压力容器设计审批人员培训.ppt

压力容器设计审批人培训,（一）济南石油化工设计院 黄 泓 电话：0531-88576125，电子邮箱：二一二年二月,压力容器设计基础GB150.1-2011（压力容器第1部分）,一、主要变化二、通用要求三、超压泄放装置四、局部结构应力分析和评定五、风险评估报告,一、主要变化,1、标准编号 原 GB150-1998 现GB150.14-2011GB150.1-2011压力容器第1部分：通用要求GB150.2-2011压力容器第2部分：材料,GB150.3-2011压力容器第3部分：设计GB150.4-2011压力容器第4部分：制造、检验和验收,2、名称原钢制压力容器 现压力容器 GB 150-2011 与 TSG R0004-2009固定式压力容器安全技术监察规程的关系：TSG R0004-2009 是适用于固定式压力容器，保证其质量安全可靠性的基本规章；GB 150-2011 是压力容器设计、材料选用、制造、检验的带有强制性的技术规则。,3、前言,1）扩大了标准的使用范围（1）通过引用标准的方式，适用于金属材料制压力容器；（2）规定了在满足本标准设计准则的前提下处理超标准范围的设计方法；（3）规定了各种结构形式的容器所依据的标准。,2）标准格式根据GBT 1.1的要求进行了改变。3）修改了容器建造参与方的资格和职责要求。（1）规定设计文件的保存时间；（2）增加了用户或委托方在设计阶段提供书面设计条件的职责；（3）规定了检验机构的检验人员对验证性爆破试验见证和报告认可的职责。,4）修订了确定许用应力的安全系数。（1）对抗拉强度的安全系数由3.0调整为2.7；（2）对碳钢和低合金钢屈服强度的安全系数由1.6调整为1.5；（3）对奥氏体钢可以采用Rp1.0（非比例延伸率为1.0%时的应力）确定许用应力。,5）增加了满足特种设备安全技术规范所规定的基本安全要求的符合性声明。6）增加了采用标准规定之外的设计方法的实施细则。,7）增加了进行容器设计阶段风险评估的要求和实施细则。8）增加了附录A:标准的符合性声明及修订。,4、引言,本标准的技术条款包括了压力容器建造过程（即指设计、制造、检验和验收工作）中应遵循的强制性要求、特殊禁用规定以及推荐性条款，其中推荐性条款不是必须执行的部分。由于本标准没有必要、也不可能囊括适用范围内压力容器建造中的所有技术细节，因此，在满足法规所规定的基本安全要求的前提下，不应禁止本标准中没有特别提及的技术内容。,本标准不能作为具体压力容器建造的技术手册，亦不能替代培训、工程经验和工程评价。但工程评价应符合本标准的相关技术要求，不得违反本标准中的强制性要求和禁用规定。本标准不限制实际工程设计和建造中采用先进的技术方法，但工程技术人员采用先进的技术方法时应能做出可靠的判断，确保其满足本标准规定，特别是关于强制性的设计规定（如强度或稳定性设计公式等）。,本标准既不要求也不禁止设计人员使用计算机程序实现压力容器的分析或设计，但采用计算机程序进行分析或设计时，除应满足本标准要求外，还应确认：1）所采用程序中技术假定的合理性；2）所采用程序对设计内容的适应性；3）所采用程序输入参数及输出结果用于工程设计的正确性。,二、通用要求,1、范围 1.1 本标准适用于金属制压力容器（以下简称容器）的建造，本部分规定了容器材料、设计、制造、检验和验收的通用要求。1.2本标准适用的设计压力1.2.1 钢制容器不大于 35MPa。1.2.2 其他金属材料制容器按相应引用标准确定。1.3本标准适用的设计温度范围1.3.1 设计温度范围：-269900。1.3.2 钢制容器不得超过按 GB 150.2 中列入材料的允许使用温度范围。1.3.3 其他金属材料制容器按本部分相应引用标准中列入的材料允许使用温度确定。