GB-150 钢制压力容器
GB150钢制压力容器
Steel pressure vessels
主要内容
1、总论 2、受压元件 3、外压元件（园筒和球壳） 4、开孔补强 5、法兰 6、低温压力容器（附录C） 7、超压泄放装置（附录B）
主要内容
1、总论
2、受压元件 3、外压元件（园筒和球壳） 4、开孔补强 5、法兰 6、低温压力容器（附录C） 7、超压泄放装置（附录B）
1、总论
各厚度之间的相互关系
1、总论
1.4 设计参数
1.4.4 许用应力 许用应力是材料力学性能与相应安全系数之比值：
σb/nb σs/ns σD/nD σn/nn 当设计温度低于20℃取20℃的许用应力。
主要内容
1、总论
2、受压元件
3、外压元件（园筒和球壳） 4、开孔补强 5、法兰 6、低温压力容器（附录C） 7、超压泄放装置（附录B）
1、总论
1.4 设计参数
1.4.1 压力（6个压力） Pw 正常工况下，容器顶部可能达到的最高压力 Pd 与相应设计温度相对应作为设计条件的容器顶部的最高压力 Pd≥PW Pc 在相应设计温度下，确定元件厚度压力（包括静液柱） Pt 压力试验时容器顶部压力 Pwmax 设计温度下，容器顶部所能承受最高压力， 由受压元件有效厚度计算得到。 Pz 安全泄放装置动作压力 Pw＜Pz ≤(1.05-1.1)Pw Pd ≥Pz
2、受压元件——园筒和球壳
2.1园筒和球壳
园筒和球壳壁厚是根据弹性力学最大主应力理论中径公式导出：
H
4
Di2
Pc
Di
Di Pc
4
t
Pc Dil
2 ·l
Pc Di
2
t
1
Pc Di
GB150及压力容器设计基础 (1)解析
涉及压力容器的基本法规和标准
压力容器的概念
压力容器的划定范围
受压元件：容器中直接承受压力载荷（包括内压和外压）的零部 件，如容器壳体元件、开孔补强圈、外压加强圈等 非受压元件：为满足使用要求而与受压元件直接焊接成为整体， 不承受压力载荷（只承受重力载荷）的零部件，如支座、吊耳、 垫板等 GB150和《容规》明确规定了压力容器的范围，是指壳体及其连为 整体的受压零部件（受压元件）
1、总论
各厚度之间的相互关系
1、总论
1.4 设计参数
1.4.4 许用应力
许用应力是材料力学性能与相应安全系数之比值：
σb/nb σs/ns σD/nD σn/nn 当设计温度低于20℃取20℃的许用应力。
主要内容
1、总论 2、受压元件 3、外压元件（园筒和球壳）
4、开孔补强
5、法兰
压力容器的概念
压力容器的设计
各级设计人员：设计，校核，审核，批准（设计技术负责人）， 审定（技术总负责人，总工程师） 设计任务书：标识，结构，介质，管口表，操作条件，设计条件 ，设计寿命，主材，载荷条件，其它 设计文件：
设计任务书 计算书 图样：总图，装配图，部件图，零件图，等
中径（Di+δ）替代Di
2
2
t
Pc Di
1
4 Pc
t
Pc Di
2
2 Pc
t
Pc Di
适用范围Pc 0.4 , 相当于K 1.5
2、受压元件——园筒和球壳
H , 是以 K D0 1.2 薄壁容器内径公式导出，认为应力是均匀分布。 Di 随壁厚增加K值增大，应力分布不均匀程度加大，当K=1.5时，由薄壁公式 计算应力比拉美公式计算应力要低23%，误差较大；当采用（Di+δ）替代 Di内径后，则其应力仅相差3.8%，这样扩大了公式应用范围（K≤1.5）， 误差在工程允许范围内。
GB150_钢制压力容器_《压力容器安全技术监察规程》
压力容器类别及Biblioteka 造许可证级别划分三、压力容器分类
3 压力容器的品种：
