GB150
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1 GB150-1998《钢制压力容器》
一、前言
1、简介
本标准是原国家质量技术监督局98年3月20日批准，要求98年10月1日实施。此为GB150-89颁布后第一次修改，GB150-98是我国目前压力容器标准体系中的基础标准，基础标准服务于量大面广的产品，采用共性技术，在行业中处于举足轻重的地位，GB150修改，其他相关标准均需做相应修改。如：GB151、GB12337、JB4710《钢制塔式容器》、JB4731等。
2、中外有关标准、规范
中国：JB/T4735-97《钢制焊接常压容器》
GB150-98《钢制压力容器》
JB4732-95《钢制压力容器-分析设计标准》
美国：ASMEⅧ-1《锅炉压力容器规范》第八卷第1分篇《压力容器常规设计》
ASMEⅧ-2《锅炉压力容器规范》第八卷第2分篇《压力容器分析设计》
ASMEⅧ-3《锅炉压力容器规范》第八卷第3分篇《压力容器疲劳设计》
日本：JIS B8270《压力容器》（基础标准）
JIS B8271-8285《压力容器单项标准》
英国：BS5500《非直接受火压力容器》
德国：AD《压力容器规范》
TRB《压力容器技术规程》
法国：CODAP《非直接受火压力容器建造规范》
3、基本原则
GB150参照或等效采用了ASMEⅧ-1、JIS B8270，并体现中国特色，考虑我国的实际情况，如：
等效采用——圆度概念 附录B 爆轰1000M/S
参照采用——焊接接头分类（原为对接、角接、纵缝、环缝）
中国特色——焊缝返修次数，不宜超过二次。
二、适应范围
1、GB150-1998《钢制压力容器》是钢制压力容器设计、制造、检验与验收的标准。本标准适用范围如下：
1）、设计压力大于等于0.1MPa，小于等于35MPa的钢制压力容器和真空度高于2000mmH2O的钢制压力容器；的设
2）、设计温度范围根据钢材允许的使用温度确定；
3）、管辖范围为容器及与其连为整体的连通受压零部件，即开孔接管与外管道连接的第一道环向接头坡口端面；螺纹连接的第一个螺纹接头；螺栓紧固连接的第一个法兰密封面；管件连接的第一个密封面；接管、人孔、手孔等的承压封头、平盖及其紧固件；非受压元件与受压元件的焊接接头；直接连在容器上的超压泄放装置以及容器上的安全附件。
2、GB150-98的范围不适用于下列九种容器：
1) 、直接火焰加热的容器；
2) 、受辐射作用的容器； 2 3) 、经常搬运的容器；
4) 、诸如泵、压缩机、涡轮机或液压缸的旋转或往复机械设备中，自成整体或作为组成件的受压器室；
5) 、设计压力低于0.1MPa的容器；
6) 、真空度低于0.02MPa的容器；
7) 、工程容积小于450L的容器；
8) 、要求做疲劳分析的容器；
9) 、已有其他行业标准管辖的压力容器。如锻造容器等
三、定义和名词解释
1、最高工作压力——系指在正常操作情况下，容器（或换热器的壳程、管程或外压容器的夹套）顶部可能出现的最高压力。
2、设计压力——系指在相应的设计温度下用以确定容器壳体（或换热器的壳程及其它受压元件）厚度的压力，其值不得小于最高工作压力（设计压力的选取见GB150-98、GB151-02）。
3、金属温度——系指容器（或换热器）各受压元件沿截面厚度的平均温度（在任何情况下，元件金属的表面温度不得超过钢材的允许使用温度）。