,1.5 下列容器不在本标准的适用范围内：a）设计压力低于 0.1MPa 且真空度低于 0.02MPa 的容器；b）移动式压力容器安全监察规程管辖的容器；c）旋转或往复运动机械设备中自成整体或作为部件的受压器室（如泵壳、压缩机外壳、涡轮机外壳、液压缸等）；d）核能装置中存在中子辐射损伤失效风险的容器；e）直接火焰加热的容器；f）内直径（对非圆形截面，指截面内边界的最大几何尺寸，如：矩形为对角线，椭圆为长轴）小于 150mm 的容器；g）搪玻璃容器和制冷空调行业中另有国家标准或行业标准的容器。,1.6 容器界定范围1.6.1 容器与外部管道连接：a）焊接连接的第一道环向接头坡口端面；b）螺纹连接的第一个螺纹接头端面；c）法兰连接的第一个法兰密封面；d）专用连接件或管件连接的第一个密封面。1.6.2 接管、人孔、手孔等的承压封头、平盖及其紧固件。1.6.3 非受压元件与受压元件的连接焊缝。1.6.4 直接连接在容器上的非受压元件如支座、裙座等。1.6.5 容器的超压泄放装置（见附录B）。,2 规范性引用文件 下列文件对于本标准的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本标准。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本标准。,GB 150.2 压力容器第 2 部分：材料GB 150.3-2011 压力容器第 3 部分：设计GB 150.4 压力容器第 4 部分：制造、检验和验收GB 151 管壳式换热器GB 567（所有部分）爆破片安全装置GB/T 12241 安全阀 一般要求GB 12337 钢制球形储罐GB/T 26929 压力容器术语JB/T 4710 钢制塔式容器JB/T 4731 钢制卧式容器JB 4732-1995 钢制压力容器分析设计标准（2005 年确认）JB/T 4734 铝制焊接容器JB/T 4745 钛制焊接容器JB/T 4755 铜制压力容器JB/T 4756 镍及镍合金制压力容器NB/T 47002（所有部分）压力容器用爆炸焊接复合板NB/T 47011锆制压力容器TSG R0004 固定式压力容器安全技术监察规程,3、术语和符号,3.1 术语和定义 GB/T 26929-2011压力容器术语中规定的以及下列术语和定义适用于本标准。3.1.1 压力 pressure 垂直作用在容器单位表面积上的力。在本标准中，除注明者外，压力均指表压力。3.1.2 工作压力 operating pressure 在正常工作情况下，容器顶部可能达到的最高压力。3.1.3 设计压力 design pressure 设定的容器顶部的最高压力，与相应的设计温度一起作为容器的基本设计载荷条件，其值不低于工作压力。,3.1.4 计算压力 calculation pressure 在相应设计温度下，用以确定元件厚度的压力，包括液柱静压力等附加载荷。3.1.5 试验压力 test pressure进行耐压试验或泄漏试验时，容器顶部的压力。,3.1.6 最高允许工作压力maximum allowable working pressure(MAWP)在指定的相应温度下，容器顶部所允许承受的最大压力。该压力是根据容器各受压元件的有效厚度，考虑了该元件承受的所有载荷而计算得到的，且取最小值。注：当压力容器的设计文件没有给出最高允许工作压力时，则可以认为该容器的设计压力即是最高允许工作压力。,对超压泄放装置的动作压力，原则上要求不得高于压力容器的设计压力，但对于图样中注明最高允许工作压力的压力容器，允许超压泄放装置的动作压力不高于该容器的最高允许工作压力。这一规定可以充分利用压力容器的实际承载能力，在保证安全的基础上，避免超压泄放装置频繁动作，对于安装有安全阀的低压容器尤其重要。,压力容器的最高允许工作压力是根据容器的有效厚度计算得到的容器实际可承受压力。可以采用最高允许工作压力做为超压泄放装置的动作压力，理由有三：由于在设计和制造阶段均存在厚度圆整等因素，压力容器的最高允许工作压力一般都大于设计压力，如以设计压力作为确定超压泄放装置动作压力的基准，将不利于充分发挥众多压力容器产品的实际承压能力。