【正文】 ●對(duì)高合金鋼制容器，不小于 2mm； ●碳素鋼和低合金 鋼制塔式容器的最小厚度為 2/1000 的塔器內(nèi)直徑，且不小于 4mm；對(duì)不銹鋼制塔式容器的最小厚度不小于 3mm； ●管殼式換熱器殼體的最小厚度應(yīng)符合 GB151《管殼式換熱器》的 如下 規(guī)定 ： 高合金鋼圓筒的最小厚度 公稱直徑 400～≤ 500 500～≤ 700 700～≤ 1000 1000～≤ 1500 1500～≤ 20xx 20xx～ 2600 最小厚度 6 8 10 12 對(duì)于名義厚度取決于最小厚度且公稱直徑較大、厚度較薄的容器，為防止在制造、運(yùn)輸或安裝時(shí)產(chǎn)生過(guò)大的變形 ，應(yīng)根據(jù)具體情況采取臨時(shí)的加固措施（如在容器的內(nèi)部設(shè)置臨時(shí)支撐元件等）。 當(dāng)設(shè)計(jì)溫度低于 20℃時(shí)，取 20℃時(shí)的許用應(yīng)力。 世紀(jì)源水處理 設(shè)備制造有限公司 設(shè)計(jì) 技術(shù)規(guī)定 8 對(duì)于內(nèi)壓容器，當(dāng)需 要計(jì)算接管、加強(qiáng)圈與殼體的連接焊縫強(qiáng)度時(shí)，其焊縫的許用應(yīng)力可按下表選取： 應(yīng)力消除與否 接管壁受剪 對(duì)接焊縫 填角焊縫受剪 受拉 受剪 進(jìn)行應(yīng)力消除 [σ ] [σ ] [σ ] [σ ] 不進(jìn)行應(yīng)力消除 [σ ] [σ ] [σ ] [σ ] 表中 [σ ]為焊縫計(jì)算截面處母材的許用應(yīng)力 (MPa) 關(guān)于復(fù)合鋼板的許用應(yīng)力，考慮到國(guó)內(nèi)復(fù)合鋼板的質(zhì)量現(xiàn)狀，一般情況下，設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)不計(jì)入復(fù)層厚度 ，其許用應(yīng)力取設(shè)計(jì)溫度下基層材料的許用應(yīng)力 。 焊接接頭系數(shù) GB150容器的焊接接頭系數(shù)應(yīng)按 GB150第 3章的 如下 規(guī)定選取。 雙面焊和相當(dāng)于雙面焊的全焊透對(duì)接接頭： 全部無(wú)損檢測(cè) φ =1 局部無(wú)損檢測(cè) φ = 不做無(wú)損檢測(cè) φ = 單面焊對(duì)接接頭 ，且 沿 其 根部全長(zhǎng)有緊貼基本金屬的墊板 ： 全部無(wú)損檢測(cè) φ = 局部無(wú)損檢測(cè) φ = 不做無(wú)損檢測(cè) φ = 單面焊無(wú)墊板對(duì)接接頭： 局部無(wú)損檢測(cè) φ = 不做無(wú)損檢測(cè) φ = 無(wú)法進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)的單面焊環(huán)向?qū)雍缚p，無(wú)墊板，焊接接頭系數(shù)Φ =，此系數(shù)僅適用于 厚度不超過(guò) 16mm、直徑不超過(guò) 600mm的 JB/T4735容器殼體的環(huán)向焊縫。否則，應(yīng)按下列公式計(jì)算開孔削弱系數(shù)。2 2139。 S ddS ???γ d2 向相鄰兩孔（見(jiàn)下圖）的開孔削弱系數(shù)γ ″ 按下式計(jì)算： d1 S″ γ″＞ 1時(shí)，均取γ″ =1 a d2 圖中 a為兩孔在筒體環(huán)向上的內(nèi)徑弧長(zhǎng)。 2222])(1[1)(1221)(1ababaddaba???????????γ 對(duì)于圓筒體橫截面上的非徑向孔，計(jì)算開孔削弱系數(shù)時(shí)，當(dāng)量直徑 dd 按下述原則確定： 軸向孔橋： dd=d 環(huán)向孔橋： αcosddd ? 斜向孔橋：α222c o s)(1)(???ababddd 式中α為孔的軸線偏離筒體徑向的角度 在計(jì)算孔橋削弱系數(shù)時(shí)，對(duì)于圓筒體橫截面上的非徑向孔，直徑 d d2 應(yīng)以當(dāng)量直徑dd代 入。 