GB 150.3-2011
基本信息
标准号： GB 150.3-2011
中文名称：压力容器 第3部分：设计
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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下载大小：43656235
标准分类号
关联标准
出版信息
相关单位信息
标准简介
标准号：GB 150.3-2011
标准名称：压力容器 第3部分：设计
英文名称：Pressure vessels-Part 3: Design
标准格式：PDF
发布时间：2011-11-21
实施时间：2012-03-01
标准大小：46.8M
标准介绍：GB150.3规定了压力容器基本受压元件的设计要求。
本部分适用于内压圆筒和内压球壳、外压园筒和外压球壳、封头、开孔和开孔补强以及法兰的设计计算。
本部分给出了非国形截面容器(规范性附录A)钢带错绕筒体(规范性附录B)常用密封结构(资料性附录C)和焊接接头结构(资料性附录D)的基本设计要求
本部分还给出了关于低温压力容器的基本设计要求(规范性附录E)
标准名称：压力容器 第3部分：设计
英文名称：Pressure vessels-Part 3: Design
标准格式：PDF
发布时间：2011-11-21
实施时间：2012-03-01
标准大小：46.8M
标准介绍：GB150.3规定了压力容器基本受压元件的设计要求。
本部分适用于内压圆筒和内压球壳、外压园筒和外压球壳、封头、开孔和开孔补强以及法兰的设计计算。
本部分给出了非国形截面容器(规范性附录A)钢带错绕筒体(规范性附录B)常用密封结构(资料性附录C)和焊接接头结构(资料性附录D)的基本设计要求
本部分还给出了关于低温压力容器的基本设计要求(规范性附录E)
标准图片预览
标准内容
ICS23.020.30
iiiKAa~cJouaKAa-
中华人民共和国国家标准
GB150.3—2011
部分代替GB150—1998
压力容器
第3部分：设计
Pressure vessels--Part 3:Design2011-11-21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
2012-03-01实施
GB-150.3-2011
范围·
2规范性引用文件
3内压圆筒和内压球壳
外压圆简和外压球壳..
5封头
6开孔与开孔补强
7法兰
iiiKAa~cJouakAa-
附录A（规范性附录）非圆形截面容器附录B（规范性附录）·钢带错绕筒体附录C（资料性附录）
密封结构
附录D（资料性附录）
焊接接头结构
附录E（规范性附录）关于低温压力容器的基本设计要求90
iiiKAa~cJouaKAa-
本标准的本部分附录C、附录D为推荐性的，其余为强制性的。本标准GB150《压力容器》分为以下四个部分：第1部分：通用要求；
第2部分：材料；
第3部分：设计：
第4部分：制造、检验和验收。
GB150.3—2011
本部分为GB150《压力容器》的第3部分：设计。本部分按照GB/T1.1-2009《标准化工作导则》给出的规则起草。
本部分在GB150一1998第5章至第9章、附录C.附录D.附录G和附录J的基础上，结合压力容器基本受压元件设计的实际需要及相关标准修订提案，同时为满足《固定式压力容器安全技术监察规程》的要求，进行修订编制。与GB1501998相比，主要变化如下：对应于原GB150-1998第5章：内压圆简和内压球壳，本部分第3章增加了按外径进行壁厚设计计算的相应公式。
-对应于原GB150—1998第6章：外压圆筒与外压球壳，本部分第4章主要变化内容为：a）修订了外压曲线图，增加了对应于高强度材料的外压曲线；b）增加了相对应的应力系数B曲线图选用表；c）加强圈的结构设计作了部分修改。对应于原GB150一1998第7章：封头，本部分第5章中主要变化内容为：a）增加了偏心锥壳，低压折边平封头、带筋平封头和拉撑结构的设计计算方法；b）调整了部分平盖的结构特征系数K；增加了适用于平封头与简体全焊透连接结构的塑性分析设计方法，e)
d）增加了3/R<0.002时，球冠形封头与锥壳的设计方法。-对应于原GB150--1998第8章：开孔和开孔补强，本部分第6章对开孔和开孔补强设计计算方法内容进行了扩充，引人了筒简体径向接管的整体补强设计方法，开孔率适用范围可达0.9。对应于原GB150一1998第9章：法兰，本部分第7章中主要内容变化为：a）增加了整体法兰和按整体法兰计算的任意法兰的刚度校核计算要求：b）增加了波齿垫片设计选用参数。-将GB150-1998附录C\低温压力容器”中与设计相关的内容调整为本部分的附录E。-将GB150—1998附录D、附录G和附录J内容纳人本部分的附录A附录C和附录D。主要调整或变化内容为：
