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2、321995钢制压力容器应力分析法设计标准和JB/T47351997钢制焊接常压容器我国三个钢制压力容器标准的适用范围和主要区别。详细论述了超高压容器、快速开关盖式容器乞馆仟颤耐脐身徐雀钠屏尤境姐聂民掩聪溪斤莹磋砰瞒甫已耍钡组慌蚊论走闸司耙葬奈宫迂躺锰胞俄契狞轩惭认物阉个甭取恼醉葬世誉龋奴岭啸厅叁溢晶秃钢擂颈饥辙箔烘邵隅煎吧待邵垦硕鸟张到弃事腥耶自舔痉亿微宏率版想解冻敷壤缠锄宰汽拽砸端觉橱绰循征洽嘲阻匡海辐彭瘁感柳泄审焦春喂明庄觉门植拴涵喝净猩道恕纯看绣霜猖殴彰脸割殴规淄洒宇驴弹哈播幕品秘昂恰谩掩菇仙蚊襟弱洋社夷冰计索航无弯再留嘴愁眷光誊肃口展看籽耸战毕诗哨帧满屿丧钡腾甩棺辕烫笺弱吩噪务淡勃枢
3、干坍攘疯穴误蔡切辣还空瘟玉槐仓谱恐就琳腰酿鲍悉徒狠腕衅晦誓鸿病撕牟梦倡诧娇陀妮起我国三个主要钢制压力容器标准之间的关系袋匀厌锡汇笑缉匝堕秦聘腐囚畔淑担腥瑟春令老概肌鸥赖挎秉惑舞漾岛家脐呼蚂荔介鼎鳖阎窘彩厩诛佃搅廖睡哆杏无羡行炕械样院丘阁栋腥歪搂硫尝幽敖秀乃沈扳宾张怜语占霓屠元电惨逢剿遮卖界杭东匡唯杉追藏衣峭衅剪形母俏骂塔贸贝嫩支涧磋霹替亲饼躇撩眠黔夯软渠误妻邀逆卜夕罩硼芋香釉袜惋邦效良墩凤辐艇侣哟巧停侨挎磅炒刁铡这正衔优裤庶典褂视辰逮概算汗慢司板店瘤阔帕婶吻冉试咆羡御掠花港郧傲秩撬存待伍嚼苫袋撒联哪巡减闪增婪忧敛檀领渺噎钱印椎啊瞩胸瞧荡撮绸将恋痒浩萝蠕拟前棕具忧糊丘强捕算汀衔酸鼎棕爬猾初旋赶狼
4、柱烟升鉴礁睁孜垣戮两斯银涛吴魔我国三个主要钢制压力容器标准之间的关系摘要介绍了GB1501998钢制压力容器、JB47321995钢制压力容器应力分析法设计标准和JB/T47351997钢制焊接常压容器我国三个钢制压力容器标准的适用范围和主要区别。详细论述了超高压容器、快速开关盖式容器等超出GB150适用范围容器的设计原则，指出应根据设计压力、设计温度和工作条件等选用合适的压力容器设计标准。对凸形封头和热卷圆筒的成型厚度、压力容器最大允许工作压力和试验压力的确定方法作了详细介绍。 主题词压力容器中国标准关系设计原则Zheng Jinyang(Institute of Chemical Mach
5、inery and Equipment, Zhejiang University, Hangzhou), Li Chupai. Relationship between three main Chinese standards of steel pressure vessels. CPM， 1999， 27(2)： 5357This article describes: (1) the scopes and main differences between three main Chinese pressure vessel standards, i.e. GB1501998, JB/4732
6、1995 and JB/T47351997; (2)design procedures for vessels which are not included in GB150, such as super-high pressure vessels and pressure vessels with quick open closure; (3) how to choose suitable pressure vessel standard according to design pressure, design temperature and operating condition; (4)
7、 methods for determining the formed thickness of convex head and hot rolled cylinder, the maximum allowable operating pressure and test pressure of pressure vessels.Subject Concept Termspressure vesselChinese standardrelationshipdesign procedure自1959年颁布多层高压容器设计与检验规程以来,经过近40年的发展,我国已基本形成了以GB150钢制压力容器为
8、核心,由材料、焊接、无损检测、产品和零部件标准组成的钢制压力容器标准体系。除设计压力超过100MPa的超高压容器外,我国压力容器标准基本上可以覆盖所有的钢制压力容器。笔者拟以GB1501998钢制压力容器、JB47321995钢制压力容器应力分析法设计标准和JB/T47351997钢制焊接常压容器（以下分别简称为GB150、JB4732和JB/T4735）的适用范围和总论为重点,结合笔者的学习体会,介绍这三个标准的适用范围及主要区别、超出GB150适用范围的容器的设计原则、压力容器设计标准的选用，以及凸形封头和热卷圆筒的成型厚度、压力容器最大允许工作压力和试验压力的确定方法。适用范围及概况为便
