GB150_钢制压力容器培训PPT课件
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GB150培训课件
6
二.压力容器制造的主要特点
2. 在制造的全过程中要采用多种冷、热加工
方法,其中热加工(焊接、热处理、热成形)
以其技术的复杂性、质量要求的多样性以及
质量检验的难度，成为影响产品安全运行的
关键。
7
三.压力容器产品质量的主要特点
压力容器产品的质量主要是安全要求，
而非性能要求，因此采取严格的市场准入(单
15
pc 0.4[ ]t
六. GB150《钢制压力容器》
• 5内压圆筒和内压球壳
• 园筒:环向应力是轴向应力2倍，最大主应力为环向应 力，所以公式中焊接接头系数为纵向焊缝接头系数。 • 适用范围 ： Pc≤0.4［σ］tφ • 计算厚度 δ=pcDi/2［σ］tφ-pc • 球壳:环向应力和径向应力相等。按中径公式可推导 出，相当于K≤1.353，公式中焊接接头系数为所有拼 接焊缝接头系数。 • 适用范围 ：球壳Pc ≤0.6［σ］tφ • 计算厚度 δ=pcDi/4［σ］tφ-pc
t
KPc Di
K 其中：
max (封头上最大总应力） 表示为封头形状系数， （园筒周向应力）
标准椭圆形封头K=1 。 K ≤ 1时δe≥0.15%Di，K≥ 1时δe ≥ 0.3%Di。
22
六. GB150《钢制压力容器》
• 2）碟形封头：
• 应力分布：碟形封头由球面、环壳和园筒组 成，应力分布与椭圆封头相似。 • 径向应力 σr为拉伸应力，在球面部分均匀 分布，至环壳应力逐渐减小，到底边应力降 至一半。 • 周向应力 σθ在球面部分为均匀分布拉伸应 力，环壳上为压缩应力，在连接点到底边逐 渐减小，而在球面与环壳连接处最大。
10
四. 《固定式压力容器安全技术监察规程》 ★TSG R0004-2009《容规》附件A *记忆诀窍
二.压力容器制造的主要特点
2. 在制造的全过程中要采用多种冷、热加工
方法,其中热加工(焊接、热处理、热成形)
以其技术的复杂性、质量要求的多样性以及
质量检验的难度，成为影响产品安全运行的
关键。
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三.压力容器产品质量的主要特点
压力容器产品的质量主要是安全要求，
而非性能要求，因此采取严格的市场准入(单
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pc 0.4[ ]t
六. GB150《钢制压力容器》
• 5内压圆筒和内压球壳
• 园筒:环向应力是轴向应力2倍，最大主应力为环向应 力，所以公式中焊接接头系数为纵向焊缝接头系数。 • 适用范围 ： Pc≤0.4［σ］tφ • 计算厚度 δ=pcDi/2［σ］tφ-pc • 球壳:环向应力和径向应力相等。按中径公式可推导 出，相当于K≤1.353，公式中焊接接头系数为所有拼 接焊缝接头系数。 • 适用范围 ：球壳Pc ≤0.6［σ］tφ • 计算厚度 δ=pcDi/4［σ］tφ-pc
t
KPc Di
K 其中：
max (封头上最大总应力） 表示为封头形状系数， （园筒周向应力）
标准椭圆形封头K=1 。 K ≤ 1时δe≥0.15%Di，K≥ 1时δe ≥ 0.3%Di。
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六. GB150《钢制压力容器》
• 2）碟形封头：
• 应力分布：碟形封头由球面、环壳和园筒组 成，应力分布与椭圆封头相似。 • 径向应力 σr为拉伸应力，在球面部分均匀 分布，至环壳应力逐渐减小，到底边应力降 至一半。 • 周向应力 σθ在球面部分为均匀分布拉伸应 力，环壳上为压缩应力，在连接点到底边逐 渐减小，而在球面与环壳连接处最大。