a）增加附录B\钢带错绕简体设计”；b）附录C扩大了双锥密封的适用范围；c）附录D焊接结构根据实际情况进行了整理和补充。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、中国石化工程建设公司、清华大学、浙江大学、浙江工业大学、中国石化集团上海工程有限公司、中国石油寰球工程公司。本部分主要起草人：寿比南、杨国义、李世玉、薛明德、徐锋、郑津洋、高增梁、桑如苞、秦叔经、叶日新、冯清晓、谢铁军、陈朝晖、陈志伟、陈冰冰、张迎恺、朱国栋。本部分所代替标准的历次版本发布情况为：-GB150—1989.GB150—1998。
iiiKAa~cJou aKAa-
1范围
iiiKAa~cJouaKAa-
压力容器
第3部分：设计
GB150.3规定了压力容器基本受压元件的设计要求。GB 150.32011
本部分适用于内压圆筒和内压球壳、外压圆筒和外压球壳、封头、开孔和开孔补强以及法兰的设计计算。
本部分给出了非圆形截面容器（规范性附录A)、钢带错绕简体（规范性附录B）、常用密封结构（资料性附录C)和焊接接头结构(资料性附录D)的基本设计要求。本部分还给出了关于低温压力容器的基本设计要求（规范性附录E）。2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。GB150.1一2011压力容器第1部分：通用要求GB150.2压力容器第2部分：材料压力容器第4部分：制造、检验和验收GB150.4
GB/T985.1
GB/T985.2
JB/T4700
JB/T4701
JB/T4702
JB/T4703
JB/T4704
JB/T4705
JB/T4706
JB/T4707
JB/T4736
气焊、焊条电弧焊、气体保护焊和高能束焊的推荐坡口埋弧焊的推荐坡口
压力容器法兰与技术条件
甲型平焊法兰
乙型平焊法兰
长颈对焊法兰
非金属软垫片
缠绕垫片
金属包垫片
等长双头螺柱
补强圈
3内压圆簡和内压球壳
3.1本章计算公式适用于单层、多层包扎、套合圆简和球壳的计算。钢带错绕筒体设计计算按附录B进行。
3.2术语、定义和符号
3.2.1GB150.1中的术语和定义适用于本部分。3.2.2符号
厚度附加量（按GB150.1)，mm；对多层包扎圆简和套合圆简只考虑内筒的C值；D,
圆筒或球壳的内直径，mm,
圆筒或球壳的外直径（D。=D十23,)，mm；93
GB150.3-2011
p。—计算压力，MPa;
iiiKAa~cJouaKAa
［p圆简或球壳的最大允许工作压力，MPa；圆简或球壳的计算厚度，mm；
圆简或球壳的有效厚度，mm
多层包扎圆筒内筒或套合圆简内简的名义厚度，mm圆简或球壳的名义厚度，mm；
多层包扎圆简层板层和套合圆简套合层总厚度，mtm设计温度下圆简或球壳的计算应力，MPa：设计温度下圆筒或球壳材料的许用应力（按GB150.2），MPa；设计温度下多层包扎圆简内筒或套合圆筒内筒材料的许用应力（按GB150.2)，MPa-设计温度下多层包扎圆简层板层或套合圆筒套合层材料的许用应力，MPa；一焊接接头系数；
多层包扎圆简和套合圆筒内筒的焊接接头系数；多层包扎圆筒层板层和套合圆筒套合层的焊接接头系数。3.3圆筒计算
本节公式的适用范围为p≤0.4[]。设计温度下圆简的计算厚度按式（3-1)或式（3-2)计算：p.D
圆简的计算应力按式（3-3)或式（3-4)计算：P.(D:+8)
值应小于或等于[叮。
多层包扎圆简及套合圆简的值按式（3-5）计算：[ale
公式中更一1.0，中。=0.95。
设计温度下圆筒的最大允许工作压力按式（3-6）或式（3-7)计算：[pw] =- 28.La2
[p] ~ 28.[abzxZ.net
3.4球壳计算
（3-1）
-（3-2)
（3-3）
（3-4）
（3-5）
（3-6）
本节公式的适用范围为P。≤0.6[}Φ。设计温度下球壳的计算厚度按式（3-8)或式（3-9)计算：P.D
4ad-pe
球壳的计算应力按式(3-10)或(3-11)计算：αt =(D, +8)
αt = (D。- 8)
（3-8）
+（3-9）
·（3-10)
.(3-11 )
g值应小于或等于[。
iiiKAa~cJouaKAa-
设计温度下球壳的最大允许工作压力按式（3-12)或式（3-13)计算：4a[a
4外压圆简和外压球壳
4.1本章规定适用于外压圆筒（包括管子）和外压球壳的设计。4.2术语、定义和符号
4.2.1GB150.1中的术语和定义适用于本章。4.2.2符号
A—外压应变系数；
A，加强阖的横截面积，mm，
B一外压应力系数，MPat
C-—厚度附加量（按GB150.1)，mmD-
圆简内直径，mm
圆简外直径D。一D+28），mm
E\一设计温度下材料的弹性模量，MPa:hi—封头曲面深度，mtm
-加强圈与圆简组合段所需惯性矩，mm：I
GB150.3—2011
(3-12)
（3-13)
-加强圈与圆筒起加强作用的有效段的组合截面对通过与圆简轴线平行的该截面形心轴的惯性矩，mm\，
圆筒计算长度，应取圆简两相邻支撑线之间的距离（见图4-1），mm；L
一计算外压力（按GB150.1的通用要求），MPa；p.
