GB 18442-2001 低温绝热压力容器.pdf
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1、GB 18442 - 2001 前言本标准的全部技术内容为强制性。本标准和GB150(钢制压力容器同属压力容器系列标准,并对低温绝热型压力容器做了进-步规定。本标准附录A是提示的附录。本标准由国家质量监督检验检疫总局锅炉压力容器安全监察局提出并归口。本标准由国家低温容器质量监督检验中心、国家质量监督检验检疫总局锅炉压力容器安全监察局负责起草。本标准主要起草人z施宝毅、陈光奇、黄宏、刘志东、吴燕、高继轩。本标准委托国家低温容器质量监督检验中心负责解释。684 中华人民共和国国家标准低温绝热压力窑器GB 18442-2001 Cryo-insulation pressure vessels 1 范
2、围本标准规定了固定式高真空多层低温绝热和真空粉末低温绝热压力容器的型号编制方法与性能参数、技术要求、试验方法、检验规则及质量证明书、标志等。本标准适用于内容器设计压力为低压、中压,容器夹层为真空状态的真空绝热低温压力容器。2 引用标准下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时,所示版本均为奇效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB 150-1998 钢制压力容器GB 3198-1996 工业用纯铝销GB/T 9019-2001 陀力容器公称直径GB/T 18443. 1 2001 低温绝热压力容器试验方法容积测量GBrt、
3、18443.2- 2001 低温绝热压力容器试验方法真空度测量GB/T 18443.3- 2001 低温绝热压力容器试验方法漏率测量Gll/T 18443.4 2001 低温绝热压力容器试验方法漏放气速率测量(;ll/T 18443.5 -2001 低温绝热压力容器试验方法静态蒸发率测量3 总则3. 1 低温绝热压力容器的设计、制造、检验、验收除必须符合本标准外,还应遵守国家颁布的有关法令和法规。3. 2 资格3. 2. 1 设计资格3.2.1.1 低温绝热压力容器设计单位必须具备健全的质量管理体系,持有国家质量监督检验检疫总局锅炉压力容器安全监察局颁发的相应压力容器设计单位批准证书。3. 2
4、.1.2 设计单位应在低温绝热压力容器设计单位批准证书规定的相应资格有效期内从事产品的设计。3. 2. 1.3 低温绝热压力容器的设计-必须接受各级质量技术监督局锅炉压力容器安全监察机构的监察。3.2.2 制造资格3.2.2.1 低温绝热压力容器制造单位必须持有国家质量监督检验检疫总局锅炉压力容器安全监察局颁发的相应压力容器制造许可证,并具备相应的专业技术人员、资源以及健全的质量管理体系。3,2.2.2 制造单位的真空检漏人员应通过相应的培训考核,合格后上岗。3.2. 2. 3 制造单位必须在许可证规定的品种范围和有效期内从事产品的制造。中华人民共和国国家质量监督检验检瘟总局2001- 09
5、-03批准2002 - 04 -01实施68 :1 GB 18442-2001 3. 2.2.4 低温绝热压力容器的制造、验收和使用等方面的质量安全必须接受国家质量监督检验检疫总局锅炉压力容器安全监察局的监察。3.2.2.5 低温绝热压力容器产品接受国家质量监督检验检疫总局锅炉压力容器安全监察局指定的国家质检机构检验及琅式试验。3.3 职责3.3.1 设计单位职责3.3.1.1 设计单位应对设计文件的正确性及完整性负责。3. 3. 1.2 设计单位向制造单位提供的设计图样、设计计算书等文件应符合压力容器安全技术监察规程i)(以下简称容规仰的规定。3. 3.1. 3 设计单位提供的设计总图上应盏
6、有符合容规规定的设计单位资格印章。3. 3. 2 制造单位职责3.3.2.1 制造单位必须按照设计图样要求进行制造,如需要对原设计进行修改,需取得原设计单位确认。3.3.2.2 制造单位的产品质量检验部门除按图样要求检验和试验外,还应按本标准要求进行检验和试验.并对检验和试验报告的正确性和完整性负责。3. 3. 2. 3 制造单位在对其制造的每台产品备查的技术文件中,除按GB150规定的文件外,还应包括下列文件,并至少保存7年。a )内容器检漏及总体检漏报告;b)真22夹层漏放气速率测定报告gc)抽真空及封结真空度记录。4 定义4. 1 高真72多层绝热high vacuum multi-la
7、yer insulation 在低温绝热压力容器的夹层空间内设置多层防辐射材料,并抽至高真空(压力低于1.OX 10-8Pa) 构成的绝热方式。4. 2 真空粉末绝热VBcuum powder insulation .存低漏绝热压力容器的夹层空间内充填多孔性微粒绝热材料,并抽至规定真空构成的绝热方式。4.3 工作压力op盯at10npressure 内容器最高工作压力应小于所装低温介质的临界点压力,最低工作压力应大于所装低温介质的二相点压力。4.4 设计压力pressure of design 内容器顶部的最高压力,与设计温度一起作为设计载荷条件,其值不低于工作压力。4. 5 计算压力pres