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四. 《固定式压力容器安全技术监察规程》 ★TSG R0004-2009《容规》附件A *记忆诀窍
压力容器培训PPT幻灯片课件
其热影响区的缺陷处，在焊接接头 存在气孔、夹渣、裂纹、未焊透、 未熔合及咬边等：在某些区域性能 显著下降以及存在较大的附加应力 所至。
18
第二讲 压力容器安全装置
19
常见的压力容器安全装置：
泄压装置、警报装置、计量装置、联锁装置和其他 安全保护等装置。
压力容器超压的原因：
操作失误或零件破损 充装过量液体受热膨胀 器内燃烧爆炸生成高温高压气体 器内化学反应失控 器内液化气体以外受热饱和蒸气压增大
请分析安全阀安装使用的有关安全要求规定。安全阀的安 全要求：
28
⑵ 爆破片的安装：
爆破片与容器的连接管线应为直管，泄放管线应尽可能 垂直安装，管线通道横截面积不得小于爆破元件的泄放面积。
若流体为易燃、有毒或剧毒介质时，则应引至安全地点作 妥善处理。
爆破片应与容器液面以上的气相空间相连。 爆破片的安装要可靠，夹紧装置和密封垫圈表面不得由 油污，夹持螺栓要上紧，以防爆破元件受压后滑脱。
注：焊接的圆筒形容器，公 称直径是指它的内径；无缝钢管 制作的圆筒形容器，公称直径是 指它的外径。
16
压力容器设计、制造、安装安全管理
1、压力容器的安全设计包括：
合理选用材料
结构便于制造
选择合适的结构形式
结构便于无损检验
满足强度的要求
尽量减少构件上作用的局部
结构安 全可靠 的基础
附加应力和应力集中 缺陷与应
8
1、压力容器安全管理“三零”理念： 压力容器安全管理的追求目标： 零缺陷、零故障、零事故 零缺陷：大量的缺陷是隐蔽的、潜在的、尚未
形成的功能故障。
9
压力容器操作标准化；
即：操作人员持证上岗率达到100％； 操作规程制定率达到100％； 压力容器应知应会抽查考试合格 率达到100％。
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第二讲 压力容器安全装置
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常见的压力容器安全装置：
泄压装置、警报装置、计量装置、联锁装置和其他 安全保护等装置。
压力容器超压的原因：
操作失误或零件破损 充装过量液体受热膨胀 器内燃烧爆炸生成高温高压气体 器内化学反应失控 器内液化气体以外受热饱和蒸气压增大
请分析安全阀安装使用的有关安全要求规定。安全阀的安 全要求：
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⑵ 爆破片的安装：
爆破片与容器的连接管线应为直管，泄放管线应尽可能 垂直安装，管线通道横截面积不得小于爆破元件的泄放面积。
若流体为易燃、有毒或剧毒介质时，则应引至安全地点作 妥善处理。
爆破片应与容器液面以上的气相空间相连。 爆破片的安装要可靠，夹紧装置和密封垫圈表面不得由 油污，夹持螺栓要上紧，以防爆破元件受压后滑脱。
注：焊接的圆筒形容器，公 称直径是指它的内径；无缝钢管 制作的圆筒形容器，公称直径是 指它的外径。
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压力容器设计、制造、安装安全管理
1、压力容器的安全设计包括：
合理选用材料
结构便于制造
选择合适的结构形式
结构便于无损检验
满足强度的要求
尽量减少构件上作用的局部
结构安 全可靠 的基础
附加应力和应力集中 缺陷与应
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1、压力容器安全管理“三零”理念： 压力容器安全管理的追求目标： 零缺陷、零故障、零事故 零缺陷：大量的缺陷是隐蔽的、潜在的、尚未
形成的功能故障。
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压力容器操作标准化；
