HG-整体多层夹紧式高压容器Word文档格式.doc
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吴京生、李玉江、陈康吾、邓建建.
HG3129-1998
Integratedmultilayerclumpinghighpressurevessels
1范围
本标准规定了钢制整体多层夹紧式高压容器(以下简称压力容器)的设计、制造、检验与验收的要求。
本标准适用于设计压力不大于35MPa的压力容器.
本标准适用的设计温度范围为-20℃~350℃.
对于设计温度等于或低于-20℃和高于350℃的压力容器还应在图样上制定出补充规定。
2引用标准
下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文.本标准出版时,所示版本均为有效。
所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
GB150--1998钢制压力容器
GB699—88优质碳素结构钢技术条件
GB/T983—1995不锈钢焊条
GB/T1184—1996形状和位置公差未注公差值
GB3077--88合金结构钢技术条件
GB4237-92不锈钢热轧钢板
GB4242—84焊接用不锈钢钢丝
GB/T5117-1995碳钢焊条
GB/T5118一1995低合金钢焊条
GB5293—85碳素钢埋孤焊用焊剂
GB6479—86化肥设备用高压元缝钢管
GB6654—1996压力容器用钢板
GB/T14957--94熔化焊用钢丝
JB2536—80压力容器油漆、包装和运输
JB4708--92钢制压力容器焊接工艺评定
JB/T4709—92钢制压力容器焊接规程
JB4726—94压力容器用碳素钢和低合金钢锻件
JB4728—94压力容器用不锈钢锻件
JB4730—94压力容器无损检测
劳锅字[1990]8号压力容器安全技术监察规程
中华人民共和国化学工业部1998-03—23批准1999-01—01实施
3要求
3.1材料
3.1.1基本要求
3.1.1.1压力容器受压元件用钢应符合本规定,非受压元件用钢当与受压元件焊接时,也必须是焊接性良好的钢材。
3.1.1.2采用本章规定以外的其它钢号的钢材,还应符合GB150-1998及其附录A的有关规定。
3.1.1.3钢材的标准,使用状态及许用应力按GB150的规定,
3.1.2受压元件的材料应符合图样和以下标准的规定:
a)内筒和封头的材料应符合GB4237、GB6654规定.且钢板需逐张按JB4730的规定进行超声波探伤,质量等级应不低于Ⅱ级,内筒钢板还应逐张进行拉力试验和夏比(V形缺口)常温冲击试验;
b)层板材料应符合GB6654的规定:
c)钢管材料应符合GB6479规定:
d)锻件材料应符合JB4726、JB4728规定;
e)螺栓(柱),螺母材料应符合GB699、GB3077规定。
3.1.3焊接材料应符合GB/T983、GB4242、GB/T5117、GB/T5118、GB5293、GB/T14957规定。
3.1.4选用国外钢材时,应是国外相应压力容器最新规范所允许使用的钢材,其使用范围一般不应超出该规范的规定,且不宜超出GB150--1998第4章中相近成份和技术要求的钢材的规定.
3.2计算
3.2.1符号说明
C—多层容器厚度附加量,C=Ci㎜:
Ci—多层容器内筒的厚度附加量㎜:
.
Di—圆筒的内直径,mm:
Do——圆筒的外直径(Do=Di+2δn),㎜:
E—平均壁温下材料的弹性模量,MPa:
K—圆筒的外直径与内直径之比,K=:
pc—计算压力,MPa:
【PW】—多层容器圆筒的最大允许工作压力,MPa;
PT—试验压力,MPa:
a—平均壁温下材料的线膨胀系数,㎜/㎜℃;
δ—圆筒的计算厚度,mm;
δe—圆筒的有效厚度,㎜;
δi—多层容器内筒名义厚度,mm;
δ0——多层容器层板的总厚度,㎜;
δn——圆筒的名义厚度,㎜;
µ
—平均壁温下材料的泊松比,当缺乏精确数据时,可取µ
=O.3;
σ—设计温度下圆筒的计算应力,MPa
【σ】t——设计温度下圆筒材料的综合许用应力,MPa:
【σ】—设计温度下多层容器内筒材料的许用应力,:
【Ó
】=【Ó
】tMPa;
【σ】:
——设计温度下层板材料的许用应力,【Ó
】tMPa:
Ó
T—试验压力下筒壁的应力,MPa:
φ—焊接接头系数:
Φi—多层容器内筒的焊接接头系数Φi=1
Φ0—多层容器层板层的焊接接头系数,Φ0=0.95
3.2.2受内压时圆筒壁厚的计算
设计温度下多层圆筒的计算厚度按式
(1)计算。
公式适用于设计压力pc≤0.4【Ó
】tΦ的范围。
δ=…………………………………………………………………
(1)
3.2.3设计温度下层圆筒筒壁的计算应力按
(2)计算。
δt=[σ]Φ……………………………………………………
(2)
[σ]tΦ值按式(3)计算。
[σ]tΦ=…………………………(3)
3.2.4设计温度下多层圆筒的最大工作压力按(4)计算。
[PW]=…………………………………………………………………(4)
3.2.5其它受压元件的计算均按GB150的要求。
3.2.6应力试验时的应力校核
水压试验前的筒壁应力校核按式(5)计算。
σT=………………………………………………………………………(5)
在水压试验时,筒璧的应力σT不得超过试验温度下材料屈服点的90%(校核时应计入液柱静压力)。
3.3制造
压力容器的制造,除应符合本规定外,还应符合GB150、《压力容器安全技术监察规程》和图样要求。
3.3.1零件的加工成形
3.3.1.1根据制造工艺条件确定加工裕量,以确保封头与筒体的厚度不小于该部件的名义厚度减去钢材负偏差。
3.3.1.2坡口表面要求
a)坡口表面不得有裂纹、分层、夹渣等缺陷。
b)标准抗拉强度下限值σb>
540MPa的钢材及Cr-Mo低合金钢材经火焰切割的坡口表面,应进行磁粉或渗透探伤检查.