,境外压力容器标准，多以最高允许工作压力作为确定超压泄放装置动作压力的基准。许多压力容器的设计压力与工作压力(即正常工况下，压力容器顶部可能出现的最高压力)较为接近(或者说差值较小)，以设计压力作为确定超压泄放装置动作压力的基准，有可能导致在正常工况下超压泄放装置出现不应有的频繁动作，既不利于稳定生产，又会造成物料浪费，甚至导致环境污染。,基于上述原因，本次修订进一步强调利用容器的最高允许工作压力作为超压泄放装置动作压力这一观点。但是，目前若对每台压力容器都提出注明其最高允许工作压力的要求，就要重新进行全面强度校核(如对法兰、补强、外压。局部不连续、卧式容器等），还存在一定困难。大多数设计文件中可能并未给出最高允许工作压力，如果需要，就应当(在合同中)明确要求设计者给出最高允许工作压力。本条与固容规第条安全阀的整定压力的规定是协调一致的。,3.1.7 设计温度 design temperature 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。3.1.8 试验温度 test temperature 进行耐压试验或泄漏试验时，容器壳体的金属温度。3.1.9 最低设计金属温度 minimum design metal temperature 设计时，容器在运行过程中预期的各种可能条件下各元件金属温度的最低值。,3.1.10 计算厚度 required thickness 按本标准相应公式计算得到的厚度。需要时，尚应计入其他载荷所需厚度（见）对于外压元件，系指满足稳定性要求的最小厚度。3.1.11 设计厚度 design thickness 计算厚度与腐蚀裕量之和。3.1.12 名义厚度 nominal thickness 设计厚度加上材料厚度负偏差后向上圆整至材料标准规格的厚度。,3.1.13 有效厚度 effective thickness 名义厚度减去腐蚀裕量和材料厚度负偏差。3.1.14 最小成形厚度 minimum required fabrication thickness 受压元件成形后保证设计要求的最小厚度。3.1.15 低温容器 low-temperature pressure vessel 设计温度低于20的碳素钢、低合金钢、双相不锈钢和铁素体不锈钢制容器，以及设计温度低于196的奥氏体不锈钢制容器。,3.2 符号C 厚度附加量，mm；C1 材料厚度负偏差，按，mm；C2 腐蚀裕量，按，mm；Di 圆筒或球壳的内直径，mm；Et 材料在设计温度下的弹性模量，MPa；p 设计压力，MPa；pT 试验压力最低值，MPa；Ro 圆筒的外半径，mm；,Rm 材料标准抗拉强度下限值，MPa；ReL(Rp0.2、Rp1.0)材料标准室温屈服强度（或 0.2%、1.0%非比例延伸强度），MPa；R teL(Rp0.2、Rp1.0)材料在设计温度下的屈服强度（或 0.2%、1.0%非比例延伸强度），MPa；RtD 材料在设计温度下经 10 万小时断裂的持久强度的平均值，MPa；Rtn 材料在设计温度下经 10 万小时蠕变率为 1%的蠕变极限平均值，MPa；T 试验压力下受压元件的应力，MPa；容器元件材料在耐压试验温度下的许用应力 MPa；t 容器元件材料在耐压试验温度下的许用应力 MPa；,4、通用要求,4.1.6 对不能按GB150.3确定结构尺寸的容器或受压元件，可以采用以下方法进行设计：a)验证性实验分析，如实验应力分析、验证性液压试验，具体要求按附录C的规定；（需进行技术评审）b)利用可比的已投入使用的结构进行对比经验设计，具体要求按附录D的规定；（需进行技术评审）c)采用包括有限元法在内的应力分析计算和评定，具体要求按附录E的规定。