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GB/T 34019-2017

基本信息

标准号: GB/T 34019-2017

中文名称:超高压容器 清晰度差

标准类别:国家标准(GB)

标准状态:现行

出版语种:简体中文

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相关标签: 超高压 容器

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GB/T 34019-2017 超高压容器 清晰度差 GB/T34019-2017 标准压缩包解压密码:www.bzxz.net

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标准内容

ICS 23.020.30
中华人民共和国国家标准
GB/T34019—2017
超高压容器
Ultra-highpressurevessels
2017-07-12发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2018-02-01实施
GB/T34019—2017
规范性引用文件
术语和定义、符号·
通用要求
制造、检验与验收
附录A(资料性附录)
附录B(规范性附录)
附录C(规范性附录)
附录D(资料性附录)
附录E(规范性附录)
附录F(资料性附录)
附录G(规范性附录)
标准的符合性声明及修订
超压泄放装置
风险评估报告
密封结构
应力应变曲线
应力强度因子和疲劳裂纹扩展速率计算K大于1.25筒形件超声检测方法
本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草GB/T34019—2017
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本标准由全国锅炉压力容器标准化技术委员会(SAC/TC262)提出并归口。本标准起草单位:中国特种设备检测研究院、浙江大学、锅容标(北京)技术服务中心有限公司、中国石化工程建设有限公司,浙江省特种设备检验研究院、内蒙古北方重工业集团有限公司、江苏省特种设备安全监督检验研究院、中原特钢股份有限公司,台州市特种设备监督检验中心。本标准主要起草人:寿比南、郑津洋、陈志伟、张男,杨国义、李涛、丁利伟、郭伟灿、许锐冰、马歆范志霞,李隆骏,许林滔。
GB/T34019—2017
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技术标准之一,用以规范在中国境内建造或使用的超高压容器设计、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超高压容器建造过程(即指设计、制造、检验和验收工作)中应遵循的要求。由于本标准没有必要,也不可能囊括适用范围内超高压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超高压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。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,本委员会将不承相任何责任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。参见附录 A。
1范围
超高压容器
GB/T34019—2017
1.1本标准规定了非焊接单层超高压容器(以下简称容器)材料、设计、制造、检验和验收等方面的要求。
1.2本标准适用于同时满足以下条件的容器:a)设计压力大于或等于100MPa:b)设计温度范围:-40℃~400℃。1.3下列容器不在本标准的适用范围内:直接火加热的容器;
核能装置中存在中子辐射损伤失效风险的容器:b)
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、涡轮机外壳、液压缸等);
移动式容器;
e)军事用途容器。
1.4容器界定范围
1.4.1容器与外部管道连接:
螺纹连接的第一个螺纹接头端面;b)法兰连接的第一个法兰密封面;c)专用连接件或者管件连接的第一个密封面。2容器开孔部分的承压盖及其紧固件。1.4.2
3容器的超压泄放装置(见附录B)。1.4.3
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。GB/T150(所有部分)压力容器
