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备案号:中华人民共和国化工行业标准HGHG/T20580—2020代替HG/T20580—2011钢制化工容器设计基础规范Standardfordesignbaseofsteelchemicalvessels(报批稿)20XX-**-**发布20XX-**-**实施中华人民共和国工业和信息化部发布中华人民共和国化工行业标准钢制化工容器设计基础规范StandardfordesignbaseofsteelchemicalvesselsHG/T20580—20XX主编单位:中石化宁波工程有限公司批准部门:中华人民共和国工业和信息化部实施日期:20XX年XX月XX日XX出版社·北京·中华人民共和国工业和信息化部公告Ⅰ前言本规范是根据工业和信息化部办公厅《2017年第三批行业标准制修订计划》(工信厅科[2017]106号文)的要求,由中国石油和化工勘察设计协会为主编部门,委托设备设计专业委员会/全国化工设备设计中心站负责组织,中石化宁波工程有限公司为主编单位,会同参编单位,在原行业标准《钢制化工容器设计基础规定》HG/T20580-2011的基础上修订完成.
本规范自实施之日起代替《钢制化工容器设计基础规定》HG/T20580-2011.
本规范是在原标准《钢制化工容器设计基础规定》HG/T20580-2011的基础上,编制组经广泛调查研究,认真总结多年实施取得的经验,参照国外设计标准,并在广泛征求意见的基础上,修订了本规范.
本规范共分为10个章节和7个附录,其主要内容包括总则、术语和符号、基本规定、设计压力、设计温度、设计载荷、厚度附加量、设计使用年限、最小厚度、许用应力、附录、本规范用词说明、引用标准名录和条文说明.
本规范与《钢制化工容器设计基础规定》HG/T20580-2011相比,主要变化如下:1、标准名称更改为《钢制化工容器设计基础规范》;2、将"范围"章节的内容进行补充修改,并改章节名为"总则";3、增加了部分术语;4、增加了符号章节;5、增加了基本规定章节;6、修订了设计温度的部分内容;7、修订了设计使用年限的部分内容;8、增加了附录A压力容器常见的失效模式;9、增加了附录B塔顶挠度控制值;10、增加了附录G金属材料的高温氧化速率;11、取消了原附图1全国基本风压分布图;12、取消了原附图2全国基本雪压分布图.
本规范由工业和信息化部负责管理,由中国石油和化工勘察设计协会负责日常管理,由中石化宁波工程有限公司负责具体技术内容的解释.
在执行过程中如有意见和建议,请与中石化宁波工程有限公司联系(地址:浙江省宁波市国家高新区院士路660号;邮政编码:315103;电话:0574-87975660;传真:0574-87915111),以供今后修订时参考.
主编单位:中石化宁波工程有限公司参编单位:中石化上海工程有限公司中国五环工程有限公司主要起草人:杨俊岭崔金栋于素艳侯运年阮黎祥杨芳陈超杨晓新陈志军陈泽溥主要审查人:黄正林刘博王亮赵世平石怀兵魏东波陈仓社李建国王彬王巍李艳明顾月章谢智刚万网胜杨同莲茅陆荣郝文生陈旺韩冰袁云中Ⅱ目次1总则.
1)2术语和符号.
2)2.
1术语.
2)2.
2符号.
5)3基本规定.
6)4设计压力.
8)5设计温度.
10)6设计载荷.
12)7厚度附加量.
15)7.
1厚度附加量的确定.
15)7.
2钢材厚度负偏差.
15)7.
3腐蚀裕量.
15)8设计使用年限.
17)9最小厚度.
18)10许用应力.
19)附录A(资料性附录)压力容器常见的失效模式.
21)附录B(资料性附录)塔顶挠度控制值.
23)附录C(规范性附录)几种常见介质的饱和蒸汽压和常压下的沸点.
24)附录D(资料性附录)钢平台、直梯及塔盘重量的估算表.
25)附录E(资料性附录)常用填料堆积密度.
26)附录F(规范性附录)常用钢材厚度负偏差.
27)附录G(资料性附录)金属材料的高温氧化速率.
30)本规范用词说明.
31)引用标准名录.
32)附:条文说明.
33)ⅢContents1Generalprovisions1)2Termsandsymbols2)2.
1Terms.
2)2.
2Symbols.
5)3Basicrequirements.
6)4Designpressure.
8)5Designtemperature.
10)6Designloads.
12)7Additiontothickness.
15)7.
1Determinationofadditiontothickness.
15)7.
2Negativetoleranceofthicknessforsteel.
15)7.
3Corrosionallowance.
15)8Designworkinglife.
17)9Minimumthickness.
18)10Allowablestresses.
19)AppendixA(Informative)Mainfailuremodesofpressurevessels.
21)AppendixB(Informative)Controlvalueoftowertopdeflection.
23)AppendixC(Formative)Saturationpressureandboilingtemperatureofseveralsubstances.
24)AppendixD(Informative)Estimatedmasstableofsteelplatform,ladderandtrays25)AppendixE(Informative)Pilingdensityofcommonlyusedpacking.
26)AppendixF(Formative)Negativetoleranceofthicknessofcommonlyusedsteel(27)AppendixG(Informative)Hightemperatureoxidationrateofmetalmaterials.
.
.
.
(30)Explanationofwordinginthiscode.
31)Listofquotedstandards.
32)Addition:Explanationofprovisions.
33)11总则1.
0.
1为了在钢制化工容器设计中贯彻执行国家法规,合理确定容器的设计参数,做到安全适用、经济合理、技术先进、确保质量,特制定本规范.
1.
0.
2本规范适用于钢制化工容器设计基础的确定.
1.
0.
3本规范不适用于钢制旋转或往复运动化工机械设备中受压器室设计基础的确定.

1.
0.
4钢制化工容器设计基础的确定除应符合本规范的规定外,尚应符合国家现行有关标准的规定.
22术语和符号2.
1术语2.
1.
1压力容器pressurevessel压力作用下盛装流体介质的密闭容器.
2.
1.
2固定式压力容器stationarypressurevessel安装在固定位置使用的压力容器.
2.
1.
3内压容器vesselunderinternalpressure正常操作时,其内部压力高于外部压力的容器.
2.
1.
4外压容器vesselunderexternalpressure正常操作时,其外部压力高于内部压力的容器.
2.
1.
5真空容器vacuumvessel容器内部介质压力(绝对压力)小于环境大气压,即在真空状态下工作的容器.
真空容器是外压容器的特例.
2.
1.
6常压容器atmosphericvessel与环境大气直接连通或工作(表)压力为零的容器.
2.
1.
7腔(室)chamber容器中介质所在的相对独立的密闭空间.
2.
1.
8元件part;component组成容器的基本单元零件,如各种形状壳体、封头、法兰、垫板、支承圈等.

2.
1.
9受压元件pressurepart承受压力载荷(包括内压或外压)的容器零部件.
2.
1.
10非受压元件non–pressurepart为满足使用要求与容器直接或间接连接而不承受(或不考虑)压力载荷的零部件.

2.
1.
11压力pressure垂直作用在物体单位面积上的力,即物理学中的压强.
在本规范中,除注明者外,压力均指表压力.
2.
1.
12绝对压力absolutepressure以绝对真空时零压力为基准计量的压力.
在压力单位后加字母A或a表示.
2.
1.
13表压力gaugepressure压力容器内部压力与环境大气压力的差值.
在压力单位后加字母G或g表示.
在压力容器设计文件中,如无特别说明,涉及的压力即指表压力.
2.
1.
14工作压力operatingpressure;workingpressure在正常工作情况下,容器顶部可能达到的最高压力.
2.
1.
15设计压力designpressure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.
2.
1.
16计算压力calculationpressure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.

