GB150-1998 表3-2 材料 螺栓直径 热处理状态许用应力MPa取下列各值中 mm 的最小值 ≤M22 碳素钢 热轧、正火 2.7 M24~M48 ≤M22 o(o02) 35 低合金钢、马氏 :(o M24~M48 体高合金钢 调质 30 15 ≥M52 2.7 ≤M22 o:O 奥氏体高合金 固溶 16 钢 M24~M48 oso 15 表中:σ。-—钢材标准抗拉强度下限值,MPa; σ(oo2)钢材标准常温屈服点(或02%屈服强度)MPa σs(σ2)—钢材在设计温度下的屈服点(或0.2%屈服强度)MPa ——钢材在设计温度下经10万小时断裂的持久强度的平均值MPa; 钢材在设计温度下经10万小时蠕变率为1%的蠕变极限MPa。 36,2设计温度低于20℃时取20℃时的许用应力 363不锈钢复合钢板的许用应力 对于复层与基层结合率达到JB473-1996标准中B2级板以上的复合钢板在设计 计算中,如需计入复层材料的强度时,其设计温度下的许用应力按式(3-2)确定 [G81+[o]2 δ1+δ 式中:[o]设计温度下复合钢板的许用应力MPa; [G}_设计温度下基层钢板的许用应力MPa 7
GB 150-1998 7 表 3-2 材料 螺栓直径 mm 热处理状态 许用应力,MPa 取下列各值中 的最小值 ≤ M22 ss t 2.7 碳素钢 M24~M48 热轧、正火 ss t 2.5 ≤ M22 ss s t t ( ) . 0.2 35 M24~M48 ss s t t ( ) . 0.2 30 低合金钢、马氏 体高合金钢 ≥ M52 调质 ss s t t ( ) . 0.2 2 7 ≤ M22 ss s t t ( ) . 0.2 奥氏体高合金 16 钢 M24~M48 固溶 ss s t t ( ) . 0.2 15 s D t 1.5 表中： sb——钢材标准抗拉强度下限值,MPa ； ss(s0.2)——钢材标准常温屈服点(或 0.2 ％屈服强度),MPa ； ss s t t ( ) 0.2 ——钢材在设计温度下的屈服点(或 0.2%屈服强度),MPa ； s D t ——钢材在设计温度下经 10 万小时断裂的持久强度的平均值,MPa ； s n t ——钢材在设计温度下经 10 万小时蠕变率为 1 ％的蠕变极限,MPa 。 3.6.2 设计温度低于 20 ℃时,取 20 ℃时的许用应力。 3.6.3 不锈钢复合钢板的许用应力 对于复层与基层结合率达到JB 4733-1996标准中B2级板以上的复合钢板,在设计 计算中,如需计入复层材料的强度时,其设计温度下的许用应力按式(3-2)确定： [ ] [ ] [ ] s s d s d d d t t t = + + 1 1 2 2 1 2 …………………(3-2) 式中：[s] t ——设计温度下复合钢板的许用应力,MPa ； [s] 1 t ——设计温度下基层钢板的许用应力,MPa ；
GB150-1998 []2—设计温度下复层材料的许用应力MPa δ基层钢板的名义厚度mm; δ2—复层材料的厚度不计入腐蚀裕量,mm 3.64对于地震力或风载荷与3.54中其他载荷相组合时,容器壁的应力允许不超过许 用应力的12倍 不考虑地震力和风载荷同时作用的情况。 3.7焊接接头系数 焊接接头系数φ应根据受压元件的焊接接头型式及无损检测的长度比例确定。 双面焊对接接头和相当于双面焊的全焊透对接接头 100%无损检测φ=1.00 局部无损检测φ=085 单面焊对接接头(沿焊缝根部全长有紧贴切基本金属的垫板) 100%无损检测φ=0.9 局部无损检测Φ=0.8 3.8压力试验 容器制成后应经压力试验。压力试验的种类、要求和试验压力值应在图样上注明 压力试验一般采用液压试验。