HG／T 20583-2020 标准规范下载简介

HG／T 20583-2020 钢制化工容器结构设计规范.pdf

快限位，其密封面应采用钛管翻边结构，详见

图E.3.7内插管结构

为便于在执行本标准条文时区别对待，对于要求严格程度不同的用词说明如下： 1）表示很严格，非这样做不可的用词： 正面词采用“必须”，反面词采用“严禁”。 2）表示严格，在正常情况下均这样做的用词： 正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不得”。 3）表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的用词： 正面词采用“宜”，反面词采用“不宜”。 4）表示有选择，在一定条件下可以这样做的用词，采用“可”。 标准中指定应按其他有关标准、规定执行时的写法为．“应符合……的规定”或“应按执行”。

TB／T 3500-2018标准下载中华人民共和国化工行业标

钢制化工容器结构设计规范

0.3本规范不适用于旋转或往复运动机械承压钢制壳体（如泵壳、压缩机外壳、涡轮机外

本规范适用于化工工艺过程钢制容器设计中静设备的通用性结构。 太规范不适用于旋转或往复运动机械承压钢制壳体（如泵壳、压缩机外壳、涡轮机外壳）

2.1.1根据现行国家标准《压力容器第1部分：通用要求》GB/T150.1调整了“压力”的定义 2.1.3根据国际上的通用说明调整了“公称尺寸”的定义。 2.1.6根据现行国家标准《焊接术语》GB/T3375调整了“焊接”的定义。

3.1.2基于制造的方便对公称直径的基准进行约定。 3.1.4单独做容器的圆形筒体指的是一段筒体直接与两端的封头或法兰相连，结构尺寸上给出圆 形筒体的长度限制主要是考虑边缘应力的影响。现行国家标准《压力容器第3部分：设计》GB/T 150.3中的圆筒的厚度计算公式是在不考虑或不受边缘应力的力学模型基础上建立的。系数3.6调整 为3.0的根据是各种封头、法兰与筒体连接的应力衰减长度。

3.2.2取消原球冠形封头应用范围的使用条件，调整为符合现行国家标准《压力容器第3部分： 设计》GB/T150.3的设计要求，根据工程经验给出球冠形封头内直径的取值范围。 3.2.3允许采用拼焊封头主要是基于整体制造、运输等问题的限制。 3.2.4标准锥形封头的大端或小端的直边高度限制主要考虑结构受边缘应力的影响。现行国家标 准《压力容器第3部分：设计》GB/T150.3对圆筒加强段长度计算式数据进行了调整，本规范也 做了相应调整。 问结淘讲规

3.3.2本条主要考虑标准管法兰与标准椭圆封头（以外径为基准）的直接连接，同时考虑了标准 椭圆封头直边高度的限制。在条件许可的情况下，推荐增加短节连接。 3.3.3根据现行国家标准《压力容器第3部分：设计》GB/T150.3中法兰需要的连接筒体的最 小长度和最小厚度，并考虑封头与筒体连接处的应力衰减长度综合确定筒体短节的长度。

4.1.1增加了容器法兰的使用条件限制 4.1.2非密闭性要求容器或对密封要求不高的容器特指非压力容器。

4.1.1增加了容器法兰的使用条件限制

4.1.1增加了容器法兰的使用条件限制。

4.2.3主要参考现行国家标准《工业金属管道设计规范》GB50316（2008年版）中13.1.3.6的要 求（属于强制性条文）。接管法兰与管道系统法兰匹配，提高压力裕量主要基于安全要求。 4.2.4本条与现行国家法规《固定式压力容器安全技术监察规程》TSG21一2016中3.2.5的要求 一致。 4.2.5制订本条主要参考现行国家法规《固定式压力容器安全技术监察规程》TSG21一2016中 3.2.2.2的要求，并考虑到在低温、高温、疲劳载荷工况下工作的容器，几何的不连续以及焊缝根部 缺陷往往是导致容器断裂破坏的根源。关于“高温容器”的确切定义国内外标准中未曾见到，实际 也很难给出。为便于表述，本标准从习惯上套用了这一概念。有资料介绍可根据钢材发生“蠕变现 象明显与否”来确定高温下限，如碳素钢：300℃～350℃；低合金钢：400℃；低合金铬钼钢：450℃； 高合金钢：550℃。仅供参考。 4.2.6高压专用螺纹法兰、透镜垫及其紧固件在设计中有时会遇到，故把其列人，可作为参考件 使用，参考标准为JB/T2768~2769及JB/T2772。

