GB150及压力容器设计基础
GB150.1~4-2011《压力容器》新旧版内容对照表
修订 150.1 4.3.3c
制造单位对其制造的每台容器产品应在容器设计使用年限 内至少保存下列技术文件备查： 设计一般规定 “失效措施” 载荷 内压、外压或最大压差 载荷,其中b)增加“当液体静压力小于设计压力的5%，可 忽略不计。” （原“内装物料”改为“内装介质”）
修订 150.1 4.3.2b
修订 150.1 4.3.2c 未变 150.1 4.3.2d 未变 150.1 4.3.2e 未变 150.1 4.3.2f 未变 150.1 4.3.2g 未变 150.1 4.3.2h 修订 150.1 4.3.2i 未变 150.1 4.3.2j 修订 150.1 4.3.3 未变 150.1 4.3.3a
未变 150.1 4.2.2.3c
制造单位的检查部门在容器制造过程中和完工后，…… 3.2.2.2.2
修订 150.1 4.2.2.3d
制造单位在检验合格后，出具产品质量合格证
3.2.2.2.4
修订 150.1 4.2.2.3e
修订 150.1 4.3 新增 150.1 4.3.1 修订 150.1 4.3.2 未变 150.1 4.3.2a
3.5.6
新增 150.1 4.3.8
容器元件的名义厚度和最小成形厚度一般应标注在设计图 样上。
修订 150.1 4.4
许用应力
3.6
安全系数3.0改为2.7；1.6改为1.5；表1中增加“钛及钛
修订 150.1 4.4.1
其他金属材料制容器按本部分相应标准中列入的材料允许 使用温度确定 本标准适用的结构形式 本标准适用钢制容器的结构形式按本部分以及GB150.2~4 的相应规定。
GB150-1998 1 1.1
GB1501-2019《压力容器通用要求》-新GB150宣贯教材-PPT精选文档
GB150.1《压力容器 通用要求》
3.1.1 GB 150.1《压力容器》第 1 部分：通用要求
本标准的第1部分由四章正文和六个规范性附录构成。
四章的内容分别是：范围、规范性引用文件、名词术语
与符号和通用要求。
六个附录分别是：附录A(规范性附录)标准的符合性声 明及修订、附录B(规范性附录)超压泄放装置、附录C(规范 性附录)以验证性爆破试验确定容器设 计压力、附录D(规范 性附录)对比经验设计方法、附录E(规范性附录)局部结构应 力分析评定和附录F(规范性附录)风险评估报告。
GB150.1《压力容器 通用要求》
法兰的设计计算
•增加了整体法兰和按整体法兰计算的任意式法兰的刚度校核 计算要求； •增加了波齿垫片设计选用要求。 原标准中附录C“低温压力容器”内容调整为本部分的附录E。 附录D、附录G和附录J内容纳入本部分的附录A、附录C和附录
D。
主要调整变化为： •增加了附录B“钢带错绕筒体设计”； •附录C扩大了双锥密封的适用范围； •附录D焊接结构根据实际情况进行了整理和调整。
GB150.1《压力容器 通用要求》
3.2 标准的设计准则
3.2.1 适用范围
3.2.1.1 标准使用参数适用范围 (1)设计压力的适用范围 (2)设计温度适用范围： 3.2.1.2 结构形式适用范围 3.2.1.3 标准管辖区域适用范围
GB150.1《压力容器 通用要求》
3.2.1.3 本标准的不适用范围：
GB150.1《压力容器 通用要求》
3.1.2 GB 150.2.《压力容器 第2部分：材料》
本标准的第2部分由七章正文、二个规范性附
录和二个资料性附录构成。
3.1.3 GB 150.3《压力容器 第3部分：设计》
新GB150 压力容器设计基础、总论
23
失效准则及设计理论基础
•压力容器设计理论基础
压力容器的结构部件应力状态的计算 GB150标准的计算方法 整体部件：薄膜无力矩理论；边缘区域总体上不考 虑（不排除个别区域的计及）。 JB4732标准的计算方法 整体部件：弹性力学的分析结果 ；局部区域采用应 力分析，或应力指数法。