當(dāng)開孔間距小于兩孔直徑之和的兩倍，且兩孔直徑均小于 不另行補(bǔ)強(qiáng)的最大開孔直徑時(shí)， 可按 條～ 條的規(guī)定，計(jì)算開孔削弱系數(shù)，并 代 入 GB150 中式 (51)中的焊縫系數(shù)φ對(duì)圓筒進(jìn)行厚度校核，其中環(huán)向開孔削弱系數(shù)的兩倍大于焊縫系數(shù)時(shí)，可不進(jìn)行此項(xiàng)校核。也可將該孔按規(guī)定進(jìn)行加強(qiáng)，加強(qiáng)后， 該孔按無(wú)孔處理。 世紀(jì)源水處理 設(shè)備制造有限公司 設(shè)計(jì) 技術(shù)規(guī)定 10 耐壓試驗(yàn)一般采用液壓試驗(yàn)，對(duì)于不適宜做液壓試驗(yàn)的容器，可采用氣壓試驗(yàn)。 試驗(yàn)壓力按下表規(guī)定。 MP agHtpP T 610][ ][ ?????? ρσσ 式中：ρ —— 試驗(yàn)液體密度 Kg/m3 H—— 直立試驗(yàn)時(shí)液柱高度 m G—— 重力加速度 試驗(yàn)液體一般采用潔凈水，也可采用不會(huì)導(dǎo)致發(fā)生危險(xiǎn)的其他液體，試驗(yàn)時(shí)液體的溫度應(yīng)低于其閃點(diǎn)或沸點(diǎn)。 氣壓 試驗(yàn)時(shí)所用氣體應(yīng)為干燥、潔凈的空氣、氮?dú)饣蚱渌栊詺怏w。 在 試驗(yàn)壓力下殼體平均一次總體薄膜應(yīng)力值應(yīng)符合下列要求： 液壓試驗(yàn)時(shí)不得超過(guò)試驗(yàn)溫度下材料屈服強(qiáng)度的 90%，（校核時(shí)還應(yīng) 計(jì)入液柱靜壓力）；氣壓試驗(yàn)時(shí)此應(yīng)力不得超過(guò)試驗(yàn)溫度下材料屈服強(qiáng)度的 80%。 本章適用于 碳素鋼、低合金高強(qiáng)度鋼、珠光體耐熱鋼、不銹鋼和不銹復(fù)合鋼板的焊制容器材料設(shè)計(jì)。 當(dāng)設(shè)計(jì)對(duì)材料有更高或特殊要求時(shí)，應(yīng)在圖樣或相應(yīng)的文件上注明。根據(jù)鋼在常溫下的金相組織，又可分為鐵素 體不銹鋼、奧氏體不銹鋼 、雙相不銹鋼、馬氏體不銹鋼等。 鐵素體不銹鋼 —— 常溫下金相組織為鐵素體的不銹鋼。主要 受壓元件系指壓力容器的殼體及成型封頭之類主要承受 總體一次薄膜應(yīng)力的元件。 世紀(jì)源水處理 設(shè)備制造有限公司 設(shè)計(jì) 技術(shù)規(guī)定 11 一般規(guī)定 鋼材的質(zhì)量及規(guī)格應(yīng)符合相應(yīng)材料的現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或有關(guān)技術(shù)條件， 壓力容器用鋼材應(yīng)符合 GB150的要求，鋼材的選用應(yīng)接受 TSG R0004的監(jiān)察。 鋼材的選用、技術(shù)要求及使用范圍 選材的一般原則 選擇容器用鋼材必須考慮設(shè)備的操作條件（如設(shè)計(jì)壓力、設(shè)計(jì)溫度、介質(zhì)特性等）、材料的焊接性能、冷熱加工性能、熱處理以及容器的結(jié)構(gòu)等。 ●不銹鋼一般用于介質(zhì)腐蝕性較高 （電化學(xué)腐蝕、化學(xué)腐蝕） ，防鐵離子污染或設(shè)計(jì)溫度＞ 500℃或設(shè)計(jì)溫度＜ 100℃的耐熱或低溫用鋼。 ●所需不銹鋼厚度大于 12mm時(shí)，應(yīng)盡量采用復(fù)合板、襯里、堆焊等結(jié)構(gòu)形式。 用作設(shè)備法蘭、管法蘭、管件、人手孔、液面計(jì)等化工設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)零 部件的鋼材，應(yīng)符合 有關(guān)零部件的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)鋼材的技術(shù)要求。 奧氏體不銹鋼使用于可能引起晶間腐蝕的環(huán)境時(shí)，應(yīng)按 ～ 《不銹鋼晶間腐蝕試驗(yàn)方法》進(jìn)行晶間腐蝕傾向性試驗(yàn)。