钢制焊接常压容器

一、钢制焊接常压容器

JB/T4735—1997

一、概述

本标准属推荐性行业标准，即非强制性标准。而GB150，151均属于强制性标准。

1、适用范围——本标准适用于符合下表所列条件的容器

2、不适用范围

①直接受火焰加热的容器。

②受核辐射作用的容器。

③盛装毒性为极度或高度危害介质的容器。

④直接埋入地下的容器。

⑤可升降式气柜。

⑥经常搬运的容器。

⑦计算容积小于500L的容器。

说明：

JB/T 4735规定不允许介质为高度或极度毒性介质，或者说：容器的介质为高度或极度毒性将必须按GB150进行设计；即提高设计压力，提高制造和检测要求。

3、JB/T 4735与GB150除适用与不适用范围不同外，还有许多方面存在差异，现举几个常见适用与不适用范围差别如下：

①材料方面

对于碳素钢，低合金钢不论板材、管材、锻件、紧固件等其安全系数取值不同，故许用应力值也不同，其中GB150偏于安全。如部分材料在常温状态下的许用应力。

②焊接接头系数

A.双面焊或相当于双面焊的单面焊

100% RT、UT 取Φ=1

局部RT、UT 取Φ=0.85

不探取Φ=0.7

B.带垫板的单面焊

100% RT、UT 取Φ=0.9

局部RT、UT 取Φ=0.8

不探 取Φ=0.65 C. 单面焊

局部 RT 、UT 取Φ=0.7 不探 取Φ=0.6 D. JB/T 4735中，立式大型储罐的纵向接头并经局部无损检测的全焊透结构，焊接接头系数取0.9。 E. 此外 双面搭接 Φ=0.55 双面角接 Φ=0.55 单面角接 Φ=0.5

③ 压力试验及试漏方面

GB150——只有液压和气压试验及气密性试验。

JB/T 4735——除液压(不小于0.1MPa)、气压试验外，可根据具体情况作气密、盛水、煤油渗透、，皂液试漏，真空箱试漏等代替压力或检漏试验。

二、圆筒形容器

1. 内压圆筒——适用于受内压和/或液柱静压力作用下圆筒厚度的计算 A. 圆筒计算式比较

JB/T 4735 GB150

[]φ

σδ⋅⋅=

t

c D P 21

[]c

t

c P D P -⋅⋅=

φσδ21

圆筒计算应力

c c t

D P δσ21⋅=

c

e c t

D P δδσ2)(1+⋅= B. 外压圆筒和外压球壳，以及各种凸形封头，无折边锥形封头同GB150。

说明：常压容器由于压力很低，其破坏形式已不因强度不足而破坏，而是刚度不足发生失稳而塌陷。设计的主要问题是结构的处理和用材的合理。 三、立式圆筒形储罐

1. JB/T 4735—97中立式圆筒形储罐的范围： ① 设计压力

P D =-500pa~2000pa

即 P D =-50mmH 2O~200mmH 2O 当设置呼吸阀时：

P D =1.2倍排放或吸入压力，且不超过以上规定。 ② 设计温度范围： -20℃＜T D ≤250℃ ③ 容积范围： V=20~10000m 3 2. 立式储罐的种类和特点 ① 固定顶储罐

A. 锥顶储罐——罐顶为正圆锥体。

a. 自支承式锥顶——常用于直径不大的场合，锥顶载荷靠锥顶板周边支承在罐壁上。

b. 支承式锥顶——锥顶支承在中间立柱与其相连的支承梁上，梁的另一端与支承圈相连。通常

也可将梁焊在锥顶上表面，以此增加锥顶刚度。

B. 拱顶储罐——顶盖为一球面（球冠）与锥顶相

比用材量小，能承受较高的压力，但制造较难。

a.自支承式拱顶——载荷靠拱顶板周边支承在罐壁上。

b.支承式拱顶——载荷主要靠立柱或罐顶桁架支承在罐壁上。

C. 伞形顶储罐——介于锥形顶与拱顶之间的一种结构形式，从水平断面看是一个多边形，是一种修

正后的拱顶，其强度接近丁拱顶。

D. 悬链式无力矩罐顶储罐——根据悬链理论，用薄钢板制造的顶盖和中心柱组成。顶盖一端支承在

中心柱顶部的伞形罩上，另一端支承在圆周装有包边角钢或刚性环上，形成一悬链曲线，顶盖不承受弯矩，仅在拉力下工作。因此，较拱顶盖更节省材料。

②浮动顶储罐——浮顶是一个漂浮在贮液面上的浮动顶盖，并随着贮液面上，下浮动。浮顶与罐壁之

间有一环形空间并有密封件，使得贮液与大气隔开，从而大大减少贮液的蒸发损失，减少污染。由于无气相空间，减少了腐蚀和发生火灾的危险性。

A. 单盘式浮顶贮罐——容器范围10000~50000m3。

B. 双盘式浮顶贮罐——由于上，下顶板之间空气层的隔热作用，降低了蒸发损失，故常用于蒸发

量大的汽油罐或有毒液体介质，其容积范围一般在1000~5000m3。

C. 浮子式浮顶储罐——由环形浮舱，单盘板及均匀分布在单盘板上的圆形浮子组成。整个浮顶重

量由环形浮舱与浮子来支持。浮顶又分成若干个隔舱，当单盘或相邻隔舱泄露时，仍能保持浮顶不沉。

3. 立式储罐经济尺寸的选择 ① 最省材料的经济尺寸

A. 等壁厚储罐——罐壁厚度为一固定厚度，即壁厚不随高度的变化而变化。

在等壁厚储罐中，当罐顶和罐底的金属用量等于罐壁用量的一半时，储罐金属用量最省。此时

储罐高度H 如下：

R S S S S

S S V H 2132

2

2

1+=⋅+=π）（ 或 S S S D H 221+= 其中： S 1——罐顶板厚 V ——罐容积

S 2——罐底板厚 R ——罐内半径 S ——罐壁板厚

a. 在敞口容器中，当罐底与罐壁等厚时，即S 2=S ，S 1=0 代入上式：

21221=+=S S S D H ∴R D H ==2

1 即H=R 时用料最省。

b. 在闭口容器中，若： S 1=S 2=S 代入公式：

122

1=+=S

S S D H 即H=D 时用料最省。

等壁厚贮罐，由于受到S 的限制，只能用于一定容积范围内。这个容积取决于钢板的厚度和强度，对于碳素钢V=1000m 3。当容积大于1000m 3应采用不等壁厚储罐。

B. 不等壁厚储罐——对于大型储罐，由于高度相对加大罐壁承受液体的静压，亦随高度的变化而

变化，罐壁厚度也应随静压的增加而增加。

a. 当罐顶与罐底金属用量之和等于罐壁承受液体静压力所需金属用量时，金属用量最省；此时

的经济高度

[])(21

S S

r

H +⋅=

φσ

其中： S1——罐底板厚 [σ]——材料许用应力 S2——罐顶板厚 r ——罐体内半径

从上式可见储罐高度与容积无关。贮罐时经济高度取决于罐顶，罐底的厚度和材料的许用应

力。