處理、特殊試驗(yàn)、安裝運(yùn)輸要求等。）第96頁(yè)/共264頁(yè)設(shè)計(jì)文件：壓力容器的設(shè)計(jì)單位，應(yīng)當(dāng)向設(shè)計(jì)委托方提供完整的設(shè)計(jì)文件：（1）壓力容器的設(shè)計(jì)文件包括強(qiáng)度計(jì)算書或應(yīng)力分析報(bào)告、設(shè)計(jì)圖樣、制造技術(shù)條件、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估報(bào)告（適用于第Ⅲ類壓力容器），必要時(shí)還應(yīng)當(dāng)包括安裝與使用維修說(shuō)明。

(2)裝設(shè)安全閥、爆破片裝置的壓力容器，設(shè)計(jì)文件還應(yīng)當(dāng)包括壓力容器安全泄放量、安全閥排量和爆破片泄放面積的計(jì)算書；無(wú)法計(jì)算時(shí)，應(yīng)當(dāng)會(huì)同設(shè)計(jì)委托單位或者使用單位，協(xié)商選用超壓泄放裝置。第97頁(yè)/共264頁(yè)設(shè)計(jì)總圖：1、總圖的審批

設(shè)計(jì)總圖應(yīng)當(dāng)按照有關(guān)安全技術(shù)規(guī)范的要求履行審批手續(xù)。對(duì)于第Ⅲ類壓力容器，應(yīng)當(dāng)有壓力容器設(shè)計(jì)單位技術(shù)負(fù)責(zé)人或者其授權(quán)人的批準(zhǔn)簽字。2、總圖的主要內(nèi)容

壓力容器的設(shè)計(jì)總圖上，至少應(yīng)當(dāng)注明以下內(nèi)容（14項(xiàng)）：

(1)壓力容器名稱、類別，設(shè)計(jì)、制造所依據(jù)的主要法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)；

(2)工作條件，包括工作壓力、工作溫度、介質(zhì)毒性和爆炸危害程度等；

(3)設(shè)計(jì)條件，包括設(shè)計(jì)溫度、設(shè)計(jì)載荷（包含壓力在內(nèi)的所有應(yīng)當(dāng)考慮的載荷）、介質(zhì)（組分）、腐蝕裕量、焊接接頭系數(shù)、自然條件等，對(duì)儲(chǔ)存液化氣體的儲(chǔ)罐應(yīng)當(dāng)注明裝量系數(shù)，對(duì)有應(yīng)力腐蝕傾向的儲(chǔ)存容器應(yīng)當(dāng)注明腐蝕介質(zhì)的限定含量；

