CNS 14967-2006 Miniature pressure vessels《小型压力容器》.pdf
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1、 1 印月 95 2 月 本標準非經本局同意得翻印 中華民國國家標準 CNS 總號 號 ICS 23.020.10 B511914967經濟部標準檢驗局印 公布日期 修訂公布日期 95 2 月 27 日 月日 (共 22 頁 )小型壓力容器 Miniature pressure vessel 1. 適用範圍:本標準適用於下列之小型壓力容器。 (1) 第一種壓力容器使用在表壓力 0.1 MPa 以下,內容積在 0.2 m3以下或胴體內徑在 500 mm 以下且其長度在 1000 mm 以下者。 (2) 以 MPa 表示使用之最高壓力數值與以 m3表示之內容積數值之乘積,在 0.02 以下之第一種
2、壓力容器。 2. 用詞釋義 2.1 最高壓力:為小型壓力容器所使用之最高壓力。但應在最高使用壓力以下。 2.2 最小厚度:依本標準之計算式計算而得之厚度(含腐蝕、磨耗之裕度)。 3. 材料 3.1 小型壓力容器主要材料,應使用符合下列 CNS 者(依其用途應符合下列標準之規定或具有與該等標準同等以上機械性質者)。 (1) CNS 575鉚釘用鋼棒 (2) CNS 2112金屬材料拉伸試驗試片 (3) CNS 2253鋁及鋁合金之片及板 (4) CNS 2472灰口鑄鐵件 (5) CNS 2473一般結構用軋鋼料 (6) CNS 2673一般用途之碳鋼鍛鋼件 (7) CNS 2906碳鋼鑄鋼件
3、(8) CNS 2936黑心展性鑄鐵件 (9) CNS 2937白心展性鑄鐵件 (10) CNS 2938波來體展性鑄鐵件 (11) CNS 2947焊接結構用軋鋼料 (12) CNS 2966冷凝器及熱交換器用無縫鋁合金管 (13) CNS 3270不銹鋼棒 (14) CNS 3291鍊條用鋼棒 (15) CNS 3828機械構造用碳鋼鋼料 (16) CNS 4125青銅鑄件 (17) CNS 4271中溫壓力容器用鋼板 (18) CNS 4273高壓瓦斯容器用鋼板、鋼片及鋼帶 (19) CNS 4626壓力配管用碳鋼鋼管 (20) CNS 5127銅及銅合金無縫管 2 CNS 14967,
4、 B 5119 (21) CNS 6331配管用不銹鋼鋼管 (22) CNS 6445配管用碳鋼鋼管 (23) CNS 7379鍋爐及熱交換器用碳鋼鋼管 (24) CNS 7381鍋爐及熱交換器用合金鋼鋼管 (25) CNS 7383鍋爐及熱交換器用不銹鋼鋼管 (26) CNS 8497熱軋不銹鋼鋼板、鋼片及鋼帶 (27) CNS 8499冷軋不銹鋼鋼板、鋼片及鋼帶 (28) CNS 8696鍋爐及壓力容器用碳鋼及鉬合金鋼板 (29) CNS 9612鋁及鋁合金鍛件 (30) CNS 11073銅及銅合金板、捲片 (31) CNS 12000鑄件用鋁及鋁合金錠 3.2 材料之容許抗拉應力 3.
5、2.1 小型壓力容器材料之計算用容許抗拉應力值,應依表 1 左欄所示之區分,各依同表右欄規定之值。 表 1 區分 容許抗拉應力值 1 CNS規定之種類明確之鋼料(鑄鋼除外) CNS所使用該鋼料最小抗拉強度之 1/4 鋼管以外之鋼料 88 N/ mm22 第 1項鋼料之外之鋼料(鑄鋼除外) 鋼管 74 N/ mm23 CNS規定之種類明確之鑄鋼 CNS所規定該鑄鋼最小抗拉強度之 1/6 4 第 3項鑄鋼以外之鑄鋼 59 N/ mm25 CNS規定之種類明確之鑄鐵 CNS所規定該鑄鐵最小抗拉強度之 1/6 6 第 5項鑄鐵以外之鑄鐵 12.3 N/ mm23.2.2 計算用不銹鋼鋼板之容許抗拉應力
6、值,應依表 2 左欄所示之 CNS 8497 及CNS 8499 規定之不銹鋼鋼板之種類而定,同表右欄規定之值亦同。同表右欄所示溫度之中間溫度之容許抗拉應力值,應以比例法計算其值。 3 CNS 14967, B 5119 表 2 不銹鋼鋼板之容許抗拉應力 溫度 30 40 溫度 100 時 溫度 200 時溫度 300 時溫度 400 時溫度 500 時溫度 600 時 溫度 700 時溫度 800 時304 HP 304 CP 130 109 85 76 72 68 55 25 9.8 304 LHP 304 LCP 121 104 76 63 57 316 HP 316 CP 130 11
