GB150-1998标准有关厚度的定义(精)
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压力容器设计中有关标准问题的探讨全国压力容器标准化技术委员会秘书长寿比南摘要GB150-1998《钢制压力容器》实施二年来,标准使用者相继提出了一些标准使用过程中出现的问题,有些是使用者对标准理解的偏差,有些则值得进一步研究和探讨。
本文重点讨论了GB150-1998《钢制压力容器》和新版《压力容器安全技术监察规程》实施过程中的某些问题,并阐述了作者自己的见解,希望能够对使用者有所裨益。
前言GB150-1998《钢制压力容器》实施后,国家于一九九九年颁布了新版《压力容器安全技术监察规程》,使得压力容器的设计、制造、检验等环节得到了更为有效的控制。
通过大量的标准和法规宣贯活动以及压力容器标准提案审查制度的有效实施,我们从各方面收集到一些在标准使用过程中遇到的问题,其内容涉及到压力容器的设计、制造、检验及管理等诸方面,我们对这些问题分别进行了研究并提出了相应的处理意见。
为了使广大标准使用者能够更好地理解和使用GB150及“容规”,保证压力容器产品的安全和质量,全国压力容器标准化技术委员会在开设的网站:上先后公布了对《压力容器安全技术监察规程》和压力容器标准条款的解释。
本文拟就其中一些有共性的问题进行探讨,详细阐述相关的标准和法规条款的含义,以期加深使用者对标准和法规的理解,使业内人员在压力容器设计、制造、检验等环节上能够正确地运用标准和法规。
必须声明的是,本文只代表个人观点,作者不对任何与本文技术内容有关的法律纠纷负责。
1. 压力容器的设计使用寿命问题压力容器的设计使用寿命问题一直是我国的设计单位和设计者尽量避免涉及和回避的问题,其主要表现在以下两个方面:首先,受技术条件、管理体制和人员观念等因素的制约,设计者对压力容器的设计使用寿命大都不愿或难以给出准确的预报值,从而导致压力容器超期服役现象的存在;其次,由于缺乏相关标准和法规条文对超期服役的压力容器进行必要的规定和限制,使得其使用和检验缺乏有效的依据,处理不好客观上会造成重大的安全隐患。
·39·第3期外压薄壁和厚壁圆筒的壁厚界限———析GB150-1998的修订丁伯民(华东理工大学,上海200237)摘要本文以外压圆筒的稳定性计算原理和ASMEⅧ-1为基础,对GB150-1998的修订提出商榷。
关键词外压圆筒厚壁薄壁弹性失稳塑性失稳GB150-1998在标准释义中指出:“GB150-89与美国、日本、英国及法国的薄厚壁圆筒均以D o/δe小于或大于10为划界。
其计算方法也按D o/δe大于或小于10而不同。
德国AD标准B11规定当D o<200、D o/ D i≤1.7可用与内压相同的方法计算其强度且安全系数与内压一致。
在GB150-89实施中发现用D o/δe<10计算厚壁圆筒极其保守,且此时因壁较厚已无稳定失效问题。
综上所述,此次修订经相互印证及验算确定按D o/δe≥20、D o/δe<20划界,比之AD仍是安全的”。
本文以外压圆筒的稳定性计算原理出发,结合ASMEⅧ-1和GB150-89的制订依据,认为GB150-1998将GB150-89的以D o/δe小于或大于10改为20划界,实质上是把D o/δe≤20的圆筒都按塑性失稳计算,而按照GB150-1998的外压圆筒计算图线,在D o/δe=20~10范围内属于超过比例限后的弹性失稳而并非塑性失稳,所以GB150-1998的计算方法会导致所得许用外压值偏高,或相当于稳定性安全系数偏低。
1外压圆筒的失效方式由S.铁摩辛柯的经曲典分析[1],如以长圆筒为例,临界压力(或临界应力)随着D o/δe 的减少(即壁厚增大)而升高,见图1的曲线AB部分,对应于外压圆筒几何参数计算图即图2的AB范围和外压圆筒厚度计算图即图3的直线AB段。