(4)主要受壓元件材料牌號(hào)與標(biāo)準(zhǔn)；

(5)主要特性參數(shù)（如壓力容器容積、換熱器換熱面積與程數(shù)等）；

(6)壓力容器設(shè)計(jì)使用年限（疲勞容器標(biāo)明循環(huán)次數(shù)）；

(7)特殊制造要求；(8)熱處理要求；(9)無(wú)損檢測(cè)要求；

(10)耐壓試驗(yàn)和泄漏試驗(yàn)要求；(11)預(yù)防腐蝕的要求；

(12)安全附件的規(guī)格和訂購(gòu)特殊要求（工藝系統(tǒng)已考慮的除外）；

(13)壓力容器銘牌的位置；

(14)包裝、運(yùn)輸、現(xiàn)場(chǎng)組焊和安裝要求。第98頁(yè)/共264頁(yè)3、特殊要求

下列情況對(duì)設(shè)計(jì)總圖的特殊要求：

(1)多腔壓力容器分別注明多腔的試驗(yàn)壓力，有特殊要求時(shí)注明共用元件兩側(cè)允許的壓力差值，以及試驗(yàn)步驟和試驗(yàn)要求；

(2)裝有觸媒的壓力容器和裝有充填物的壓力容器，注明使用過(guò)程中定期檢驗(yàn)的技術(shù)要求；

(3)由于結(jié)構(gòu)原因不能進(jìn)行內(nèi)部檢驗(yàn)的壓力容器，注明計(jì)算厚度、使用中定期檢驗(yàn)的要求；

(4)不能進(jìn)行耐壓試驗(yàn)的壓力容器，注明計(jì)算厚度和制造與使用的特殊要求；

(5)有隔熱襯里的壓力容器，注明防止受壓元件超溫的技術(shù)措施；

(6)要求保溫或者保冷的壓力容器，提出保溫或者保冷措施。第99頁(yè)/共264頁(yè)設(shè)計(jì)方法：

壓力容器的設(shè)計(jì)可以采用規(guī)則設(shè)計(jì)方法或者分析設(shè)計(jì)方法。必要時(shí)也可以采用試驗(yàn)方法或者可對(duì)比的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，但是應(yīng)當(dāng)按照容規(guī)1.9的規(guī)定通過(guò)技術(shù)評(píng)審。壓力容器設(shè)計(jì)單位應(yīng)當(dāng)基于固容規(guī)3.3所述的設(shè)計(jì)條件，綜合考慮所有相關(guān)因素、失效模式和足夠的安全裕量，以保證壓力容器具有足夠的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性和抗腐蝕性，同時(shí)還應(yīng)當(dāng)考慮裙座、支腿、吊耳等與壓力容器主體的焊接接頭的強(qiáng)度要求，確保壓力容器在設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)的安全。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估：對(duì)第Ⅲ類壓力容器，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)出具包括主要失效模式和風(fēng)險(xiǎn)控制等內(nèi)容的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估報(bào)告。節(jié)能要求：

壓力容器的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)充分考慮節(jié)能降耗原則，并且符合以下要求：

(1)充分考慮壓力容器的經(jīng)濟(jì)性，合理選材，合理確定結(jié)構(gòu)尺寸；

(2)對(duì)換熱容器進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高換熱效率，滿足能效要求；

(3)對(duì)有保溫或者保冷要求的壓力容器，要在設(shè)計(jì)文件中提出有效的保溫或者保冷措施。第100頁(yè)/共264頁(yè)安全系數(shù)確定壓力容器材料許用應(yīng)力（或者設(shè)計(jì)應(yīng)力強(qiáng)度）的最小安全系數(shù)，見(jiàn)表3-1至表3-3的規(guī)定。安全系數(shù)低于這些規(guī)定時(shí)，應(yīng)當(dāng)符合本規(guī)程1.9的要求。表3-1規(guī)則設(shè)計(jì)方法的安全系數(shù)注3-1：如果本規(guī)程引用標(biāo)準(zhǔn)允許采用Rtp1.0，則可以選用該值計(jì)算其許用應(yīng)力；注3-2：根據(jù)設(shè)計(jì)使用年限選用1.0×105h、1.5×105h、2.0×105h等持久強(qiáng)度極限值。材料（板、鍛件、管）室溫下的抗拉強(qiáng)度Rm設(shè)計(jì)溫度下的屈服強(qiáng)度RteL（Rtp0.2）（注3-1）設(shè)計(jì)溫度下持久強(qiáng)度極限平均值RtD（注3-2）設(shè)計(jì)溫度下蠕變極限平均值（每1000小時(shí)蠕變率為0.01%的）Rtn碳素鋼和低合金鋼nb≥2.7ns≥1.5nd≥1.5nn≥1.0高合金鋼nb≥2.7ns≥1.5nd≥1.5nn≥1.0鈦及鈦合金nb≥2.7ns≥1.5nd≥1.5nn≥1.0鎳及鎳合金nb≥2.7ns≥1.5nd≥1.5nn≥1.0鋁及鋁合金nb≥3.0ns≥1.5————銅及銅合金nb≥3.0ns≥1.5————第101頁(yè)/共264頁(yè)常溫儲(chǔ)存液化氣體壓力容器的設(shè)計(jì)壓力