c)施焊前应将坡口表面的氧化物、油污、熔渣及其它有害杂质清除干净,清除范围(以离坡口边缘的距离计)不得小于20mm。
3.3.1.3封头
封头的制造按GB150-1998中的10.2.3的规定。
3.3.1.4内筒筒节成形
a)A类焊接接头对口错边量b1≤lmm(见图1)·
b)A类焊接接头处形成的棱角El,用弦长等于1/6Di且不小于300㎜的内样板或外样板检查(见图2),其El值不大于1.5mm。
图2
c)外圆周长允差小于或等于3‰Di,且不大于3mm.
d)内筒最短筒节长度不小于30㎜。
e)同一断面上最大内径与最小内径之差不大于4‰Di,且不大于5mm.
3.3.1.5内筒筒节组焊
a)内筒筒节组对时,相邻筒节A类接头中心的距离或封头A类接头的端点与相邻筒节A类接头中
心的距离应大于100mm
b)内筒B类焊接接头的对口错边量b2≤1.5mm(见图3).
c)内筒B类接头形成的棱角E2,用长度不小于300㎜的直尺检查(见图4),其E2值不大于l.5mm。
图4
d)组焊后内筒的直线度允差小于筒体长度的l‰,且不大于6mm.
e)筒体的长度允差:
1)筒体长度不大于10m时,允差为士15mm;
2)筒体长度大于10m时,允差为±
20mm。
3.3.1.6层板
a)层板允许拼接,拼接块数不多于3块,且最小拼接宽度不小于500mm。
拼接接头两表面必须打磨与母材平齐。
b)层板周向尺寸应按所夹紧内层筒体的实测周长下料。
周长在考虑焊接接头间隙后,只允许为负偏差,且数值不大于3㎜。
c)层板筒节轴向长度应使每层层板的环向接头相互错开,且外层层板的环向接头与内层层板的环向接头错开的最小距离Lmin按图样的要求(见图5)。
图5
d)层板两对边的平行度及相邻两边的垂直度偏差按GB/T1184中的L级规定。
e)层板夹紧前应将内筒或前一层层板外表面的所有焊接接头打磨与母材平齐,并清除层板表面的铁锈、油污和影响层板贴合的杂物。
f)每层层板的纵向接头应均匀错开,相邻层板的纵向接头夹角α,应大于由图样给出的αmin(见图6)
图6
g)层板纵环向焊接接头根部间隙应符合如下要求:
1)层板纵向接头间隙6mm≤P1≤14㎜(见图7a);
2)层板环向接头间隙6㎜≤P2≤8㎜(见图7b)):
h)层板端部层间间隙的控制
在每一层板筒节的端面应测量相邻层板的径向间隙和径向间隙高度大于或等于O.25㎜段的弧长。
测量后按图8所示方法计算估算间隙面积Ag。
任一端面上以平方毫米表示的任一估算间隙面积Ag值不得超过以毫米表示的层板厚度值的25倍,且任何层板间隙的弧长b不得超过容器内径。
若相邻层板间隙不只一处,则间隙长度之和不得超过容器的内径。
任一层板间隙的最大高度不得超过3mm.
图8
h—径向间隙最大高度,mm:
b—径向间隙最大高度大于或等于0.25㎜段的弧长,mm:
Rg——间隙处半径,㎜:
t—层板厚度,㎜:
Ag——估算间隙面积,Ag=2/3.b.h;
㎜2.
j)层板松动面积的控制
对设计内直径Di不大于1000㎜的容器,每一松动的部位,沿环向长度不得超过0.3Di,沿轴向长度
不得超过600㎜;
对于设计内直径大于1000㎜的容器,每一松动的部位沿环向长度不得超过300㎜,
沿轴向长度不得超600㎜。
3.3.1.7外层板
a)外层板的成形与尺寸公差按3.3.1.6中a)、b)、c)和d)的规定。
b)外层板的夹紧工艺孔在外层板施焊完毕后,必须用与外层板相同的材料堵焊工艺孔并打磨与外层板
平齐。
每节外层板呈对角线的两堵板上应钻Φ6㎜的泄放孔(内层板的工艺孔兼作泄放孔用).