此时的临界应力采用R.V.Mises公式(并取长圆筒时波数n=2导得),即σcr=E1-μ2δeD o2(1)图1临界应力的计算图2几何参数计算图图3厚度计算图由图3可见,当临界应力达到材料的比例标准化·40·化工设备设计1999年第36卷极限以后,由于应力和应变之间已失去线性关系,所以如仍采用Mises 公式计算临界应力,则应把式(1)中的弹性模量E 用缩减后的弹性模量E r 代替,即σcr =E r 1-μ2δeD o2(2)见图1中的B C 直线,对应于图2的B C 范围和图3的B C 段曲线。
D类压力容器设计知识问答100题1、压力容器失效形式有哪几种?答:压力容器因机械载荷或温度载荷过高而丧失正常工作能力的称为失效。
其形式有三种:⑴.强度失效:容器在载荷作用下发生过量塑性变形或破裂。
⑵.刚度失效:容器发生过量弹性变形,导致运输、安装困难或丧失正常工作能力。
⑶.稳定失效:容器在载荷作用下形状突然发生改变导致丧失工作能力。
压力容器的设计必须计及上述三种失效可能,予以确保设备的正常使用。
2、GB150标准除了规定的常规设计方法以外还允许采用什么方法进行设计?答:还允许用以下方法设计,但需经全国压力容器标准化技术委员会评定、认可。
⑴.包括有限元法在内的应力分析;⑵.验证性实验分析(如实验应力分析、验证性液压试验);⑶.用可比的已投入使用的结构进行对比经验设计。
3、GB150-1998中内压圆筒计算厚度的基本公式和适用范围是什么?答:基本公式:δ=Pc•Di/(2[σ]tφ- Pc);适用范围:D0/Di≤1.5或Pc≤0.4[σ]tφ。
4、确定压力容器直径时需要考虑哪些因素?答:(1)操作工艺对容器直径的要求;(2)尽量选择适宜的长径比;(3)尽量选择标准直径;(4)满足容器内件安装、方便制造、检验和运输等方面要求。
5、内压、外压及真空容器的设计压力如何确定?答:⑴内压容器:设计压力是指在相应的设计温度下以确定容器壳体厚度的压力,其值不得低于安全阀的开启压力和爆破片装臵的爆破压力。
⑵外压容器:设计压力应取在正常操作情况下可能出现的最大内外压力差。
⑶真空容器:真空容器按承受外压设计;当装有安全控制装臵时,设计压力取1.25倍的最大内外压力差与0.1MPa两者中较小值;当无安全控制装臵时,取0.1MPa。
6、设计压力与计算压力有何不同,如何确定?答:设计压力是对容器的各个腔体而言的,是容器选择材料、划分类别、提出制造和检验要求、确定试验压力等的依据,也是确定容器各个受压元件计算压力的依据。
容器各个腔体的设计压力是根据其工作压力、安全阀的开启压力或爆破片的爆破压力等确定的。
实用标准文案精彩文档1.1 压力容器(《特种设备安全监察条例》):是指盛装气体或者液体,承载一定压力的密闭设备,其范围规定为最高工作压力大于或者等于0.1MPa(表压),且压力与容积的乘积大于或者等于2.5MPa ·L 的气体、液化气体和最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体的固定式容器和移动式容器;盛装公称工作压力大于或者等于o.2MPa(表压),且压力与容积的乘积大于或者等于1.0MPa ·L 的气体、液化气体和标准沸点等于或者低于60℃液体的气瓶;氧舱等。
压力容器的含义中包括其附属的安全附件、安全保护装置和与安全保护装置相关的设施。
1.2 压力管道(《特种设备安全监察条例》):是指利用一定的压力,用于输送气体或者液体的管状设备,其范围规定为最高工作压力大于或者等于o .1MPa(表压)的气体、液化气体、蒸汽介质或者可燃、易爆、有毒、有腐蚀性、最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体介质,且公称直径大25mm 的管道。
压力管道的含义中包括其附属的安全附件、安全保护装置和与安全保护装置相关的设施。
1.3 特别重大事故(《锅炉压力容器压力管道特种设备事故处理规定》):是指造成死亡30人(含30人)以上,或者受伤(包括急性中毒,下同)100人(含100人)以上,或者直接经济损失1000万元(含1000万元)以上的设备事故。