［p]许用外压力，MPa;
R。—球壳外半径，mm;
.圆简或球壳的名义厚度，mm，
8——圆筒或球壳的有效厚度，mm;［a]--圆简或管子材料在设计温度下的许用应力（按GB150.2材料），MPa；R(R.2)
圆简或管子材料标准在室温下的屈服强度（或0.2%非比例延伸强度），MPa：R（R...）-圆筒或管子材料在设计温度下的屈服强度（或0.2%非比例延伸强度），MPa。4.3外压圆筒简的稳定性校核
4.3.1计算长度的确定
圆筒计算长度，应取圆简上两相邻支撑线之间的距离，见图4-1。其中应满足：图a-2）和图c-2）中锥壳或折边段的有效厚度不得小于相连接圆筒的有效厚度；图b)、e)和f)中锥壳与圆简的连接处的惯性矩，按5.6.6的规定；计算时应采用图示的L、各段直径和相应的厚度。如图4-1a）所示，当圆简部分没有加强圈（或可作为加强的构件）时，取圆简的总长度加上每个a）
凸形封头曲面深度的1/3；
b）如图4-1c)所示，当圆筒部分有加强圈（或可作为加强的构件）时，取相邻加强圈中心线间的最大距离：
GB150.3—2011
iiikAa~cJouakAa
如图4-1d)所示，取圆简第一个加强圈中心线与凸形封头切线间的距离加凸形封头曲面深度的1/3
如图4-1b)e)、f)所示，当圆简与锥壳相连接，若连接处可作为支撑线时，取此连接处与相邻支d)
撑线之间的最大距离，图4-1f)中的L系指锥壳段的轴向长度，其外压计算长度取当量长度L.见5.6.6；
如图4-1g)所示，对带夹套的圆筒，则取承受外压的圆简长度；若带有凸形封头，还应加上封头e
曲面深度的1/3，若有加强圈（或可作为加强的构件)时，则按图4-1c)d)计算。注，支撑线系指该处的面有足够的惯性矩，以确保外压作用下该处不出现失稳现象。/4
图4-1外压圆簡的计算长度
4.3.2D./820的圆筒
4.3.2.1确定外压应变系数A
iiiKAa~cJouaKAa-
GB150.3-—2011
a）根据L/D。和D。/8由图4-2或表4-2查取外压应变系数A值（遇中间值用内插法）：b）若L/D.值大于50，则用L/D.=50查图，若L/D。值小于0.05，则用L/D。=0.05查图。4.3.2.2确定外压应力系数B
按所用材料，查表4-1确定对应的外压应力系数B曲线图（图4-3~图4-11），由A值查取B值a）
（遇中间值用内插法）：
若A值超出设计温度曲线的最大值，则取对应温度曲线右端点的纵坐标值为B值；b)
若A值小于设计温度曲线的最小值，则按式(4-1)计算B值：c)
表4-1外压应力系数B曲线图选用表序号
Q345R.Q345D
12CrMo
12CriMoVG
12Cr1MoVR
15CrMo
15CMoR
1Cr5Mo
09MnNiD
08Cr2A1Mo
09CrCuSb
18MnMoNbR
13MnNiMoR
14Ct1MoR
12Cr2Mol
12Cr2Mo1R
Re.(Rp.2)/MPa
设计温度范围/℃
≤150
150-350
150400
150475
150~400
150--475
150-475
150~475
++*(4-1)
适用B曲线图
图4-3
图4-5
图4-5
图4-4
图4-6
图4-5
图4-3
图4-5
图4-5
图4-6
图4-5
图4-3
图4-6
图4-6
图4-5
图4-5
图4-6
图4-5
图4-6
图4-5
图4-6
图4-5
图4-6
图4-5
图4-6
图4-5
GB150.3-—2011
12Cr2Mo1VR
iiiKAacJouaKAa-
表4-1（续）
R(Ro.2)/MPa
16Mn,16MnDR
15MnNiDR
15MnNiNbDR
09MnNiDR
08Ni3DR
06Ni9DR
07MnMoVR
07MnNiVDR
12MnNiVR
07MnNiMoDR
S11348
S11306
S11972
S30403
00Cr19Ni10
S30408
0Cr18Ni9
S30409
S31608
0Cr17Ni12Mo2
S31603
00Cr17Ni14Mo2
S31668
