压力容器与常压容器标准
压力容器设计常用标准介绍201805
压力容器设计 常用标准简介
技术中心 郝世荣
压力容器设计常用标准培训
目录
一、特种设备安全法规 二、特种设备安全技术规范 三、压力容器（GB/T150-2011） 四、压力容器部件标准
一、特种设备安全法规
一、特种设备安全法规
1.第一层次：法律《特种设备安全法》 2.第二层次：
4、压力容器管法兰、垫片、紧固件的设计应参照HG/T 20592-20635-2009((钢制管法兰、
垫片、紧固件》系列标准的规定选用;
5 、压力容器的无损检测方法
包括射线、超声、磁粉、渗透和涡流检测等，应当采用NB/T 47013规定的方法; 基本比例要求: 压力容器对接接头的无损检测比例分为全部(100%)和局部(≥20%) 两种。 碳钢和低合金钢制低温压力容器局部无损检测的比例≥ 50% 。
三、压力容器（GB/T150-2011）
1.GB/T 150适用范围
适用的温度范围：
1）设计温度范围：-269℃∽900℃。 2）钢材不得超过按GB/T150.2所列材料的允许使用温度范围。 3）其他金属材料制容器按相应规范所列材料的的允许使用温度范围。
第1条款说明了本标准涵盖的所有容器设计温度范围为-269℃∽900℃ ，其下限值269℃对应于铝 的极限使用（设计）温度，上限值900℃对应于镍合金的极限使用（设计）温度。
二、特种设备安全技术规范
2. 力学性能：足够高的强度、良好的韧性和塑性、足够的断裂韧性。
碳素钢和低合金钢(钢板、钢管和钢锻件)冲击吸收能量
钢材标准抗拉强度下限值 3个标准试样冲击吸收能量平均值
Rm(MPa)
KV2J)
≤450 ≥450～510 ≥510～570
压力容器
压力容器名目[隐藏]英文：pressure vessel1.概述压力容器压力容器，是指盛装气体或者液体，承载一定压力的密闭设备。
贮运容器、反应容器、换热容器和分离容器均属压力容器。
为了与一样容器(常压容器)相区不，只有同时满足下列三个条件的容器，才称之为压力容器：（1）工作压力（注1）大于或者等于0.1Mpa(工作压力是指压力容器在正常工作情形下，其顶部可能达到的最高压力（表压力）); （不含液体静压力）（2）内直径（非圆形截面指其最大尺寸）大于等于0.15m。
且容积（V）大于等于0.025立方米，工作压力与容积的乘积大于或者等于2.5 MPa-L(容积，是指压力容器的几何容积）;压力容器（3）盛装介质为气体、液化气体以及介质最高工作温度高于或者等于其标准沸点的液体.2.分类一压力容器的分类方法专门多，从使用、制造和监检的角度分类，有以下几种。
压力容器(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稳缓冲作用的容器。
(4)为了更有效地实施科学治理和安全监检，我国《压力容器安全监察规程》中按照工作压力、介质危害性及其在生产中的作用将压力容器分为三类。
并对每个类不的压力容器在设计、制造过程，以及检验项目、内容和方式做出了不同的规定。
压力容器已实施进口商品安全质量许可制度，未取得进口安全质量许可证书的商品不准进口。
高压容器；压力容器中压容器（仅限毒性程度为极度和高度危害介质）；中压储存容器（仅限易燃或毒性程度为中度危害介质，且pV乘积大于等于10MPa·m3 ）；中压反应容器（仅限易燃或毒性程度为中度危害介质，且pV乘积大于等于0.5Pa·m3）；低压容器（仅限毒性程度为极度和高度危害介质，且乘积大于等于0.2MPa·m3 ）；高压、中压管壳式余热锅炉；使用强度级不较高（指相应标准中抗拉强度规定值下限大于等于5 40MPa）的材料制造的压力容器；移动式压力容器，包括铁路罐车（介质为液化气体、低温液体）、罐式汽车[液化气体运输（半挂）车、低温液体运输（半挂）车、永久气体运输（半挂）车]和罐式集装箱（介质为液化气体、低温液体）等；低温液体储存容器（容积大于5m3）2.第二类压力容器，具有下列情形之一的，为第二类压力容器：中压容器；低压容器（仅限毒性程度为极度和高度危害介质）；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。