1.4 特大事故(《锅炉压力容器压力管道特种设备事故处理规定》):是指造成死亡10~29人,或者受伤50~99人,或者直接经济损失500万元(含500万元)以上1000万元以下的设备事故。
1.5 重大事故(《锅炉压力容器压力管道特种设备事故处理规定》):是指造成死亡3~9人,或者受伤20~49人,或者直接经济损失100万元(含100万元)以上500万元以下的设备事故。
1.6 严重事故(《锅炉压力容器压力管道特种设备事故处理规定》):是指造成死亡1~2人,或者受伤19人(含19人)以下,或者直接经济损失50万元(古50万元)以上100万元以下,以及无人员伤亡的设备爆炸事故。
钢制压力容器Steel pressure vessels自1998-10-1 起执行标准圆筒和内压球壳圆筒和外压球壳和开孔补强、检验与验收(标准的附录)材料的补充规定(标准的附录)超压泄放装置(标准的附录)低温压力容器(标准的附录)非圆形截面容器(标准的附录)产品焊接试板的力学性能检验(提示的附录)钢材高温性能(提示的附录)密封结构(提示的附录)材料的指导性规定(提示的附录)焊接结构对GB150-89进行修订。
依据GB150-89实施以来所取得的经验,参照近期国际同类标准进行了下列变动:GB150-89中第8章“卧式容器”、第9章“直立容器”、附录E“U形膨胀节”、附录F“直立容器高振型计算”、附录H“钢制压录L“例题”。
其中,除附录L外,其余已另有国家标准或行业标准。
“前言”、“引用标准”和“附录H”。
0-89中1.1内容列为第1章“范围”;1.2“组成”撤消,其他内容列为第3章“总论。
”章(GB150-89中第1章)中增加了“计算压力”的定义;对最小厚度和计算厚度的定义进行了修订;对腐蚀裕量选取给予明确的规述与JB4732《钢制压力容器——分析设计标准》一致;压力试验中取消了(p+0.1)的限制,并对大型容器的压力试验给予了规定。
章(GB150-89中第2章)根据钢材标准的变动,相应的增加和撤消了一些钢号;增加了不锈钢复合钢板的技术要求;加严了钢板逐章(GB150-89中第3章)取消了“圆筒和球壳的组合应力计算”。
章(GB150-89中第4章)外压圆筒和外压管子计算中,其条件D o/δe≥10改为D o/δe≥20;D o/δe<10改为D o/δe<20。
章(GB150-89中第5章)补充了7.2.5“受外压锥壳”的计算。
章(GB150-89中第6章)修订了“不另行补强的开孔直径”的规定;撤消“开孔补强设计的另一方法”。
10章增加了锻焊压力容器和焊后热处理工艺的要求。
录C补充了对奥氏体不锈钢制低温容器的规定。
•目录一.基本概念1.1 压力容器设计应遵循的法规和规程1.2 标准和法规(规程)的关系。
1.3 压力容器的含义(定义)1.4 压力容器设计标准简述1.5 D1级和D2级压力容器说明二.GB150-1998《钢制压力容器》1.范围2.标准3.总论3.1 设计单位的资格和职责3.3 GB150管辖的容器范围3.4 定义及含义3.5 设计参数选用的一般规定3.6 许用应力3.7 焊接接头系数3.8 压力试验和试验压力4.对材料的要求4.1 选择压力容器用钢应考虑的因素4. 2 D类压力容器受压元件用钢板4.3 钢管4.4 钢锻件4. 5 焊接材料4.6 采用国外钢材的要求4.7 钢材的代用规定4.8 特殊工作环境下的选材5.内压圆筒和内压球体的计算5. 1 内压圆筒和内压球体计算的理论基础5.2 内压圆筒计算5.3 球壳计算6.外压圆筒和外压球壳的设计6.1 受均匀外压的圆筒(和外压管子)6.2 外压球壳6.3 受外压圆筒和球壳计算图的来源简介6.4 外压圆筒加强圈的计算7.封头的设计和计算7.1 封头标准7.2 椭圆形封头7. 3 碟形封头7.4 球冠形封头7.5 锥壳8.开孔和开孔补强8.1 开孔的作用8.2 开检查孔的要求8.3 开孔的形状和尺寸限制8.4 补强要求8.5 有效补强范围及补强面积8.6 多个开孔的补强9 法兰连接9.1 简介9.2 法兰连接密封原理9. 3 法兰密封面的常用型式及优缺点9.4 法兰型式9.5 法兰连接计算要点9.6 管法兰连接10.压力容器的制造、检验和验收10.1 制造许可10.2 材料验收及加工成形10. 3 焊接10.4 D类压力容器热处理10.5 试板和试样10.8 无损检测10. 9 液压试验10.10 容器出厂证明文件。
