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低、中压容器设计技术参数与技术要求1.技术参数容器类别、设计压力P、工作压力Pw、设计温度、工作温度、物料名称、物料特性、主要受压元件材料、焊接接头系数φ、腐蚀裕量、充装系数、全容积、换热面积、管程数、管束等级、电机功率、转速(搅拌)、地震载荷、风载荷、安全阀开启压力Pz和容器设计使用寿命2.设计、制造、检验和验收GB150-
1998、GB151-
1999、JB/T4731-2005和JB/T4710-20053.监督规程《压力容器安全技术监察规程》4.焊接
①焊接规程JB/T4709-2000;
②焊接材料(焊条);
③焊接结构,A、B、C、D类焊接头接头形式及采用全焊透结构形式;5.材料
①选材a高温氧化,氢腐蚀容器采用Cr-Mo钢;b低温容器采用低温钢
②材料按《容规》第25条复验;
③材料标准要求;
④钢板逐张UT检测(《容规》第14条,GB
1504.
2.9);
⑤低温夏比(V型缺口)冲击试验(GB
1504.
2.6和
4.
2.7);
⑥钢板使用状态正火、退火、正火加回火……(GB
1504.
2.5)
6.焊接接头无损检测(A、B类焊接接头检测比例与焊接接头系数对应)
7.纵向焊接接头产品焊接试板(GB
15010.5)8.热处理消除应力热处理、消氢处理、恢复力学性能热处理和改善力学性能热处理;奥氏体不锈钢一般不要求做热处理(《容规》第73条,GB
15010.4)9.耐压试验
①液压试验a不锈钢容器水压试验时,水中氯离子含量不超过25mg/L;b无法将水排尽和吹干的液氯、氯气设备不能进行水压试验
②气压试验10.气密性试验介质毒性程度为极度、高度危害或设计上不允许有微量泄漏的压力容器,必须进行气密性试验气密性试验在液压试验合格后进行11.安全附件
①安全阀开启压力Pz=(
1.05-
1.1)Pw,当Pz<
0.18MPa时,可适当提高Pz和Pw的比值,且P≥Pz
②爆破片Pb,GB150 B
7.1 P13912.管口及容器支座方位
①按总图(装配图);
②按工艺管口方位图13.设备介质易燃、易爆时,须有可靠的静电接地装置14.涂敷与运输包装及防腐
①涂敷与运输包装按JB/T4711-2003标准;
②碳素钢外表面防锈漆防腐,内表面衬胶,衬鳞片等,不锈钢表面酸洗钝化处理,进行蓝点检测,无蓝点为合格《容规》第2条适用范围内的压力容器划分为三类
一、下列情况之一的,为第三类压力容器⑴高压容器;⑵中压容器仅限毒性程度为极度和高度危害介质;⑶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˙m3⑷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
0.5MPa˙m3;⑸低压容器仅限毒性程度为极度和高度危害介质,且PV乘积大于等于
0.2MPa˙m3;⑹高压、中压管壳式余热锅炉;⑺中压搪玻璃压力容器;⑻使用强度级别较高指相应标准中抗拉强度规定值下限大于等于540MPa的材料制造的压力容器;⑼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、低温液化运输半挂车、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;⑽球形储罐容积大于等于50m3;⑾低温液体储存容器容积大于5m
32.下列情况之一的,为第二类压力容器本条第一款规定的除外⑴中压容器;⑵低压容器仅限毒性程度为极度和高度危害介质;⑶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;⑷低压管壳式余热锅炉;⑸低压搪玻璃压力容器
3.低压容器为第一类压力容器本条第一款、第二款规定的除外压力容器的焊接接头应按设计图样的要求进行无损检测下列压力容器的A类及B类焊接接头应进行100%射线或超声检测
1.第三类压力容器;《容规》第85条
2.第二类压力容器中易燃介质的反应容器或储存容器;《容规》第85条
3.设计压力大于
5.0MPa的压力容器;《容规》第85条
4.设计压力大于等于
0.6MPa的管壳式余热锅炉;《容规》第85条
5.焊缝系数为
1.0的压力容器(无缝钢管制筒体和压力容器本体最后焊接的一条环焊缝除外,但后者应提供保证其焊接质量的相应焊接工艺);《容规》第85条
6.使用后无法进行内部检验或耐压试验的压力容器;《容规》第85条
7.钢板厚度30mm的碳素钢、16MnR和钢板厚度25mm的低合金钢或奥氏体不锈钢制压力容器;GB150
10.
8.
2.
18.钢板厚度16mm的12CrMo、15CrMoR、15CrMo;其它任意厚度的Cr-Mo低合金钢和抗拉强度标准规定下限值大于540MPa的材料制造的压力容器;GB150
10.
8.
2.
19.盛装高度和极度危害介质的压力容器;GB150
10.
8.
2.