4.3.1“特殊法兰”主要是为区别压力容器标准法兰和钢制管法兰这两个系列标准。在实际中多 有使用，名称不一，这类法兰主要用在高温、高压、特殊密封的场合。 4.3.2充许采用有成熟使用经验的工程公司的专有技术法兰在特殊场合的使用。

5.4本条主要是考虑减小螺栓或螺柱形状的几何不连续以降低螺栓或螺柱断裂力学破 能。 5.6基于奥氏体不锈钢紧固件在高温以及疲劳环境下容易出现时效脆化、易锁死以及保温 氯离子对奥氏体不锈钢材料的点蚀现象，增加了紧固件出现密封失效的风险，因此对奥氏体 紧固件在高温以及疲劳环境下的使用进行限制

4.5.4本条主要是考虑减小螺栓或螺柱形状的几何不连续以降低螺栓或螺柱断裂力学破坏的 可能。 4.5.6基于奥氏体不锈钢紧固件在高温以及疲劳环境下容易出现时效脆化、易锁死以及保温材料 中氯离子对奥氏体不锈钢材料的点蚀现象，增加了紧固件出现密封失效的风险，因此对奥氏体不锈 钢紧固件在高温以及疲劳环境下的使用进行限制

5人孔、手孔、检查孔

5.3.7基于实际存在较多人孔处于液体浸泡的环境，但并未出现密封失效的现象，取消原有条款。 5.3.8本条规定主要考虑是从结构布置上降低应力集中。 5.4结构型式

5.4结构型式 5.4.3一般35kg及以上的孔盖应采用吊轴装置，小于35kg的孔盖不做硬性规定。

5.4.3一般35kg及以上的孔盖应采用吊轴装置，小于35kg的孔盖不做硬性规定。

6开孔、开孔补强、接管

开孔、开孔补强、接管

6.1.3开孔接管的轴线不垂直于壳体经线比垂直于壳体经线的应力集中大。 6.1.4开孔边缘与不连续点的最小距离基于开孔边缘的应力衰减长度与筒体不连续处应力衰减长 度之和。 6.1.5开孔边缘与不连续点的最小距离基于开孔边缘的应力衰减长度与锥体大端不连续处应力衰 减长度之和。 6.1.6开孔边缘与不连续点的最小距离基于开孔边缘的应力衰减长度与锥体小端不连续处应力衰 减长度之和。

6.2.2铬钼钢低合金钢材指15CrMoR、14Cr1MoR、12Cr2Mo1R、12Cr1MoVR、12Cr2Mo1VR等。 5.2.5根据现行国家标准《压力容器第3部分：设计》GB/T150.3中补强圈补强的适用范围以 及凸形封头的开孔范围对补强圈的适用条件加以限制。

6.3.3推荐压力容器接管最小外伸长度有利于补强材料利用和降低接管的局部应力。

液面计、视镜、温度计、压力表

7.1.1现行国家法规《固定式压力容器安全技术监察规程》TSG21一2016在1.6.2“安全附件及仪 表”中明确把安全阀、爆破片装置、易熔塞、紧急切断装置、安全连锁装置和压力、温度、液位等 则量仪表纳入了“压力容器”范围，并提山相应技术要求。在专业性设计单位，这部分内容通常是 由工艺、设备、仪表等专业根据分工共同来完成的

现行国家法规《固式压力容器安全技术监察规程》TSG21一2016在1.6.2“安全附件及 中明确把安全阀、爆破片装置、易熔塞、紧急切断装置、安全连锁装置和压力、温度、液位 义表纳入了“压力容器”范围，并提山相应技术要求。在专业性设计单位，这部分内容通常 艺、设备、仪表等专业根据分工共同来完成的