6
设计管理与标准、法规的选用
压力容器设计依据
• GB150标准范围内的压力容器： 应依据GB150进行设计，并符合以GB150为基础标 准的相关标准的规定。当设计温度小于以钢材蠕变 控制其许用应力的相应温度时，还可选用JB4732标 准进行设计（单位和个人应具备相应资格）。当设 计的压力容器在《固容规》范围内时还必须符合 《容规》的规定。
s按Biblioteka 四强度理论的强度条件为2 1
2 2
2 3
1 2
2 3
1 3
[ ]
试验结果表明第四强度理论比第三强度理论与试验结果符合得更好。
22
失效准则及设计理论基础
•压力容器设计理论基础
压力容器的设计准则
GB150 常规设计： 弹性失效、第一强度理论；
JB4732 分析设计： 塑性或弹塑性失效、第三强度理论；
•压力容器相关法规体系构成 法律—行政法规—部门规章—安全技术规范—引用标准”五个层次。 第一层次：法律 根据宪法和立法法的规定，全国人民代表大会及其常委会制定法律。 如安全生产法、劳动法和已颁布的《特种设备安全法》。
9
压力容器相关法规及标准体系构成
《中华人民共和国特种设备安全法》由中华人民共和国 第十二届全国人民代表大会常务委员会第3次会议于 2013年6月29日通过，2013年6月29日中华人民共和国主 席令第4号公布。《中华人民共和国特种设备安全法》 分总则，生产、经营、使用，检验、检测，监督管理， 事故应急救援与调查处理，法律责任，附则7章101条， 自2014年1月1日起施行。
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。
压力容器设计
六、封头
按构造形状分为： 半球形封头
凸形封头 椭圆形封头 碟形封头
锥形封头 平盖封头：
1、凸形封头
（1）半球形封头
是半个球壳。 从受力来看，
球形封头是最理想旳构造。 但整体冲压困难，加工工作 量大。
其厚度计算公式：
p c
Di
4[ ]t
p
c
（2）碟形封头
由球面、过渡段及圆柱 直边段三段构成。成型加 工以便，但在三部分连接 处，因为经线曲率发生突 变，受力情况不佳。
2、锥形封头
有两种，一种是无折边锥 形封头，另一种是与筒体连接 处有一过圆弧和一圆柱直边段 旳折边锥形封头。在厚度较薄 时，制造比较以便。
3、平板封头
是最简朴，制造 最轻易旳一种封头。 但相同直径和压力旳 容器，平板封头厚度 过大，材料花费过多 而且十分笨重。
第四节 压力容器附件
设备旳壳体能够采用铸造、铸造或焊接成一种整体， 但大多数化工设备是做成可拆旳几种部件，然后把它们 连接起来。这一方面是设备旳工艺操作需要开多种孔， 并使之与工艺管道或其他附件相连接；另一方面也是为 了便于设备制造、安装和检修。化工设备中旳可拆连接 应该满足下列基本要求：
在设计或选用压力容器零部件时需要将操作温 度下旳最高操作压力（或设计压力）调整为所要 求旳公称压力等级，然后再根据DN与PN选定零 部件旳尺寸。
练一练: P27，1-2，1-3 拟定计算压力、许用应力 P61，6，7 P62，2-3 拟定计算压力、许用应力
四、压力容器旳校核： 1、圆筒容器旳校核
筒体旳强度计算公式：
pD t
2
公式旳应用： 拟定承压容器旳厚度 对压力容器进行校核计算 拟定设计温度下圆筒旳最大允许工作压力 在指定压力下旳计算应力
GB150及压力容器设计基础共70页
压力容器失效准则及设计理论基础
压力容器的失效形式
❖ 强度失效
爆破，过度变形
❖ 稳定性失效
失稳
❖ 刚性失效
泄漏（法兰），变形
❖ 疲劳失效
疲劳裂纹、开裂
❖ 腐蚀失效
均匀腐蚀（以腐蚀裕量解决） 晶间腐蚀（超低碳不锈钢） 应力腐蚀（H2S、NH3等介质，拉应力和腐蚀介质共同作用）
压力容器的概念
正确使用法规、标准、规范
