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MAWP和设计压力

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MAWP和设计压⼒

1。⼜是MAWP和设计压⼒的区别问题，初学者⼜搞乱了。现在再澄清⼀下

设计的思路⼤概是3： 设计思路

3.1：⾸先明确三个概念：设计压⼒P，最⼤许⽤⼯作压⼒MAWP，最⼤许⽤压⼒MAP

3.2：三者的⼤⼩关系是：P＜MAWP＜MAP

3.3：设计ASME设备有两种思路：第⼀种是不计算MAWP，第⼆种是计算MAWP。两种思路设计⽅法不同，第⼆种思路复

杂，技巧性强，要求设计者⽔平很⾼，注意的地⽅很多。3.4：怎样判断是按第⼀种思路设计还是按第⼆种思路设计呢？这要看客户提供的technical datasheet和Specification，

3.4.1：有的客户datasheet有这么⼀选项，

是否计算MAWP，是 ，否

若客户点选是，按第⼆种计算MAWP设计，否就按第⼀种不计算MAWP设计。若客户datasheet没有这⼀项，要看客户的Specification。

3.4.2：不同的客户或⼯程公司的datasheet样式不同，有的客户的datasheet⾥没有是否计算MAWP这⼀选项，这种情况要在

Specification⾥⾯找，Specification要求计算MAWP的按第⼆种设计思路计算MAWP来设计，否则按第⼀种不计算MAWP设

计，

如有的客户Specification⾥是这样描述的：x.x.x.x :The MAWP shall be determined from calculations based on the specified nominal component thickness(but reduced

corrosion allowance), nozzle reinforcement or nozzle neck thickness shall not limit MAWP.

3.4.3：若客户的datasheet没有是否计算MAWP这⼀选项，⼜没有 Specification，建议按第⼀种设计思路（不计算MAWP）来

进⾏设计。3.4.4：datasheet 中有（是否计算MAWP，是 ，否）这⼀选项的客户或⼯程公司不多，有JACOBS / 雅克博斯 ; WORLEY

PARSONS / 沃利帕森斯 等，⼤部分没有，但在datasheet的notes或Specification中都有要求，设计时仔细查看确定是按那种

思路来设计容器。3.5：两种设计思路⽅法不同，差别很⼤，其区别归纳如下：

3.5.1: ⽔压试验不同

第⼀种不计算MAWP，⽔压试验PVElite选UG99b（34），（客户⽆特殊要求或datasheet⾥注明per code）

第⼆种计算MAWP，⽔压试验PVElite选UG99b，（客户⽆特殊要求或datasheet⾥注明per code）ASME [note34]中⽂翻译有点模糊不清，是这样翻译的：当计算不是⽤来确定最⼤许⽤⼯作压⼒时，最⼤许⽤⼯作压⼒MAWP

可假设等于设计压⼒。

估计⼤部分⼈不知道说的是什么意思，我改⼀下这样描述：当设备（按第⼀种思路设计）不计算MAWP，在计算⽔压试验压

⼒时，公式⾥的MAWP数值换成设计压⼒的数值，也就是MAWP可假设等于设计压⼒，这就是UG99b和UG99b（34）的区

别。3.5.2 接管开孔补强计算⽅式不同

第⼀情况不计算MAWP，接管开孔补强按设计压⼒，软件设定操作步骤是：Input / Load cases / Nozzle design options / Nozzle,clip design pressure options下拉选框中选择2. design P+static head.

第⼆情况计算MAWP，接管开孔补强按MAWP，软件设定操作步骤是：Input / Load cases / Nozzle design options / Nozzle,clip design pressure options下拉选框中选择1. MAWP+static head to

element bottom.

3.5.3 计算MDMT的⽅式不同

MDMT是设计ASME设备⾥的⼀个重要数据，它的计算也与上⾯的两种设计思路有关，设备的MDMT应注明在图纸和铭牌上。

3.5.3.1：第⼀种是不计算MAWP，MDMT的计算按设计压⼒，（不计算MAWP，也就是MAWP假定等于设计压⼒），软件设

定操作步骤是：Tools / configuration / 去掉勾选 use the MAWP to compute the MDMT. 这样设计产品有竞争优势。3.5.3.2：第⼆种是计算MAWP，MDMT的计算按MAWP，软件设定操作步骤是：Tools / configuration / 勾选 use the MAWP to

compute the MDMT即可.

