压力容器焊缝系数与无损检测比例的选取

压力容器设计技术规定第四版文件编号：THRSGD-2014/A发放编号：受控状态：发布日期：2014年3月1日实施日期：2014年6月1日批准页编制：审核：批准：目次前言 (V)1 总则 (1)2 图纸图幅、图样的要求 (1)2.1 图纸图幅面和图框格式 (1)2.2 比例 (2)2.3 字体 (2)2.4 图线 (2)3 非标压力容器设计数据表 (8)3.1 非标储罐设计数据表（表2） (9)3.2 塔器设计数据表（表4） (15)3.3 非标换热器设计数据表（表5） (17)3.4 夹套容器设计数据表（表7） (19)3.5 常压容器设计数据表（表8） (21)3.6 搅拌容器设计数据表（表9） (23)3.7 大型储罐设计数据表（表10） (24)4 非标压力容器总图（装配图）技术要求 (26)4.1 碳钢、低合金钢制压力容器 (26)4.2 不锈钢制压力容器 (31)4.3 不锈钢复合板制压力容器 (32)4.4 钢制焊接常压容器 (32)4.5 夹套容器 (33)4.6 钢制固定顶大型储罐 (34)5 常规压力容器设计数据表 (36)5.1 压力容器设计数据表（表11） (36)5.2 换热器设计数据表（表12） (39)6 塔器技术要求 (42)6.1 板式塔装配图 (42)6.2 板式塔塔盘部件图 (44)6.3 板式塔板零件图 (44)6.4 填料塔装配图 (45)7 管壳式换热器技术要求 (46)7.1 管壳式换热器装配图 (46)7.2 管板 (47)7.3 折流板、支持板 (48)8 搅拌设备技术要求 (50)8.1 搅拌设备装配图 (50)8.2 搅拌轴 (51)8.3 搅拌器 (51)8.4 轴封装置 (52)8.5 联轴器 (52)9 高压容器（单层）技术要求 (53)9.1 设计数据表 (53)10 零部件技术要求 (57)10.1 锻制零件 (57)10.2 法兰、法兰盖 (57)10.3 人孔、手孔 (57)10.4 补强圈 (58)10.5 螺栓 (58)10.6 螺柱 (58)10.7 螺母 (58)10.8 视镜 (58)10.9 玻璃板液位计 (59)10.10 玻璃管液位计 (59)10.11 磁翻板（柱）液位计 (59)附录A（规范性附录）容器分片、分段制造、试验和运输要求 (60)附录B（规范性附录）固定式压力容器风险评估报告 (63)前言为了加强压力容器设计的管理，确保压力容器产品的设计质量，依据TSG R1001《压力容器压力管道设计许可规则》、TSG R0004《固定式压力容器安全技术监察规程》的规定，在公司质量保证体系文件《质量手册》和《管理制度》的基础上，依据国家压力容器相关标准和公司实际，编制了公司的压力容器设计技术规定，各级设计人员必须严格遵守并执行本规定。

新《容规》的规定1.无损检测规定压力容器设计单位应当根据本规程、本规程引用标准和JB/T4730的规定在设计图样上规定所选择的无损检测方法、比例、质量规定及其合格级别等。

2.钢板超声检测2.1 检测规定厚度大于或者等于12mm的碳素钢和低合金钢钢板（不涉及多层压力容器的层板）用于制造压力容器壳体时, 凡符合下列条件之一的, 应当逐张进行超声检测:(1) 盛装介质毒性限度为极度、高度危害的；(2) 在湿H2S腐蚀环境中使用的；(3) 设计压力大于或者等于10MPa的；(4) 本规程引用标准中规定逐张进行超声检测的。

2.2 检测合格标准钢板超声检测应当按JB/T 4730 《承压设备无损检测》的规定进行, 用于本规程2.5.1第(1)项至第(3)项的钢板, 合格等级不低于Ⅱ级, 用于本规程2.5.1第(4)项的钢板, 合格等级应当符合本规程引用标准的规定。

3.接管与壳体之间接头设计钢制压力容器的接管（凸缘）与壳体之间的接头设计以及夹套压力容器的接头设计, 可参照本规程引用标准进行。

有下列情况之一的, 应当采用全焊透结构:(1)介质为易爆或者介质毒性为极度危害和高度危害的压力容器；(2)规定气压实验或者气液组合压力实验的压力容器；(3)第Ⅲ类压力容器；(4)低温压力容器；(5)进行疲劳分析的压力容器；(6)直接受火焰加热的压力容器；(7)设计图样规定的压力容器。

