GB T 150.1-2011 压力容器 第1部分:通用要求.pdf
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1、GB CS 23. 020. 30 J 74 和国国家标准共中华人民GB 150.1.-2011 部分代替GB150 - 1998 求压力容器部分:通用画自销2-._., 7.; Pressure vesses一PaK : Genera :requirements 2012.-03】01实施2011-11-2发布发布中华人民共和国国家质量监督检验检菇总局中国国家标准化管理委员会GB 150.1-2011 目次百JIY. . . . . . 3 号I:f. . . . . 1 1 r包围 5 2 规范性引用文件63 术语与符号64 通用要求8附求A(规范性附录)标准的符合性声明及修订m附录13(
2、规范性附注)超压泄放装置17附录c(规范性附求)以验证性爆破试验确定容器设计压力27附录D(规范性附录)对比经验设计方法30附注E(规范性附录)局部结构应力分析和评定. . . . . . . . . . . . . . 32 附录F(规范性附录)风险评估报告. . . . . . 33 2 目。昌本标准的本部分全部技术内容为强制性。本标准GB150(压力容器分为以下四部分:-一第1部分:通用要求;一一第2部分:材料;一一-第3部分:设计;-一第4部分:制造、检验和验收。GB 150.1-2011 本部分为GB150的第1部分:通用要求。本部分按照GB/Tl. 1 2009(标准化工作导则给出
3、的规则起草。本部分代替GB150-1998(钢制压力容器中的部分内容(第l草第3章、附录B、附录C),与GB 150-1998相比,主要技术变化如下:a) 扩大了标准的适用范围。通过引用标准的方式,适用于金属材料制压力容器;规定了在满足本标准设计准则的前提下处理超标准范围的设计方法;规定了各种结构形式的容器所依据的标准。b) 修改了容器建造参与方的资格和职页要求。规定了设计文件的保存时间;增加了用户或委托方在设计阶段提供书面设计条件的职贞;规定了检验机构的检验人员对验证性爆破试验见证和报告认可的职贞。c) 修订了确定许用应力的安全系数。对抗拉强度的安全系数由3.0调整为2.7;xJ碳钢和低合金
4、钢屈服强度的安全系数由1.6调整为1.5; 对奥氏体不锈钢可以采用R川u确定许用应力。d) 增加了满足特种设备安全技术规范所规定的基本安全要求的符合性声明。e) 增加了采用标准规定之外的设计方法的实施细则。f) 增加了进行容器设计阶段风险评估的要求和实施细则。g) 增加了附录A:标准的符合性声明及修订。本部分由全国锅炉压力容器标准化技术委员会CSAC/TC262)提出并归口。本部分起草单位:中同特种设备检测研究院、国家质检总局特种设备安全监察炜、浙江大学、合肥通用机械研究院、中国石化工程建设公司、华东理工大学、甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司。本部分主要起草人:寿比由、陈钢、郑洋洋、陈学东、杨
5、国义、谢铁军、李世玉、徐锋、王晓苗、李车、邱清字、张延丰、吴全龙。本部分所代替标准的历次版本发布情况为:GB 150-1989、GB150-19980 3 GJ3 150.1-2011 51 _._ E习牛二标准是全国锅炉压力容器标准化技术委员会(以下简称委员会)负贞制定和归门的压力容器大型通用技术标准之,用以规泡在中国境内建造或使用的压力容器设计、制造、检验和验收的相关技术要求。本标准的技术条款包括f压力容器建造过程(即指设计、制造、检验和验收工作)中应遵循的强制性要求、特殊禁用规定以及推括性条款,其中推在性条款不是必须执行的部分。由于本标准没有必要、也不nJ能去括适用范罔内压力容器建造中的