试验液体按第10章的要求对于不适合作液压试验 的容器例如容器内不允许有微量残留液体,或由于结构原因不能充满液体的容器,可 采用气压试验作气压试验的容器必须满足1095的要求 外压容器和真空容器以内压进行压力试验 对于由两个(或两个以上)压力室组成的容器,应在图样上分别注明各个压力室的 试验压力并校核相邻壳壁在试验压力下的稳定性。如果不能满足稳定要求,则应规定 在作压力试验时,相邻压力室内必须保持一定压力,以使整个试验过程(包括升压、保压 和卸压)中的任一时间内各压力室的压力差不超过允许压差,图样上应注明这一要求 和允许压差值 3.81试验压力 试验压力的最低值按下述规定试验压力的上限应满足3.8.2应力校核的限制。 3.81.1内压容器 液压试验 PT 125 ……(3-3) 气压试验 pr=1.151 p …………(3-4) 式中:pr——试验压力MPa p—设计压力MPa;
GB 150-1998 8 [s] 2 t ——设计温度下复层材料的许用应力,MPa ； d1——基层钢板的名义厚度,mm ； d2——复层材料的厚度,不计入腐蚀裕量,mm 。 3.6.4 对于地震力或风载荷与 3.5.4 中其他载荷相组合时,容器壁的应力允许不超过许 用应力的 1.2 倍。 不考虑地震力和风载荷同时作用的情况。 3.7 焊接接头系数 焊接接头系数f 应根据受压元件的焊接接头型式及无损检测的长度比例确定。 双面焊对接接头和相当于双面焊的全焊透对接接头： 100%无损检测 φ= 1.00 局部无损检测 φ= 0.85 单面焊对接接头(沿焊缝根部全长有紧贴切基本金属的垫板)： 100%无损检测 φ= 0.9 局部无损检测 φ= 0.8 3.8 压力试验 容器制成后应经压力试验。压力试验的种类、要求和试验压力值应在图样上注明。 压力试验一般采用液压试验。试验液体按第 10 章的要求,对于不适合作液压试验 的容器,例如容器内不允许有微量残留液体,或由于结构原因不能充满液体的容器,可 采用气压试验,作气压试验的容器必须满足 10.9.5 的要求。 外压容器和真空容器以内压进行压力试验。 对于由两个(或两个以上)压力室组成的容器,应在图样上分别注明各个压力室的 试验压力,并校核相邻壳壁在试验压力下的稳定性。如果不能满足稳定要求,则应规定 在作压力试验时,相邻压力室内必须保持一定压力,以使整个试验过程(包括升压、保压 和卸压)中的任一时间内,各压力室的压力差不超过允许压差,图样上应注明这一要求 和允许压差值。 3.8.1 试验压力 试验压力的最低值按下述规定,试验压力的上限应满足 3.8.2 应力校核的限制。 3.8.1.1 内压容器 液压试验： [ ] [ ] p p T t = 1.25 s s …………………………(3-3) 气压试验： [ ] [ ] p p T t = 1.15 s s …………………………(3-4) 式中： pT ——试验压力,MPa ； p——设计压力,MPa ；
GB150-1998 [G}—容器元件材料在试验温度下的许用应力MPa [G}——容器元件材料在设计温度下的许用应力MPa。 容器铭牌上规定有最大允许工作压力(见B21)时公式中应以最大允许工作压力代替设计压力 2容器各元件(圆筒、封头、接管、法兰及紧固件等)所用材料不同时,应取各元件材料的[σ]/σ}比值 中最小者 3.81.2外压容器和真空容器 液压试验 气压试验: pr=1.25p ………(3-6) 式中:pr—试验压力MI p—设计压力MPa。 3.82压力试验前的应力校核 压力试验前,应按下式校核圆筒应力 pr(D1+8) 26 ……………(3-7) 式中:r试验压力下圆筒的应力,MPa; D圆筒内直径mm pr试验压力,MPa δ圆筒的有效厚度,mm。 σr应满足下列条件: 液压试验时,σr≤0.9中σ、(2) 气压试验时,or≤0.8中G(02) 式中:σs(o02)—圆筒材料在试验温度下的屈服点(或0.2%屈服强度)MPa; φ—圆筒的焊接接头系数 39对不能按3.8的规定作压力试验的容器,设计单位应提出确保容器安全运行的措施 并在图样上注明 3.10气密性试验 介质的毒性程度为极度或高度危害的容器,应在压力试验合格后进行气密性试验,需作 气密性试验时,试验压力、试验介质和检验要求应在图样上注明。 注:介质毒性程度的分级按《压力容器安全技术监察规程》的规定(下同)。 4材料 4.1总则 411压力容器受压元件用钢应符合本章规定。非受压元件用钢,当与受压元件焊接时
