压力容器设计技术规定

xxxxxxxx有限公司 压力容器技术规定 压力容器设计 技术规定 xxx有限公司发布 压力容器设计技术规定 文件号：LZSJ―2015 编制： 审核： 关于批准实施2015版《压力容器设计技术规定》的通知： 2015版《压力容器设计技术规定》是根据本公司在压力容器设计、选材、制造和检验等方面必须遵照执行的各项技术要求而进行编制的，是为压力容器各级设计人员在进行压力容器设计时提供的一份技术参照。适用我公司D1级压力容器设计的质量管理，能保证安全可靠、持久稳定的压力容器产品设计质量。 编制目的是要求各级设计人员按该规定的统一要求开展设计工作，安全、经济、合理地设计、选材选型，达到提高设计效率和设计质量的目的。 《压力容器设计技术规定》是本公司压力容器设计一切质量管理活动必须遵循的技术性文件，现予以发布，自 2015 年 月 日起实施。 总经理： 年 月 日 目 录 目 录 2 一、技术规定总则 2 二、设计参数选取 2 三、压力容器用材料要求 2 四、结 构 设 计 2 五、制造、热处理 2 六、压力容器检验、验收要求 2 附录A 压力容器类别及压力等级、品种的划分 2 附录B 压力容器设计标准目录表 2 一、技术规定总则 本规定是根据特种设备安全技术规范TSG R1001―2008《压力容器压力管道设计许可规则》的要求制定，是设计单位质量保证体系文件的重要组成部分。 本规定是结合我厂具体情况，是对GB 150.1～150.4―2011《压力容器》、GB 151―2012《热交换器》、TSG R0004―2009《固定式压力容器安全技术监察》等标准、规范的补充和具体化。 1 适用范围 本规定包括压力容器设计、材料、制造、检验和验收的技术要求，适用于本公司 D 类各品种压力容器设计。 2 规范、标准及相关技术文件 2.1 本规定所执行的规范、标准及相关技术文件如下： a）TSG R0004―2009《固定式压力容器安全技术监察规程》（含修改单）； b) GB 150.1～ 150.4―2011《压力容器》； c) GB 151―2012《热交换器》及释义； d) HG/T 20580～20585―2011《钢制化工容器设计基础规定》、《钢制化工容器材料选用规定》、《钢制化工容器强度计算规定》、《钢制化工容器结构设计规定》、《钢制化工容器制造技术规定》、《钢制低温压力容器技术规定》； e)其余常用标准、规范列于附录 B. 2.2 当参照的各标准、规范、技术文件在某一问题的规定上存在差异时应优先采用行业标准。 3 容器分为常压容器和压力容器两种： 3.1 凡设计压力低于 0.1MPa，其真空度低于 0.02MPa 的容器为常压容器，其设计、制造、检验与验收要求按照 NB/T 47003.1《钢制焊接常压容器》的规定。 3.2 凡设计压力等于或大于 0.1MPa，真空度等于或大于 0.02MPa 的容器按压力容器设计。但当容器的工作压力小于 0.1MPa 时，该容器不划分容器类别。 3.3 钢制容器的设计应符合GB 150.1～150.4―2011的规定，特定结构容器以及有色金属、贵金属容器，其设计除满足本条外，还应满足其专用标准进行设计。 a）热交换器的适用范围和建造要求按 GB 151―2012《热交换器》的规定； b）卧式容器的适用范围和建造要求按 NB/T 47042―2014 的规定； d）塔式容器的适用范围和建造要求按 NB/T 47041―2014 的规定； 4 压力容器类别及压力等级、品种的划分按照 TSG R0004―2009《固定式压力容器安全技术监察规程》附录 A。 5 本技术规定在使用过程中要不断的完善和补充，任何压力容器设计人员对技术规定的不完善项都有权利提出修改，本文件的修改执行《压力容器设计#管理#》。 二、设计参数选取 1 概述 为安全、经济、合理地选材选型，压力容器应按其使用要求各自分类，任何一类压力容器使用的范围应考虑：腐蚀性、介质温度和压力、使用目的、工作环境等因素。 2 设计技术规定 在设计中应考虑正常操作时，可能出现的温度和压力的极端情况；对有不同工况的容器，应按最苛刻的工况设计，必要时还要考虑不同工况的组合，并在图样或相应设计文件中注明各工况操作条件和设计条件下的压力和温度值。 2.1 载荷 设计时应考虑以下载荷： a）内压、外压或最大压差； b）液柱静压力，当液柱静压力小于设计压力的 5%时，可忽略不计； c）容器的自重（包括内件和填料等），以及正常工作条件下或耐压试验状态下内装介质的重力载荷； d）附属设备及隔热材料、衬里、管道、扶梯、平台等的重力载荷； e）风载荷、地震载荷、雪载荷； f）支座、底座圈、支耳及其他型式支承件的反作用力； g）连接管道和其他部件的作用力； h）温度梯度或热膨胀量不同引起的作用力； i）冲击载荷，包括压力急剧波动引起的冲击载荷、流体冲击引起的反力等； j）运输或吊装时的作用力。 2.2 设计压力或计算压力 2.2.1 设计压力的确定原则 a）当工艺系统专业或工程设计文件对容器的设计压力有专门规定时，其设计压力应按规定确定，但不应低于表 1 的规定。 b）压力必须与设计温度作为设计载荷条件，且应注意到容器在运行中可能出现的各种工况，并以最苛刻的工作压力与相应温度的组合工况来确定容器的设计压力。 c）盛装液化气和液化石油气的容器的设计压力按以下规定确定： ① 无安全泄放装置时，设计压力不应低于 1.05 倍的工作压力； ② 装有安全阀时，设计压力不应低于（等于或稍大于）安全阀开启压力（开启压力取 1.05～1.10 倍的工作压力） ③ 工作压力系指盛装液化气和液化石油气的容器可能达到的最高工作温度下的饱和蒸汽压。常温储存液化气或混合液化石油气压力容器的工作压力（即饱和蒸汽压）见 2.3.2、2.3.3、2.3.4 中的规定。 表1 确定设计压力的原则 类 型 原 则 内 压 容 器 无安全泄放装置 不低于1.0~1.1倍工作压力 装有安全阀 不低于（等于或稍大于）安全阀的开启压力（开启压力取1.05~1.10倍工作压力） 出口管线上装有安全阀 不低于安全阀开启压力加上流体从容器流至安全阀处的压力降 装有爆破片 不低于爆破片设计爆破压力加制造范围上限 容器位于泵进口侧且无安全泄放装置时 不低于1.0~1.1倍工作压力，且以 –0.1Mpa外压进行校核 容器位于泵出口侧且无安全泄放装置时 不低于下面三者中的大值： 1） 泵的正常入口压力加1.2倍泵的正常工作扬程 2） 泵的最大入口压力加泵的正常工作扬程 3） 泵的正常入口压力加关闭扬程（即泵出口全关闭时的扬程） 容器位于压缩机进口侧且无安全泄放装置时 不低于1.0~1.1倍工作压力，且以 –0.1Mpa外压进行校核 容器位于压缩机出口侧且无安全泄放装置时 不低于压缩机出口压力 真 空 容 器 无夹套的 真空容器 有安全泄放装置 设计外压取1.25倍最大内外压力差或 –0.1Mpa两者中的较小者 无安全泄放装置 设计外压取 –0.1Mpa 带夹套的 真空容器 容器 （真空） 设计外压按无夹套真空容器选；其计算外压力按本规定2.3.6条的规定 夹套 （真空） 设计内压按内压容器选取 由两个或两个以上压力室组成的容器 根据各自的工作压力确定各自腔的设计压力 2.2.2 常温下储存液化气体压力容器在规定温度下的工作压力按照表 2 确定。 2.2.3 常温储存液化石油气压力容器规定温度下的工作压力，按照不低于 50℃时混合液化石油气组分的实际饱和蒸汽压来确定，在设计图样上注明限定的组分和对应的压力；若无实际组分数据或者不做组分分析，其规定温度下的工作压力不得低于表 3 的规定。 表2 常温下储存液化气体压力容器在规定温度下的工作压力 液化气体临界温度 规定温度下的工作压力 无保冷设施 有保冷设施 无试验实测 温度 有试验实测最高温度 并且能保证低于临界温度 ≥50℃ 50℃饱和蒸汽压力 可能达到的最高工作温度下的饱和蒸汽压力 ＜50℃ 在设计所规定的最大充装量下为50℃的气体压力 试验实测最高温度下的 饱和蒸汽压力 表3 常温下储存混合液化石油气体压力容器在规定温度下的工作压力 混合液化石油气 50℃饱和蒸汽压力 规定温度下的工作压力 无保冷设施 有保冷设施 ≤异丁烷50℃饱和蒸汽压力 ＝异丁烷50℃饱和 蒸汽压力 可能达到的最高工作温度下异丁烷的饱和蒸汽压力 ＞异丁烷50℃饱和蒸汽压力 ≤丙烷50℃饱和蒸汽压力 ＝丙烷50℃饱和 蒸汽压力 可能达到的最高工作温度下丙烷的饱和蒸汽压力 ＞丙烷50℃饱和蒸汽压力 ＝丙烯50℃饱和 蒸汽压力 可能达到的最高工作温度下丙烯的饱和蒸汽压力 表4 几种介质常温储存时规定温度下的工作压力取值 介质名称 50℃饱和蒸汽压力（MPa） 丙烯 2.05 丙烷 1.71 异丁烷 0.69 氨 2.03 氯 1.43 2.2.4 几种介质常温储存时规定温度下的工作压力取值见表 4。 