GB/T222
钢的成品化学成分充许偏差
GB/T223(适用部分)钢铁及合金化学分析方法钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验法GB/T226
GB/T228.1金属材料拉伸试验第1部分:室温试验方法GB/T228.2金属材料拉伸试验第2部分:高温试验方法GB/T 229
金属材料夏比摆锤冲击试验方法GB/T 231.1
GB/T1979
GB/T4336
GB/T6394
金属材料布氏硬度试验第1部分:试验方法结构钢低倍组织缺陷评级图
碳素钢和中低合金钢多元素含量的测定火花放电原子发射光谱法(常规法)金属平均晶粒度测定法
GB/T34019—2017
钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法GB/T10561
GB/T20066
GB/T20123
钢和铁化学成分测定用试样的取样和制样方法钢铁总碳硫含量的测定高频感应炉燃烧后红外吸收法(常规方法)GB/T 21143
3金属材料准静态断裂韧度的统一试验方法GB/T26929
压力容器术语
NB/T47013.3—2015承压设备无损检测第3部分:超声检测NB/T47013.4承压设备无损检测第4部分:磁粉检测NB/T47013.5
承压设备无损检测第5部分:渗透检测NB/T47013.6承压设备无损检测第6部分:涡流检测JB/T4711压力容器涂敷与运输包装JB4732(2005年确认)钢制压力容器一分析设计标准NB/T47008承压设备用碳素钢和合金钢锻件TSG21固定式压力容器安全技术监察规程3术语和定义、符号
3.1术语和定义
GB/T150GB/T26929和JB47322005年确认)界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1.1
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
设计压力 design pressure
设定的容器顶部的最高压力,与相应的设计温度一起作为容器的基本设计载荷条件,其值不低于工作压力。
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。3.1.4
试验压力
testpressure
进行耐压试验或泄漏试验时,容器顶部的压力。3.1.5
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)。设计温度和设计压力一起作为设计载荷条件。3.1.6
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。3.1.7
爆破压力burstpressure
容器在内压作用下发生爆破前能够承受的最大压力。2
自增强autofrettage
GB/T 34019—2017
对容器施加内压,使其自内壁起一定厚度范围内产生塑性变形,内压卸除后产生对疲劳强度有利的残余应力的方法
热应力thermal stress
因温度变化引起的自由膨胀或者收缩受到约束,在容器内所引起的应力。3.1.10
失效模式failuremode
容器丧失其规定功能或者危及安全的事件及其本质原因。3.1.11
脆性断裂brittle fracture
容器未经明显的塑性变形而发生的断裂。3.1.12
塑性墙塌plasticcollapse
在单调加载条件下容器因过量总体塑性变形而不能继续承载导致的破坏。3.1.13
局部过度应变
excessivelocal strains
容器结构不连续处因材料延性耗尽而产生的裂纹或者撕裂。3.1.14
疲劳fatigue
循环载荷作用下,容器在某点或者某些点产生局部的永久性损伤,并在一定载荷循环次数后形成裂纹或者裂纹进一步扩展至完全断裂3.1.15
ratcheting
容器同时承受恒定载荷和循环载荷作用,容器产生逐次递增的塑性变形累积现象。3.1.16
泄漏leakage
容器本体或者连接件失去密封功能。3.2符号
下列符号适用于本文件
一容器的设计压力,MPa;
Ps一由容器内装介质重力引起的压力载荷,MPa;M容器及相关附件的自重载荷,MPa耐压试验压力最低值,MPa;
Rp.2——试验温度下材料的屈服强度,MPa:Ro.2设计温度下材料的屈服强度,MPa;K
容器外径内径之比。
GB/T34019—2017
4通用要求
4.1通则