❖ 法规与标准、规范的关系 ❖ 正确使用标准规范（摘自ASME前言）
压力容器的建造包括选材、设计、制造、检验、试验等一系列工作内容 标准规范包括了对压力容器建造工作的如下三方面的基本内容：强制性要
求，特殊禁用规定，非强制性指南 标准规范不可能涉及容器建造的所有方面、细节，对于那些没有提及的内
容不应该认为是被禁用的 标准规范不是手册，它不能替代培训、经验和工程评价 工程评价是由知识渊博、熟悉标准应用的设计师作出的技术评价，必须同
标准规范的原则相一致，绝不能以工程评价或经验为借口来否定标准规范 的强制性要求或特殊禁用规定 设计和分析所用工具和方法是随着技术进步而变化的，希望工程师们在应 用这些工具时作出可靠的判断 标准所制定的规则，不能理解为任何一种专有或特定的设计准则，不能限 制设计人员自行选择符合规范规则的设计方法或结构形式。
压力容器失效准则及设计理论基础
强度理论
❖ 最大主应力理论——第一强度理论
1 3
当最大拉应力达到某一极限值时材料失效，理论上适用于脆性材料
❖ 最大拉应变理论——第二强度理论
当最大拉伸应变达到某一极限值时材料失效，不适用于金属材料
❖ 最大剪应力理论——第三强度理论
处于复杂应力状态下的材料，当其承受的最大剪应力达到某一极限状
GB150.1-2011《压力容器.通用要求》新GB150宣贯教材 ppt课件
PPT课件
12
GB150.1《压力容器 通用要求》
(1)以失效模式为依据的设计方法 ISO 16528[5]综合世界主要工业国家的技术
标准规定，参照欧洲标准的内容，针对锅炉和 压力容器常见的失效形式，在标准中将其归为 三大类、14种失效模式，明确了针对失效模式的 设计技术应用理念。
2 修订过程和修订原则 2．1 修订过程 2．2 修订原则
目前国际压力容器标准技术领域的综合发展方向：
● 趋同性；
● 区域性；
● 相容性；
● 贸易性；
● 经济性。
PPT课件
5
GB150.1《压力容器 通用要求》
本次标准修订的原则: 2.2.1 安全技术法规和技术标准协调一致的原则 2.2.2 建立GB150压力容器基础标准原则 2.2.3 标准技术采用成热科技成果原则 2.2.4 标准技术指标国际接轨原则 2.2.5 扩大标准适用性原则 2.2.7 便于修订原则 2.2.8 标准的各方参与原则
PPT课件
13
GB150.1《压力容器 通用要求》
第一大类：短期失效模式(Short term failure modes)： ● 脆性断裂(Brittle fracture)； ● 韧性断裂(Ductile rupture)； ● 超量变形引起的接头泄露(Leakage at joints due to excessive deformations)； ● 超量局部应变引起的裂纹形成或韧性撕裂(Crack
formation Or ductile tearing due to excessive local strains) ；
● 弹性、塑性或弹塑性失稳(垮塌)(Instability-elastic，
2019-GB1501-2019《压力容器通用要求》-新GB150宣贯教材-文档资料
GB150.1《压力容器 通用要求》
2 修订过程和修订原则
2．1 修订过程 2．2 修订原则 目前国际压力容器标准技术领域的综合发展方向： ● 趋同性； ● 区域性； ● 相容性；
● 贸易性；
● 经济性。
GB150.1《压力容器 通用要求》
本次标准修订的原则:
2.2.1 安全技术法规和技术标准协调一致的原则
ISO 16528[5]综合世界主要工业国家的技术 标准规定，参照欧洲标准的内容，针对锅炉和 压力容器常见的失效形式，在标准中将其归为 三大类、14种失效模式，明确了针对失效模式的 设计技术应用理念。
GB150.1《压力容器 通用要求》
第一大类：短期失效模式(Short term failure modes)：
