壓力容器基本知識(shí)

壓力容器基本知識(shí)

目錄

一．

基本本概念1．1壓壓力容器器設(shè)計(jì)應(yīng)應(yīng)遵循的的法規(guī)和和規(guī)程1．2標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)和法法規(guī)（規(guī)規(guī)程）的的關(guān)系。1．3壓壓力容器器的含義義（定義義）1．4壓壓力容器器設(shè)計(jì)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)簡述述1．5DD1級和和D2級級壓力容容器說明明

二．GB1150--19998《鋼鋼制壓力力容器》1．范圍2．標(biāo)準(zhǔn)3．總論3．1設(shè)設(shè)計(jì)單位位的資格格和職責(zé)責(zé)3．3GGB1550管轄轄的容器器范圍3．4定定義及含含義3．5設(shè)設(shè)計(jì)參數(shù)數(shù)選用的的一般規(guī)規(guī)定3．6許許用應(yīng)力力3．7焊焊接接頭頭系數(shù)3．8壓壓力試驗(yàn)驗(yàn)和試驗(yàn)驗(yàn)壓力4．對材料料的要求求4．1

選擇壓壓力容器器用鋼應(yīng)應(yīng)考慮的的因素4.2

D類類壓力容容器受壓壓元件用用鋼板4．3

鋼管4．4

鋼鍛件件4.5

焊接接材料

4．66

采采用國外外鋼材的的要求

4．77

鋼鋼材的代代用規(guī)定定

4．88

特特殊工作作環(huán)境下下的選材材5．內(nèi)壓圓圓筒和內(nèi)內(nèi)壓球體體的計(jì)算算5.1

內(nèi)壓壓圓筒和和內(nèi)壓球球體計(jì)算算的理論論基礎(chǔ)5．2

內(nèi)壓圓圓筒計(jì)算算5．3

球殼計(jì)計(jì)算6．外壓圓圓筒和外外壓球殼殼的設(shè)計(jì)計(jì)6．1

受均勻勻外壓的的圓筒（和和外壓管管子）6．2

外壓球球殼6．3

受外壓壓圓筒和和球殼計(jì)計(jì)算圖的的來源簡簡介6．4

外壓圓圓筒加強(qiáng)強(qiáng)圈的計(jì)計(jì)算7．封頭的的設(shè)計(jì)和和計(jì)算7．1

封頭標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)7．2

橢圓形形封頭7.3

碟形形封頭7．4

球冠形形封頭7．5

錐殼8．開孔和和開孔補(bǔ)補(bǔ)強(qiáng)8．1

開孔的的作用8．2

開檢查查孔的要要求8．3

開孔的的形狀和和尺寸限限制8．4

補(bǔ)強(qiáng)要要求8．5

有效補(bǔ)補(bǔ)強(qiáng)范圍圍及補(bǔ)強(qiáng)強(qiáng)面積8．6

多個(gè)開開孔的補(bǔ)補(bǔ)強(qiáng)9法蘭連連接

9．11

簡簡介9．2

法蘭連連接密封封原理9.3

法蘭蘭密封面面的常用用型式及及優(yōu)缺點(diǎn)點(diǎn)9．4

法蘭型型式9．5

法蘭連連接計(jì)算算要點(diǎn)9．6

管法蘭蘭連接10．壓力力容器的的制造、檢檢驗(yàn)和驗(yàn)驗(yàn)收10．1制造許許可10．2材料驗(yàn)驗(yàn)收及加加工成形形

10.33焊接接10．4D類壓壓力容器器熱處理理10．5試板和和試樣10．8無損檢檢測10.99液壓壓試驗(yàn)10．100容器器出廠證證明文件件。11．安全全附件和和超壓泄泄放裝置置11．1安全附附件11．2超壓泄泄放裝置置11．3壓力容容器的安安全泄放放量11．4安全閥閥GB1511-19999《管管殼式換換熱器》01簡述述02標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)與GBB1500-19998《鋼鋼制壓力力容器》的的關(guān)系。03基本章章節(jié)1適用范范圍2組成3型號表表示法4有關(guān)參參數(shù)的確確定5焊接接接頭系數(shù)數(shù)6試驗(yàn)壓壓力和試試驗(yàn)溫度度7其它要要點(diǎn)8管板計(jì)計(jì)算9制造、檢檢驗(yàn)與驗(yàn)驗(yàn)收

附錄

受受內(nèi)壓薄薄壁容器器的應(yīng)力力分析目目錄1．薄壁旋旋轉(zhuǎn)殼體體的幾何何概念和和基本假假設(shè)1．1

幾何概概念1．2

薄壁殼殼體的基基本假設(shè)設(shè)2

薄壁壁圓筒的的應(yīng)力分分析2．1

軸向應(yīng)應(yīng)力的計(jì)計(jì)算2．2

環(huán)向應(yīng)應(yīng)力的計(jì)計(jì)算3

旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)薄壁容容器的應(yīng)應(yīng)力分析析3．1

薄壁殼殼體的一一般方程程式3．2

經(jīng)向應(yīng)應(yīng)力σ11和環(huán)向向應(yīng)力σσ2的計(jì)計(jì)算4．應(yīng)用舉舉例4．1

圓筒形形殼體4．2

球殼4．3

橢球殼殼（橢圓圓封頭）4．4

錐形殼殼（錐形形封頭）4，5

薄壁圓圓環(huán)（彎彎管段）

壓力容器設(shè)設(shè)計(jì)基本本知識(shí)一．基本概概念1．1壓壓力容器器設(shè)計(jì)應(yīng)應(yīng)遵循的的法規(guī)和和規(guī)程

1）《特特種設(shè)備備安全監(jiān)監(jiān)察條例例》（本本文簡稱稱《條例例》），是國務(wù)務(wù)院20003年年3月111日公公布的條條例，條條例自220033年6月月1日起起施行。原原《鍋爐爐壓力容容器安全全監(jiān)察暫暫行條例例》同時(shí)時(shí)廢止。

2）《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》（本文簡稱《容規(guī)》），此《容規(guī)》自2000年1月1日起正式實(shí)施。在安全監(jiān)察中，包括的七個(gè)環(huán)節(jié)是：設(shè)計(jì)、制造、安裝、使用、檢驗(yàn)、改造和修理。此規(guī)程與《條例》有不一致之處，應(yīng)按《條例》的內(nèi)容修改。

3）《壓壓力容器器壓力管管道設(shè)計(jì)計(jì)單位資資格許可可與管理理規(guī)則》，此規(guī)則自2003年1月1日起實(shí)施。1．2標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)和法法規(guī)（規(guī)規(guī)程）的的關(guān)系?！度菀?guī)》第第4條規(guī)規(guī)定，壓壓力容器器的設(shè)計(jì)計(jì)、制造造（組焊焊）、安安裝、使使用、檢檢修、修修理和改改造，均均應(yīng)嚴(yán)格格執(zhí)行本本規(guī)程的的規(guī)定；；第5條條規(guī)定：：本規(guī)程程是壓力力容器質(zhì)質(zhì)量監(jiān)督督和安全全監(jiān)察的的基本要要求，有有關(guān)壓力力容器標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)、部部門規(guī)章章、企事事業(yè)單位位規(guī)定等等，如果果與本規(guī)規(guī)程的規(guī)規(guī)定相抵抵觸時(shí)，應(yīng)應(yīng)以本規(guī)規(guī)程為準(zhǔn)準(zhǔn)。GB1500總論第第3.11條規(guī)定定：容器器的設(shè)計(jì)計(jì)、制造造、檢驗(yàn)驗(yàn)和驗(yàn)收收除必須須符合本本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)規(guī)定外，還還應(yīng)遵守守國家頒頒布的有有關(guān)法令令、法規(guī)規(guī)和規(guī)章章。

因此此，當(dāng)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)與法法規(guī)或規(guī)規(guī)程有不不一致時(shí)時(shí)，應(yīng)按按法規(guī)（和和規(guī)程）的的規(guī)定執(zhí)執(zhí)行。1．3壓壓力容器器的含義義（定義義）根據(jù)《條例例》第八八十八條條中的規(guī)規(guī)定，壓壓力容器器用語的的含義是是：“壓壓力容器器，是指指盛裝氣氣體或者者液體，承承載一定定壓力的的密閉設(shè)設(shè)備，其其范圍規(guī)規(guī)定為最最高工作作壓力大大于或等等于0..1MPPa（表表壓），且且壓力與與容積的的乘積大大于或等等于2..5MPPa·LL的氣體體、液化化氣體和和最高工工作溫度度高于或或者等于于標(biāo)準(zhǔn)沸沸點(diǎn)的液液體的固固定式容容器和移移動(dòng)式容容器；盛盛裝公稱稱工作壓壓力大于于或等于于0.22MPaa（表壓壓），且且壓力與與容積的的乘積大大于或等等于1..0MPPa·LL的氣體體液化氣氣體和標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)點(diǎn)等于或或者低于于60℃℃液體的的氣瓶；；氧艙等等?！?．4壓壓力容器器設(shè)計(jì)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)簡述述我國壓力容容器專業(yè)業(yè)性的具具有一定定規(guī)模的的壓力容容器的設(shè)設(shè)計(jì)和制制造，起起于五十十年代初初期。1980年年起，壓壓力容器器設(shè)計(jì)方方面依據(jù)據(jù)為：《鋼鋼制石油油化工壓壓力容器器設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)定》和和《鋼制制管殼式式換熱器器設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)定》。GB1500-19998《鋼鋼制壓力力容器》是是強(qiáng)制性性的壓力力容器國國家標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)。該標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)對鋼鋼制壓力力容器的的設(shè)計(jì)、制制造、檢檢驗(yàn)和驗(yàn)驗(yàn)收作出出具體的的規(guī)定。是是壓力容容器的基基本標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)。對壓力小于于O.11MPaa的鋼制制容器的的設(shè)計(jì)，按按壓力容容器行業(yè)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JJB/TT47335-119977《鋼制制焊接常常壓容器器》的規(guī)規(guī)定。臥式容器和和立式容容器的設(shè)設(shè)計(jì)尚應(yīng)應(yīng)符合行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)JB447100-20000《鋼鋼制塔式式容器》和和JB447311-20005《鋼鋼制臥式式容器》的的規(guī)定。GB1511-19999《管管殼式換換熱器》標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，是是用鋼、鋁鋁、銅、鈦鈦和鎳等等材料制制造的管管殼式換換熱器的的設(shè)計(jì)制制造和驗(yàn)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)。化工行業(yè)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)HGG205580～～HG2205885–119988，是是針對化化工設(shè)備備的特點(diǎn)點(diǎn)，對鋼鋼制壓力力容器設(shè)設(shè)計(jì)和制制造方面面提出更更詳細(xì)的的規(guī)定，有有關(guān)設(shè)計(jì)計(jì)方面的的標(biāo)準(zhǔn)是是：

HG2205880-119988《鋼鋼制化工工容器設(shè)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)礎(chǔ)規(guī)定》

HG2205881-119988《鋼鋼制化工工容器材材料選用用規(guī)定》

HG2205882-119988《鋼鋼制化工工容器強(qiáng)強(qiáng)度計(jì)算算規(guī)定》

HG2205883-119988《鋼鋼制化工工容器結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)定》

其它配套套標(biāo)準(zhǔn)如如零部件件如封頭頭、法蘭蘭、支座座、加固固圈等標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，材材料標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)、焊接接標(biāo)準(zhǔn)等等已日趨趨完備。1．5DD1級和和D2級級壓力容容器說明明