4.1.1本标准适用范围内容器的材料,设计,制造,检验和验收除应符合本标准规定外,还必须遵守国家颁布的相关法律,法规和安全技术规范。4.1.2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。4.1.3《固定式压力容器安全技术监察规程》管辖范围内的容器设计和制造应接受特种设备安全监察机构的监察。
4.2资质与职责
4.2.1资质
《固定式压力容器安全技术监察规程》管辖范围内的容器建造单位应具有相应的特种设备许可资质证书。
4.2.2职责
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,其中应至少包含以下内容:
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、接管载荷等)容器使用地及其自然条件(包括环境温度、抗震设防烈度等):e
d)介质组分和特性;
预期使用年限和循环使用次数;几何参数;
设计需要的其他必要条件。
设计单位的职责
设计单位应对设计文件的正确性和完整性负责;a
设计单位应根据风险评估报告确定设计的输入条件及制造要求,向用户出具的风险评估报告b)
应符合附录C的要求;
容器的设计文件至少应包括风险评估报告,强度计算书设计图样,制造技术要求,必要时还应当包括安装与使用维修说明;
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。d
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,并且对改动部位做出详细记载,b)制造单位应根据用户和设计文件的要求,在容器制造前制定完善的质量计划,其内容至少应包4
括容器或元件的制造工艺控制点,检验项目和合格指标。GB/T34019—2017
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e
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。制造单位在检验合格后,出具产品质量合格证明。d)
制造单位对其制造的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;
制造工艺图或制造工艺卡;
产品质量证明文件;
容器的热处理工艺文件及热处理记录(时间-温度关系曲线):4)
5)标准中允许制造单位选择的检验,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:容器的原设计图和竣工图。
)制造单位对特殊制造工艺应进行工艺验证并保留工艺验证记录,如热处理,自增强处理、厚壁圆筒无损检测等。
4.2.2.4检验机构的职责
对《固定式压力容器安全技术监察规程》管辖范围内的容器实施监督检验的机构及其监检员,在监检工作中应当按照该规程的规定履行相应的工作职责:对出具的检验报告的完整性和正确性负责。4.3设计一般要求
4.3.1概述
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制定风险评估报告并进行设计。
4.3.2载荷
容器设计时,应考虑如下载荷:在相应温度下的内压;
容器自重(包括内件等),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:由温度梯度或热膨胀量不同引起的作用力;d
附属设备及隔热材料,衬单等的重力载荷;连接管道和其他部件的作用力;e
冲击载荷,包括由压力急剧波动引起的冲击载荷和超压泄放装置动作时引起的反力等。4.3.3
失效模式
4.3.3.1标准涵盖的失效模式
本标准针对容器的下列失效模式提出了相关的设计要求:脆性断裂失效按第5章选材并按6.5.5中断裂力学法对脆性断裂失效进行评定;a)
塑性跨塌失效——按6.2的规定对塑性跨失效进行评定;局部过度应变失效一按6.3的规定对局部过度应变失效进行评定5
GB/T34019—2017
棘轮失效一按6.4的规定对由循环载荷引起的棘轮效应进行评定e)
疲劳失效按6.5的规定对由循环载荷引起的疲劳失效进行评定:泄漏失效一参照附录D的规定对泄漏失效进行结构设计,防止泄漏失效。工程上应考虑的失效模式
除本标准所涵盖的失效模式外,设计人员在设计时还应充分考虑容器在运行过程中可能出现的其他失效模式,如介质腐蚀、碱脆等。4.3.4安全系数
4.3.4.1爆破压力法的安全系数
容器的爆破安全系数,当按照材料的拉伸试验数据计算爆破压力时,应当取大于或等于2.2,对于超高压水晶釜应当取天于或等于2.4,当按照材料扭转试验数据计算爆破压力时,应当取大于或等于2.2疲劳分析的安全系数
疲劳分析时,交变应力幅和循环次数的安全系数分别取2和15。4.3.4.3螺柱(螺栓)的安全系数设计温度下屈服强度安全系数应大于或者等于1.8。4.3.5载荷放大系数