11.安全附件和超压泄放装置11.1 安全附件11.2 超压泄放装置11.3 压力容器的安全泄放量11.4 安全阀GB151-1999《管壳式换热器》01 简述02 标准与GB150-1998《钢制压力容器》的关系。
目前,我国压力容器设计依据GB150-98《钢制压力容器》,是国内普遍遵循的原则。
一般情况下,板厚增加,元件强度会提高,但有时板厚增加强度反而降低。
如何按照该标准进行厚度的恰当选取,更好地满足强度需求,对压力容器设计具有重要意义。
GB150-98规定,计算厚度是指按各章公式计算得到的厚度;设计厚度是指计算厚度与腐蚀裕量之和;名义厚度指设计厚度加上钢板厚度负偏差后向上圆整至钢材标准规格厚度,即标注在图样上的厚度;有效厚度指名义厚度减去腐蚀裕量和钢板厚度负偏差。
我们这里讨论的厚度是名义厚度。
从定义中可以看出,名义厚度不包括加工减薄量,元件的加工减薄量由制造单位根据各自的加工工艺和加工能力自行选取,只要保证产品的实际厚度不小于名义厚度减去钢材厚度负偏差就可以。
这样可以使制造单位根据自身条件调节加工减薄量,从而更能主动地保证产品强度所要求的厚度,更切合实际地符合制造要求。
按照GB150-98等国家标准的原则,制造工艺人员要根据图样厚度考虑加工减薄量而增加制造元件的毛坯厚度。
在我国材料标准中,钢板厚度范围变化,钢板的σb、σs也有变化,一般是板厚增加,σb、σs有所降低。
我国压力容器用钢板许用应力随板厚厚度范围增厚而有所降低,因而可能出现虽然有时板厚增加,强度反而降低的现象,尤其是封头,这种现象更明显。
2 实例为了证明上述现象存在,举例如下:首先我们给出常用钢板在不同状态下的强度指标,如下表所示:常用钢板在不同状态下的强度指标表2.1 例1某台储气罐,其封头为标准椭圆形,材质15MnVR,设计内径Di=2000mm,腐蚀裕度C2=1mm,焊缝系数φ=1,设计压力P=2.6MPa,设计温度t=20℃,标准椭圆封头形状系数K=1,侧十图样上封头名义厚度δn=16mm.制造厂选用18mm厚度钢板压制封头,该制造厂压制封头时最大成型减薄量为δx10%,即18x10%=1.8(包含钢板厚度负偏差在内)。
(1)选用18mm厚度钢板压制封头,满足GB150-98设计要求。
容标委对GB150和GB151的问题答复2009-09-20 10:29:56| 分类:默认分类| 标签:|字号大中小订阅时间:2005年以前的答复1.所提问题按GB150附录E制做的产品焊接试板检验不合格,经复验后仍不合格,试问,还可复验吗?问题解答1)GB150—1998附录E已为新版标准JB4744《钢制压力容器产品焊接试板的力学性能检验》所替代,新标准于2000年10月1日起实施,新旧版标准过度期延至2001年6月30日。
2)按相应标准规定,焊接产品试板弯曲试验如不合格允许复验,复验要求见JB4744第9.1条,只允许复验一次,如仍不合格即判为不合格。
2. 所提问题对于一侧有格板槽,而另一侧无结构槽的换热器管板,管、壳程的腐蚀裕量均为3mm,其厚度附加量取9mm,这样理解对吗?问题解答1、管板的管、壳程腐蚀裕量应为3mm;2、图中给出的壳程6mm法兰垫片夹持台阶,不属于内部开槽,故去除3mm腐蚀裕量后余3mm可作管板计算厚度用,尽管这一判定有一定的争议,6mm台只要不扩大余3mm计入计算厚度不会有问题,这与固定管板换热器在壳体开焊接结构槽不同3. 所提问题我公司近日收到国标委批发的GB150-1998《钢制压力容器》第2号修改单,该修改单中规定增加10.1.2.3条,内容为:压力容器用钢焊条应符合JB/T4747-2002。
该修改单自2004年4月1日起实施。