2.2.5 设计压力的确定原则除满足 2.3.1 条规定外，还应满足表 1 的规定。 2.2.6 对带夹套的真空容器，其容器壳体的计算外压力应等于设计外压加夹套内的设计内压力，且应校核在夹套试验压力（外压）下壳体的稳定性。 2.3 设计温度： 2.3.1 本条按照 GB 150.1～150.4―2011 的第 4.3.4 条规定执行； 2.3.2 设计温度的确定原则 a）当工艺系统专业或工程设计文件对容器的设计温度有专门规定时，其设计温度按规定执行。 b）设计温度不得低于元件金属在工作状态下可能达到的最高温度。 c）对于 0℃以下的金属温度，设计温度不得高于元件金属所能达到的最低温度。 d）当容器各部分在工作情况下的金属温度不同时，可分别设定各部分的设计温度。 e）对有不同工况的容器，应按最苛刻的工况设计，必要时还需考虑不同工况的组合，并在图样或相应技术文件中注明各工况操作条件和设计条件下的压力和温度值。 2.3.3 当金属温度无法用传热计算或实测结果确定时，设计温度应按以下规定： a）容器内壁与介质直接接触，且有外保温（或保冷）时，其容器的设计温度按照表 5 的规定选取。 b）容器内的介质是用蒸汽直接加热或被内置加热元件（如加热盘管、电热元件等）间接加热时，设计温度可取介质的最高工作温度。 c）容器的受压元件两侧与不同介质直接接触时，应以较苛刻一侧的工作温度（如高温或低温）为基准确定该元件的设计温度。 d)安装在室外无保温的容器，当最低设计温度受地区环境温度所控制时，可按以 下规定选取： ①盛装压缩气体的储罐，最低设计温度取月平均最低气温值减 3℃； ②盛装液体体积占容器容积 1／4 以上的储罐，最低设计温度取月平均最低气温的最低值。 ③立式圆筒形油罐的最低设计温度，取建罐地区的最低日平均温度加 13℃。 e)对于室外塔式容器的裙座，其设计温度的确定应符合以下规定： ①对带过渡段的裙座：过渡段的设计温度应等于塔（或塔釜）的设计温度，过渡段以下裙座壳体的设计温度应考虑环境温度的影响； ②对无过渡段的裙座:当塔（或塔釜）的设计温度小于或等于 200℃时，且大于-20℃时，裙座壳体的设计温度应考虑环境温度的影响。当塔（或塔釜）的设计温大于 200℃时，且小于或等于 340℃时，裙座壳体的设计温度取塔（或塔釜）的设计温度。 f)对于容器内壁有隔热材料的容器应符合以下要求： ①整个容器的设计温度（即设计数据表中的设计温度）按照表 5 的规定选取； ②容器金属壳（受压元件）的金属温度，宜通过传热计算求得，并加一定裕量作为容器金属壳（受压元件）的设计温度。 2.3.4 管壳式换热器的设计温度： a）管程设计温度是指管箱的设计温度（不是换热管的设计温度）。 b）壳程设计温度是指壳程壳体的设计温度。 c）管板和换热管的设计温度应符合 2.4.3 第 c）款的规定。 表5 容器设计温度的选取 最高或最低温度 容器的设计温度t ≤-20 介质正常温度减0～10或取最低工作温度 ≤15 介质正常温度减5～10或取最低工作温度 15≤350 介质正常温度加15～30或取最高工作温度 t=＋(15～5) 注：当最高（或最低）工作温度接近所选材料的允许使用温度界限时（或材料跳档时），应慎重选取设计温度的裕量，以免材料浪费或降低安全性。 2.3.5 元件的金属温度通过以下方法确定： a）传热计算求得； b）在已使用的同类容器上测定； c）根据容器内部介质温度并结合外部条件确定。 2.3.6 在确定最低设计金属温度时，应当充分考虑在运行过程中，大气环境低温条件对容器壳体金属温度的影响。 2.4 厚度附加量：按照 GB 150.1～150.4－2011 的第 4.3.6 条规定执行； 2.4.1 腐蚀裕量考虑的原则:为防止与工作介质接触的受压元件（筒体、封头、接管、人（手）孔及内部元件）由于腐蚀、机械磨损而导致厚度削弱减薄，应考虑腐蚀裕量，具体规定如下： a） 对容器的腐蚀裕量有专门规定或已有实际使用经验时，其腐蚀裕量按规定或经验选取。 b） 对有均匀腐蚀或磨损的元件，应根据预期的容器设计使用年限和介质对金属材料的腐蚀速率（及磨蚀速率）确定腐蚀裕量； c） 两侧同时与介质接触的元件，应根据两侧不同的操作介质选取不同的腐蚀裕量，两者叠加后作为该元件的总腐蚀裕量；容器各元件受到的腐蚀程度不同时，可采用不同的腐蚀裕量。 d） 介质为压缩空气、水蒸汽或水的碳素钢或低合金钢制容器，腐蚀裕量不小于 1 mm。 2.4.2 下列情况一般不考虑腐蚀裕量： a．介质对不锈钢无腐蚀作用时（不锈钢、不锈复合钢板或由不锈钢堆焊层的元件）； b．有可靠的耐腐蚀衬里（如衬铅、衬橡胶、衬塑料等）的基体材料； c．可经常更换的非受压元件； d．法兰的密封表面； e．管壳式换热器的换热管； f. 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、基础环板、托架、塔吊柱等，但不包括裙座）； h. 塔盘板、填料等。 2.4.3 壳体加工成形后不包括腐蚀裕量的最小厚度： a）碳素钢、低合金钢制容器，不小于 3 mm； b）高合金钢制容器，一般应不小于 2 mm。 2.4.4 复合钢板复层的最小厚度确定 a）为保证工作介质干净（不被铁离子污染）而采用的复合钢板，其复层厚度不应小于 2mm； b）为了防止工作介质的腐蚀而采用的复合钢板，其复层厚度不应小于 3mm。 2.4.5 不锈钢堆焊层在加工后的最小厚度为 3mm； 2.4.6 对有防腐衬里要求的碳钢或低合金钢制容器，其壳体的最小厚度为 5mm。 2.4.7 管壳式换热器的最小厚度应符合 GB 151―2012《热交换器》的相应规定。 2.4.8 其余设备可分别按炼油设备和石油化工设备选取，见表 6、表 7。 表6 炼油设备的腐蚀裕量（mm） 腐蚀速率 （mm/年） 腐蚀裕量 塔、反应器 一般容器 换热器壳体 隔热衬里容器 ≤0.1 2 1.5 1.5 2 ＞0.1～0.2 4 3 3 2 ＞0.2～0.3 6 4.5 4.5 2 表7 石油化工设备的腐蚀裕量（mm） 腐蚀程度 极轻微腐蚀 轻微腐蚀 腐蚀 重腐蚀 腐蚀速率 （mm/年） ＜0.05 0.05～0.13 ＞0.13～0.25 ＞0.25 腐蚀裕量 0～1 ＞1～3 ＞3～5 ≥6 2.5 许用应力 2.5.1 按照 GB 150.1～150.4－2011的第 4.4.1 条规定选取； 2.5.2 设计温度低于 20℃时，取 20℃的许用应力； 2.5.3 复合钢板的许用应力：对于覆层与基层结合率达到 NB/T 47002―2009 标准中 B2 级以上的复合钢板，覆层材料在设计温度下的许用应力按照下式 1 确定： （式1） 2.5.4 当地震载荷或风载荷与本规定 2.2.1 条中其他载荷相组合时，允许元件的设计应力不超过许用应力的 1.2倍，其组合要求按相应标准规定。 2.5.5 圆筒许用轴向压缩应力按照 GB 150.1～150.4－2011的第 4.4.5 条规定执行。 2.6 焊接接头分类和焊接接头系数 2.6.1 焊接接头分类 2.6.1.1 容器受压元件之间的焊接接头分为 A、B、C、D四类，如图 1所示。 a）圆筒部分（包括接管）和锥壳部分的纵向接头（多层包扎容器层板层纵向接头除外）、球形封头与圆筒连接的环向接头、各类凸形封头和平封头中的所有拼焊接头以及嵌入式的接管或凸缘与壳体对接连接的接头，均属 A类焊接接头； b）壳体部分的环向接头、锥形封头小端与接管连接的接头、长颈法兰与壳体或接管连接的接头、平盖或管板与圆筒对接连接的接头以及接管间的对接环向接头，均属 B类焊接接头，但已规定为 A类的焊接接头除外； c）球冠形封头、平盖、管板与圆筒非对接连接的接头，法兰与壳体或接管连接的接头，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，但已规定为A、B类的焊接接头除外； d）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。 