4、设计温度——系指容器（或换热器）在正常操作情况，在相应设计压力下，设定的受压元件的金属温度（换热器应按管程，壳程的具体工况分别确定），其值不得低于元件金属可能达到的最高金属温度，对0℃以下的金属温度，则设计温度不得高于元件金属可能达到的最低金属温度。
5、试验温度——系指压力试验时容器（或换热器）壳体的金属温度。
6、容积——指压力容器的几何容积，即由设计图样标注的尺寸计算（不考虑制造公差）并于圆整，且不扣除内部附件体积的容积。
7、厚度——
1）厚度加量C（C=C1+C2）——指钢板或钢管的厚度负偏差C1与腐蚀裕量C2之和。
2）最小厚度δmin——指为满足制造工艺要求以及运输和安装过程中的刚度要求，根据工程实践经验确定的壳体元件的不包括腐蚀裕量的最小厚度。
3）计算厚度δ——指按公式计算得到的厚度，不包括厚度附加量。
4）设计厚度——指计算厚度与腐蚀裕量之和。
5）名义厚度δn——指设计厚度加上钢材厚度负偏差后向上圆整至钢材标准规格的厚度，即为图样注明的厚度（对容器壳体，任何情况下，δn≮δmin+C）。
6）有效厚度δe——指名义厚度减去厚度附加量。
C=C1+C2
δn
δ+C δe
δmin δ
8、主要受压元件——指压力容器受压元件中的筒体、封头（端盖）、球壳板、换热器管板和换热管、膨胀节、开孔补强板、设备法兰、M36以上的设备主 3 螺栓、人孔盖、人孔法兰、人孔接管以及直径大于250mm的接管。
9、易燃介质——指与空气混合的爆炸下限小于10%或爆炸上限和下限之差值大于等于20%的气体。如：甲胺、乙烷、乙烯、甲烷、氢、丙烷、丙烯等，当介质为混合物质时，应以介质的组成并按上述划分原则，有设计单位的工艺设计或使用单位的生产技术部门，决定是否属于易燃介质。
10、低温容器——指设计温度等于或低于-20℃的压力容器。
四、主要受压元件强度计算公式及适用范围
序号 计算公式 适用范围
1 圆筒:
δ=pcDi/（2[σ]tφ-pc） pc≤0.4[σ]tφ
即K=1.5
2 球壳：
δ=pcDi/（4[σ]tφ-pc） pc≤0.6[σ]tφ
即DO/Di≤1.353
3 椭圆形封头：
δ=pcDiK/（2[σ]tφ-0.5pc）
K=1/6[2+（Di/2hi）2]
标准封头K=1, 非标准封头查表7-1 控制封头厚度不小于封头内直径的0.15%(标准封头)和0.30%(非标准封头).规定封头直径与封头深度之比Di/2hi需小于或等于2.6。
4 碟形封头:
δ=MpcRi/（2[σ]tφ-0.5pc）
M=1/4[3+（Ri/r）1/2]
其值可查表7-3 控制封头的球面曲率半径R≤Di,封头转角内半径,ri≥10% Di,且不小于3δn;封头的厚度δi≥0.15 Di或0.3%Di
5 无折边球面封头:
δ=QpcDi/（2[σ]tφ-pc） 控制封头的球面半径为圆筒直径的0.7-1.0
式中代号为：
pc——计算压力, MPa；δ——计算厚度,mm；
Di——圆筒或球壳内直径，mm；φ——焊接接头系数；
[σ]t——设计温度下材料的许用应力，MPa；
K——椭圆形封头形状系数；hi——封头曲面深度，mm；
M——碟形封头形状系数；Ri——碟形封头球面部分内直径，mm；
r——碟形封头过渡段转角内直径，mm；
Q——系数，由图7-5查取；
五、制造、检验与验收（GB150-98第十章）
（一）总则
1、适用范围
本章适用于设计温度高于-20℃的钢制焊接单层压力容器、多层包扎压力容器、热套压力容器及锻焊（新增）压力容器。
（1）容器设计温度下限的限制