,、用户或设计委托方的职责,容器的用户或设计委托方应当以正式书面形式向设计单位提出容器设计条件(UDSUsers Design Specification)其中至少包含以下内容：a)容器设计所依据的主要标准和规范；b)操作参数(包括工作压力、工作温度范围、液位高度、接管载荷等)；c)压力容器使用地及其自然条件(包括环境温度、抗震设防烈度、风和雪载荷等)；,d)介质组分与特性；e)预期使用年限；f)几何参数和管口方位；g)设计需要的其他必要条件。,这里明确了设计委托方的责任，以规范设计条件的提出。设计委托方可以是压力容器的使用单位(用户)、制造单位或者工程公司以及设计单位自身的工艺室等，设计委托方有责任向压力容器设计单位提供充分、准确的设计条件，有利于设计者考虑的因素更加全面。过去的只针对压力载荷，事实上压力容器的事故引发原因不仅仅是压力。现在更加注重容器的失效模式，需要考虑所有与失效模式对应的载荷形式。,对于批量制造或者定型产品，设计、制造单位可以自行提出设计条件，但应当满足预期使用条件的要求；对于小型、简单压力容器，可以根据实际情况适当简化设计条件内容。,第(e)项“预期使用年限”为设计委托方提出的希望，设计者应当与委托方进行协商，根据压力容器使用工况、选材、安全性和经济性合理确定压力容器的设计使用年限(也称设计寿命)。设计需要的其他必要条件一般指选材要求、防腐蚀要求、表面处理、特殊试验、安装运输要求等。,4.2.2.2 设计单位的职责a）设计单位应对设计文件的正确性和完整性负责；b）容器的设计文件至少应包括强度计算书、设计图样、制造技术条件、风险评估报告（相关法规或设计委托方要求时），必要时还应当包括安装与使用维修说明；c）固定式压力容器安全技术监察规程管辖范围内压力容器的设计总图应盖有特种设备设计许可印章；d）设计单位向容器用户出具的风险评估报告应符合附录 F 的要求；e）设计单位应在容器设计使用年限内保存全部容器设计文件。,4.3设计一般规定4.3.1 容器设计单位（设计人员）应严格依据用户或设计委托方所提供的容器设计条件进行容器设计，应考虑容器在使用中可能出现的所有失效模式，提出防止失效的措施。容器受压元件的强度、刚度和稳定性计算按 GB 150.3 或引用标准的规定。对于有成功使用经验的承受循环载荷的容器，经设计单位技术负责人批准，可按本标准进行设计，并按 JB 4732 附录 C 补充疲劳分析和评定，同时满足其相关制造要求。,4.3.2 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；需要时，还应考虑下列载荷：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、流体冲击引起的反等；j）运输或吊装时的作用力。,、设计压力的确定,1）容器上装有超压泄放装置时，应按附录B(规范性附录)的规定确定设计压力。2）对于液化气体的容器，如果具有可靠的保冷设施，在规定的装量系数范围内，设计压力应根据工作条件下容器可能达到的最高金属温度确定。否则按相关法规确定；3）对于外压容器（例如真空容器、液下容器和埋地容器），设计时应考虑在正常工作情况下可能出现的最大内外压力差。,4）确定真空容器的壳体厚度时，设计压力按承受外压考虑。当装有安全控制装置(如真空泄放阀）时，设计压力取1.25倍最大内外压力差或0.1 MPa两者中的低值；当无安全控制装置时；取0.1MPa。5）由两室或两室以上压力室组成的容器，如夹套容器，根据压力室之间不同设计压力确定计算压力时，应考虑各室之间的最大压力差。,、设计温度的确定 a）设计温度不得低于元件金属在工作状态可能达到的最高温度。对于0以下的金属温度设计温度不得高于元件金属可能达到的最低温度。b）容器各部分在工作状态下的金属温度不同时，可分别设定每部分的设计温度。c）元件的金属温度通过以下方法确定：1)传热计算求得；2)在已使用的同类容器上测定；3)根据容器内部介质温度并结合外部条件确定。,d）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。