3.6 怎样确定MAWP

3.6.1 当确定设备计算MAWP时，要把全部部件在Pvelite⾥输⼊完毕（筒体，封头，锥体，设备法兰，所有接管和接管法兰，

法兰盖，管板和换热管膨胀节（若有）），程序会⾃动反算每个部件的MAWP，选⼀个最⼩的值作为该设备的MAWP。该值

应标注在图纸上，并注明是那个部件限制的。3.6.2 ⼀般⼯程上总是让筒体或封头(主要⼤的部件)来限制设备的MAWP，不喜欢让⼀些⼩的部件（接管，接管法兰）和接管

补强来限制设备的MAWP，设计者应仔细阅读客户的Specification。如有的客户规定：x.x.x.x ：Nozzle reinforcement or the flange rating shall not limit the vessel’s MAWP.

有的客户datasheet⾥虽然没有是否计算MAWP这⼀选项，但在datasheet的notes⾥有说明，如有的客户datasheet的notes⾥

的某条款是这样的：x.x :The maximum allowable working pressure (MAWP) shall be limited by the shell or the head and not by smaller parts.

- 本⽂出⾃ASME中国制造，原⽂地址：http://www.asimi8.com/thread-6446-1-1.html

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压力容器的常规设计和分析设计

压力容器的常规设计和分析设计

◇科技论坛◇　科技圈向导　２０１２年第２ｌ期　

压力容器的常规设计和分析设计　

高　

ｆ兖矿煤化工程有限公司　峰　

山东兖州２７２１Ｏ０）　

【摘要】当前，分析设计目前已成为压力容器的重要设计方法。本文首先阐述了压力容器分析设计与常规设计的不同。然后分析设计中应　

力分类及其应用．最后对常规设计和分析设计进行了详细的比较。为研究奠定了基础。　

【关键词】压力容器；常规设计；应力　

压力容器是一种特种设备．其设计和制造都应按照我国的标准和　

规范进行，实行国家强制许可制度。目前，压力容器所采用的设计标准　

有两大类：一种是按规范进行设计，称“常规设计”（Ｄｅｓｉｇｎ　ｂｙ　ｒｕｌｅ），以美　

国ＡＳＭＥ一Ⅷ一１《压力容器建造》和我国ＧＢ１５０｛钢制压力容器》标准为　

代表：另一种是按应力分析设计，称“分析设计”ｆ　Ｄｅｓｉｇｎ　ｂｙ　ａｎａｌｙｓｉｓ），以　

美国ＡＳＭＥ一Ⅷ一２《压力容器建造——另一规则》和我国ＪＢ４７３２（（钢制　

压力容器——分析设计标准》为代表　

１．常规设计与分析设计　

过去压力容器及其部件的设计基本上属于常规设计．我国现在执　

行的相应的设计规范是《钢制压力容器））（ＧｉｎＳ０—９８１。常规设计的特　

点是：简体及其部件的应力不允许超过弹性范围内的某一许用值　如　

果达到这一要求．即认为筒体或部件就是比较可靠的　这样做比较简　

单．以现成的设计公式及曲线为依据．多年来一直按这样的方法进行　

设计。然而，这种方法比较粗糙．许多重要因素都未考虑进去。以内压　

圆筒为例，在常规设计时只考虑薄膜应力，至于温差应力、边缘应力以　

及交变应力引起的疲劳等问题均未考虑　所以在规范中．为了保证容　

器的安全可靠在设计中就采用了较高的安全系数。最早的安全系数　

ｎ：５．４０年代末改为ｎ＝４。这样做实际上是企图以高的安全系数来包罗　

各种因素的影响．存在一些问题　

近年来，由于锅炉、石油、化工等行业的发展，压力容器设计参数　

提高．使用条件也越来越苛刻．如果单纯依靠提高安全系数的办法来　

压力容器设计需要经过哪些单位批准？怎样进行压力容器设计的审批和备案？

压力容器设计需要经过哪些单位批准？怎样进行压力容器设计的审批和备案？

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压力容器的设计单位，须经主管部门批准，并报同级锅炉压力容器安全监察机构备案。设计应由设计单位的技术负责人批准，属于《压力容器安全技术监察规程》规定的三类容器的设计，还应报省、自治区、直辖市劳动局锅炉压力容器安全监察处备案。

压力容器的设计，应按下列规定进行审批和备案：

（1）压力容器的设计，应由设计单位技术负责人批准。设计文件应包括：设计计算书，设计说明书和设计图纸。文件上必须有设计、校对和审批人员签字。设计总图除上述要求外，还必须有单位技术负责人签字。文件上必须有单位技术负责人签字、《压力容器设计单位批准书》的编号和批准日期；