根據(jù)《壓壓力容器器壓力管管道設(shè)計(jì)計(jì)單位資資格許可可與管理理規(guī)則》第第三條規(guī)規(guī)定，壓力容容器設(shè)計(jì)計(jì)類別和和級別的的劃分是是：（一一）A類類、（二二）C類類、（三三）D類類和（四四）SAAD類。其其中D類類又分：：D1級級和D22級。1．D1級級

系系指第一一類壓力力容器2．D2級級

系系指第二二類低、中中壓容器器第一類和第第二類的的具體劃劃分見《容容規(guī)》第第6條的的規(guī)定。注：壓力等等級的劃劃分是：：按容器器的設(shè)計(jì)計(jì)壓力PP的大小小，其中中：（一）

低壓（代代號L）00.1MMPa≤≤P＜1..6MPPa（二）

中壓（代代號M）11.6MMPa≤≤P＜100MPaa二GB1150--19998《鋼鋼制壓力力容器》

GBB1500-19998《鋼鋼制壓力力容器》（簡簡稱GBB1500），包包括正文文十章和和八個(gè)附附錄。

十章正正文目次次是：①①范圍；；②引用用標(biāo)準(zhǔn)；；③總論論；④材材料；⑤⑤內(nèi)壓圓圓筒和內(nèi)內(nèi)壓球殼殼；⑥外外壓圓筒筒和外壓壓球殼；；⑦封頭頭；⑧開開孔和開開孔補(bǔ)強(qiáng)強(qiáng)；⑨法法蘭；⑩⑩制造、檢檢驗(yàn)與驗(yàn)驗(yàn)收。

八個(gè)附附錄中，屬屬于標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)的附錄錄有：附附錄A

材料料的補(bǔ)充充規(guī)定；；附錄BB

超超壓泄放放裝置；；附錄CC

低低溫壓力力容器；；附錄DD

非非圓形截截面容器器。屬于于提示的的附錄有有：附錄錄F

鋼材的的高溫性性能；附附錄G

密封封結(jié)構(gòu)；；附錄HH

材材料的指指導(dǎo)性規(guī)規(guī)定；附附錄J

焊接接結(jié)構(gòu)。標(biāo)準(zhǔn)的附錄錄E

產(chǎn)品焊焊接試板板的力學(xué)學(xué)性能檢檢驗(yàn)，已已被新發(fā)發(fā)布的JJB47744--20000《鋼鋼制壓力力容器產(chǎn)產(chǎn)品焊接接試板的的力學(xué)性性能試驗(yàn)驗(yàn)》所代代替。1．范圍GB1500-19998《鋼鋼制壓力力容器》規(guī)規(guī)定了“鋼鋼制壓力力容器的的設(shè)計(jì)、制制造、檢檢驗(yàn)和驗(yàn)驗(yàn)收要求求”。即是說：GGB1550是碳碳素鋼、低低合金鋼鋼和高合合金鋼制制的壓力力容器，在在設(shè)計(jì)、制制造、檢檢驗(yàn)和驗(yàn)驗(yàn)收的整整個(gè)過程程中，必必須遵守守的強(qiáng)制制性國家家標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定定適用的的壓力容容器的設(shè)設(shè)計(jì)參數(shù)數(shù)的范圍圍是：容容器的設(shè)設(shè)計(jì)壓力力不大于于35MMPa；；適用的設(shè)計(jì)計(jì)溫度范范圍按鋼鋼材允許許的使用用溫度而而定。對于D類壓壓力容器器，設(shè)計(jì)計(jì)壓力范范圍應(yīng)小小于100MPaa。在GB1550的11.3和和1.44中，還還規(guī)定出出不屬該該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)規(guī)定范圍圍的各類類壓力容容器，其中有：直直接用火火焰加熱熱的容器器；核能能裝置中中的容器器；經(jīng)常常搬運(yùn)的的容器；；設(shè)計(jì)壓壓力低于于0.11MPaa的容容器；真真空度低低于0..02MMPa的的容器；；要求作作疲勞分分析的容容器；內(nèi)內(nèi)直徑小小于1550mmm的容容器；此此外，還還有旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)或往復(fù)復(fù)運(yùn)動(dòng)的的機(jī)械設(shè)設(shè)備中自自成整體體的受壓壓器室，以以及已有有其他行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)的容器器，諸如如制冷、制制糖、造造紙、飲飲料和搪搪玻璃容容器等。2．標(biāo)準(zhǔn)

在GB1150所所列的引引用標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)中包括括GB、GBB/T、JJB和和JB//T四種種代號的的標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)分為為強(qiáng)制性性標(biāo)準(zhǔn)和和推薦性性標(biāo)準(zhǔn)（推推薦性標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)一經(jīng)經(jīng)采用，即即具有強(qiáng)強(qiáng)制性的的性質(zhì)）。GGB/TT是推薦薦性的國國家標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)，JBB是機(jī)械械工業(yè)的的行業(yè)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，JJB/TT是機(jī)械械工業(yè)推推薦性的的行業(yè)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，而而JB或或JB//T中排排號為44XXXX號碼的的，規(guī)定定為壓力力容器行行業(yè)的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)。例例如：國家強(qiáng)制性性標(biāo)準(zhǔn)：：GB666544-19996《壓壓力容器器用鋼板板》；GB442377-922《不銹銹鋼熱軋軋鋼板》國家推薦性性標(biāo)準(zhǔn)：：GB//T2229-994《金金屬夏比比缺口沖沖擊試驗(yàn)驗(yàn)方法》；；GB//T18804--92《一一般公差差

線線性尺寸寸的未注注公差》壓力容器行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)：JBB47008-220000《鋼制制壓力容容器焊接接工藝評評定》；；JB//T47709--20000《鋼鋼制壓力力容器焊焊接規(guī)程程》標(biāo)準(zhǔn)一經(jīng)被被引用，即即構(gòu)成該該標(biāo)準(zhǔn)的的條文。在在GB1150第第2章中中，列了了45個(gè)個(gè)引用標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)。從從20004年44月1日日起尚應(yīng)應(yīng)實(shí)施下下列標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)：JB/T447366-20002《補(bǔ)強(qiáng)強(qiáng)圈》JB/T447466-20002《鋼制制壓力容容器用封封頭》JB/T447477-20002《壓力力容器用用鋼焊條條訂貨技技術(shù)條件件》JB/T447111-20003《壓力力容器涂涂敷與運(yùn)運(yùn)輸包裝裝》3．總論

在“總總論”一一章中，對對下列的的8個(gè)方方面作了了規(guī)定：：①標(biāo)準(zhǔn)與相相關(guān)法規(guī)規(guī)和規(guī)章章的關(guān)系系；②設(shè)設(shè)計(jì)和制制造壓力力容器單單位的資資格和職職責(zé)；③③容器的的范圍；；④壓力力、溫度度和厚度度的定義義；⑤設(shè)設(shè)計(jì)參數(shù)數(shù)選用的的一般規(guī)規(guī)定；⑥⑥材料許許用應(yīng)力力確定的的依據(jù)和和取值的的規(guī)定；；⑦焊接接接頭系系數(shù)的確確定；⑧⑧壓力試試驗(yàn)（液液壓試驗(yàn)驗(yàn)和氣密密性試驗(yàn)驗(yàn)）和試試驗(yàn)壓力力的規(guī)定定。3．1《條條例》對對設(shè)計(jì)單單位的規(guī)規(guī)定《條例》第第十一條條規(guī)定：：壓力容容器的設(shè)設(shè)計(jì)單位位應(yīng)當(dāng)經(jīng)經(jīng)國務(wù)院院特種設(shè)設(shè)備安全全監(jiān)督管管理部門門許可，方方可從事事壓力容容器的設(shè)設(shè)計(jì)活動(dòng)動(dòng)。（一）有與與壓力容容器設(shè)計(jì)計(jì)相適應(yīng)應(yīng)的設(shè)計(jì)計(jì)人員設(shè)設(shè)計(jì)、審審核人員員；（二）有與與壓力容容器設(shè)計(jì)計(jì)相適應(yīng)應(yīng)的健全全的管理理制度和和責(zé)任制制度。3．2GGB1550-119988對設(shè)計(jì)計(jì)單位的的資格和和職責(zé)規(guī)規(guī)定資格

容容器的設(shè)設(shè)計(jì)單位位必須具具備健全全的質(zhì)量量管理體體系，應(yīng)應(yīng)持有壓壓力容器器設(shè)計(jì)單單位批準(zhǔn)準(zhǔn)書，壓壓力容器器的設(shè)計(jì)計(jì)必須接接受國家家質(zhì)檢總總局相關(guān)關(guān)安全監(jiān)監(jiān)察機(jī)構(gòu)構(gòu)的監(jiān)察察。職責(zé)

應(yīng)應(yīng)對設(shè)計(jì)計(jì)文件的的正確性性和完整整性負(fù)責(zé)責(zé)。容器器的設(shè)計(jì)計(jì)文件至至少應(yīng)包包括設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)算書書和設(shè)計(jì)計(jì)圖樣。容容器設(shè)計(jì)計(jì)總圖應(yīng)應(yīng)蓋有容容器設(shè)計(jì)計(jì)資格印印章。3．3管管轄的容容器范圍圍劃定GB1500管轄的的容器，其其范圍包包括殼體體及與其其連為整整體的受受壓零部部件，且且劃定在在下列范范圍內(nèi)。3．3．11容器器與外部部管道連連接：焊焊接連接接的第一一道環(huán)向向接頭坡坡口端面面；螺紋紋連接的的第一個(gè)個(gè)螺紋接接頭端面面；法蘭蘭連接的的第一個(gè)個(gè)法蘭密密封面；；3．3．22接管管、人孔孔、手孔孔等的承承壓封頭頭、平蓋蓋及其緊緊固件。3．3．33非受受壓元件件與受壓壓元件的的焊接接接頭。接接頭以外外的元件件，如加加強(qiáng)圈、支支座、裙裙座等。3．3．44超壓壓泄放裝裝置和儀儀表附件件。詳見GB1150中中的3..3.11至33.3..4條的的規(guī)定。3．4定定義及含含義3．4．11壓力力

除除注明者者外，均均指表壓壓力。3．4．22工作作壓力（PW）指在正常工作情況下，容器頂部可能達(dá)到的最高壓力。3．4．33設(shè)計(jì)計(jì)壓力（P）指設(shè)定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，其值不得低于工作壓力。即P≥PW。3．4．44計(jì)算壓壓力（PPC）指在相相應(yīng)設(shè)計(jì)計(jì)溫度下下，用以以確定元元件厚度度的壓力力，其中中包括液液柱靜壓壓力。當(dāng)當(dāng)元件所所承受的的液柱靜靜壓力小小于5%%設(shè)計(jì)壓壓力時(shí)，可可忽略不不計(jì)。故故PC≥≥P；3．4．55試驗(yàn)驗(yàn)壓力（Pt）

指壓力試驗(yàn)時(shí)，容器頂部的壓力。注：試驗(yàn)用用壓力表表口設(shè)計(jì)計(jì)位置應(yīng)應(yīng)位于容容器頂部部。3．4．66設(shè)計(jì)計(jì)溫度

指容容器在正正常工作作情況下下，設(shè)定定的元件件的金屬屬溫度（沿沿元件金金屬截面面的溫度度平均值值）。設(shè)設(shè)計(jì)溫度度與設(shè)計(jì)計(jì)壓力一一起作為為設(shè)計(jì)載載荷條件件。3．4．77試驗(yàn)驗(yàn)溫度

指壓壓力試驗(yàn)驗(yàn)時(shí)，殼殼體金屬屬的溫度度。3．4．88各種種厚度3．4．88．1計(jì)算厚厚度δ指按厚厚度計(jì)算算公式計(jì)計(jì)算得到到的厚度度。3．4．88．2設(shè)計(jì)厚厚度δdd