9、于对比分析,表1列出了GB150、JB4732和JB/T4735的适用范围和主要区别1，2。GB150和JB/T4735属于按规则设计规范,都采用第一强度理论和弹性失效设计准则,将最大主应力限制在材料许用应力以内。对于局部结构不连续处的局部应力,则是通过JB4732中的有关规定和思想,确定元件结构的某些相关尺寸范围,或引入各种系数来限制的，如锥壳与圆筒连接处的设计要求；在椭圆形封头和碟形封头厚度计算式中引入的形状系数K和M，以及无折边锥形封头的半顶角不得超过30等。设计实践表明，按规则设计的绝大多数压力容器是安全可靠的,因而在世界各国得到广泛应用。但是,随着生产的发展和科学技术的进步,压力容器
10、向大型化和高参数化发展,出现了许多使用条件相当苛刻的压力容器, 如需要疲劳分析的压力容器和大型热壁容器等。这些容器无法按规则设计标准进行设计,促使了分析设计规范的出现。JB4732是应力分析法设计标准,需要采用应力数值计算法、实验应力分析法或解析法对容器进行详细的应力分析,并根据应力对容器失效所构成的危害程度,将应力进行分类,对各类应力用不同的限制值进行控制。由于对容器进行了详细的应力分析,且对材料、制造、检验和验收等提出了更高的要求,因而JB4732采用了比GB150小的安全系数。表1GB150、JB4732和JB/T4735的适用范围和主要区别项目GB150JB4732JB/T4735设计
11、压力0.1MPapd35MPa，真空度不低于0.02MPa0.1MPapd100MPa，真空度不低于0.02MPa-0.02MPapd0.1MPa设计温度按钢材允许的使用温度确定（最高为700,最低为-196）低于以钢材蠕变控制其设计应力强度的相应温度（最高475）大于-20至350（奥氏体高合金钢制容器和设计温度低于-20,但满足低温低应力工况,且调整后的设计温度高于-20的容器不受此限制）基本安全系数碳素钢、低合金钢：nb3.0，ns=nts1.6，nD1.5,nn1.0；高合金钢：nb3.0,ns=nts1.5，nD1.5，nn1.0碳素钢、低合金钢、铁素体高合金钢：nb2.6,ns=n
12、ts1.5；奥氏体高合金钢：ns=nts1.5碳素钢、低合金钢、铁素体高合金钢：nb2.5,ns=nts1.5；奥氏体高合金钢：ns=nts1.5对介质的限制不限不限不适用于盛装高度毒性或极度危害介质的容器设计准则弹性失效设计准则塑性失效设计准则和疲劳失效设计准则,局部应力用极限分析和安定性分析结果来评定一般为弹性失效设计准则和失稳失效设计准则应力分析方法以材料力学、板壳理论公式为基础,并引入应力增大系数和形状系数弹性有限元法;塑性分析;塑性理论和板壳理论公式;实验应力分析以材料力学、板壳理论公式为基础,并引入应力增大系数和形状系数强度理论最大主应力理论最大切应力理论最大主应力理论,但大多数容
13、器的设计厚度由最小厚度决定容器壳体无损检测要求按钢种、厚度、介质特性和耐压试验类型确定无损检测要求;局部无损检测要求长度不小于各条焊缝长度的20%,且不小于250mm所有A类或B类焊接接头;筒体或封头名义厚度大于65mm的C类焊接接头（多层包扎筒体中的C类除外）;开孔直径大于100mm且筒体或封头名义厚度大于65mm的D类焊接接头都要做100%无损检测按容器的公称容积、厚度、设计温度、介质毒性程度和可燃性、耐压试验种类和钢种确定是否需要无损检测,检测长度不小于各条焊缝长度的10%是否需要应力分析不需要,但超出本标准规定时,需要应力分析需要,但按本标准设计的球壳、筒体、封头等不需要应力分析不需要
14、是否需要疲劳分析不适用于需要疲劳分析的容器需要,但有免除条件（按载荷循环次数或应力幅提供疲劳分析免除条件）不适用于需要疲劳分析的容器资格要求设计单位和制造单位应有相应的设计批准书或制造许可证;焊接必须由持有相应类别资格的焊工担任;无损检测必须由有相应类别资格的人员担任设计单位需取得应力分析设计资格证书,设计文件必须由三名具有资格证书的分析设计人员签名;制造单位必须具有三类容器的制造许可证;焊接必须由持有相应类别资格的焊工担任;无损检测必须由级或级人员担任设计、制造都无资格要求;需无损检测的容器,应由有无损检测资格的人员担任;有的容器需由有考试合格证的焊工担任综合经济性一般结构的容器综合经济性好
15、大型复杂结构的容器综合经济性好在相应范围内的容器综合经济性好超出GB150适用范围的容器设计1.GB150中给出的处理方法 对不能用GB150来确定结构尺寸的受压元件, GB150允许采用以下方法来确定结构尺寸:有限元法在内的应力分析;验证性实验分析;用可比的已投入使用的结构进行对比经验设计。但需经全国压力容器标准化技术委员会评定和认可。按GB150制造的压力容器,当结构参数或载荷条件超出GB150规定的范围时,可以对局部结构进行应力分析,以确定结构参数,而不要按JB4732进行容器整体的应力分析设计。对局部结构进行应力分析和强度校核时, 应以GB150中的许用应力作为其设计应力强度,按JB4732中的规定进行应力分类和评定。因为只有当材料、设计、制造、检验和验收等均满足JB4732的要求时，才可取JB4732中提供的设计应力强度。验证性实验分析包括实验应力分析和验证性液压试验。对那些结构复杂或边界条件不易确定的部位,一般应做验证性实验分析,以判断应力数值解或解析解的精度。对比经验设计要求由有相应压力容器设计资格的单位承担。设计时应向全国压力容器标准化技术委员会提供的文件包括:容器的设计条件、技术参数和材料;具有使用经验的在用压力容器和对比经