4.焊接返修焊接返修（涉及母材缺陷补焊）的规定如下:(1)应当分析缺陷产生的因素, 提出相应的返修方案；(2)返修应当按本规程4.2.1进行焊接工艺评估或者具有通过评估合格的焊接工艺规程（WPS）支持, 施焊时应当有详尽的返修记录；(3)焊缝同一部位的返修次数不宜超过2次, 如超过2次, 返修前应当通过制造单位技术负责人批准, 并且将返修的次数、部位、返修情况记入压力容器质量证明文献；(4)规定焊后消除应力热解决的压力容器, 一般应当在热解决前焊接返修, 如在热解决后进行焊接返修, 应当根据补焊深度拟定是否需要进行消除应力解决；(5)有特殊耐腐蚀规定的压力容器或者受压元件, 返修部位仍需保证不低于原有的耐腐蚀性能；(6)返修部位应当按照原规定通过检测合格。

压力容器设计单位资格考核参考题(附答案)《压力容器设计单位资格考核参考题》一、填空题：1. 易燃介质或毒性程度为中度危害介质的低压反应容器和储存容器为二类压力容器。

2. 有一只压力容器，其最高工作压力为真空度670mmHg，设计压力为0.15Mpa，其容器类别为类外。

3. 压力容器检验孔的最少数量：300mm＜Di≤500mm 2 手孔;500mm＜Di≤1000mm 1 人孔或 2 手孔;Di>1000mm 1 人孔或 2 手孔。

4. 符合下列条件之一的压力容器可不开设检查孔：1) 筒体内径小于等于 300 mm的压力容器。

2) 压力容器上设有可以拆卸的封头、盖板或其他能够开关的盖子，它的尺寸≥所规定的检查孔尺寸。

3) 无腐蚀或轻微腐蚀，无需做内部检查和清理的压力容器。

4) 制冷装置用压力容器。

5) 换热器。

5. 易燃介质或毒性程度为中度危害介质的中压储存容器其PV乘积≥ 10MPa·m3为三类压力容器。

6. 第二类压力容器中易燃介质的反应压力容器和储存压力容器的对接接头必须进行 100%射线或超声检测。

7. 用于制造压力容器壳体的碳素钢和低合金钢钢板，凡符合下列条件之一，应逐张进行超声检测：1) 盛装毒性程度为极度、高度危害介质的压力容器。

2) 最高工作压力大于等于 10 MPa的压力容器。

3) 盛装介质为液化石油气且硫化氢含量大于 100 mg/L的容器。

8. 压力容器的设计、制造（组焊）、安装、使用、检验、修理和改造均应严格执行《容规》的规定。

9. 常温下盛装混合液化石油气的压力容器(储存容器或移动式压力容器罐体)应进行炉内整体热处理。

10.《容规》适用于同时具备下列条件的压力容器：1)最高工作压力大于等于0.1Mpa(不含液体静压力)；2)内直径(非圆型截面指断面最大尺寸)大于等于 150mm ，且容积(V)大于等于 0.025m3；3)介质为气体、液化气体或最高工作温度高于等于标准沸点的液体。

关于压力容器探伤的要求化海川流
求教高手:
一台分汽缸,筒体为无缝钢管,焊缝系数选取1.0。

焊接接头进行射线探伤,探伤长度不小于每条接头的20%，可质检方面要求100％探伤。

说是《容规》中，焊缝系数去1.0的压力容器，其对接接头进行全部（100％）无损检测。

我查《容规》了，其中第85条这样规定：第85条符合下列情况之一时，压力容器的对接接头，必须进行全部射线或超声检测：1.GB150及GB151等标准中规定进行全部射线或超声检测的压力容器；2.第三类压力容器。

3.第二类压力容中易燃介质的反应压力容器和储存压力容器。

4.设计压力大于5.0MPa的压力容器。

5.设计压力大于等于0.6MPa的管壳式余热锅炉。

6.设计选用焊缝系数为1.0的压力容器（无缝管制筒体除外）。

7.疲劳分析设计的压力容器。

8.采用电渣焊的压力容器。

9.使用后无法进行内外部检验或耐压试验的压力容器。

10符合下列之一的铝、铜、镍、钛及其合金制压力容器：（1）介质为易燃或毒性程度为极度、高度、中度危害的；（2）采用气压试验的；（3）设计压力大于等于1.6MPa的。