晶間腐蝕傾向性試驗(yàn)的具體方法和合格要求詳見(jiàn) HG20581《鋼制化工容器材料選用規(guī)定》第 5章的規(guī)定。 但現(xiàn)行的 GB713《鍋爐壓力容器用鋼板》規(guī)定厚度允許偏差按 GB/T709的 B類偏差，即厚度負(fù)偏差為 ， 這樣在設(shè)計(jì) 計(jì)算中就必須計(jì)入鋼板的厚度負(fù)偏差 C1。 復(fù)合鋼板的無(wú)損探傷 設(shè)計(jì)壓力大于等于 用不銹鋼復(fù)合鋼板，應(yīng)按 GB7734《復(fù)合鋼板超聲波探傷方法》 進(jìn)行超聲波探傷。 熱壓封頭用復(fù)合板應(yīng)符合 GB7734的Ⅱ級(jí)要求，一般筒體用復(fù)合板應(yīng)符合Ⅲ級(jí)要求 。 熱處理 世紀(jì)源水處理 設(shè)備制造有限公司 設(shè)計(jì) 技術(shù)規(guī)定 12 ●奧氏體不銹鋼應(yīng)在固溶狀態(tài)或穩(wěn)定化處理（僅對(duì)加有 穩(wěn)定化元素如 Ti、 Nb 的奧氏體不銹鋼）狀態(tài)下使用。 ●同時(shí)符合下列各項(xiàng)的壓力容器主要受壓元件用 低合金高強(qiáng)度鋼鋼板，應(yīng)檢驗(yàn)鋼板模擬焊后消除應(yīng)力熱處理狀態(tài)的機(jī)械性能， 并 且滿足設(shè)計(jì)要求：①設(shè)計(jì)壓力大于等于 ；②板厚大于等于 40mm；③ 焊后進(jìn)行消除應(yīng)力熱處理 。 ●壁厚大于 16mm的鋼管，每批復(fù)驗(yàn)的數(shù)量不少于 10%，且不少于一根。 管殼式換熱器用換熱管對(duì)外徑、壁厚有尺寸精度要求，應(yīng)符合下表要求： 鋼 管 尺 寸 （ mm） 精 度 外 徑 ≤ 30 177。 壁 厚 ≤ 3 ＋ 12% 、 － 10% ＞ 3 177。 設(shè)計(jì)壓力＜ 鍛件應(yīng)不低于Ⅱ級(jí)要求。 對(duì)截面尺寸大于 300mm的碳素鋼或低合金鋼鍛件、使用介質(zhì)的毒性為極度 或高度危害且截面尺寸≥ 50mm的鍛件應(yīng)不低于Ⅲ級(jí)要求。 當(dāng)設(shè)計(jì)溫度低于或等于 20℃時(shí)，鍛件的熱處理狀態(tài)及最低沖擊試驗(yàn)溫度應(yīng)符合下表 鋼 號(hào) 熱處理狀態(tài) 截面尺寸 mm 最低沖擊試驗(yàn)溫度℃ 20 N＋ T或 Q＋ T ≤ 100 20 16MnD N＋ T或 Q＋ T ≤ 300 40 09Mn2VD N＋ T或 Q＋ T ≤ 300 70 世紀(jì)源水處理 設(shè)備制造有限公司 設(shè)計(jì) 技術(shù)規(guī)定 13 CF62 Q＋ T ≤ 300 40 注：熱處理狀態(tài)字樣標(biāo)記為： N正火、 T回火、 Q淬火、 Q+T調(diào)質(zhì) 鋼材的使用 限制和 范圍 常壓容器和非受壓元件用鋼應(yīng)符合 HG20581《鋼制化工容器材料選用規(guī)定》中第 條的要求。 焊條、焊絲和焊劑的選用及焊接的基 本要求 焊接材料標(biāo)準(zhǔn) 化工容器用焊接材料的質(zhì)量和規(guī)格應(yīng)符合下列現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求： GB/T5117《碳鋼焊條》 GB/T5118《低合金鋼焊條》 GB/T5293《埋弧焊用碳素鋼焊絲和焊劑》 GB/T14957《熔化焊用焊絲》 GB/T14958《 氣體保護(hù) 焊用焊絲》 GB/T983《不銹鋼焊條》 YB/T5091《惰性氣體保護(hù)焊用不銹鋼棒及鋼絲》 YB/T5092《焊接用不銹鋼絲》 JB/T4747《壓力容器用鋼焊條訂貨技術(shù)條件》 焊接材料選擇原則 壓力容器焊接材料選用原 則是應(yīng)根據(jù)母材的化學(xué)成分、力學(xué)性能、焊接性能，并結(jié)合壓力容器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、使用條件及焊接方法綜合考慮選用焊接材料，必要時(shí)通過(guò)試驗(yàn)確定。 