2.
1.
17最高允许工作压力maximumallowableworkingpressure(MAWP)3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.
2.
1.
18动作压力actuatingpressure本规范中指安全阀的整定压力或爆破片的设计爆破压力.
2.
1.
19整定压力setpressure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.

2.
1.
20设计爆破压力designburstpressure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.
2.
1.
21试验压力testpressure在进行耐压试验或泄漏试验时容器顶部的压力.
2.
1.
22工作温度operatingtemperature;workingtemperature在规定的正常工作情况下,容器内物料的温度.
2.
1.
23金属温度metaltemperature容器使用过程中,沿容器元件金属截面的温度平均值.
对于管壳式热交换器,壳程圆筒金属温度和换热管的金属温度(即壁温)是指其沿轴向长度的金属温度平均值.
2.
1.
24设计温度designtemperature容器在正常工作情况下,设定的元件金属温度.
2.
1.
25最低设计金属温度minimumdesignmetaltemperature(MDMT)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.

2.
1.
26试验温度testtemperature在进行耐压试验或泄漏试验时,容器壳体的金属温度.
2.
1.
27环境温度ambienttemperature容器所在地周围的媒质温度.
2.
1.
28月平均最低气温meanmonthlyminimumtemperature当月各天的最低气温值相加后除以当月的天数.
2.
1.
29最低日平均温度meandailyminimumtemperature历年来日平均温度的最低值.
2.
1.
30计算厚度requiredthickness根据计算压力,按标准规定的计算方法计算得到的厚度.
需要时,尚应计入其他载荷(见第6章)所需厚度.
对于外压元件,系指满足稳定性要求的最小厚度.

2.
1.
31设计厚度designthickness计算厚度与腐蚀裕量之和.
2.
1.
32名义厚度nominalthickness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.
一般为标注在设计图样的厚度(即图样厚度).
2.
1.
33有效厚度effectivethickness名义厚度减去腐蚀裕量和材料厚度负偏差.
42.
1.
34最小成形厚度minimumrequiredfabricationthickness受压元件成形后保证设计要求的最小厚度.
2.
1.
35钢材厚度thicknessofsteelmaterial直接构成容器的钢板、钢管或锻件等原材料厚度.
2.
1.
36腐蚀裕量corrosionallowance为满足元件的设计使用年限,弥补由于腐蚀、机械磨损而导致厚度减薄的附加量.

2.
1.
37容积volume指容器或容器腔(室)的几何容积,即由设计图样标注的尺寸计算(不考虑制造公差)并且圆整.
一般需要扣除永久连接在容器内部的内件的体积.
对于管壳式热交换器,壳程的几何容积应当扣除热交换器管束的体积,管程的几何容积应加上所有换热管内的容积.
2.
1.
38基本风压referencewindpressure风载荷的基准压力,一般按当地空旷平坦地面上10m高度处10min平均的风速观测数据,经概率统计得出50年一遇最大值确定的风速,再考虑相应的空气密度,按贝努利公式[见式(6.
0.
1)]确定的风压.
2.
1.
39基本雪压referencesnowpressure雪载荷的基准压力,一般按当地空旷平坦地面上积雪自重的观测数据,经概率统计得出50年一遇最大值确定.
2.
1.
40抗震设防烈度seismicprecautionaryintensity按国家规定的权限批准作为一个地区抗震设防依据的地震烈度.
2.
1.
41设计基本地震加速度designbasicaccelerationofgroundmotion50年设计基准期超越概率10%的地震加速度的设计取值.
2.
1.
42场地site工程群体所在地,具有相似的反应谱特征.
其范围相当于厂区、居民小区和自然村或不小于1.
0km2的平面面积.
2.
1.
43地面粗糙度terrainroughness风在到达结构物以前吹越过2km范围内的地面时,描述该地面上不规则障碍物分布状况的等级.
2.
1.
44抗震设计seismicdesign对需要抗震设防的容器进行的一种专业设计,包括抗震计算和抗震措施.

2.
1.
45抗震措施seismicfortificationmeasures除地震作用计算和抗力计算以外的抗震设计内容,包括抗震设计的基本要求、抗震构造措施等.
2.
1.
46载荷组合loadcombination为保证容器的可靠性而对同时出现的各种载荷设计值的规定.
2.
1.
47设计使用年限designworkinglife设计规定的容器可按其预定目的使用的时期.
52.
2符号C1—钢材厚度负偏差,mm;C2—腐蚀裕量,mm;D—钢管公称直径,mm;dc2年腐蚀速率,mm/a;S—钢管公称壁厚,mm;Smin—钢管最小壁厚,mm;td—设计温度,℃;tw—工作温度,℃;δ—计算厚度,mm;δd—设计厚度,mm;δe—有效厚度,mm;δmin—最小成形厚度,mm;δn—名义厚度,mm;δs—钢材厚度,mm.
63基本规定3.
0.
1容器在使用过程中可能出现的失效模式应予以考虑,压力容器常见的失效模式见本规范附录A.
3.
0.
2设计基本地震加速度为0.
05g及以上或抗震设防烈度为6度及以上地区的化工容器,应进行抗震设计.
当设计基本地震加速度为0.
05g或抗震设防烈度为6度时,除现行法规《固定式压力容器安全技术监察规程》TSG21-2016中规定的第Ⅲ类压力容器、现行行业标准《立式圆筒形钢制焊接储罐安全技术规程》AQ3053划分为第Ⅲ类的储罐、高度大于80m的裙座式直立容器和消防用途的容器外,其余容器可不进行地震作用计算,但应满足抗震措施要求.

3.
0.
3进行抗震设计的化工容器,当遭受相当于本地区抗震设防烈度的设防地震影响时,容器本体、支撑构件和锚固结构不应破坏.
化工容器的抗震设计可按现行国家标准《石油化工钢制设备抗震设计标准》GB/T50761进行设计.
3.
0.
4装有超压泄放装置的压力容器,超压泄放装置的动作压力不得高于压力容器的设计压力.

对于图样中注明最高允许工作压力的压力容器,超压泄放装置的动作压力不得高于该压力容器的最高允许工作压力.
3.
0.
5带有安全阀的压力容器,如果设计时提出气密性试验要求,则设计者应在设计图样中给出该容器的最高允许工作压力.
容器的最高允许工作压力可按以下方法确定:先确定容器筒体和封头的最高允许工作压力,取其较小者作为容器的最高允许工作压力,再用此最高允许工作压力对其他受压元件进行校核.
3.
0.
6容器上的管口除应能够承受设计温度下的设计压力外,还应能够承受外部管道的外载荷.