7、0 94 83 76 71 64 29 8.8 3.2.3 計算用銅及銅合金之容許抗拉應力,應依下列各項所示之區分之統計對應之值(參照圖 1)。 圖 1 (1) 銅及銅合金板 備考: 圖中韌鍊銅板、磷脫氧銅板及海軍黃銅板請依 CNS 11073之規定。 韌鍊銅板 1 種及磷脫氧銅板 1 種海軍黃銅板 2 種 容許抗拉應力N/mm2容許抗拉應力N/mm2溫度 溫度 4 CNS 14967, B 5119 (2) 銅及銅合金管 備考: 圖中磷脫氧銅無縫管 、 冷凝器用黃銅無縫管普通級及特殊級,應依 CNS 5127 之規定。 (3) 青銅鑄件 備考:圖中青銅鑄件第 2 種,第 3 種及青銅鑄件第
8、6 種,應依 CNS 4125規定之第 2 種及第 3 種以及 CNS 4125 規定之第 6 種。 容許抗拉應力N/mm2容許抗拉應力N/mm2溫度 溫度 磷脫氧銅無縫管 冷凝器用黃銅無縫管特殊級 冷凝器用黃銅無縫管普通級 質別 質別 質別 H 容許抗拉應力N/mm2溫度 青銅鑄件第 2 種、第 3 種 青銅鑄件第 6 種 5 CNS 14967, B 5119 3.2.4 計算用鋁及鋁合金之容許抗拉應力, 應依下列各項之區分圖說所對應之值(參照圖 2)。 圖 2 (1) 鋁板 備考: 圖中 1050-0 板、 1050H12 板、 1050H14 板 、 1100-0 板、 1100H12
9、板、 1100H14 板,應依 CNS 2253 規定之 1050 板、 1100 板。 容許抗拉應力N/mm2容許抗拉應力N/mm2溫度 溫度 1050-0 板、 1050H12 板、1050H14 板 1100-0 板、 1100H12板、 1100-H14 板 6 CNS 14967, B 5119 (2) 鋁合金板 備考: 圖中 3003-0 板、 3003H14 板、 3003H24 板 、 5052-0 板、 5052H32板、 5052H34 板,應依 CNS 2253 規定之 3003 板、 5052 板。 (3) 鋁合金無縫管 單位: mm 備考: 圖中 3003H14 管、
10、 6061-T4 管 及 6061-T6 管應依 CNS 2966規定之 3003 管、 6061-T4 管及 6061-T6 管。 溫度 溫度 容許抗拉應力N/mm2容許抗拉應力N/mm23003-0 板、 3003H14板、 3003H24 板 5052-0 板、 5052H32板 、 5052H34 板32 溫度 溫度 溫度 6061-T6(管壁厚超過 1.20, 5.00 以下 )3003H14 管 6061T4 管、 6006-T6(管壁厚超過 0.63, 1.20 以下 ) 容許抗拉應力N/mm2容許抗拉應力N/mm2容許抗拉應力N/mm2 7 CNS 14967, B 5119
11、(4) 鋁合金鍛件 備考:圖中 2014 號沖鍛件、 5083 號沖鍛件、自由鍛件、 6061 號鍛件及 6066 自由鍛件應依 CNS 9612 規定之 2014 號沖鍛件、5083 號沖鍛件及自由鍛件、 6061 號沖鍛件以及 6066 號自由鍛件。 (5) 鋁合金鑄件 備考:圖中鋁合金鑄件應依 CNS 12000 之規定。 容許抗拉應力N/mm2容許抗拉應力N/mm2容許抗拉應力N/mm2溫度 溫度 溫度 2014 號沖鍛件6061 號沖鍛件質別 T6 6066 號自由鍛件質別 T65083 號沖鍛件自由鍛件 溫度 鋁合金鑄件 8 CNS 14967, B 5119 4. 構造 4.1
12、承受壓力部分之厚度:胴體 、端板或其他承受壓力部分之厚度,應依下列所示材料各規定之值以上。 (1) 碳鋼鋼板及低合金鋼板: 3 mm。 (2) 高合金鋼板: 1.5 mm。 (3) 鋼管: 2 mm (2) 非鐵金屬板:無腐蝕之虞者 1.5 mm,有腐蝕之虞者 2.5 mm (3) 鑄鐵: 5 mm 4.2 符號之意義:於第 4 節所用之符號之意義如下。 t:圓筒胴體、球形胴體或端板或管類之最小厚度 (mm) P:使用之最高壓力 (MPa) D:圓筒胴體或球形胴體之內徑,在碟型端板者為其凸緣部之外徑,在半橢圓體型端板者為其內面長徑 (mm) D0:圓筒胴體或球形胴體之外徑 (mm) a:材料之