指計(jì)計(jì)算厚度度（δ）與與腐蝕裕裕量（CC2）之和和。即

δd=δ+CC2,因因此δdd≥δ3．4．88．3名義厚厚度δnn

指指設(shè)計(jì)厚厚度（δδd）加上上鋼材厚厚度負(fù)偏偏差（CC1）后后向上圓圓整至鋼鋼材標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)規(guī)格的的厚度。即即標(biāo)在圖圖樣上的的厚度。

δn≥≥（δdd+C1）3．4．88．4有有效厚度度δe

指名名義厚度度（δnn）減去去腐蝕裕裕量（CC2）和鋼鋼材厚度度負(fù)偏（CC1）。δe

==δn--C1--C2=δn-（CC1+CC2）==δn--C（厚厚度附加加量）

注：如設(shè)設(shè)定圓整整量為CC3，各各厚度的的關(guān)系為為：

δδn=δδ+CC1+C2++C33

δδe=δδ+CC3=δδn-（CC1+CC2）

δδd=δδ+CC23．5設(shè)設(shè)計(jì)的一一般規(guī)定定設(shè)計(jì)的一般般規(guī)定，是是對設(shè)計(jì)計(jì)壓力、設(shè)設(shè)計(jì)溫度度、載荷荷、壁厚厚附加量量和最小小厚度選選用等的的規(guī)定。3．5．11設(shè)計(jì)計(jì)壓力（P）的確定

1)內(nèi)內(nèi)壓容器器①容器上裝裝有超壓壓泄放裝裝置（安安全閥）時(shí)時(shí)，容器器的設(shè)計(jì)計(jì)壓力確確定的步步驟如下下：確定安全閥閥的開啟啟壓力PPZ,,取PZZ≤（11.055～1..1）PPW.當(dāng)當(dāng)PWW＜0..18MMPa時(shí)時(shí)，可適適當(dāng)提高高PZ相相對于PPW的的比值。再再令P≥≥PZZ。②容器上裝裝有爆破破片：PP=Pbb+ΔP

式中：Pb為設(shè)設(shè)計(jì)爆破破壓力，其其其值等等于最低低標(biāo)定爆爆破壓力力Psminn加上所所選爆破破片爆破破范圍的的下限（取取絕對值值）；Δp為爆破破片制造造范圍上上限。最低標(biāo)定爆爆破壓力力Psminn和上下下限查表表B2和和表B33。③容器上無無安全閥閥，但出出口管線線有安全全閥：PP≥Pzz+ΔΔh.Δh為為容器到到安全閥閥的壓力力降。④容器的壓壓力源如如與泵直直接連接接，則可可有下列列情況：：容器位于泵泵的出口口側(cè)，設(shè)設(shè)計(jì)壓力力應(yīng)取下下述情況況中的大大值，泵泵正常入入口壓力力+正常常工作揚(yáng)揚(yáng)程；泵泵最大入入口壓力力+正常常工作揚(yáng)揚(yáng)程；泵泵正常入入口壓力力+出口口全關(guān)閉閉時(shí)的揚(yáng)揚(yáng)程。容器位于泵泵（壓力力源）的的進(jìn)口側(cè)側(cè)，且無無安全泄泄放裝置置時(shí)，取取P=（11.0～～1.11）Pww,并以以P==-0..1MPPa進(jìn)行行外壓校校核。2）外壓、真空容容器及夾夾套容器器（按外外壓設(shè)計(jì)計(jì)）①確定外壓壓容器的的設(shè)計(jì)壓壓力時(shí)，應(yīng)應(yīng)考慮在在正常情情況下可可能出現(xiàn)現(xiàn)的最大大內(nèi)外壓壓力差。②確定真空空容器的的殼體厚厚度時(shí)，設(shè)設(shè)計(jì)壓力力按承受受外壓考考慮。當(dāng)當(dāng)裝有真真空泄放放閥時(shí)，設(shè)設(shè)計(jì)壓力力P=11.255ΔP

式中ΔΔP為最最大內(nèi)外外壓力差差，或PP=0..1MPPa兩者者中的低低者。未未裝真空空泄放閥閥時(shí)，取取P=00.1MMPa。③夾套容器器：帶內(nèi)壓夾套套的真空空容器：：內(nèi)筒為為真空，設(shè)設(shè)計(jì)壓力力=真空空設(shè)計(jì)的的外壓力力（按②②條）++夾套內(nèi)內(nèi)壓力，并并以1..25倍倍的夾套套外壓力力核定內(nèi)內(nèi)筒的外外壓穩(wěn)定定性。夾夾套按內(nèi)內(nèi)壓計(jì)算算。帶真空夾套套的內(nèi)壓壓容器（即即夾套為為負(fù)壓，內(nèi)內(nèi)筒為正正壓）：：內(nèi)筒的的設(shè)計(jì)壓壓力=內(nèi)內(nèi)筒的壓壓力+00.1MMPa，并并核對在在夾套試試驗(yàn)壓力力下的穩(wěn)穩(wěn)定性；；夾套按按②考慮慮。3）盛裝液液化氣體體的容器器對盛裝液化化氣體的的容器，在在規(guī)定的的充裝系系數(shù)范圍圍內(nèi)，設(shè)設(shè)計(jì)壓力力應(yīng)根據(jù)據(jù)工作條條件下可可能達(dá)到到的最高高金屬溫溫度確定定。設(shè)計(jì)壓力按按《容規(guī)規(guī)》第334條的的規(guī)定。常常見介質(zhì)質(zhì)的設(shè)計(jì)計(jì)壓力按按《容規(guī)規(guī)》第336條中中表3--3的規(guī)規(guī)定。由由于液化化氣體多多屬有毒毒或易燃燃性質(zhì)，且且設(shè)計(jì)壓壓力多數(shù)數(shù)為中壓壓，因此此應(yīng)注意意設(shè)計(jì)的的范圍，分分辨容器器的類別別。3．5．22設(shè)計(jì)計(jì)溫度的的確定

設(shè)計(jì)計(jì)溫度不不得低于于元件金金屬在工工作狀態(tài)態(tài)可能達(dá)達(dá)到的最最高溫度度。在任何狀況況下，元元件金屬屬表面的的溫度不不得超過過金屬的的允許使使用溫度度。對于00CC以下的的金屬溫溫度，設(shè)設(shè)計(jì)溫度度不得高高于元件件金屬可可能達(dá)到到的最低低溫度。3．5．33有不同同工況的的容器

對有不同同工況的的容器，應(yīng)應(yīng)按最苛苛刻的工工況設(shè)計(jì)計(jì)，并在在圖樣或或相應(yīng)技技術(shù)文件件中注明明各工況況的壓力力和溫度度值。3．5．44

載載荷

設(shè)計(jì)計(jì)時(shí)應(yīng)考考慮的載載荷有：：內(nèi)壓、外外壓或最最大壓力力差；液液體靜壓壓力；根根據(jù)容器器的具況況，還可可能考慮慮自重，內(nèi)內(nèi)件重和和附屬設(shè)設(shè)備等等等的影響響（詳見見GB115O的的3．55．4條條中的內(nèi)內(nèi)容）。3．5．55

厚厚度附加加量

厚度度附加量量C由鋼鋼材厚度度負(fù)偏差差C1和和腐蝕裕裕量C22兩部分分組成。

C==C11+C2鋼材厚度負(fù)負(fù)偏差CC1按鋼鋼材標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)的規(guī)定定；當(dāng)鋼鋼材厚度度負(fù)偏差差不大于于0.225mmm，且不不超過名名義厚度度的6%%時(shí)，厚厚度負(fù)偏偏差C11可忽略略不計(jì)。如選用GBB66554-119966《壓力力容器用用鋼板》標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，其其厚度負(fù)負(fù)偏差CC1可忽忽略不計(jì)計(jì)。腐蝕裕量CC2

為為防止容容器元件件由于腐腐蝕、機(jī)機(jī)械磨損損而導(dǎo)至至厚度的的削弱減減薄，應(yīng)應(yīng)考慮腐腐蝕裕量量。對有有腐蝕或或磨損的的零件，應(yīng)應(yīng)根據(jù)預(yù)預(yù)期的容容器壽命命和介質(zhì)質(zhì)對鋼材材的腐蝕蝕速率而而定。

注：：腐蝕分分類：①均勻腐蝕蝕

金金屬表面面出現(xiàn)各各部分的的腐蝕速速度大致致相同的的連續(xù)腐腐蝕；②非均勻腐腐蝕

金屬表表面各部部分具有有不同速速度的連連續(xù)性破破壞；③局部腐蝕蝕

局局部發(fā)生生腐蝕，如如點(diǎn)蝕（呈呈一個(gè)個(gè)個(gè)的點(diǎn)狀狀）和斑斑點(diǎn)腐蝕蝕（呈一一個(gè)個(gè)的的斑點(diǎn)狀狀）；④應(yīng)力腐蝕蝕

由由侵蝕介介質(zhì)和應(yīng)應(yīng)力同時(shí)時(shí)作用下下所導(dǎo)致致的腐蝕蝕；⑤晶間腐蝕蝕

是是金屬晶晶粒界面面的腐蝕蝕。標(biāo)準(zhǔn)中的材材料的腐腐蝕速率率，是對對于均勻勻腐蝕而而言，亦亦即鋼材材表面的的腐蝕速速率（毫毫米/年年）各處處基本相相同。腐蝕裕量CC2==腐蝕蝕速率X設(shè)設(shè)計(jì)使用用年限

（毫毫米/年年X年==毫米米）在考慮腐蝕蝕的同時(shí)時(shí)，也應(yīng)應(yīng)考慮容容器可能能發(fā)生的的機(jī)械磨磨損。此外，由于于金屬所所處的介介質(zhì)情況況（如介介質(zhì)的腐腐蝕性、濃濃度和溫溫度）不不同，腐腐蝕程度度不同，因因此，采采用不同同的腐蝕蝕裕量。GB1500中規(guī)定定“介質(zhì)質(zhì)為壓縮縮空氣、水水蒸氣的的碳素鋼鋼或低合合金鋼制制容器，腐腐蝕裕量量不少于于1mmm”。3．5．66

最小厚厚度

容器器在較低低內(nèi)壓力力作用下下，按厚厚度計(jì)算算方法得得到的厚厚度很小小，雖然然能滿足足容器的的強(qiáng)度要要求，但但剛度不不夠。為為解決剛剛度問題題，GBB1500中規(guī)定定了殼體體加工成成形后不不包括腐腐蝕裕量量的最小小厚度：：a)對碳素素鋼、低低合金鋼鋼制容器器，不小小于3mm；；b)對高合合金鋼制制容器，不不小于22mmm。