除另有规定外,开口接管及管法兰所能够承受的外载荷可按照现行行业标准《石油化工钢制压力容器》SH/T3074确定.
3.
0.
7塔式容器应控制正常操作状态下的塔顶挠度.
塔顶挠度可按现行行业标准《塔式容器》NB/T47041计算.
塔顶挠度控制值可按工程设计实际需要确定,也可按本规范附录B的规定取值.
3.
0.
8各项厚度之间的相互关系应符合图3.
0.
8的规定.
图3.
0.
8各项厚度之间的相互关系图7注:1最小成形厚度是设计者根据需要在【设计厚度】至【有效厚度加腐蚀裕量】之间的范围内规定的数值.
2加工裕量包括以下内容:制造厂设定的加工成形减薄量(如封头等);机械加工裕量(如管板、金属件的机加工裕量)等.
84设计压力4.
0.
1设计压力的确定应符合下列规定:1当工艺系统专业或工程设计文件对容器的设计压力有专门规定时,设计压力应按相应专门规定确定,但不应低于本规范表4.
0.
2的规定.
2设计压力应与相应的设计温度一起作为设计载荷条件,且应考虑容器在运行中可能出现的各种工况,按相应工况确定容器各工况下的设计压力.
3盛装液化气体的容器的设计压力应符合下列规定:1)无安全泄放装置时,设计压力不应低于1.
05倍的工作压力;2)装有安全阀时,设计压力不应低于安全阀的整定压力(整定压力一般取1.
05~1.
10倍的工作压力);3)工作压力系指盛装液化气体的容器可能达到的最高工作温度下的饱和蒸汽压.
常温储存液化气体或混合液化石油气压力容器的工作压力按现行法规《固定式压力容器安全技术监察规程》TSG21-2016确定.
几种常见介质的饱和蒸汽压和常压下的沸点见本规范附录C.
4符合现行行业标准《塔式容器》NB/T47041规定的内压塔式容器,当工作压力小于0.
1MPa内压时,设计压力取不小于0.
1MPa.
4.
0.
2设计压力的确定原则除符合本规范4.
0.
1条的规定之外,还应符合表4.
0.
2的规定.
表4.
0.
2设计压力的确定原则类型原则内压容器无安全泄放装置取1.
0~1.
1倍工作压力装有安全阀不低于安全阀整定压力(整定压力一般取1.
05~1.
10倍工作压力)装有爆破片不低于爆破片设计爆破压力加制造范围上限出口管线上装有安全阀不低于安全阀的整定压力加上流体从容器流至安全阀处的压力降容器位于泵进口侧,且无安全泄放装置时取1.
0~1.
1倍工作压力,且以-0.
1MPa外压进行校核容器位于泵出口侧,且无安全泄放装置时不低于下面三者中的大值:1〕泵的正常入口压力加1.
2倍泵的正常工作扬程;2〕泵的最大入口压力加泵的正常工作扬程;3〕泵的正常入口压力加关闭扬程(即泵出口全关闭时的扬程)容器位于压缩机进口侧,且无安全泄放装置时取1.
0~1.
1倍工作压力,且以-0.
1MPa外压进行校核容器位于压缩机出口侧,且无安全泄放装置时不低于压缩机出口压力真空容器无整体夹套的真空容器有安全泄放装置设计外压取1.
25倍最大内外压力差或-0.
1MPa两者中的小值无安全泄放装置设计外压取-0.
1MPa带整体夹套的真空容器容器(真空)设计外压按无整体夹套真空容器选取;其计算外压力按本规范第4.
0.
3条的规定夹套设计内压按内压容器选取由两个或两个以上压力室组成的容器根据各自的工作压力确定各自腔的设计压力94.
0.
3对带整体夹套的真空容器,其壳体的计算外压应等于设计外压加夹套内的设计内压,且应校核在夹套试验压力(外压)下容器壳体的稳定性.
105设计温度5.
0.
1设计温度的确定应符合下列规定:1当工艺系统专业或工程设计文件对容器的设计温度有专门规定时,设计温度应按相应专门规定执行.
2设计温度不得低于元件金属在工作状态下可能达到的最高温度.
3对于金属温度低于0℃的元件,设计温度不得高于元件金属所能达到的最低温度.
4外压容器的设计温度不得超过现行国家标准《压力容器第3部分:设计》GB/T150.
3外压应力系数曲线图上的最高温度.
5当容器各部分在工作条件下的金属温度不同时,可分别设定各部分的设计温度.

6对具有不同工况的容器,应按对应的设计压力与设计温度的组合工况分别设计,并应在设计文件中注明各工况下的设计压力和设计温度.
5.
0.
2当金属温度无法用传热计算或实测结果确定时,设计温度应符合下列规定:1容器内壁与介质直接接触,且有外保温(或保冷)时,其容器的设计温度选取应按表5.
0.
2-1的规定.
表5.
0.
2-1容器的设计温度选取(℃)最高或最低工作温度tw容器的设计温度tdtw350tw+(5~15)注:当最高(或最低)工作温度接近所选材料的允许使用温度界限时(或材料跳档时),应慎重选取设计温度的裕量,以免材料浪费或降低安全性.
2容器内的介质是用蒸汽直接加热或被内置加热元件(如加热盘管、电热元件等)间接加热时,设计温度可取介质的最高工作温度.
3容器的受压元件两侧与不同温度介质直接接触时,应以较苛刻一侧的工作温度(如高温或低温)为基准确定该元件的设计温度.
4安装在室外无保温的储存容器,当最低设计温度受地区环境温度控制时,宜符合下列规定:1)盛装压缩气体的储存容器,最低设计温度可取月平均最低气温的最低值减3℃;2)盛装液体体积占容器容积1/4以上的储存容器,最低设计温度可取月平均最低气温的最低值;3)立式圆筒形油罐的最低设计温度,可取建罐地区的最低日平均温度加13℃.
5对于室外塔式容器的裙座,裙座壳体的设计温度选取应按表5.
0.
2-2的规定.
11表5.
0.
2-2裙座壳体的设计温度选取(℃)不带过渡段的裙座带有过渡段的裙座裙座壳体裙座壳体裙座过渡段-20≤td≤2002000.
05~0.
11.
5~31~21~1.
5>0.
1~0.
23~62~41.
5~3>0.
2~0.
3改用更耐腐蚀的材料4~63~4.
52其它元件的腐蚀裕量宜按表7.
3.
2-2的规定取值.
表7.
3.
2-2其它元件的腐蚀裕量元件类型腐蚀裕量接管(包括人、手孔等)除工程设计另有规定外,应取筒体的腐蚀裕量不可拆卸或无法从人孔取出的内件受力内件单面取筒体的腐蚀裕量不受力内件单面取筒体腐蚀裕量的1/2可拆卸并可从人孔取出的内件受力内件单面取筒体腐蚀裕量的1/4不受力内件单面腐蚀裕量可取零不同部位的元件当容器内各部分介质的腐蚀速率不同时,不同部位的元件可取不同的腐蚀裕量裙座筒体、落地的基础环板碳素钢或低合金钢取不小于2mm地脚螺栓不小于3mm地脚螺栓座的筋板、盖板除工程设计另有要求外,一般可不考虑腐蚀裕量178设计使用年限8.
0.
1设计使用年限由设计单位根据容器的预期使用年限确定.
容器的预期使用年限由设计委托方以正式书面形式向设计单位提出.
压力容器的设计使用年限应在设计图样中注明.

8.
0.
2压力容器的设计使用年限不等同于实际使用年限.
压力容器的使用者应按现行法规《固定式压力容器安全技术监察规程》TSG21-2016的要求对容器进行定期检验、定级.
当容器的操作条件发生变化时,应根据实际测量数据,重新估算腐蚀速率,确定容器新的使用年限.