不銹鋼復(fù)合鋼板基層的焊縫金屬應(yīng)保證力學(xué)性能，且其抗拉強(qiáng)度不應(yīng)超過(guò)母材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的上限值加 30MPa； 復(fù)層的焊縫金屬應(yīng)保證耐腐蝕性能，當(dāng)有力學(xué)性能要求（設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)計(jì)入復(fù)層厚度）時(shí)還保證力學(xué)性能。 a． 根據(jù)焊接接頭型式、材料以及質(zhì)量要求，設(shè)計(jì)者可規(guī)定采用氬弧焊（或其他氣體保護(hù)焊）或氬弧焊（或其他氣體保護(hù)焊）打底手工電弧焊蓋面的焊接方法，但此時(shí)應(yīng)在圖樣或技術(shù)文件中規(guī)定焊接方法并注明采用的焊絲及焊條。 c． 除上述規(guī)定者外， 按 手工電弧焊要求對(duì)焊接材料進(jìn)行規(guī)定，注明焊條牌號(hào)或型號(hào)。 代用材料對(duì)制造加工工藝的適應(yīng)性（ 特別要注意焊接工藝、焊后熱處理等 ）。 兩種不同組織（鐵素體、奧氏體）的鋼材互相代用所引起的熱應(yīng)力、異種鋼焊接問(wèn)題。 第 5 章 設(shè)計(jì)計(jì)算 工藝計(jì)算 一般情況下，工藝計(jì)算由工藝專業(yè)完成。 系統(tǒng)壓力和系統(tǒng)溫度的確定，必須由工藝專業(yè)確定。 管口管徑的選用，根據(jù)介質(zhì)特性和流量，按照 HG/《管徑選擇》中規(guī)定的常用流速的范圍，進(jìn)行 計(jì)算管徑。 基本受壓元件的 計(jì)算 內(nèi)壓圓筒和球殼的計(jì)算 ● 當(dāng)設(shè)計(jì)壓力 P≤ [σ ]tφ時(shí)，圓筒的厚度計(jì)算按 GB150中的中徑公式計(jì)算。 ● 凡符合下 列條件之一的，應(yīng)校核容器的組合應(yīng)力： ① 內(nèi)壓作用下，內(nèi)壁溫度高于外壁溫度的單層圓筒，且內(nèi)外壁溫差Δ t＞ (℃ )； ②外壁溫度 高于內(nèi)壁溫度的單層圓筒； ③材料的許用應(yīng)力不受蠕變極限（ 105 小時(shí)蠕變率為 1%） 控制的容器?！?) E－平均壁溫下材料的彈性模量， MPa Ti－ 內(nèi)壁壁溫，℃ To－外壁壁溫，℃ μ－平均壁溫下材 料的泊松比，當(dāng)缺乏精確數(shù)據(jù)時(shí)，可取μ = K－圓筒 和球殼 的外直徑與內(nèi)直徑之比， K= oiDD 單層球殼熱應(yīng)力： 內(nèi)壁熱應(yīng)力 σ it= ()2(1 )oiEt t??α μ 3( 1)(2 1)1K K KK??? 外壁熱應(yīng)力 σ ot= ()(1 )ioEt t??α2 μ 3( 1)( 2)1KKK??? b) 組合應(yīng)力 (σ E)校核： 當(dāng)外壁壁溫高于內(nèi)壁壁溫時(shí)，校核內(nèi)壁的組合應(yīng)力 圓筒 σ E= 223 1KPK?+σ it≤ 2[σ ]tφ 球殼 σ E= 3332( 1)KPK ?+σ it≤ 2[σ ]tφ 當(dāng)內(nèi)壁壁溫高于外壁壁溫時(shí)，校核外壁的組合應(yīng)力 圓筒 σ E=231PK?+σ ot≤ 2[σ ]tφ 球殼 σ E=332( 1)PK ?+σ ot≤ 2[σ ]tφ 外壓圓筒和球殼的計(jì)算 受外壓圓筒的分類： ● 長(zhǎng)圓筒 —— 可以忽略兩端邊界對(duì)穩(wěn)定性的影響，壓扁時(shí)的波數(shù) n=2，臨界壓力 Pcr與δ／ D有關(guān)，與 L／ D無(wú)關(guān)。 ● 剛性圓筒 —— 這種圓筒的 L／ D 值較小，而δ／ D 值較大，剛性較好，其破壞不是因喪失穩(wěn)定而引起的，是因強(qiáng)度不足而產(chǎn)生破壞，計(jì)算時(shí)，只要滿足強(qiáng)度條件即可。 長(zhǎng)圓筒的計(jì)算厚度 δ =Do 3 式中： m—— 穩(wěn)定系數(shù)，我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定 m=3 短圓筒的計(jì)算厚度 δ =Do () omPLDE 式中： L—— 圓筒的計(jì)算長(zhǎng)度， mm 外