即：操作人员持证上岗率达到100％； 操作规程制定率达到100％； 压力容器应知应会抽查考试合格 率达到100％。
GB150-1998钢制压力容器制造、检验、验收标准(ppt 138页)_173
球形封头
Emax≤1.25Di/100
直边纵向折皱深度 ≤1.5 直边纵向折皱深度 ≤1.5
Di ≥3/4Di 转角半径
样板
碟形封头
Emax≤1.25Di/100
Di 转角半径
样板
折边锥形封头
检 a ) 使 样 板 垂 直 于 待 测 表 面 ， 先 成 形 后 拼 接 的 封 头 允 许 避 开 焊 接 接 头
δs1 δδs 1s 2 δsδ1s2 δs2
L1
L1
L1
双面削薄：L1、L2≥3（δs1-δs2）
L2
L2
L2
δs1
δs 1
δs 2 δs 1
δs2 δs 1
（3）设计压力p—设定容器顶部的最高压力，与相应的设计温度 一起作为设计载荷条件，其值不低于工作压力。
（4）计算压力pc—在相应设计温度下，用以确定元件厚度的压 力，其中包括液柱静压力。当元件所承受的液柱静压力小于5% 设计压力时，可忽略不计。
（5）机械损伤及修磨和补焊规定
a.制造中应避免钢板表面的机械损伤，对尖锐伤痕及不锈钢 容器防腐蚀表面的局部伤痕、刻槽等缺陷应予修磨。
压力容器 标准
压力容器 质量手册
压力容器 程序文件
记录报告
确认标记移植（不锈钢和复合钢板不得在防腐蚀面采用硬印 作确认标记）
确认标记 切 割 线
移植确认 标记
切割线 移植确认
标记
切割
确认标记
确认标记 确认标记
适用范围
设计温度高 于-20℃的钢 制焊接单层 压力容器、 多层包扎压 力容器、热 套及锻焊容 器。 设计温度≤ -20 ℃ 的 容 器，还应符 合附录 C 的 规定。
锻焊容器B类焊接接头对口错边量b应不大于对口处钢材厚度δs的1/8，且不大于5mm
压力容器培训GB150
压力容器培训GB150
1、总论
1.4 设计参数
1.4.2 温度 Tw 在正常工况下元件的金属温度，实际工程中，往往以介质的温度表示 工作温度。 Tt 压力试验时元件的金属温度，工程中也往往以试验介质温度来表示试 验温度。 Td 在正常工况下，元件的金属截面的平均温度，由于金属壁面温度计算 很麻烦，一般取介质温度加或减10-20℃得到。
周向失稳 断面由园形变成波形
周向压缩应力引起
轴向失稳 轴线由直线变成波形线
轴向压缩应力 引起
压力容器培训GB150
3、外压元件（园筒和球壳）
3.2 外压容器的设计
外压容器园筒和球壳的设计主要是稳定性计算。 外压容器园筒壁厚的计算，主要是为了防止在外压作用下壳体的失稳。 为了防止失稳，应使壳体防止失稳的许用压力[P]大于或等于计算压力 Pc.园筒稳定安全系数取3.0，球壳稳定安全系数取14.52。 1）周向失稳计算 外压容器壳体壁厚计算一般采用图算法，根据壳体直径（或半径），计 算长度，假设壁厚(δe)和所用材料牌号，利用图表查取系数，然后代入 公式得到许用外压力[P]，使[P]≥Pc ；否则重新计算直至合格为止。 2）轴向失稳计算 由园筒或管子的半径，壁厚δe和所用材料牌号，用图表查取系数，代入 公式得B值，使计算压力Pc小于或等于许用轴向压缩应力。许用轴向压缩 应力取设计温度下材料许用应力[σ]和B值的较小值。
压力容器培训GB150
1、总论
各厚度之间的相互关系
压力容器培训GB150
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。
1、总论
1.4 设计参数
1.4.2 温度 Tw 在正常工况下元件的金属温度，实际工程中，往往以介质的温度表示 工作温度。 Tt 压力试验时元件的金属温度，工程中也往往以试验介质温度来表示试 验温度。 Td 在正常工况下，元件的金属截面的平均温度，由于金属壁面温度计算 很麻烦，一般取介质温度加或减10-20℃得到。
周向失稳 断面由园形变成波形
周向压缩应力引起
轴向失稳 轴线由直线变成波形线
轴向压缩应力 引起