2.6.1.2 非受压元件与受压元件的连接接头为 E类焊接接头 图1 焊接接头分类 2.6.2 焊接接头系数 2.6.2.1 焊接接头系数φ应根据对接接头的焊缝形式及无损检测的长度比例确定。 2.6.2.2 钢制压力容器的焊接接头系数规定如下： a）双面焊对接接头和相当于双面焊的全焊透对接接头 1）全部无损检测，取φ=1.0； 2）局部无损检测，取φ=0.85。 b）单面焊对接接头（沿焊缝根部全长有紧贴基本金属的垫板） 1）全部无损检测，取φ=0.9； 2）局部无损检测，取φ=0.8。 2.6.2.3 其他金属材料的焊接接头系数按相应引用标准的规定。 2.7 焊接接头结构 2.7.1 在保证焊接质量的前提下，焊接接头设计应遵循以下原则： a）焊缝填充金属尽量少； b）焊接工作量应尽量少，且操作方便； c）合理选择坡口角度、钝边高、根部间隙等结构尺寸，使之有利于坡口加工及焊透，以减少各种缺陷产生的可能； d）有利于焊接防护； e）合理选择焊材，至少应保证对接焊接接头的抗拉强度不低于母材标准规定的下限值； f）焊缝外形应尽量连续、圆滑，减少应力集中。 2.7.2 容器筒体的焊接接头全部为全焊透的对接接头形式，主要包括以下接头： a）纵向接头； b）环向接头（筒与筒、筒与封头）； c）封头拼缝。 2.7.3 接管与壳（筒体）之间焊接接头：根据容器的使用特性、状态和类别情况，符合下列情况之一的采用全焊透接头形式： a）介质为易爆或者毒性为极度危害和高度危害的压力容器； b）要求气压试验或者气液组合压力试验的压力容器； c）低温压力容器； d）进行疲劳分析的压力容器； e）直接受火焰加热的压力容器； f）设计图样规定的压力容器； 2.8 耐压试验 2.8.1 容器制成后应经耐压试验，试验的种类、要求和试验压力值应在图样上注明。耐压试验分为液压试验、气压试验以及气液组合压力试验三种。一般应采用液压试验，试验液体符合 GB 150.4或相关标准的要求。对于不适宜做液压试验的容器可采用气压试验或者气液组合压力试验。 2.8.2 如果图样有要求，容器还应进行气密性试验，气密性试验应在耐压试验合格后进行。盛装下列介质的容器应进行气密性试验： a．毒性程度为极度、高度危害的介质。 b．介质为易燃易爆的压缩气体或液化气体。 c．设计要求不允许有微量泄漏的压力容器。 d．对真空度有较严格的要求时。 2.8.3 对设计图样要求作气压试验的压力容器，是否需再做气密性试验应在设计图样上规定。 2.8.4 耐压试验压力： 耐压试验的压力应当符合设计图样要求，并且不小于下式计算值： (式2) 式中： — 压力容器的设计压力或者压力容器铭牌上规定的最大允许工作压力（对在用压力容器为工作压力），MPa； — 耐压试验压力，MPa；当设计考虑液体静压力时，应当加上液体静压力。 — 耐压试验压力系数，按表 8 选用； — 试验温度下材料的许用应力（或者设计应力强度），MPa； — 设计温度下材料的许用应力（或者设计应力强度），MPa。 注1：容器铭牌上规定有最高允许工作压力时，公式中应以最高允许工作压力代替设计压力p； 注2：压力容器各主要受压元件，如圆筒、封头、接管、设备法兰（或人手孔法兰）及其紧固件等所用材料不同时，计算耐压试验压力应当取各元件材料比值中最小者。 注3：不应低于材料受抗拉强度和屈服强度控制的许用应力最小值。 表8 耐压试验的压力系数 压力容器材料 压力系数 液（水）压 气压、气液组合 钢和有色金属 1.25 1.10 铸铁 2.00 / 2.8.5 液压试验时，试验液体一般采用洁净水，也可采用不会导致发生危险的其他液体，试验时液体的温度应低于其闪点或沸点。 2.8.6 液压试验时，试验温度（容器器壁金属温度）应当比容器器壁金属无延性转变温度高 30℃，同时要考虑试验液体不能出现凝固或者冻结；或者按照《固容规》、GB 150.1～150.4―2011引用的其他专业容器标准的规定执行。如果由于板厚等因素造成材料无延性转变温度升高，则需相应提高试验温度。 2.8.7 气压试验时所用气体应为干燥、洁净的空气、氮气或其他惰性气体。 2.8.8 气压试验时，试验温度（容器器壁金属温度）应当比容器器壁金属无延性转变温度高 30℃，同时要考虑试验液体不能出现凝固或者冻结；或者按照《固容规》、GB150.1～150.4―2011 引用的其他专业容器标准的规定执行。如果由于板厚等因素造成材料无延性转变温度升高，则需相应提高试验温度。 2.8.9 耐压试验时，压力容器上焊接的临时受压元件，应采取适当的措施，保证其强度和安全性。 2.8.10 耐压试验后，由于焊接接头或者接管泄漏而进行返修的，或者返修深度大于 1/2 厚度的压力容器应当重新进行耐压试验。 2.9 气液组合压力试验 2.9.1 对因承重等原因无法注满液体的压力容器，可以根据承重能力先注入部分液体，然后注入气体，进行气液组合压力试验。 2.9.2 气液组合压力试验用气体、液体应分别符合 2.8.5～2.8.8 条的规定。 2.10 设计使用年限（设计寿命） 2.10.1 容器设计寿命的确定： 1）选择适宜的材料和结构设计； 2）合理的腐蚀裕量； 3）限制蠕变（高温工况）或疲劳的可能性； 4）容器建造的费用； 5）装量的更换周期等。 2.10.2 推荐的容器设计使用寿命如下 1）一般容器、换热器：10 年； 2）分馏塔类、反应器：20 年； 三、压力容器用材料要求 1 受压元件用钢材的通用要求 1.1 选材的合理性是保证压力容器设计质量的关键环节，压力容器选择受压元件用钢材时，必须选用 GB 150.2中规范性引用文件的标准内的钢材。当选用 GB 150.2未列入的钢材时，除奥氏体型钢材外均应符合 GB 150.2附录 A 的规定。允许采用已列入国家标准中的奥氏体型钢材，但其技术要求（如磷、硫含量，强度指标）不应低于 GB 150.2所列入相应钢材标准中化学成分相近钢号的规定。 1.2 选择压力容器用钢应考虑的因素有：压力容器的使用条件（如设计压力、设计温度、介质特性和操作特点）、材料性能（力学性能、工艺性能、化学性能和物理性能）、容器的制造工艺以及经济合理性。 1.3 压力容器用材料的化学成分要符合 TSG R0004―2009《固定式压力容器安全技术监察规程》材料第一节第 2.3 条的规定。 1.4 所需钢板厚度小于 8mm 时，在碳素钢和低合金钢之间应尽量采用碳素钢钢板（多层容器用材除外），一般在以强度控制的情况下当壳体壁厚超过 8mm 时，应优先选用低合金钢。 1.5 当设计压力较小，壳体壁厚较小的压力容器时，应根据压力、温度、介质等使用限制，按照 GB 150.2附录 D 选用 Q235 系列钢板。 1.6 所需不锈钢厚度大于 12mm 时，应尽量采用衬里、复合、堆焊等结构形式。 1.7 与受压元件相焊接的非受压元件用钢应是可焊性良好的钢材。 1.8 压力容器专用钢板执行以下 4 个标准： GB 713―2014《锅炉和压力容器用钢板》； GB 3531―2014《低温压力容器用低合金钢钢板》； GB 19189―2011《压力容器用调质高强度钢板》； GB 24511―2009《承压设备用不锈钢钢板及钢带》。 1.9 材料代用，必须经过三级签名（即设计、校核、审核人签名）。 1.9.1 由于设计以外的原因产生的材料代用，事先应征得原设计单位的同意。 1.9.2 材料代用应考虑的主要因素： a）无标准的钢材不得作为受压元件的代用材料； b) 代用材料的强度、塑性、韧性、化学成分、耐蚀性对原设计条件（温度、压力、介质、结构）的适应性； c) 代用材料对制造加工工艺的适应性（焊接工艺、焊接材料、焊后热处理等）； d) 代用材料与原设计材料钢材的标准差异（化学成分、检验项目、检验率）； e) 两种不同组织（铁素体、奥氏体）钢材代用引起的热应力，异种钢焊接问题。 f) 代用钢材的经济性。 1.10 钢板的常用厚度规格：2、3、4、4.5、5、6、8、10、12、14、16、18、20、22、25、26、28、30、32、34、36、38、40、42、45、48、50、52、55、60、65、70mm 1.11 其他未尽事宜参见 GB 150.2及其附录。 2 钢板材料使用规定 2.1 Q235系列钢板：按照 GB 150.2附录D的规定。 2.2 碳素钢和碳锰钢在高于425℃下常期使用时，应考虑钢中碳化物相石墨化倾向，其结果会使材料的强度及塑性均下降，冲击值下降尤其严重，钢材明显变脆。 