设计温度等于或低于-20℃的压力容器属于低温容器，为防止低温下的脆断，对其选材、设计、制造、检验均需作某些特殊的规定，故本标准附录C中作了专门的规定。
（2）制造方法的限制
压力容器的制造方法主要有锻造、锻焊、焊接、铸造、及铆接等，本章仅适用于以焊接、锻焊方法为主的压力容器产品的制造。 4 （3）壳体结构型式的限制
压力容器的壳体结构型式可以粗分为整体式和组合式两大类。
整体式——指满足强度、刚度、稳定性的材料厚度由一块钢板组成。如：单层卷制、锻造容器
组合式——指满足强度、刚度、稳定性的材料厚度由几块（件）钢板组成。如：多层包扎、热套、多层绕板容器
本章只适用于整体式和多层包扎、热套容器的结构。
2、焊接接头分类
压力容器主要受压部分的焊接接头分为A、B、C、D四类：
A类焊接接头：圆筒部分的纵向接头（多层包扎容器层板层纵向接头除外）、球型封头与圆筒连接的环向接头，各类凸形封头中的所有拼焊接头以及嵌入式接管与壳体对接连接的接头，均属A类焊接接头。
B类焊接接头：壳体部分的环向接头、锥形封头小端与接管连接的接头、长颈法兰与接管连接的接头，均属B类焊接接头。但已规定为A、C、D类的焊接接头除外。
C类焊接接头：平盖、管板与圆筒非对接连接的接头，法兰与壳体、接管连接的接头，内封头与圆筒的搭接接头以及多层包扎容器层板层纵向接头，均属C类焊接接头。
D类焊接接头：接管、人孔、凸缘、补强圈等与壳体连接的接头，均属D类焊接接头，但已规定为A、B类的焊接接头除外。
说明：1）、原GB150-89称“焊缝”，叫法不规范，只是习惯叫法，与国际上不统一，与我国焊接名词术语也不同，故改称“焊接接头”。
焊缝——仅指熔融金属，即焊肉。
焊接接头——指焊缝、熔合线、热影响区的总和。
2）、改变原来按位置分类的说法，焊接接头分类图来源于ASMEⅧ-1标准，但又有其特点。
3）、GB150-98对分类作了相应修改，如：B类中，增加长颈法兰与接管连接接头；D类中，增加了补强圈等。 5 4）、GB150-98的A、B、C、D类焊接接头分类法，仅在压力容器上采用，其他焊接接头不是此分类法，如：锅炉、管道等，《容规》也不是按此分类。
（二）冷热加工成形
1、更正
1）、10.2.1其修磨深度大于复层厚度的3%,……
应为其修磨深度大于复层厚度的30%,……
2）、10.2.4.1复合钢板的对口错边量b不大于钢板复层厚度的5%,……；
应为……的50%,……
因为3%,5%的要求无法达到.
2、减薄,修磨要求.(见10.2.1)
1）、凸形封头、热卷筒节，成形后厚度≥δn－C1
2）、冷卷筒节、投料的钢材厚度δs≥δn－C1
3）、与厚度有关的量
计算厚度(δ)、设计厚度(δ＋C2)、名义厚度(δn)、有效厚度(δe)、投料的钢材厚度(δs)、壁厚附加量(C)、板厚负偏量(C1)、腐蚀裕量(C2)、加工减薄量(C3)
名义厚度 δn＝δ ＋C1＋C2＋圆整量
有效厚度 δe＝δ―C1―C2
(投料的钢材厚度)δs未解释,很难定义,GB150－98提出了(投料钢板厚度)δs要求,仍未解决C3的问题.
4）、修磨要求 详见 10.2.1
3、坡口表面要求 10.2.2
1）坡口表面缺陷的限制
2）高强钢坡口表面检查方法的规定
3）坡口表面的洁净程度要求
4、封头（10.2.3）
1）、拼缝间距为3δs且不小于100,拼缝在成形前，受冲压部分焊缝应打磨与母材平齐(尽量不拼缝);封头直边部分的纵向皱折深度应不小于1.5mm.(10.2.3.4)