大气环境低温条件系指历年来月平均最低气温（指当月各天的最低气温值之和除以当月天数）的最低值。,4.3.5 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。,4.3.6.2 腐蚀裕量 为防止容器受压元件由于腐蚀、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；b）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；c）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。,4.3.7 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。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。,4.4 许用应力 标准中材料的许用应力按 GB 150.2 和相应引用标准选取。设计温度低于 20时，取 20时的许用应力。当地震载荷或风载荷与 4.3.2 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。,4.4.5 圆筒许用轴向压缩应力a）根据圆筒外半径 Ro 和有效厚度按标准公式计算。b）按圆筒材料选用相应的外压应力系数曲线图（GB150.3 第 4 章），根据其温度线得 B 值，在弹性范围内（图中的直线段或其左侧），用公式计算 B 值（B=2AEt/3）c）许用轴向压缩应力 tcr 取B值，且不得大于t。,4.5.2 焊接接头系数,焊接接头系数应根据对接接头的焊缝形式及无损检测的长度比例确定。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=1.0；2)局部无损检测，取=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=0.9；2)局部无损检测，取=0.8。其他金属材料的焊接接头系数按相应引用标准的规定。,4.6 耐压试验,4.6.1.1 耐压试验包括：液压试验、气压试验和气液组合试验。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。耐压试验一般采用液压试验，试验液体应符合GB150.4或相关标准的要求。对于不适宜进行液压试验的容器，可采用气压试验或气液组合试验。进行气压试验或气液组合试验的容器应满足GB150.4或相关标准的要求。采用气液组合试验时，试验用液体和气体应分别满足和的要求，试验压力按气压试验的规定。外压容器以内压进行耐压试验，试验压力按的规定。,4.6.2 耐压试验压力,4.6.2.1 耐压试验压力的最低值按和的规定，并考虑：a)对于立式容器采用卧置进行液压试验时，试验压力应计入立置试验时的液柱静压力；b)工作条件下内装介质的液柱静压力大于液压试验的液柱静压力时，应适当考虑相应增加试验压力。内压容器 a)液压试验：PT=1.25p/t b)气压试验或气液组合试验：,PT=1.1p/t,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；注2：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，应取各元件材料的t；注3：t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。,4.7、泄漏试验,1）泄漏试验包括气密性试验以及氨检漏试验、卤素检漏试验和氦检漏试验等。2）介质毒性程度为极度、高度危害或者不允许有微量泄漏的容器，应在耐压试验合格后进行泄漏试验。3）设计单位应当提出容器泄漏试验的方法和技术要求。