2.3 压力容器用碳素钢和低合金钢的使用状态及许用应力规定见 GB 150.2中表 2 的规定； 2.4 下列碳素钢和低合金钢钢板,应在正火状态下使用： a) 用于多层容器内筒的 Q245R 和 Q345R； b) 用于壳体的厚度大于 36mm 的 Q245R 和 Q345R； c) 用于其他受压元件(法兰、管板、平盖等)的厚度大于 50mm 的 Q245R和 Q345R。 2.5 奥氏体钢的使用温度高于 525℃时，钢中含碳量应不小于 0.04％，因在此温度下会造成材料的强度急剧下降。 2.6 高合金钢钢板的标准、厚度范围及许用应力按GB 150.2表 5 的规定。 2.7 用于设计温度高于 200℃的 Q370R 钢板，以及用于设计温度高于 300℃的 18MnMoNbR、13MnNiMoR 和 12Cr2Mo1VR 钢板，应在设计文件中要求钢板按批进行设计温度下的高温拉伸试验，其屈服强度值参见 GB 150.2附录 B。 2.8 受压元件用钢板，其使用温度下限按 GB 150.2中表 4 的规定，表 4中 Q245R 和 Q345R 钢板的使用状态还应符合 GB 150.2中第 4.1.4 的规定。对厚度大于 100mm 的壳体用钢板及其焊接接头，按照 GB 150.2中第 4.1.11 的规定。 2.9 受压元件用钢板，使用温度下限按下列规定： a) 铁素体型钢板为 0℃； b) 奥氏体-铁素体型钢板为 -20℃； c) 奥氏体型钢板按 GB 150中第 3.7.2 条的规定。 2.10 复合钢板应符合 TSG R0004-2009 第2章材料部分第“2.8复合钢板”的规定；压力容器用复合钢板应当按照 NB/T 47002.1～4―2009《压力容器用爆炸焊接复合板》的规定选用，并且符合以下要求： (1) 复合钢板复合界面的结合剪切强度，不锈钢－钢复合板不小于 210MPa，镍－钢复合板不小于 210MPa，钛－钢复合板不小于 140MPa，铜－钢复合板不小于 100MPa。 (2) 复合钢板基层材料的使用状态符合有关引用标准的规定。 (3) 碳素钢和低合金钢基层材料（包括钢板和钢锻件）按照基层材料标准的规定进行冲击试验，冲击功合格指标符合基层材料标准或者订货的规定。 (4) 复合钢板执行标准：NB/T 47002.1～4-2009《压力容器用爆炸焊接复合板》；其材料的冲击值指标应符合标准要求。 (5) 其他未尽事宜参见 GB 150.2。 3 钢管 3.1 碳素钢和低合金钢钢管的标准、使用状态及许用应力按 GB 150.2中表 6 的规定。对壁厚大于 30mm 的钢管和使用温度低于 -20℃的钢管，表中的正火不允许用终轧温度符合正火温度的热轧来代替。 3.2 GB/T 8163中 10、20 钢和 Q345D 钢管的使用执行GB 150.2中 5.1.3条的规定。 3.3 GB 9948中各钢号钢管的使用执行 GB 150.2中 5.1.4 条的规定。 3.4 GB 6479中各钢号钢管的使用执行 GB 150.2中 5.1.5 条的规定。 3.5 GB 5310中的 12Cr1MoVG钢管用作换热管时，应选用冷拔或冷轧钢管。 3.6 可以选用 GB/T 699中直径不大于 50mm 的 10 钢和 20 钢钢棒制造接管，其使用执行GB 150.2中 5.1.8 条的规定。 3.7 GB/T 14976中的钢管不得用于换热管。 3.8 GB/T 21833中的钢管如用于换热管时，应选用冷拔或冷轧钢管，钢管的尺寸精度应选用高级精度。 3.9 GB/T 12771中的Ⅰ类～Ⅳ类钢管允许使用，但不得用于换热管,图样上应注明所选用的钢管类别。 3.10 GB/T 24593中的钢管使用规定 GB 150.2中 5.2.5 条的规定。 3.11 钢管的使用温度下限应按下列规定： a）GB/T 21832和GB/T 21833各钢号钢管为 -20℃； b）GB 13296、GB/T 14976、GB/T 12771和 GB/T 24593各钢号钢管按 GB 150.2 中3.7.2的规定。 3.12 其他未尽事宜参见 GB 150.2。 4 钢锻件 4.1 压力容器用钢锻件的标准和常用钢锻件为： NB/T 47008-2010《承压设备用碳素钢和合金钢锻件》中的 20、35 和 16Mn NB/T 47009-2010《低温承压设备用低合金钢锻件》中的 16MnD NB/T 47010-2010《承压设备用不锈钢和耐热钢锻件》中的 S30408、S30403 和 S32168。 4.2 碳素钢和低合金钢钢锻件 4.2.1 压力容器用锻件可根据其尺寸、重量分为中小型锻件和大型锻件，钢锻件的标准、使用状态及许用应力按 GB 150.2中表 9 的规定，碳素钢和低合金钢钢锻件的交货状态应分别符合NB/T 47008、NB/T 47009的规定。 4.2.2 压力容器用锻件级别的选用应按 GB 150.2标准中 6.1 规定执行，下列钢锻件应选用 Ⅲ 级或 Ⅳ 级： a）用作容器筒体和封头的筒形、环形、碗形锻件； b）公称厚度大于 300mm 的低合金钢锻件； c) 标准抗拉强度下限值等于或大于 540MPa且公称厚度大于 200mm的低合金钢锻件； d）使用温度低于 -20℃且公称厚度大于 200mm的低温用钢锻件。 4.2.3 钢锻件的使用温度下限按 GB 150.2中表 10 的规定。 4.3 高合金钢钢锻件 4.3.1 高合金钢钢锻件的标准、公称厚度范围及许用应力按 GB 150.2中表 11的规定，钢锻件的交货状态应按 NB/T 47010的规定。 4.3.2 高合金钢钢锻件均应由经炉外精炼的钢锻制而成。其级别由设计文件规定，并应在图样上注明（在钢号后附上级别符号,如 S30408Ⅱ）。用作容器筒体和封头的筒形、环形、碗形锻件应选用 Ⅲ 级或 Ⅳ 级。 4.3.3 高合金钢钢锻件的使用温度下限应按下列规定： a) 铁素体型 S11306钢锻件为 0℃； b) 奥氏体-铁素体型 S21953、S22253 和 S22053钢锻件为 -20℃； c) 奥氏体型钢锻件按 GB 150.2中 3.7.2 的规定。 4.4 压力容器用钢锻件使用条件 a)Ⅰ级锻件适用于一般用途的（无毒，非易燃介质）低压容器(且锻件重量≤500 ㎏)和非受压元件； b)Ⅱ级锻件适用于一般用途的中压容器（且 Dg≤200mm 者）和要求较高的低压容器； c)Ⅲ级锻件适用于要求较高或尺寸较大的中压容器和Dg≤500mm或锻件毛重≤500Kg的高压容器； 4.5 其余未尽事宜参见 GB 150.2中第 6 节“钢锻件”的规定。 5 螺柱（含螺栓）和螺母用钢棒 5.1 螺栓受压零部件用紧固件材料应符合 GB/T 699、GB/T 3077、GB/T 1221标准规定。 5.2 碳素钢和低合金钢钢棒的使用状态及许用应力按照 GB 150.2中表 12 的规定。 5.3 碳素钢和低合金钢螺柱的使用温度下限及相关技术要求应按下列规定： a) 20 钢螺柱为 -20℃；35、40MnB、40MnVB 和 40Cr 钢螺柱为 0℃；其他钢号螺柱为 -20℃。 b) 30CrMoA、35CrMoA 和 40CrNiMoA 钢螺柱使用温度低于 -20℃时,应进行使用温度下的低温冲击试验,此时 GB 150.2中表 13 中的冲击试验温度由 0℃改为使用温度，低温冲击功指标按 GB150.2中表 14 的规定。 c)使用温度低于 -40℃～ -70℃的 30CrMoA 和 35CrMoA 螺柱用钢，其化学成分（熔炼分析）中磷、硫含量应为P≤0.020%、S≤0.010%；40CrNiMoA 螺柱用钢和使用温度低于 -70℃～-100℃的 30CrMoA 螺柱用钢，其化学成分（熔炼分析）中磷、硫含量应为P≤0.015%、S≤0.008%。 5.4 高合金钢钢棒的标准,螺柱的使用状态及许用应力按 GB 150.2中表 16 的规定；各钢号螺柱用毛坯应进行拉伸试验，试验要求和结果应符合 GB/T 1220的规定。 5.5 高合金钢螺柱的使用温度下限按下列规定： a）S42020钢螺柱为 0℃； b）奥氏体钢螺柱的使用温度按 GB 150.2中 3.7.2 的规定。 c）与螺柱用钢组合使用的螺母用钢可按 GB 150.2中表 17 选取，也可选用有使用经验的其他螺母用钢。 6 焊接材料 6.1 焊接材料选用执行标准 压力容器焊接材料选用是根据母材的化学成分、力学性能、焊接性能，并结合压力容器的结构特点及焊接方法综合考虑选用焊接材料，必要时通过试验确定。