（2）通用性成套装置中的压力容器设计，必须经主管部门召开的设计审查会审查通过；

（3）第三类压力容器的设计在完成审批程序后，应报送省、市、自治区锅炉压力容器安全监察处备案。

压力容器的常规设计和分析设计 2

压力容器的常规设计和分析设计 2

◇科技论坛◇　科技一向导　２０１３年２ｌ期　

压力容器的常规设计和分析设计　

高峰　

（兖矿煤化工程公司　山东　兖州　２７２１　００）　

【摘要】当前，分析设计目前已成为压力容器的重要设计方法。本文首先阐述了压力容器分析设计与常规设计的不同。然后分析设计中应　

力分类及其应用，最后对常规设计和分析设计进行了详细的比较，为研究奠定了基础。　

【关键词】压力容器；常规设计；应力　

压力容器是一种特种设备．其设计和制造都应按照我国的标准和　

规范进行，实行国家强制许可制度。目前，压力容器所采用的设计标准　

有两大类：一种是按规范进行设计，称“常规设计”（Ｄｅｓｉｇｎ　ｂｖ　ｒｕｌｅ），以美　国ＡＳＭＥ一Ⅷ一１《压力容器建造》和我国ｃｍｓｏ（钢制压力容器》标准为　

代表；另一种是按应力分析设计，称“分析设计”ｆ　Ｄｅｓｉｇｎ　ｂｖ　ａｎ￣ｙｓｉｓ），以　

美国ＡＳＭＥ—Ｗｌ一２《压力容器建造——另一规则》和我国ＪＢ４７３２（钢制　

压力容器一分析设计标准》为代表。　

１．常规设计与分析设计　

过去压力容器及其部件的设计基本上属于常规设计．我国现在执　

行的相应的设计规范是《钢制压力容￣）（ｃｍ５ｏ一９８）。常规设计的特点　

是：筒体及其部件的应力不允许超过弹性范围内的某一许用值。如果　

达到这一要求。即认为筒体或部件就是比较可靠的。这样做比较简单，　以现成的设计公式及曲线为依据．多年来一直按这样的方法进行设　

计。然而。这种方法比较粗糙，许多重要因素都未考虑进去。以内压圆　

筒为例．在常规设计时只考虑薄膜应力，至于温差应力、边缘应力以及　

交变应力引起的疲劳等问题均未考虑。所以在规范中．为了保证容器　的安全可靠在设计中就采用了较高的安全系数　最早的安全系数ｎ＝　

５．４０年代末改为ｎ＝４。这样做实际上是企图以高的安全系数来包罗各　

种因素的影响，存在一些问题。　

近年来。由于锅炉、石油、化工等行业的发展，压力容器设计参数　

提高．使用条件也越来越苛刻．如果单纯依靠提高安全系数的办法来　保证强度．会导致设计变得不合理。为了防止这种现象的发生，我们在　

API521安全阀计算规定

API521安全阀计算规定

API521安全阀计算规定

API 521是指美国石油学会（American Petroleum Institute）制定的《压力释放系统设计和安装要求》标准，是一项旨在确保工厂和化工装置的安全的设计和安装压力释放系统的标准。其中，安全阀是压力释放系统的一个关键组件之一

在API521中，对安全阀进行了详细的计算规定。安全阀的主要作用是在容器或管道内压力超过一定限度时能够自动打开，释放压力，以保护设备和人员的安全。为了确保安全阀的正确选择和设计，API521对安全阀进行了以下计算规定：

1.容器或管道的最大工作压力（MAWP）：根据设备的使用条件，API521规定了容器或管道的最大工作压力。这个值是安全阀的选择和设计的基础。

2.安全阀的流量计算：API521规定了安全阀的流量计算方法。根据容器或管道的设计条件，包括容器或管道的直径、材料、工作温度等因素，通过计算得出需要安全阀释放的流量。

3.安全阀的冲减系数：通过计算得到的流量需要乘以冲减系数。冲减系数是为了考虑安全阀在实际运行中的不确定性因素，如阀门的打开时间、阀门和管道的压力损失等。

4.安全阀的出口面积计算：根据冲减后的流量值，API521规定了安全阀的出口面积计算公式。出口面积是安全阀打开后能够释放流量的关键。

5.安全阀的座板直径计算：根据出口面积和设计条件，API521规定了安全阀座板直径的计算公式。座板直径是安全阀流量计算的另一个关键因素。 6.安全阀的设置压力：根据容器或管道的最大工作压力和安全系数，计算得出安全阀的设置压力。设置压力是在哪个压力值下安全阀开始打开的关键。

7.安全阀的选型：根据上述计算结果，选择符合要求的安全阀。API521提供了一些基本的选型准则，包括符合规定的设置压力、流量范围等。

总之，API521对安全阀的计算规定的目的是确保安全阀能够在压力超过设定值时正确打开，释放压力，并保护设备和人员的安全。通过严格计算和选型，可以确保安全阀能够可靠地工作，防止因压力超过限度造成的事故和损失。