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3、外压元件（园筒和球壳）
3.2 外压容器的设计
外压容器园筒和球壳的设计主要是稳定性计算。 外压容器园筒壁厚的计算，主要是为了防止在外压作用下壳体的失稳。 为了防止失稳，应使壳体防止失稳的许用压力[P]大于或等于计算压力 Pc.园筒稳定安全系数取3.0，球壳稳定安全系数取14.52。 1）周向失稳计算 外压容器壳体壁厚计算一般采用图算法，根据壳体直径（或半径），计 算长度，假设壁厚(δe)和所用材料牌号，利用图表查取系数，然后代入 公式得到许用外压力[P]，使[P]≥Pc ；否则重新计算直至合格为止。 2）轴向失稳计算 由园筒或管子的半径，壁厚δe和所用材料牌号，用图表查取系数，代入 公式得B值，使计算压力Pc小于或等于许用轴向压缩应力。许用轴向压缩 应力取设计温度下材料许用应力[σ]和B值的较小值。
压力容器培训GB150
1、总论
各厚度之间的相互关系
压力容器培训GB150
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。
GB150讲稿(比较好)
• GB150是一本人手一册的工具 书，我们每个人要熟练运用！
下面请各位打开书：
• GB150.1~GB150.4-2011《压力容器》作 为我国压力容器建造的基础标准替代了 原GB150-1998《钢制压力容器》。
• 2012.3.1实施
六. GB150《压力容器》
• 现代压力容器建造技术标准的发展 趋势具有如下特点：
一.压力容器设计主要特点
2.压力容器设计计算一般要解决如下三类问题:
2.1 强度-在要问题,如筒体、封头等；
2.2 刚性-在外力作用（制造、运输、安装与使用）下 产生不允许的弹性变形，如法兰（密封）、管板等；
2.3 稳定性-在外力作用下防止突然失去原有形状的稳 定性，如外压及真空容器。
TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》 TSG R0002-2005
≤低压＜ ≤中压＜
≤高压＜
≤超高压
0.1
1.6
10
100MPa
。 。 。 * * 。 * ----------- ---------- ------------ ------------ --------------------- --------------------- -------------- ----------
设备，其范围规定为容积大于或者等于30L的承压蒸汽锅炉；出口水压大于或者等于0.1MPa（表压），且额
定功率大于或者等于0.1MW的承压热水锅炉；有机热载体锅炉。
• （二）压力容器（含气瓶） ，是指盛装气体或者液体，承载一定压力的密闭设备，其范围规
定为最高工作压力大于或者等于0.1MPa（表压），且压力与容积的乘积大于或者等于
• （七）大型游乐设施，是指用于经营目的，承载乘客游乐的设施，其范围规定为设计最大运行线速度大于或 者等于2m／s，或者运行高度距地面高于或者等于2m的载人大型游乐设施。
下面请各位打开书：
• GB150.1~GB150.4-2011《压力容器》作 为我国压力容器建造的基础标准替代了 原GB150-1998《钢制压力容器》。
• 2012.3.1实施
六. GB150《压力容器》
• 现代压力容器建造技术标准的发展 趋势具有如下特点：
一.压力容器设计主要特点
2.压力容器设计计算一般要解决如下三类问题:
2.1 强度-在要问题,如筒体、封头等；
2.2 刚性-在外力作用（制造、运输、安装与使用）下 产生不允许的弹性变形，如法兰（密封）、管板等；
2.3 稳定性-在外力作用下防止突然失去原有形状的稳 定性，如外压及真空容器。
TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》 TSG R0002-2005
≤低压＜ ≤中压＜
≤高压＜
≤超高压
0.1
