《化工安全与环保》课程教学资源（安全法规）压力容器_GB 150.1-2011 压力容器 第一部分：通用技术要求

ICS23.020.30J 74GB中华人民共和国国家标准GB 150.12011部分代替GB150—1998压力容器第1部分：通用要求Pressure vessels-Part 1:General requirements2012-03-01实施2011-11-21发布中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局发布中国国家标准化管理委员会

GB 150.1—2011目次ⅢI前言IV引言范围1规范性引用文件2术语与符号32通用要求4附录A（规范性附录）标准的符合性声明及修订12...13附录B（规范性附录）超压泄放装置23附录C（规范性附录）以验证性爆破试验确定容器设计压力26附录D（规范性附录）对比经验设计方法28附录E（规范性附录）局部结构应力分析和评定附录F（规范性附录）风险评估报告29

GB150.1—2011前言本标准的本部分全部技术内容为强制性。本标准GB150《压力容器》分为以下四部分：第1部分：通用要求；第2部分：材料；第3部分：设计；一第4部分：制造、检验和验收本部分为GB150的第1部分：通用要求。本部分按照GB/T1.1一2009标准化工作导则》给出的规则起草。本部分代替GB150一1998《钢制压力容器》中的部分内容（第1章～第3章、附录B、附录C)，与GB1501998相比，主要技术变化如下：a）扩大了标准的适用范围。通过引用标准的方式，适用于金属材料制压力容器规定了在满足本标准设计准则的前提下处理超标准范围的设计方法；规定了各种结构形式的容器所依据的标准。b）修改了容器建造参与方的资格和职责要求。规定了设计文件的保存时间：一一增加了用户或委托方在设计阶段提供书面设计条件的职责；一规定了检验机构的检验人员对验证性爆破试验见证和报告认可的职责。c）修订了确定许用应力的安全系数。对抗拉强度的安全系数由3.0调整为2.7；一对碳钢和低合金钢屈服强度的安全系数由1.6调整为1.5；A对奥氏体不锈钢可以采用Rp1.确定许用应力。--d）增加了满足特种设备安全技术规范所规定的基本安全要求的符合性声明。e）增加了采用标准规定之外的设计方法的实施细则。f）增加了进行容器设计阶段风险评估的要求和实施细则。g）增加了附录A：标准的符合性声明及修订。本部分由全国锅炉压力容器标准化技术委员会（SAC/TC262）提出并归口。本部分起草单位：中国特种设备检测研究院、国家质检总局特种设备安全监察局、浙江大学、合肥通用机械研究院、中国石化工程建设公司、华东理工大学、甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司。本部分主要起草人：寿比南、陈钢、郑津洋、陈学东、杨国义、谢铁军、李世玉、徐锋、王晓雷、李军、邱清宇、张延丰、吴全龙本部分所代替标准的历次版本发布情况为：GB150--1989.GB150—1998。If

GB 150.1—2011引言本标准是全国锅炉压力容器标准化技术委员会（以下简称“委员会”）负责制定和归口的压力容器大型通用技术标准之一，用以规范在中国境内建造或使用的压力容器设计、制造、检验和验收的相关技术要求。本标准的技术条款包括了压力容器建造过程（即指设计、制造、检验和验收工作）中应遵循的强制性要求、特殊禁用规定以及推荐性条款，其中推荐性条款不是必须执行的部分。由于本标准没有必要、也不可能囊括适用范围内压力容器建造中的所有技术细节，因此，在满足法规所规定的基本安全要求的前提下，不应禁止本标准中没有特别提及的技术内容。本标准不能作为具体压力容器建造的技术手册，亦不能替代培训、工程经验和工程评价。工程评价是指由知识渊博、娴于规范应用的技术人员所做出针对具体产品的技术评价。但工程评价应符合本标准的相关技术要求，不得违反本标准中的强制性要求和禁用规定。本标准不限制实际工程设计和建造中采用先进的技术方法，但工程技术人员采用先进的技术方法时应能做出可靠的判断，确保其满足本标准规定，特别是关于强制性的设计规定（如强度或稳定性设计公式等）。本标准规定的技术方法和技术要求不涉及任何专利。但注意本标准的工程应用可能会涉及特定专利，本标准的发布机构不承担识别这些专利的责任。本标准既不要求也不禁止设计人员使用计算机程序实现压力容器的分析或设计，但采用计算机程序进行分析或设计时，除应满足本标准要求外，还应确认：1）所采用程序中技术假定的合理性；2）所采用程序对设计内容的适应性；3）所采用程序输入参数及输出结果用于工程设计的正确性。对于标准技术条款的询问应以书面形式向委员会秘书处提交，并有义务提供可能需要的资料。与标准条款没有直接关系或不能被理解的询问将视为技术咨询的范畴，委员会有权拒绝回答。对于未经委员会书面授权或认可的其他机构对标准的宣贯或解释所产生的理解歧义和由此产生的任何后果，本委员会将不承担任何责任。IN