3.1.1现行国家法规《固定式压力容器安全技未监察规程》TSG21一2016对压力容器用安全阀、爆 破片装置、易熔塞、紧急切断装置、安全连锁装置提出了专门的要求，现行国家标准《压力容器第 1部分：通用要求》GB/T150.1一2011中附录B也设有超压泄放装置，本规定所给出的条款均为GB/ 150.1实际应用的补充和具体化。超压泄放装置的设置与压力容器内储存的介质和工况有很大关系， 在专业性设计单位通常是根据工艺条件进行设计。本条除给出安全阀、爆破片装置、安全阀与爆破片 装置的组合装置的设置原则外，对压力容器上的超压泄放接管和泄放导管的布置装设提出了要求。 8.1.2“压力容器的压力源来自压力容器外部，且能得到可靠控制时，安全超压泄放装置可以不 直接装设在压力容器上”自于现行国家法规《固定式压力容器安全技术监察规程》TSG21一2016 中9.1.2。实际上在化工单元设计和操作中，对压力容器、压力管道的超压泄放也是以一个系统考虑 的，不总是装在每一压力容器上。

2.1.1支座内容的修订主要依 9.6裙式支座

9.6裙式支座 整了裙式支座地脚螺栓的规格，取消M22螺纹规格，增加了M27螺纹规格。 加了裙式支座过渡段设置的条件。

9.6.5调整了裙式支座地脚螺栓的规格，取消M22螺纹规格，增加了M27螺纹规格。 9.6.6增加了裙式支座过渡段设置的条件。

10.1.1参考现行国家标准《热交换器》GB/T151内容中增加设置缓冲板的判定条件。 10.1.2对缓冲板的规格尺寸表格化，并优化大口径缓冲板的规格。 10.3进口分布器 10.3.1 新增进口分布器的类型，对分布器提出要求。 0.3.3 新增宝塔形分布器推荐结构尺寸。 10.3.4 新增孔板分布器推荐结构尺寸。 10.3.5 新增切向进口耐磨板的设置要求，

10.4.2对出口挡板的规格尺寸表格化，并优化大口径挡板的规格

11.1.1吊耳和吊柱是为方便容器安装检修用的附件，种类很多， 在容器的结构设计中应依据其功 能给予考虑。本次修订增加了低温吊柱的结构型式。 11. 2 吊 柱

11.2.2绝热材料可选用松木浸沥青、聚四氟乙烯板、高密度聚异氰脲酸酯等。

2 避雷针、接地板、铭牌座

12避雷针、接地板、铭牌座

12.1.1避雷针、接地板应属于配合电气和工艺专业完成的内容，本次修订给出了对接地板最小 截面积的要求。

12.3.1增加了铭牌座的基本要求

12.3.1增加了铭牌座的基本要求。

13焊接垫板、保温钉、保温支撑圈

3.1.1焊接垫板、保温钉、保温支撑圈属配舍.1艺专业完成的内容，仙焊接垫板或预焊件通常 需由设备专业根据1艺条件完成。特别足需要进行炉内整体热处理的容器，焊接垫板或预焊件以及 卡扣和螺母必须在容器热处埋以前完成，随容器一起入炉，以使降低残余应力的影响。

14外轮廓尺寸与运输界限

容器运输外廊尺寸为本规范定义，压力容器绝大多数为回转壳体并带有接管、支座等，所 摆放尺寸不依最人外径确定，而以长、宽、高：三个方向尺寸确定更为舍理。 14.2运输界限

14.1.1容器运输外廊尺寸为本规范定义，压力容器绝大多数为回转壳体并带有接管、支座等，所 以运输的摆放尺寸不依最人外径确定，而以长、宽、高：三个方向尺寸确定更为舍理。 14.2运输界限

15.1.1焊接是容器设计制造采用的常规方法，化工容器种类繁多，结构差异较大，形成的焊缝型 式较多。本次修订基本维持了原焊接接头焊缝型式分类：对接焊缝、接管与壳体连接焊缝、角接焊 缝、搭接焊缝、T形接焊缝、管板与壳体连接焊缝。