6、所有技术细节,闪此,在满足法规所规定的基本安全要求的前提下不应禁止本标准中没有特别提及的技术内容。本标准不能作为具体压力容器建造的技术子册,亦不能持代培训、仁和经验和工程评价。工程评价足指由知识渊博、娴于规范应用的技术人员所做出针对具体产品的技术评价。fA.T.程评价应符合本标准的相关技术要求,不得违反本标准巾的强制性要求和禁JH规定。斗i标准不限制实际工程设计和建造中采用先进的技术方法,但工程技术人员采用先进的技术方法时山能做出口I靠的判断,确保其满足本标准规定,特别是关于强制性的设计规定(如强度或稳定性设计公式等)。牛二标准规寇的技术方法和技术要求不涉及任何专利。ffl注意本标准的L程应用
7、nJ能会涉及特定专利,本标准的发布机构不承相识别这些专利的贞任。牛二标准既不要求也不禁止设计人员使用计算机程序实现压力容器的分析或设计,fl采用计算机程序进行分析或设计时,除应满足本标准要求外,还应确认:1 ) 所采用程序中技术假定的合理性;2) 所采用程序对设计内容的适应性;3) 所采用程序输入参数及输出结果用于工程设计的正确d性。对标准技术条款的询问山以书面形式r委员会秘书处提交,并有义务提供可能甫耍的资料。tj标准条款没有直接关系或不能被理解的询问将视为技术科询的范畴,委员会有权拒绝M答。对r未经委员会书面授权或认可的其他机构对标准的立贯或解释所产生的理解歧义和由此产斗二的任何J果,本委
8、员会将不承担任何责任。GB 150.1-2011 压力容器第1部分:通用要求1 范围1. 1 本标准规起了金属制压力容器(以下简称容器)的建逅斐求。本部分规定了金M制压力容器(以下简称容器)材料、设计、制造、检验和验收的通用要求。1. 2 本标准适用的设计压力1. 2. 1 钢制容器不大于35MPa。1.2.2 其他金间材料制容器按相应引用标准确定。1. 3 本标准适用的设计温度范围1. 3. 1 设计温度范围:一269oc 900 oc。1.3.2 钢制容器不得超过按GB150.2中列入材料的允许使用温度也用。1. 3. 3 其他金hi,材料制容器按本部分相应号|用标准中列入的材料允许使用温
9、度确定。1. 4 本标准适用的结构形式1.4. 1 本标准适用钢制容器的结构形式按本部分以及GB150. 2 150.4的相应规定。1.4.2 本标准适用范围内的特定结构容器以及铝、铁、铜、镇及锦合金、钳制容器,其结构形式和适用fU:JiJ还应满足下述标准的相应要求:a) GB 151R 2. 7 l. 5 1. 5 l. 5 l. 0 铝及铝合金Rm -p AZ-pAt 二3. 0 l. 5 1. 5 铜及铜合金Rm 止一e二 3. 0 1. 5 1. 5 注,;对奥氏体高合金钢制受压兀件,当设计瓶度低于隔变范围,且允i-j有微ltl:的永久变形时,可适当提高许用应力至O.9Ro.2 们不超
10、过Rcr1.5。此规定不适用于法、二戎民他有做.,t永久变形就产生泄漏或故障的场合;注2;如果引用标准规定了Rpl.O或R1.(),则可以选用该值计算其许用应力;注3;根据设H-使用作限选用1.0X105h、1.5 X 105 h、2.0XIOh等持久强度极恼。表2钢制螺栓树料许用应力的取值fl轧、正人ir用应jJ/MPo Jj, i列各值中的最小值材料螺中11lJllJl iJ飞I4I:J哩K:;.、碳呆:钢un 一一.L. ._一一一一一-一一一-巳乌l1 J.: (1 .).1 一一一一十二-1低合金钢、马氏体调质凡.(Ro. 2 ) R:, 商合金钢3.0 l. 5 二三M52旦4旦u