焊接材料的采购和技术条件按照 NB/T 47018.1～47018.7―2011《承压设备用焊接材料订货技术条件》的规定。 6.2 各类钢材的焊接材料选用原则 6.2.1 碳素钢相同钢号相焊 选用焊接材料应保证焊缝金属的力学性能高于或等于母材规定的限值，或符合设计文件规定的技术条件。 6.2.2 强度型低合金钢相同钢号相焊选用焊接材料应保证焊缝金属的力学性能高于或等于母材规定的限值，或符合设计文件规定的技术条件。 6.2.3 耐热型低合金钢相同钢号相焊 a）选用焊接材料应保证焊缝金属的力学性能高于或等于母材规定的限值，或符合设计文件规定的技术条件； b）焊缝金属中的Cr、Mo 含量与母材规定相当，或符合设计文件规定的技术条件。 6.2.4 低温型低合金钢相同钢号相焊 选用焊接材料应保证焊缝金属的力学性能高于或等于母材规定的限值，或符合设计文件规定的技术条件。 6.2.5 高合金钢相同钢号相焊 选用焊接材料应保证焊缝金属的力学性能高于或等于母材规定的限值。当需要时，其耐腐蚀性能不应低于母材相应要求，或力学性能和耐腐蚀性能符合设计文件规定的技术条件。 6.2.6 用生成奥氏体焊缝金属的焊接材料焊接非奥氏体母材时，应慎重考虑母材与焊缝金属膨胀系数不同而产生的应力作用。 6.2.7 不同钢号钢材相焊 a）不同强度等级钢号的碳素钢、低合金钢钢材之间相焊，选用焊接材料应保证焊缝金属的抗拉强度高于或等于强度较低一侧母材抗拉强度下限值，且不超过强度较高一侧母材标准规定的上限值； b）奥氏体高合金钢与碳素钢、低合金钢之间相焊，选用焊接材料应保证焊缝金属的抗裂性能和力学性能。当设计温度不超过 370℃时，采用铬、镍含量可保证焊缝金属为奥氏体的不锈钢焊接材料；当设计温度高于 370℃时，宜采用镍基焊接材料。 6.2.8 不锈钢复合钢基层相焊 选用焊接材料应保证焊缝金属的力学性能高于或等于母材规定的限值；覆层钢材选用焊接材料应保证焊缝金属的耐腐蚀性能，当有力学性能要求时，还应保证力学性能。 7 法兰及紧固件 7.1 压力容器法兰、配套垫片、螺栓的选用应符合标准 NB/T 47020～47027―2012《压力容器法兰、垫片、紧固件》的有关规定要求。 7.2 钢制管法兰、垫片、螺栓的选用应符合标准 HG/T 20592～20635―2009《钢制管法兰、垫片、螺栓》的有关规定的要求。 7.3 钢制人孔、手孔的选用应符合标准 HG/T 21514～21535―2005《钢制人孔和手孔》的有关规定的要求。 7.4 法兰选用锻件时应注明级别（如 16MnⅡ）。 7.5 压力容器不允许选用强度为 4.8 级的紧固件，一般选用的螺母材料强度比螺柱强度低一级。 四、结 构 设 计 1 筒体 1.1 筒体或夹套通常采用钢板卷焊制成，公称直径以内径为准，公称直径应符合 GB/T 9019-2001《压力容器公称直径》标准规定。对小直径容器一般亦可采用无缝钢管作壳体（直径小于 DN400），其公称直径以外径为准，无缝钢管制作筒体的公称直径有：φ159、φ219、φ273、φ325、φ377、φ426。 1.2 计算温度下圆筒的计算厚度按照式 3 或者式 4 计算 式3（按内径算） 式4（按外径算） 注：本公式适用范围为 2 封头 2.1 压力容器封头型式应优先采用椭圆形封头，按 GB/T 25198-2010《压力容器用封头》选用。 2.2 球冠形封头可用作容器中两独立受压室的中间封头,也可用作容器的端封头，其直径和压力的使用范围宜按 HG/T 20583-2011图 6.2.2，并应按 GB 150设计。 2.3 受压容器为满足工艺生产要求采用锥形封头时，无折边锥形封头应按 GB 150设计，仅适用于半锥顶角 的状态。当 时大端必须用过渡折边；当 时小端必须采用过渡段的折边结构。 2.4 封头上接管较多时，可采用整体补强。 3 封头的连接 3.1 基本原则 3.1.1 球冠形封头、无折边锥形封头与筒体或法兰的连接角焊缝应采用全焊透结构； 3.1.2 以外径为基准的标准椭圆形封头、蝶形封头与标准管法兰连接时，宜采用带颈对焊型管法兰，封头厚度应与法兰颈端部壁厚相适宜。 3.1.3 以内径为基准的标准椭圆形封头、折边锥形封头、平底形封头与蝶形封头与标压力容器法兰连接时，封头的直边高度应符合法兰连接的要求，不能满足时应增设筒体短节。 3.2 连接结构 3.2.1 封头与筒体的连接结构按照 GB 150.3 附录 D 的 D.2.2 条执行； 3.2.2 平封头与受压元件的连接结构按照 GB 150.3 附录 D 的 D.4 条执行； 3.2.3 凸形封头与筒体的塔接连接结构按照 GB 150.3 附录 D 的 D.5 条执行； 3.2.4 封头与裙座的连接按照 GB 150.3 附录 D 的 D.7 条执行。 4 容器法兰 4.1 压力容器法兰应按 NB/T 47020～47027-2012《压力容器法兰、垫片、紧固件》标准选用。DN400 及以下可采用 HG/T 20592～20635-2009标准的管法兰。 4.2 采用凹凸面或榫槽面法兰时，立式容器法兰的槽面或凹面必须向上，卧式容器法兰的槽面或凹面应位于筒体上，安装时以免垫片掉落。 4.3 真空容器选用标准的容器法兰或管法兰时（不含按真空法兰标准选用），真空容器的真空度小于 600mmHg 时，法兰的公称压力应不低于 0.6MPa；真空度为 600mm～760mmHg 时，法兰公称压力应不低于 1.0Mpa。 4.4 公称压力的确定 选用容器法兰的压力等级，应不低于法兰材料在工作温度下的允许工作压力。 4.5 压力容器法兰密封面的加工粗糙度当不能满足所选用密封垫的要求时，应以密封垫的要求为准确定法兰密封面的加工粗糙度。 5 垫片 5.1 压力容器法兰用垫片优先选用 NB/T 47024、NB/T 47025、NB/T 47026 标准。低压及中温宜选用非金属垫片；高温（≥350℃）、高压（≥6.4MPa）宜选用金属垫片。温度、压力有波动时，宜选用回弹性良好或具有一定自紧作用的垫片。 5.2 接管法兰垫片应优先选用 HG/T 20606～20612-2009和 HG/T 20627～20633-2009标准的垫片。 5.3 石棉橡胶板为最常用非金属垫片，宜用于温度≤300℃、工作压力≤2.5MPa 且波动较小的水、蒸汽、空气、煤气、氨、碱液及其他惰性气体等介质的不常拆卸的连接。用于氧气介质时，工作压力≤0.6MPa。石棉橡胶板应符合 GB/T 3985―2008《石棉橡胶板》标准。选用时应在备注栏注明其牌号(一般使用XB350，适用于设计压力≤2.5MPa、t≤300℃；XB200，适用于设计压力≤0.6MPa、t≤150℃)。耐油石棉橡胶板应符合 GB/T 539―2008《耐油石棉橡胶板》标准。一般适用于温度≤200℃的场合。 5.3 聚四氟乙烯有优良的耐腐蚀性能和自润滑性，是很好的密封材料，用于 250℃以下。 5.4 高强石墨垫片是一种新型无石棉垫片，可用于高温（达 450～650℃，主要取决于芯板材料）、低温（至 -70℃）、高压（达 6.3MPa）及腐蚀性介质的场合。 6 螺柱 6.1 压力容器法兰用等长双头螺柱按 NB/T 47027-2012《压力容器法兰用紧固件》选用。 6.2 用于奥氏体合金钢法兰的连接螺栓(柱)、螺母材料，当工作温度 t≤100℃时，一般允许采用碳素钢制造。当工作温度 100℃ < t < 300℃ 时，其材料由验算确定。当工作温度 t≥300℃时，法兰连接螺栓(柱)，螺母必须采用与法兰线膨胀系数相近的材料。 7 检查孔 7.1 设置原则 a)压力容器应当根据需要设置人孔、手孔等检查孔，检查孔的开设位置、数量和尺寸等应当满足进行内部检验的需要。 b)容器公称直径≥1000mm 时应设置人孔。 c)容器公称直径<1000mm 时应优先考虑设置手孔或检查孔。 d)容器上的管口（DN≥80）如果能起到检查孔的作用时，可不再单独设置检查孔。 e)容器公称直径≤300mm时可不设置检查孔。 f)管壳式换热器的壳侧可不设置检查孔。 7.2 设置数量 7.2.1 容器的每个分隔的受压段，如不能利用工艺管口或设备法兰对容器内部进行检查或清洗时，一般应按表 9 规定的数量设置人、手孔或检查孔。 7.2.2 卧式容器和立式容器的筒体的单独长度≥8000mm 时，应考虑设置 2 个以上的人孔。 