常溫儲(chǔ)存液化氣體壓力容器的設(shè)計(jì)壓力，應(yīng)當(dāng)以規(guī)定溫度下的工作壓力為基礎(chǔ)確定：

(1)常溫儲(chǔ)存液化氣體壓力容器規(guī)定溫度下的工作壓力按照表3-4確定；

(2)常溫儲(chǔ)存液化石油氣壓力容器規(guī)定溫度下的工作壓力，按照不低于50℃時(shí)混合液化石油氣組分的實(shí)際飽和蒸氣壓來(lái)確定，設(shè)計(jì)單位在設(shè)計(jì)圖樣上注明限定的組分和對(duì)應(yīng)的壓力；若無(wú)實(shí)際組分?jǐn)?shù)據(jù)或者不做組分分析，其規(guī)定溫度下的工作壓力不得低于表3-5的規(guī)定。第102頁(yè)/共264頁(yè)腐蝕裕量

對(duì)于有均勻腐蝕的壓力容器，腐蝕裕量根據(jù)預(yù)期的壓力容器使用年限和介質(zhì)對(duì)材料的腐蝕速率確定。同時(shí)，還應(yīng)當(dāng)考慮介質(zhì)流動(dòng)對(duì)受壓元件的沖蝕、磨損等影響。最小厚度

壓力容器最小厚度的確定應(yīng)當(dāng)考慮制造、運(yùn)輸、安裝等因素的影響。裝量系數(shù)儲(chǔ)存液化氣體的壓力容器應(yīng)當(dāng)規(guī)定設(shè)計(jì)儲(chǔ)存量，裝量系數(shù)不得大于0.95。介質(zhì)為液化氣體（含液化石油氣）的固定式壓力容器設(shè)計(jì)儲(chǔ)存量，應(yīng)按照下式計(jì)算：

W＝φ×V×ρt

式中：W--儲(chǔ)存量，t；

Ф--裝量系數(shù)；

V--壓力容器的容積，m3；

ρt--設(shè)計(jì)溫度下的飽和液體密度，t/m3。第103頁(yè)/共264頁(yè)焊接接頭:（1）、殼體接頭設(shè)計(jì)

焊制壓力容器筒體的縱向接頭、筒節(jié)與筒節(jié)（封頭）連接的環(huán)向接頭、封頭的拼接接頭，以及球殼板間的焊接接頭，應(yīng)當(dāng)采用全截面焊透的對(duì)接接頭形式。球形儲(chǔ)罐球殼板不得拼接。（2）、接管與殼體之間接頭設(shè)計(jì)

鋼制壓力容器的接管（凸緣）與殼體之間的接頭設(shè)計(jì)以及夾套壓力容器的接頭設(shè)計(jì)，可參照容規(guī)引用標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。有下列情況之一的，應(yīng)當(dāng)采用全焊透結(jié)構(gòu)：

(1)介質(zhì)為易爆或者介質(zhì)毒性為極度危害和高度危害的壓力容器；

(2)要求氣壓試驗(yàn)或者氣液組合壓力試驗(yàn)的壓力容器；

(3)第Ⅲ類壓力容器；

(4)低溫壓力容器；

(5)進(jìn)行疲勞分析的壓力容器；

(6)直接受火焰加熱的壓力容器；

(7)設(shè)計(jì)圖樣規(guī)定的壓力容器。第104頁(yè)/共264頁(yè)焊接接頭系數(shù)：

(1)用焊接方法制造的壓力容器，應(yīng)當(dāng)考慮焊接接頭對(duì)強(qiáng)度的削弱，焊接接頭系數(shù)的取值按照相應(yīng)引用標(biāo)準(zhǔn)選??；