8、sure of calculation 本标准所指的计算压力为下列含义2a)内容器最高压力,应为设计压力、液体静压力与大气压之和(液体静压力按GB150规定hN外容器受到的外部压力,应等于0.1MPa。4.6 设计温度temperature of desi日n本标准所指的设计温度为下列含义:a)设定内容器、内部兀件及接触低温介质的组件耐受的温度,该温度应为所装低温介质的沸点gb)设定外容器及外部元件在使用环境条件下的最低温度,c)内外容器连接的元件,如支撑、进排液管等应耐受两端的极限温度。686 GB 18442- 2001 4.7 JL何容积geometric volume 按设计的几何尺寸
9、确定的内容器的容积,单位为m3 4.8 有效容和、effectve volume 在工作状态下最大盛液容积,单位为m304.9 静态蒸发率statlc evaporatlOn 低温绝热压力容器在装载大于有效容积1/2低温液体时,静置达到热平衡后,24h内自然蒸发损失的低温液体质量和容器有效容积下低温液体质量的百分比,换算为标准环境下(20C , 101 325 Pa)蒸发率值,单位为%尬。4.10 封结真空度sealedoff vacuum degree 低温绝热压力容器抽真空结束封绪后,在常温状态下夹层压力相对稳定时的夹层真空度,单位为Pao4. 11 真空夹层漏率vacuum inters
10、pace leak rate 单位时间内漏人真空夹层的气体量,单位为Pa_m3/s。4.12 真空夹层放气速率vacuum 1nterspace outguessmg rate 真空夹层内绝热材料、器壁表团等在单位时间内放出的气体量,单位为Pa m3比。4.13 真空夹层漏放气速率vacuum interspace outguessing and leak rate 低温绝热压力容器真空夹层漏气速率和放气速率之和,单位为Pa m3/s。5 型号编制方法与性能参数5. 1 产品型号编制方法如下.c口口口/口用数字表示最高工作压力,单位zMFa用数字表示有效容积,单位m3种类,L立式;W卧式;Q球
11、形绝热方式,0一高真空多层绝热;F真空粉末绝热C一表示低温绝热压力容器(贮槽)例如CFL-20/0.8表示立式20旷真空粉末低温绝热压力容器,最高工作压力。.8MPa , COW-SO/1.6,表不卧式50m3高真空多层低温绝热压力容器,最高工作压力1.6 MPa , 5. 2 产品规格及主要性能参数5. 2. 1 立式和卧式高真空多层低温绝热压力容器的静态蒸发率应符合表l规定。5. 2. 2 立式和卧式真空粉末低温绝热压力容器的静态蒸发率应符合表2规定。5.2.3 相同绝热方式的球形低温绝热压力容器的静态蒸发事指标为表1和表2中的O.6倍。5.2.4 表1和表2中的静态蒸发率指产品在出厂时的
12、指标。5.2.5 液体二氧化碳低温绝热压力容器可采用静态升压法检验绝热性能。在环境温度(20土5)C下,有效容积小于50m3的,每24h的压力升高值应低于35kPa;有效容积为50100m3的,每24h的压力于1高值应低于20kI讪。5. 2. 6 易燃或有毒低温液体可采用液氮作为替代介质检验静态蒸发率指标,其值应符合表l和表Z中规定的指标。687 GB 18442-2001 表1立式和卧式高真空多层低温绝热压力容器的静态蒸发率指标有效容积V蒸发率(上限值)/% d-1 m 液氮液氧液氧液氢液氮0.800 0.530 0.560 1. 250 日.9802 O. 700 0.470 0.490
13、 O. 992 O. 917 3 O. 600 0.400 O. 420 0.867 0.883 5 O. 450 O. 300 O. 315 O. 732 0.840 10 0.350 0.230 O. 245 0.580 0.788 15 O. 250 O. 167 O. 175 O. 508 O. 759 20 0.230 。1530.160 0.462 。73925 O. 210 0.140 0.147 0.429 0.723 30 O. 200 O. 133 0.110 0.403 O. 710 35 O. 185 O. 123 0.130 0.383 0.700 40 0.170
14、O. 115 O. 120 0.367 0.692 50 O. 150 0.100 0.110 0.340 0.678 65 O. 135 0.900 0.950 0.312 0.660 卜一一85 。1250.085 0.088 0.285 O. 645 100 0.095 0.065 0.067 0.270 0.635 200 0.075 0.050 0.053 Q. 215 0.595 300 0.065 0.045 0.046 O. 188 O. 573 500 0.055 0.036 0.039 O. 158 O. 5,16 650 0.050 0.033 0.035 O. J.5