因此此，碳素素鋼和低低合金鋼鋼制的容容器的最最小名義義厚度應(yīng)應(yīng)不小于于4mmm。3．6許許用應(yīng)力力容器使用鋼鋼材常用用指標(biāo)是是力學(xué)性性能，在在D類容容器中，主主要指標(biāo)標(biāo)是材料料的抗拉拉強(qiáng)度σσb和屈屈服點(diǎn)σσs（或或σ0..2）。容器使用中中達(dá)到屈屈服或斷斷裂時(shí)即即為破壞壞，在實(shí)實(shí)際應(yīng)用用中必須須控制容容器的材材料受力力處在安安全范圍圍內(nèi)，即即除以系系數(shù)n，nn稱為材材料許用用應(yīng)力系系數(shù)（即即是設(shè)計(jì)計(jì)安全系系數(shù)）。從鋼常溫抗抗拉強(qiáng)度度考慮，設(shè)設(shè)計(jì)安全全系數(shù)取取3；按鋼的設(shè)計(jì)計(jì)溫度下下的屈服服強(qiáng)度考考慮選用用的設(shè)計(jì)計(jì)安全系系數(shù)：對對碳素鋼鋼和低合合金鋼取取1.66；對高高合金鋼鋼取1..5。將鋼材的抗抗拉強(qiáng)度度σb和和屈服點(diǎn)點(diǎn)σs分分別除以以各自的的設(shè)計(jì)安安全系數(shù)數(shù)后，取取二值的的小者作作為材料料的許用用應(yīng)力。說明：考慮慮安全系系數(shù)是基基于如下下因素：：①材料的性性能穩(wěn)定定性存在在偏差；；②估算算載荷狀狀態(tài)及數(shù)數(shù)值偏差差；③計(jì)計(jì)算方法法的精確確程度；；④制造造工藝及及允許偏偏差；⑤⑤檢驗(yàn)手手段及嚴(yán)嚴(yán)格程度度；⑥使使用中的的操作經(jīng)經(jīng)驗(yàn)等六六個(gè)方面面。在確定具體體材料的的許用應(yīng)應(yīng)力時(shí)，還還要結(jié)合合材料的的質(zhì)量因因素。GB1500所用鋼鋼板材料料的許用用應(yīng)力按按GB1150標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)的第第4章各各材料表表中的規(guī)規(guī)定。螺栓材料的的許用應(yīng)應(yīng)力，是是從考慮慮屈服的的情況考考慮，安安全系數(shù)數(shù)選高了了一些，詳詳見GBB1500表3--1和表表3-22。3．7

焊接接接頭和焊焊接接頭頭系數(shù)3．7．11焊接接接頭分分類和要要求壓力容器筒筒體與筒筒體，筒筒體與封封頭的連連接，封封頭的拼拼接，不不允許采采用搭接接結(jié)構(gòu)。也也不允許許存在十十字焊縫縫。

容容器主要要受壓部部分的焊焊接接頭頭分為AA、B、CC、D四類，具具體規(guī)定定是：

a）AA類焊接接接頭

圓筒筒部分的的縱向接接頭，半半球形封封頭與圓圓筒連接接的環(huán)向向接頭，各各種凸形形封頭的的所有拼拼焊接頭頭，嵌((qiaan)入入式接管管與殼體體對接的的接頭。

b）BB類焊接接接頭

殼體體部分的的環(huán)向接接頭，錐錐形封頭頭小端、長長頸法蘭蘭等與接接管連接接的接頭頭。

c）CC類焊接接接頭

平蓋蓋、管板板與圓筒筒非對接接連接的的接頭，法法蘭與殼殼體、接接管連接接的接頭頭，內(nèi)封封頭與圓圓筒連接接的搭接接接頭。

d）DD類焊接接接頭

接管管、人孔孔、凸緣緣、補(bǔ)強(qiáng)強(qiáng)圈等與與殼體連連接的接接頭。

壓力容容器的所所有A、BB類焊接接接頭均均需按GGB1550標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)計(jì)圖樣的的規(guī)定進(jìn)進(jìn)行無損損檢測（RRT或UUT）。

下列列情況的的壓力容容器的AA類及BB類焊接接接頭應(yīng)應(yīng)進(jìn)行1100%%射線或或超聲檢檢測（材材料厚度度≤388mm時(shí)時(shí)，應(yīng)采采用射線線檢測）：：①

第二類類壓力容容器中，易易燃介質(zhì)質(zhì)的反應(yīng)應(yīng)容器或或儲(chǔ)存容容器；②

設(shè)計(jì)壓壓力大于于5.00MPaa的壓力力容器；；③

筒體厚厚度大于于30mmm的碳碳素鋼和和厚度大大于255mm的的低合金金鋼或奧奧氏體不不銹耐酸酸鋼制壓壓力容器器；④

盛裝高高度和極極度危害害介質(zhì)的的壓力容容器；⑤

耐壓試試驗(yàn)為氣氣壓試驗(yàn)驗(yàn)的壓力力容器；；⑥

使用后后無法進(jìn)進(jìn)行內(nèi)部部檢驗(yàn)或或耐壓試試驗(yàn)的壓壓力容器器；⑦

焊縫系系數(shù)為11.0的的壓力容容器（無無縫鋼管管制的筒筒體和壓壓力容器器本體最最后焊接接的一條條環(huán)焊縫縫除外，但但應(yīng)提供供保證其其焊接質(zhì)質(zhì)量的相相應(yīng)焊接接工藝）；；圖樣規(guī)定進(jìn)進(jìn)行局部部無損檢檢測A類類和B類類焊接接接頭，局局部無損損檢測的的檢測長長度為不不少于每每條焊縫縫長度的的20%%，且不不小于2250mmm。且且下列焊焊接接頭頭應(yīng)全部部檢測：：①所有有的T型型焊接接接頭；②開孔區(qū)域域內(nèi)（以以開孔中中心為圓圓心，11.5倍倍開孔直直徑為半半徑的圓圓內(nèi)）的的焊接接接頭；③③被補(bǔ)強(qiáng)強(qiáng)圈支座座墊板等等其他元元件所覆覆蓋的焊焊接接頭頭；④拼接封頭頭和拼接接管板的的焊接接接頭；⑤公稱直徑徑大于2250mmm接管管的環(huán)焊焊縫按容容器本體體考慮。合合格級別別按容器器要求。除另有規(guī)定定，不允允許采用用降低焊焊接接頭頭系數(shù)而而不進(jìn)行行無損檢檢測。設(shè)計(jì)用的焊焊接結(jié)構(gòu)構(gòu)可參見見GB1150的的附錄JJ。焊接接結(jié)構(gòu)。3．7．22焊接接接頭系系數(shù)

焊接接頭頭系數(shù)фф應(yīng)根據(jù)據(jù)受壓元元件的焊焊接接頭頭型式及及無損檢檢測的長長度比例例確定。注：焊接接接頭系數(shù)數(shù)有的稱稱為焊縫縫系數(shù)，即即是焊縫縫的強(qiáng)度度與母材材強(qiáng)度之之比。

雙面面焊對接接接頭和和相當(dāng)于于雙面焊焊的全焊焊透的對對接接頭頭：

1100%%無損檢檢測

ф==1..00局部無損檢檢測

ф==0..85說明：相當(dāng)當(dāng)于雙面面焊的全全焊透的的對接焊焊縫，是是指單面面焊雙面面成型的的焊縫，按按雙面焊焊評定（含含焊接試試板的評評定），如如氬弧焊焊打底的的焊縫或或帶陶瓷瓷、銅襯襯墊的焊焊縫等。單面焊對接接接頭（沿沿焊縫根根部全長長有緊貼貼基本金金屬的墊墊板）：：100%無無損檢測測

фф=0.99局部無損檢檢測

ф==0..8說明：這里里應(yīng)注意意到1）是是對接接接頭；22）全焊焊透結(jié)構(gòu)構(gòu)；3）沿沿焊縫根根部全長長有緊貼貼基本金金屬的墊墊板。墊墊板如何何才算密密貼，看看法并不不一致，一一般以焊焊接工藝藝評定為為準(zhǔn)。3．8壓壓力試驗(yàn)驗(yàn)和試驗(yàn)驗(yàn)壓力壓力試驗(yàn)是是容器制制造中檢檢查容器器質(zhì)量的的必需工工序。它它主要檢檢查容器器的強(qiáng)度度、剛度度和焊接接接頭及及可拆的的密封連連接處的的密封質(zhì)質(zhì)量。壓壓力試驗(yàn)驗(yàn)方法有有液壓試試驗(yàn)、氣氣壓試驗(yàn)驗(yàn)和氣密密性試驗(yàn)驗(yàn)。壓力試驗(yàn)的的種類、試試驗(yàn)壓力力值和要要求，應(yīng)應(yīng)在圖樣樣中注明明。3．8。11液壓壓試驗(yàn)液壓試驗(yàn)是是壓力容容器常用用耐壓試試驗(yàn)方法法。試驗(yàn)驗(yàn)液體一一般采用用水，也也可采用用不致發(fā)發(fā)生危險(xiǎn)險(xiǎn)的其它它液體。對奧氏體不不銹鋼制制造的容容器水壓壓試驗(yàn)應(yīng)應(yīng)控制水水的氯離離子含量量不超過過25mmg/LL3．8．11．1內(nèi)內(nèi)壓容器器液壓試驗(yàn)

PTT

==1..25PP[σσ]/[[σ]tt式中P---設(shè)計(jì)計(jì)壓力MPaa；

PT---試試驗(yàn)壓力力

MMPa[σ]---容容器元件件材料在在試驗(yàn)溫溫度下的的許用應(yīng)應(yīng)力，MMPa[σ]t--容器元元件材料料在設(shè)計(jì)計(jì)溫度下下的許用用應(yīng)力。MMPa此液壓試驗(yàn)驗(yàn)壓力PPT為常常用的壓壓力，也也是最小小試驗(yàn)壓壓力。如果名義厚厚度遠(yuǎn)大大于計(jì)算算厚度，為為達(dá)到試試驗(yàn)的目目的，也也可適當(dāng)當(dāng)?shù)奶岣吒咴囼?yàn)壓壓力，但但確定新新的試驗(yàn)驗(yàn)壓力值值時(shí)，應(yīng)應(yīng)進(jìn)行應(yīng)應(yīng)力校核核，用試試驗(yàn)壓力力值計(jì)算算的換算算應(yīng)力σσΤ應(yīng)符合合如下規(guī)規(guī)定：бs(б00.2))—圓筒筒材料在在試驗(yàn)溫溫度下的的屈服點(diǎn)點(diǎn)（或殘殘余變形形為0..2%時(shí)時(shí)的屈服服強(qiáng)度），MPaa3．8．11．2外壓和和真空容容器，以內(nèi)壓進(jìn)行行液壓試試驗(yàn)：PT==1..25PP容器液壓試試驗(yàn)合格格的條件件是：①①無滲漏漏；②無無可見的的變形；；③試驗(yàn)驗(yàn)過程中中無異常常的響聲聲。3．8。22氣壓壓試驗(yàn)對于不適合合作液壓壓試驗(yàn)的的容器，例例如容器器內(nèi)不允允許有微微量殘留留液體，或或由于結(jié)結(jié)構(gòu)原因因不能充充滿液體體的容器器，可采采用氣壓壓試驗(yàn)。內(nèi)壓容器的的氣壓試試驗(yàn)壓力力PT=1.115P[σ]]/[σσ]t，設(shè)計(jì)計(jì)校核結(jié)結(jié)果，應(yīng)應(yīng)滿足如如下要求求：外壓和真空空容器，以以內(nèi)壓進(jìn)進(jìn)行氣壓壓試驗(yàn)，氣氣壓試驗(yàn)驗(yàn)壓力為為：PTT=1.115P氣壓試驗(yàn)應(yīng)應(yīng)有安全全措施，該該安全措措施應(yīng)經(jīng)經(jīng)單位技技術(shù)負(fù)責(zé)責(zé)人批準(zhǔn)準(zhǔn)，單位位安全部部門檢查查監(jiān)督。試試驗(yàn)所用用氣體應(yīng)應(yīng)為干燥燥潔凈的的空氣、氮氮?dú)饣蚱淦渌栊孕詺怏w，碳碳素鋼和和低合金金鋼壓力力容器氣氣壓試驗(yàn)驗(yàn)用氣體體的溫度度不得低低于1550C。設(shè)計(jì)計(jì)采用氣氣壓試驗(yàn)驗(yàn)，應(yīng)注注明安全全要求。3．8，33氣密密性試驗(yàn)驗(yàn)：壓力容器的的氣密性性試驗(yàn)要要求，見見《容規(guī)規(guī)》第1101條條和第1102條條的規(guī)定定。介質(zhì)的毒性性程度為為極度和和高度危危害的壓壓力容器器，應(yīng)在在壓力試試驗(yàn)合格格后進(jìn)行行氣密性性試驗(yàn)，需需作氣密密性試驗(yàn)驗(yàn)時(shí)，試試驗(yàn)壓力力、試驗(yàn)驗(yàn)介質(zhì)和和檢驗(yàn)要要求應(yīng)在在圖樣中中注明。

