开云体育 开云平台开云体育 开云平台开云体育 开云平台G B150 中 的 许 用 应 力 作 为 其 设 计 应 力 强 度 , 按 JB4732 中的规定进行应力分类和评定 。因为只有

　　当材料 、设计 、制造 、检验和验收等均满足 JB4732 的要求时 , 才可取 JB4732 中提供的设计应力强度 。 验证性实验分析包括实验应力分析和验证性液 压试验 。对那些结构复杂或边界条件不易确定的部 位 , 一般应做验证性实验分析 , 以判断应力数值解

　　或解析解的精度 。 对比经验设计要求由有相应压力容器设计资格 的单位承担 。设计时应向全国压力容器标准化技术 委员会提供的文件包括 : 容器的设计条件 、技术参 数和材料 ; 具有使用经验的在用压力容器和对比经 验设计的压力容器的全套图纸及使用情况说明 ; 使 用单位对在用容器的技术鉴定文件及上级主管部门 的鉴证意见等 。 2. 对于 G B150 不适用的容器 对于设计压力大于 35MPa 但小于 100MPa 的容 器和需进行疲劳分析的容器 , 可按 JB4732 进行设 计 。介质毒性程度为轻度或低度危害的常压容器按 JB/ T4735 设计 。现对几种特殊容器说明如下 。 (1) 超高压容器 设计压力大于等于 100MPa 的超高压容器 , 目前我国尚无设计标准 , 应按照 《超高压容器安全监察规程 ( 试行 ) 》 的有关规定设 计 。可供参考的国外标准有 : ASME 锅炉压力容器 规范第 Ⅷ篇第 3 分篇 [3 ] 和日本 HPIS C — — 103 1989 [4 ] 《超高压圆筒容器设计规则》 。 ( 2) 搪玻璃容器 搪玻璃容器具有特殊的制造 工艺 , 如耐压试验的压力为设计压力 , G B150 中没 有包括这些特殊要求 , 所以应相对于 G B150 另行 制订标准 。 (3) 快速开关盖式容器 快速开关盖式容器 是指将端盖旋转某一角度或锁紧件移动一定的距 离 , 就可完成启闭的压力容器 , 广泛地应用于化 工 、建材 、食品 、航天 、医疗 、造纸等领域 , 如消 毒锅 、空气炮 ( 压缩空气清堵装置) 、蒸压釜 、硫化 罐 、蒸煮罐 、萃取釜等 , 是一类典型的承受频繁间 隙载荷作用的压力容器 。这类容器不但要求抗疲劳 性能好 , 而且要采用快速开关盖装置 ( 如卡箍式快 速开关盖装置 、 齿啮式快速开关盖装置 、 剖分环式快 速开关盖装置等) 、安全连锁装置和报警装置 , 确 保容器启闭迅速 , 在泄压未尽前不能打开端盖 , 端 盖未完全闭合前不能升压 [5 ] 。

　　碳素钢 、低合金钢 、铁素体高 t 合金 钢 : n b ≥216 , ns = ns ≥ t 115 ; 奥氏体高合金钢 : ns = ns ≥ 15 1 不限 塑性失效设计准则和疲劳失效 设计准则 , 局部应力用极限分 析和安定性分析结果来评定 弹性有限元法 ; 塑性分析 ; 塑 性理论和板壳理论公式 ; 实验 应力分析 最大切应力理论 所有 A 类或 B 类焊接接头 ; 筒 体或封头名义厚度大于 65mm 的 C 类焊接接头 ( 多层包扎筒体中 的 C 类 除 外) ; 开 孔 直 径 大 于 100mm 且筒体或封头名义厚度 大于 65mm 的 D 类焊接接头都 要做 100 %无损检测 需要 ,但有免除条件 ( 按载荷循 环次数或应力幅提供疲劳分析 免除条件) 设计单位需取得应力分析设计 资格证书 , 设计文件必须由三 名具有资格证书的分析设计人 员签名 ; 制造单位必须具有三 类容器的制造许可证 ; 焊接必 须由持有相应类别资格的焊工 担任 ; 无损检测必须由 Ⅰ级或 Ⅱ 级人员担任 大型复杂结构的容器综合经济 性好