15、O. 533 850 0.045 0.030 0.032 O. 133 O. 520 1 000 0.030 0.020 0.021 O. 126 O. 512 2 500 0.023 0.015 0.016 0.093 0.470 表2立式和卧式真空粉末低温绝热压力容器的静态蒸发率指标有效容积V蒸发率(上限值l/%. d m 液氮液氧液氢液氢I 1. 200 0.800 0.850 2.844 2 1. 000 0.670 0.700 2.023 3 0.900 0.600 0.630 1. 658 5 0.650 0.435 0.460 1. 290 10 O. 550 0.360 0.3
16、80 O. 918 15 0.530 Q. 350 0.370 。75320 0.500 0.330 0.350 O.6S3 25 0.050 0.300 0.320 0, 586 30 0.440 0.290 0.310 0.536 688 GB 18442-2001 表2(完)有效容积V蒸发率(上限值)/% d-1 口1: 液氮液氧液氧液氧40 0.370 0.250 0.260 O. ,165 ; O 0.350 O. 230 0.240 O. 417 65 O. 300 O. 200 0.210 0.367 85 0.280 O. 180 O. 190 0.320 100 0.250
17、O. 160 0.170 O. 297 200 0.200 O. 130 0.140 O. 210 300 O. 160 O. 11 0 。120O. 175 500 O. 150 O. 100 O. 110 O. 135 650 。.140 0.095 0.098 O. 1 18 850 O. 135 0.090 0.095 0.105 1 000 0.100 0.067 0.070 0.095 2 500 0.080 0.054 0.056 。0606 技术要求6.1 -般要求6. 1. 1 产品图样反技术文件应按规定的程序设计、审核、审批及使用。6. 1. 2 产品的设计、制造除符合本标
18、准外,还应符合国家质量技术监督局颁布的容规及GB150的规定。6. 1. 3 产品的排液能力应符合设计图样或满足合同的要求。6. 1.4 产品上用于操作或监测的管路接头、阀门、仪表等装置应布局合理,相对集中,便于操作、检查和维护,必要时可设置保护罩或操作间。6. 1. 5 接触液氧或气氧的产品内表面、管路、接头、阀门、仪表等元件必须严格禁泊。6. 2 环境要求6. 2. 1 产品应根据环境条件和使用要求设计,并保证产品能够正常工作。6.2.2 用于充装惰性低温液体的产品,应对使用环境提出通风、空气流动等要求。6. 2. 3 用于充装易燃低温液体的产品,应提出防火、防爆等要求。6. 2. 4 用
19、于充装有毒性低温液体的产品,应对环境和使用人员采取预防措施。6. 3 设计要求6. 3. 1 结构计算根据盛装低温液体的种类,选用制造材料和绝热结构,并进行强度和传热计算,计算结果应能满足GB 150和本标准的要求。6. 3. 2 结构设计6. 3.2. 1 产品简体的直径一般应符合GB/T9019的规定,有效容积不得超过几何容积的95%0 6. 3. 2. 2 结构设计中应尽量减少应力集中。6. 3.2.3 产品内外壁的连接应尽可能简单、牢固。6. 3. 3 壁厚附加量壁!早附加量按GB150-1998巾3.5. 5规定的公式计算,对于不锈钢内壁、且装载的低温介质无腐689 GB 18442
20、 2001 蚀性时,腐蚀裕量巳等于零,其他材料的腐蚀裕量不小于1mm对于有腐蚀性的低温液体如液氟等,应根据容器的设计寿命和对材料的腐蚀速率确定腐蚀裕量。6.3.4 焊接结构6.3.4.1 根据构件承受的低温介质温度和载荷条件,焊接结构的设计应避免产生过大的应力集中和明显的变形,附录A(提示的附录)提供了可供选择的焊接结构。常温下无真空要求的焊接结构参见GB 150-1998附录L6. 3. 4.2 处于真空部位的焊接结构应尽可能避免真空盲区。注。真空盲区指在真空腔内存在一端处于封闭的不利于抽真空和检漏死空间。6. 3. 5 漏率要求根据本标准漏率指标,应提出主要组件漏率要求。6. 3. 6 设
21、计压力内容器的设计压力应符合GB150-1998附录B的规定。6. 3. 7 设计温度6. 3.7. 1 设计内容器、内部元件及接触低温介质的组件耐受的温度时,应考虑容器抽真空烘烤时受到的最高温度到所装低温介质的沸点。6. 3.7. 2 外容器的设计温度应符合容规第35条规定。6.3.8 由内容器引出的通过夹层的管路,设计时应符合下列要求:a)低温韧性好,导热系数小;川成充分考虑由于内外容器在制造和使用过程中的温度变化而引起的温差应力,必要时要有温度补偿结构,c)夹层中的管路连接必须采用焊接接头连接。6. 3. 9 易燃低温液体的气体排放出口应装设阻火器。6. 4 真空性能要求6.4.1 真空
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