GB 150-1998 9 [s]——容器元件材料在试验温度下的许用应力,MPa ； [s] t ——容器元件材料在设计温度下的许用应力,MPa 。 注： 1 容器铭牌上规定有最大允许工作压力(见 B2.1)时,公式中应以最大允许工作压力代替设计压力 p 。 2 容器各元件(圆筒、封头、接管、法兰及紧固件等)所用材料不同时,应取各元件材料的[s]/[s] t 比值 中最小者。 3.8.1.2 外压容器和真空容器 液压试验： pT = 1.25p . ……………………………(3-5) 气压试验： pT = 1.25p ……………………………(3-6) 式中： pT——试验压力,MPa ； p——设计压力,MPa 。 3.8.2 压力试验前的应力校核 压力试验前,应按下式校核圆筒应力： s d d T T i e e p D = ( + ) 2 …………………………(3-7) 式中：sT——试验压力下圆筒的应力,MPa ； Di——圆筒内直径,mm ； pT——试验压力,MPa ； de——圆筒的有效厚度,mm 。 sT应满足下列条件： 液压试验时,sT≤ 0.9 φss(s0.2) 气压试验时,sT≤ 0.8 φss(s0.2) 式中：ss(s0.2)——圆筒材料在试验温度下的屈服点(或 0.2%屈服强度),MPa ； f——圆筒的焊接接头系数。 3.9 对不能按3.8的规定作压力试验的容器,设计单位应提出确保容器安全运行的措施, 并在图样上注明。 3.10 气密性试验 介质的毒性程度为极度或高度危害的容器,应在压力试验合格后进行气密性试验,需作 气密性试验时,试验压力、试验介质和检验要求应在图样上注明。 注：介质毒性程度的分级按《压力容器安全技术监察规程》的规定(下同)。 4 材料 4.1 总则 4.1.1 压力容器受压元件用钢应符合本章规定。非受压元件用钢,当与受压元件焊接时
GB150-1998 也应是焊接性良好的钢材 41.2采用本章规定以外的其他钢号的钢材还应符合附录A(标准的附录)的有关规 定 41.3压力容器受压元件用钢应由平炉、电炉或氧气转炉冶炼。钢材的技术要求应符 合相应的国家标准、行业标准或有关技术条件的规定。 4.1.4容器用钢应附有钢材生产单位的钢材质量证明书容器制造单位应按质量证明 书对钢材进行验收,必要时尚应进行复验。如无钢材生产单位的钢材质量证明书,则应 按《压力容器安全技术监察规程》的规定。 4.15选择压力容器用钢应考虑容器的使用条件(如设计温度、设计压力、介质特性和 操作特点等)、材料的焊接性能、容器的制造工艺以及经济合理性。 41.6钢材的使用温度上限为本章各许用应力表(表4-1、表4-3、表45及表4-7)中 各钢号所对应的上限温度。碳素钢和碳锰钢在高于425℃温度下长期使用时,应考虑 钢中碳化物相的石墨化倾向。奥氏体钢的使用温度高于525℃时,钢中含碳量应不小 于0.04%。 41.7钢材的使用温度下限,除奥氏体钢用本章有关条文另行规定者外,均为高于-20 ℃。钢材的使用温度低于或等于-20℃时,应按附录C(标准的附录)的规定进行夏比(V 型缺口)低温冲击试验。奥氏体钢的使用温度高于或等于-196℃时,可免做冲击试验。 4.1.8当对钢材有特殊要求时(如要求特殊冶炼方法、较高的冲击功指标、附加保证高 温屈服强度、提高无损检测要求、增加力学性能检验率等,设计单位应在图样或相应 技术文件中注明 41.9钢材的高温性能参考值见附录F(提示的附录)。 