1.6
10
100MPa
。 。 。 * * 。 * ----------- ---------- ------------ ------------ --------------------- --------------------- -------------- ----------
设备，其范围规定为容积大于或者等于30L的承压蒸汽锅炉；出口水压大于或者等于0.1MPa（表压），且额
定功率大于或者等于0.1MW的承压热水锅炉；有机热载体锅炉。
• （二）压力容器（含气瓶） ，是指盛装气体或者液体，承载一定压力的密闭设备，其范围规
定为最高工作压力大于或者等于0.1MPa（表压），且压力与容积的乘积大于或者等于
• （七）大型游乐设施，是指用于经营目的，承载乘客游乐的设施，其范围规定为设计最大运行线速度大于或 者等于2m／s，或者运行高度距地面高于或者等于2m的载人大型游乐设施。
压力容器设计审核人员培训_GB150.3-2019_压力容器_第3部分：设计-PPT课件
内压圆筒壁厚计算公式是从圆筒与
内压的静力平衡条件得出的。旋转薄壳
无力矩理论是其理论基础，第一强度理
论是其制定的理论依据。
24
由上述公式可以得出以下结论： a、圆筒体上周向（环向）应力ζt是经向 （轴向）应力ζm的两倍，而周向应力作用于纵 向截面 ，环向应力所作用与环纵向截面。
25
b、由于周向应力ζt是经向应力ζm的
小于或者等于1.2时为“薄壁筒”。
29
由拉美公式知：
σt=Pc(K2+1)/(K2-1)
厚壁筒中存在的三个方向的应力，其中只 有轴向应力是沿厚度均匀分布的。环向应力和 径向应力均是非均匀分布的，且内壁处为最大 值。筒壁三向应力中，周向应力最大，内壁处 达最大值，外壁处为最小值，内外壁处的应力 差值随K= D0 / Di增大而增大。当K=1.5时， 由薄壁公式按均匀分布假设计算的环向应力值 比按拉美公式计算的圆筒内壁处的最大环向应 力要偏低23%，存在较大的计算误差。
能降低。因此在设计时应将设计温度下圆筒材
料的许用应力[ζ] t 乘以一个焊接接头系数φ
19
（2）圆筒受压力P的径向作用（见图） P对圆筒径向作用，在半个圆筒投影 面上产生的合力（沿图中垂直方向）：
F2=P×D×L
承受此垂直合力的圆筒纵截面面积： f2=2×δ×L
20
21
由此产生的圆筒环向应力： σt= 当控制σt≤[σ]t
3
——对应于原GB150—2019第6章：外压圆筒 与外压球壳，本部分第4章主要变化内容为： a） 修订了外压曲线图，增加了对应于高强 度材料的外压曲线； b） 增加了相对应的应力系数B 曲线图选用 表； c） 加强圈的结构设计作了部分修改。
4
GB150总论及压力容器法规体系培训讲义-文档资料
公司培训 讲义
◆压力容器类别划分
•
压力容器按其压力、容积、介质（压力容器的三要素）以及 材料、使用方式等划分为一、二、三类(按容规:多腔容器,按级 别高的腔确定容器类别, 按各腔类别分别提出制造要求)。 • 压力容器的类别划分依据《容规》。 • 一类压力容器类别最低，三类压力容器类别最高。类别高的压 力容器的要求（对材料的检验、复验、制造等）相应也高。
公司培训 讲义 10.) JB 4708-2000《钢制压力容器焊接工艺评定》 11.) JB 4709-2000《钢制压力容器焊接工艺规程》 12.) JB/T 4730.1→4730.6-2005《承压设备无损检测》 13.) JB/T 4780-2002《液化天然气罐式集装箱》 14.)JB/T 4781-2005《液化气体罐式集装箱》 15.) JB/T 4782-2007《液体危险货物罐式集装箱》 16.) JB/T 4783-2007《低温液体汽车罐车》 17.) JB/T 4784-2007《低温液体罐式集装箱》 18.) GB/T 19905-2005 《液化气体运输车》 19.)国外标准(ASME/ED/ADR/AS等) 20.)JB/T4735《钢制焊接常压容器》 21.)API620《大型焊接低温储罐的设计与建造》
