GB150钢制压力容器
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_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
GB 150压力容器讲解
GB150-1998《钢制压力容器》讲解一、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 MPaJB4732－95《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。
接头以外的元件，如加强圈、支座、裙座等4) 连接在容器上的仪表等附件。
直接连接在容器上的超压泄放装置。
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。
钢制压力容器(GB150—1998)
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。
在制订GB150-98标准时，遵循了以下几条原则。
撤消了部分单元设备和自成体系的受压元件设计内容，另行制订产品标准，使GB150成为压力容器的基础标准。
将GB150-89第8章“卧式容器”从标准中分离出来，这部分内容将单独出标准JB4731-98《钢制卧式容器》，现已报批。
将第9章“直立容器”和相关的附录F“直立容器高振型计算”从标准中分离出来，这部分内容将纳入修订后的JB4710-92《钢制塔式容器》之中，成为塔式容器的产品标准。
撤消附录E“U型膨胀节”，独立出新标准GB16749-97《压力容器波形膨胀节》，已于1997年8月1日实施。
撤消附录H“钢制压力容器渗透探伤”和附录L例题，前者并入JB4730-94《压力容器无损检测》加第1号修改单，后者尚未编制出来。
充分体现近年来在冶金、制造和无损检测等方面的技术进步，使标准能够反映和应用各行业技术进步的成果和适应行业发展的要求。
例如新增加撤消了一些钢材的牌号，严格了钢板超声检测的要求。
以实施中取得的经验为依据，修正原标准中的错误和不足，完善标准的技术内容，力求先进。
充分协调本标准和相关标准、法规在技术内容上的一致性，以利于将标准用于产品设计、制造、检验和验收的各个环节。
1998年3月国家技术监督局发布了GB150-1998《钢制压力容器》标准，并要求从1998年10月1日起执行。
学习和贯彻新GB150标准是提高压力容器质量，保证压力容器安全使用的前提。
为了更好地了解、学习和贯彻新GB150，本文将新、旧GB150标准中的主要变化，以表格方式逐项对比，在比较项目中，为了做到准确，读者便于查阅，尽可能摘引部分原文或对有关规定加以阐述。
GB150_钢制压力容器_《压力容器安全技术监察规程》
压力容器类别及制造许可证级别划分
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
C D
压力容器类别及制造许可证级别划分
三、 压力容器分类
1 《容规》中压力容器分类原则： 1) 符合第2条适用范围的压力容器； 2) 根据压力容器的压力等级、品种、介质的毒性程度和 爆炸危险程度进行划分。 2 压力容器的压力等级： 根据压力容器的设计压力（p）划分为四个压力等级 低压（代号L） 0.1Mpa≤p＜1.6Mpa 中压（代号M） 1.6Mpa≤p＜10Mpa 高压（代号H） 10Mpa≤p＜100Mpa 超高压（代号U） p≥100Mpa
三、压力容器分类
5 《容规》中压力容器类别的划分： 2）下列情况之一的，为第二类压力容器(本条第1款规定的除外)：
(1) (2) (3) (4) (5) 中压容器； 低压容器(仅限毒性程度为极度和高变危害介质)； 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。
GB150-98《钢制压力容器》简介.
