壓力容器設計壓力

壓力容器設計壓力是指在相應設計溫度下用以確定壓力容器殼體厚度的壓力,亦即標註在銘牌上的容器設計壓力,其值不得小於容器的最大工作壓力。GB150—89《鋼製壓力容器》要求:(1)容器各部位或受壓元件所承受的液柱靜壓達到5%設計壓力時,則應取設計壓力與液柱靜壓之和進行設計汁計算;(2)容器上裝有安全泄放裝置時,設計壓力應不小於安全閥的開啟壓力或爆破片的爆破壓力;(3)外壓容器的設計壓力應取不小於在正常操作情況下可能出現的最大內外壓差;(4)真空容器按承受外扭設計,裝有安全控制裝置時的設計壓力取1.25倍的最大內外壓差及0.1MPa兩者中的較小值,沒有安令控制裝置時則取0.1MPa;(5)帶夾套的真空容器,設計壓力按第(4)條取後加上夾套內的設計壓力。

基本介紹

  • 中文名:壓力容器設計壓力
  • 屬性:容器壓力設計規範
  • 考慮因素:容器上裝有超壓泄放裝置時
  • 依據:GB150的附錄B4.1規定
確定容器的設計壓力時,應考慮如下因素: ⑴、容器上裝有超壓泄放裝置時,特別是對於以爆破片作為超壓泄放裝置時應按GB150中附錄B的規定確定設計壓力,除GB150外詳見工程師培訓教材第14章。
GB150的附錄B4.1規定:
容器裝有泄放裝置時,一般以容器的設計壓力作為容器超壓限度的起始壓力。容器的設計壓力分別按B6.2或B7.1確定。需要時,可用容器的最大允許工作壓力作為容器超壓限度的起始壓力。採用最大允許工作壓力時,應對容器的水壓試驗氣壓試驗氣密性試驗相應的取1.25倍、1.15倍和1.00倍的最大允許工作壓力值,並在圖樣和銘牌中註明。
裝有超壓泄放裝置時,容器設計壓力的確定步驟
泄放裝置類型
壓力容器設計壓力的確定步驟
備註
a、以小於等於(1.05~1.10)確定安全閥的開啟壓力Ps;
見GB150,B6.2
b、取容器設計壓力P等於或稍大於Ps,即P≥Pz
爆破片
a、根據爆破片型式,確定爆破片的最低標定爆破壓力Psmin;
見GB150表B2
b、選定爆破片的製造範圍;
見GB150表B3
c、計算爆破片的設計爆破壓力Pb,Pb=P+爆破片製造下限值;
見GB150,B7.1
d、確定容器設計壓力P,P=Pb+爆破片製造上限值。
說明:⑴、Pw為容器的工作壓力;
⑵、當安全閥的開啟壓力Pz<0.18MPa時,可適當提高Pz相對於Pw的比值;
⑶、對於表B2,如有成熟的經驗或可靠數據,可以不按照該表。
(工程師培訓教材) 表14.3.4 泄壓裝置動作壓力與容器工作壓力之比值η
泄壓裝置結構型式
容器壓力性質
備 注
非脈動載荷
脈動載荷
本表η為設計推薦值,如有條件可向製造廠諮詢
安全閥
1.05~1.1
正拱普通型
1.43
1.7
正拱開縫型
1.25
正拱壓槽型
1-25
爆破片裝置
反拱刀架型
1.1
反拱壓槽型
反拱鱷齒型
平 板 型
1.7
不推薦
(工程師培訓教材) 表14.3.3-3爆破片製造範圍 MPa
正拱形爆破片
反拱形爆破片
設計爆破壓力
標準製造範圍
1/2標準製造範圍
1/4標準製造範圍
製造範圍
上限(正)
下限(負)
上限(正)
下限(負)
上限(正)
下限(負)
0.30~0.40
0.045
0.025
0.025
0.015
0.010
0.010
按設計爆破壓力的百分數計算,分為:
-10%,-5%和0
>0.40~0.70
0.065
0.035
0.030
0.020
0.020
0.010
>0.70~1.00
0.085
0.045
0.040
0.020
0.020
0.010
>1.00~1.40
0.110
0.065
0.060
0.040
0.040
0.020
>1.40~2.50
0.160
0.085
0.080
0.040
0.040
0.020
>2.50~3.50
0.210
0.105
0.100
0.050
0.040
0.025
>3.50
6%
3%
3%
1.5%
1.5%
0.8%
⑴ 經供需雙方同意,製造範圍也可為零。
⑵、對於盛裝液化氣體的容器,在規定的充裝係數範圍內,設計壓力應根據工作條件下可能達到的最高金屬溫度確定,且不應低於《容規》中的具體相關規定。
《容規》表3-l 液化氣體壓力容器的設計壓力
液化氣體臨界溫度
設計壓力(MPa)
無保冷設施
有可靠保冷設施
無試驗實測溫度
有試驗實測最高工作溫度且能保證低於臨界溫度
≥50℃
50℃飽和蒸氣壓力
可能達到的最高工作溫度下的飽和蒸氣壓力
<50℃
設計所規定的最大充裝量時,溫度為50℃的氣體壓力
試驗實測最高工作溫度下的飽和蒸氣壓力
《容規》表3-2 混合液化氣體壓力容器的設計壓力
混合液化石油氣50℃
飽和蒸氣壓力(MPa)
設 計 壓 力 (MPa)
無保冷設施
有可靠保冷設施
≤異丁烷50℃飽和蒸氣壓力
等於50℃異丁烷的飽和蒸氣壓力
可能達到的最高工作溫度下異丁烷的飽和蒸氣壓力
>異丁烷50℃飽和蒸氣壓力
≤丙烷℃飽和蒸氣壓力
等於50℃丙烷的飽和蒸氣壓力
可能達到的最高工作溫度下丙烷的飽和蒸氣壓力
>丙烷50℃飽和蒸氣壓力
等於50℃丙烯的飽和蒸氣壓力
可能達到的最高工作溫度下丙烯的飽和蒸氣壓力
註:液化石油氣指國家標準GB11174規定的混合液化石油氣;
異丁烷、丙烷、丙烯50℃的飽和蒸氣壓力按相應的國家標準和行業標準的規定確定。
《容規》表3-3 常見介質的設計壓力、腐蝕裕量、單位容積充裝量
介 質
設計壓力MPa
罐體腐蝕裕量≥mm
單位容積充裝量(t/m3)
液氨
2.16
2
0.52
液氯
1.62
4
1.20
液態二氧化硫
0.98
4
1.20
丙烯
2.16
l
0.43
丙烷
1.77
l
0.42
液化石
油氣
50℃飽和蒸氣壓大於1.62MPa
2.16
l
0.42
其餘情況
1.77
1
0.42
正丁烷
0.79
l
0.51
異丁烷
0.79
1
0.49
丁烯、異丁烯
0.79
1
0.50
丁二烯
0.79
1
0.55
⑶、確定真空容器的殼體厚度時,設計壓力按承受外壓考慮。
① 當裝有安全控制裝置(如真空泄放閥)時,設計壓力取1.25倍最大內外壓力差或0.1MPa兩者中的低值;
② 當無安全控制裝置時,取0.1MPa。
⑷、對於由兩室或兩個以上壓力室組成的容器,應根據各自的工作壓力確定各壓力室自己的設計壓力。

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