公司培训 讲义 • 8、 压力无损检测方法及应用 • 压力容器常用的无损检测方法主要有目视、射线、超声、 • 渗透、磁粉、涡流等。每种检测方法均有其优点和局限性。 • 目视(VT)---表观肉眼可检查的缺陷（包括使用放大镜检查） • 射线(RT)---检测内部体积形缺陷 • 超声(UT)---检测内部线形和面形缺陷(6-400mm)； • 磁粉(MT)---检测碳钢类等铁磁性材料表面及近表面缺陷； • 渗透(PT)---检测表面开口性缺陷； • 涡流(ET)---检测表面和近表面缺陷。
压力容器培训GB150
Ri/r越大，变形越大，应力也大，所以M随R/r增大而增大， M与Ri/r查表7-3
3）稳定性
同椭圆形封头
在内压作用下，长轴缩短，产生压应力，存在周向失稳可能，标准控制
最小厚度来保证。（GB150 表7-1 下部说明）
在外压作用下，短轴缩短，产生压应力，球面部分存在失稳可能，用图 表法进行校核计算。
3）计算公式
锥壳厚度
c
Pc Dc
2 t
Pc
•
1
cos
由于受边界条件影响，是否需要在大、小端增设加强段，由GB150 图7-11、7-13判断，交点在左边表示二次应力影响不大，不起控制作 用，按上式计算即可；当交点在右边时，需增设加强段。
大端厚度：
r
QPc Di
2 t Pc
小端厚度：
r
大端α≤30°采用无折边结构； α>30°带折边 小端α≤45°采用无折边结构； α>45°带折边
2、受压元件——封头
2）应力分析
大端 轴向力T2分解成沿母线方 向N2和垂直与轴线方向P2。
N2 轴向拉伸应力 P2 大端径向收缩，产生径向 弯曲应力，并使周向应力与压力 作用产生周向应力，方向相反而 相对减小，所以大端以一次轴向 拉伸应力+二次轴向弯曲应力为 强度控制条件
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
4 t
2Pc Di2 来自 中径（Di+δ）替代Di
GB150讲义
钢制压力容器材料讲义（压力容器制造厂产品检验员学习班用）2000．6.2002．6.2003．11．5修改2005．6．5修改大连市锅炉压力容器检验研究所刘溢恩手稿目录前言第一部分法规、标准对压力容器用钢材料的要求一．压力容器用钢的基本要求二．钢制压力容器允许使用的钢材1．钢板2．钢管3．锻件4．螺栓用钢5．关于焊接材料三．“容规”对材料的要求第二部分材料标准一．代号二．几个机械性能指标及符号三．尺寸、外形、检验与试验第三部分压力容器用钢材料质量管理要求1．采购订货2．验收入库3．材料代用4．材料保管、发放及使用前言有关几个压力容器材料方面的事故。
2003年11月国家宣布撤销原锅炉标准化技术委员会、压力容器标准化技术委员会，其工作纳入相关的锅炉压力容器标准化技术委员会。
近二十多年来，从1984年成立原压力容器标准化技术委员会到后来的锅炉压力容器标准化技术委员会。
对压力容器用钢的标准工作一直十分重视，主动提出并积极协助冶金行业制修订压力容器用钢板标准，认真规划并及时组织制修订压力容器用锻件标准。
近二十多年来，我国压力容器用钢标准的技术水平有了很大提高。
如：我国的GB6654-1996《压力容器用钢板》标准及第1号、第2号修改单，将钢号中的硫、磷含量（熔炼分析）予以加严，对大部分的钢板冲击试验温度由20℃改为0℃，从标准的重要技术指标来看，现行的GB6654标准的技术水平已处于国际先进水平。
GB3531-1996《低温压力容器用低合金钢钢板》及第1号修改单，从冲击功指标（Akv）与国外相近的钢号相比我国的16MnDR钢板仍存在一定的差距。
而我国的09MnNiDR钢板的主要技术指标优于国外先进水平的相近钢号。
在压力容器用低温钢板中，国外还有-100℃级的3.5Ni钢板和-196℃级的9 Ni钢板，在国内尚属空白，有待今后开展研究工作。