8.
0.
3确定容器的设计使用年限时应包括下列因素:1选择适宜的材料及结构设计;2合理的腐蚀裕量;3合适的制造、检验要求;4限制蠕变(高温工况)或疲劳的可能性;5容器建造的费用;6容器在装置中的作用;7装置的操作周期.
8.
0.
4容器的设计使用年限宜符合下列规定:1铬钼钢或名义厚度≥50mm的高合金钢厚壁加氢反应器:不少于30年;2其它反应器、直径≥4m或重量≥100吨或总高度≥60m的塔器、高压热交换器壳体、名义厚度≥50mm容器、球形储罐:不少于20年;3其它塔器、容器、热交换器壳体及管箱:不少于15年.
8.
0.
5对于工作温度或工作压力有周期性变化的容器,应在设计图样中注明设计使用年限内温度或压力变化的循环次数.
189最小厚度9.
0.
1容器壳体加工成形后,不包括腐蚀裕量的最小厚度应符合下列规定:1碳素钢和低合金钢制容器,其最小厚度不小于3mm.
2高合金钢制容器,其最小厚度不小于2mm.
3碳素钢和低合金钢制塔式容器,其最小厚度为塔器内直径的2/1000,且不小于3mm;对不锈钢制塔式容器,其最小厚度不小于2mm.
4多层包扎(包括多层筒节包扎和多层整体包扎)容器,各层(包括内筒板和层板)的最小厚度均不小于3mm.
9.
0.
2管壳式热交换器圆筒的最小厚度应符合现行国家标准《热交换器》GB/T151的规定.
9.
0.
3对于壳体名义厚度取决于最小厚度且公称直径较大、厚度较薄的容器,为防止在制造、运输或安装时产生过大的变形,应根据具体情况采取临时的加固措施(如在容器的内部设置临时支撑元件等).
9.
0.
4复合钢板复层的最小厚度应符合下列规定:1为保证工作介质干净(不被铁离子污染),复合钢板复层的厚度不应小于2mm.
2为防止工作介质的腐蚀,复合钢板复层的厚度不应小于3mm.
9.
0.
5容器壳体内表面的不锈钢堆焊层厚度不应小于3mm.
设计者应根据工作介质的特点,确定是否堆焊过渡层和面层,其厚度视具体情况确定.
9.
0.
6法兰、平盖及管板等元件的不锈钢堆焊层,在机加工后的面层最小厚度不应小于3mm.
9.
0.
7防腐蚀衬里的碳素钢或低合金钢制容器,衬里钢壳的最小厚度应符合现行行业标准《衬里钢壳设计技术规定》HG/T20678的规定.
9.
0.
8对于管束不可更换的管壳式热交换器,其折流板、支持板的最小厚度不应小于壳程腐蚀裕量的2倍.
1910许用应力10.
0.
1作为受压元件所用的钢板、钢管、锻件和螺栓(螺柱)材料在不同温度下的许用应力,规则设计方法时应按现行国家标准《压力容器第2部分:材料》GB/T150.
2的规定选取,分析设计方法时应按现行行业标准《钢制压力容器-分析设计标准》JB4732的规定选取.
10.
0.
2作为常压容器所用的钢板、钢管、锻件和螺栓(螺柱)材料在不同温度下的许用应力,应按现行行业标准《钢制焊接常压容器》NB/T47003.
1的规定选取.
10.
0.
3容器设计温度低于20℃时,可取材料20℃的许用应力.
10.
0.
4抗腐蚀或抗磨蚀衬里层厚度不应包括在压力容器的计算壁厚中,基层材料的许用应力应按相应规范的规定选取.
10.
0.
5复合钢板或堆焊层容器的许用应力,应按下列规定确定:1在进行复合钢板或堆焊层容器的强度计算时,一般只计入基层材料的强度,其基材的许用应力应按相应规范的规定选取.
2在同时满足下列1)~3)条件时,复合钢板或堆焊层的强度计算可计入复层厚度,其设计温度下的许用应力按下式计算:212211ttt(10.
0.
5)式中:δ1——基层材料的名义厚度(mm);δ2——覆层材料的厚度,不计入腐蚀裕量(mm);t——设计温度下复合钢板的许用应力(MPa);t1——设计温度下基层材料的许用应力(MPa);t2——设计温度下覆层材料的许用应力(MPa).
当覆层材料的许用应力大于基层材料的许用应力时,应以基层材料的许用应力作为整体复合板的许用应力.
1)复合钢板的结合质量应达到其钢板标准(《不锈钢复合钢板和钢带》GB/T8165-2008、《压力容器用复合板第1部分:不锈钢-钢复合板》NB/T47002.
1-2019)规定的各项指标,未结合率≤2%,且每块复合板均应进行剪切试验,其剪切强度不小于210MPa(堆焊复合板可不执行此条件);2)对接焊接接头处的复合材料应是耐腐蚀的熔敷金属,且完全熔融;3)覆层(或堆焊层)材料的许用应力值不应小于基层材料许用应力值的70%.
10.
0.
6当地震载荷或风载荷与本规范6.
0.
1条中其他载荷组合时,容器壳体的一次总体薄膜应力不得超过许用应力的1.
2倍.
10.
0.
7设计温度低于钢材蠕变温度时,钢材许用剪切应力应取许用拉伸应力的0.
8倍,但开口接管的许用剪切应力应符合本规范10.
0.
8条的规定.
10.
0.
8当需校核接管、补强圈与壳体的焊接接头(图10.
0.
8)强度时,其焊接接头的许用应力可按表10.
0.
8的规定取值.
20表10.
0.
8接管、补强圈与壳体焊接接头的许用应力(MPa)位置焊接接头形式许用应力类型许用应力图10.
0.
8A填角焊缝(剪切)许用剪应力0.
49tv图10.
0.
8B接管许用剪应力0.
70tp图10.
0.
8C坡口焊缝(拉伸)坡口焊缝(剪切)许用拉应力许用剪应力0.
74tv0.
60tv图10.
0.
8D坡口焊缝(拉伸)坡口焊缝(剪切)许用拉应力许用剪应力0.
74tv0.
60tv图10.
0.
8E填角焊缝(剪切)许用剪应力0.
49tv注:tp设计温度下接管材料的许用应力;tv设计温度下焊接接头计算截面处母材的许用应力.
图10.
0.
8接管、补强圈与壳体的焊接接头21附录A(资料性附录)压力容器常见的失效模式A.
0.
1压力容器在设计阶段应根据其操作条件及介质、环境因素分析容器在使用过程中可能出现的失效模式,并采取相应的措施防止这些失效模式的发生.
A.
0.
2压力容器的失效模式分为短期失效模式、长期失效模式和循环失效模式.

1短期失效模式是指压力容器在非循环载荷作用下突然发生的失效,包括下列模式:1)脆性断裂:这种失效模式是指元件在一次加载条件下无明显塑性变形而发生的断裂.
容器在使用过程中发生脆性断裂的主要原因在于材料的脆化、材料本身的缺陷及应力影响.
为防止此类型失效的发生,可采取提出材料的断裂韧性要求、提出材料焊接后进行充分的热处理要求、规定水压试验的最低温度等措施.
2)韧性断裂:这种失效模式是指元件在一次加载条件下存在明显的塑性变形而发生的断裂.
容器在使用过程中超压或受到均匀性腐蚀使容器壁厚减薄,元件中的应力超过了材料屈服极限和强度极限,从而产生较大的塑性变形直至断裂.
这种失效模式包括超量局部应变引起的裂纹形成或韧性撕裂,即容器某一局部区域应变过大而引起裂纹或断裂.
为防止此类型失效的发生,可采取对材料的屈服强度和拉伸强度规定安全系数等措施.