夾套套容器壓壓力試驗(yàn)驗(yàn)的試驗(yàn)驗(yàn)壓力和和方法，應(yīng)應(yīng)在圖樣樣中注明明。4．對材料料的要求求GB1500在壓力力容器用用鋼的要要求方面面含三部部分，即即：①正文第44章：材材料；②附錄A（標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)的附附錄）：：材料的的補(bǔ)充規(guī)規(guī)定；③附錄H（提提示的附附錄）：：材料的的指導(dǎo)性性規(guī)定。在這些章節(jié)節(jié)中，主主要是對對受壓元元件用材材料的規(guī)規(guī)定。GB1500對受壓壓元件未未定義。注：根據(jù)《容容規(guī)》第第25條條規(guī)定，壓壓力容器器的主要要受壓元元件是：：壓力容容器的筒筒體、封封頭（端端蓋）、人人孔蓋、人人孔法蘭蘭、人孔孔接管、膨膨脹節(jié)、開開孔補(bǔ)強(qiáng)強(qiáng)圈、設(shè)設(shè)備法蘭蘭、球罐罐的球殼殼板、換換熱器的的管板和和換熱管管、M336以上上的設(shè)備備主螺栓栓及公稱稱直徑大大于等于于2500mm的的接管和和管法蘭蘭。4．1選選擇壓力力容器用用鋼應(yīng)考考慮的因因素1）選材地地合理性性是保證證壓力容容器設(shè)計(jì)計(jì)質(zhì)量的的關(guān)鍵環(huán)環(huán)節(jié)，壓壓力容器器選擇受受壓元件件用鋼材材時(shí)，必必須選用用GB1150第第四章的的材料表表中列出出的鋼材材。而非非受壓元元件與受受壓元件件焊接者者，也應(yīng)應(yīng)選用焊焊接性能能良好的的鋼材。

2）選選擇壓力力容器用用鋼應(yīng)考考慮的因因素有：：壓力容容器的使使用條件件，如設(shè)設(shè)計(jì)壓力力、設(shè)計(jì)計(jì)溫度、介介質(zhì)特性性和操作作特點(diǎn)；；可焊性性良好；；制造工工藝的可可行性（加加工難度度）和經(jīng)經(jīng)濟(jì)合理理等。

說明：可可焊性方方面，應(yīng)應(yīng)靠慮控控制鋼的的含碳量量或碳當(dāng)當(dāng)量，含含碳量大大的，焊焊接性能能下降，容容易產(chǎn)生生裂紋，且且塑性下下降，不不利于冷冷熱成形形，壓力力容器焊焊接用鋼鋼的碳含含量應(yīng)為為C≤0.225%。

從鋼鋼的冶煉煉上，應(yīng)應(yīng)采用平平爐電爐爐或氧氣氣轉(zhuǎn)爐冶冶煉的鎮(zhèn)鎮(zhèn)靜鋼。因因?yàn)榉序v騰鋼中含含有FeeO,脫脫氧情況況差，成成材率雖雖高，但但質(zhì)量差差。鎮(zhèn)靜靜鋼是一一種充分分脫氧的的鋼，成成材率較較低，但但鋼中雜雜質(zhì)少，氣氣泡和疏疏松性少少，質(zhì)量量高。目前，由于于平爐冶冶煉時(shí)間間長，占占地面積積大，生生產(chǎn)效率率低，此此法逐步步被淘汰汰。降低鋼中的的硫、磷磷含量：：因?yàn)榱蛄颉⒘拙鶠殇撝兄械挠泻﹄s質(zhì)，硫硫與鐵在在晶界處處生成低低熔點(diǎn)硫硫化鐵（FFeS），熱熱加工時(shí)時(shí)易產(chǎn)生生熱脆，即即稱熱脆脆性，焊焊接時(shí)，硫硫和氧結(jié)結(jié)合產(chǎn)生生SO22使焊焊縫中產(chǎn)產(chǎn)生氣孔孔和疏松松，影響響焊接接接頭的質(zhì)質(zhì)量；磷磷與鐵形形成磷化化三鐵（FFe3P），明明顯的降降低鋼的的塑性韌韌性，尤尤其是低低溫時(shí)更更差，屬屬冷脆現(xiàn)現(xiàn)象，磷磷過多，焊焊接變壞壞，易產(chǎn)產(chǎn)生裂紋紋。由于磷和硫硫是礦石石中帶來來的，隨隨著冶煉煉技術(shù)的的進(jìn)長和和壓力容容器質(zhì)量量要求的的提高，磷磷、硫含含量將逐逐步降低低，要求求的磷、硫硫含量為為：P≤≤0.0030%%；S≤≤0.0020%%.

3）GBB1500中對材材料的修修改情況況是：2002年年起，取取消Q2235--A.FF和Q2235--A鋼板板在受壓壓元件中中的應(yīng)用用；《制造許可可》中規(guī)規(guī)定，對對用于焊焊接接構(gòu)構(gòu)的壓力力容器用用鋼磷、硫硫含量：：磷P≤≤0.OO30%%，硫SS≤0..0200%。，并并規(guī)定鋼鋼的含碳碳量應(yīng)不不大于00.255%,且且按下式式計(jì)算的的碳當(dāng)量量Ceqq不大于于0.445%。Ceq==C+SSi∕224++Mnn∕6+NNi∕440++Crr∕5+MMo∕44+V∕114沸騰鋼不允允許用于于制造壓壓力容器器的受壓壓元件。

4)QQ2355鋼板：：在圖樣樣的材料料明細(xì)表表中不得得只標(biāo)QQ2355，應(yīng)根根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)須要在在尾部帶帶上“--A或--B或--C”，QQ2355鋼板的的具體數(shù)數(shù)據(jù)見下下表：

Q2355熱軋厚厚鋼板（板板厚≤116mmm）的化化學(xué)成分分和力學(xué)學(xué)性能表表牌號等級

化學(xué)學(xué)成分

%力學(xué)性能MMPa沖擊性能

C

Mn

Si≤

S≤

P≤

бs≥бb≥溫度0C沖擊功JQ235--A0.14--0.2220.3-00.655

0.30.050.0455

235375-500

Q235--B0.12--0.2200.3-00.70.0455

2027Q235--C≤O.1880.35--0.660.040.04

0注：Q2335-AA未提供供沖擊功功。4．2

D類壓壓力容器器受壓元元件用鋼鋼板在D類壓力力容器中中，主要要使用GGB1550的表表4-11“鋼板板許用應(yīng)應(yīng)力”列列入的下下列鋼板板：

1）碳碳素鋼板板：使用用Q2335-BB、QQ2355-C和220R鋼鋼板。

Q2335-BB鋼板（GGB9112和GGB32274）的的適用范范圍：容容器設(shè)計(jì)計(jì)壓力P≤11.6MMPa；；鋼板板使用溫溫度為00～35500C；用于于殼體時(shí)時(shí)，鋼板板厚度不不大于220mmm；不得得用于毒毒性為高高度或極極度危害害介質(zhì)的的壓力容容器。在在表4--1中所所列許用用應(yīng)力值值，已乘乘質(zhì)量系系數(shù)0..9。

Q2335-CC鋼板（GGB9112和GGB32274）的的適用范范圍：容容器設(shè)計(jì)計(jì)壓力P≤22.5MMPa,,鋼板使使用溫度度為0～～40000C。用于于殼體時(shí)時(shí)，鋼板板厚度不不大于330mmm20R鋼板板（GBB66554）的的應(yīng)用：：用作殼殼體時(shí)，適適宜厚度度不超過過30mmm；使使用溫度度建議為為-199～47750C；為避避免增加加試驗(yàn)項(xiàng)項(xiàng)目，當(dāng)當(dāng)使用溫溫度低于于00C時(shí)，建建議使用用厚度小小于255mm；；使用溫溫度低于于-1000C時(shí)，建建議使用用厚度小小于122mm。

2）低低合金鋼鋼板：使使用116MnnR（GGB66654）和和16MMnDRR（GBB35331）鋼鋼板

166MnRR鋼板：：常溫使使用時(shí)的的厚度不不宜超過過30mmm；使使用溫度度建議為為-199～47750C。使用溫度低低于00C時(shí)，建建議使用用厚度小小于355mm；；使用溫溫度低于于-1000C時(shí)，建建議使用用厚度小小于200mm，以以避免增增加試驗(yàn)驗(yàn)項(xiàng)目。16MnDDR鋼板板：使用用的最高高溫度為為35000C，厚度度不宜超超過355mm。對于有經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)的設(shè)計(jì)計(jì)單位，也也可選用用GB666544中的115MnnNbRR和，115CrrMoRR；GBB35331中中的155MnNNbDRR和009MnnNiDDR。3）高合金金鋼板：：經(jīng)常使使用奧氏氏體不銹銹鋼板（GGB42237）：：用于清潔美美觀的壓壓力容器器用鋼板板有：00Cr118Nii9；；用于抗氧化化性介質(zhì)質(zhì)腐蝕的的不銹鋼鋼有：000Crr19NNi100和0CCr188Ni110.用于抗醋酸酸介質(zhì)腐腐蝕用的的不銹鋼鋼有：OOCr117Nii12MMo2，00Cr118Nii12MMo2TTi00Cr117Nii14MMo2;;0CCr199Ni113Moo3;000Crr19NNi133Mo33。說明：①抗抗腐蝕原原理：鉻鉻鎳奧氏氏體不銹銹鋼是指指上述鋼鋼號經(jīng)固固熔熱處處理而具具有均一一的奧氏氏體鋼，這這種鋼在在氧化性性介質(zhì)中中具有良良好的抗抗腐蝕性性，高的的塑性和和韌性。這這種鋼的的耐腐蝕蝕的基理理通常用用鋼生成成氧化膜膜的理論論來解釋釋，即鋼鋼在空氣氣中或在在氧化性性介質(zhì)中中，其表表面氧化化，生成成緻密的氧氧化薄膜膜，它阻阻止內(nèi)部部進(jìn)一步步氧化，或或受介質(zhì)質(zhì)的侵蝕蝕，這種種現(xiàn)象稱稱鈍化現(xiàn)現(xiàn)象。鈍鈍化膜的的生成與與不銹鋼鋼的表面面的質(zhì)量量有關(guān)，機(jī)機(jī)械損傷傷破壞的的氧化膜膜會(huì)重新新生成，但但很緩慢慢，清潔潔表面后后可再度度產(chǎn)生氧氧化膜。鋼鋼表面的的殘余氧氧化皮、砂砂眼、起起鱗，氧氧化膜難難以生成成，會(huì)造造成局部部腐蝕。拋拋光表面面、經(jīng)磨磨光和酸酸洗的表表面，可可加速氧氧化膜的的形成，提高抗腐蝕性。