4）需进行泄漏试验时，试验压力、试验介质和相应的检验要求应在图样上和设计文件中注明。5）气密性试验压力等于设计压力。,5、强渗透性介质,介质的渗透性指流体介质对于密封材料和密封结构的穿透能力。对于介质渗透性的“强、中、弱只是相对的定性描述，还没有一个定量的界限区分标准。一般地讲，小分子气体、低黏度、低表面张力、挥发性强的液体对于非金属垫片来说都是具有较强渗透性的介质。例如：氢气、氦气、氨气、卤素气体、低分子的烷、烯烃等气体(或液化气体)以及汽油、甲醇、苯等轻质石油化工产品。,三、超压泄放装置,容器在操作过程中可能出现超压时，应按本附录的要求配备超压泄放装置。,B.1.2 本附录适用于容器上的泄放装置，包括安全阀、爆破片安全装置、安全阀与爆破片安全装置的组合装置。安装在容器连接管线上的泄放装置可参照本附录。B.1.3 本附录不适用于操作过程中可能产生压力剧增，反应速度达到爆轰状态的容器。注：爆轰（detonation）系指物质的燃烧速度极快，达到1000m/s 以上时，产生与通常的爆燃根本不同的现象。,B.2 定义,B.2.1 动作压力 本附录中指安全阀的整定压力或爆破片的设计爆破压力。B.2.2 整定压力 安全阀在运行条件下开始开启的设定压力，是在阀门进口处测量的表压力。在该压力下，在规定的运行条件下由介质压力产生的使阀门开启的力同使阀瓣保持在阀座上的力相互平衡。B.2.3 设计爆破压力 根据容器的工作条件和相应的安全技术规范设定的，在设计爆破温度下爆破片的爆破压力值。B.2.4 标定爆破压力 标注在爆破片铭牌上的，在规定的设计（或许可试验）爆破温度下，同一批次爆破片抽样爆破试验时，实测爆破压力的算术平均值。,B.3 一般规定,B.3.1 容器装有泄放装置时，一般以容器的设计压力作为超压限度的起始压力。设计图样及铭牌上标注有最高允许工作压力时，可用容器最高允许工作压力代替设计压力，以下同。B.3.2 当容器上装有泄放装置时，泄放装置的动作压力与容器的超压限度应满足如下规定。B.3.2.1 当容器上仅安装一个泄放装置时，泄放装置的动作压力应不大于设计压力，容器的超压限度应不大于设计压力的10%或20kPa 中的较大值。,B.3.2.2 当容器上安装多个泄放装置时，其中一个泄放装置的动作压力应不大于设计压力，其他泄放装置的动作压力可提高至设计压力的1.05 倍；容器的超压限度应不大于设计压力的16%或30kPa 中的较大值。B.3.2.3 当考虑容器在遇到火灾或接近不能预料的外来热源而可能酿成危险时，容器的超压限度应不大于设计压力的21%；如B.3.2.1 或 B.3.2.2 中泄放装置不能满足这一超压限度要求时，应安装辅助的泄放装置，辅助泄放装置动作压力不大于设计压力的1.1 倍。,B.3.3 有以下情况之一者，可看成是一个容器，只需在危险的空间（容器或管道上）设置一个泄放装置，但在计算泄放装置的泄放量时，应把容器间的连接管道包括在内：a）与压力源相连接、本身不产生压力的容器，且该容器的设计压力达到压力源的压力；b）多个压力容器的设计压力相同或稍有差异，容器之间采用口径足够大的管道连接，且中间无阀门隔断或虽采用截断阀但有足够措施确保在容器正常工作期间截断阀处于全开的位置并铅封。,B.3.4 容器内的压力若有可能小于大气压力，而该容器不能承受此负压条件时，应装设防负压的泄放装置。B.3.5 换热器等压力容器，若高温介质有可能泄漏到低温介质而产生蒸汽时，应在低温空间设置泄放装置。B.3.6 当容器需要安装泄放装置且没有特殊要求时，应优先选用安全阀。,B.3.7 符合下列条件之一者，应采用爆破片安全装置：a）压力快速增长（如增加分子量的化学反应、化学爆炸、爆燃等）；b）对密封有较高要求；c）容器内物料会导致安全阀失效；d）安全阀不能适用的其他情况。,B.3.10 对盛装易爆介质或者毒性程度为极度、高度或者中度危害介质的容器，应在泄放装置的排出口装设导管，将泄放介质引至安全地点，并且进行妥善处理，不得直接排入大气。