由于标准的贯彻实施在焊条制造厂需要一定时间,且焊条采购也需要一定的周期,故我公司在2004年4月1日起执行该条款已不可能,我公司拟在2004年7月1日起开始执行上述条款。
另外,考虑到用JB/T4747-2002标准采购的焊条质量优于按GB/T983-1995、GB/T5117-1995、GB/T5118-1995所购的同牌号焊条,因此,我们认为按JB/T4708-2000标准对按上述三项标准采购的焊条所做的焊接工艺评定应继续有效。
特此报告,敬请予以及时函复为盼!2004年4月28日问题解答贵公司关于GB150-1998《钢制压力容器》第2号修改单实施的问题,经研究回复如下:JB/T4747-2002《压力容器用钢焊条订货技术条件》早已在2002年8月22日发布,2003年3月1日实施。
3、设计压力(design pressure)(1)相关的基本概念(除了特殊注明的,压力均指表压力)✧工作压力P W:在正常的工作情况下,容器顶部可能达到的最高压力。
①由于最大工作压力是容器顶部的压力,所以对于塔类直立容器,直立进行水压试验的压力和卧置时不同;②工作压力是根据工艺条件决定的,容器顶部的压力和底部可能不同,许多塔器顶部的压力并不是其实际最高工作压力(the maximum allowable working pressure)。
③标准中的最大工作压力,最高工作压力和工作压力概念相同。
✧设计压力指设定的容器顶部的最高压力,与相应的设计温度一起作为设计载荷条件,其值不低于工作压力。
①对最大工作压力小于的内压容器,设计压力取为;②当容器上装有超压泄放装置时,应按“超压泄放装置”的计算方法规定。
③对于盛装液化气体的装置,在规定的充满系数范围内,设计压力由工作条件下,可能达到的最高金属温度确定。
(详细内容,参考GB150-1998,附录B(标准的附录),超压泄放装置。
)✧计算压力P C是GB150-1998 新增加的内容,是指在相应设计温度下,用以确定元件厚度的压力,其中包括液柱静压力,当静压力值小于5%的设计压力时,可略去静压力。
①注意与GB150-1989 对设计压力规定的区别;《钢制压力容器》规定设计压力是指在相应设计温度下,用以确定容器壳壁计算厚度的压力,亦是标注在铭牌上的设计压力,取略高或等于最高工作压力。
当容器受静压力值大于5%设计压力时,应取设计压力与液柱静压力之和进行元件的厚度计算。
使许多设计人员误将设计压力和液柱静压力之和作为容器的设计压力。
②一台设备的设计压力只有一个,但受压元件的计算压力在不同部位可能有所变化。
③计算压力在压力容器总图的技术特性中不出现,只在计算书中出现。
4、设计温度(Design temperature)设计温度是指容器在正常工作情况下,在相应的设计压力下,设定的受压元件的金属温度。
国标委工交函[2004]2号关于批准GB150-1998《钢制压力容器》国家标准第2号修改单的函全国锅炉压力容器标准化技术委员会:你标委会以锅容标委〔2003〕秘字28号文和锅容标委〔2003〕秘字35号文报批的GB150-1998《钢制压力容器》国家标准第2号修改通知单,业经国家标准化管理委员会批准,于2004年4月1日起实施,并在《中国标准化》杂志2004年第3期上公布。
修改单见附件.附件:GB150-1998《钢制压力容器》国家标准第2号修改单二○○四年一月十六日附件:GB150-1998《钢制压力容器》国家标准第2号修改单本修改单经国家标准化管理委员会于2004年1月16日批准,自2004年4月1日起实施.2 引用标准a)删除标准JB2536—80压力容器油漆、包装和运输b)增加以下4个标准:JB/T 4736-2002 补强圈JB/T 4746—2002 钢制压力容器用封头JB/T 4747-2002 压力容器用钢焊条订货技术条件JB/T 4711-2003 压力容器涂敷与运输包装10 制造、检验与验收a)10.1。
2 条中增加新条文:10。
1.2。
1 压力容器用封头的制造、检验和验收还应符合JB/T 4746—2002.10.1。
2.2 在JB/T 4736-2002标准范围内的补强圈还应符合JB/T 4736—2002。