1） 按生产工艺过程中的作用原理，分为： 反应压力容器（代号R）：主要用于完成介质的物理、化学反应的 压力容器； 换热压力容器（代号E）：主要用于完成介质的热量交换的压力容 器； 分离压力容器（代号S）：主要用于完成介质的流体压力平衡和气 体净化分离的压力容器； 储存压力容器（代号C）：主要用于储存、盛装气体、液体、液化 气体等介质的压力容器。 2） 按压力容器的结构特点、材料等，分为 固定式压力容器、移动式压力容器； 管壳式余热锅炉； 球形储罐； 低温存储容器； 高强度级别材料制造的容器； 搪玻璃压力容器等。
3）低压容器为第一类压力容器(本条第1款、第2款规定的除外)。
注：1. 按《容规》划分类别的压力容器必须是符合第2条适用范围的压 力容器。 2. 第2条第2款中所列的压力容器其设计、制造和安装、使用管理与修理改造应符合《容规》的要 求。 3. 多腔压力容器的类别划分： 1）分别按各腔的设计压力、容积等进行类别划分； 2）按照类别高的压力腔作为该容器的类别，并按该类别进行使用管理； 3）按照每个压力腔各自的类别分别提出设计、制造技术要求。 4. 图样中技术特性表中的容器类别应按“第三类”、 “第二类”、“第一类”的型式标注。
代表产品
A1应注明单层、锻焊、多层包扎、绕带、热套、绕板、无 缝、锻造、管制等结构形式
B
B1：无缝气瓶； B2：焊接气瓶； B3：特种气瓶
C1：铁路罐车； C2：汽车罐车或长管拖车； C3：罐式集装箱 D1：第一类压力容器； D2：第二类低、中压容器
B2注明含（限）溶解乙炔气瓶或液化石油气瓶。B3注明 机动车用、缠绕、非重复充装、真空绝热 低温气瓶等
GB150-2011《压力容器》简介2
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球罐形封头、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。 接管（包括人孔圆筒）、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、C类的焊接接头除外。 非受压元件与受压元件的连接接头为E类 焊接接头。
图： 焊接接头分类
三、无损检测
• • （一）材料无损检测（材料部分4.1.8条） 用于壳体钢板（不包括多层容器的层板）应按下 列规定，逐张进行UT，其UT方法和质量标准执 行JB/T4730.3-2005的规定. 1、厚度δ＞30mm的Q245R钢板，质量等级不 低于Ⅲ级；厚度δ＞36mm 的Q345R钢板，质量 等级不低于Ⅱ级（原为Ⅲ级）； 2、厚度δ＞25mm的Q370R、Mn-Mo系、CrMo系、 Cr-Mo-V系钢板，质量等级不低于Ⅱ级 （原为Ⅲ级） ；
• 3）进行局部检测的焊接接头，发现有不允 许的缺陷时，应在该缺陷两端的延长部位 增加检测长度，增加的长度为该焊接接头 长度的10%，且两侧均不少于250mm。若 仍有不允许的缺陷时，则对该焊接接头做 100%检测； • 4） MT与PT发现的不允许缺陷，应进行修 磨和必要的补焊后，并对该部位采用原检 测方法重新检测，直至合格； • 5）当设计文件规定时，应按规定进行组合 检测。
2、检测实施时机： 1）容器的焊接接头，应在形状尺寸检查、外观目 视检查合格后，再进行无损检测； 2）拼接封头应当在成形后进行无损检测； 3）有延迟裂纹倾向的材料（如：12Cr2Mo1R） 应当至少在焊接完成24h后进行无损检测，有再 热裂纹倾向的材料（如：07MnNiVDR）应当在 热处理后增加一次无损检测； 4）标准抗拉强度下限值Rm ≥ 540MPa的低合金钢 制容器，在耐压试验后，还应当对焊接接头进行 表面无损检测。
GB150-1998《《钢制压力容器》