110.耐压试验为气压试验的压力容器;GB150
10.
8.
2.
111.按分析设计标准建造的压力容器;《容规》第85条
12.多层包扎压力容器内筒和热套压力容器各层单筒的对接焊缝;GB150
13.图样规定需进行100%射线或超声检测的压力容器GB150
10.
8.
2.
114.低温容器设计温度低于-40℃;容器设计温度高于等于-40℃,但接头厚度大于25mmGB150附录C
4.
6.1符合下列条件之一的压力容器,需进行焊后整体消除应力热处理
1.盛装毒性程度为极度、高度危害介质的压力容器;GB150
10.
4.
1.
32.壳体厚度大于16mm的碳素钢和低合金钢,设计温度低于-20℃的压力容器;GB150附录C
4.
4.
13.碳素钢、07MnCrMoVR厚度大于32mm(如焊前预热100℃以上时,厚度大于38mm);GB150
10.
4.
1.
14.16MnR和16Mn厚度大于30mm(如焊前预热100℃以上时,厚度大于34mm);GB150
10.
4.
1.
15.任意厚度的Cr-Mo低合金钢GB150
10.
4.
1.
16.常温下贮存混合液化石油气的压力容器以及贮存能导致应力腐蚀的其他介质的压力容器,其所用钢板应逐张进行超声波检测,焊后应进行消除应力热处理《容规》
7.图样注明有应力腐蚀的容器,如盛装液化石油气、液氨等的容器GB150
8.奥氏体不锈钢的焊接接头可不进行热处理GB150
10.
4.
1.
49.冷成形封头应进行热处理当制造单位确保冷成形后的材料性能符合设计、使用要求时不受此限GB150
10.
4.
2.
210.冷成形或中温成形的受压元件16MnR、碳素钢的厚度不小于圆筒内径的Di的3%,其他低合金钢的厚度不小于圆筒内径的
2.5%,成形后进行热处理GB
15011.需要焊后进行消氢处理的容器,如焊后随即进行焊后热处理时,则可免做消氢处理GB150
10.
4.3下列压力容器应按台制作纵向焊接接头产品焊接试板
1.使用Cr-Mo低合金钢和抗拉强度标准规定下限大于540MPa的材料制造的压力容器;钢板厚度δs>20mm的15MnVR;设计温度小于-10℃,钢材厚度大于12mm的20R;厚度大于20mm的16MnR;设计温度小于0℃,大于-10℃,厚度大于25mm的20R;厚度大于38mm的16MnRGB150
10.
5.
12.设计温度低于-20℃需要进行低温冲击试验的压力容器;GB150附录C
3.需要经热处理保证钢板力学性能的压力容器;GB150
10.
5.
14.盛装高度和极度危害介质的压力容器; GB150
10.
5.
15.设计压力大于10MPa的压力容器;《容规》第77条
6.设计压力大于
1.6MPa的有色金属制压力容器;《容规》第77条
7.异种钢(不同组别)之间进行焊接的压力容器;《容规》第77条
8.球形储罐;《容规》第77条
9.移动式压力容器(批量生产的除外)《容规》第77条用于制造压力容器壳体的碳素钢和低合金钢板,凡符合下列条件之一的,应逐张进行超声检测
1.盛装介质毒性程度为极度、高度危害的压力容器合格级别不低于Ⅱ级《容规》第14条
2.盛装介质为液化石油气且硫化氢含量大于100mg/L的压力容器合格级别不低于Ⅱ级《容规》第14条
3.最高工作压力大于等于10Mpa的压力容器合格级别不低于Ⅲ级《容规》第14条
4.移动式压力容器合格级别不低于Ⅱ级《容规》第14条
5.厚度大于30mm的20R和16MnR,质量等级应不低于Ⅲ级GB150
4.
2.
96.厚度大于25mm的15MnVR、15MnVNR、18MnMoNbR、13MnNiMoNbR和Cr-Mo钢板,质量等级应不低于Ⅲ级GB150
4.
2.
97.厚度大于20mm的16MnDR、15MnNiDR、09Mn2VDR和09MnNiDR,质量等级应不低于Ⅲ级GB150
4.
2.
98.多层包扎压力容器的内筒钢板,质量等级应不低于Ⅱ级GB150
4.
2.
99.调质状态供货的钢板,质量等级应不低于Ⅱ级GB150
4.
2.
910.低温容器壳体的钢板厚度大于20mm时,应逐张进行超声检测,合格级别Ⅲ级GB150 附录C
2.
1.3夏比(V型缺口)冲击试验GB150
4.
2.6下列碳素钢和低合金钢钢板,应逐张进行拉伸和夏比(V型缺口)冲击(常温或低温)试验a调质状态供货的钢板;b多层包扎压力容器的内筒钢板;c用于壳体厚度>60mm的钢板GB150
4.