为实现高参数球形储罐用钢板的国产化，上世纪80年代中期国内有关单位联合开发屈服强度490MPa级的低焊接裂纹敏感性钢，该钢不仅有较高的强度，同时还具有优良的焊接性能和低温韧性，首先在氢气球形储罐上得到应用，在GB150-98根据其使用的低温温度分别列入：07MnCrMoVR(-20℃)和07MnNiCrMoVDR(-40℃)两个钢号（屈服极限490MPa级）。
GB150培训讲稿大全资料
GB150培训讲稿大全资料压力容器设计基础一．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 MPaGB151－1999《管壳式换热器》设计压力P：0.1～35 MPa真空度：≥0.02 MPa公称压力PN≤35 MPa，公称直径DN≤2600mmPN?DN≤1.75×104JB4732－95《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GB12337－1998《钢制球形储罐》设计压力P≤4MPa,公称容积V≥50M3 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。
《压力容器培训》ppt课件
1999年国家质量技术监督局颁布的《压力容器安全技术监 察规程》规定：同时满足下列三个条件的承压设备即为压力容 器
2、内直径（非圆形3、截盛装介质为气体、
1、最高工作压力面（指表其压最）大尺寸）液大化于气体或最高工作温
大于等于0.1MPa等（于不0含.1液5m体,且容积度大高于于或等于标准沸点
静压力）。 等于0.025m3
积不得小于安全阀的进口面积。
③ 压力容器与安全阀之间不宜装设中间截止阀门。
压力容器安全装置
④ 安全阀装设位置，应便于它的日常检查、维护和检修。 ⑤ 介质为极度和高度危害或易燃易爆介质的容器，安全阀的排
出口应引至安全地点，并进行妥善处理。
安全阀的调整和校验：
① 安全阀在安装前应进行耐压试验和气密性试验 ② 安全阀进行校验和压力调整时，必须有使用单位主管锅炉 压力容器安全的技术人员在场；调整及效验装置用压力表的精 度应不低于1级，在线调校时应有安全防护措施。
是利用装置内的低熔点 合金在较高的温度下融化， 打开通路，使器内气体从孔 内排出而泄放压力的。
压力容器安全装置
组合型泄压装置——是由两种形式的泄压装置组合而 成的。
常用的是 安全阀和爆破片或易熔塞的组合结构。
优点：解决了安全阀的泄漏和断裂型被迫停止运行的情况。 缺点：比较复杂。 适用场合：介质为具有腐蚀性的液化气体，或剧毒、稀有气
密封不严，在容器正常工作压力下有渗漏。 阀门造成的损坏，到规定的压力时阀门不动作。 不到规定压力提前开启。 排气后压力继续上升。 阀瓣频跳或振动。 排放后阀瓣不回座。
压力容器安全装置
安全阀定期检验：
一般至少每年检验一次。 校验定压要由专门机构按规程规定进行。检验定压后要加 铅封，并由专人负责对号回装。 在用压力容器安全阀现场校验和压力调整时，使用单位主 管压力容器安全技术人员和具有相应资格的检验人员应到场 确认。 调校合格的安全阀应加铅封。
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2、受压元件——封头
2.2 封头
2.2.1 椭圆封头
1）应力分布
标准椭圆封头（a/b=2）应力分布：
r
pa
pa
r
pa 2
pa
2、受压元件——封头
径向应力σr为拉伸应力，封头中心最大，沿径线向封头底边逐渐减小 。
周向应力σθ封头中心拉伸应力，并沿径线向封头底边逐渐减小，由拉 伸应力变为压缩应力，至底边压应力最大。且a/b越大，底部压应力愈 大。出于上述考虑，GB150规定a/b≯2.6。
园筒受力图
2、受压元件——园筒和球壳
园筒环向应力是轴向应力2倍，最大主应力为环向应力，所以公式 中焊接接头系数为纵向焊缝接头系数。
而球壳环向应力和径向应力是相等。按中径公式可推导出，球壳壁 厚
PcDi
4t
Pc