　　摘要 介绍了 G B150 — 《钢制压力容器》JB4732 — 《钢制压力容器 1998 、 1995 应力分析法设计 标准》 JB/ T4735 — 《钢制焊接常压容器》 和 1997 我国三个钢制压力容器标准的适用范围和主要区别 。 详细论述了超高压容器 、快速开关盖式容器等超出 G B150 适用范围容器的设计原则 , 指出应根 据设计压力 、设计温度和工作条件等选用合适的压力容器设计标准 。对凸形封头和热卷圆筒的成 型厚度 、压力容器最大允许工作压力和试验压力的确定方法作了详细介绍 。 主题词 压力容器 中国标准 关系 设计原则 1959 年颁布 自 《多层高压容器设计与检验规 程》 以来 , 经过近 40 年的发展 , 我国已基本形成了 以 G 《钢制压力容器》 B150 为核心 , 由材料 、焊接 、 无损检测 、产品和零部件标准组成的钢制压力容器 标准体系 。除设计压力超过 100MPa 的超高压容器 外 , 我国压力容器标准基本上可以覆盖所有的钢制 压力容器 。 笔者 拟 以 G B150 — 1998《钢 制 压 力 容 器 》 、 JB4732 — 《钢制压力容器 应力分析法设计标 1995 ( 准》 JB/ T4735 — 《钢制焊接常压容器》以下分 和 1997 别简称为 G B150 、 JB4732 和 JB/ T4735) 的适用范围和 总论为重点 , 结合笔者的学习体会 , 介绍这三个标 准的适用范围及主要区别 、超出 G B150 适用范围 的容器的设计原则 、压力容器设计标准的选用 , 以 及凸形封头和热卷圆筒的成型厚度 、压力容器最大 允许工作压力和试验压力的确定方法 。 采用第一强度理论和弹性失效设计准则 , 将最大主 应力限制在材料许用应力以内 。对于局部结构不连 续处的局部应力 , 则是通过 JB4732 中的有关规定 和思想 , 确定元件结构的某些相关尺寸范围 , 或引 入各种系数来限制的 , 如锥壳与圆筒连接处的设计 要求 ; 在椭圆形封头和碟形封头厚度计算式中引入 的形状系数 K 和 M , 以及无折边锥形封头的半顶 角不得超过 30° 。设计实践表明 , 按规则设计的 等 绝大多数压力容器是安全可靠的 , 因而在世界各国 得到广泛应用 。 但是 , 随着生产的发展和科学技术的进步 , 压 力容器向大型化和高参数化发展 , 出现了许多使用 条件相当苛刻的压力容器 , 如需要疲劳分析的压力 容器和大型热壁容器等 。这些容器无法按规则设计 标准进行设计 , 促使了分析设计规范的出现 。 JB4732 是应力分析法设计标准 , 需要采用应力数 值计算法、实验应力分析法或解析法对容器进行详细 的应力分析 , 并根据应力对容器失效所构成的危害程 度 , 将应力进行分类 , 对各类应力用不同的限制值进 行控制。由于对容器进行了详细的应力分析 , 且对材 料、 制造、检验和验收等提出了更高的要求 , 因而 JB4732 采用了比 G B150 小的安全系数。

　　按容器的公称容积 、 厚度 、 设计 温度 、 介质毒性程度和可燃性 、 耐压试验种类和钢种确定是否 需要无损检测 ,检测长度不小于 各条焊缝长度的 10 %

　　需要 , 但按本标准设计的球壳 、 不需要 开云体育 开云官网筒体 、 封头等不需要应力分析

　　构进 行 应 力 分 析 , 以 确 定 结 构 参 数 , 而 不 要 按 JB4732 进行容器整体的应力分析设计 。 对局部结构进行应力分析和强度校核时 , 应以