表9 人孔、手孔、检查孔设置数量 容器公称直径 有设备内部构件时 无设备内部构件时 300540MPa）和铬钼钢（如15CrMoR、14Cr1MoR、12Cr2Mo1R、12Cr2Mo1VR、12Cr1MoVR）制造的容器； b)补强圈的厚度大于 1.5(―容器壁的名义厚度)时； d)设计压力 ≥4MPa 的第三类压力容器； e)设计温度 ＞350℃或设计温度 ≤-20℃； f)容器壳体壁厚 ≥38mm； g)极度、高度危害介质的压力容器； h)疲劳压力容器 （6）长圆孔或椭圆孔的补强圈的补强有效宽度在长轴和短轴方向上应相等。 9.1.3 不另行补强的最大开孔直径 壳体开孔满足下述全部要求时，可不另行补强： a）设计压力 p≤2.5 MPa； b）两相邻开孔中心的间距（对曲面间距以弧长计算）应不小于两孔直径之和；对于 3个或以上相邻开孔，任意两孔中心的间距（对曲面间距以弧长计算）应不小于该两孔直径之和的 2.5倍； 倍； c）接管外径小于或等于 89 mm； d）接管壁厚满足表 11 要求，表中接管壁厚的腐蚀裕量为 1mm，需要加大腐蚀裕量时，应相应增加壁厚； e）开孔不得位于 A、B 类焊接接头上； f) 钢材的标准抗拉强度下限值≥540MPa时，接管与壳体的连接宜采用全焊透的结构型式。 表11 (单位:mm) 接管外径 25 32 38 45 48 57 65 76 89 接管壁厚 ≥3.5 ≥4.0 ≥5.0 ≥6.0 9.14 补强圈上至少应开设 1 个 M10 的泄漏信号指示孔。 9.1.5 容器上的开孔宜避开容器焊接接头。当开孔通过或邻近容器焊接接头时,则应保证在开孔中心的 2 范围内的接头不存在有任何超标缺陷。 9.1.6 容器上的开孔和开孔补强的分析法计算法按照 GB 150.3“开孔与开孔补强”一节内容。 10 支座 10.1 耳式支座： 一般适用于悬挂在钢架、梁上以及楼板的立式容器支撑用，按 JB/T 4712.3―2007《容器支座 第 3 部分：耳式支座》标准选用。 支座数量一般应采用 4 个均布，但容器直径小于等于 700mm 时，支座数量允许采用 2 或 3 个，大直径和大载荷容器的支座数量可根据计算确定。 支座与筒体连接处是否带垫板，应根据容器材料和容器与支座连接处的强度或刚度决定。对低温容器的支座一般要加垫板，垫板尺寸一般按 JB/T 4712.3―2007 标准选取。支座型式有 A（或 AN）型、B（BN）型，选取原则按 JB/T 4712.3―2007 标准规定。 10.2 支承式支座： 多用于安装在距地坪或基础面较近的具有椭圆形、碟形或球形封头，且容器的高径比不大于 5，总高不大于 10m 的立式容器，按 JB/T 4712.4―2007《容器支座 第 4 部分：支承式支座》标准选用。 支承式支座的数量一般采用 3 个或 4 个均布。 支承式支座与封头连接处是否加垫板，应根据容器材料和容器与支座连接处的强度和刚度决定。 支承式支脚用于带夹套容器时，如夹套不能承受整体重量，应将支脚焊接在容器的下封头上。 10.3 腿式支座： 适用于安装在刚性基础上的小直径且高径比不大于 5 的立式容器，按 JB/T 4712.2―2007《容器支座第 2 部分：腿式支座》标准选用。 腿式支座的数量一般采用 3 个或 4 个均布。 腿式支座直接焊在容器不方便搬运时宜可采用螺栓连接的可拆结构，或直接在安装现场焊接。对进行整体热处理容器的腿式支座采用现场焊接时应予留预留焊件。焊接时应避免焊缝重叠。 10.4 鞍式支座： 适用于卧式圆筒形容器的支承，按 JB/T 4712.1-2007《容器支座 第 1 部分：鞍式支座》标准选用。卧式容器应优先考虑双支座，支座中心线的位置按标准执行容器因操作温度变化，固定侧应采用固定鞍座 F 型，滑动侧采用滑动鞍座 S 型。固定鞍座通常设在接管较多的一侧。采用三个鞍座时中间鞍座宜选用 F 型，两侧的鞍座可选用 S 型。 10.5 裙式支座： 裙座有圆筒形和圆锥形两种型式，适用于高径比大于 5 或者重载的高径比不大的薄壁立式容器和塔式容器的支承，对于高度大于 10m 的塔式容器的裙式支座应按 NB/T 47041-2014《塔式容器》进行设计计算。 裙座与容器壳体的焊接宜采用对接全焊透结构。 与裙座相连的壳体的壁厚不小于 6mm。 裙座材料与筒体材料选择为非同一种材料时，重要的场合（如低温、高温、Cr-Mo钢、不锈钢等）宜考虑采用一段裙座的材料与筒体的材料一致，且这一段裙座材料的短节长度一般不宜小于 300mm。 11 换热器管束与管子 管壳式换热器中换热管的选用标准精度等级、换热管的规格和尺寸偏差、焊接管的选用规定按 GB 151-2012《热交换器》标准规定。换热管的排列方式有正三角形、转角正三角形、正方形、转角正方形；管子与管板的连接形式有胀接、焊接、胀焊并用。 12 超压泄放装置设置的一般规定及计算执行 GB 150.1 附录 B 的规定。 13 低温压力容器的设计要求执行 GB 150.3 附录 E 的规定。 五、制造、热处理 1 范围 本规定涉及压力容器完全遵照 GB 150.4 第 1 节“范围”的规定，并执行《固容规》的相关规定。 2 对制造材料的要求 2.1 材料验收 2.1.1 制造厂应按标准《固容规》及 GB 150.4 的规定，对入厂材料进行检验和验收，如有必要，可进行复验。 2.1.2 材料应符合以下要求 a）封头符合 GB/T 25198《压力容器封头》的规定； b）补强圈符合 JB/T 4736《补强圈》的规定； c）容器法兰及其连接件符合 NB/T 47020～47027《压力容器用法兰、垫片、紧固件》的规定； d）焊接材料符合 NB/T 47018.1～7―2011的规定。 e）管法兰的选用符合 HG/T 20592～20635―2009《钢制管法兰、垫片、紧固件》规定。 2.1.3 以下材料需复验 a）不能确定质量证明书真实性或者对性能和化学成分有怀疑的主要受压元件材料； b）用于制造主要受压元件的境外材料； c）用于制造主要受压元件的奥氏体型不锈钢开平板； d）设计文件要求进行复验的材料。 2.2 材料分割与标记移植 2.2.1 凡制造受压元件的材料应有确认的标记，标记应有可追溯性。在制造过程中，如原有确认标记被裁掉或材料分成几块，应于材料切割前完成标记的移植。 2.2.2 对于有防腐要求的不锈钢以及复合钢板制容器，不得在防腐蚀面采用硬印作为材料的确认标记。 2.2.3 低温容器受压元件不得采用硬印标记。 3 加工和成型 3.1 制造单位应根据制造工艺确定加工余量，以确保受压元件成形后的实际厚度不小于设计图样标注的最小成形厚度。 3.2 制造中应避免钢板表面的机械损伤。对于尖锐伤痕以及不锈钢容器防腐蚀表面的局部伤痕，刻槽等缺陷应予修磨，修磨范围的斜度至少为 1：3。修磨的深度应不大于该部位钢材厚度 的 5%，且不大于 2mm，否则应予焊补，且允许修补的面积和深度应按照 HG/T 20584-2011 的要求。 3.3 钢板边缘的分层长度如果大于 25mm，且深度大于 1.5mm 的分层均应打磨消除。打磨深度如不大于 3mm，可免予焊补，否则应焊补后使用。 3.4 打磨后如剩余厚度不小于设计厚度，且凹坑深度小于公称厚度的 5%或 2mm（最小值），允许不补焊。如果凹坑较深，但剩余厚度满足上述要求，与设计人员协商解决。 3.5 凡符合下列条件之一者应于成型后进行热处理，以消除加工应力，改善塑性。 3.5.1 冷成形或温成形的圆筒变形率（奥氏体型不锈钢 15%，碳钢、低合金钢及其他材料 5%），或钢板厚度符合以下条件者： a）碳素钢、Q345R 的厚度不小于圆筒内径的 3%； b）其他低合金钢的厚度不小于圆筒内径的 2.5%； c）奥氏体不锈钢的厚度不小于圆筒内径的 15%； 3.5.2 凡符合下列条件之一者的封头应于成形后进行热处理： a）碳钢、低合金钢冷成形封头应进行热处理； b）冷成形的奥氏体不锈钢封头的变形率超过 15%。 4 坡口表面要求 4.1 坡口表面不得有裂纹、分层、夹杂等缺陷。 4.2 标准抗拉强度下限值 ≥540MPa 的低合金钢材钢材及 Cr-Mo低合金钢材经热切割的坡口表面，应进行磁粉或渗透检测。当无法进行磁粉或渗透检测时，应由切割工艺保证坡口质量。 4.3 施焊前应清除坡口及两侧母材表面至少 20mm 范围内（以离坡口边缘的距离计）的氧化物、油污、熔渣及其他有害杂质。 5 焊接要求 5.1 壳体上的开孔应尽量不安排在焊缝及其邻近区域，但符合下列情况之一者，允许在上述区域内开孔： （1）符合 GB150 开孔补强要求的开孔可在焊缝区域开孔。 （2）符合 GB150 规定的允许不另行补强的开孔，可在环焊缝区域开孔。但此时应以开孔中心为圆心，1.5 倍开孔直径为半径的范围内所包括的焊接接头进行 100%的射线或超声检测，并符合要求。 （3）符合 GB150 规定的允许不另行补强的开孔，当壳体板厚小于或等于 40mm厚时，开孔边缘距主焊缝边缘应大于或等于 13mm。但若按第 2 款对主焊缝进行射线或超声检测并符合要求者，可不受此限制。 5.2 焊接一般采用电弧焊。除设计文件另有规定外，焊接材料应按 NB/T 47018.1～47018.7-2011《承压设备用焊接材料订货技术条件》的规定选用。 5.3 焊接接头的结构型式和尺寸符合 HG/T 20583―2011中有关规定和图样要求。如制造厂家在保证焊接质量的前提下要对焊接坡口尺寸和图样规定的接头基本型式进行修改，应事先征得设计单位的同意。 5.4 碳素钢、低合金钢的焊前预热温度可参考 HG/T 20581 相应规定，HG/T 20581 中规定的预热温度一般适用于手工电弧焊。对于埋弧焊和氩弧焊，允许采用较低的预热温度。拘束度较高的部位以及冬季（ 5℃以下）施工时，应采用更高的预热温度，适当扩大预热区域和延长预热时间。 5.5 预热的范围包括接头中心两侧各 3 倍板厚的宽度，且不小于 100mm。 5.6 预热温度的测量： 5.6.1 应在钢材加热面的背面测定温度。如做不到，先移开加热源，待钢材厚度方向温度均匀后测定温度。温度均匀化的时间按每 25mm 母材厚度需 2min的比例计算。 5.6.2 测温点位置： a) 当焊件小于或等于 50mm 时，温度测量点应选择位于焊缝两侧 4倍母材厚度，且不超过 50mm处； b) 当焊件厚度大于 50mm 时，温度测量点应选择位于焊缝两侧 75mm 处。 施焊过程中要始终保持对预热温度的监控。 5.7 耐蚀层堆焊及补焊原则应符合标准 HG/T 20584-2011 的规定。 5.8 如奥氏体母材规定进行晶间腐蚀倾向试验时，其焊接工艺评定和产品焊接试板也应进行晶间腐蚀倾向试验。 5.9 容器内件和壳体间的焊接应尽量避开壳体上的 A、B 类焊接接头。 6 加工要求 冷热加工成形的容器元件根据制造工艺确定加工裕量，以确保凸形封头和热卷筒节成形后的厚度不小于该部件的名义厚度减去钢板负偏差。冷卷筒节投料的钢材厚度不得小于其名义厚度减去钢板负偏差。 6.1 不锈钢设备在加工过程中应防止表面的划伤，并应注意加工器械造成的铁污染。曾用于碳钢件的砂轮等工具，不得用于不锈钢设备。 6.2 封头加工要求执行 GB150.4的 6.4 款。 6.3 圆筒与壳体的加工要求执行 GB150.4的 6.5 款。 6.4 单个筒节长度不得小于 300mm，组装时，相邻筒节 A 类接头间外圆弧长，应大于钢材厚度 的 3 倍，且不小于 100mm；且不能使用十字焊缝。 6.5 法兰面应垂直于接管或圆筒的主轴中心线。接管和法兰的组件与壳体组装应保证法兰面的水平或垂直（有特殊要求的，如斜接管应按图样规定），其偏差均不得大于法兰外径的 1%（法兰外径小于 100mm 时，按 100mm 计算），且不大于 3mm。 6.6 壳体上垫板、加强板等应至少开设 1 个 φ10 或 M10 的排气、讯号孔。如不设排气、讯号孔，在周边焊缝上应留出 10mm 不焊区。加强板与壳体应紧密贴合，最大间隙为 2mm。加强板所覆盖的焊缝应磨平。 6.7 法兰螺栓孔应与壳体主轴线或铅垂线跨中布置。直立容器的底座圈、底板上地脚螺栓孔应均布，中心圆直径允差、相邻两孔弦长允差和任意两孔弦长允差均不大于 ±3mm。 7 焊后热处理 7.1 受压元件的焊后热处理应符合 GB150.4 第 8.2 款的有关规定。 7.2 焊接接头厚度应按下列规定确定： a）对等厚全焊透对接接头为钢材厚度； b）对于对接焊缝和角焊缝为焊缝厚度； c）对于组合焊缝为对接焊缝与角焊缝厚度中较大者； d）当不同厚度元件焊接时： — 不等厚对接接头取较薄元件的钢材厚度； · 壳体与管板、平封头、盖板及其它类似元件的 B 类焊接接头，取壳体厚度； · 接管与壳体焊接时，取接管颈厚度、壳体厚度、补强圈厚度和连接角焊缝厚度中较大者； · 接管与法兰焊接时，取接头处接管颈厚度；对于 GB150.3图 7-1 g)所示结构取法兰厚度； · 对于 GB150.3附录 D 图 D.12 b)所示内封头连接结构取圆筒和封头厚度的大者； — 非受压元件与受压元件焊接时，取焊缝厚度。 7.3 容器及其受压元件符合 GB 150.4 的第 8.2.2 款规定者，应进行焊后热处理，焊后热处理应包括受压元件间及其与非受压元件的连接焊缝。当制定热处理技术要求时，除满足以下规定外，还应采取必要措施，避免由于焊后热处理导致的再热裂纹。 六、压力容器检验、验收要求 1 压力容器的检验与验收除应符合 GB150.4 第 10 节“无损检测”外还应符合各类压力容器相关标准的检验、验收规定。 2 压力容器的无损检测应由持有相应方法的“锅炉压力容器无损检测人员资格证”的人员担任。 3 磁粉和渗透检测 3.1 受压元件及其焊缝应按标准 JB/T 4730.1～6《承压设备无损检测》进行磁粉和渗透检测。 （1）凡符合 GB150.4 第 10.4 款条件之一的焊接接头，需按图样规定的方法对其表面进行磁粉和渗透检测。 （2）凡钢材需作超声检测者，其焊接坡口和背面清根后的焊根背面均应做磁粉或渗透检测。 （3）厚度大于 20mm 奥氏体不锈钢，在焊缝背面清根后以及与介质接触面的焊缝表面应作渗透检测。 3.2 原材料（包括板、管、棒、锻件、铸件）的检查方法及验收要求按 HG/T 20584表 5.0.4―1～5.0.4―5的规定执行。焊接坡口、修磨表面、焊缝区域及填补表面的检查方法及合格级别按下列标准进行： a) 磁粉： JB/T 4730.4《承压设备无损检测》的 9.1 及 9.2 规定进行。 b) 渗透： JB/T 4730.5《承压设备无损检测》的 7.2 规定进行。 3.3 焊接坡口、焊缝区域以及焊补表面的磁粉或渗透检测应包括焊缝（坡口）及四周各 1/2 板厚（且不小于 10mm）的范围。 4 射线和超声检测 4.1 射线和超声检测的范围 4.1.1 凡符合 GB 150.4 第 10.3.1 款条件之一的容器及受压元件，需采用设计文件规定的方法，对其 A、B 类焊接接头应进行 100% 的射线或超声检测。 4.1.2 凡符合 GB150.4 第 10.3.2 款条件之一的容器及受压元件，允许对其 A、B 类焊接接头应进行局部的射线或超声检测。 4.1.3 局部的射线或超声检测比例： ① 低温容器 50%（各种焊接接头，包括 A、B、C、D类焊缝）；不少于 250㎜； ② 非低温容器 50%（各种焊接接头，包括 A、B、C、D类焊缝）；不少于250 ㎜； ③ GB 150.4 中 10.3.2 a）～e）五种情况及焊缝交叉部位 100%。 4.1.4 公称直径 DN＜250mm的接管与接管对接接头、接管与高颈法兰对接接头的检测要求按设计文件规定。 4.1.5 对容器直径不超过 800mm的圆筒与封头的最后一道环向封闭焊缝，当采用不带垫板的单面焊对接接头，且无法进行射线或超声检测时，允许不进行检测，但需采用气体保护焊打底。 4.2 射线和超声检测合格级别 4.2.1 射线检测：100%检测Ⅱ级合格，局部检测Ⅲ级合格。 4.2.2 超声检测：100%检测Ⅰ级合格，局部检测Ⅱ级合格。 5. 耐压试验和泄露试验 5.1 压力容器制造完毕应按设计文件规定进行耐压试验和泄露试验，实验要求执行标准 GB 150.4 第 11 条“耐压试验和泄露试验”的规定。 5.2 耐压试验前，所有内表面应清扫干净，使容器内没有焊渣、熔渣、焊条头、松散的锈垢、脏物和杂质。外表面不得有影响检查耐压试验的杂物。 5.3 试验温度 5.3.1 Q345R、Q370R、07MnMoVR制容器进行液压试验时，液体温度不得低于 5℃； 5.3.2 其他碳钢和低合金钢制容器进行液压试验时，液体温度不得低于 15℃； 5.3.3 低温容器液压试验的液体温度应不低于壳体材料和焊接接头的冲击试验温度（取其高者）加 20℃。 5.3.4 如果由于板厚等因素造成材料无塑性转变温度升高，则需相应提高试验温度。 5.4 容器耐压试验后如再行补焊，则应再进行压力试验。 