GB 150.1—2011压力容器第1部分：通用要求1范围1.1本标准规定了金属制压力容器（以下简称容器）的建造要求。本部分规定了金属制压力容器（以下简称容器）材料、设计、制造、检验和验收的通用要求。1.2本标准适用的设计压力1.2.1钢制容器不大于35MPa。1.2.2其他金属材料制容器按相应引用标准确定。1.3本标准适用的设计温度范围1.3.1设计温度范围：-269℃~900℃。1.3.2钢制容器不得超过按GB150.2中列人材料的允许使用温度范围1.3.3其他金属材料制容器按本部分相应引用标准中列人的材料允许使用温度确定。1.4本标准适用的结构形式1.4.1本标准适用钢制容器的结构形式按本部分以及GB150.2～150.4的相应规定1.4.2本标准适用范围内的特定结构容器以及铝、钛、铜、镍及镍合金、锆制容器，其结构形式和适用范围还应满足下述标准的相应要求：GB151《管壳式换热器》；a)b)GB12337《钢制球形储罐》；c)JB/T4731《卧式容器》；d)JB/T4710《塔式容器》；e)JB/T4734《铝制焊接容器》；f)JB/T4745《钛制焊接容器》；JB/T4755《铜制焊接容器》；g)h）JB/T4756《镍及镍合金焊接容器》；i)NB/T47011《锆制压力容器》。1. 5下列容器不在本标准的适用范围内：设计压力低于0.1MPa且真空度低于0.02MPa的容器；a)b）《移动式压力容器安全监察规程》管辖的容器旋转或往复运动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c)壳、液压缸等）；d)核能装置中存在中子辐射损伤失效风险的容器；e)直接火焰加热的容器：f)内直径（对非圆形截面，指截面内边界的最大几何尺寸.如：矩形为对角线，椭圆为长轴）小于150mm的容器；g）塘玻璃容器和制冷空调行业中另有国家标准或行业标准的容器。1.6容器界定范围1.6.1容器与外部管道连接：a）焊接连接的第一道环向接头坡口端面；1

GB150.1—2011b)螺纹连接的第一个螺纹接头端面：c）法兰连接的第一个法兰密封面：d)专用连接件或管件连接的第一个密封面。1.6.2接管、人孔、手孔等的承压封头、平盖及其紧固件。1.6.3非受压元件与受压元件的连接焊缝。1.6.4直接连接在容器上的非受压元件如支座、裙座等。容器的超压泄放装置（见附录B）。1.6.52规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件.仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件.其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB150.2压力容器第2部分：材料GB150.3一2011压力容器第3部分：设计GB150.4压力容器第4部分：制造、检验和验收GB151管壳式换热器GB567（所有部分）爆破片安全装置GB/T12241：安全阀一般要求钢制球形储罐GB12337GB/T26929压力容器术语JB/T4710钢制塔式容器JB/T4731钢制卧式容器JB4732—1995钢制压力容器——分析设计标准（2005年确认）JB/T 4734铝制焊接容器钛制焊接容器JB/T4745JB/T4755铜制压力容器JB/T4756镍及镍合金制压力容器NB/T47002（所有部分）压力容器用爆炸焊接复合板NB/T47011锆制压力容器TSGR0004固定式压力容器安全技术监察规程3术语与符号3.1术语和定义GB/T26929中界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3. 1. 1压力pressure垂直作用在容器单位表面积上的力。在本标准中除注明者外，压力均指表压力3. 1. 2工作压力operating pressure在正常工作情况下，容器顶部可能达到的最高压力。3. 1.3设计压力designpressure设定的容器项部的最高压力.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2