压力容器定义分类及其特点
压力容器定义分类及其特点1．压力容器的定义、在石油化工领域，容器是指储存设备和其它各种设备的外壳。
按容器所承受压力的高低又可分为常压容器和压力容器两大类。
国家技术监督局颁发的《压力容器安全技术监察规程》中规定，只有同时符合以下三个条件的容器才属于该规程的管辖范围。
(1) 最高工作压力（P w）≥0.1Mpa（不包括液体静压力，下同）；(2) 内直径（非圆形截面指其最大尺寸）≥0.15m，且容积（V）≥0.025m3；(3)介质为气体，液化气体和最高工作温度高于标准沸点的液体。
以上三个条件也正是包括了容器的工作介质，压力和容积三个方面。
适用于下列压力容器:（1）与移动压缩机一体的非独立的容积小于等于0.15m3的储罐、锅炉房内的分气缸；（2）容积小于0.025m3的高压容器；（3）深冷装置中非独立的压力容器、直燃型吸收式制冷装置中的压力容器、空分设备中的冷箱；（4）螺旋板换热器；（5）水力自动补气气压给水（无塔上水）装置中的气压罐，消防装置中的气体或气压给水（泡沫）压力罐；（6）水处理设备中的离子交换或过滤用压力容器、热水锅炉用膨胀水箱；（7）电力行业专用的全封闭式组合电器（电容压力容器）；（8）橡胶行业使用的轮胎硫化机及承压的橡胶模具。
2．压力容器的分类压力容器型式多样，为了便于对不同类型的容器进行研究、计算、制造或管理，常将容器按不同方法分类。
为了便于设计计算，常按容器壁厚的不同而分为薄壁容器和厚壁容器，以及按承压方式的不同而分为内压容器和外压容器。
为便于制造，按制造方法的不同，可将压力容器分为焊接容器、铆接容器、铸造容器及锻造容器等；根据制造容器的材料来分类，又有钢制容器、有色金属容器和非金属容器。
此外，按容器的外形，可分为球形容器、圆柱形容器、锥形容器和组合形容器等。
3．压力等级和种类的划分按国家技术监督局《压力容器安全技术监察规程》，对压力容器的压力等级和种类的划分如下：（1）按容器的压力（P）分为低压、中压、高压、超高压四个等级，具体为：①低压容器：0.1MPa≤P＜1.6MPa②中压容器：1.6MPa ≤P＜10MPa③高压容器：10MPa ≤P＜100MPa④超高压容器：P ≥100MPa（2）按容器在生产工艺过程中的作用原理，分为反应容器、换热容器、分离容器、贮存容器四种。
压力容器国家标准
压力容器国家标准概述压力容器是一种用于储存和运输压缩气体或液体的设备，其设计和制造必须符合国家标准。
本文将介绍压力容器的国家标准，包括标准的制定背景、应用范围、设计要求等内容。
制定背景压力容器的安全运行对于保护人们的生命财产安全至关重要。
为了确保压力容器的安全性和可靠性，各国都制定了相应的国家标准来规范压力容器的设计、制造和检验。
这些国家标准由相关的标准化组织负责制定，例如中国国家标准化管理委员会（SAC）和国际标准化组织（ISO）等。
应用范围压力容器的国家标准适用于各种类型的压力容器，包括固定式压力容器和可移动式压力容器。
固定式压力容器通常用于工业生产过程中，如化工、石油、电力等行业。
可移动式压力容器则主要用于运输和储存压缩气体或液体，如气瓶、液化气罐等。
压力容器的设计要求是国家标准的核心内容。
设计要求包括以下几个方面：材料选用压力容器的材料必须符合相关的规定，包括强度、耐腐蚀性、耐高温性等方面的要求。
常用的材料包括碳钢、不锈钢、铝合金等。
材料的选用必须考虑容器的工作环境和工作压力等因素。
结构设计压力容器的结构设计必须满足一定的强度、稳定性和紧密性要求。
常见的结构设计包括球形、圆筒形和椭球形等。
结构的设计必须考虑容器的工作压力、容积和使用条件等因素。
安全设备为了防止压力容器发生爆炸或泄漏等事故，国家标准要求在容器上安装相应的安全设备，如安全阀、爆破片、压力表等。