• 二．内压园筒和内压球壳： • ☆失效准则 • 容器从承载到载荷的不断加大最后破坏经 历弹性变形、塑性变形、爆破；因此容器 强度失效准则的三种观点： • 弹性失效 • 弹性失效准则认为壳体内壁产生屈服即达 到材料屈服限时该壳体即失效，将应力限 制在弹性范围，按照强度理论把筒体限制 在弹性变形阶段。认为圆筒内壁面出现屈 服时即为承载的最大极限。
2
• • • • • • • • • •
5.总论： （1）容器管辖范围：（3.3.1节～3.3.4节） （2）定义：（3.4节） 1)压 力 除注明者外，压力均为表压力。 工作压力Pw 设计压力Pd 计算压力Pc 最大允许工作压力[Pw] 安全阀的开启压力Pz 爆破片的标定爆破压力Pb
3
• 2)温 度 • 金属温度 ；工作温度 ；最高、最低工作温 度；设计温度；试验温度 • （3）载荷：经常性载荷；选择性载荷； （3.5.4节） • （4）厚度：厚度的定义：计算厚度；设计 厚度；名义厚度；有效厚度等； （3.4.8节）
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• •
•
厚度负偏差C1 腐蚀裕量C2 C2=NfхdC2； Nf—设计寿命。单 位：年； dC2—腐蚀速率。单位：毫米/ 年 腐蚀裕量考虑的原则 ： １）与工作介质接触的筒体、封头、接管、 人（手）孔及内部构件等，均应考虑腐蚀 裕量。 ２）下列情况一般不考虑腐蚀裕量：
5
• a、介质对不锈钢无腐蚀作用时（不锈钢、不锈复 合钢板或有不锈钢堆焊层的元件）； • b、可经常更换的非受压元件； • c、有可靠的耐腐蚀衬里； • d、法兰的密封表面； • e、管壳式换热器的换热管； • f、管壳式换热器的拉杆、定距管、折流板和支持 板等非受压元件； • g、用涂漆可以有效防止环境腐蚀的容器外表面 及其外部构件（如支座、支腿、底板及托架等， 但不包括裙座）。
GB150-1998《钢制压力容器》
本文从网络收集而来，上传到平台为了帮到更多的人，如果您需要使用本文档，请点击下载，另外祝您生活愉快，工作顺利，万事如意！GB150－1998《钢制压力容器》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。
撤消了部分单元设备和自成体系的受压元件设计内容，另行制订产品标准，使GB150成为压力容器的基础标准。
将GB150-89第8章“卧式容器”从标准中分离出来，这部分内容将单独出标准JB4731-98《钢制卧式容器》，现已报批。
将第9章“直立容器”和相关的附录F“直立容器高振型计算”从标准中分离出来，这部分内容将纳入修订后的JB4710-92《钢制塔式容器》之中，成为塔式容器的产品标准。
撤消附录E“U型膨胀节”，独立出新标准GB16749-97《压力容器波形膨胀节》，已于1997年8月1日实施。
撤消附录H“钢制压力容器渗透探伤”和附录L例题，前者并入JB4730-94《压力容器无损检测》加第1号修改单，后者尚未编制出来。
充分体现近年来在冶金、制造和无损检测等方面的技术进步，使标准能够反映和应用各行业技术进步的成果和适应行业发展的要求。
例如新增加撤消了一些钢材的牌号，严格了钢板超声检测的要求。
以实施中取得的经验为依据，修正原标准中的错误和不足，完善标准的技术内容，力求先进。
充分协调本标准和相关标准、法规在技术内容上的一致性，以利于将标准用于产品设计、制造、检验和验收的各个环节。
1998年3月国家技术监督局发布了GB150-1998《钢制压力容器》标准，并要求从1998年10月1日起执行。
学习和贯彻新GB150标准是提高压力容器质量，保证压力容器安全使用的前提。
GB150_钢制压力容器_《压力容器安全技术监察规程》
压力容器类别及制造许可证级别划分
代表产品
A1应注明单层、锻焊、多层包扎、绕带、热套、绕板、无 缝、锻造、管制等结构形式