GB 150.12011作压力。3.1.4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。3.1.5试验压力testpressure进行耐压试验或泄漏试验时，容器顶部的压力。3.1.6最高允许工作压力maximumallowableworkingpressure(MAWP)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。注：当压力容器的设计文件没有给出最高允许工作压力时，则可以认为该容器的设计压力即是最高允许工作压力。3.1.7设计温度designtemperature容器在正常工作情况下，设定的元件的金属温度（沿元件金属截面的温度平均值）。设计温度与设计压力一起作为设计载荷条件。3.1.8试验温度testtemperature进行耐压试验或泄漏试验时，容器壳体的金属温度3.1.9最低设计金属温度minimum design metal temperature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。3.1.10计算厚度required thickness按本标准相应公式计算得到的厚度。需要时，尚应计入其他载荷（见4.3.2）所需厚度。对于外压元件，系指满足稳定性要求的最小厚度。3. 1.11设计厚度designthickness计算厚度与腐蚀裕量之和。3. 1. 12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。3.1.13有效厚度effectivethickness名义厚度减去腐蚀裕量和材料厚度负偏差。3.1.14最小成形厚度minimum required fabrication thickness受压元件成形后保证设计要求的最小厚度。3.1.15低温容器low-temperaturepressurevessel设计温度低于一20℃的碳素钢、低合金钢、双相不锈钢和铁素体不锈钢制容器，以及设计温度低于一196℃的奥氏体不锈钢制容器。3

GB 150.1—20113.2符号c厚度附加量.mm；Ci材料厚度负偏差，按4.3.6.1，mm；C一腐蚀裕量，按4.3.6.2，mm；D,-圆筒或球壳的内直径.mm；E——材料在设计温度下的弹性模量，MPa；设计压力.MPa；ppr——试验压力最低值，MPa;R-圆筒的外半径，mm；R.材料标准抗拉强度下限值.MPa;R。.（Rpo.2、Rpl.。）——材料标准室温屈服强度（或0.2%、1.0%非比例延伸强度）.MPa；R(Ro.2、Rl.）—材料在设计温度下的属服强度（或0.2%、1.0%非比例延伸强度）.MPaRD材料在设计温度下经10万小时断裂的持久强度的平均值，MPa；R,-材料在设计温度下经10万小时蠕变率为1%的蠕变极限平均值，MPa；试验压力下受压元件的应力.MPa；OT-[a]-容器元件材料在耐压试验温度下的许用应力，MPa；[o]'-容器元件材料在设计温度下的许用应力，MPa[o]i-设计温度下基层材料的许用应力.MPa；设计温度下覆层材料的许用应力，MPa；[a]?--设计温度下圆筒许用轴向压缩应力，MPa[o]er8,-基层材料的名义厚度，mm；82覆层材料的厚度，不计人腐蚀裕量，mm；8.圆筒或球壳的有效厚度，mm；焊接接头系数。d4通用要求4.1通则4.1.1钢制容器的设计、制造、检验和验收除应符合本标准所有部分的规定外，还应遵守国家颁布的有关法律、法规和安全技术规范。4.1.2、特定结构容器以及铝、钛、铜、镍及镍合金、锆制容器，其设计、制造、检验和验收除应符合4.1的规定外，还应满足下述标准的相应要求：a）GB151《管壳式换热器》；b)GB12337《钢制球形储罐》；c)JB/T4731《卧式容器》；d)JB/T4710《塔式容器》；e)JB/T4734《铝制焊接容器》；f)JB/T4745《钛制焊接容器》：g)JB/T4755《铜制焊接容器》；h)JB/T4756《镍及镍合金焊接容器》；i)NB/T47011《锆制压力容器》。4

