GB150 钢制压力容器强度计算表
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
GB150.1~4-2011《压力容器》新旧版内容对照表
修订 150.1 4.3.3c
制造单位对其制造的每台容器产品应在容器设计使用年限 内至少保存下列技术文件备查： 设计一般规定 “失效措施” 载荷 内压、外压或最大压差 载荷,其中b)增加“当液体静压力小于设计压力的5%，可 忽略不计。” （原“内装物料”改为“内装介质”）
修订 150.1 4.3.2b
修订 150.1 4.3.2c 未变 150.1 4.3.2d 未变 150.1 4.3.2e 未变 150.1 4.3.2f 未变 150.1 4.3.2g 未变 150.1 4.3.2h 修订 150.1 4.3.2i 未变 150.1 4.3.2j 修订 150.1 4.3.3 未变 150.1 4.3.3a
未变 150.1 4.2.2.3c
制造单位的检查部门在容器制造过程中和完工后，…… 3.2.2.2.2
修订 150.1 4.2.2.3d
制造单位在检验合格后，出具产品质量合格证
3.2.2.2.4
修订 150.1 4.2.2.3e
修订 150.1 4.3 新增 150.1 4.3.1 修订 150.1 4.3.2 未变 150.1 4.3.2a
3.5.6
新增 150.1 4.3.8
容器元件的名义厚度和最小成形厚度一般应标注在设计图 样上。
修订 150.1 4.4
许用应力
3.6
安全系数3.0改为2.7；1.6改为1.5；表1中增加“钛及钛
修订 150.1 4.4.1
其他金属材料制容器按本部分相应标准中列入的材料允许 使用温度确定 本标准适用的结构形式 本标准适用钢制容器的结构形式按本部分以及GB150.2~4 的相应规定。
GB150-1998 1 1.1
GB-150 钢制压力容器
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ct 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。
GB150
GB150-1998《钢制压力容器》一、前言1、简介本标准是原国家质量技术监督局98年3月20日批准，要求98年10月1日实施。
此为GB150-89颁布后第一次修改，GB150-98是我国目前压力容器标准体系中的基础标准，基础标准服务于量大面广的产品，采用共性技术，在行业中处于举足轻重的地位，GB150修改，其他相关标准均需做相应修改。
如：GB151、GB12337、JB4710《钢制塔式容器》、JB4731等。
2、中外有关标准、规范中国：JB/T4735-97《钢制焊接常压容器》GB150-98《钢制压力容器》JB4732-95《钢制压力容器-分析设计标准》美国：ASMEⅧ-1《锅炉压力容器规范》第八卷第1分篇《压力容器常规设计》ASMEⅧ-2《锅炉压力容器规范》第八卷第2分篇《压力容器分析设计》ASMEⅧ-3《锅炉压力容器规范》第八卷第3分篇《压力容器疲劳设计》日本：JIS B8270《压力容器》（基础标准）JIS B8271-8285《压力容器单项标准》英国：BS5500《非直接受火压力容器》德国：AD《压力容器规范》TRB《压力容器技术规程》法国：CODAP《非直接受火压力容器建造规范》3、基本原则GB150参照或等效采用了ASMEⅧ-1、JIS B8270，并体现中国特色，考虑我国的实际情况，如：等效采用——圆度概念附录B 爆轰1000M/S参照采用——焊接接头分类（原为对接、角接、纵缝、环缝）中国特色——焊缝返修次数，不宜超过二次。
二、适应范围1、GB150-1998《钢制压力容器》是钢制压力容器设计、制造、检验与验收的标准。
本标准适用范围如下：1）、设计压力大于等于0.1MPa，小于等于35MPa的钢制压力容器和真空度高于O的钢制压力容器；的设2000mmH22）、设计温度范围根据钢材允许的使用温度确定；3）、管辖范围为容器及与其连为整体的连通受压零部件，即开孔接管与外管道连接的第一道环向接头坡口端面；螺纹连接的第一个螺纹接头；螺栓紧固连接的第一个法兰密封面；管件连接的第一个密封面；接管、人孔、手孔等的承压封头、平盖及其紧固件；非受压元件与受压元件的焊接接头；直接连在容器上的超压泄放装置以及容器上的安全附件。
压力容器的强度计算
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_钢制压力容器_《压力容器安全技术监察规程》
1.5.3 标准具有相对的统一性、固定的特征、在理论上是可协调的；法规 因国家和文化特征的差异，技术贸易壁垒等，各国不统一。
1.5.4 标准一般只针对某种产品、某种工艺；法规不仅可针对某种产品， 还可覆盖某一行业/领域。
1.5.5 法规标准应当相互融合，协调发展，互不排斥，一起构成和谐统一 的体系。
适用范围
适用范围
1、总论
1.2 GB150管辖范围 (GB150 Pg3)
容器壳体及与其连为整体的受压零部件 1）容器与外部管道连接
焊缝连接第一道环向焊缝端面 法兰连接第一个法兰密封面 螺纹连接第一个螺纹接头端面 专用连接件第一个密封面 2）接管、人孔、手孔等的封头、平盖及紧固件 3）非受压元件与受压元件焊接接头（如支座、垫板、吊耳等） 4》的适用范围（第一章 总则 第2条 Pg5）
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
GB150-1998《钢制压力容器》
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。