　　法在内的应力分析 ; 验证性实验分析 ; 用可比的已 力容器标准化技术委员会评定和认可 。

　　投入使用的结构进行对比经验设计 。但需经全国压 按G B150 制造的压力容器 , 当结构参数或载 荷条件超出 G B150 规定的范围时 , 可以对局部结

　　碳素 钢 、低 合 金 钢 : n b ≥310 , t ns = ns ≥116 , nD ≥115 , n n ≥ 110 ; 高合金钢 : n b ≥ 10 , ns = 3 t ns ≥ 15 , nD ≥ 15 , n n ≥ 10 1 1 1 不限 弹性失效设计准则 以材料力学 、板壳理论公式为 基础 , 并引入应力增大系数和 形状系数 最大主应力理论 按钢种 、厚度 、介质特性和耐 压试验类型确定无损检测要求 ; 局部无损检测要求长度不小于 各条焊缝长度的 20 % , 且不小 于 250mm 不需要 , 但超出本标准规定时 , 需要应力分析 不适用于需要疲劳分析的容器 设计单位和制造单位应有相应 的设 计 批 准 书 或开云体育 开云官网 制 造 许 可 证 ; 焊接必须由持有相应类别资格 的焊工担任 ; 无损检测必须由 有相应类别资格的人员担任 一般结构的容器综合经济性好

　　按钢材允许的使用温度确定 ( 最 ) 高为 700 ℃,最低为 - 196 ℃

　　大于 - 20 ℃至 350 ℃( 奥氏体高 合金钢制容器和设计温度低于 - 20 ℃, 但 满 足 低 温 低 应 力 工 况 ,且调整后的设计温度高于 20 ℃ 的容器不受此限制) 碳素钢 、低合金钢 、铁素体高 t 合金 钢 : n b ≥215 , ns = ns ≥ t 115 ; 奥氏体高合金钢 : ns = ns ≥ 15 1 不适用于盛装高度毒性或极度 危害介质的容器 一般为弹性失效设计准则和失 稳失效设计准则 以材料力学 、板壳理论公式为 基础 , 并引入应力增大系数和 形状系数 最大主应力理论 , 但大多数容 器的设计厚度由最小厚度决定 不适用于需要疲劳分析的容器 设计 、制造都无资格要求 ; 需 无损检测的容器 , 应由有无损 检测资格的人员担任 ; 有的容 器需由有考试合格证的焊工担 任 在相应范围内的容器综合经济 性好

　　接结构 ; 封头 、 筒体与法兰之间采用角接焊接结构 ; 主要焊接接头未经 100 %无损检测等 ) , 留下了疲 劳破坏的隐患 。 浙江大学化工机械研究所对齿啮式快速开关盖 装置的受力特点和设计方法进行了深入的理论分析 和试验研究 , 结果表明 : 在齿啮式快速开关盖装置 中 , 沿圆周方向均布的啮合齿存在明显的受力不均 匀性 , 啮合齿根部有很高的应力峰值 , 若不能充分 考虑这种承载的不均匀性和应力峰值 , 就很难计算 容器的疲劳寿命 。所建立的齿啮式快速开关盖装置 工程设计方法已通过浙江省科学技术委员会组织的 技术鉴定 , 可用于工程设计 。 在国家正式颁布快速开关盖式容器标准之前 , 笔者认为该型容器宜按 JB4732 和原劳动部 《快开端 盖式压力容器安全管理规定》 《关于加强新制造的 与 快开门式压力容器安全检察的通知》 等的要求进行 设计 、制造 、检验和验收开云体育 开云官网 。 ( 4) 已有其它行业标准的容器 制冷、制糖、造 纸、饮料等行业中的某些专用容器需满足相应的标准 要求 , 如 JB/ T6917 — 93 制冷装置用压力容器》 19 《 。