B
B1：无缝气瓶； B2：焊接气瓶； B3：特种气瓶
C1：铁路罐车； C2：汽车罐车或长管拖车； C3：罐式集装箱 D1：第一类压力容器； D2：第二类低、中压容器
B2注明含（限）溶解乙炔气瓶或液化石油气瓶。B3注明 机动车用、缠绕、非重复充装、真空绝热 低温气瓶等
C D
压力容器类别及制造许可证级别划分
三、 压力容器分类
1 《容规》中压力容器分类原则： 1) 符合第2条适用范围的压力容器； 2) 根据压力容器的压力等级、品种、介质的毒性程度和 爆炸危险程度进行划分。 2 压力容器的压力等级： 根据压力容器的设计压力（p）划分为四个压力等级 低压（代号L） 0.1Mpa≤p＜1.6Mpa 中压（代号M） 1.6Mpa≤p＜10Mpa 高压（代号H） 10Mpa≤p＜100Mpa 超高压（代号U） p≥100Mpa
三、压力容器分类
5 《容规》中压力容器类别的划分： 2）下列情况之一的，为第二类压力容器(本条第1款规定的除外)：
(1) (2) (3) (4) (5) 中压容器； 低压容器(仅限毒性程度为极度和高变危害介质)； 低压反应容器和低压储存容器(仅限易燃介质或毒性程度为中度危害介质) 低压管壳式余热锅炉； 低压搪玻璃压力容器。
GB 150压力容器讲解
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。
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1.Q345R 的屈服强度ReL 的下限值为345 MPa 。
2.在正常应力水平情况下，Q235R 的使用温度下限为 。
3.用于壳体的厚度大于 30 mm 的20R 应在正火状态下使用。
4.为什么容器用钢要降低硫磷含量？
磷铁生成低熔点共晶体，分布在晶界，减弱晶面结合，使焊缝发脆，降低冲击韧性，而硫化物在加热时出现脆性，有热裂倾向。
5.GB150规定的外压周向稳定安全系数是 3.0 ，在GB150的公式和图表中是怎样体现的？
6.对于同时承受两个室压力作用的受压元件，其计算压力应考虑两室间可能出现的最大压力差。
7.焊接系数的取值取决于 焊接接头的型式 和 无损检测长度比例 。
8.对于不能以GB150来确定结构尺寸的受压元件，GB150允许用 应力分析验证性实验分析 和 对比经验设计 方法设计。
9.内压圆筒厚度计算公式为c
t i c P D P -=φσδ][2。
10.钢材的许用应力应同时考虑材料的抗拉强度、 屈服强度 、 持久强度 和蠕变极限。
11.圆筒中径公式假设圆筒中的应力沿壁厚都是均匀分布的，实际上高压厚壁圆筒中的环向应力沿壁厚是不均匀分布的，最大环向应力位于圆筒 内 壁。
12.周边简支的圆平板，在内压作用下，最大应力发生在平板 中心 ，周边固支的圆平板，最大应力发生于 边缘 ，是 弯曲 应力。
13.整体补强的型式有：a.增加壳体厚度；b.采用厚壁管；c.整体补强 锻件 。
14.壳体圆形开孔时，开孔直径是指接管内径加 2 倍厚度附加量。
15.椭圆封头和碟形封头在过渡区开孔时，所需补强面积A 的计算中，壳体计算厚度是指 椭圆封头的计算厚度 ，而在0.8i D 范围内开孔时，壳体计算厚度按锥壳计算。
16.垫片起到有效密封作用的宽度位于垫片的 外径 侧。
17.当螺栓中心圆b D 受法兰径向结构要求控制时，为紧缩b D ，宜改选直径较小的螺柱。
18.垫片系数m是针对法兰在操作状态下，为确保密封面具有足够大的流体阻力，而需作用在垫片单位密封面积上的压紧力与流体压力的比值，垫片愈硬，m愈大。
19.法兰从结构上可分为松式法兰，整体法兰和任意式法兰。
20.压力容器无损检测方法包括射线、超声、磁粉、渗透和涡流检测等。