3、凡符合下列条件之一的焊接接头，需按图 样规定的方法，对其表面进行MT或PT：
• （1）凡属上述2、（1）中C）、D）条容器上的C类和 D类焊接接头；
• （2）层板材料标准抗拉强度下限值σb＞540MPa的多 层包扎压力容器的层板C类焊接接头；
4、多层包扎压力容器的内筒钢板，质 量等级不低于Ⅱ级；
5、调质状态供货的钢板，质量等级不 低于Ⅱ级。
（二）焊接接头无损检测
• 1、检测时机：经形状尺寸及外观检查合格后， 再进行无损检测；
• 2、RT和UT的检测范围： • （1）凡符合下列条件之一的容器及受压元件，
需采用图样规定的方法，对其A类和B类焊接接 头，进行100%RT或UT； • A、钢材厚度δ＞30mm的碳素钢、16MnR； • B、钢材厚度δ＞25mm的15MnVR、15MnV、 20MnMo和奥氏体不锈钢；
• 注：按本条规定检测后，制造部门对未检 查的部位仍需负责。但是若做进一步检测 可能会发现气孔等不危及容器安全的超标 缺陷，如果这也不允许时，就应选择100% 的RT或UT。
（3）特例：
• A、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RT 或UT时，允许不进行检测，但需采用气 体保护焊打底。
• A、先拼板后成型凸形封头上的所有拼接 接头；
• B、凡被补强圈、支座、垫板、内件等所 覆盖的焊接接头；
• C、以开孔中心为圆心，1.5倍开孔直径为 半径的圆中所包容的焊接接头；
• D、嵌入式接管与圆筒或封头对接连接的焊 接接头；
• E、公称直径不小于250mm的接管与长颈 法兰、接管与接管对接连接的焊接接头；
钢制压力容器GB150相关内容
钢制压力容器定义：
1)压力：除注明者外，压力均指表压力。
2)工作压力：工作压力指在正常工作情况下，容器顶部可能
达到的最高压力。
3)设计压力：设计压力指设定的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：计算压力指在相应设计温度下，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)试验压力：试验压力指在压力试验时，容器顶部的压力。
6)设计温度：设计温度指容器在正常工作情况下，设定的元
件的金属温度（沿元件金属截面的温度平均值）。
设计温度与设计压力一起作为设计载荷条件。
注：标志在铭牌上的设计温度应是壳体设计温度的最高值或最低值。
7)试验温度：试验温度指压力试验时，壳体的金属温度。
8)计算厚度：计算厚度指按各章公式计算得到的厚度。
需要
时，尚应计入其他载荷所需厚度。
9)设计厚度：设计厚度指计算厚度与腐蚀裕量之和。
10)名义厚度：名义厚度指设计厚度加上钢材厚度负偏差
后向上圆整至钢材标准规格的厚度。
即标注在图样上的厚度。
11)有效厚度：有效厚度指名义厚度减去腐蚀裕量和钢材
厚度负偏差。
GB150-1998钢制压力容器
钢制压力容器Steel pressure vessels自1998-10-1 起执行标准圆筒和内压球壳圆筒和外压球壳和开孔补强、检验与验收（标准的附录）材料的补充规定（标准的附录）超压泄放装置（标准的附录）低温压力容器（标准的附录）非圆形截面容器（标准的附录）产品焊接试板的力学性能检验（提示的附录）钢材高温性能（提示的附录）密封结构（提示的附录）材料的指导性规定（提示的附录）焊接结构对GB150-89进行修订。
依据GB150-89实施以来所取得的经验，参照近期国际同类标准进行了下列变动：GB150-89中第8章“卧式容器”、第9章“直立容器”、附录E“U形膨胀节”、附录F“直立容器高振型计算”、附录H“钢制压录L“例题”。
其中，除附录L外，其余已另有国家标准或行业标准。
“前言”、“引用标准”和“附录H”。
0-89中1.1内容列为第1章“范围”；1.2“组成”撤消，其他内容列为第3章“总论。
”章（GB150-89中第1章）中增加了“计算压力”的定义；对最小厚度和计算厚度的定义进行了修订；对腐蚀裕量选取给予明确的规述与JB4732《钢制压力容器——分析设计标准》一致；压力试验中取消了（p+0.1）的限制，并对大型容器的压力试验给予了规定。