安全设备的选用和设置必须符合相应的规定，以确保容器的安全运行。
国家标准对压力容器的检验要求非常严格。
在容器制造过程中，必须进行各种检验，包括材料检验、焊接接头检验、压力试验等。
其中，压力试验是重要的检验环节，用于检验容器的强度和紧密性。
标准的应用压力容器国家标准的应用不仅限于厂家和制造商，还涉及到相关的监管部门和使用单位。
压力容器的制造和使用过程必须符合国家标准的要求，以确保容器的安全性和可靠性。
对于厂家和制造商来说，必须按照国家标准的要求进行设备设计、材料选用、制造工艺等方面的操作。
薄壁圆筒强度计算公式
薄壁圆筒强度计算公式压力容器相关知识一、压力容器的概念同时满足以下三个条件的为压力容器，否则为常压容器。
1、最高工作压力P ：×104Pa ≤P ≤×106Pa ，不包括液体静压力；2、容积V ≥25L ，且P ×V ≥1960×104L Pa;3、介质：为气体，液化气体或最高工作温度高于标准沸点的液体。
二、强度计算公式1、受内压的薄壁圆筒当K=～，压力容器筒体可按薄壁圆筒进行强度计算，认为筒体为二向应力状态，且各受力面应力均匀分布，径向应力σr =0，环向应力σt =PD/4s ，σz = PD/2s ，最大主应力σ1＝PD/2s ，根据第一强度理论，筒体壁厚理论计算公式，δ理＝PPD －σ][2 考虑实际因素，δ＝P PD φ－σ][2+C 式中，δ—圆筒的壁厚（包括壁厚附加量），㎜；D —圆筒内径，㎜；P —设计压力，㎜；[σ] —材料的许用拉应力，值为σs /n ，MPa ；φ—焊缝系数，～；C —壁厚附加量,㎜。
2、受内压P 的厚壁圆筒①K ＞，压力容器筒体按厚壁容器进行强度计算，筒体处于三向应力状态，且各受力面应力非均匀分布（轴向应力除外）。
径向应力σr ＝--1(222a b Pa 22rb ）环向应力σθ＝+-1(222a b Pa 22rb ）轴向应力σz =222a b Pa - 式中，a —筒体内半径，㎜；b —筒体外半径，㎜；②承受内压的厚壁圆筒应力最大的危险点在内壁，内壁处三个主应力分别为：σ1＝σθ＝P K K 1122-+ σ2=σz =P K 112-σ3=σr =-P第一强度理论推导处如下设计公式σ1＝P K K 1122-+≤[σ] 由第三强度理论推导出如下设计公式σ1－σ3＝P K K 1122-+≤[σ] 由第四强度理论推导出如下设计公式：P K K 132-≤[σ] 式中，K ＝a/b3、受外压P 的厚壁圆筒径向应力σr ＝－--1(222a b Pb 22ra ）环向应力σθ＝－+-1(222ab Pb 22ra ） 4、一般形状回转壳体的应力计算经向应力σz =sP 22ρ 环向应力 sP t z =+21ρσρσ 式中，P —内压力，MPa ；ρ1—所求应力点回转体曲面的第一主曲率半径，㎜；（纬）ρ2—所求应力点回转体曲面的第一主曲率半径，㎜；（经）s —壳体壁厚，㎜。
压力容器、常压容器钢板壁厚计算选择和标准公式
压力容器、常压容器钢板壁厚计算选择和标准公式容器标准：《GB 150-2011压力容器》《NB/T 47003.1-2009钢制焊接常压容器》钢材标准：《GB 713-2008锅炉和压力容器用钢板》―― GB 150碳素钢和低合金钢的钢板标准牌号Q245R、Q345R、Q370R、18MnMoNbR、13MnNiMoR、15CrMoR、14Cr1MoR、12Cr2Mo1R、12Cr1MoVR 《GB/T 3274-2007碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带》——GB150 Q235B钢板标准《GB 24511-2009承压设备用不锈钢钢板及钢带》――GB150高合金钢的钢板标准《GB/T 4237-2007不锈钢热轧钢板和钢带》―― NB/T 47003高合金钢板标准，化学成分、力学性能《GB/T 3280-2007不锈钢冷轧钢板和钢带》《GB/T 