3.3.1.8筒体与筒体法兰或封头的连接
a)内筒与筒体法兰或封头的连接(见图9)。
其对口错边量b3≤1mm.
b)层板和外层板与筒体法兰或底封头的连接(见图10),其对口错边置b4≤0.8mm。
3.3.2焊接
3.3.2.1压力容器施焊前应按JB4708的规定对层板的焊接接头做焊接工艺评定(包括层板与端部法兰
和封头).
3.3.2.2压力容器的焊接工艺规程应按JB/T4709的规定、图样技术要求和评定合格的焊接工艺制定.
3.3.2.3压力容器的内筒应制备一块产品焊接试板,试板的要求和试板性能检验按《压力容器安全技术
监察规程》和GB150—1998附录E的规定。
3.3.2.4焊接接头表面的形状尺寸及外观要求按GB150规定。
3.3.2.5焊接返修
a)当焊接接头需要返修时,应制定返修工艺.
b)焊接接头同一部位的返修次数不宜超过两次.如超过两次,返修前均应经制造单位技术总负责人批准。
返修次数、部位和返修情况记入容器的质量证明书。
c)要求热处理的容器,一般应在热处理前进行返修.如在热处理后返修时,补焊后应作必要的热处理.
d)有抗晶间腐蚀要求的不锈钢制容器,返修部位仍须保证原有要求。
3.3.3热处理
符合下列条件之一者,应进行消除残余应力热处理:
a)碳素钢、低合金钢内筒筒节的A类焊接接头;
b)内筒与端部法兰相连的B类焊接接头按GB150一1998中lO.4的规定;
c)球形封头与接管(或支承圈)相连的焊接接头.
3.3.4无损检测
3.3.4.1内筒的A、B类焊接接头须经100%射线探伤检查。
3.3.4.2对以下几种情况的焊接接头表面须经100%超声波探伤检查:
a)各层层板与端部法兰或球形封头连接的焊接接头;
b)最外层层板的纵向焊接接头;
c)层板的拼接接头。
3.3.4.3对以下几种情况的焊接接头表面须经磁粉或渗透探伤检查:
a)内筒、层板的D类焊接接头:
b)标准抗拉强度下限值σb>
540MPa的材料;
c)堆焊表面;
d)标准抗拉强度σb下限值>
540MPa的材料及Cr-Mo低合金钢材的缺陷修磨或补焊处的表面、卡具和拉筋等拆除处的焊痕表面。
3.3.4.4探伤标准
a)焊接接头射线探伤按JB4730进行,其检查结果内筒的A、B类焊接接头Ⅱ级为合格。
b)焊接接头超声波探伤按JB4730进行,其检查结果符合3.3.4.2的规定,Ⅱ级为合格。
c)焊接接头的磁粉和渗透探伤按JB4730进行,检查结果均为I级合格。
3.3.4.5重复检查
a)经射线或超声波探伤的焊接接头中,如有不允许的缺陷,应在缺陷清除干净后进行补焊,并对该部分采用原探伤方法重新检查,直至合格。
b)磁粉探伤与渗透探伤发现的缺陷,应进行修磨和补焊,并对该部分采用原探伤方法重新检查,直至合格。
3.3.5压力试验
3.3.5.1压力容器制造完毕后,应进行水压试验。
3.3.5.2水压试验压力按GB150-1998中3.8.1和3.8.2的规定。
直立容器卧置进行液压试验时,试验压力应为立置时的试验压力加液柱静压力。
3.3.5.3水压试验时的要求按GB150—1998中10.9规定。
3.3.5.4对有气密性试验要求的压力容器还须作气密性试验.气密性试验的要求按GB150-1998中10..9的规定。
4检验方法
4.1尺寸及外观检验(包括焊接接头外观检验),按GB150规定.
4.2无损检测按JB4730规定。
4.3内筒焊接试板的检验按3.3.2.3的规定。
4.4水压试验按GB150—1998中10.9的规定。
4.5气密性试验按GB150-1998中10.9的规定。
5检验规则
5.1型式检验
试制产品定型鉴定时进行型式检验。
5.2出厂检验
5.2.1出厂检验应逐台进行。
5.2.2出厂检验项目应符合3.1和3.3的规定。
6出厂技术文件
6.1出厂技术文件按GBl50-1998中10.10.1的规定。
6.2压力容器出厂技术文件至少应包括下列内容:
a)产品合格证及质量证明书;
b)产品说明书:
c)产品竣工图。
7标志、包装、运输
7.1按GB150-1998中10.10.2.2的规定给容器作标志。
7.2压力容器的油漆、包装和运输按JB2536的规定。
HG3129-1998《整体多层夹紧式高压容器》
勘误表
页行
误
正
P2第24,25,
29.35行
E,K,α,μ,
整行取消
P2第38行
[σ]
[σ]=[σ]tMpa
[σi]t
取消
P2第39行
[σ]
[σ]=[σ]tMpa
[σ]t
取消
P3第7行
δt=……
αt=……
P3第15行
σT=
P4第2行d>
……小于30㎜
……小于300㎜
P7最后—行b>
……纵向焊接接头
……纵环向焊接接头
长沙化工机械厂标准化技术委员会
一九九九年八月二十六曰
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