11、i-1 2. iY (1 主三M22奥氏体商合金钢川J在M24M4b 4.4.2 设计温度低于20oc时,取20oc时的许用应力。4.4.3 复合钢板的许用应力对于覆层与基层结合率达到NB/T47002标准中B2级板以上的复合钢板,在设计计算中,如需计入覆层材料的强度时,其设计强度下的许用应力按式(2)确定:J; + J2 t=-z.HH-.( 2 ) 1+2 4.4.4 当地震载荷或风载荷与4.3.2中其他载荷相组合时,允许元件的设计应力不超过许用应力的1.2倍,其组合要求按相应标准规定。4.4.5 圆筒许用轴向压缩应力:a) 根据圆筒外半径R。和有效厚度乱,按式(3)计算A值;12 GB
12、150.1-2011 A =0.094乱/Ru(.1 ) 切按国简材料选用相应的外压应力系数曲线图(GB150.3第4章).根据其温度线得到B值,在弹性范围内(罔中的直线段或其左侧),可用式(4)计算B值;B=2AE/3 ( 4 ) d 许用轴向压缩应力aT取B值,且不得大于crJI。4.5 焊接接头分类和焊接接头系数4.5. 1 焊接接头分类4.5.1.1 容器受ffi元件之间的焊接接头分为A、B、C、D四类,如阁1所尽。a) 罔筒部分(包括接管)和锥壳部分的纵jH呆呆多口包扎容器层板层纵向接头除外)、球形封头与问筒连接的环向接头、备类凸形封头和平封头中的所千J1片,焊接头以及嵌入式的接管或
13、凸缘与先体对接连接的接头,均属A类焊接接头;b) 壳体部分的环向接头、拖形封头小端与接管连接的接头、长)I)法、气ij壳体或接管连接的接头、平盖或管板与回忆i对接连接的接头以及接管间的对接环向接头均属R类焊接接头,但已规定为A关的肝接接头除外;c) 球冠形封头、平荒、管板与|明筒非对接连接的接头.去当tJ壳体旦旦接管j主接的接头,内封头与困简部J搭接出头以.&t i二包扎f手指儿j反以说HJ左手、.J斗!斗(壳士ilt抗战头,El巳规定为A、B类的焊?是接头除外;d) 1主管(包括人孔阴阳)、l门:录、补强罔等IJ壳休j主接的拉夫.JJ!;r.; J主焊接控头,111己规定为A、B、C类的焊接
14、接头除夕|、4.5. 1.2 Ir受)巨元件与结Jt、几件的连接拉夫JE类蚌itJ是头,如阳1Jiji心。图1焊接接头分类4.5.2 焊接接头系数4.5.2.1 焊接接头系数应根据对接接头的焊缝形式及无损检测的长度比例确定。4.5.2.2 钢制压力容器的焊接接头系数规定如下:a) 双面焊对接接头和相当于双面悍的全焊透对接接头1) 全部元损检测,取=1. 0; 2) 局部无损检测,取=0.85o13 GB 150.1-2011 b) 单面焊对接接头(沿焊缝根部全长有紧贴基本金属的垫板)1) 全部无损检测,取c=O.9; 2) 局部无损检测,取c=0.8。4.5.2.3 其他金属材料的焊接接头系数
15、按相应引用标准的规定。4.6 耐压试验4.6.1 通用要求4. 6. 1. 1 耐压试验包括:液压试验、气压试验和气液组合试验。4.6.1.2 容器制成后应经耐压试验,试验的种类、要求和试验压力值应在图样上注明。4.6.1.3 耐压试验一般采用液压试验,试验液体应符合GB150.4或相关标准的要求。4.6. 1. 4 对于不适宜进行液压试验的容器,可采用气压试验或气液组合试验。进行气压试验或气液组合试验的容器应满足GB150.4或相关标准的要求。4.6.1.5 采用气液组合试验时,试验用液体和气体应分别满足4.6. 1. 3和4.6. 1. 4的要求,试验压力按气压试验的规定。4.6. 1.