3)超量变形引起的接头泄漏:这种失效模式是指在内压或外载荷作用下容器接头部位发生过量变形,导致容器内部介质泄漏而使容器丧失使用功能.
最常见接头泄漏是法兰接头泄漏,其原因可能是螺栓预紧力不足、垫片失去回弹能力、法兰刚度不足等.
为防止此类型失效的发生,可采取选用合适的密封垫片、限制接头变形量等措施.

4)弹性或弹塑性失稳(屈曲):这种失效模式是指元件在载荷作用下产生的压应力使元件几何形状发生改变,而当载荷卸除以后,元件的几何形状不再能自行恢复.
当元件承受的压应力超过临界压力时将发生失稳.
弹性失稳时其临界压力与元件的尺寸和材料的性质相关;弹塑性失稳时其临界压力与元件的尺寸、材料的性质和材料的强度相关.
为防止此类型失效的发生,可采取对结构的临界载荷规定安全系数、限制容器的几何偏差等措施.
2长期失效模式是指压力容器在非循环载荷作用下较长时间后发生的失效,包括下列模式:1)蠕变断裂:在低于屈服极限的载荷作用下,高温容器或容器高温部分金属材料随时间推移缓慢发生塑性变形的过程称为蠕变.
这种失效模式是指由蠕变变形导致构件实际承载截面收缩,应力升高,最终发生断裂.
为防止此类型失效的发生,可采取选用合适的材料、控制应力水平等措施.
2)蠕变-在机械连接处的超量变形或导致不允许的载荷传递:这种失效模式是指由蠕变变形导致连接接头泄漏等.
为防止此类型失效的发生,可采取选用合适的材料、控制应力水平等措施.
3)蠕变失稳:这种失效模式是指高温容器在压应力作用下由于蠕变变形引起的失稳或垮塌.
为防止此类型失效的发生,可采取选用合适的材料、控制应力水平等措施.