对于补焊深度不大于 2mm ，且补焊表面不与介质直接接触的小面积补焊（如夹具清除后的表面修补），可不必进行耐压试验。 5.5 耐压试验时，补强板或垫板上的讯号孔应打开。 5.6 耐压试验应在无损检测之后进行。 5.7 容器需经耐压试验合格后方可进行泄漏试验。泄漏试验包括气密性试验、氨检漏试验、卤素检漏试验和氦检漏试验，应按设计文件规定的方法和要求进行。 5.8 泄露试验时，补强板和垫板上的讯号孔应打开，密封用垫片应采用正常操作时采用的同种材料。 附录A 压力容器类别及压力等级、品种的划分 A1 压力容器的分类 A1.1 介质分组 压力容器的介质分为以下两组，包括气体、液化气体或者最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体。 (1)第一组介质：毒性程度为极度危害、高度危害的化学介质，易爆介质，液化气体。 (2)第二组介质：除第一组以外的介质。 A1.2 介质危害性 介质危害性指压力容器在生产过程中因事故致使介质与人体大量接触，发生爆炸或者因经常泄漏引起职业性慢性危害的严重程度，用介质毒性程度和爆炸危害程度表示。 A1.2.1 毒性程度 综合考虑急性毒性、最高容许浓度和职业性慢性危害等因素，极度危害最高容许浓度小于 0.1mg/m3；高度危害最高容许浓度0.1～1.0 mg/m3; 中度危害最高容许浓度 1.0～10.0 mg/m3; 轻度危害最高容许浓度大于或者等于 10.0 mg/m3。 A1.2.2 易爆介质 指气体或者液体的蒸汽、薄雾与空气混合形成的爆炸混合物，并且其爆炸下限小于 10%，或者爆炸上限和爆炸下限的差值大于或者等于 20% 的介质。 A1.2.3 介质毒性危害程度和爆炸危险程度的确定 具体介质毒性危害程度和爆炸危险程度按GB 5044―1985 《职业性接触毒物危害程度分级》、HG 20660―2000 《压力容器中化学介质毒性危害和爆炸危险程度分类》两个标准确定。两者不一致时，以危害（危险）程度高的为准。 A1.3 压力容器类别划分方法 A1.3.1 基本划分 压力容器类别的划分应当根据介质特性，按照以下要求选择类别划分图，再根据设计压力 p（单位MPa）和容积 V（单位L），标出坐标点，确定容器类别： (1)对于第一组介质，压力容器类别的划分见图A-1。 (2)对于第二组介质，压力容器类别的划分见图A-2。 图A-1 压力容器类别划分图—第一组介质 图A-2 压力容器类别划分图—第二组介质 A1.3.2 多腔压力容器类别划分 多腔压力容器（如换热器的管程和壳程、夹套容器等）按照类别高的压力腔作为该容器的类别并且按该类别进行使用管理。但应当按照每个压力腔各自的类别分别提出设计、制造技术要求。对各压力腔进行类别划定时，设计压力取本压力腔的设计压力，容积取本压力腔的几何容积。 A1.3.3 同腔多种介质压力容器类别划分 一个压力腔内有多种介质时，按照组别高的介质划分类别。 A1.3.4 介质含量极小的压力容器类别划分 当某一危害性物质在介质中含量极小时，应当按其危害程度及其含量综合考虑，由压力容器设计单位决定介质组别。 A1.3.5 特殊情况的类别划分 (1)坐标点位于图A-1或者图A-2的分类线上时，按较高的类别划分其类别。 (2)对于GB 5044和HG 20660两个标准中没有明确规定的介质，应当按化学性质、危害程度及其含量综合考虑，由压力容器设计单位决定介质组别。 (3)TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》1.4条范围内的压力容器统一划分为第Ⅰ类压力容器。 A2 压力等级划分 压力容器的设计压力（p）划分为低压、中压、高压和超高压四个压力等级： (1)低压(代号L) 0.1MPa≤p＜1.6MPa； (2)中压(代号M) 1.6MPa≤p＜10.0MPa； (3)高压(代号H) 10.0MPa≤p＜100.0MPa； (4)超高压(代号U) p≥100.0MPa。 A3 压力容器品种划分 压力容器按在生产工艺过程中的作用原理，分为反应压力容器、换热压力容器、分离压力容器、储存压力容器。具体划分如下： (1)反应压力容器（代号R）：主要是用于完成介质的物理、化学反应的压力容器，如反应器、反应釜、分解锅、硫化罐、分解塔、聚合釜、高压釜、超高压釜、合成塔、变换炉、蒸煮锅、蒸球、蒸压釜、煤气发生炉等。 (2)换热压力容器（代号E）：主要是用于完成介质的热量交换的压力容器，如管壳式余热锅炉、热交换器、冷却器、冷凝器、蒸发器、加热器、消毒锅、染色器、烘缸、蒸炒锅、预热锅、溶剂预热器、蒸锅、蒸脱机、电热蒸汽发生器、煤气发生炉水夹套等。 (3)分离压力容器（代号S）：主要是用于完成介质的流体压力平衡缓冲和气体净化分离的压力容器，如分离器、过滤器、集油器、缓冲器、洗涤器、吸收塔、铜洗塔、干燥塔、汽提塔、分汽缸、除氧器等。 (4)储存压力容器（代号C，其中球罐代号B）：主要是用于储存、盛装气体、液体、液化气体等介质的压力容器，如各种型式的储罐。 在一种压力容器中，如同时具备两个以上的工艺作用原理时，应当按工艺过程中的主要作用来划分品种。 附录B 压力容器设计标准目录 序号 法律，条例，规程，细则 备注 1 《中华人民共和国特种设备安全法》 实施：2014年1月1日 2 国务院令 第 549 号《特种设备安全监察条例》 3 TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》及释义 4 TSG R1001-2008《压力容器压力管道设计许可规则》 5 TSG Z0005-2007《特种设备制造、安装、改造、维修许可 鉴定评审细则》 6 《固定式压力容器安全技术监察规程》问题解答 序号 设备标准 备注 1 GB 150.1～GB150.4―2011《压力容器》 2 GB 151―2012《热交换器》 征求意见稿 3 NB/T 47041―2014 塔式容器 4 NB/T 47042-2014 卧式容器 5 HG/T 20580～20585―2011《钢制化工容器基础规定》等合订本 序号 零部件标准 备注 1 GB/T 25198―2010《压力容器封头》 2 GB 16749―1997《压力容器波形膨胀节》 3 JB/T 4700～4707―2000 《压力容器法兰》 4 JB/T 4712.1～4712.4―2007《容器支座》 5 HG/T 20592～20635―2009 《钢制管法兰、垫片和紧固件》 6 HG/T 21594～21604―2014《衬不锈钢人孔和手孔》 实施：2014年11月1日 7 HG/T 21514～21535―2014《钢制人孔和手孔》 实施：2014年11月1日 8 JB/T 4736―2002 《补强圈》 9 GB/T 12241―2005《安全阀 一般要求》 10 NB/T 47017―2011《压力容器视镜》 序号 钢板、钢管、锻件标准 备注 1 GB 24511―2009《承压设备用不锈钢钢板及钢带》 2 GB 713―2014《锅炉和压力容器用钢板》 3 NB/T 47002.1～.4―2009《压力容器用爆炸焊接复合板》 4 GB 3531―2014《低温压力容器用低合金钢钢板》 5 GB/T 20878―2007 《不锈钢和耐热钢 牌号及化学成分》 6 GB/T 8163―2008 《输送流体用无缝钢管》 7 GB 13296―2013《锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管》 8 GB/T 14976―2012《流体输送用不锈钢无缝钢管》 9 GB/T24593―2009《锅炉和热交换器用奥氏体不锈钢焊接钢管》 10 NB/T 47008～47010―2010 《承压设备用碳素钢和合金钢锻件》等合订本 序号 焊接、检验标准 备注 1 NB/T 47018.1～47018.7―2011《承压设备用焊接材料订货技术条件》 2 GB/T 985.1―2008《气焊、焊条电弧焊、气体保护焊和高能束焊的推荐坡口》 3 GB/T 985.2―2008《埋弧焊的推荐坡口》 4 NB/T 47014～47016―2011 《承压设备焊接工艺评定》等合订本 5 NB/T 47013.7～47013.10―2010《承压设备无损检测》 6 NB/T 47016―2011 《承压设备产品焊接试件的力学性能》 第 2 页 共 47 页