16、6 外压容器以内压进行耐庄试验,试验压力按4.6.2.3的规定。4.6.1.7 对于由2个或2个以上压力室组成的多腔容器,每个压力室的试验压力按其设计压力确定,各压力室分别进行耐压试验。a) 校核公用元件在试验压力下的稳定性;b) 如不能满足稳定性要求,则应先进行泄漏检查,合格后进行耐压试验。在进行耐压试验时,相邻压力室内应保持一定压力,以使整个试验过程(包括升压、保压和卸压)中的任一时刻,各压力室的压力差不超过允许压差,图样上应注明这一要求和允许压差值;c) 如甫提高某腔试验压力,应满足4.6.3的规定。4.6.2 耐压试验压力4.6.2.1 耐压试验压力的最低值按4.6.2.2和4.6.2
17、.3的规定,并考虑:a) 对于立式容器采用卧置进行液压试验时,试验压力应计入立置试验时的液柱静压力;b) 工作条件下内装介质的液柱静压力大于液压试验的液柱静压力时,应适当考虑相应增加试验压力。4.6.2.2 内压容器a) 液压试验:b) 气压试验或气液组合试验:T = 1. 25一一Jt 冉=1. 1一一Jt 注1:容器铭牌上规定有最高允许工作压力时,公式中应以最高允许工作压力代替设计压力扣. ( 5 ) . ( 6 ) 注2:容器各主要受压元件,如困筒、封头、接管、设备法兰(或人手孔法兰)及其紧固件等所用材料不同时,应取各元件材料的J/o比值中最小者;注3:J不应低于材料受抗拉强度和屈服强度
18、控制的许用应力最小值。4.6.2.3 外压容器a) 液压试验:b) 气压试验或气液组合试验:14 PT = 1. 25 . ( 7 ) GB 150.1-2011 T=l.l . ( 8 ) 4.6.3 耐压试验应力校核如果采用大于4.6.2.2、4.6.2.3所规定的试验压力,在耐压试验前,应校核各受压元件在试验条件下的应力水平,例如对壳体元件应校核最大总体薄膜应力TOa) 液压试验时,T0.9ReL r; b) 气压试验或气液组合试验时,T0.8ReLr。式中:ReL一一壳体材料在试验温度下的屈服强度(或0.2%非比例延伸强度),MPa。4.6.4 耐压试验的免除不能按上述规定进行耐压试验
19、的容器,设计单位应提出在确保容器安全运行的前提下免除耐压试验所应采取的安全措施,经设计单位技术负责人批准后在图样上注明。4. 7 泄漏试验4. 7. 1 泄漏试验包括气密性试验以及氨检漏试验、卤素检漏试验和挝检漏试验等。4.7.2 介质毒性程度为极度、高度危害或者不允许有微址泄漏的容器,应在耐压试验合格后进行泄漏试验。注:介质毒性程度按固定式压力容器安全技术监察规程的相关规定确定。4. 7. 3 设计单位应当提出容器泄漏试验的方法和技术要求。4.7.4 需进行世漏试验时,试验压力、试验介质和相应的检验要求应在图样上和设计文件中注明。4.7.5 气密性试验压力等于设计压力。4.8 焊接接头结构设
20、计要求4.8.1 对于钢制容器,焊接接头的结构设计参照GB150.3-2011附录D的要求。4.8.2 对于其他金属制容器,焊接接头的结构设计参照引用标准的要求。4.9 超压泄放装置本标准适用范围内的容器,在操作过程中有可能出现超压时,应按附录B的要求设置超压泄放装置。15 GB 150.1-2011 附录A(规范性附录)标准的符合性声明及修订A.1 本标准所有部分的制定遵循了国家颁布的压力容器安全法规所规定的基本安全要求.其设计准则、材料要求、制造检验技术要求和验收标准均符合同定式压力容器安全技术监察规程的相应规定。本标准所有部分均为协调标准.即按本标准所有部分要求建造的压力容器可以满足固定
21、式压力容器安全技术监察规程的基本安全要求。A.2 标准的修订采用提案审查制度。任何单作和个人均有权利对本标准的修订提出建议,修订建议应采用表A.1标准提案/问询表的方式提交全同锅炉压力谷器标准化技术委员会(以下简称委员会)。委员会对收到的标准修订提案进行啡企.丰Lif11中jUJ果.将采纳的搜术内容纳入下一版标准。表A.1标准提案/问询表口标fl提案口标准|时询标准名称单位一一联系地址电话/传真-标准条款提案川i,J内容叫,):;jJ Ji ) H斗二依旧fj栩关资料(!j ; J jf 1) ; 一一一一一一一一一一-一一一一一一一附加说明:单位图章或提案(问询)人答字:i 全国锅炉压力容器
22、标准化技术委员会地址:北京市朝阳区和平街西苑2号楼D座三层邮政编码:100013电子邮箱:GB150cscbpv. org 16 总第邮iLl:政jijWlfm-ji L! 一一II_i_ 一一年月平主J 日B.1 范围附录B(规范性附录)超压泄放装置GB 150.1-2011 B. 1. 1 容器在操作过程中可能出现超压时,应按本附录的要求配备超压泄放装置(以下简称泄放装置勺。B. 1.2 本附录适用于容器上的1tft放装置,包括安全阀、爆破片安全装置、安全阀与爆破片安全装置的组合装置。安装在容器连接管线上的附放装置口J参照本附舌。B. 1.3 本附录不适用于操作过程中可能产生压力剧增,反应
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