2.7用于壳体的下列钢板,当使用温度和钢板厚度符合下述情况时,应每批取一张钢或按
4.
2.6规定逐张钢板进行夏比(V型缺口)低温冲击试验试验温度为钢板的使用温度(即相应受压元件的最低设计温度)或按图样的规定,试样取样方面为横向使用温度低于-10℃时厚度大于12mm的20R,厚度大于20mm的16MnR、15MnVR低温冲击功的指标根据钢板标准抗拉强度下限值按附录C(标准的附录)确定(厚度>12mm的20R,厚度>20mm的16MnR、15MnVR、15MnVNR当设计温度低于-10℃时,进行夏比V型缺口低温冲击试验)GB
1504.
2.5下列碳素钢和低合金钢钢板,应在正火状态下使用a用于壳体厚度>30mm的20R和16MnR;b用于其他受压元件(法兰、管板、平盖板等)的厚度>50mm的20R和16MnR;c厚度>16mm的15MnVR低温容器注意事项
1、接管与壳体的焊接接头,夹套与壳体焊接接头采用全焊透型式《容规》
2、厚度>12mm的20R,厚度>20mm的16MnR、15MnVR、15MnVNR当设计温度低于-10℃时,进行夏比V型缺口低温冲击试验(GB150
4.
2.7)
3、移动式压力容器应设防波板,每个防波段的容积一般不得大于3m3《容规》
4、设计温度低于-40℃进行100%RT或UT;设计温度高于等于-40℃,但接头厚度大于25mm进行100%RT或UT符合上述条件的T型对接接头需做100%MT或PT局部无损检测的进行50%检测(GB150 附录C)
5、设计温度小于-10℃,钢材厚度大于12mm的20R;厚度大于20mm的16MnR;设计温度小于0℃,大于-10℃,厚度大于25mm的20R,厚度大于38mm的16MnR的A类焊接接头每台容器制备焊接试板(GB150 P125)
6、壳体的钢板厚板20mm时应逐张进行UT,Ⅲ级合格(GB150
4.
2.9)
7、焊前应进行焊接工艺评定试验(GB150 附录C)
8、厚度16mm的碳素钢和低合金钢制低温容器或元件应进行焊后热处理(GB150 附录C P144)
9、每台低温容器都应制备焊接试板(GB150 附录C P144)
10、液压试验的液体温度不低于壳体材料和焊接接头的冲击试验温度加20℃(GB150 附录C)
11、铭牌不能直接铆固在壳体上(GB150 附录C)
12、受压元件用钢均须按GB150附录C进行低温夏比(V型缺口)冲击试验三类容器注意事项
1、钢板必须复验《容规》第25条
2、接管与壳体的接头,夹套压力容器的接头,采用全焊透结构型式《容规》
3、100%的无损检测《容规》
4、焊后热处理(GB150 P124要求)
5、按台制作纵焊缝产品焊接试板(见GB150 P125要求)
6、宜采用带颈对焊法兰毒性程度为高度和极度危害介质容器注意事项
1、碳素钢和低合金钢应逐张超声检测《容规》
2、接管与壳体的接头,夹套压力容器的接头采用全焊透结构形式《容规》
3、气密性试验要求《容规》
4、中压压力容器为三类;低压压力容器为三类(PV≥
0.2MPa)《容规》
5、在安全阀或爆破片的排出装设导管《容规》
6、液面计应有防止泄漏保护装置《容规》
7、不得用铸铁作受压元件《容规》
8、铅、铜、镍、钛及其合金制压力容器介质毒性程度为极度、高度和中度危害;设计压力大于等于
1.6MPa及进行气压试验的需进行100%探伤检测《容规》第85条
9、容器焊后热处理(GB150 P124)
10、A类焊接接头每台容器制备焊接试板(GB150 P125)
11、A、B类焊接接头100%探伤,公称直径小于250mm的接管与长颈法兰与接管对接连接的焊接接头进行表面MT或PT(GB150)
12、不得用Q235-B板制作(GB150)
13、锻件级别等级应符合Ⅲ级或Ⅳ级锻件要求
14、宜采用压力等级≥
1.6MPa带颈对焊法兰
15、不适合采用补强圈结构补强液化石油气体容器注意事项
1、储存容器压力等级高于设计压力的管法兰、垫片和紧固件,采用高颈对焊法兰,金属缠绕垫片(带外环)和高强度螺栓《容规》第37条
2、常温下盛装混合液化石油气的压力容器(储存或移动式)应焊后热处理GB
1503、液面计应有防止泄漏的保护装置《容规》
4、盛装液化石油气且硫化氢含量大行100mg/L的钢板应逐张进行超声检测,Ⅱ级合格《容规》
5、液化气体罐车上严禁装设充装泵《容规》Cr-Mo钢容器注意事项
1、按台制作纵焊缝产品焊接试板;(GB150
10.