20878-2007不锈钢和耐热钢牌号及化学成分》《GB/T 699-1999优质碳素结构钢》牌号08F、10F、15F、08、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、15Mn、20Mn、25Mn、30Mn、35Mn、40Mn、45Mn、50Mn、60Mn、65Mn、70Mn《GB/T 700-2006 碳素结构钢》――牌号Q195、Q215、Q235、Q275《GB/T 709-2006热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量级允许偏差》不锈钢牌号对照表《不锈钢和耐热钢牌号及化学成分》，有详细的不锈钢对照圆筒直径：钢板卷焊的筒体，规定内径为公称直径。
其值从300〜6000mm , DN1000 以内50mm 进一档，DN1000 〜6000mm 以100mm 进一档。
钢板厚度：《GB 150-2011压力容器》，Q235B钢板厚度，用于容器壳体时 < 16mm用于其他受压元件时 < 30mm《NB/T 47003.1-2009钢制焊接常压容器》不包括腐蚀裕量的圆筒最小厚度：对碳素钢及低合金钢为3mm;对高合金钢为2 mm。
常用压力容器标准
(1) GB150-1998《刚制压力容器》(2) GB151-1999《管壳式换热器》(3) GB12337-1999《刚制球形储罐》(4) GB50094-1998《球形储罐施工及验收规范》(5) GB/T17261-1998《刚制球形储罐型式与基本参数》(6) GB/T15386-94《空冷式换热器》(7) GBI6409-1996《板式换热器》(8) GB16749-1997《压力容器波形膨胀节》(9) GB12130-1995《医用高压氧舱》(10) GB18442-2001《低压绝热压力容器》(11) GB12130-1995《医用高压氧舱》(12) JB/T4700-2000《压力容器法兰与技术条件》(13) JB/T4701-2000《甲型平焊法兰》(14) JB/T4702-2000《乙型平焊法兰》(15) JB/T4703-2000《长颈对焊法兰》(16) JB/T4704-2000《非金属软垫片》(17) JB/T4705-2000《缠绕垫片》(18) JB/T4706-2000《金属包垫片》(19) JB/T4707-2000《等长双头螺栓》(20) JB4710-1992《刚制塔式容器》(21) JB/T4712-92《鞍式支座》(22) JB/T4713-92《容器支腿》(23) JB/T4724-92《支撑式支座》(24) JB/T4725-92《耳式支座》(25) JB/T4714-92《浮头式换热器和冷凝器型式与基本参数》(26) JB/T4715-92《固定管板式换热器型式与基本参数》(27) JB/T4716-92《立式热虹吸式重沸器型式与基本参数》(28) JB/T4717-92《U型管式换热器型式与基本参数》(29) JB/T4718-92《管壳式换热器用金属包垫片》(30) JB/T4719-92《管壳式换热器用缠绕垫片》(31) JB/T4720-92《管壳式换热器用非金属软垫片》(32) JB4721-92《外头盖侧法兰》(33) JB/T4722-92《管壳式换热器用螺纹换热管基本参数与技术条件》(34) JB/T4723-92《不可拆卸式螺纹换热器型式与基本参数》(35) JB4726-2000《压力容器用碳素钢和低合金钢锻件》(36) JB4727-2000《低温压力容器用碳素钢和低合金钢锻件》(37) JB4728-2000《压力容器用不锈钢锻件》(38) JB/T4729-94《旋压封头》(39) JB4730-94《压力容器无损检测加第一号修改单》(40) JB4732-1995《钢制压力容器分析设计标准》(41) JB474733-1995《压力容器用爆炸不锈钢复合钢板》(42) JB4735-1997《钢制焊接常压容器》(43) JB/T4736-1995《补强圈》(44) JB/T4746-2002《钢制压力容器用封头》(45) JB/T4740-1997《空冷式换热器型式与基本参数》(46) JB4708-2000《钢制压力容器焊接工艺评定》(47) JB/T4709-2000《钢制压力容器焊接规程》(48) JB/T4734-2002《铝制焊接容器》(49) JB/T4745-2002《钛制焊接容器》。
