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1、容器设计规定1. 范围 本标准规定了石油化工压力容器（反应器、塔器、换热器及其它容器）设计的一般要求以及材料、结构等方面的要求。 本标准适用于石油化工压力容器的设计。 本标准是国家质量技术监督局压力容器安全技术监察规程、GB150钢制压力容器、GB151管壳式换热器等标准的补充规定。 2. 引用文件 下列标准所包含的条文，通过在本标准中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。 3. 一般规定 3.1 压力容器类别划分按压力容器安全技术监察规程第6条规定。 3.2 设计压力 3.2.1 容器的设计压力 容器的设计
2、压力应略高于最高工作压力。对装有安全泄放装置的压力容器，其设计压力不得低于安全泄放装置的开启压力或爆破压力。 3.2.2 内压容器 内压容器的设计压力一般按表1确定。 表1 内压容器的设计压力 MPa 最高工作压力 Pw 设计压力 P Pw1.8 1.8Pw4.0 4.0Pw8.0 Pw8.0 PPw+0.18 P1.1Pw PPw +0.4 P1.05Pw 注：1.正常操作工况为正压，但开停工时或事故停工时有真空工况的容器应进行真空工况校核。 2.当工作压力向上波动的可能性很小时压力裕度可适当减小。 3. Pw0.1 MPa的塔式容器，设计压力取P0.1 MPa。 3.2.3 常压容器 工作
3、压力小于0.1MPa且不与大气直接相通（通过呼吸阀与大气相接的容器视为与大气直接相通）的常压容器其设计压力取工作压力加0.18MPa，否则按常压设计。 3.2.4 外压容器 外压容器应考虑在正常工况下可能出现的最大内外压力差，再参考表1确定设计外压力。 3.2.5 真空容器 3.2.5.1 设有安全控制装置时设计压力取1.25倍最大内外压力差或0.1MPa两者中较小值。 3.2.5.2 未设有安全控制装置时设计压力取0.1MPa。 3.2.6 夹套容器 3.2.6.1 夹套为内压的带夹套的真空容器的设计压力按下列要求确定： 1）容器壁：按外压容器设计，取无夹套真空容器规定的设计压力值加夹套的设
4、计压力，必须校核在夹套试验压力下的稳定性。 2）夹套壁：按内压容器的规定确定。 3.2.6.2 夹套内为真空的带夹套的内压容器的设计压力按下列要求确定： 1）容器壁：以内压容器的设计压力加0.1MPa作为设计压力，且必须校核夹套的试验压力（外压）下的稳定性。 2）夹套壁：按真空容器的规定确定。 3.2.7 盛装液化气体的容器 3.2.7.1 储存容器：按压力容器安全技术监察规程第3436条和表3-13-3及其它有关规定确定设计压力。 3.2.7.2 过程容器：由工艺条件确定的工作压力，按内压容器的规定确定设计压力。 3.2.8 两侧受压的承压元件 除有可靠措施确保两侧同时受压可按压差的1.25
5、倍作为设计压力外，均应分别按一侧的内压设计压力计算强度，另一侧设计压力校核稳定。 3.3 设计温度 3.3.1 容器的设计温度一般按表2确定。 表2 压力容器的设计温度 最高工作温度 to 设计温度 t to-20 -20to15 15to350 to350 tto tto-5(且t-20) tto+20 tto + (155) 注： 1.当增加温度会影响选材变化时，设计温度的确定应慎重，或进行设计评审。 2.当最高工作温度加上温度裕度后，材料的力学性能变化较大时，则由设计人员根据具体情况确定是否增加温度裕度。 3.最高（低）工作温度不确定时，可采用介质正常工作温度来确定设计温度，此时温度裕度
6、应适当增加。 3.3.2 对内部有隔热层的容器，其金属壁设计温度系指器壁可能出现的最高温度。 3.3.3 介质为液化石油气的生产过程容器取设计温度大于等于最高工作温度。 3.3.4介质为液化气体的的生产过程容器，设计温度一般按表2确定。 3.3.5 催化裂化装置分馏塔的原料入口接管与筒体之间采用隔热措施且入口处筒体设置套管时，分馏塔该部位壳体的设计温度取390。 3.3.6 焦炭塔的设计温度取最高工作温度，且不低于505。 3.3.7 塔式容器各部位工作温度不同时，可按照各段的工作温度分别确定设计温度。 3.3.8 塔式容器裙座的设计温度按表3确定。 表3 裙座的设计温度 裙座顶部有过渡段 裙
7、座顶部无过渡段 裙座本体 过渡段 t20 20t200 200t350 最高设计温度 最低设计温度 / 环境温度 t t / 环境温度 t 环境温度 t / 注： 1.t：与裙座或其过渡段相连的塔体设计温度。 2.环境温度：使用地区月平均最低气温的最低值加20 3.3.9 设计储存容器时，当壳体的金属温度受大气环境气温条件所影响时，其最低设计温度取当地历年来月平均最低气温的最低值。全国月平均最低气温低于等于零下20和零下10的地区见压力容器安全技术监察规程附录二。 3.4 厚度附加量 厚度附加量C按下式确定： CC1+C2 mm C1 钢板或钢管的厚度负偏差 mm C2 腐蚀裕量 mm 钢板和