当采用弹塑性分析法时,载荷放大系数应按表1确定。表1载荷放大系数
设计工况
耐压试验工况
4.4耐压试验
一般要求
塑性跨塌失效评定
局部过度应变失效评定
塑性跨塌失效评定wwW.bzxz.Net
载荷组合
2.0(P+Ps+M)
1.42(P+Ps+M)
1.[RmP+Pe+]
容器加工完毕后应进行耐压试验,耐压试验的要求和试验压力值应在图样上标明4.4.1.1
4.4.1.2耐压试验应当制定严密的试验程序和要求,应满足7.7中关于耐压试验的规定。4.4.2试验压力
容器的耐压试验一般采用液压试验,试验压力最低值P~按式(1)计算:Rpo.2
.(1)
式中:
一一容器的设计压力(对于在用容器可取工作压力),单位为兆帕(MPa):Rpo.2—试验温度下材料的屈服强度,单位为兆帕(MPa);Ro.2—设计温度下材料的屈服强度,单位为兆帕(MPa)4.4.3自增强容器免除耐压试验的特殊要求若满足下列所有条件,则自增强容器可免作液压试验:自增强后,容器处于最终装配状态;a
b)容器的封头,堵头、密封件在自增强作业过程中装配齐全;c)自增强压力大于或者等于耐压试验压力d)自增强时,已按7.7检查合格。4.5安全附件和仪表
安全附件
容器的超压泄放装置应符合附录B的规定。4.5.2仪表
4.5.2.1容器温度测量误差不应大于1%,严禁超温运行。GB/T 34019—2017
4.5.2.2选用的压力表应与容器内的介质相适应,容器使用的压力表的精度不得低于1.6级:压力表盘刻度极限值应当为工作压力的1.5倍~2.0倍4.5.2.3仪表的接管材料应使用与容器内介质相适应的高强度合金或不锈钢钢管。4.5.2.4压力表、热电偶、自动记录装置的仪器等应定期进行检验;不经检验或超过检验周期的不得使用。
5材料
5.1总则
5.1.1本标准对容器受压元件所使用的钢锻件做出了相关规定5.1.2容器受压元件用材料的技术要求,试验方法和检验规则应符合相应的国家标准、行业标准或有关技术条件的规定,同时应满足本标准的要求。5.1.3容器用材料应附有材料质量证明书原件,材料质量证明书应由材料生产单位提供,并在指定部位或其他明显部位做出清晰,牢固的标志,容器制造单位应按质量证明书对材料进行验收。5.1.4容器选材时应考虑容器的使用条件(如设计压力、设计温度、介质特性和操作特点等)、材料性能(力学性能、工艺性能、化学性能和物理性能)、容器的制造工艺以及经济合理性。5.1.5容器受压元件应采用锻造或挤压方法成型·锻件应当保留有足够的加工余量。锻件锻造比应不小于3,对于经电渣重熔精炼的钢锭,其锻造比可不小于2。5.1.6首次使用本标准受压元件用钢材的制造单位应按照《固定式压力容器安全技术监察规程》的相关规定通过技术评审后,其材料方可投人使用。5.1.7使用本标准以外钢材制造容器受压元件,应按照《固定式压力容器安全技术监察规程》的规定通过技术评审。
GB/T 34019—2017
5.2治炼方法和化学成分
5.2.1冶炼方法
容器受压元件用钢应是采用电炉或转炉冶炼的镇静钢,并应经炉外精炼(含真空处理)或电渣重熔。5.2.2化学成分
容器受压元件用钢的化学成分(熔炼分析)应符合表2的规定。成品钢材的化学成分允许偏差应符合GB/T222的规定,其中P+0.003%,S+0.002%。表2受压元件用钢的化学成分
35CrNi3MoVR
36CrNi3MoVR
5.3锻件
5.3.1粗加工
化学成分(质量分数)/%
5.3.1.1锻件经消除应力退火处理后进行粗加工,其形状和尺寸应符合毛坏图样的要求。Cu
5.3.1.2锻件表面缺陷允许打磨,其打磨深度不得超过精加工余量的1/3,打磨后,其表面不充许有肉眼可见的夹杂和裂纹等缺陷。
5.3.1.3锻件粗加工后(最终性能热处理前)应逐件按NB/T47013.4的规定对外表面进行100%磁粉检测,合格级别为I级。
5.3.2热处理
锻件性能热处理为正火加淬火加回火,其中回火温度应不低于540℃。5.3.2.1
受压元件性能热处理后应按7.5进行100%的超声检测,合格级别为I级5.3.3标志
锻件供应方应在每个锻件上打印元件代号,炉号、锭号和锻件号。5.4硬度
5.4.1锻件性能热处理后应进行硬度检测。5.4.2锻件性能热处理后,对于筒形锻件应在锻件外壁上均布划出5个与锻件轴线相垂直的环线,在每个环线上均布取4点,做硬度检查。硬度值应符合产品图样或标准的规定,环线间各点硬度最高值与最低值差不应大于40HBW:同一环线上各点硬度最高值与最低值差不应大于20HBW。8
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