(2)不允許降低焊接接頭系數(shù)而免除壓力容器產(chǎn)品的無(wú)損檢測(cè)。取法：焊接接頭系數(shù)φ應(yīng)根據(jù)對(duì)接接頭的焊縫形式及無(wú)損檢測(cè)的長(zhǎng)度比例確定。鋼制壓力容器的焊接接頭系數(shù)規(guī)定：（1）雙面焊對(duì)接接頭和相當(dāng)于雙面焊的全焊透對(duì)接接頭：全部無(wú)損檢測(cè)，φ

=1；局部無(wú)損檢測(cè)，φ=0.85。（2）單面焊對(duì)接接頭（沿焊縫根部全長(zhǎng)有緊貼基本金屬的墊板）：全部無(wú)損檢測(cè)，φ

=0.9；局部無(wú)損檢測(cè)，φ

=0.8。

其它金屬材料的焊接接頭系數(shù)按GB150相應(yīng)引用標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。第105頁(yè)/共264頁(yè)無(wú)損檢測(cè)要求：

壓力容器設(shè)計(jì)單位應(yīng)當(dāng)根據(jù)容規(guī)及容規(guī)引用標(biāo)準(zhǔn)和JB/T4730的要求在設(shè)計(jì)圖樣上規(guī)定所選擇的無(wú)損檢測(cè)方法、比例、質(zhì)量要求及其合格級(jí)別等。

壓力容器無(wú)損檢測(cè)檔案應(yīng)完整，保存時(shí)間不得少于容器設(shè)計(jì)使用年限。（《容規(guī)》要求7年）

無(wú)損檢測(cè)是保證壓力容器制造質(zhì)量的重要手段。設(shè)計(jì)者應(yīng)當(dāng)根據(jù)材料和制造工藝選擇最合適的無(wú)損檢測(cè)方法；根據(jù)壓力容器結(jié)構(gòu)，考慮無(wú)損檢測(cè)實(shí)現(xiàn)的可能性；根據(jù)無(wú)損檢測(cè)方法、比例、質(zhì)量要求及其合格級(jí)別之間的關(guān)系，提出合格級(jí)別和驗(yàn)收準(zhǔn)則。制造單位按設(shè)計(jì)文件要求實(shí)施無(wú)損檢測(cè)，以保證壓力容器的安全質(zhì)量。尤其是當(dāng)有特殊無(wú)損檢測(cè)要求時(shí)，如大壁厚、大直徑、裂紋敏感性材料、特殊材料、特殊結(jié)構(gòu)等，更應(yīng)當(dāng)引起設(shè)計(jì)者的充分重視。新版JB/T4730對(duì)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)等級(jí)和檢測(cè)靈敏度等級(jí)都有分級(jí)規(guī)定，因此要求在設(shè)計(jì)文件中，對(duì)無(wú)損檢測(cè)應(yīng)提出完整且具體的要求，而僅規(guī)定合格級(jí)別是不夠的。第106頁(yè)/共264頁(yè)GB150.4《壓力容器-制造、檢驗(yàn)和驗(yàn)收》射線和超聲檢測(cè)（1）、全部（100%）射線或超聲檢測(cè)凡符合下列條件之一的容器及受壓元件，需采用設(shè)計(jì)文件規(guī)定的方法，對(duì)其A類和B類焊接接頭，進(jìn)行全部射線或超聲檢測(cè)：a)設(shè)計(jì)壓力大于或等于1.6Mpa的第Ⅲ類容器；b)采用氣壓或氣液組合耐壓試驗(yàn)的容器；c)焊接接頭系數(shù)取1.0的容器；d)使用后需要但是無(wú)法進(jìn)行內(nèi)部檢驗(yàn)的容器；e)盛裝毒性為極度或高度危害介質(zhì)的容器；f)設(shè)計(jì)溫度低于-40℃的或者焊接接頭厚度大于25mm低溫容器；第107頁(yè)/共264頁(yè)g)奧氏體型不銹鋼、碳素鋼、Q345R、Q370R及其配套鍛件的焊接接頭厚度大于30mm者；h)18MnMoR、13MnNiMoR、12MnNiVR及其配套鍛件的焊接接頭厚度大于20mm者；i)15CrMoR、14Cr1MoR、08Nl3DR、奧氏體一鐵素體型不銹鋼及其配套鍛件的焊接接頭厚度大于16mm者；j)鐵素體型不銹鋼、其他Cr-Mo低合金鋼制容器；k)標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度下限值Rm≥540MPa的低合金鋼制容器；l)圖樣規(guī)定須100%檢測(cè)的容器注：上述容器中公稱直徑DN≥250mm的接管與接管對(duì)接接頭、接管與高頸法蘭對(duì)接接頭的檢測(cè)要求與A類和B類焊接接頭相同。第108頁(yè)/共264頁(yè)（2）、局部射線或超聲檢測(cè)低溫容器不得少于各焊接接頭長(zhǎng)度的50%下列a)~e)部位、焊縫交叉部位應(yīng)100%檢測(cè)，其中a)、b)、c)部位及焊縫交叉部位的檢測(cè)長(zhǎng)度可計(jì)入局部檢測(cè)長(zhǎng)度之內(nèi)。a) 先拼板后成形凸形封頭上的所有拼接接頭;b) 凡被補(bǔ)強(qiáng)圈、支座、墊板、內(nèi)件等所覆蓋的焊接接頭;c) 對(duì)于滿足GB150.3-2011中6.1.3不另行補(bǔ)強(qiáng)的接管，自開(kāi)孔中心、沿容器表面的最短長(zhǎng)度等于開(kāi)孔直徑的范圍內(nèi)的焊接接頭;d) 嵌入式接管與圓筒或封頭對(duì)接連接的焊接接頭;e) 承受外載荷的公稱直徑DN≥250mm的接管與接管對(duì)接接頭和接管與高頸法蘭的對(duì)接接頭。第109頁(yè)/共264頁(yè)無(wú)損檢測(cè)的技術(shù)要求和合格指標(biāo)見(jiàn)表第110頁(yè)/共264頁(yè)壓力容器用管法蘭：