5.3.1焊缝的坡口型式与尺寸的确定主要参考和依据现行国家标准《气焊、焊条电弧焊、气体保 户焊和高能束焊的推荐坡口》GB/T985.1一2008和现行国家标准《埋弧焊的推荐坡口》GB/T985. 2008，结合化工容器的结构特点，部分焊缝型式是直接从制造厂和工程公司收集到的。 早缝的型式众多，对焊接结构和焊缝质量产生较大影响的坡口的形状与尺寸参数如下： 1）坡口角度α：坡口角度大小对坡口断面（或焊缝断面）的形状和截面积影响很大，并 直接影响接头的质量。当坡口角度过小时，焊接产生的偏析物将集中于焊缝的中心部分， 因而容易产生热裂纹；当坡口角度太大时，所需加入的熔敷金属量将会增加，焊接的热应 力和热变形也随之加大，从经济角度看不合算，焊接效率也不高。 2）钝边高度P：钝边的设置主要为了防止焊接时烧穿母材。钝边高度值的确定原则是在 保证焊透的情况下，避免将母材烧穿。 3）根部间隙b：留有适当的间隙，目的是保证焊缝根部能够焊透。间隙过小时，往往达不 到焊透的目的，间隙过大时，会产生较多焊接缺陷，并增加了产生焊接裂纹的倾向。 4）根部半径R（对U型、J型等）：U型和J型坡口根部设置圆弧的目的是基于焊接冶金 过程，其数值的大小直接影响坡口根部的宽度及整个坡口截面的大小，且与施焊的可能性 以及熔敷金属量、焊接热输人等多因素有关。 5）焊角尺寸K：焊角尺寸K值是保证角接焊缝、搭接焊缝、T形接焊缝强度和刚度的主 要参数。同时起着减缓截面突变和降低应力集中的作用。但过大的K值将会增大熔敷金属 量和产生过大的焊接残余应力及变形。 5.3.3余高h：余高在压力容器壳体对接焊缝中属于不利因素，余高的存在将会影响壳体中薄膜 力分布的均匀性，形成局部应力集中。光其对承受疲劳载荷容器、低温容器，它是引起容器发生 所裂破环的主要因素之一。有研究表明材料疲劳强度与焊缝的余高h及过渡角有关，h和越大 疲劳强度越低。日本的《压力容器构造》要求最好将余高去掉，或者至少要将余高与母材过渡 工成大半径圆弧过渡。在日本曾经进行过余高对压力容器低循环疲劳强度的影响试验，发现裂线 是从余高边缘产生的。内壁焊缝余高经打磨圆滑后与保留的余高相比，其疲劳寿命前者比后者提

高2.1倍～2.5倍。 关于压力容器焊缝的全焊透，对A类和B类焊缝应该是必需的。德国AD规范规定焊缝不得 有裂纹或未熔合或未焊透。美国ASME、日本JIS8243推荐的A类和B类焊缝也全部为双面对接 焊或相当于双面焊。 15.3.5列出的对接接头共46种，其中适用于焊条电弧焊的29种（包括两种氩弧焊底焊的单面 双面成型的焊接接头），适用于埋弧自动焊的有17种，基本上满足了化工容器对接接头的需要。4 次修订的主要变化：复合板对接焊缝型式由4个调整为8个，并增加2个非金属衬里结构的对接灯 缝型式。 各种对接接头的型式和基本尺寸，主要是根据元件的厚度大小编制的，一定范围的厚度往在 有几种接头焊缝型式可供选择，选用者结合实际条件来决定。机械厂机加工能力弱，可选用V型 或X型坡口，这类坡口加工简单，容易操作，但从控制产品质量和降低成本上未必合理。选用U 型或双U型坡口，需要有较强的机械加工能力。V型坡口往往填充金属较多，焊接效率低，焊接 应力大，变形大，尤其对抗裂性差的钢种不适用。对板厚度较大的，在有条件时应宜选用U型坡 寸。焊接方法和被焊元件材质也影响焊接接头的型式和尺寸的确定，如手工电弧焊由于熔深较浅 5mm以上的钢板就需要开V型坡口，而埋弧自动焊具有深熔的特点，甚至19mm20mm的钢板 也不开坡口。对于低碳钢，因其对焊接热不甚敏感，故可采用高线能量的焊接规范，为了便于操 作，坡口的截面就应大些，但对镍钢和镍铬不锈耐酸钢，坡口截面就应小些，因为这些钢只能采 用低的线能量焊接。当被焊件的厚度较小（=4mm～20mm）时，可用I型、V型坡口；当厚度 较大（S=12mm60mm）时，可用X型坡口。在同样条件下，X型比V型节省焊条，焊接变形 及内应力也小。厚度大于60mm时，用U型坡口焊条耗量较其他形式要少，且变形也小。如焊件 能翻转，采用双面焊比采用单面焊较理想。综上所述，焊接接头的选择是由多方面因素确定的， 应结合实际情况。 在小直径容器设计中会碰到“单面焊双面成型”的要求，故在手工电弧焊中增加了两种氩弧 焊打底的单面手工电弧焊的焊接接头焊缝（DU18、DU19），以达到“单面焊双面成型”的要求