请教各位对容规理解透彻或经验丰富的老师，什么才是正确的？谢谢答疑～。

压力容器设计中焊接接头系数Υ值的选取李业勤3 尤爱珍　(宜兴市洪流集团公司)(常州化工设备有限公司) 摘　要　对压力容器设计中几处焊接接头系数Υ值的选取,论述了自己的观点。

关键词　压力容器　焊接接头系数 在学习贯彻GB150-1998、GB151-1999以及国家质量技术监督局《压力容器安全技术监察规程》(下简称《容规》)的过程中,有几处焊接接头系数Υ值的选取易引起争议,为此,笔者谈一下自己的看法,供参考。

1　开孔处计算厚度∆计算式中Υ值的选取 GB150-1998中的81511款给出了对内压容器开孔所需补强面积的计算式:A=d∆+2∆∆et(1-f r)(1)式中∆为开孔处计算厚度。

显然,要求取∆值,就必需解决开孔处焊接接头系数Υ值如何选取的问题。

当壳体的焊接接头系数Υ=1时,任意开孔处Υ=1。

若有人提出,当开孔正好在B类焊接接头上,而B类Υ值又不为1,怎么办?笔者认为,由于B类Υ值不会小于015,不会对开孔处Υ值造成影响。

当壳体Υ值小于1时,开孔处Υ如何选取?这个问题比较复杂,现分析如下: (1)开孔处有效补强范围内,计算截面为母材,此时Υ=1。

(2)开孔处有效补强范围内,计算截面穿过B类焊接接头,由于B类Υ值不小于015,故对计算截面(对圆筒体为轴向截面)而言,其Υ值可取1。

(3)开孔处有效补强范围内,计算截面正好穿过A类焊接接头,而A类Υ值又小于1,例如0185等,笔者认为可仍取1。

理由是:根据GB150-1998第10181212c)款以及10181411 b)和10181412b)款,以开孔中心为圆心、115倍开孔直径为半径的圆中所包容的焊接接头应全部检测,射线检测、超声检测合格的级别分别为不低于 级和不低于 级,即与壳体相一致,《容规》亦有同样规定,因此有人认为Υ值应等同于壳体的Υ值。

从合理的角度考虑,Υ值取小于1的值,有一定道理,但是,由于设计人员在进行设计计算时是无法预先知道这一情况的,更何况计算截面正好位于A类焊接接头上的情形十分少,如果连这一比较特殊的情形也要分清Υ=1还是Υ<1,对设计人员而言未免太苛刻了。

《压力容器安全技术监察规程》质技监局锅发[1999]154号表3-1 液化气体压力容器的设计压力2、固定式液化石油气储罐的设计压力应按不低于50℃时混合液化石油气组分的实际饱和蒸汽压来确定，设计单位应在图样上注明限定的组分和对应的压力。

若无实际组分数据或不做组分分析，其设计压力则应不低于表3-2规定的压力。

表3-2 混合液化石油气压力容器的设计压力第35条设计储存容器，当壳体的金属温度受大气环境气温条件所阻碍时，其最低设计温度可按该地区气象资料，取历年来月平均最低气温的最低值。

月平均最低气温是指当月各天的最低气温值相加后除以当月的天数。

月平均最低气温的最低值，是气象局实测的10年逐月平均最低气温资料中的最小值。

全国月平均最低气温低于等于零下20℃和零下10℃的地区见附件二。

第36条盛装液化气体的压力容器设计储存量，应符合下列规定：1、介质为液化气体（含液化石油气）的固定式压力容器设计储存量，应按照下式运算：W=фVρt式中W--储存量，t；ф--装量系数，一样取0.9，对容器容积经实际测定者，可取大于0.9，但不得大于0.95；V --压力容器的容积，m3；ρt--设计温度下的饱和液体密度，t/m3。

2、介质为液化气体的移动式压力容器罐体承诺最大充装量应按照下式运算：W=фvVW- -罐体承诺最大充装量，t；фv--单位容积充装量，按介质在50°C时罐体内留有8%气相空间及该温度下的介质密度确定，t/m3V--罐体实际容积，m3。