4)冲蚀、腐蚀:这种失效模式是指在介质冲刷、腐蚀作用下金属材料发生损失造成壁厚减薄,使容器承载能力下降或局部穿孔引起泄漏.
为防止此类型失效的发生,可采取选用与介质相适应的材料、预先考虑腐蚀或磨蚀裕量等措施.
5)环境助长开裂:这种失效模式是指在腐蚀性介质作用下材料发生的开裂.
例如:应力腐蚀开裂、氢致开裂等.
为防止此类型失效的发生,可采取选用与介质相适应的材料、22采用合适的制造方法、添加缓释剂等措施.
3循环失效模式是指压力容器在循环载荷作用下较长时间后发生的失效,包括下列模式:1)渐增性塑性变形:这种失效模式是指容器在多次加载条件下,某些部位发生塑性变形的累积引起过量变形而产生的失效.
容器承受组合载荷,某些载荷恒定,而另一些载荷明显循环交变,这些重复变化的载荷引起变形累积而导致失效.
这种失效模式最常见的情况是热应力棘轮现象.
为防止此类型失效的发生,可采取按相应标准中的评定准则进行评定等措施.
2)交替塑性:这种失效模式是指容器在多次加载条件下,某些部位反复发生反向塑性变形而产生的失效.
容器某些部位的弹性名义应力超过材料屈服极限的两倍时,在加载、卸载过程中出现反向塑形变形的累积导致失效.
为防止此类型失效的发生,应控制弹性名义应力低于两倍屈服极限等措施.
3)疲劳:这种失效模式是指容器在循环载荷作用下,使材料发生裂纹失稳扩展断裂而产生的失效.
在交变载荷的作用下,结构在应力集中部位产生局部损伤累积,导致裂纹萌生、扩展直至贯穿整个断面而导致失效.
为防止此类型失效的发生,可采取按相应标准进行疲劳分析、采用减少应力集中的结构、降低容器制造过程中产生的残余应力等措施.
4)环境助长疲劳:这种失效模式是指容器在循环载荷和腐蚀介质联合作用下发生的开裂破坏.
循环载荷和腐蚀性介质的联合作用将使容器过早发生破坏.
为防止此类型失效的发生,可采取选用与介质相适应的材料、采用减少应力集中的结构、降低容器制造过程中产生的残余应力等措施.
A.
0.
3在压力容器设计时,并不要求考虑A.
0.
2中的所有失效模式,但应考虑下列失效模式:1)脆性断裂;2)韧性断裂(包括超量局部应变引起的裂纹形成或韧性撕裂);3)超量变形引起的接头泄漏;4)弹性或弹塑性失稳(屈曲).
23附录B(资料性附录)塔顶挠度控制值B.
0.
1内有塔盘的塔顶挠度控制值应符合下列要求:1当DN≤1000mm时,YD≤H/100;2当1000mm2000mm时,YD≤H/200.
式中:DN——塔的公称直径,对不等直径塔器,按下式计算(mm);HhDNHhDNHhDNDNii2211(B.
0.
1)H——塔的总高度(包括裙座高度)(mm);YD——塔顶挠度值(mm);DN1、DN2、…、DNi各段塔体公称直径(mm);h1、h2、…、hi各段塔体高度(mm).
B.
0.
2内有填料的塔顶挠度控制值可适当放宽.
DN10HYD24附录C(规范性附录)几种常见介质的饱和蒸汽压和常压下的沸点表C几种常见介质的饱和蒸汽压和常压下的沸点介质名称温度(℃)饱和蒸汽压[MPa(A)]常压下的沸点(℃)氨(NH3)502.
03–33.
5氯(Cl2)501.
43–34.
0异丁烷(C4H10)500.
69–11.
7丙烷(C3H8)501.
71–42.
1丙烯(C3H6)502.
05–47.
7乙烯(C2H4)–301.
94–103.
9–401.
45–501.
06–600.
7525附录D(资料性附录)钢平台、直梯及塔盘重量的估算表表D钢平台、直梯及塔盘的重量估算名称笼式直梯开式直梯钢平台圆泡帽塔盘条形泡帽塔盘重量400N/m150~240N/m1500N/m21500N/m21500N/m2名称舌形塔盘筛板塔盘浮阀塔盘塔盘充液重重量750N/m2650N/m2750N/m2700N/m226附录E(资料性附录)常用填料堆积密度表E-1鲍尔环填料堆积密度碳素钢鲍尔环不锈钢鲍尔环直径(mm)直径*高*壁厚(mm)堆积密度(kg/m3)直径(mm)直径*高*壁厚(mm)堆积密度(kg/m3)2525*25*0.
64712525*25*0.
53933838*38*0.
84243838*38*0.
63185050*50*1.
03935050*50*0.
83147676*76*1.
53847676*76*1.
2308表E-2阶梯环填料堆积密度碳素钢阶梯环不锈钢阶梯环直径(mm)直径*高*壁厚(mm)堆积密度(kg/m3)直径(mm)直径*高*壁厚(mm)堆积密度(kg/m3)2525*12.
5*0.
64592525*12.
5*0.
53833838*19*0.
84333838*19*0.
63255050*25*1.
03855050*25*0.
83087676*38*1.
53857676*38*1.
2306表E-3矩鞍环填料堆积密度碳素钢矩鞍环不锈钢矩鞍环类型填料尺寸(mm)堆积密度(kg/m3)类型填料尺寸(mm)堆积密度(kg/m3)2525*15*0.
53142525*15*0.
31883838*16.
5*0.
62673838*16.
5*0.
41815050*29*0.
82285050*29*0.
51417070*35.
5*1.
01977070*35.
5*0.
6118表E-4不锈钢网孔板波纹(规整)填料型号名义比表面(m2/m3)峰高(mm)波距(mm)板片厚(mm)堆积密度(kg/m3)SPC450型4506.
5±0.
112.
0±0.
10.
100±0.
005106*(1±0.
04)0.
120±0.
005127.
2*(1±0.
04)SPC550型5505.
5±0.
110.
0±0.
10.
100±0.
005127*(1±0.
04)0.
120±0.
005153.
0*(1±0.
04)SPC650型6504.
5±0.
18.
4±0.
10.
100±0.
005152*(1±0.
04)0.
120±0.
005182.
5*(1±0.
04)SPC750型7504.
0±0.
17.
2±0.
10.
100±0.
005175*(1±0.
04)0.
120±0.
005209.
1*(1±0.
04)27附录F(规范性附录)常用钢材厚度负偏差表F-1压力容器用碳素钢和低合金钢板厚度负偏差(mm)钢板标准《锅炉和压力容器用钢板》GB/T713—2014、《低温压力容器用钢板》GB/T3531—2014、《压力容器用调质高强度钢板》GB/T19189-2011、《低温压力容器用镍合金钢板》GB/T24510-2017、《临氢设备用铬钼合金钢钢板》GB/T35012-2018钢板厚度全部厚度负偏差C10.
30表F-2承压设备用不锈钢钢板厚度负偏差(mm)钢板标准《承压设备用不锈钢和耐热钢钢板和钢带》GB/T24511-2017产品类别热轧厚钢板热轧钢板及钢带冷轧钢板和钢带钢板厚度6.
00~80.
02.
00~14.
01.
50~8.
00负偏差C10.
3按钢板标准表3按钢板标准表4注:厚度大于80.
0mm到100mm的热轧厚钢板厚度允许偏差由供需双方协商确定.
表F-3不锈钢复合钢板和钢带厚度负偏差钢板标准《不锈钢复合钢板和钢带》GB/T8165—2008复层厚度允许负偏差复合钢板、钢带总厚度允许负偏差C1Ⅰ级、Ⅱ级Ⅲ级复合中厚板总公称厚度(mm)允许负偏差(%)Ⅰ级、Ⅱ级Ⅲ级不大于覆层公称尺寸的9%,且不大于1mm不大于覆层公称尺寸的10%,且不大于1mm6~789>7~1578>15~2567>25~3056>30~6045>60协商协商表F-4不锈钢—钢复合板厚度负偏差钢板标准《压力容器用复合板第1部分:不锈钢—钢复合板》NB/T47002.
1-2019覆材厚度允许负偏差基材厚度允许负偏差总厚度允许负偏差覆材公称厚度的10%,且不大1.
0mm基材标准负偏差之数值减0.
5mm覆材允许负偏差+基材允许负偏差28F-5无缝钢管厚度负偏差(mm)钢管标准钢管种类钢管公称外径(D)钢管公称壁厚(S)壁厚/钢管外径(S/D)负偏差C1普通级高级《输送流体用无缝钢管》GB/T8163-2018热轧≤102——12.
5%S或0.
40,取其大者>102—≤0.
0515%S或0.
40,取其大者>0.
05~0.
1012.
5%S或0.
40,取其大者>0.
1010%S热扩———12.
5%S冷拔(轧)—≤3—10%S或0.
15,取其大者—>3—10%S《高压化肥设备用无缝钢管》GB/T6479-2013热轧(挤压)≤159——10%S或0.
4,取其大者>159——10%S热扩———15%S冷拔(轧)—≤2.
0—10%S10%S>2.
0—10%S7.
5%S《奥氏体-铁素体型双相不锈钢无缝钢管》GB/T21833-2008热轧(挤压)—≤4.
0—0.
450.
35>4.
0~20—10%S10%S20—10%S7.
5%S≥219>20—10%S10%S冷拔(轧)—≤3—14%S10%S>3—10%S10%S29表F-6无缝钢管厚度负偏差(mm)钢管标准交货方式钢管种类钢管公称壁厚(S)钢管公称外径(D)负偏差C1普通级高级《高压锅炉用无缝钢管》GB/T5310-2017公称壁厚(S)热轧(挤压)≤4.
0—0.
450.
35>4.
0~20—10%S10%S>203.
0—10%S7.
5%S最小壁厚(Smin)热轧(挤压)所有—00冷拔(轧)所有—00《石油裂化用无缝钢管》GB/T9948-2013公称壁厚(S)热轧(挤压)所有—10%S10%S热扩所有—15%S冷拔(轧)≤3.
0—0.
30.
2>3.
0—10%S7.
5%S最小壁厚(Smin)热轧(挤压)所有—00冷拔(轧)所有—00《锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管》GB/T13296-2013公称壁厚(S)热轧(挤压)≤4.
0—0.
45>4.
0—10%S冷拔(轧)—≤3810%S—>3811%S最小壁厚(Smin)热轧(挤压)所有—0冷拔(轧)—所有0《流体输送用不锈钢无缝钢管》GB/T14976-2012公称壁厚(S)热轧(挤、扩)3—10%S10%S最小壁厚(Smin)热扎(挤、扩)所有—00冷拔(轧)所有—0030最高金属温度(℃)1135----------------0.
791.
271107------------------0.
691.
041079----------------1.
270.
580.
841052----------------1.
020.
480.
691024----------------0.
760.
380.
53996--------------1.
220.
510.
330.
43968--------------0.
890.
410.
250.
33941--------------0.
640.
330.
20.
25913--------------0.
460.
250.
180.
2885--------------0.
330.
20.
130.
15857--------------0.
230.
150.
10.
1829----------1.
521.
270.
150.
10.
080.
08802----------1.
020.
760.
10.
080.
050.
05774--------1.
520.
580.
380.
080.
050.
030.
03746--------0.
940.
280.
20.
050.
030.
030.
03718------1.
650.
430.
130.
080.
030.
030.
030.
036911.
221.
171.
040.
890.
150.
050.
030.
030.
030.
030.
036630.
840.
760.
610.
380.
080.
030.
030.
030.
030.
030.
036350.
560.
460.
360.
150.
050.
030.
030.
030.
030.
030.
036070.
360.
30.
230.
10.
030.
030.
030.
030.
030.
030.
035790.
230.
180.
10.
050.
030.
030.
030.
030.
030.
030.
035520.
150.
10.
050.
030.
030.
030.
030.
030.
030.
030.
035240.
10.
080.
030.
030.
030.
030.
030.
030.
030.
030.
034960.
050.
050.
030.
030.
030.
030.
030.
030.
030.
030.
03公称成分碳素钢1.
25Cr2.
25Cr5Cr7Cr9Cr12Cr18Cr-8Ni23Cr-12Ni25Cr-20Ni21Cr-33Ni附录G(资料性附录)金属材料的高温氧化速率表G金属材料的高温氧化速率单位:mm/a31本规范用词说明1为便于在执行本规范条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下:1)表示很严格,非这样做不可的用词:正面词采用"必须",反面词采用"严禁".
2)表示严格,在正常情况下均应这样做的用词:正面词采用"应",反面词采用"不应"或"不得".
3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的用词:正面词采用"宜",反面词采用"不宜".
4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的用词,采用"可".
2本规范条文中指明应按其他有关标准规范执行的写法为:"应符合……的规定"或"应按……执行".
32引用标准名录建筑结构荷载规范GB50009建筑抗震设计规范GB50011石油化工钢制设备抗震设计标准GB/T50761压力容器第2部分:材料GB/T150.
2压力容器第3部分:设计GB/T150.
3热交换器GB/T151锅炉和压力容器用钢板GB/T713-2014低温压力容器用钢板GB/T3531-2014高压锅炉用无缝钢管GB/T5310-2017高压化肥设备用无缝钢管GB/T6479-2013输送流体用无缝钢管GB/T8163-2018不锈钢复合钢板和钢带GB/T8165-2008石油裂化用无缝钢管GB/T9948-2013锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管GB/T13296-2013流体输送用不锈钢无缝钢管GB/T14976-2012压力容器用调质高强度钢板GB/T19189-2011奥氏体-铁素体型双相不锈钢无缝钢管GB/T21833-2008低温压力容器用镍合金钢板GB/T24510-2017承压设备用不锈钢和耐热钢钢板和钢带GB/T24511-2017临氢设备用铬钼合金钢钢板GB/T35012-2018衬里钢壳设计技术规定HG/T20678石油化工钢制压力容器SH/T3074钢制压力容器-分析设计标准JB4732压力容器用复合板第1部分:不锈钢―钢复合钢板NB/T47002.
1-2019钢制焊接常压容器NB/T47003.
1塔式容器NB/T47041立式圆筒形钢制焊接储罐安全技术规程AQ3053固定式压力容器安全技术监察规程TSG21-201633中华人民共和国化工行业标准钢制化工容器设计基础规范StandardfordesignbaseofsteelchemicalvesselsHG/T20580—20XX条文说明34修订说明《钢制化工容器设计基础规范》(HG/T20580—20XX),经工业和信息化部XXXX年XX月XX日以第XX号公告批准发布.
本规范是在《钢制化工容器设计基础规定》(HG/T20580—2011)的基础上修订而成,上一版的主编单位是中国石化集团宁波工程有限公司,主要起草人员是郭益德、赵斌义、阮黎祥、丁伯民、秦叔经、王非、陈朝晖、陈泽溥、杨振奎、叶国平、徐才福.