21.奥氏体不锈钢制压力容器水压试验时，应严格控制水中氯离子含量不超过25 mg/L，试验合格后应立即将水渍去除干净。
22.最大许用工作压力是根据容器受压元件的有效厚度计算所得，且取各受压元件的最小值。
23.压力容器对接接头的无损检测比例，一般分为全部（100%）和局部（≥20%）两种，对钢制低温容器，局部无损检测的比例应≥50% 。
24.按GB150规定，超压泻放装置不适用于操作过程中可能产生压力剧增，反应速度达到爆轰的压力容器。
25.什么情况下必须使用爆破片而不用安全阀？
a.容器内压力增长迅速；
b.容器对密封要求很高。
26.外压及真空容器的圆度要求严于内压容器，主要是为了防止失稳。
27.封头依规格大小不同，其制作方法有整板成型，先拼板后成型，及分瓣成形后再组焊等三种形式。
28.压力容器的热处理按作用分为焊后热处理，恢复力学性能热处理，改善力学性能热处理及消氢热处理。
29.主要容器用材料的使用压力温度范围（含低温用钢）。
30.碳素钢和碳锰钢在高于425℃温度下长期使用时应考虑钢中碳化物相的石墨化倾向，奥氏体钢使用温度高于525℃时，钢中含碳量应不小于0.04%。
31.钢材使用温度低于或等于-20℃时，应按规定作夏比（V型缺口）低温冲击试验，奥氏体不锈钢的适用温度高于或等于-196℃时，可免做冲击试验。
32.冲击试验的合格与否的判定：三个试样的平均值不低于规定值，其中一个可以小于规定值，但不得小于规定的70%。
33.钢板试样的取样方向为横向。
34.外压容器计算长度的确定。
35.在外压圆筒校核中，是以e D /0≥20为界线区分薄壁圆筒和厚壁圆筒的。
36.外压计算图表中系数A 是一个无量纲参数，是应力与弹性模量的比值，是应变。
37.GB150的适用范围。
38.压力容器元件的金属温度是指截面温度的平均值。
39.椭圆封头计算式中的K 称为形状系数，其意义是封头上的最大总应力与对接圆筒的环向应力的比值。
40.加工成形后的圆筒最小厚度，对碳素钢和低合金钢制容器不小于3mm ，这其中不包括腐蚀裕量和加工减薄量。
41.法兰设计压力较高时，一般应选用m 和y 值较大的垫片，当垫片的预紧载荷远大于操作载荷时，宜改选m 和y 值较小的垫片。
42.法兰设计时，如选用强度较低的螺栓，使螺栓面积增大，b D 增大，法兰的力臂增大，造成法兰设计不合理。
43.有关100%RT 焊后热处理的要求。
44.RT 、UT 适用材料；MT 、PT 适用材料。
45.外压容器和真空容器，以内压进行压力试验。
46.当壳体或其受压元件使用在低温低应力工况下，若其设计温度加50℃后高于-20℃时，不必遵循附录C 的规定。
47.GB150规定，整体带颈法兰的制造应采用热轧或锻件加工制成，加工后的法兰轴线须与原坯件的轴线平行，必要采用钢板制造带颈法兰时，必须符合下列要求：
a.钢板应经超声检测，无分层缺陷；
b.应沿钢板轧制方向割出板条，经弯制对焊成圆环，并使钢板表面成为环的侧面；
c.圆环的对接接头应采用全焊透结构；
d.圆环对接接头应经焊后热处理及100%RT 或UT 检测，合格标准按JB4700规定。
48.低温低应力工况系指壳体或其受压元件的设计温度低于或等于-20℃，但其环向应力小于或等于钢材标准常温屈服点的六分之一，且不大于50MPa 时的工况，低温低应力工况不适用于钢材标准抗拉强度下限值大于540MPa 的低温容器。
49.什么是应力腐蚀破裂？哪些介质可以引起应力腐蚀破裂？
50.薄壁容器和厚壁容器如何划分？其强度设计的理论基础是什么？所使用公式名称？
51.对容器直径不超过800mm，不能检测的单面焊，如何处理？
52.什么情况下方可进行气压试验？
53.高压容器使用的密封垫有几种？各种密封垫属于什么性质的密封？。