章（GB150-89中第2章）根据钢材标准的变动，相应的增加和撤消了一些钢号；增加了不锈钢复合钢板的技术要求；加严了钢板逐章（GB150-89中第3章）取消了“圆筒和球壳的组合应力计算”。
章（GB150-89中第4章）外压圆筒和外压管子计算中，其条件D o/δe≥10改为D o/δe≥20；D o/δe<10改为D o/δe<20。
章（GB150-89中第5章）补充了7.2.5“受外压锥壳”的计算。
章（GB150-89中第6章）修订了“不另行补强的开孔直径”的规定；撤消“开孔补强设计的另一方法”。
10章增加了锻焊压力容器和焊后热处理工艺的要求。
录C补充了对奥氏体不锈钢制低温容器的规定。
GB150-1998钢制压力容器
•目录一．基本概念1．1 压力容器设计应遵循的法规和规程1．2 标准和法规（规程）的关系。
1．3 压力容器的含义（定义）1．4 压力容器设计标准简述1．5 D1级和D2级压力容器说明二．GB150-1998《钢制压力容器》1．范围2．标准3．总论3．1 设计单位的资格和职责3．3 GB150管辖的容器范围3．4 定义及含义3．5 设计参数选用的一般规定3．6 许用应力3．7 焊接接头系数3．8 压力试验和试验压力4．对材料的要求4．1 选择压力容器用钢应考虑的因素4. 2 D类压力容器受压元件用钢板4．3 钢管4．4 钢锻件4. 5 焊接材料4．6 采用国外钢材的要求4．7 钢材的代用规定4．8 特殊工作环境下的选材5．内压圆筒和内压球体的计算5. 1 内压圆筒和内压球体计算的理论基础5．2 内压圆筒计算5．3 球壳计算6．外压圆筒和外压球壳的设计6．1 受均匀外压的圆筒（和外压管子）6．2 外压球壳6．3 受外压圆筒和球壳计算图的来源简介6．4 外压圆筒加强圈的计算7．封头的设计和计算7．1 封头标准7．2 椭圆形封头7. 3 碟形封头7．4 球冠形封头7．5 锥壳8．开孔和开孔补强8．1 开孔的作用8．2 开检查孔的要求8．3 开孔的形状和尺寸限制8．4 补强要求8．5 有效补强范围及补强面积8．6 多个开孔的补强9 法兰连接9．1 简介9．2 法兰连接密封原理9. 3 法兰密封面的常用型式及优缺点9．4 法兰型式9．5 法兰连接计算要点9．6 管法兰连接10．压力容器的制造、检验和验收10．1 制造许可10．2 材料验收及加工成形10. 3 焊接10．4 D类压力容器热处理10．5 试板和试样10．8 无损检测10. 9 液压试验10．10 容器出厂证明文件。
11．安全附件和超压泄放装置11．1 安全附件11．2 超压泄放装置11．3 压力容器的安全泄放量11．4 安全阀GB151-1999《管壳式换热器》01 简述02 标准与GB150-1998《钢制压力容器》的关系。
GB150钢制压力容器是压力容器行业标准体系中的核心标准
GB150钢制压力容器是压力容器行业标准体系中的核心标准，本标准规定了钢制压力容器的设计、制造、检验和验收要求。
该标准第10条中对制造检验与验收进行了原则性规定。
壳体直径是压力容器的一个重要性能参数，在设计图纸上给出了理论（公称）数值，其公差要求由GB150中相应条款给以限定。
在GB150中，第10.2.7款规定了非机加面的尺寸公差，第10.2.4.10款规定了圆度公差，第10.2.4.2款规定了壳体上焊缝形成的棱角E的允差值。
用公差原理对这几款进行分析后，笔者认为GB150中对壳体直径的规定是清楚和确定的。
但这一规定是不尽合理的。
它既不符合公差原理中尺寸公差应大于形状偏差的包容原则，又必使制造、检验与验收中出现不必要的争议。
为此，笔者就这一问题进行分析，提出改进建议。
2公差原理零件在图样上表达的所有要素都有一定的公差要求，无功能要求的要素是不存在的。
通常对于线性尺寸的公差有的标注于图纸，而图纸未标注的（未注公差）也均在技术条件中给定。
给出的尺寸公差是该尺寸要素的极限值，即所谓的包络线，也就是最大尺寸与最小尺寸的界线。