本次修订的主要技术内容是:1.
新增基本规定章节;2.
设计温度的部分内容;3.
设计使用年限的部分内容;4.
新增附录A压力容器常见的失效模式;5.
新增附录B塔顶挠度控制值;6.
新增附录G金属材料的高温氧化速率.
本规范修订过程中,编制组进行了广泛调查研究,总结了我国工程建设化工设备设计、使用过程中的实践经验,同时参考了国外先进标准.
为便于广大设计、科研、学校等单位有关人员在使用本规范时能正确理解和执行条文规定,《钢制化工容器设计基础规范》编制组按章、节、条顺序编制了本规范的条文说明,对条文规定的目的、依据以及执行中需注意的有关事项进行了说明.
但是,本条文说明不具备与规范正文同等的法律效力,仅供使用者作为理解和把握规范规定的参考.
本规范历次版本发布情况为:——HG/T20580—2011——HG20580—1998(2004)——HG20580—1998——HGJ14—198935目次1总则.
36)2术语和符号.
37)2.
1术语.
37)3基本规定.
40)4设计压力.
41)5设计温度.
42)6设计载荷.
43)7厚度附加量.
44)8设计使用年限.
45)9最小厚度.
46)10许用应力.
47)附录A(资料性附录)压力容器常见的失效模式.
48)附录E(资料性附录)常用填料堆积密度.
49)附录G(资料性附录)金属材料的高温氧化速率.
50)361总则1.
0.
2~1.
0.
3本规范适用于钢制化工压力容器和常压容器设计参数的确定,不适用于钢制旋转或往复运动化工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)设计参数的确定.
372术语和符号2.
1术语2.
1.
2固定式压力容器我国现行法规《固定式压力容器安全技术监察规程》TSG21-2016规定,对于为了某一特定用途、仅在装置或场区内部搬动、使用的压力容器,以及可移动式空气压缩机的储气罐等按照固定式压力容器进行监督管理.
2.
1.
4外压容器1典型的外压容器有:真空容器、液下容器、埋地容器等.
2在工程设计中,常见的整体夹套容器,如壳体的大部分被相邻压力腔包围的夹套容器,通常也可看作是外压容器,但它并非严格意义上的外压容器,因此在设计时,仅对承受外压的部分元件进行稳定性校核.
2.
1.
6常压容器在我国压力容器标准体系中,设计压力在大于-0.
02MPa(g)、小于0.
1MPa(g)之间的压力容器称为"常压容器".
2.
1.
7腔(室)1密闭空间是指以该腔(室)对外连接管口为界限的范围内能够形成一个独立的承压空间.

2一台容器可以由单个腔(室)构成,也可由多个腔(室)组成,如:夹套容器、热交换器等.
2.
1.
9受压元件是指保存、封闭压力介质的容器壳体元件和其他密闭元件、开孔补强圈、外压加强圈等.

2.
1.
10非受压元件通常是承载(非压力载荷)元件,如支座(或吊耳)及其垫板、保温圈、塔盘支持圈等.

2.
1.
14工作压力1工作压力有时亦称操作压力.
2本条中的"正常工作情况"是指在连续正常操作的生产过程中,该容器能够在其规定的设计条件(环境、介质、温度、压力等)范围内正常、安全运行的状态.
2.
1.
15设计压力一台压力容器或一个独立的压力腔(室),在某一特定操作工况设计条件下,具有唯一的设计压力值.
2.
1.
16计算压力对于由两个或两个以上压力室组成的容器(如带夹套的容器、带有中间封头的多腔塔式容器等),在确定计算压力时,应考虑相邻室之间的最大压力差.
2.
1.
17最高允许工作压力1最高允许工作压力的作用是设定容器超压限度的起始压力,充分利用容器的圆整厚度,尽量拉大工作压力与安全阀或爆破片泄放压力的压力差,使压力容器的工作更为平稳.

2本条中指定的相应温度,一般是指某一操作工况条件时的设计温度,也可以是根据需要规定的其他温度,如最低设计金属温度时所对应的最高允许工作压力.
382.
1.
21试验压力1规则设计压力容器试验压力的确定按现行国家标准《压力容器第1部分:通用要求》GB/T150.
1的规定.
分析设计压力容器试验压力的确定按现行行业标准《钢制压力容器-分析设计标准》JB4732的规定.
常压容器试验压力的确定按现行行业标准《钢制焊接常压容器》NB/T47003.
1的规定.
2按照现行国家标准《压力容器第1部分:通用要求》GB/T150.
1的规定,耐压试验值超过GB/T150.
1所规定的最低值时,应对容器各受压元件进行耐压试验前的应力校核,所取的壁厚应是有效厚度;必要时,对于液压试验所取的压力应计入液柱静压力.

2.
1.
22工作温度1工作温度有时亦称操作温度.
2在国内外压力容器行业的技术文件中,"工作温度"均指物料的温度.
3一台容器内不同部位的物料温度可能不同,必要时应分别指出各部位工作温度.

2.
1.
23金属温度1容器的不同元件或同一元件的不同部位,可以有不同的金属温度.
2本条中管壳式热交换器的金属温度是指管板计算时的金属温度(壁温).
2.
1.
24设计温度1设计温度与设计压力一起作为设计载荷条件.
2容器各部位在正常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.