GB150.120114.1.3：容器的设计、制造单位应建立健全的质量管理体系并有效运行。4.1.4《固定式压力容器安全技术监察规程》管辖范围内的压力容器设计和制造应接受特种设备安全监察机构的监察。4.1.5容器类别按《固定式压力容器安全技术监察规程》的规定确定。4.1.6对不能按GB150.3确定结构尺寸的容器或受压元件，可以采用以下方法进行设计：验证性实验分析，如实验应力分析、验证性液压试验，具体要求按附录C的规定；a)b）利用可比的已投人使用的结构进行对比经验设计·具体要求按附录D的规定；c）采用包括有限元法在内的应力分析计算和评定，具体要求按附录E的规定。4.2资格与职责4.2.1资格a）《固定式压力容器安全技术监察规程》管辖范围内压力容器的设计单位应持有相应的特种设备设计许可证；b）《固定式压力容器安全技术监察规程》管辖范围内压力容器的制造单位应持有相应的特种设备制造许可证。4.2.2职责4.2.2.1用户或设计委托方的职责容器的用户或设计委托方应当以正式书面形式向设计单位提出容器设计条件（UDS一UsersDesignSpecification），其中至少包含以下内容：a）容器设计所依据的主要标准和规范；b）操作参数（包括工作压力、工作温度范围、液位高度、接管载荷等）：c)压力容器使用地及其自然条件（包括环境温度、抗震设防烈度、风和雪载荷等）：d)介质组分与特性；e）预期使用年限；）几何参数和管口方位；g）设计需要的其他必要条件。4.2.2.2设计单位的职责a）设计单位应对设计文件的正确性和完整性负责；b）容器的设计文件至少应包括强度计算书、设计图样、制造技术条件、风险评估报告（相关法规或设计委托方要求时），必要时还应当包括安装与使用维修说明：c)《固定式压力容器安全技术监察规程》管辖范围内压力容器的设计总图应盖有特种设备设计许可印章；设计单位向容器用户出具的风险评估报告应符合附录F的要求；d)e)设计单位应在容器设计使用年限内保存全部容器设计文件。4.2.2.3制造单位的职责制造单位应按照设计文件的要求进行制造.如需要对原设计进行修改.应当取得原设计单位同a)意修改的书面文件，并且对改动部位作出详细记载；b）制造单位在容器制造前应制定完善的质量计划，其内容至少应包括容器或元件的制造工艺控制点、检验项目和合格指标；5

GB 150.1—2011制造单位的检查部门在容器制造过程中和完工后，应按本标准、图样规定和质量计划的规定对c）容器进行各项检验和试验，出具相应报告.并对报告的正确性和完整性负责；d)制造单位在检验合格后出具产品质量合格证；制造单位对其制造的每台容器产品应在容器设计使用年限内至少保存下列技术文件备查：e)1）质量计划；2）制造工艺图或制造工艺卡；3）产品质量证明文件：4）容器的焊接工艺和热处理工艺文件：5）标准中允许制造厂选择的检验、试验项目记录；6）容器制造过程中及完工后的检查、检验、试验记录；7）容器的原设计图和竣工图。4.3设计一般规定4.3.1容器设计单位（设计人员）应严格依据用户或设计委托方所提供的容器设计条件进行容器设计，应考虑容器在使用中可能出现的所有失效模式，提出防止失效的措施。容器受压元件的强度、刚度和稳定性计算按GB150.3或规范性引用文件的规定对于有成功使用经验的承受循环载荷的容器，经设计单位技术负责人批准，可按本标准进行设计，并按JB4732附录C补充疲劳分析和评定，同时满足其相关制造要求。4.3.2载荷设计时应考虑以下载荷：a）内压、外压或最大压差；b）液柱静压力，当液柱静压力小于设计压力的5%时，可忽略不计：需要时，还应考虑下列载荷：c）容器的自重（包括内件和填料等），以及正常工作条件下或耐压试验状态下内装介质的重力载荷；d)附属设备及隔热材料、衬里、管道、扶梯、平台等的重力载荷；e)风载荷、地震载荷、雪载荷；f)支座、底座、支耳及其他型式支承件的反作用力；连接管道和其他部件的作用力；g)h)温度梯度或热膨胀量不同引起的作用力；i)冲击载荷，包括压力急剧波动引起的冲击载荷、流体冲击引起的反力等；j)运输或吊装时的作用力。4.3.3确定设计压力或计算压力时，应考虑：a)容器上装有超压泄放装置时，应按附录B的规定确定设计压力：b)对于盛装液化气体的容器，如果具有可靠的保冷设施，在规定的装量系数范围内·设计压力应根据工作条件下容器内介质可能达到的最高温度确定：否则按相关法规确定；对于外压容器（例如真空容器、液下容器和埋地容器），确定计算压力时应考虑在正常工作情况c)下可能出现的最大内外压力差；d）确定真空容器的壳体厚度时，设计压力按承受外压考虑；当装有安全控制装置（如真空泄放阀）时，设计压力取1.25倍最大内外压力差或0.1MPa两者中的低值；当无安全控制装置时.取0.1 MPa;由2个或2个以上压力室组成的容器.如夹套容器，应分别确定各压力室的设计压力：确定公e)用元件的计算压力时，应考虑相邻室之间的最大压力差。6