(1)鋼制壓力容器管法蘭、墊片、緊固件的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)參照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)HG/T20592～20635-2009《鋼制管法蘭、墊片、緊固件》系列標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定；

(2)盛裝液化石油氣、毒性程度為極度和高度危害介質(zhì)以及強(qiáng)滲透性中度危害介質(zhì)的壓力容器，其管法蘭應(yīng)當(dāng)按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)HG20592～HG20635系列標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，至少應(yīng)用高頸對(duì)焊法蘭、帶加強(qiáng)環(huán)的金屬纏繞墊片和專用級(jí)高強(qiáng)度螺栓組合。(管殼式換熱器設(shè)計(jì)溫度高于或等于300℃時(shí)，應(yīng)采用高頸對(duì)焊法蘭（GB151））法蘭的螺栓通孔應(yīng)與殼體主軸線或鉛垂線跨中均布。實(shí)踐證明在目前管法蘭標(biāo)準(zhǔn)眾多的情況下，推薦采用HG/T20592～20635標(biāo)準(zhǔn)對(duì)促使中國(guó)管法蘭標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一將起到一定的作用。對(duì)易爆、有毒介質(zhì)壓力容器用管法蘭提出采用高頸對(duì)焊法蘭、帶加強(qiáng)環(huán)的金屬纏繞墊片和專用級(jí)高強(qiáng)度螺栓組合，是經(jīng)實(shí)踐檢驗(yàn)過(guò)的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，設(shè)計(jì)者可根據(jù)情況采用密封性能更加可靠的法蘭連接組合。強(qiáng)滲透性介質(zhì)如液氨等，不能使用泄漏率較高的非金屬墊片。承壓設(shè)備與管道相互連接常用的標(biāo)準(zhǔn)管法蘭，應(yīng)用領(lǐng)域很廣，主要有壓力容器、鍋爐、管道、機(jī)械設(shè)備，如泵、閥門、壓縮機(jī)、冷凍機(jī)、儀表等行業(yè)。因此管法蘭標(biāo)準(zhǔn)選用必須考慮各相關(guān)行業(yè)的協(xié)調(diào)，應(yīng)與國(guó)際接軌。第111頁(yè)/共264頁(yè)