2.
1.
25最低设计金属温度1本条中"各种可能条件"不但包括正常工作情况,还应考虑可能出现的最低工作温度、工作中的不正常、自动制冷、大气环境温度以及其他制冷因素.
2一台容器的各个受压元件可能具有不同的最低设计金属温度.
3最低设计金属温度是考察制成后的容器(或元件)可以承受的最低温度.
4最低设计金属温度是设计选材依据之一,材料的选用除应满足容器各设计工况条件下的使用要求外,还应确保在最低设计金属温度下对材料及其焊接接头的冲击吸收能量的要求.

2.
1.
26试验温度1在工程实际中,试验温度通常取试验介质的温度.
2为确保容器在耐压试验或泄漏试验时不致发生低应力脆性断裂,试验时的容器壳体金属温度应保持在某一规定温度之上.
见现行法规《固定式压力容器安全技术监察规程》TSG21-2016的规定.
2.
1.
27环境温度1环境温度通常为容器周围的大气温度.
2环境的极端温度是指历年来的最低(最高)大气温度.
3在现行法规《固定式压力容器安全技术监察规程》TSG21-2016、现行国家标准《压力容器》GB/T150、现行国家标准《钢制球形储罐》GB/T12337、现行行业标准《塔式容器》NB/T47041标准中,其环境温度取为"历年来月平均最低气温的最低值".
4在现行国家标准《立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范》GB50341标准中,其环境温度取为"最低日平均气温".
2.
1.
30~2.
1.
35391计算厚度是保证容器强度、刚度或稳定性所必须的元件厚度.
2设计厚度是在确保容器强度、刚度或稳定性要求的同时,保证预期的设计使用年限的厚度.
3有效厚度是确定容器元件最大承载能力的厚度.
4钢材厚度是确定容器制造技术要求(如热处理、无损检测)的厚度.
5各项厚度之间的关系示意图移至第3章基本规定章节.
2.
1.
38~2.
1.
43在进行容器(如塔式容器、球形容器、卧式容器等)的风载荷、地震载荷等计算时,"基本风压"、"基本雪压"、"抗震设防烈度"、"设计基本地震加速度"、"场地"、"地面粗糙度"是必不可少的设计基础数据.
为此本规范引用了现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011和现行国家标准《建筑结构载荷规范》GB50009中以上专有名词术语.
2.
1.
44~2.
1.
45新增"抗震设计"、"抗震措施"术语,引用于现行国家标准《石油化工钢制设备抗震设计标准》GB/T50761.
403基本规定3.
0.
1损伤和失效是两个不同的概念,在容器的使用过程中,损伤可以积累成失效;损伤是必然的,容器在使用过程中将受损伤;失效是必须防止的,设计者应根据设计准则和工程经验确定防止失效的措施和技术要求.
压力容器的损伤模式可按现行国家标准《承压设备损伤模式识别》GB/T30579、《DamageMechanismsAffectingFixedEquipmentintheRefiningIndustry》APIRP571识别.
3.
0.
2~3.
0.
3此2条内容来自现行国家标准《石油化工钢制设备抗震设计标准》GB/T50761.
3.
0.
5容器的最高允许工作压力取各受压元件在设计温度下的最高允许工作压力中的最小值,从容器设计的经济合理性考虑,容器的最高允许工作压力宜由容器中重量大的元件(如筒体或封头)决定.
3.
0.
6当设计委托方(配管专业、用户)对设备开口未提供管道外载荷时,可按照现行行业标准《石油化工钢制压力容器》SH/T3074附录D的规定确定管道外载荷,进行管法兰应力和壳体局部应力的核算.
3.
0.
81调整各项厚度之间相互关系图的表达形式;厚度相互关系图中增加"最小成形厚度".

2最小成形厚度可理解为保证强度、刚度或稳定性及设计使用年限的元件的最小厚度.

414设计压力4.
0.
14新增条款.
内容引自现行行业标准《塔式容器》NB/T47041.
4.
0.
3夹套容器有整体夹套容器、半圆管夹套容器、蜂窝夹套容器和型钢夹套容器等多种形式,本条款内容仅适用于整体夹套容器.
对于其它形式的夹套容器,可按相应标准的规定执行.

425设计温度5.
0.
14本条参考了ASMEⅧ-1UG20的内容.
5.
0.
25由于塔式容器的裙座直接与作为受压元件的塔体焊成一体,因此,裙座的设计温度不仅要考虑环境温度的影响,而且还应注意塔器操作温度(尤其是高温或低温塔器)的影响,否则会由于设计温度确定不当,造成选材不合理.
塔式容器裙座设置过渡段的条件见现行行业标准《石油化工塔器设计规范》SH/T3098的规定.
5.
0.
4本条内容参考ASMEB31.
3中301.
3的部分内容.
436设计载荷6.
0.
1本规范尚未考虑爆燃、水锤、覆冰载荷,设计者可以根据实际情况适当考虑这些载荷.

32)式6.
0.
1取自现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009附录E,基本风速(v0)和空气密度(ρ)应按GB50009附录E规定的方法取值.
43)~4)此两条部分内容取自现行国家标准《石油化工钢制设备抗震设计标准》GB/T50761.
6.
0.
2表6.
0.
21本规范中的安装工况包括容器吊装或容器现场组装过程以及容器吊装(现场组装)完毕后至容器投入运行前的空置状态.
容器处于开车前的空置状态时,应考虑风载荷的影响.

2对压力试验时的载荷组合分为车间试验和现场试验两种情况,参照EN13445-3第5.
3.
2.
3条.
车间试验是指容器装配完成后的首次耐压试验,此工况耐压试验校核各受压元件强度时不考虑腐蚀裕量;现场试验是指现场组装容器的首次耐压试验或在役容器的耐压试验.

3车间试验工况中的液柱静压力指容器直径较大时,液压试验时考虑容器直径方向的液柱静压力.
447厚度附加量7.
3.
1压力容器的腐蚀有多种形式,如化学侵蚀、冲蚀、磨蚀、高温氧化、大气环境的锈蚀等.

7.
3.
21表7.
3.
2-1是参考了日本《压力容器(基础标准)》JISB8270的说明并结合国内工程公司的实践经验,给出了筒体、封头的腐蚀速率,与第8章中给出的容器设计使用年限相对应,通过计算给出的腐蚀裕量对照表.
2表7.
3.
2-2中受力内件指承受较大载荷的元件,如填料的支承梁、支承圈、支承栅板,大型塔盘的支承梁、支承圈等,不受力内件指承受较小载荷的元件,如进口分布管及其支承件、缓冲挡板、防涡流挡板等.
458设计使用年限8.
0.
2新增条款.
在实际生产过程中,由于操作条件经常发生变化,使得压力容器的腐蚀情况也会随之变化,因此使用者需要根据压力容器的实际服役情况重新确定新的使用年限.

8.
0.
41根据现行法规《固定式压力容器安全技术监察规程》TSG21-2016的规定,在设计总图上应注明压力容器的设计使用年限.
设计者应根据设计容器的实际情况,给出合理的设计使用年限预期值.
压力容器设计使用年限并不等于实际使用年限,它仅仅是设计者根据容器预期的使用条件而给出的估计.
2本规范中推荐的容器设计使用年限主要是根据容器造价和重要性给出的参考值.