10。
1.2。
3 压力容器用钢焊条应符合JB/T4747-2002.b)10。
10.3条修订为:容器的涂敷与运输包装应符合JB/T 4711—2003.主题词:国家标准修改单函国家标准化管理委员会办公室 2004年2月6日印发录入:芦菁校对:肖寒— 2 —钢制压力容器GB150—1998引言随着科学技术的发展,科技成果的应用,使标准不断完善,在GB150-1998《钢制压力容器》标准的基础上,结合中国国情,合理采用了美国ASME Ⅷ-1卷、日本JISB8370~8285标准的最新成果,修订了原标准的不合理的或与其它标准法规不相吻合的部分内容,制订了GB150—1998《钢制压力容器》标准.在制订GB150—98标准时,遵循了以下几条原则。
设备壁厚计算公式根据《钢制压力容器》GB150-1998厚度公式是:δ=(P×D)÷(2δt×φ-P)+1 P是设计压力(单位为MPa),D是直径(mm),δt是Q235B在该设备在设计温度下的许用应力113(MPa),φ为焊接系数(取1.0),1为腐蚀裕量。
计算得3mm钢管或4mm钢板焊接筒体就可以了,扩展资料:中国《钢制压力容器》系我国压力容器设计、制造、检验与验收的综合性国家标准。
由全国压力容器标准化技术委员会负责制订,发布于1989年,全称GB150-89《钢制压力容器》。
内容包括压力容器的板、壳元件设计计算;容器的制造、检验和检收。
共有正文10章和附录12个。
规范引用了当时最新的相关标准82个。
压力容器是一种能够承受压力的密闭容器。
压力容器的用途极为广泛,它在工业、民用、军工等许多部门以及科学研究的许多领域都具有重要的地位和作用。
其中以在化学工业与石油化学工业中用最多,仅在石油化学工业中应用的压力容器就占全部压力容器总数的50 %左右。
压力容器在化工与石油化工领城,主要用于传热、传质、反应等工艺过程,以及贮存、运输有压力的气体或液化气体;在其他工业与民用领域亦有广泛的应用,如空气压缩机。
各类专用压缩机及制冷压缩机的辅机(冷却器、缓冲器、油水分离器、贮气罐、蒸发器、液体冷陈剂贮罐等)均属压力容器。
压力容器的分类方法很多,从使用、制造和监检的角度分类,有以下几种。
(1)按承受压力的等级分为:低压容器、中压容器、高压容器和超高压容器。
(2)按盛装介质分为:非易燃、无毒;易燃或有毒;剧毒。
(3)按工艺过程中的作用不同分为:①反应容器:用于完成介质的物理、化学反应的容器。
②换热容器:用于完成介质的热量交换的容器。
③分离容器:用于完成介质的质量交换、气体净化、固、液、气分离的容器。
④贮运容器:用于盛装液体或气体物料、贮运介质或对压力起平衡缓冲作用的容器。
多腔压力分类多腔压力容器(如换热器的管程和壳程、夹套容器等)按照类别高的压力腔作为该容器的类别并且按该类别进行使用管理。
GB150—1998《钢制压力容器》讲解一、概述1、标准适用的压力范围GB150-1998《钢制压力容器》设计压力P:0.1~35 MPa ;真空度:≥0。
02 MPaJB4732-95《钢制压力容器-分析设计标准》设计压力P:0.1~100 MPa真空度:≥0。
02 MPaJB/T4735-1997《钢制焊接常压容器》设计压力P:圆筒形容器:—0。
02 MPa≤P≤0。
1 MPa立式圆筒形储罐、圆筒形料仓 -500Pa≤P≤0。
2000 Pa矩形容器: 连通大气JB4710-2000《钢制塔式容器》设计压力P:0.1~35MPa(对工作压力<0.1MPa内压塔器,P取 0.1MPa)高度范围 h>10m 且h/D(直径)〉52.设计时应考虑的载荷1)内压、外压或最大压差;2)液体静压力(≥5%P);需要时,还应考虑以下载荷3) 容器的自重(内件和填料),以及正常工作条件下或压力试验状态下内装物料的重力载荷;4)附属设备及隔热材料、衬里、管道、扶梯、平台等的重力载荷;5) 风载荷、地震力、雪载荷;6) 支座、座底圈、支耳及其他形式支撑件的反作用力;7) 连接管道和其他部件的作用力;8) 温度梯度或热膨胀量不同引起的作用力;9)包括压力急剧波动的冲击载荷;10)冲击反力,如流体冲击引起的反力等;11)运输或吊装时的作用力.3、设计单位的职责1)设计单位应对设计文件的正确性和完整性负责。