移动式压力容器罐体常见介质的设计压力、腐蚀裕量、单位容积充装量按表3-3选取。

第37条设计盛装液化石油气的储存容器，应参照行业标准HG2 0592～20635的规定，选取压力等级高于设计压力的管法兰、垫片和紧固件。

使用法兰连接的第一个法尘密封面，应采纳高颈对焊法兰、金属缠绕垫片（带外环）和高强度螺栓组合。

表3-3 常见介质的设计压力、腐蚀裕量、单位容积充装量第38条移动式压力容器上一样不得安装用于充装的设施，液化气体罐车内严禁装设充装泵。

为规范包头市青峰机械制造有限公司（下称本厂）在压力容器设计方面的工作，使设计的方法系统化、选用的标准统一化，同时提高设计人员的技术水平。

特制定以下设计要求及设计规则，所有设计人员应遵守执行。

一、设计的依据依据用户提供的“压力容器技术参数”或公司经市场调查开发的压力容器产品类型、类别的技术参数。

设计人员在设计中应遵循国家质检总局颁布的《固定式压力容器安全技术监察规程》TSG R0004-2009、《特种设备安全监察条例》、GB150.1～150.4-2011《压力容器》、GB151-1999《管壳式换热器》、本厂制定的《压力容器设计质量保证手册》以及相关的法规、标准。

确保设计符合要求。

二、各级人员应具备的条件1、技术总负责人a）具有较全面的压力容器专业知识；b)熟知并能正确运用有关规程、标准和技术规范，能组织各级设计人员正确贯彻执行；c)熟知压力容器设计工作和国内外有关技术发展情况，具有综合分析和判断能力，对重大技术问题上能做出正确决定。

2、审核人员a)熟悉并能指导设计、校核人员正确执行有关规程、标准等技术规范，能解决设计、制造、安装中的技术问题；b)能认真贯彻执行国家的有关技术方针、政策，工作责任心强，具有较全面的压力容器设计专业知识，能保证设计质量；c)具有审查计算机设计的能力；d)具有3年以上压力容器设计校核经历。

e)具有中级以上（含中级）技术职称；f)具有《设计审核员资格证书》。

3、校核人员a)熟悉并能运用有关规程、标准等技术规范，能指导设计人员的设计工作；b)具有压力容器设计知识，有设计成果且已投入制造、使用环节；c)熟练掌握计算机进行设计的能力；d)具有3年以上压力容器设计经历；e)具有初级以上（含初级）技术职称。

4、设计人员a)具有一定的压力容器设计专业知识；b)能较好地贯彻执行有关规程、标准等技术规范；c)能在审核人员的指导下独立完成设计工作，并会使用计算机进行设计；d)具有初级以上（含初级）技术职称和一年以上的设计经历。

焊接接头系数在压力容器设计中的选取摘要：文章针对压力容器设计计算过程中的焊接接头系数，分析了焊接接头系数的实质，探讨了各种常见结构焊接接头系数的选取。

关键词：压力容器；焊接接头系数；选取焊接接头是焊接压力容器结构中最重要的连接部位，它是由焊缝区、熔合面、热影响区和基本母材四部分组成。

一般情况下，压力容器的焊接接头采用要求焊接接头的最低抗拉强度应不小于母材的标准抗拉强度的等强度设计原则，但焊接接头在由液态到固态凝固过程中，总是存在着各种裂纹、气孔、夹渣、未焊透、未熔合等焊接缺陷，局部的不均匀冶金过程导致焊接接头内部组织不均匀，这些因素都会影响到焊接接头的强度。

由此可见，焊接接头是压力容器结构中比较薄弱的环节，它的性能将直接影响压力容器的质量和安全。

因此，在压力容器设计计算过程中，引入焊接接头系数φ的概念，定义为焊接接头的强度与母材强度之比，用以反映由于焊接原因使焊接接头强度被削弱的程度。

在压力容器设计过程中，正确地选择焊接接头系数φ，不仅涉及到容器安全性和可靠性，还涉及到容器设计制造过程中的经济性。

文章依据《固定式压力容器安全技术监察规程》、GB150和相关规范标准，以焊制压力容器为讨论对象，探讨压力容器设计过程中如何正确选取焊接接头系数φ。

1焊接接头的分类和焊接接头系数的选取分析我国在国家标准GB150中对压力容器焊接接头的分类有明确的规定，根据接头的位置和形式，分为A、B、C、D四种类型（如图1所示）。

其中A类主要指圆筒部分的纵向接头，凸形封头的拼焊接头等；B类主要指壳体部分的环向接头；C类包括平盖、管板、法兰与圆筒的非对接接头；D类包括接管、人孔、凸缘、补强圈与圆筒的连接接头。

从JB/T4730《承压设备无损检测》与之对应的无损检测方法来看，对A、B 类接头规定采用射线或超声检测，C、D类接头采用磁粉或渗透检测可知，A、B 类接头应为对接接头，C、D类接头应为角接接头。

而根据规则设计的强度计算一般考虑受压元件承受一次的最大薄膜应力，即起控制作用的一次应力进行设计计算的。