8、钢管的厚度负偏差按钢材的标准规定确定。当钢材的厚度负偏差不大于0.25mm，且不超过名义厚度的6%时厚度负偏差可忽略不计。 3.4.1 钢板厚度负偏差C1按表4确定。 表4 钢板厚度负偏差C1 mm n 2.0 2.2 2.5 2.83.0 3.23.5 3.64.0 4.55.5 C1 0.20 0.20 0.21 0.25 0.29 0.33 0.50 n 67 8-25 2630 3234 3640 4250 5260 C1 0.60 0.80 0.90 1.00 1.10 1.20 1.30 注： 1.n为钢板名义厚度，C1为钢板厚度负偏差。 2. GB912、GB3274、GB423
9、7、GB11253标准中如Q235、0Cr18Ni9等钢板的厚度负偏差按上表选取。 3. GB3531、GB6654标准中的所有钢板如20R、16MnR、16MnDR等钢板的厚度负偏差一律为0.25mm。 3.4.2 不锈钢复合板（GB/T8165）的厚度负偏差C1按表5确定。 表5 不锈钢复合板的厚度负偏差 复层厚度负偏差 复合钢板总厚度偏差 级、级 级 复合钢板总厚度 mm 负偏差% 级、级 级 不大于复层公称厚度的9%，且不大于1mm 不大于复层公称厚度的10%，且不大于1mm 815 7 8 1625 6 7 2630 5 6 3160 4 5 60 协商 协商 3.4.3压力容器爆炸
10、不锈钢复合板（JB4733）的厚度负偏差C1按表6确定。 表6 压力容器爆炸不锈钢复合板的厚度负偏差 复合钢板厚度负偏差 复层厚度负偏差 基层厚度负偏差 复层负偏差+基层负偏差 复层公称厚度的10%，且不大于1mm 基材标准负偏差+0.5mm 3.4.4 钢管厚度负偏差C1按表7确定。 3.4.5 腐蚀裕量C2 C2是根据介质腐蚀性和容器的使用寿命（见表8）而定。如用户无提出要求，对腐蚀不严重（碳素钢或低合金钢的年腐蚀率不大于0.15mm）的场合C2一般按表9选取。当腐蚀较严重时应根据腐蚀率和设计寿命计算腐蚀裕量，如最大腐蚀裕量超过6mm时，应考虑采用更耐腐蚀的材料。 表8 容器的设计寿命 容
11、器种类 设计寿命（年） 铬钼钢或高合金钢厚壁反应器（名义厚度50mm） 22 其它厚壁容器（名义厚度50mm） 20 塔器、其它反应器、高压换热器壳体等主要容器 15 一般容器、一般换热器 813 换热器管束（碳钢、低合金钢） 46 换热器管束（高合金钢） 10 表9 容器腐蚀裕量C2 mm 容 器 类 别 钢 材 碳素钢、低合金钢 铬钼钢 高合金钢 塔器和反应器壳体 2 1.5 见注1 一般容器壳体 1.5 1 见注1 换热器壳体 1.5 1 见注1 带隔热衬里容器壳体 3 1 见注1 裙座壳体 1 (每面) 不可拆内件或无法从人孔中取出的内构件 每面腐蚀裕量取壳体腐蚀裕量的一半（见注2）
12、可从人孔中取出的可拆内构件 每面腐蚀裕量取壳体腐蚀裕量的四分之一 地脚螺栓(按根径计算) 3 注： 1. 对高合金钢容器，当腐蚀极轻微时腐蚀裕量取0。 2. 对受力内构件每面腐蚀裕量与壳体腐蚀裕量相同。 3. 对高合金钢或有高合金钢堆焊层的元件，复层或堆焊层仅作为腐蚀裕量用，强度计算时不予考虑。 4. 容器外部构件（如补强圈、基础环等）一般不考虑腐蚀裕量（裙座壳体除外）。 表7 无缝钢管的壁厚负偏差C1 mm 钢管标准 钢管种类 壁厚s mm 允许壁厚负偏差% 普通级 较高级 GB6479 高压化肥设备用无缝钢管 热轧钢管（挤压） S20 10 10 冷拔（轧）管 S3.0 10 10 S3.
13、0 10 7.5 GB/T8163 输送流体用无缝钢管 热轧钢管 12.5（最小值0.4mm） 冷拔（轧）管 S1.0 0.15 mm 0.12 mm S1.0 10 7.5 GB9948 石油裂化用无缝钢管 热轧钢管 S20 12.5 S20 10 冷拔（轧）管 10 GB13296 锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管 热轧钢管 S10 12.5 S10 15 冷拔（轧）管 10 GB/T14976 输送流体用不锈钢无缝钢管 热轧（挤、扩）管 S15 12.5 12.5 S15 15 冷拔（轧）管 S=0.51 0.15 mm 0.12 mm S13 14 10 S3.0 10 10 GB531
14、0 高压锅炉用无缝钢管 热轧（挤）管 S3.5 10（最小值0.48mm） 10（最小值0.2mm） S=3.520 10 10 S20 10 D219：7.5 D219：10 冷拔（轧）管 S=23 10 10 S3 10 7.5 GB3087 低中压锅炉用无缝钢管 热轧（挤、扩）管 S20 12.5（最小值0.35mm） 12.5（最小值0.3mm） S20 12.5 10 冷拔（轧）管 10 10 注：采用较高级精度的钢管应在订货合同中注明。 3.5 设计计算 3.5.1 容器受压元件按以下标准计算： GB150 钢制压力容器 GB151 管壳式换热器 JB/T4735 钢制焊接常压容器 JB/T4710 钢制塔式容器 JB/T4731 钢制卧式容器 GB16749 压力容器波形膨胀节 3.5.2 超出GB150补强范围的大开孔补强按HG20582钢制化工容器强度计算规定和ASME锅炉压力容器规范第篇的规定进行计算。 上述结构及其它无法用常规计算方法进行计算的特殊结构可采用有限元应力分析，计算出的应力值按JB4732进行分类及评判，许用应力按GB150选取。 3.5.3 其余计算可按HG20582钢制化工容器强度计算规定进行。 3.6 设计载荷 容器的设计载荷应符合GB150第3.5.4条和JB/T4735第3.4条的