而该尺寸要素的形状偏差应在该要素的尺寸公差范围内，这是公差理论中的一个基本原理和准则，即是说要素的形状偏差不能超出要素的尺寸公差。
要素为圆的尺寸公差，是指以理论圆心为中心的两个以圆的直径上下公差为数值的两个同心理论圆。
而圆的形状偏差不规则，应在两个同心圆的中间。
如果图纸和技术要求给出的形状偏差超出尺寸公差，那就违背了公差原理。
3GB150相关条款及其分析对于压力容器壳体直径（一般指壳体内径Di）是一个重要参数，在实际图纸中只给出理论值，而不标注公差，其公差要求在GB150中进行了规定。
3.1尺寸公差第10.2.7中规定，非机械加工表面的线性尺寸的极限偏差，按GBT1804中C级的规定。
查GBT1804-92的，C级的各尺寸段（括号内）的偏差数值分别为：（>120-400mm）？1.2mm，（>400-1000mm）？2.0mm，（>1000-2000mm）？3.0mm，（>2000-4000mm）？4.0mm；换言之，公差相对尺寸的百分比分别为2.0-0.6，1.0-0.4，0.6-0.3，0.4-0.2；由上看出，直径尺寸大于240mm时，其直径尺寸公差与直径尺寸数值之比均小于1.3.2圆度在第10.2.4.10中规定，内压容器(针对锅炉压力容器制造质量体系的分析)组装后的壳体圆度，同一截面上最大内径与最小内径之差e，应不大于该截面内径Di的1，且不大于25mm.壳体圆度是直径的形状偏差，本条是说圆度允差为壳体直径的1，与3.1条对比，明显看出，当直径尺寸大于240mm时，直径的圆度偏差超出了直径的尺寸公差。
GB150-98《钢制压力容器》简介
• D、嵌入式接管与圆筒或封头对接连接的焊 、 接接头； 接接头； • E、公称直径不小于 、公称直径不小于250mm的接管与长颈 的接管与长颈 法兰、接管与接管对接连接的焊接接头； 法兰、接管与接管对接连接的焊接接头； • 注：按本条规定检测后，制造部门对未检 按本条规定检测后， 查的部位仍需负责。 查的部位仍需负责。但是若做进一步检测 可能会发现气孔等不危及容器安全的超标 缺陷，如果这也不允许时，就应选择100% 缺陷，如果这也不允许时，就应选择 的RT或UT。 或 。
•
3、凡符合下列条件之一的焊接接头，需按图 凡符合下列条件之一的焊接接头， 样规定的方法，对其表面进行MT或PT： 样规定的方法，对其表面进行MT或PT：
• • • • • • 、（1） ）、D）条容器上的C类和 （1）凡属上述 、（ ）中C）、 ）条容器上的 类和 ）凡属上述2、（ ）、 D类焊接接头； 类焊接接头； 类焊接接头 （2）层板材料标准抗拉强度下限值 ＞540MPa的多 ）层板材料标准抗拉强度下限值σb＞ 的多 层包扎压力容器的层板C类焊接接头 类焊接接头； 层包扎压力容器的层板 类焊接接头； （3）堆焊表面； ）堆焊表面； （4）复合钢板的复合层焊接接头； ）复合钢板的复合层焊接接头； 的材料几及Cr（5）标准抗拉强度下限值 ＞540MPa的材料几及 ）标准抗拉强度下限值σb＞ 的材料几及 Mo低合金钢材经火焰切割的坡口表面，以及该容器的 低合金钢材经火焰切割的坡口表面， 低合金钢材经火焰切割的坡口表面 缺陷修磨或补焊处的表面，卡具和拉筋等拆除处的表面； 缺陷修磨或补焊处的表面，卡具和拉筋等拆除处的表面； 、（1） （6）凡属上述 、（ ）中的容器上公称直径小于 ）凡属上述2、（ 250mm的接管与长颈法兰、接管与接管对接连接的焊 的接管与长颈法兰、 的接管与长颈法兰 接接头。 接接头。
GB150钢制压力容器是压力容器行业标准体系中的核心标准
GB150钢制压力容器是压力容器行业标准体系中的核心标准，本标准规定了钢制压力容器的设计、制造、检验和验收要求。
该标准第10条中对制造检验与验收进行了原则性规定。
壳体直径是压力容器的一个重要性能参数，在设计图纸上给出了理论（公称）数值，其公差要求由GB150中相应条款给以限定。
在GB150中，第10.2.7款规定了非机加面的尺寸公差，第10.2.4.10款规定了圆度公差，第10.2.4.2款规定了壳体上焊缝形成的棱角E的允差值。