,B.4 安全阀,B.4.1 安全阀适用于清洁、不含固体颗粒、粘度低的介质。B.4.2 安全阀不能单独用于压力快速增长的场合。B.4.3 安全阀不宜单独用于阀座与阀瓣密封面可能被介质粘连或介质可能生成结晶体的场合，但可以将爆破片安全装置串联在安全阀入口侧组合使用。B.4.4 安全阀的型式通常采用弹簧直接载荷式安全阀，阀型有全启式和微启式。全启式安全阀适用于泄放气体、蒸汽及液化气介质，微启式安全阀一般适用于泄放液体介质。也可采用自激式非直接载荷安全阀，即先导式安全阀。B.4.5 用于液体的安全阀公称通径至少为15mm。,B.4.6 安全阀整定压力偏差不应超过3%整定压力或0.015MPa 的较大值。B.4.7 装有安全阀时，容器的设计压力按以下步骤确定：a）根据容器的工作压力pw，确定安全阀的整定压力pz，一般取pz=（1.051.1）pw；当pz0.18MPa 时，可适当提高pz 相对于 pw 的比值；b）取容器的设计压力p 等于或稍大于整定压力pz，即ppz。B.4.8 安全阀相关技术要求应符合GB/T 12241。,B.7容器安全泄放量的计算,B.7.1 符号Ar 容器受热面积，m2；半球形封头的卧式容器Ar=3.14DoL；,椭圆形封头的卧式容器Ar=3.14Do（L+0.3Do）；立式容器 Ar=3.14Doh1；球形容器 Ar=1.57D 02 或从地面起到7.5m 高度以下所包括的外表面积，取两者中较大值；Do 容器外直径，m；d 容器进料管内直径，mm；,F 系数，容器置于地面以下用砂土覆盖时，F=0.3；容器置于地面上时，F=1.0；容器置于大于 10L/m2min 喷淋装置下时，F=0.6；H 输入热量，kJ/h；h1 容器最高液位，m；L 容器总长，m；q 在泄放压力下，液体的汽化潜热，kJ/kg；v 容器进料管内的流速，m/s；t 泄放压力下介质的饱和温度，；Ws容器的安全泄放量，kg/h；容器保温层厚度，m；常温下绝热材料的导热系数，kJ/mh；泄放条件（设定温度与设定压力）下的介质密度，kg/m3；,B.7.2 盛装压缩气体或水蒸汽的容器安全泄放量 a）对压缩机贮气罐和蒸汽罐等容器的安全泄放量，分别取该压缩机和蒸汽发生器在单位时间内的最大产气（汽）量；b）气体贮罐等的安全泄放量，按式（B.1）计算：Ws=2.8310 3 vd 2（B.1）B.7.3 换热设备等产生蒸汽时，安全泄放量按式（B.2）计算：Ws=H/q（B.2）,B.7.4 盛装液化气体的容器安全泄放量B.7.4.1 介质为易燃液化气体或位于有可能发生火灾环境下工作的非易燃液化气体的容器，分有、无绝热保温层计算其安全泄放量：a）无绝热保温层时，安全泄放量按式（B.3）计算：Ws=2.55105 FA r0.82/q（B.3）b）有完整的绝热保温层时（例如在火灾条件下，保温层不被破坏），安全泄放量按式（B.4）计算：Ws=2.61（650-t）A r0.82/（q）（B.4）,B.7.4.2 介质为非易燃液化气体的容器，置于无火灾危险的环境下工作时，安全泄放量可根据有、无绝热保温层，分别参照式（B.3）或式（B.4）计算，取不低于计算值的30%。B.7.5 因化学反应使气体体积增大的容器，其安全泄放量应根据容器内化学反应可能生成的最大气量及反应时间来确定。,B.8 泄放装置泄放面积计算B.8.1 适用范围 本节适用于单一相介质通过泄放装置时泄放面积的计算。当介质为液相，在排放时应不发生闪蒸。B.8.2 符号A安全阀或爆破片的最小泄放面积，mm2；C 气体特性系数，可查表B.4 或按下式求取,K 泄放装置的泄放系数；对于安全阀，K 取额定泄放系数（额定泄放系数通常由安全阀制造厂提供）；对于爆破片，K 为与爆破片装置入口管道形状有关的系数，可查表B.5 确定，但同时应满足a）d）条件：a）直接向大气排放；b）爆破片安全装置离容器本体的距离不超过8 倍管径；c）爆破片安全装置泄放管长度不超过5 倍管径；d）爆破片安全装置上、下游接管的公称直径不小于爆破片安全装置的泄放口公称直径。