GB150.1《压力容器 通用要求》
3.2 标准的设计准则
3.2.1 适用范围
3.2.1.1 标准使用参数适用范围 (1)设计压力的适用范围 (2)设计温度适用范围： 3.2.1.2 结构形式适用范围 3.2.1.3 标准管辖区域适用范围
GB150.1《压力容器 通用要求》
3.2.1.3 本标准的不适用范围：GBFra bibliotek50.1-2019
《压力容器 第1部分：通用要求》
GB150.1《压力容器 通用要求》
压力容器
1 前言
现代压力容器建造技术标准的发展趋势具有如下特点： [) 采用基于失效模式的设计方法．保证容器在完整寿命周 期内的功能性、安全性和经济性； 2) 在设计、制造、检验等环节广泛采用以计箅机技术应用
GB150.1《压力容器 通用要求》
法兰的设计计算
•增加了整体法兰和按整体法兰计算的任意式法兰的刚度校核 计算要求； •增加了波齿垫片设计选用要求。 原标准中附录C“低温压力容器”内容调整为本部分的附录E。 附录D、附录G和附录J内容纳入本部分的附录A、附录C和附录
GB15012011《压力容器通用要求》新GB150宣贯教材
GB150.1《压力容器 通用要求》
2 修订过程和修订原则 2．1 修订过程 2．2 修订原则
目前国际压力容器标准技术领域的综合发展方向： ● 趋同性； ● 区域性； ● 相容性； ● 贸易性； ● 经济性。
GB150.1《压力容器 通用要求》
本次标准修订的原则: 2.2.1 安全技术法规和技术标准协调一致的原则 2.2.2 建立GB150压力容器基础标准原则 2.2.3 标准技术采用成热科技成果原则 2.2.4 标准技术指标国际接轨原则 2.2.5 扩大标准适用性原则 2.2.7 便于修订原则 2.2.8 标准的各方参与原则
本标准的第4部分由十三章正文构成。
GB150.1《压力容器 通用要求》
3.2 标准的设计准则 3.2.1 适用范围 3.2.1.1 标准使用参数适用范围 (1)设计压力的适用范围 (2)设计温度适用范围： 3.2.1.2 结构形式适用范围 3.2.1.3 标准管辖区域适用范围
GB150.1《压力容器 通用要求》
(Environmentally assisted cracking e.g. stress corrosion cracking，hydrogen induced cracking，etc)。
GB150.1《压力容器 通用要求》
第三大类：循环失效模式(Cyclic failure modes)： ● 扩展性塑性变形 Progressive plastic deformation； ● 交替塑性 Alternating plasticity； ● 弹性应变疲劳(中周和高周疲劳)或弹-塑性应变 疲劳(低周疲劳) Fatigue under elastic strains
GB 150—2011 中所采用的稳定安全系数如下： 1. 对于圆筒的外压稳定计算，取稳定安全系数m=3.0; 2. 对于球壳和成形封头(包括椭圆形、碟形、半球形、球冠 形)封头的外压稳定计算，取稳定安全系数m=15; 3. 对于圆筒加强圈的外压稳定计算，取稳定安全系数m=3.0。
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钢制压力容器基础知识
GB150 钢制压力容器基本解析一、压力容器类别及制造许可证级别划分二、压力容器分类《容规》中压力容器分类原则：✓符合第2条适用范围的压力容器；✓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。
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压力容器的品种：✓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。