5.
1.1 P125)
2、钢板厚度δs>16mm的12CrMo、15CrMo和15CrMoR,其它任意厚度的Cr-Mo钢A、B类焊接接头进行100% RT或UT检测;(GB150
10.
8.
2.1)
3、进行焊后整体消除应力热处理;(GB150
10.
4.
1.1)
4、应逐张进行超声检测,质量等级不低于Ⅲ级;(GB150
4.
2.9)
5、C、D类焊接接头表面进行MT或PT;(GB150
10.
8.3)
6、经火焰切割的坡口表面,以及该容器的缺陷修磨或补焊处的表面,卡具和拉筋等拆除处的焊痕表面进行MT或PT;(GB150
10.
8.3)
7、消氢处理,焊后随即进行焊后热处理时,可免做消氢处理
8、不得咬边(《容规》、GB150)
9、不得用补强板对开孔进行补强标准抗拉强度大≥540MPa制压力容器注意事项
1、A、B类焊接接头时行100% RT或UT检测;(GB150
10.
8.
2.1)
2、按台制作纵向焊接接头产品焊接试板;(GB150
10.
5.1)
3、不得咬边;(《容规》、GB150)
4、消氢处理
5、C、D类焊接接头表面进行MT或PT;(GB150
10.
8.3)
6、经火焰切割的坡口表面,以及该容器的缺陷修磨或补焊处的表面,卡具和拉筋等拆除处的焊痕表面进行MT或PT(GB150
10.
8.3)
7、不得用补强板对开孔进行补强
8、δ>20mm时,100RT基础上需要增加20%UT;如果采用100%UT就要增加20%RT换热器注意事项
1、划类各压力腔各自划类,换热器按压力腔类别高的定类别而各压力腔按各自所划类进行设计、制造、检验和验收
2、换热器各圆筒应满足GB151
5.
3.2最小厚度要求
3、设计温度≥300℃时,应采用对焊法兰,介质为极度、高度危害时,也应采用对焊法兰,压力等级≥
1.6MPa
4、管板带凸肩、δ>60mm和结构复杂时,应采用锻件;当介质为极度、高度危害时,锻件级别不低于Ⅲ级
5、对焊换热管,应逐根进行液压试验,试验压力为设计压力的2倍
6、有间隙腐蚀环境的壳程,应采用胀接方法管子与管板相连
7、卧式换热器折流板缺口方向(单相清洁流体时,缺口水平上下布置,气体中含少量液体时,缺口朝上的,在折流板最低点处开通液口,液体中有少量气体时,缺口朝下的,在折流板最高处开通气口介质为气、液相共存或液体中含有固体物料时,折流板缺口应垂直左右布置,并在折流板最低处开通液口)
8、折流板和支持板形式弓形(单弓形、双弓形和三弓形)和圆盘-圆环形,弓形折流板缺口弦高h=
0.20-
0.45Di
9、强度焊不适用于有较大振动及有间隙腐蚀的场合
10、强度胀范围
①P≤
4.0MPa;
②设计温度≤300℃;
③操作中无剧烈振动,无过大温差变化及无明显应力腐蚀
11、胀焊并用
①密封性能要求高的场合;
②承受振动或疲劳载荷的场合;
③有间隙腐蚀的场合;
④采用复合板的场合
12、试压时当Pt>Ps时,应适当提高壳程的试验压力达到管程试验压力进行试验,如果壳程受压元件强度不能承受试验压力时,壳体应增加厚度或采用其它渗漏气密性试验方法
13、折流板间距≥1/5Di且≥50mm,最大跨距按GB151
5.
9.
5.3 P74规定
14、带分程隔板的碳素钢和低合钢制管箱和浮头盖,以及管箱侧向开孔≥1/3管箱圆筒Di时,焊后进行消除应力热处理,密封面在热处理后加工
15、低温换热器
①P≥
1.6MPa,用于极度、高度危害,易燃、易爆介质的压力容器,容器法兰,管法兰应采用对焊法兰;
②P≥
2.5MPa时,容器法兰和管法兰采用对焊法兰;
③设计温度<-40℃时,容器法兰和管法兰选用对焊法兰;
④设计温度<-40℃时,垫片应采用奥氏体不锈钢、有色金属包垫片或金属缠绕垫片和金属垫
16、管板与壳程圆筒连接接头,注意容器介质为易燃、易爆、易挥发及有毒时不得采用δ≤12mm,Ps≤1MPa的连接接头
17、防冲板管程流体流速超过3m/s时应设置;壳程Pv2>一定值,有腐蚀或有磨蚀的气体,蒸汽及汽液混合物时应设计防冲板蒸汽进口管可采用扩大管起缓冲作用18进、出口接管距管板管较远,流体停滞区达大时,应设置导流筒,增加换热管的有效换热长度。