适用范围Pc≤0.6[σ]tΦ，相当于K≤1.353 公式中焊接接头系数为所有拼接焊缝接头系数。
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
所以在内压作用下，封头短轴要伸长，长轴要缩短称之为趋园现象， 在曲面与直边相连部分，封头底边径向收缩，园筒径向胀大，在边界力 作用下产生附加弯距（弯曲应力），封头上最大应力为薄膜应力和弯曲 应力之和。
2、受压元件——封头
2、受压元件——封头
2.2.1 计算公式
KPcDi
2t0 头） 形状系数，
2、受压元件——园筒和球壳
加K值增H是,大以，应力K分薄 布壁DD0i 不容1均器.2 匀内程径度公加式大导，出当，K认=为1应.5时力，是由均薄匀壁分公布式。计随算壁应厚力增 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。
1、总论
1.3 容器的失效形式
压力容器在载荷作用下丧失正常工作能力称之为失效。压力容器设 计说到底是壁厚的计算，壁厚确定主要是对材料失效模式的判别:
弹性失效 壳体应力限制在弹性范围内，按弹性强度理论，壳体承载在 弹性状态。
塑性失效 壳体应力限制在塑性范围内，按塑性强度理论，壳体承载在 塑性状态。
爆破失效 壳体爆破是承载能力最大极限，表示材料承载能力的极限。 压力容器失效表现为强度（断裂、泄漏）、刚度（泄漏、变形）和稳 定性（失稳）。
1、总论
1.4 设计参数
1.4.2 温度
Tw 在正常工况下元件的金属温度，实际工程中，往往以介质的温度表示 工作温度。 Tt 压力试验时元件的金属温度，工程中也往往以试验介质温度来表示试 验温度。 Td 在正常工况下，元件的金属截面的平均温度，由于金属壁面温度计算 很麻烦，一般取介质温度加或减10-20℃得到。
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
1.1 GB150适用范围
压力：适用于设计压力不大于35MPa， 不低于0.1MPa及真空度高于0.02MPa
温度：钢材允许使用温度
适用范围
适用范围
1、总论
1.2 GB150管辖范围
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）连接在容器上的超压泄放装置
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）
（ 园筒周向应力）
可近似理解为，椭圆封头壁厚是园筒壁厚的K倍。
a/b越大，越扁平，长轴收缩多，变形越大，应力也大。 K与Di/2hi关系查表 7.1
2、受压元件——封头
3）稳定性
在内压作用下，长轴缩短，产生压应力，存在周向失稳可能，标准控 制最小厚度来保证。（GB150 表7-1 下部说明）
1、总论
1.4 设计参数
1.4.3 壁厚（6个厚度） δc 计算厚度，由计算公式得到保证容器强度，刚度和稳定的厚度 δd 设计厚度，δd =δc +C2（腐蚀裕量） δn 名义厚度，δn =δd +C1（钢材负偏差）+△（圆整量） δe 有效厚度，δe=δn-C1-C2=δc+△ δmin 设计要求的成形后最小厚度，δmin≥δn-C1 （GB150 3.5.6壳体加工成形后最小厚度是为了满足安装、运输中刚度 而定；而δmin是保证正常工况下强度、刚度、寿命要求而定。） δ坯 坯料厚度δ坯=δd +C1+△+C3 （其中：C3 制造减簿量，主要考虑材料（黑色，有色）、工艺（模压 ，旋压；冷压，热压），所以C3值一般由制造厂定。）
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
4Di2Pc Di
DiPc
4
t
P 2cD · lilP 2cDi t
1
Pc Di
4 t
2
Pc Di
2 t
中径（Di+δ）替代Di
1
PcDi
4t Pc
2
PcDi
2t Pc
适用 P c 0 .4 范 ,相 围 K 当 1 .5 于