✓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。
压力容器中化学介质的毒性程度的分级和爆炸危险程度的划分：✓按照HG20660《压力容器中化学介质毒性危害和爆炸危险程度分类》中表1～4、附表1～2中所列介质的分类确定。
✓HG20660中未列入的，可查找《化学危险品手册》中的参数，按以下原则确定其毒性程度极度毒性（Ⅰ）最高允许浓度< 0.1mg/m3；高度毒性（Ⅱ）最高允许浓度0.1～<1.0 mg/m3；中度毒性（Ⅲ）最高允许浓度1.0～<10 mg/m3；轻度毒性（Ⅳ）最高允许浓度≥ 10 mg/m3。
✓爆炸危险介质的确定：气体或液体的蒸气、薄雾与空气混合形成爆炸混合物，其爆炸下限小于10％，或其爆炸下限与上限的差值大于、等于20％的介质。
《容规》中压力容器类别的划分：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划分为三类.1)下列情况之一的，为第三类压力容器：◆高压容器；◆中压容器(仅限毒性程度为极度和高度危害介质)；◆中压储存容器(仅限易娥或毒性程度为中度危害介质，且PV乘积大于等于10Mpa.m3)；◆中压反应容器(仅限毒性程度为极度和高度危害介质，且PV乘积大于等于0.5Mpa.m3)；◆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)；◆高压、中压管壳式余热锅炉；◆中压搪玻璃压力容器；◆使用强度级别较高(指相应标准中抗立强度规定值下限大于等于540MPh)的材料制造的压力容器◆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、低温液体运输(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；◆球形储罐(容积大于等于50m3)；◆低温液体储存容器(容积大于5m3)。
压力容器基础知识范本（二篇）
压力容器基础知识范本压力容器是一种主要用于储存和输送气体、液体和固体等物质的设备。
它具有经济高效、结构牢固、操作方便等特点，广泛应用于石油化工、电力、航空航天、医药、食品等行业。
一、压力容器的定义和分类压力容器是指能够容纳内部介质压力的设备。
根据国家标准GB150《钢制压力容器》的分类，压力容器可以分为以下几类：1. 液体容器：用于储存液体介质的容器，如储罐、储气罐等。
2. 气体容器：用于储存气体介质的容器，如气瓶、气柜等。
3. 混合介质容器：用于储存多种介质的容器，如储液气体容器、储液固体容器等。
4. 反应容器：用于进行化学反应的容器，如反应釜、反应器等。
5. 分离容器：用于进行物质分离的容器，如分离器、萃取塔等。
二、压力容器的基本要素1. 容器壁厚度：容器壁厚度是指容器壁的实际厚度，它直接影响容器的强度和耐压性能。
一般来说，容器的壁厚度应满足国家标准要求，并根据容器尺寸和内部介质的性质进行合理设计。
2. 材料选择：压力容器的材料选择要考虑介质的腐蚀性、温度、压力等因素。
常用的材料包括钢、不锈钢、铝合金等，选择合适的材料可以提高容器的耐蚀性和耐压性能。
3. 连接方式：压力容器的连接方式有焊接、螺纹连接、法兰连接等。
不同的连接方式适用于不同的工况条件，需要根据实际情况进行选择。
4. 容器尺寸：容器尺寸包括容器的直径、高度等，它们影响容器的容积和结构形式。
容器尺寸的选择要满足使用要求，并考虑制造成本和运输条件等因素。
5. 容器附件：容器附件包括阀门、传感器、安全装置等，它们用于控制介质的流动和保证容器的安全运行。
容器附件的选择要符合相关标准和规范，确保其性能可靠。
三、压力容器的设计与制造压力容器的设计与制造要遵守相关的法律法规和标准规范，包括国家标准GB150《钢制压力容器》、GB151《非金属压力容器》等。