当入口管道形状不易确定或不满足a）d）时，可取K=0.62；对于液体介质，取0.62 或按有关安全技术规范的规定；k 气体绝热指数，查表B.6；,M 气体的摩尔质量，kg/kmol；po 泄放装置出口侧压力（绝压），MPa；pf 泄放装置的泄放压力（绝压），包括设计压力和超压限度两部分，MPa；p泄放装置泄放时内、外侧的压力差，MPa；R通用气体常数，J/kmolK，R=8314；Re雷诺数，Re=公式见GB 150.1 第22 页Tf 泄放装置泄放温度，K；W泄放装置泄放量，kg/h；Ws 容器的安全泄放量，kg/h；,Z 气体的压缩系数，见图B.1，对空气Z=1.0；液体动力粘度校正系数，见图B.2，当液体的粘度不大于20水的粘度时，取=1.0；液体动力粘度，Pas；泄放条件（设定温度与设定压力）下的介质密度，kg/m3。,B.8.3 单个泄放装置泄放面积的计算（公式见GB150.1第2223）B.8.3.1 气体a）临界条件，见公式（B.5）b）亚临界条件，见公式（B.6）B.8.3.2 饱和蒸汽饱和蒸汽中蒸汽含量应不小于98%，过热度不大于11a）当pf10 MPa 时 见公式（B.7）b）当10 MPapf22 MPa 时 见公式（B.8）B.8.3.3 液体 见公式（B.9）,B.8.4 选用的安全泄放装置实际泄放面积应不小于按B.8.3 计算的最小泄放面积A。要特别提醒大家需注意的是：安全阀的公称直径与喉经的关系。,四、局部结构应力分析计算和评定的原则要求,E.1 总则 E.1.1 本附录规定了容器局部结构采用应力分析方法（容器总体按GB 150设计）作为设计依据的基本要求。E.1.2 本附录仅适用于按GB 150.3无法进行计算的容器局部结构。E.2 设计管理E.2.1 按本附录进行容器局部结构应力分析的设计单位和设计者一般不要求具备分析设计资格。E.2.2 设计单位应对局部结构分析的正确性负责，分析报告应作为对应局部结构的强度计算书。,E.3 强度评定要求E.3.1 应力分类及应力分析结果的评定方法应符合JB 4732 的规定。E.3.2 材料的设计应力强度按GB 150.2 对应材料的许用应力确定。E.4 局部结构的制造、检验和验收要求应满足JB 4732 的相应规定。,五、风险评估报告,F.1 总则F.1.1 本附录规定了风险评估报告的基本要求。F.1.2 容器设计者应根据相关法规或设计委托方要求编制针对容器预期使用状况的风险评估报告。F.1.3 设计者应充分考虑容器在各种工况条件下可能产生的失效模式，在材料选择、结构设计、制造检验要求等方面提出安全措施，防止可能发生的失效。F.1.4 设计者应向容器用户提供制定容器事故应急预案所需要的信息。,F.2 制定原则和程序F.2.1 设计阶段风险评估主要针对危害识别和风险控制。F.2.2 设计阶段风险评估按以下程序进行：a）根据用户设计条件和其他设计输入信息，确定容器的各种使用工况；b）根据各使用工况的介质、操作条件、环境因素进行危害识别，确定可能发生的危害及其后果；c）针对所有危害和相应的失效模式，说明应采取的安全防护措施和依据；d）对于可能发生的失效模式，给出制定事故应急预案所需要的信息；e）形成完整的风险评估报告。,F.3 风险评估报告内容风险评估报告应至少包括：a）压力容器的基本设计参数：压力、温度、材料、介质性质和外载荷等；b）操作工况条件的描述；c）所有操作、设计条件下可能发生的危害，如：爆炸、泄漏、破损、变形等；d）对于标准已经有规定的失效模式，说明采用标准的条款；,e）对于标准没有规定的失效模式，说明设计中载荷、安全系数和相应计算方法的选取依据；f）对介质少量泄漏、大量涌出和爆炸状况下如何处置的措施；g）根据周围人员的可能伤及情况，规定合适的人员防护设备和措施；h）风险评估报告应具有与设计图纸一致的签署。,