13、容許抗拉應力 (N/ mm2) :縱向接頭之最小效率 :腐蝕裕度( 1 mm 以上),但無腐蝕之虞者,得為 0。 r:端板彎緣彎曲部之內面半徑 (mm) l :端板凸緣之平行部之長度 ( mm) R:碟型端板中央部之內半徑或球形胴體之外半徑 (mm) W:碟型之形狀係數,依公式 (1)規定。 W=+rR341(1) a:半橢圓體型端板之內面長徑 (mm) b:半橢圓體型端板之內面短徑 (mm) V:半橢圓體型之形狀係數,依公式 (2)之規定。 V=+22261hD(2) 式中, h 係端板內面短徑之二分之一 ( mm) d:依圖 4 所示測得之直徑或最小跨距 ( mm) Z:平板形狀之係數,圖
14、形平板者取 1,圓形平板以外者依公式 (3)計算得之值(其值超過 2.5 時,為 2.5)。 Z=3.4-Dd4.2(3) 式中之 D,係依圖 4 所示對最小跨距直角測得之最大跨距 (mm) p:有規則配置之牽條之平均節距 (mm),係水平及垂直方向之中心線間距離之平均值。 d0:煙管或水管之外徑 (mm) 9 CNS 14967, B 5119 B:依 圖 3(a) (e)之 規 定。此 時 l 為下列所示之長度 (mm)中任一較大之值(未具補強環之胴體者, l 取兩端板之彎緣彎曲開始線間之距離再各加端板深度之31之長度)。 (a) 相鄰兩補強環之中心間距離 (mm) (b) 從最靠近於胴體
15、端之補強之中心至端板之彎緣彎曲開始線間之距離再加上端板深度之31之長度。 圖 3 (a) 碳鋼(降伏點 17 kg/ mm2以上,未滿 21 kg/ mm2) l/D0(胴體情況)R/100(t-) (球體情況)(球體情況)球體況情 10 CNS 14967, B 5119 (b) 不銹鋼(降伏點 21kg/ mm2以上、 27kg/ mm2以下)應符合 CNS 8497 及 CNS 8499 之405 及 410 等材料之規定。 l/D0(胴體情況)R/100(t-) (球體情況)(球體情況)球體況情 11 CNS 14967, B 5119 (c) 使用 CNS 8497 及 CNS 84
16、99 之 304 等材料之規定。 l/D0(胴體情況)R/100(t-) (球體情況)(球體情況)球體況情 12 CNS 14967, B 5119 (d) 使用 CNS 8497 及 CNS 8499 之 304L 等材料之規定。 l/D0(胴體情況)R/100(t-) (球體情況)(球體情況)球體況情 13 CNS 14967, B 5119 (e) 使用 CNS 8497 及 CNS 8499 之 309S、 310S、 316L、 312、 347 等材料之規定。 l/D0(胴體情況)R/100(t-) (球體情況)(球體情況)球體況情 14 CNS 14967, B 5119 4.3
17、 胴板之最小厚度 4.3.1 內面受壓之胴板之最小厚度,視胴體種類之區分,各依公式 (4)、 (5)計算。 (1) 圓筒胴體 t=aPD2+ (4) (2) 球筒胴體 t=aPD4+ (5) 4.3.2 外面受壓之胴板之最小厚度,視胴體種類之區分,各依公式 (6)、 (7)計算。 (1) 圓筒胴體 t=BCPD0+ (6) (2) 球筒胴體 t=BCPR+ (7) (1)及 (2)式中之 C 值,依下列規定。 (a) 無縫胴體者,取 1.0。 (b) 有對頭縱向接頭之胴體者,取 1.0。 (c) 有搭接縱向接頭之胴體者,取 0.5。 4.4 端板必備之要件:端板應具備下列之要件。 (1) r
18、3 t (2) l 2 t (3) R 1.5 D(碟型端板) (4) ba3 (半橢圓體型端板) 4.5 端板之最小厚度 4.5.1 中低面受壓之端板之最小厚度,依公式 (8)、 (9)計算。 (1) 碟型端板 t=aPRW2+ (8) (2) 半橢圓體型端板 t=aPDV2+ (9) 4.5.2 中高面受壓之端板之最小厚度,依下列公式 (10)、 (11)計算。 (1) 碟型端板 t=aPRW2.1+ (10) (2) 半橢圓體型端板 15 CNS 14967, B 5119 t=aPDV2+ (11) 4.6 未以牽條支橕之平型端板、平蓋板及平底板等之最小厚度,應依公式 (12)計算。
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