②不銹鋼鋼晶間腐腐蝕：晶晶間腐蝕蝕是鋼的的晶體邊邊界受到到腐蝕的的一種破破壞形式式。這種種腐蝕沿沿著晶界界快速傳傳播到金金屬內(nèi)部部。晶間間腐蝕特特別危險(xiǎn)險(xiǎn)，因?yàn)闉槿庋鄄徊蝗菀装l(fā)發(fā)現(xiàn)，由由于這種種腐蝕的的結(jié)果，材材料的機(jī)機(jī)械強(qiáng)度度喪失達(dá)達(dá)到很大大的數(shù)值值。晶間間腐蝕的的傾向，主主要決定定于鋼的的含碳量量，其原原因是：：當(dāng)鋼加加熱到不不太高的的溫度（6600--80000C）時(shí)，由由于富鉻鉻的碳化化物在晶晶界上析析出，使使固溶體體晶界上上貧鉻，結(jié)結(jié)果，晶晶界未能能鈍化，使使其耐腐腐蝕性變變差，解解決的辦辦法是：：a)采采用鋼在在10880-1115000C的固溶溶處理，使使碳重新新溶入奧奧氏體固固溶體；；b)將將鋼中碳碳含量降降低至≤≤0.003%；；c)加加入形成成穩(wěn)定碳碳化物的的元素鈦鈦或鈮到到鋼中，加加鈦量應(yīng)應(yīng)≥5C%，但但含鈦的的不銹鋼鋼的加熱熱溫度不不應(yīng)超過過110000C，以免免碳化鈦鈦重新溶溶入固溶溶體中，重重新產(chǎn)生生碳化鉻鉻而發(fā)生生貧鉻現(xiàn)現(xiàn)象。4．3鋼鋼管4．3．11鋼管管的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)及許用用應(yīng)力按按GB1150的的表4--3鋼管管許用應(yīng)應(yīng)力的規(guī)規(guī)定。D類壓力容容器常用用的碳素素鋼和低低合金鋼鋼鋼管牌牌號有：：10

200

220G

166Mn。10和200鋼管，依依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)為：GGB81163--87《輸輸送流體體用無縫縫鋼管》；；20G和和166Mn鋼管，依依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)為：GGB64479《化化肥設(shè)備備用高壓壓無縫鋼鋼管》。常用的不銹銹鋼管00Cr118Nii9、00CCr199Ni110和和0Crr18NNi100Ti依依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)為：GB132296--91《鍋鍋爐、熱熱交換器器用不銹銹鋼無縫縫鋼管》

GB//T1447966-944《流流體輸送送用不銹銹鋼無縫縫鋼管》4．3．22

關(guān)關(guān)于不銹銹鋼焊接接鋼管在在壓力容容器中的的使用問問題：在附錄A的的A4..2中有有明確規(guī)規(guī)定。對奧氏體不不銹鋼焊焊接鋼管管（見AA4.22.1）應(yīng)應(yīng)遵循GGB1227711-911《流體體輸送用用不銹鋼鋼焊接鋼鋼管》的的規(guī)定。具具體要求求是：壁壁厚允許許偏差為為±122.5%%；鋼管管的彎曲曲度不大大于1..55mmm/mm；逐根根進(jìn)行蝸蝸流或射射線（對對大直徑徑管）及及水壓試試驗(yàn)合格格；檢測標(biāo)準(zhǔn)按按JB//T47730--20005.11《承壓壓設(shè)備無無損檢測測》中的的相關(guān)部部分，水水壓試驗(yàn)驗(yàn)壓力為為容器設(shè)設(shè)計(jì)壓力力的2倍倍，保壓壓時(shí)間為為10秒秒，管壁壁無滲漏漏現(xiàn)象。奧氏體不銹銹鋼焊接接鋼管的的使用范范圍規(guī)定定如下：：容器使使用溫度度定為00Cr118Nii9、00CCr199Ni110和和0Crr18NNi100Ti等等鋼號的的相應(yīng)允允許使用用溫度；；容器設(shè)設(shè)計(jì)壓力力不大于于6.44MPaa；管壁壁厚不大大于8mmm；不不得用于于毒性程程度為極極度危害害的介質(zhì)質(zhì)；焊接接接頭系系數(shù)為00.855，即按按相同鋼鋼號的許許用應(yīng)力力乘以00.855的焊接接接頭系系數(shù)。4．4鋼鋼鍛件鋼鍛件的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)及許許用應(yīng)力力按GBB1500表4--5的規(guī)規(guī)定，鋼鋼鍛件的的標(biāo)準(zhǔn)和和常用鋼鋼鍛件為為：

JJB47726--20000《壓壓力容器器用碳素素鋼和低低合金鋼鋼鍛件》中中的220、335和116Mnn

JJB47727--20000《低低溫壓力力容器碳碳素鋼和和低合金金鋼鍛件件》中的的16MMnD

JB447288-20000《壓壓力容器器用不銹銹鋼鍛件件》中的的0Crr18NNi9、000Crr19NNi100和00Cr118Nii10。4.5焊接接材料壓力容器受受壓元件件焊接選選用的焊焊條（焊焊接材料料）的參參考原則則是：①滿足力學(xué)學(xué)性能的的要求，保保持等強(qiáng)強(qiáng)度，考考慮滿足足沖擊韌韌性和伸伸長率的的要求；；②化學(xué)成分分相當(dāng)；；③根據(jù)工程程重要性性、危險(xiǎn)險(xiǎn)性、焊焊接位置置、剛性性大小、施施焊條件件、焊接接經(jīng)驗(yàn)選選擇焊條條；④考慮經(jīng)濟(jì)濟(jì)性和容容易獲得得；碳鋼和低合合金鋼之之間焊接接，一般般要求所所選用的的焊材焊焊成的焊焊接接頭頭，其強(qiáng)強(qiáng)度不低低于強(qiáng)度度較低的的一側(cè)母母材標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)強(qiáng)度下限限值，而而接頭的的韌性和和塑性應(yīng)應(yīng)不低于于強(qiáng)度較較高而塑塑性韌性性較差的的母材。首次選用的的焊接材材料，應(yīng)應(yīng)按JBB47008-220000《鋼制制壓力容容器焊接接工藝評評定》和和JB//T47709--20000《鋼鋼制壓力力容器焊焊接規(guī)程程》的規(guī)規(guī)定。壓壓力容器器用焊條條定貨時(shí)時(shí)，應(yīng)按按JB//T447477-20002《壓壓力容器器用焊條條訂貨技技術(shù)條件件》。焊接材料的的標(biāo)準(zhǔn)有有：GB/T551177-19995《碳碳鋼焊條條》；GB/T551188-19995《低低合金鋼鋼焊條》；；GB/T9983--19995《不不銹鋼焊焊條》；；GB/T9984--20001《堆堆焊焊條條》；GB/T1149557-119944《熔化化焊用鋼鋼絲》；；GB/T1149558-119944《氣體體保護(hù)焊焊用鋼絲絲》；GB/T881100-19995《氣氣體保護(hù)護(hù)電弧焊焊用碳鋼鋼，低合合金鋼焊焊絲》GB42441-884《焊焊接用不不銹鋼盤盤條》；；GB42442-884《焊焊接用不不銹鋼絲絲》；GB43443-884《惰惰性氣體體保護(hù)焊焊接用不不銹鋼棒棒及鋼絲絲》。YB/T550911-19993《惰惰性氣體體保護(hù)焊焊用不銹銹鋼棒及及鋼絲》；；YB/T550922-19996《焊焊接用不不銹鋼絲絲》；GB/T552933-19999《埋埋弧焊用用碳素鋼鋼焊絲和和焊劑》；；GB/T1124770-119999《埋弧弧焊用低低合金鋼鋼焊絲和和焊劑》；；4．6

采用國國外鋼材材的要求求采用國外的的鋼材，應(yīng)應(yīng)是國外外相應(yīng)壓壓力容器器最新標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)所允允許使用用的鋼材材；其使使用范圍圍不應(yīng)超超出該標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)規(guī)定，同同時(shí)也不不應(yīng)超過過GB1150第第4章材材料相近近鋼材的的規(guī)定。4．7

一些鋼鋼材的代代用規(guī)定定1）鋼材的的代用的的一般原原則是：：代用材材料應(yīng)與與被代用用的鋼材材具有相相同或相相近的化化學(xué)成分分、交貨貨狀態(tài)、檢檢驗(yàn)項(xiàng)目目、性能能指標(biāo)和和檢驗(yàn)率率以及尺尺寸公差差和外形形質(zhì)量等等。2）代用圖圖樣規(guī)定定的鋼材材時(shí)，應(yīng)應(yīng)取得原原設(shè)計(jì)單單位的同同意。3）鋼板代代用：①GB7112-888《船船體用結(jié)結(jié)構(gòu)鋼》中中的A級級鋼板，可可代用QQ2355-A（不不得作受受壓元件件）；BB級鋼板板在鋼廠廠按標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)要求進(jìn)進(jìn)行沖擊擊試驗(yàn)合合格后，可可代用QQ2355-C鋼鋼板，未未作沖擊擊試驗(yàn)的的鋼板，則則只能代代用Q2235--B鋼板板；②GB7113-119977《鍋爐爐用碳素素鋼和低低合金鋼鋼鋼板》中中的200g鋼板板可代用用Q2335-CC鋼板。4）鋼管代代用：GGB30087--82《低低中壓鍋鍋爐用無無縫鋼管管》中的的10和和20鋼鋼管，可可代用GB881633-19999《輸送送流體用用無縫鋼鋼管》中中相應(yīng)的的鋼管。4．8特特殊工作作環(huán)境下下的選材材關(guān)于介質(zhì)處處于NaaOH濕濕H2S應(yīng)力力腐蝕時(shí)時(shí)的選材材問題，可可見《容容規(guī)》1126頁頁，關(guān)于于“壓力力容器選選材與介介質(zhì)”的的說明。

5．內(nèi)壓圓圓筒和內(nèi)內(nèi)壓球體體的計(jì)算算5.1內(nèi)壓壓圓筒和和內(nèi)壓球球體計(jì)算算的理論論基礎(chǔ)

1）強(qiáng)強(qiáng)度理論論：內(nèi)壓壓容器的的破壞有有四種強(qiáng)強(qiáng)度理論論，比較較為人們們接受的的有第一一、第三三和第四四強(qiáng)度理理論。

①第第一強(qiáng)度度理論即即最大主主應(yīng)力理理論，它它認(rèn)為引引起材料料斷裂破破壞的主主要因素素是最大大主應(yīng)力力。亦即即不論材材料處于于何種應(yīng)應(yīng)力狀態(tài)態(tài)，只要要最大主主應(yīng)力達(dá)達(dá)到材料料單向拉拉伸斷裂裂時(shí)的最最大應(yīng)力力值，材材料則發(fā)發(fā)生斷裂裂破壞，其其當(dāng)量應(yīng)應(yīng)力強(qiáng)度度為S=бб1。

②第第三強(qiáng)度度理論即即最大剪剪應(yīng)力理理論，它它認(rèn)為引引起材料料屈服破破壞的主主要因素素是最大大剪應(yīng)力力。亦即即不論材材料處于于何種應(yīng)應(yīng)力狀態(tài)態(tài)，只要要最大剪剪應(yīng)力達(dá)達(dá)到材料料屈服時(shí)時(shí)的最大大剪應(yīng)力力值，材材料則發(fā)發(fā)生屈服服破壞，其其當(dāng)量應(yīng)應(yīng)力強(qiáng)度度為S=бб1-б3。