15.4接管与壳体的连接焊缝

15.4.1接管与容器壳体间的焊接接头焊缝拘束性大，存在较大的应力集中，对疲劳载荷而言，往往 是裂纹产生的起源处。从焊接施工而言，这类焊缝也是所有焊缝中最难控制、最易产生问题的部位 这是因为有些工厂在壳体上开孔仍采用手工气割、气创方法，不易保证坡口角度及钝边尺寸，坡口 面的氧化皮较难去除，不利于焊缝成型控制等，产生裂纹、未焊透、夹渣、未熔合等缺陷所致。 ASME认为：接管的设计应考虑最大限度地降低应力集中。最安全的容器是在容器上所有部 分都具有最低的总应力（一次应力及应力集中等），而不是在一次膜应力上取最大的安全系数， 不管局部应力集中。因此，接管壳体间焊缝型式设计的目的是有效地降低应力集中。 现行国家法规《固定式压力容器安全技术监察规程》TSG21一2016规定了接管与壳体之间的 焊接接头采用全截面焊透的条件要求，对筒体上的接管与壳体间焊缝坡口建议采用马鞍形开孔切

以便提高开孔坡口的加工精度，降低人工强度GBT29555-2013 门的启闭力试验方法，保证焊接质量。 本次修订的主要变化：增加4个非金属衬里的接管与壳体焊缝型式、1个不锈钢接管与复合板 焊缝型式以及1个堆焊接管与复合板壳体焊缝型式

15.5.1角接接头焊缝是根据两连接件的相对位置而定的，并没有严格按现行国家标准《焊接术语 GB/T3375一1994的定义。因为容器的焊接接头不同于一般结构件的焊接接头，有其自身的特殊要 求，有时很难确切地归类。 角接接头焊缝在容器的焊接中多出现在平封头、锥形封头与筒体的焊接中，本规定以常用的 型式为主，并参阅国外规范和工程公司资料。 本次修订的主要变化：增加2个换热管与管板无积液要求的焊缝型式和3个内孔焊焊缝型式。

15.6.1搭接接头焊缝是化工容器中一种常见型式，它具有加工简单、施焊方便等优点，多用于立 式储罐、气柜等壳体的连接。缺点是焊缝为填角焊，根部易开裂，且搭接接头部分与壳体的曲率变 化不连续会产生很大的附加应力，因此只能用在低压、静载和温度不太高的场合。 157T形连垃恒

15.8管板与壳体连接焊缝

15.8.1管板与壳体连接焊缝是管壳式换热器中的一个特定部位焊缝，对其单独列出主要考虑它的 重要性。这一部位的焊接几乎不可能实现双面焊，而热膨胀作用、应力集中及腐蚀在这一部位又是 比较严重的。对此各换热器标准都提出过要求。本规范只保留一些常用焊缝型式或其他标准上没有 的焊缝型式。 本次修订的主要变化：由原有的9个焊缝型式调整为15个焊缝型式

JGJ 147-2016标准下载E.2壳体纵、环向焊接接头检漏管座

E.2.1为了避免出现泄漏时，介质通过检漏嘴而对基层钢材产生腐蚀，本节提出利用钛管将泄漏 介质引出到外侧的结构，并在引出的钛管外侧设置保护套。 E.3接管、法兰或凸缘

为了避免出现泄漏时，介质通过检漏嘴而对基层钢材产生腐蚀，本节提出利用钛管将泄漏 到外侧的结构，并在引出的钛管外侧设置保护套。