2)压力容器的设计文件至少应包括设计计算书和设计图样.3)压力容器的设计总图应盖有压力容器设计资格印章。
4.容器范围GB150管辖的容器范围是指壳体及其连为整体的受压零部件1)容器与外部管道连接2)接管、人孔、手孔等的承压封头、平盖及其紧固件3)非受压元件与受压元件的焊接接头。
接头以外的元件,如加强圈、支座、裙座等4)连接在容器上的仪表等附件.直接连接在容器上的超压泄放装置。
5.定义(1)压力除注明者外,压力均为表压力.工作压力Pw1)内压容器在正常工作情况下,容器顶部可能出现的最高压力.2)真空容器在正常工作情况下,容器可能出现的最大真空度.3)外压容器在正常工作情况下,容器可能出现的最大内外压力差。
压力容器设计换证考题压力容器设计换证考题一、选择题(本题共30分,每题2分,以下答案中有一个或多个是正确的,少选按比例得分,选错不得分)1、不锈钢防止晶间腐蚀的措施有a.固溶化处理,b.降低钢中的碳含量,c.添加稳定化学元素2、是马氏体型不锈钢。
a.12Cr13.b.022Cr19Ni10.C.20Cr133、设备主螺栓用30CrMoA材料。
在状态下使用。
a.正火b调质c稳定化处理4、JB/T4700标准的乙型法兰其允许使用温度范围为℃.a.-20380b.-20---350c.-20---4005、容器焊接后的热处理,进炉时的炉内温度不得高于℃。
a.400b.450c.5006、为了使卧式容器受力较好,双鞍座支座位置尺寸A应Ra,A通常不宜L.a.小于0.5b.不大于0.5c.大于0.2d.大于0.257、内压园筒壁厚计算公式Pc的使用范围为。
ttta.≤0.4[σ]Фb.≤0.5[σ]Фc.≤0.6[σ]Ф8、设计压力P=1.77MPa,容积为5.0M3液化石油气储存容器应划分为a.一类压力容器b.二类压力容器c.三类压力容器9、为满足设计强度、刚度和使用受命所需要的厚度为a.计算厚度b.设计厚度c.名义厚度d.有效厚度10、外压容器的破坏形式有a.强度破坏b脆性断裂c.失稳破坏11、奥式体不锈钢焊接接头可采用以下方法进行无损检测a.RT射线检测b.UT超声检测c.MT磁粉检测d.PT渗透检测12、常见的压力容器封头中受力最好的为a.椭圆型封头b.无折边球面封头c.半球形封头d.碟形封头13、Q235B钢板用于压力容器壳体时,不得用于盛装毒性程度为危害介质的压力容器。
a.高度b.中度c.轻度14、容器设计温度为560℃,容器壳体应选用下列钢材中钢。
a.022Cr17Ni14M2b.00Cr17Ni12Mo2c.00Cr19Ni1015、用于液体的安全阀出口管,公称直径至少为mm.a.10b.15c.20二、是非题(每题2分)1、真空容器装有安全控制装置时,设计压力取1.25倍的最大内外压力差。
第11章压力容器的强度计算本章重点要讲解内容:(1)理解内压容器设计时主要设计参数(容器内径、设计压力、设计温度、许用应力、焊缝系数等)的意义及其确定原则;(2)掌握五种厚度(计算壁厚、设计壁厚、名义壁厚、有效壁厚、最小壁厚)的概念、相互关系以及计算方法;能熟练地确定腐蚀裕度和钢板负偏差;(3)掌握内压圆筒的厚度设计;(4)掌握椭圆封头、锥形封头、半球形封头以及平板封头厚度的计算。
(5)熟悉内压容器强度校核的思路和过程。
第一节设计参数的确定1、我国压力容器标准与适用范围我国现执行GB150-98 “钢制压力容器”国家标准。
该标准为规则设计,采用弹性失效准则和稳定失效准则,应用解析法进行应力计算,比较简便。
JB4732-1995《钢制压力容器—分析设计标准》,其允许采用高的设计强度,相同设计条件下,厚度可以相应地减少,重量减轻。
其采用塑性失效准则、失稳失效准则和疲劳失效准则,计算比较复杂,和美国的ASME标准思路相似。