一般来说，压力容器的设计与制造包括以下几个步骤：1. 设计计算：根据容器的使用要求和工况条件，进行结构设计和强度计算。
GB150-压力容器
设计压力 P= Mpa
5.00设计温度 t= ºC
50内径D i= mm
200材料
304S 试验温度许用应力[σ]
122.00设计温度许用应力 [σ]t
119.00焊接接头系数ф＝
1.00计算厚度 δ= mm
4.29钢板负偏差C1＝ mm
0.8腐蚀裕量C2＝ mm
0名义厚度δ n ＝ mm
5.09不锈钢最小厚度δmin 2实取名义厚度δ n mm
12有效厚度δ e ＝ mm
11.20结论：
筒体实际长度 mm 400
重量 kg
25.10压力试验类型液压试验试验压力值PT
6.41试验温度下的屈服点 σs
177.00压力试验允许通过的应力水平[σ]st 159.30
试验压力下圆筒的应力σs t 60.41
校核条件
σT<[σ]T 校核结果
合格最大允许工作压力[P W ]
12.62设计温度下的计算应力σt 47.14
ф[σt]119.00
校核条件ф[σt]>σt
结论合格压 力 试 验 时 应 力 校 核
设 计 温 度 下 应 力 校 核满足最小厚度要求内压 圆筒计算
中国轻工业武汉设计工程有限责任公司计算过程
筒体简图。
GB1501-2019压力容器通用要求--新GB150宣贯教材
GB150.1《压力容器 通用要求》
安全系数的确定和国家的综合技术能力以及 压力容器的建造历史有关，一般要考虑如下的 因素：
(1) 压力容器材料的技术水平和供应稳定状 况；
(2) 强度设计准则和设计计算方法的可靠性 ；
(3) 压力容器建造的技术能力和装备能力； (4) 压力容器建造的质量管理方式和管理水
GB 150—2019 中所采用的稳定安全系数如下： 1. 对于圆筒的外压稳定计算，取稳定安全系数m=3.0; 2. 对于球壳和成形封头(包括椭圆形、碟形、半球形、球冠 形)封头的外压稳定计算，取稳定安全系数m=15; 3. 对于圆筒加强圈的外压稳定计算，取稳定安全系数m=3.0 。
GB150.1-2019
《压力容器 第1部分：通用要求》
GB150.1《压力容器 通用要求》
压力容器 第1部分：通用要求
1 前言 现代压力容器建造技术标准的发展趋势具有如下特点：
[) 采用基于失效模式的设计方法．保证容器在完整寿命周 期内的功能性、安全性和经济性； 2) 在设计、制造、检验等环节广泛采用以计箅机技术应用 为代表的信息技术，实现以可靠性为基础的质量控制技术； 3) 更广的标准适用范围，实现技术标准和安个法规的协调 一致，包容其他国家的技术要求，体现综合建造能力； 4) 谋求提高本国产在国际贸易中的国家竞争力。
GB150.1《压力容器 通用要求》
3.2.4.1 确定材料基本许用应力的系数 在世界各国的压力容器标准中，确定材料基本许用应力
的系数一般主要针对材料的抗拉强度、屈服强度、高温持久 断裂强度和高温蠕变强度设定相应的设计裕度，以防止由于 前述原因等引起的失效。 3.2.4.2 针对外压失稳失效模式的稳定安全系数
(medium and high cycle fatigue)or under elasticplasticstrains(low cycle fatigue)； ● 环境助长疲劳Environmentally assisted fhtigue
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.在制订GB150—98标准时，遵循了以下几条原则。
GB1501-2019压力容器通用要求--新GB150宣贯教材 共77页
GB150.1《压力容器 通用要求》
找国的压力容器建造标准，相应的设计建 造标准发展大致经历了3个时期：