③第第四強(qiáng)度度理論即即最大應(yīng)應(yīng)變能理理論，它它認(rèn)為引引起材料料屈服破破壞的主主要因素素是最大大變形能能。亦即即不論材材料處于于何種應(yīng)應(yīng)力狀態(tài)態(tài)，只要要其內(nèi)部部積累的的變形能能達(dá)到材材料單向向拉伸屈屈服時(shí)的的應(yīng)變能能，材料料即發(fā)生生屈服破破壞，其其當(dāng)量應(yīng)應(yīng)力強(qiáng)度度為：2）GB1150--19998標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)中計(jì)算算公式主主要以第第一強(qiáng)度度理論為為基礎(chǔ)（結(jié)結(jié)果比較較接近）。并并采用平平面應(yīng)力力狀態(tài)（忽忽略第三三向應(yīng)力力）。如如果考慮慮第三向向的應(yīng)力力，則是是第三強(qiáng)強(qiáng)度理論論。5．2內(nèi)內(nèi)壓圓筒筒計(jì)算1）設(shè)計(jì)溫溫度下的的計(jì)算厚厚度按下下式計(jì)算算：

公式適適用范圍圍：Pcc≤0..4Ф[σ]]t或Do//Di≤≤1.55

式中中：δ--圓筒筒的計(jì)算算厚度mm；；Pc–計(jì)算算壓力，MMPa；；

Di–圓圓筒內(nèi)直直徑，mmm；

[σ]]t–設(shè)設(shè)計(jì)溫度度下圓筒筒材料的的許用應(yīng)應(yīng)力，MMPa；；

Ф–焊接接接頭系數(shù)數(shù)。2）公式來來源：用第一強(qiáng)度度理論，以以圓筒平平均直徑徑為基準(zhǔn)準(zhǔn)計(jì)算的的環(huán)向應(yīng)應(yīng)力，考考慮了圓圓筒內(nèi)壁壁上最大大主應(yīng)力力與平均均拉應(yīng)力力的差值值進(jìn)行了了修正，并并考慮了了縱向焊焊縫（AA類焊接接接頭）在在強(qiáng)度方方面相對對于母材材的削弱弱。公式中應(yīng)力力的推導(dǎo)導(dǎo)是根據(jù)據(jù)薄膜應(yīng)應(yīng)力理論論。3)公式式推導(dǎo)：：

設(shè)直直徑D筒筒體受內(nèi)內(nèi)壓力為為P的作作用，圓圓筒上的的任一小小單元上上受三個(gè)個(gè)主應(yīng)力力環(huán)向應(yīng)應(yīng)力σ11、軸軸向應(yīng)力力σ2和徑向向應(yīng)力σσ3的作用用，求應(yīng)應(yīng)力時(shí)，可可通過中中心軸線線沿縱向向?qū)A筒筒切成兩兩部分，去去除一部部分以應(yīng)應(yīng)力代替替，根據(jù)據(jù)力平衡衡理論，在在縱向截截面厚度度產(chǎn)生內(nèi)內(nèi)應(yīng)力σσ1，其合合力與外外部作用用的壓力力作用平平衡，設(shè)設(shè)圓筒直直徑為DD，長度度為L，厚厚度為δδ，按平平衡關(guān)系系則有：：2Lδσσ1=PDDLσ1=PDD/2δδ

沿垂垂直主軸軸線的截截面將圓圓筒體切切開，在在圓形橫橫截面上上的應(yīng)力力為σ22，產(chǎn)生生平衡的的條件為為：．ππDσ22δ==1/44πDD2P；σ2=PPD//4δ徑向應(yīng)力σσ3=P，可可見σ11=2σσ2，并遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于σσ3，故故采用σσ1=PD//2δ，即即：δ=PD/22σ1，令令D=DDi+δδ，PP=pc代入，σσ1以Ф[[σ]tt代入，則得到：：

。4）如已知知δn、Pc、Di；；則圓筒筒體的計(jì)計(jì)算應(yīng)力力σt為：

式中ббt≤Ф[σ]]t

式中：δee為有效效厚度。5）設(shè)計(jì)溫溫度下，筒筒體的最最大允許許工作壓壓力[PPw]為為：

5．3球球殼計(jì)算算1）設(shè)計(jì)溫溫度下的的計(jì)算厚厚度公式式：2）設(shè)計(jì)溫溫度下，球球殼計(jì)算算應(yīng)力公公式：

式中бtt≤Ф[σ]]t3）設(shè)計(jì)溫溫度下，球球殼的最最大允許許工作壓壓力公式式：

；

6．外壓圓圓筒和外外壓球殼殼的設(shè)計(jì)計(jì)

許多化化工石油油用的容容器，由由于工藝藝原因需需要在外外壓或真真空下操操作，如如真空罐罐和真空空蒸餾塔塔，有的的容器帶帶有夾套套，夾套套內(nèi)是帶帶壓蒸汽汽，使內(nèi)內(nèi)筒受到到外部壓壓力。通常，內(nèi)壓壓低于外外壓的容容器，稱稱為外壓壓容器。

外壓容容器的最最高工作作壓力是是指容器器在正常常使用過過程中可可能出現(xiàn)現(xiàn)的最大大壓力差差值。對對夾套容容器，指指夾套頂頂部可能能出現(xiàn)的的最大壓壓力差值值。

確定定外壓容容器的設(shè)設(shè)計(jì)壓力力時(shí)，應(yīng)應(yīng)考慮在在正常工工作情況況下可能能出現(xiàn)的的最大內(nèi)內(nèi)外壓力力差。確定真空容容器殼體體的厚度度時(shí)，設(shè)設(shè)計(jì)壓力力按受外外壓考慮慮。當(dāng)裝裝有真空空泄放閥閥，以及及相類似似的安全全控制裝裝置時(shí)，設(shè)設(shè)計(jì)壓力力=1..25△△P，或或0.11MPaa的低值值，△PP為內(nèi)外外壓力差差。未裝裝安全控控制裝置置時(shí)，取取0.11MPPa。容器工作中中失效的的狀態(tài)有有：強(qiáng)度度失效，剛剛度失效效和穩(wěn)定定失效三三種。

①強(qiáng)強(qiáng)度失效效：容器器在載荷荷作用下下，發(fā)生生過量變變形或破破裂。如如內(nèi)壓容容器的破破壞；

②剛剛度失效效：容器器發(fā)生過過量的彈彈性變形形，導(dǎo)致致喪失正正常的承承受能力力。如容容器不能能滿足最最小厚度度要求導(dǎo)導(dǎo)致剛度度不足而而失效；；

③穩(wěn)穩(wěn)定失效效：容器器在載荷荷作用下下，形狀狀突然發(fā)發(fā)生改變變，導(dǎo)致致喪失工工作能力力。如外外壓容器器的失穩(wěn)穩(wěn)破壞。

外壓容容器設(shè)計(jì)計(jì)時(shí)，必必須考慮慮到上述述三種失失效的可可能性，才才能確保保容器的的安全使使用。

在滿足足剛度要要求的情情況下，外外壓容器器的破壞壞有兩種種形式，即即強(qiáng)度不不足引起起的破壞壞和失穩(wěn)穩(wěn)引起的的破壞兩兩種。因因此，設(shè)設(shè)計(jì)應(yīng)包包括強(qiáng)度度計(jì)算和和穩(wěn)定性性校核。因因失穩(wěn)往往往在強(qiáng)強(qiáng)度破壞壞之前發(fā)發(fā)生，故故穩(wěn)定性性計(jì)算是是外壓容容器設(shè)計(jì)計(jì)中的主主要考慮慮的問題題。6．1受受均勻外外壓的圓圓筒（和和外壓管管子）

在在GB1150第第6章中中，外壓壓圓筒和和外壓管管子所需需的有效效厚度δδe用查查圖計(jì)算算法，使使用的圖圖為圖66-2～～圖6--10，計(jì)計(jì)算步驟驟如下：：6．1．11Doo/δee≥200的圓筒筒和管子子1）假設(shè)δδn,令δee=δδn-CC，C==C1++C2，定出出L/DDO和Doo/δeeDo為筒體體的外直直徑；LL為筒體體的計(jì)算算長度，LL值取圓圓筒上兩兩相鄰支支撐線（此此線處的的截面有有足夠的的慣性矩矩）的距距離，其其值按圖圖6-11的各示示圖選取取。如圖6-11a中，LL=L11+2hhi/33L1為圓筒筒部分的的長度（含含封頭的的兩直邊邊）的總總和；hi為封頭頭曲面深深度。2）查圖66-2，在在圖的左左方找到到L/DDO點(diǎn)，過過此點(diǎn)沿沿水平線線右移，與與Do//δe線線相交，遇遇中間值值用內(nèi)插插法，如如L/DDO＞500，則取取50。若若L/DDO＜0..05，則則取0..05；；3）連此交交點(diǎn)沿垂垂直方向向下移，在在圖的下下方得到到系數(shù)AA。也可可查表66-1得得到A值值。4）按所用用材料選選用圖66-3～～圖6--10，在在圖下方方找到系系數(shù)A。若A落在設(shè)設(shè)計(jì)溫度度下材料料線的右右方，則則過此點(diǎn)點(diǎn)上移，與與設(shè)計(jì)溫溫度下材材料線相相交，遇遇中間溫溫度值采采用插入入法，再再過此交交點(diǎn)水平平方向右右移，在在圖的右右方得到到系數(shù)BB。通過B按下下式求出出許用外外壓力[[P]，MMPa；；

6-11若所得A值值落在設(shè)設(shè)計(jì)溫度度下材料料線的左左方，則則計(jì)算許許用應(yīng)力力[P]]為：

6-22

E是設(shè)計(jì)計(jì)溫度下下材料的的彈性模模量，MMPa；；5）算出的的[P]應(yīng)大大于或等等于PC，PC為計(jì)算算外壓力力，否則則，應(yīng)重重新按上上述步驟驟重算。直直到[PP]＞PPC，且接接近于PPC為止。

66．1．．2

Do//δe<<20的的圓筒和和管子a)按6..1.11的步驟驟計(jì)算得得到B值值，但對對Do//δe<44的圓筒筒和管子子的A值值應(yīng)按下下式計(jì)算算：

，當(dāng)A>>0.11時(shí)，取取A=00.1；；由A值值，并根根據(jù)材料料牌號，通通過表66-2至至表6--9中的的相應(yīng)曲曲線數(shù)據(jù)據(jù)表查BB值；b)[P]]按下式式計(jì)算：：式中：σoo為應(yīng)力力，其值值取或或或的較小小值。c)算出出的[PP]應(yīng)大大于或等等于PC，PC為計(jì)算算外壓力力，否則則，應(yīng)重重新假設(shè)設(shè)名義厚厚度δnn，并重重復(fù)上述述步驟計(jì)計(jì)算。直直到[PP]＞PPC，且接接近于PPC為止。6．2外外壓球殼殼

外壓球球殼所需需的有效效厚度按按以下步步驟計(jì)算算：假設(shè)δn,,令δee=δδn-CC定出出Ro//δe；；用式下計(jì)算算系數(shù)AA

根據(jù)相應(yīng)的的材料圖圖查出BB，并按按式下求求出[PP]，

如在材料料線圖中中A落在在材料線線的左方方，則按按下式66-5計(jì)計(jì)算許用用壓力：：

-------------------------------66-5[P]應(yīng)大大于或等等于Pc,否否則須再再假設(shè)δδn,重重復(fù)上述述計(jì)算，直直至[PP]大于于且接近近Pc為止止。6．3受受外壓圓圓筒和球球殼計(jì)算算圖的來來源簡介介6．3．11失穩(wěn)穩(wěn)現(xiàn)象和和臨界壓壓力1）在外壓壓圓筒壁壁厚計(jì)算算中，GGB155O采用用圖表計(jì)計(jì)算法，用用簡單的的計(jì)算程程序，借借助兩種種圖(表表)求出出結(jié)果。兩種圖(表表)中，一一種是僅僅與幾何何形狀參參數(shù)有關(guān)關(guān)的線圖圖；另一一種是僅僅與材料料有關(guān)的的線圖。通通過查圖圖表計(jì)算算許用壓壓力，從從而確定定筒體的的厚度。計(jì)算受均勻勻外壓下下的圓筒筒殼體的的膜應(yīng)力力，只需需將外壓壓力代入入內(nèi)壓計(jì)計(jì)算公式式則可。實(shí)際上，通通常使用用的外壓壓圓筒形形容器，當(dāng)當(dāng)外壓產(chǎn)產(chǎn)生的壓壓應(yīng)力尚尚未達(dá)到到材料的的屈服點(diǎn)點(diǎn)時(shí)，就就會(huì)突然然發(fā)生失失去原形形的壓扁扁或褶皺皺現(xiàn)象，這這主要是是彎曲應(yīng)應(yīng)力引起起的，使使殼體喪喪失穩(wěn)定定，這種種現(xiàn)象，稱稱為失穩(wěn)穩(wěn)。