42钢板 42.1钢板的标准、使用状态及许用应力按表4-1的规定 42.2碳素钢沸腾钢板Q235-A·F的适用范围为: 容器设计压力p≤06MPa; 钢板使用温度为0~-250℃ 用于壳体时,钢板厚度不大于12mm 不得用于易燃介质以及毒性程度为中度、高度或极度危害介质的压力容器 注:介质毒性程度的分级和易燃介质的划分按《压力容器安全技术监察规程》的规定。 42.3碳素钢镇静钢板的适用范围规定如下 a)Q235-A钢板: 容器设计压力p≤10MPa 钢板使用温度为0~350℃; 用于壳体时,钢板厚度不大于16mm 不得用于液化石油气介质以及毒性程度为高度或极危害介质的压力容器 b)Q235-B钢板: 容器设计压力p≤1.6MPa 钢板使用温度为0~350℃;
GB 150-1998 10 也应是焊接性良好的钢材。 4.1.2 采用本章规定以外的其他钢号的钢材,还应符合附录 A(标准的附录)的有关规 定。 4.1.3 压力容器受压元件用钢应由平炉、电炉或氧气转炉冶炼。钢材的技术要求应符 合相应的国家标准、行业标准或有关技术条件的规定。 4.1.4 容器用钢应附有钢材生产单位的钢材质量证明书,容器制造单位应按质量证明 书对钢材进行验收,必要时尚应进行复验。如无钢材生产单位的钢材质量证明书,则应 按《压力容器安全技术监察规程》的规定。 4.1.5 选择压力容器用钢应考虑容器的使用条件(如设计温度、设计压力、介质特性和 操作特点等)、材料的焊接性能、容器的制造工艺以及经济合理性。 4.1.6 钢材的使用温度上限为本章各许用应力表(表 4-1 、表 4-3 、表 4-5 及表 4-7)中 各钢号所对应的上限温度。碳素钢和碳锰钢在高于 425 ℃温度下长期使用时,应考虑 钢中碳化物相的石墨化倾向。奥氏体钢的使用温度高于 525 ℃时,钢中含碳量应不小 于 0.04%。 4.1.7 钢材的使用温度下限,除奥氏体钢用本章有关条文另行规定者外,均为高于-20 ℃。钢材的使用温度低于或等于-20 ℃时,应按附录 C(标准的附录)的规定进行夏比(V 型缺口)低温冲击试验。奥氏体钢的使用温度高于或等于-196 ℃时,可免做冲击试验。 4.1.8 当对钢材有特殊要求时(如要求特殊冶炼方法、较高的冲击功指标、附加保证高 温屈服强度、提高无损检测要求、增加力学性能检验率等),设计单位应在图样或相应 技术文件中注明。 4.1.9 钢材的高温性能参考值见附录 F(提示的附录)。 4.2 钢板 4.2.1 钢板的标准、使用状态及许用应力按表 4-1 的规定。 4.2.2 碳素钢沸腾钢板 Q235-A · F 的适用范围为： 容器设计压力 p ≤ 0.6MPa; 钢板使用温度为 0~250 ℃； 用于壳体时,钢板厚度不大于 12mm ； 不得用于易燃介质以及毒性程度为中度、高度或极度危害介质的压力容器。 注：介质毒性程度的分级和易燃介质的划分按《压力容器安全技术监察规程》的规定。 4.2.3 碳素钢镇静钢板的适用范围规定如下； a) Q235-A 钢板： 容器设计压力 p ≤ 1.0MPa; 钢板使用温度为 0~350 ℃； 用于壳体时,钢板厚度不大于 16mm ； 不得用于液化石油气介质以及毒性程度为高度或极危害介质的压力容器； b) Q235-B 钢板： 容器设计压力 p ≤ 1.6MPa; 钢板使用温度为 0~350 ℃；
GB150-1998 用于壳体时,钢板厚度不大于20mm; 不得用于毒性程度为高度或极度危害介质的压力容器。 c)Q235C钢板: 容器设计压力p≤2MPa 钢板使用温度为0~-400℃ 用于壳体时,钢板厚度不大于30mm 42.4对容器制造过程中需进行热处理的碳素钢和低合金钢板,钢厂的交货状态可不用 表4-1中的使用状态。钢厂检验和容器制造厂复验钢板性能时,应从热处理的样坯上取 样,样坯厚度为钢板厚度,样坯长度和宽度均不小于3倍钢板厚度。试样的轴线应位于 离样坯表面1/4厚度处,试样所处的位置离样坯各个侧面的距离应不小于样坯厚度,但 拉伸试样的头部(或夹持部位)不受此限制 425下列碳素钢和低合金钢钢板应在正火状态下使用; a)用于壳体厚度大于30mm的20R和16MnR b)用于其他受压元件(法兰、管板平盖等)的厚度大于50mm的20R和16MnR c)厚度大于16mm的15MnVR。 