第—时期：解放初期 第二时期：改革开放初期 第三时期：目前中国已经从压力容器的进口 国家转型为国际贸易平衡的国家；
GB150.1《压力容器 通用要求》
法兰的设计计算
•增加了整体法兰和按整体法兰计算的任意式法兰的刚度校核 计算要求； •增加了波齿垫片设计选用要求。 原标准中附录C“低温压力容器”内容调整为本部分的附录E。 附录D、附录G和附录J内容纳入本部分的附录A、附录C和附录 D。 主要调整变化为： •增加了附录B“钢带错绕筒体设计”； •附录C扩大了双锥密封的适用范围； •附录D焊接结构根据实际情况进行了整理和调整。
b) 韧性断裂(Ductile rupture)：通过材料选用要求 、结构强度设计方法、许用应力规定，防止韧性断裂的 发生；
GB150.1《压力容器 通用要求》
c) 接头泄露(Leakage at joints)：通过法兰设计方法和 特殊密封结构的设计方法，结构要求以 及对密封垫片和螺 柱、螺母的要求，防止接头泄漏的发生；
本标准的第4部分由十三章正文构成。
GB150.1《压力容器 通用要求》
3.2 标准的设计准则 3.2.1 适用范围 3.2.1.1 标准使用参数适用范围 (1)设计压力的适用范围 (2)设计温度适用范围： 3.2.1.2 结构形式适用范围 3.2.1.3 标准管辖区域适用范围
GB150.1《压力容器 通用要求》
GB150.1《压力容器 通用要求》
3.1.1 GB 150.1《压力容器》第 1 部分：通用要求 本标准的第1部分由四章正文和六个规范性附录构成。 四章的内容分别是：范围、规范性引用文件、名词术语
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
PPT文档演模板
GB150及压力容器设计基础
压力容器失效准则及设计理论基础
强度理论
❖ 最大主应力理论——第一强度理论
当最大拉应力达到某一极限值时材料失效，理论上适用于脆性材料
❖ 最大拉应变理论——第二强度理论
当最大拉伸应变达到某一极限值时材料失效，不适用于金属材料
❖ 最大剪应力理论——第三强度理论
PPT文档演模板
GB150及压力容器设计基础
压力容器的概念
u 压力容器的设计
v 各级设计人员：设计，校核，审核，批准（设计技术负责人），审 定（技术总负责人，总工程师）
v 设计任务书：标识，结构，介质，管口表，操作条件，设计条件， 设计寿命，主材，载荷条件，其它
v 设计文件：
u 设计任务书 u 计算书 u 图样：总图，装配图，部件图，零件图，等 u 说明书
处于复杂应力状态下的材料，当其承受的最大剪应力达到某一极限状 态时，材料进入塑性流动而失效
工程上广泛应用
❖ 歪曲应变能理论——第四强度理论
考虑了三个主应力对材料强度的共同影响
PPT文档演模板
GB150及压力容器设计基础
压力容器失效准则及设计理论基础
GB150压力容器常规设计
❖ 基于第一强度理论，弹性失效，不允许进入塑性变形 ❖ 结构部件的应力状态计算
v GB150和《容规》明确规定了压力容器的范围，是指壳体及其连 为整体的受压零部件（受压元件）
PPT文档演模板
GB150及压力容器设计基础
压力容器的概念
u 压力容器的分类
v 根据生产过程作用原理：反应压力容器（R），换热压力容器（E ），分离压力容器（S），储存压力容器（C，其中球罐B）
v 根据设计压力p等级：低压（0.1MPa≤p<1.6MPa），中压（ 1.6MPa≤p<10MPa ），高压（ 10MPa≤p<100MPa ），超 高压
u 标准规范不可能涉及容器建造的所有方面、细节，对于那些没有提及的内 容不应该认为是被禁用的
u 标准规范不是手册，它不能替代培训、经验和工程评价
u 工程评价是由知识渊博、熟悉标准应用的设计师作出的技术评价，必须同 标准规范的原则相一致，绝不能以工程评价或经验为借口来否定标准规范 的强制性要求或特殊禁用规定