用公差原理对这几款进行分析后，笔者认为GB150中对壳体直径的规定是清楚和确定的。
但这一规定是不尽合理的。
它既不符合公差原理中尺寸公差应大于形状偏差的包容原则，又必使制造、检验与验收中出现不必要的争议。
为此，笔者就这一问题进行分析，提出改进建议。
2公差原理零件在图样上表达的所有要素都有一定的公差要求，无功能要求的要素是不存在的。
通常对于线性尺寸的公差有的标注于图纸，而图纸未标注的（未注公差）也均在技术条件中给定。
给出的尺寸公差是该尺寸要素的极限值，即所谓的包络线，也就是最大尺寸与最小尺寸的界线。
而该尺寸要素的形状偏差应在该要素的尺寸公差范围内，这是公差理论中的一个基本原理和准则，即是说要素的形状偏差不能超出要素的尺寸公差。
要素为圆的尺寸公差，是指以理论圆心为中心的两个以圆的直径上下公差为数值的两个同心理论圆。
而圆的形状偏差不规则，应在两个同心圆的中间。
如果图纸和技术要求给出的形状偏差超出尺寸公差，那就违背了公差原理。
3GB150相关条款及其分析对于压力容器壳体直径（一般指壳体内径Di）是一个重要参数，在实际图纸中只给出理论值，而不标注公差，其公差要求在GB150中进行了规定。
3.1尺寸公差第10.2.7中规定，非机械加工表面的线性尺寸的极限偏差，按GBT1804中C级的规定。
查GBT1804-92的，C级的各尺寸段（括号内）的偏差数值分别为：（>120-400mm）？1.2mm，（>400-1000mm）？2.0mm，（>1000-2000mm）？3.0mm，（>2000-4000mm）？4.0mm；换言之，公差相对尺寸的百分比分别为2.0-0.6，1.0-0.4，0.6-0.3，0.4-0.2；由上看出，直径尺寸大于240mm时，其直径尺寸公差与直径尺寸数值之比均小于1.3.2圆度在第10.2.4.10中规定，内压容器(针对锅炉压力容器制造质量体系的分析)组装后的壳体圆度，同一截面上最大内径与最小内径之差e，应不大于该截面内径Di的1，且不大于25mm.壳体圆度是直径的形状偏差，本条是说圆度允差为壳体直径的1，与3.1条对比，明显看出，当直径尺寸大于240mm时，直径的圆度偏差超出了直径的尺寸公差。
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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
4 t
2
Pc Di
2 t
中径（Di+δ）替代Di1Βιβλιοθήκη Pc Di4 t
Pc
2
Pc Di
2 t
Pc
适用范围Pc 0.4 ,相当于K 1.5
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）。
max (封头上最大表总示应为力封）头形状系数， （ 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）
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
KPc Di
2 t 0.5Pc
其中：K
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
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
Pc Di
4 t
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。
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
1.4 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。
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。
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。）