压力容器设计压力的合理确定
压力容器设计压力的合理确定作者：刘丹来源：《科学与财富》2018年第17期摘要：设计压力是压力容器的重要设计参数，通过设计压力的优化，能够促使压力容器应用的可靠性，能够保证压力容器的有效使用。
基于此，本文就压力容器设计压力的合理确定进行分析，希望可以为压力容器的设计压力优化提供借鉴。
关键词：压力容器；设计压力；合理确定一、压力容器的定义压力容器不同于一般常压容器，应当同时对以下三个条件进行满足：第一，容器的工作压力应当为0.1MPa，指的是在正常工作的情况下，压力容器顶部可能实现的最高压力值。
第二，容器内直径为15mm，关于其直径方面，非圆形截面指的是其宽度高度或对角线，矩形指的是对角线，椭圆则指的是长轴。
第三，关于其工作介质方面，可以为液化气或气体，亦可以为液体，其温度不应当低于标准沸点。
压力容器具有非常广泛的应用范围，在许多个国民经济部门中，例如，能源、军工、科研、石化等，该设备都发挥得至关重要的作用。
通常来说，关于压力容器的组成方面，主要有六个部分构成，即筒体、法兰、密封元件、接管和开孔、支座以及封头。
除此之外，还应当对安全装置、表计以及内件进行配置，各个内件都具备不同的生产工艺作用。
由于密封、承压以及介质等多方面因素，压力容器比较容易产生爆炸、燃烧起火情况，一旦出现该情况，就会对有关工作人员、机械设备以及财产的安全造成威胁，并对周围环境，造成一定程度的污染。
现阶段，在世界各国的重要监督与检查产品中，都将压力容器包括进来，严格根据国家规定法规和标准的要求与规定，通过国家制定专门机构，来开展监督检查与技术检验工作。
二、设计压力的定义在对压力容器开展设计工作的过程中，应当对设计参数进行确定，设计压力属于其中参数之一。
设计压力同相对应的设计温度共同成为设计载荷条件，在确定设计准则、主要受压抑原件材料的选择、计算与评定应力、划分容器类别、提出相关制造与检验技术要求、使用管理员定期检验等各项技术工作的开展方面，设计压力都发挥着重要的影响作用。
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压力容器与常压容器标准
如果按照压力容器的标准，需要至少提供下列文件和资料：
1、竣工图样（上加盖设计单位许可印章（复印章无效））
2、压力容器产品合格证（含产品数据表）、产品质量证明文件（包括主要受压
部件材质证明书、材料清单、质量计划或者检验计划、结构尺寸检查报告、焊接记录、无损检测报告、热处理报告及自动记录曲线、耐压试验报告、泄漏试验报告等）、产品铭牌的拓印件或复印件
3、特种设备制造成直接经济损失监督检验证书（适用于实施监督检验的产品）
4、压力容器设计文件
按照常压容器：
1、产品合格证
2、容器外观及几何尺寸
3、特种设备制造许可证（压力容器）
4、焊缝表面质量检验表
5、无损检测（超声检测）附：检验人员资质证明
6、常压容器试验报告
7、产品竣工图
8、焊工资格证（锅炉压力容器）
9、封头及焊接材料质量证明书
《固定压力容器安全技术监察规程》
适用于同时具备下列条件的压力容器：
1、最高工作压力大于或等于0.1Mpa
注：甲醇储罐工作压力为常压，低于0.1Mpa
2、工作压力与容积的乘积大于或者等于2.5Mpa*L
3、盛装介质为气体、液化气体以及最高工作温度高于或者等于某标准沸点的液
体。
注：甲醇为液体，且温度为常温，与大气温度相近。