2、容器直径(diameter of vessel)考虑压制封头胎具的规格及标准件配套选用的需要,容器筒体和封头的直径都有规定。
对于用钢板卷制的筒体,以内径作为其公称直径。
表1 压力容器的公称直径(mm)如果筒体是使用无缝钢管直接截取的,规定使用钢管的外径作为筒体的公称直径。
表2 无缝钢管制作筒体时容器的公称直径(mm)3、设计压力(design pressure)(1)相关的基本概念(除了特殊注明的,压力均指表压力)✧工作压力P W:在正常的工作情况下,容器顶部可能达到的最高压力。
①由于最大工作压力是容器顶部的压力,所以对于塔类直立容器,直立进行水压试验的压力和卧置时不同;②工作压力是根据工艺条件决定的,容器顶部的压力和底部可能不同,许多塔器顶部的压力并不是其实际最高工作压力(the maximum allowable working pressure)。
③标准中的最大工作压力,最高工作压力和工作压力概念相同。
GB150-1998标准有关厚度的定义
(1) 计算厚度δ
是按各章公式计算得到的厚度。
需要时,尚应计入其他载荷所需厚度。
(2) 设计厚度δd
是计算厚度δ与腐蚀裕量C1之和。
(3) 名义厚度δn
是设计厚度δd加上钢材厚度负偏差C1后向上圆整至钢材标准规格的厚度。
即标注在图样上的厚度。
(4) 有效厚度δe
是名义厚度δn减去腐蚀裕量C2和钢材厚度负偏差C1的厚度
(5) 各种厚度的关系如图
(6) 投料厚度(即毛坯厚度)
根据GB150---1998第10章和各种厚度关系图:
δs=δ +C1+C2+Δ1(厚度第一次设计圆整值)+C3(加工减薄量)+(厚度第二次制造圆整值)
封头设计计算案例
容器内径Di=4000mm、计算压力Pc=0.4MPa、设计温度t=50℃、封头为标准椭圆形封头、材料为16MnR(设计温度才材料许用应力为170MPa)、钢材负偏差不大于0.25mm且不超过名义厚度的6%、腐蚀裕量C2=1mm、封头拼焊的焊接接头系数?=1。
求椭圆封头的计算厚度、设计厚度和名义厚度。
KpDi
计算厚度δ=----------------=4.73mm
2[σ]tΦ-0.5pc
计算厚度δd=δ + C2=4.73+1=5.73mm
考虑标准椭圆封头有效厚度δe应不小于封头内径Di的0.15%,有效厚度δe=0.15%Di=6mm
δe>δd、C1=0、C2=1、名义厚度δn=δe+C1+C2=6+0+1=7mm
考虑钢材标准规格厚度作了上浮1mm的厚度第一次设计圆整值△1=1,故取δn=8mm。
根据专业封头制造厂技术资料Di=4000、δn=8封头加工减薄量C3=1.5mm,经厚度第二次圆整值△2=0.5。
如要求封头成形厚度不得小于名义厚度δn减钢板负偏差C1,则投料厚度:
δs=δn+C1+C3+△2=8+0+1.5+0.5=10mm,而成形后的最小厚度为8.5mm。
如采用封头成形厚度不小于设计厚度δd(应取δe值),则投料厚度:δs=δd(δe)+C3+△2=8mm,而成形后的最小厚度为6.5mm、且大于有效厚度δe、更大于设计厚度δd和计算厚度δ。
从以上可看出,两种不同要求,使该封头的投料厚度有2mm之差,而重量相差有300kg之多。
GB150及有关封头标准的厚度定义不甚合理
GB150及有关封头标准的厚度定义不甚合理,主要体现在容器和封头成形后的厚度要求上,对凸形封头和热卷筒的成形厚度要求不得小于名义厚度减钢板负偏差(δn-C1),由此可能导致设计和制造两次在设计厚度的基础上增加厚度以保证成形厚度。
为此,曾经提出了最小成形厚度的概念:"热卷圆筒或凸形封头加工成形后需保证的厚度,其值不小于设计厚度"。
也就是说设计者应在图纸上标注名义厚度和最小成形厚度(即设计厚度δd),这样使得制造单位可根据制造工艺和原设计的设计圆整量决定是否再加制造减薄量。
这种厚度的定义和标注是目前国际压力容器界的流行方法,有其合理性,但在我国现行标准中有以下两个问题需解决。
(二)围棋术语:
(1)定义:围棋术语。
限制对方向中腹发展,将对方棋子控制在一定范围内的着法。