管法蘭標(biāo)準(zhǔn)涉及的內(nèi)容十分廣泛，除了管法蘭本身以外，還與鋼管系列(外徑、壁厚)、公稱壓力等級(jí)、墊片材料及尺寸、緊固件(六角、雙頭螺栓、螺母)、螺紋(管螺紋、緊固件螺紋)等密切相關(guān)。HG/T系列標(biāo)準(zhǔn)材料品種齊全，采用與國(guó)際接軌壓力－溫度等級(jí)。同時(shí)對(duì)三者配合使用一些原則進(jìn)行了規(guī)定，對(duì)選用具有指導(dǎo)意義。管法蘭接頭除了可拆、連接的功能外，保證密封（控制泄漏率）是其主要的性能要求。影響法蘭接頭密封性能的因素有下列幾個(gè)方面，選用時(shí)應(yīng)根據(jù)具體工況綜合考慮。法蘭的壓力等級(jí)(根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)條件，考慮管道推力和彎矩折算當(dāng)量壓力，可高于容器設(shè)計(jì)壓力或適當(dāng)提高壓力等級(jí))、法蘭型式(法蘭剛度：帶頸對(duì)焊>帶頸平焊>板式平焊)、密封面型式(凹凸面、榫槽面優(yōu)于突面)、密封面表面粗糙度(與墊片有關(guān))。墊片的材料(密封性能：金屬墊>半金屬墊>非金屬墊)、性能(預(yù)緊比壓及m值)、使用溫度、壓力及介質(zhì)的限制等。緊固件的型式(全螺紋、雙頭、六角螺栓)、材料(專用級(jí)、商品級(jí))、上緊扭矩的控制等。第112頁(yè)/共264頁(yè)檢查孔：

(1)壓力容器應(yīng)當(dāng)根據(jù)需要設(shè)置人孔、手孔等檢查孔，檢查孔的開(kāi)設(shè)位置、數(shù)量和尺寸等應(yīng)當(dāng)滿足進(jìn)行內(nèi)部檢驗(yàn)的需要；

(2)對(duì)需要但是無(wú)法開(kāi)設(shè)檢查孔的壓力容器，設(shè)計(jì)單位應(yīng)當(dāng)提出具體技術(shù)措施，例如增加制造時(shí)的檢測(cè)項(xiàng)目或者比例，并且對(duì)設(shè)備使用中定期檢驗(yàn)的重點(diǎn)檢驗(yàn)項(xiàng)目、方法提出要求。開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)圈的指示孔：

壓力容器上的開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)圈以及周邊連續(xù)焊的起加強(qiáng)作用的墊板應(yīng)當(dāng)至少設(shè)置一個(gè)泄漏信號(hào)指示孔。

具體的指示孔尺寸形式滿足泄漏指示即可，由設(shè)計(jì)者按相應(yīng)的結(jié)構(gòu)形式和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定確定。泄漏信號(hào)指示孔的作用是在對(duì)補(bǔ)強(qiáng)件、墊板、固定焊縫進(jìn)行密封試驗(yàn)時(shí)檢漏及在接管角焊縫、殼體被覆蓋的焊縫泄漏時(shí)發(fā)出信號(hào)。密封試驗(yàn)壓力一般為0.3～0.4MPa，介質(zhì)為空氣或氮?dú)?。?13頁(yè)/共264頁(yè)快開(kāi)門式壓力容器快開(kāi)門式壓力容器，是指進(jìn)出容器通道的端蓋或者封頭和主體間帶有相互嵌套的快速密封鎖緊裝置的容器。用螺栓（例如活節(jié)螺栓）連接的不屬于快開(kāi)門式壓力容器（不需要安全聯(lián)鎖裝置）。快開(kāi)門式壓力容器的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)考慮疲勞載荷的影響?？扉_(kāi)門式壓力容器應(yīng)當(dāng)具有滿足以下要求的安全聯(lián)鎖功能：