42.6下列碳素钢和低合金钢钢板,应逐张进行拉伸和夏比(V型缺口)冲击(常温或低温) 试验 a)调质状态供货的钢板; b)多层包扎压力容器的内筒钢板 c)用于壳体厚度大于60mm的钢板 以上b)、c)两项系指原轧制钢板逐张进行试验。原轧制钢板,系指由一块板坯或 直接由一支钢锭轧制而成的一张钢板如该钢板随后被剪切成几张钢板在确定试样取 样部位和数量时仍按一张钢板考虑。 42.7用于壳体的下列钢板当使用温度和钢板厚度符合下述情况时,应每批取一张钢 板或按426规定逐张钢板进行夏比(V型缺口)低温沖击试验。试验温度为钢板的使用 温度(即相应受压元件的最低设计温度)或按图样的规定,试样取样方向为横向。 a)使用温度低于0℃时:厚度大于25mm的20R,厚度大于38mm的16MnR 15MnVR和1MnⅤNR任何厚度的18 MnMonbr、13 MnNimonbR和Cr-Mo钢板。 b)使用温度低于-10℃时:厚度大于12mm的20R厚度大于20mm的16MnR l5MnVR和15 Mnvnr 低温冲击功的指标根据钢板标准抗拉强度下限值按附录C(标准的附录)确定 4.2.8碳素钢和低合金钢钢板使用温度低于或等于-20℃时,其使用状态及最低冲击试 验温度按表4-2的规定
GB 150-1998 11 用于壳体时,钢板厚度不大于 20mm ； 不得用于毒性程度为高度或极度危害介质的压力容器。 c)Q235-C 钢板： 容器设计压力 p ≤ 2.5MPa; 钢板使用温度为 0~400 ℃； 用于壳体时,钢板厚度不大于 30mm ； 4.2.4 对容器制造过程中需进行热处理的碳素钢和低合金钢板,钢厂的交货状态可不用 表 4-1 中的使用状态。钢厂检验和容器制造厂复验钢板性能时,应从热处理的样坯上取 样,样坯厚度为钢板厚度,样坯长度和宽度均不小于 3 倍钢板厚度。试样的轴线应位于 离样坯表面 1/4 厚度处,试样所处的位置离样坯各个侧面的距离应不小于样坯厚度,但 拉伸试样的头部(或夹持部位)不受此限制。 4.2.5 下列碳素钢和低合金钢钢板,应在正火状态下使用； a) 用于壳体厚度大于 30mm 的 20R 和 16MnR; b) 用于其他受压元件(法兰、管板平盖等)的厚度大于 50mm 的 20R 和 16MnR; c) 厚度大于 16mm 的 15MnVR 。 4.2.6 下列碳素钢和低合金钢钢板,应逐张进行拉伸和夏比(V型缺口)冲击(常温或低温) 试验： a) 调质状态供货的钢板； b) 多层包扎压力容器的内筒钢板： c) 用于壳体厚度大于 60mm 的钢板。 以上 b)、 c)两项系指原轧制钢板逐张进行试验。原轧制钢板,系指由一块板坯或 直接由一支钢锭轧制而成的一张钢板,如该钢板随后被剪切成几张钢板,在确定试样取 样部位和数量时,仍按一张钢板考虑。 4.2.7 用于壳体的下列钢板,当使用温度和钢板厚度符合下述情况时,应每批取一张钢 板或按 4.2.6 规定逐张钢板进行夏比(V 型缺口)低温冲击试验。试验温度为钢板的使用 温度(即相应受压元件的最低设计温度)或按图样的规定,试样取样方向为横向。 a) 使用温度低于 0 ℃时：厚度大于 25mm 的 20R,厚度大于 38mm 的 16MnR 、 15MnVR 和 15MnVNR,任何厚度的 18MnMoNbR 、 13MnNiMoNbR 和 Cr-Mo 钢板。 b) 使用温度低于-10 ℃时：厚度大于 12mm 的 20R,厚度大于 20mm 的 16MnR 、 15MnVR 和 15MnVNR 。 低温冲击功的指标根据钢板标准抗拉强度下限值按附录 C(标准的附录)确定。 4.2.8 碳素钢和低合金钢钢板使用温度低于或等于-20 ℃时,其使用状态及最低冲击试 验温度按表 4-2 的规定