薄膜无力矩理论：将整体部件视为厚度方向应力相同的薄膜，只能承 受拉、压应力，不能承受弯曲应力
边缘区域总体上不考虑边缘应力的影响（锥壳除外）：封头与筒体分 别计算，不考虑结构不协调而引起的应力
PPT文档演模板
GB150及压力容器设计基础
压力容器的概念
u 压力容器的划定范围
v 受压元件：容器中直接承受压力载荷（包括内压和外压）的零部件 ，如容器壳体元件、开孔补强圈、外压加强圈等
v 非受压元件：为满足使用要求而与受压元件直接焊接成为整体，不 承受压力载荷（只承受重力载荷）的零部件，如支座、吊耳、垫板 等
v 图面技术要求与内容
u 制造要求，焊接要求，检测要求，检验要求 u 技术特性表（设计数据表），管口表
v 工作流程：工程图，施工图，竣工图
PPT文档演模板
GB150及压力容器设计基础
压力容器的概念
u 压力容器的设计管理
v 设计管理制度
u 设计人员条件 u 设计人员业务考核 u 设计人员岗位责任制 u 设计工作程序 u 设计条件的编制与审查 u 设计文件的签署、标准化审查、质量评定 u 设计文件的管理、更改、复用 u 设计资格印章的使用与管理 u 等等
v 强度失效准则
u 弹性失效准则：GB150，不允许材料进入塑性变形 u 塑性失效准则：JB4732，全截面屈服进入塑性状态方为失效 u 爆破失效准则：超高压容器设计，材料应变强化、断裂方为失效
v 刚性失效准则
u 刚性不足，屈曲、跨塌（外压失稳）
v 疲劳断裂失效准则
u 承受交变载荷时，裂纹、断裂
PPT文档演模板
PPT文档演模板
GB150及压力容器设计基础
压力容器的概念
u 正确使用法规、标准、规范
v 法规与标准、规范的关系
v 正确使用标准规范（摘自ASME前言）
u 压力容器的建造包括选材、设计、制造、检验、试验等一系列工作内容
u 标准规范包括了对压力容器建造工作的如下三方面的基本内容：强制性要 求，特殊禁用规定，非强制性指南
GB150及压力容器设计基础
压力容器失效准则及设计理论基础
u 压力容器的失效形式
v 强度失效
u 爆破，过度变形
v 稳定性失效
u 失稳
v 刚性失效
u 泄漏（法兰），变形
v 疲劳失效
u 疲劳裂纹、开裂
v 腐蚀失效
u 均匀腐蚀（以腐蚀裕量解决） u 晶间腐蚀（超低碳不锈钢） u 应力腐蚀（H2S、NH3等介质，拉应力和腐蚀介质共同作用）
v 根据《容规》分为一、二、三类压力容器，其中三类压力容器为介 质危害程度高或材料强度级别高或其它原因技术要求较高而不允许 微量泄漏的容器
v 根据压力容器压力管道设计许可证分类：A1、A2、A3、A4，C1 造许可证分类： A1、A2、A3、A4、A5，B1、 B2、B3，C1、C2、C3，D1、D2
u 设计和分析所用工具和方法是随着技术进步而变化的，希望工程师们在应 用这些工具时作出可靠的判断
u 标准所制定的规则，不能理解为任何一种专有或特定的设计准则，不能限 制设计人员自行选择符合规范规则的设计方法或结构形式。
PPT文档演模板
GB150及压力容器设计基础
压力容器失效准则及设计理论基础
u 失效准则
GB150及压力容器设计 基础
PPT文档演模板
2020/11/1
GB150及压力容器设计基础
压力容器的概念
u 压力容器
v 盛装压力介质的密闭容器 v 尺寸容积形状，压力和温度条件，介质，制造材料
u 涉及压力容器的基本法规和标准
v 《特种设备安全监察条例》，国务院，2003.6.1 v 《压力容器安全技术监察规程》，国家质监总局，2000.1.1 v 《压力容器、压力管道设计单位资格许可与管理规则》，2003.1.1 v 《锅炉压力容器制造监督管理办法》，2003.1.1 v GB150《钢制压力容器》 v JB4732《钢制压力容器——分析设计标准》 v JB/T4735《钢制焊接常压容器》 v GB151《管壳式换热器》