(1)當(dāng)快開(kāi)門達(dá)到預(yù)定關(guān)閉部位，方能升壓運(yùn)行；

(2)當(dāng)壓力容器的內(nèi)部壓力完全釋放，方能打開(kāi)快開(kāi)門。第114頁(yè)/共264頁(yè)特殊耐腐蝕要求：

對(duì)有特殊耐腐蝕要求的壓力容器或者受壓元件，例如存在晶間腐蝕、應(yīng)力腐蝕、點(diǎn)腐蝕、縫隙腐蝕等腐蝕介質(zhì)環(huán)境時(shí)，應(yīng)當(dāng)在設(shè)計(jì)圖樣上提出相應(yīng)的耐腐蝕試驗(yàn)方法以及其他技術(shù)要求。耐壓試驗(yàn)：耐壓試驗(yàn)分為液壓試驗(yàn)、氣壓試驗(yàn)以及氣液組合壓力試驗(yàn)。試驗(yàn)壓力：內(nèi)壓容器(1)液壓試驗(yàn)：pT=1.25p[σ]/[σ]t(2)氣壓試驗(yàn)或氣液組合試驗(yàn)：pT=1.1p[σ]/[σ]t外壓容器：（1）液壓試驗(yàn)：pT=1.25p（2）氣壓試驗(yàn)或氣液組合試驗(yàn)：pT=1.1p試驗(yàn)溫度：

液壓試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)溫度（容器器壁金屬溫度）應(yīng)當(dāng)比容器器壁金屬無(wú)延性轉(zhuǎn)變溫度至少高30℃；Q345R、Q370R、07MnMoVR制容器進(jìn)行液壓試驗(yàn)時(shí)，液體溫度不得低于5℃；其他碳鋼和低合金鋼制容器進(jìn)行液壓試驗(yàn)時(shí)，液體溫度不得低于15℃；低溫容器試驗(yàn)液體溫度應(yīng)不低于殼體材料和焊接接頭的沖擊試驗(yàn)溫度（取其高者）加20℃。如果由于板厚等因素造成材料無(wú)延性轉(zhuǎn)變溫度升高，則需相應(yīng)提高試驗(yàn)溫度。第115頁(yè)/共264頁(yè)泄漏試驗(yàn)：

氣密性試驗(yàn)、氦、氨、鹵素檢漏試驗(yàn)。當(dāng)壓力容器盛裝介質(zhì)的毒性程度為極度、高度危害或者設(shè)計(jì)上不允許有微量泄漏時(shí)，設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)提出壓力容器泄漏試驗(yàn)的方法和要求。鑄造壓力容器盛裝氣態(tài)介質(zhì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)在設(shè)計(jì)圖樣上提出氣密性試驗(yàn)要求。對(duì)于帶有安全閥、爆破片等超壓泄放裝置的壓力容器，如果設(shè)計(jì)時(shí)提出氣密性試驗(yàn)要求，則設(shè)計(jì)者應(yīng)當(dāng)給出該壓力容器的最高允許工作壓力。設(shè)計(jì)圖樣上要求做氣壓試驗(yàn)的壓力容器，是否需要再做泄漏試驗(yàn)，應(yīng)當(dāng)在設(shè)計(jì)圖樣上規(guī)定。第116頁(yè)/共264頁(yè)三、GB150對(duì)壓力容器設(shè)計(jì)的基本要求1、金屬制壓力容器；材料、設(shè)計(jì)、制造檢驗(yàn)和驗(yàn)收；2、適用的設(shè)計(jì)壓力：鋼制容器不大于35MPa；3、設(shè)計(jì)溫度范圍：-269