容器失失穩(wěn)分為為周向失失穩(wěn)和軸軸（經(jīng)向向）向失失穩(wěn)兩種種，周向向失穩(wěn)是是因周向向壓縮薄薄膜應(yīng)力力所引起起，軸向向失穩(wěn)是是由容器器軸向壓壓縮薄膜膜應(yīng)力造造成的。容容器周向向失穩(wěn)時(shí)時(shí)，其橫橫截面由由圓形變變成波形形，軸向向失穩(wěn)時(shí)時(shí)，原為為直線的的素線變變?yōu)椴ㄐ涡尉€。按按容器的的失穩(wěn)范范圍大小小，分整整體失穩(wěn)穩(wěn)和局部部失穩(wěn)，通通常外壓壓容器的的壓癟屬屬于整體體失穩(wěn)。在某外壓力力下，形形狀突然然發(fā)生改改變而產(chǎn)產(chǎn)生癟塌塌的失效效形式，稱稱為失穩(wěn)穩(wěn)，斷面面由容器器被壓癟癟失穩(wěn)時(shí)時(shí)的最小小外壓力力，稱為為臨界壓壓力。臨界壓力大大小的影影響因素素與殼體體用的材材料及其其幾何尺尺寸有關(guān)關(guān)，幾何何尺寸包包括圓筒筒計(jì)算長長度L、外外直徑DD0和有效效厚度δδe,用用比值LL/DD0和δee/DD0表達(dá)。

2）臨界界壓力、臨臨界應(yīng)力力與圓筒筒計(jì)算長長度的關(guān)關(guān)系①非常長的的圓筒體體（長圓圓筒），兩兩端的加加強(qiáng)件對對圓筒抗抗外壓的的能力起起不了加加強(qiáng)作用用，失穩(wěn)穩(wěn)時(shí)圓筒筒截面壓壓癟成二二波形，此此時(shí)對臨臨界壓力力有影響響的只是是外直徑徑D0和和筒體的的有效厚厚度δee，即δδe/D0，此時(shí)時(shí)的臨界界壓力PPcr為為：

PPcr==2.22E(δδe/D0)3

--------------①

式中：：E-材材料的彈彈性模量量，MPPa；根據(jù)臨界壓壓力求臨臨界應(yīng)力力бcrr的公式式為бccr=PPcrDDo/22δe,,該公式可改改寫為

Pcr==2бccr(δδe/D0)2бcr((δe//D00)=2.22E(δδe/D0)3

бcr//E=1..1(δδe/D0)2-------------①11

在①式式中，如如采用穩(wěn)穩(wěn)定系數(shù)數(shù)m（即即許用壓壓力為臨臨界壓力力的1//m，并并取計(jì)算算壓力等等于許用用壓力,,通常取取m=33）即[[P]==Pcrr/m

則計(jì)算算壓力為為：令PPC=[[P]；；；式中可可解出有有效厚度度，相應(yīng)的有效效厚度為為：，如如以m==3代代入，計(jì)計(jì)算得的的名義厚厚度為

。不起作用的的最小長長度，稱稱為臨界界長度，用用Lcrr表示，其其值為：：

當(dāng)L≥Lccr，則則該長度度為L的的圓筒為為長圓筒筒。②中等長度度的圓筒筒，其長長度L＜＜Lcrr，此時(shí)時(shí)圓筒的的臨界壓壓力Pcr與LL/DD0和δe/DD0有關(guān)，其其值為：：

Pcr==2.88E(δδe/D0)2。55/(LL/Doo)

------------------②②

2бccr(δδe/D0)=2.88E(δδe/D0)2。55/((L/DDo)

бcrr/EE=11.4((δe//D00)1。55/(LL/Doo)--------------------②②1

A=ббcr//E=1..4(δδe/D0)1。55/(LL/Doo)③短圓筒：：L足夠夠短，使使圓筒的的破壞僅僅受材料料的強(qiáng)度度所確定定，可按按內(nèi)壓公公式計(jì)算算。6．3．22線圖圖表繪制制基理在①1和②②1式中，令令A(yù)==бcrr/EE,此處處A是應(yīng)應(yīng)變，則則得①22及②2：：

A==1.11(δee/DD0)2-------------------------①①2或及A==1.44(δee/DD0)1。55/(LL/Doo)---------------------②②2在對數(shù)坐標(biāo)標(biāo)中，以以A為橫橫坐標(biāo)，LL/Doo為縱縱坐標(biāo)，在在長圓筒筒中，因因①2中無LL/Doo,在圖圖6-22中表現(xiàn)現(xiàn)為與橫橫坐標(biāo)成成垂直的的一組線線，即僅僅與δee/DD0有關(guān)；；而圖中中的斜線線組則是是中圓筒筒部分,,即由關(guān)關(guān)系式②②2做成的的一組線線。外壓筒體中中，給出出L/DDo和δδe/D0（圖中中為Doo/δee）,通通過圖66-2可可查出AA。由于A==бcrr/EE，其中中彈性模模量E與與材料及及設(shè)計(jì)溫溫度有關(guān)關(guān)，故根據(jù)材料料和設(shè)計(jì)計(jì)溫度下下的不同同E值，可可做出各各種線圖圖，也稱稱為材料料線，在在6-33至6--10各各圖中，其其橫坐標(biāo)標(biāo)是A，縱縱坐標(biāo)是是臨界應(yīng)應(yīng)力бccr，知知A和EEt可查查到бccr。知知бcrr，通過過公式ббcr==PcrrDo//2δee，即可可求出PPcr。在實(shí)際應(yīng)用用中，需需要的是是許用壓壓力[PP]，故故令[PP]=Pcr//m,（m為為穩(wěn)定安安全系數(shù)數(shù)，取mm=3..）。即即Pcrr=3[[P]，代代入公式式бcrr=PccrDoo/2δδe后整整理可得得：2/3бccr=[[P]Doo/δee,

式中，以ббcr==AE代代入，則則[P]值為為：

----------------------------③如令B=22/3··бcrr=2//3·AAE，橫橫坐標(biāo)AA,縱坐坐標(biāo)為BB，通過過A可查查出B，并并按下式式求出[[P]：

--------------------------------------③③16．4外外壓圓筒筒加強(qiáng)圈圈的設(shè)計(jì)計(jì)

設(shè)加加強(qiáng)圈是是為了減減少圓筒筒的計(jì)算算長度LL，從而而減少圓圓筒的壁壁厚。

對于于設(shè)有加加強(qiáng)圈的的外壓圓圓筒，外外壓容器器計(jì)算中中的支撐撐線，就就是加強(qiáng)強(qiáng)圈的中中心線，加加強(qiáng)圈的的橫截面面處應(yīng)有有足夠的的慣性矩矩，使在在支撐線線中間的的圓筒部部分由于于加強(qiáng)圈圈的作用用不出現(xiàn)現(xiàn)失穩(wěn)現(xiàn)現(xiàn)象。

加強(qiáng)圈圈所需的的慣性矩矩按如下下確定：：

1）已已知DOO、LSS，、δδe和和PCCLS—是從從加強(qiáng)圈圈中心線線到相鄰鄰兩側(cè)加加強(qiáng)圈中中心線距距離的一一半。若若與凸形形封頭相相鄰，在在長度中中還應(yīng)計(jì)計(jì)入封頭頭曲面深深度的11/3，mmm選定加強(qiáng)圈圈的材料料和截面面尺寸，計(jì)計(jì)算它的的橫截面面積ASS和加強(qiáng)強(qiáng)圈與圓圓筒有效效段組合合截面的的慣性矩矩IS。

2）計(jì)算算B值：：3）通過BB按圖66-3～～圖6--10查查出A，如如無交點(diǎn)點(diǎn)，則令令A(yù)=11.5BB/E

4）計(jì)計(jì)算加強(qiáng)強(qiáng)圈與圓圓筒組合合段所需需的慣性性矩IIS≥I，否否則，應(yīng)應(yīng)選大慣慣性矩的的加強(qiáng)圈圈，并重重新計(jì)算算，直至至IS≥≥I

5）加加強(qiáng)圈的的設(shè)置：：加強(qiáng)圈圈可設(shè)置置在容器器的外部部或內(nèi)部部，應(yīng)整整圈圍繞繞在圓筒筒的圓周周上。加強(qiáng)圈設(shè)在在內(nèi)部時(shí)時(shí)要考慮慮流液通通道；不不論設(shè)在在外部或或內(nèi)部，沿沿其斷面面開孔或或間隙應(yīng)應(yīng)不大于于圓筒名名義厚度度的8倍倍，否則則，有間間隙的環(huán)環(huán)帶的不不計(jì)入慣慣性矩，未未帶間隙隙的環(huán)帶帶應(yīng)具有有加強(qiáng)圈圈需要的的慣性矩矩。如開開有斷開開式的間間隙時(shí)，斷斷開弧長長應(yīng)符合合GB1150中中圖6--12的的規(guī)定。容器內(nèi)部的的構(gòu)件，若若按加強(qiáng)強(qiáng)圈的要要求設(shè)計(jì)計(jì)，也可可作加強(qiáng)強(qiáng)圈用。加強(qiáng)圈與圓圓筒可段段焊連接接，當(dāng)設(shè)設(shè)置在容容器外部部時(shí)，加加強(qiáng)圈每每側(cè)間斷斷焊接的的總長，不不應(yīng)小于于外圓周周長的11/2，段段間的最最大間隙隙為8δδn；當(dāng)當(dāng)設(shè)置在在容器里里面時(shí)，應(yīng)應(yīng)不少于于圓周長長的1//3，段段間的最最大間隙隙為122δn；；其要求求見圖66-122和圖66-133。7．封頭的的設(shè)計(jì)和和計(jì)算7．1封封頭標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)7.1.11現(xiàn)行標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)JJB/TT47446-220022《鋼鋼制壓力力容器用用封頭》標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，包包括并代代替原JJB47737--95《橢圓圓形封頭頭》、JJB/TT47229-994《旋旋壓封頭頭》、JJB5776-664《碟碟形封頭頭》、JJB/TT47338-995《9900折邊錐錐形封頭頭》、JB//T47739--95《6000折邊錐錐形封頭頭》。封封頭的規(guī)規(guī)格尺寸寸的選用用等可按按JB//T47746。該封頭標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)詳細(xì)規(guī)規(guī)定了封封頭的制制造和驗(yàn)驗(yàn)收要求求，被列列入GBB1500引用標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)。封頭標(biāo)記按按如下規(guī)規(guī)定：①②Χ③──④⑤①-封頭類類型代號號橢圓形封頭頭：以內(nèi)內(nèi)徑為基基準(zhǔn),類型代代號為EHAA

標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)型

以外外徑為基基準(zhǔn),類型代代號為EHBB

標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)型碟形封頭：：Ri==1.00Di;;r=00.155Di;;DN==Di,,代號為為DHHA

RRi=11.0DD