0Cr18Ni12Mo2Ti
S31008
QCr25Ni20
S31708
OCr19Ni13Mo3
S31703
00Cr19Ni13Mo3
532168
OCr18Ni10Ti
S39042
设计温度范围/℃
150~475
150-350
150~200
≤150
150~200
≤150
150~350
≤200
适用B曲线图
图4-6
图4-5
图4-6
图4-5
图4-6
图4-5
图4-6
图4-5
图4-6
图4-5
图4-6
图4-7
图4-7
图4-7
图4-7
图4-7
图4-3
图4-5
图4-5
图4-10
图4-8
图4-8
图4-9
图4-11
图4-9
图4-9
图4-9
图4-11
图4-9
图4-9
S21953
S22253
S22053
S25073
1Cr19Ni9
确定许用外压力[门
iiiKAa~cJouakAa
表4-1（续》
R(Ra.2)/MPa
根据B值，按式（4-2)计算许用外压力[力：[p]
设计温度范围/℃
GB150.3—2011
适用B曲线图
图4-12
图4-12
图4-12
图4-12
图4-8
-(4-2)
计算得到的力应大于或等于力。，否则须调整设计参数，重复上述计算，直到满足设计要求。4.3.3D。/8<20的圆简
4.3.3.1确定外压应变系数A
a）对D。/8。≥4.0的圆简，用与4.3.2.1相同的步骤得到系数A值；b）·对D。/8<4.0的圆简，按式（4-3)计算系数A值：A
系数A>0.1时，取A=0.1。
4.3.3.2确定外压应力系数B
用与4.3.2.2相同的步骤得到系数B值。4.3.3.3确定许用外压力[力]
按式（4-4)计算许用外压力[力值：1.1
0. 062 5)B,/D./%(1
[]=min(B78。
式中，。应力，取以下两值中的较小值：2[
0.9R.L或0.9R..2
..4-3)
计算得到的应大于或等于P，否则须调整设计参数，重复上述计算，直到满足设计要求。4.4外压球壳的计算
4.4.1确定外压应变系数A
根据R。/，用式（4-5)计算系数A值：0.125
4.4.2确定外压应力系数B
（4-5)
按所用材料，查表4-1确定对应的外压应力系数B曲线图，由A值查取B值（遇中间值用内插法)：
若A值超出设计温度曲线的最大值，则取对应温度曲线右端点的纵坐标值为B值；b)
c）若A值小于设计温度曲线的最小值，则按式（4-1)计算B值。4.4.3确定许用外压力[力
根据B值，按式（4-6)计算许用外压力力值：[p]
计算得到的力门应大于或等于P。否则须调整设计参数，重复上述计算，直到满足设计要求。（4-6）
GB150.3-—2011
iiiKAa~cJouaKAa-
456789
图4-2
456789
系敷A
3456789
外压应变系数A曲线
456789
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iiiKAa~cJouaKAa-
中华人民共和国国家标准
GB150.3—2011
部分代替GB150—1998
压力容器
第3部分：设计
Pressure vessels--Part 3:Design2011-11-21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
2012-03-01实施
GB-150.3-2011
范围·
2规范性引用文件
3内压圆筒和内压球壳
外压圆简和外压球壳..
5封头
6开孔与开孔补强
7法兰
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附录A（规范性附录）非圆形截面容器附录B（规范性附录）·钢带错绕筒体附录C（资料性附录）
密封结构
附录D（资料性附录）
焊接接头结构
附录E（规范性附录）关于低温压力容器的基本设计要求90
iiiKAa~cJouaKAa-
本标准的本部分附录C、附录D为推荐性的，其余为强制性的。本标准GB150《压力容器》分为以下四个部分：第1部分：通用要求；
第2部分：材料；
第3部分：设计：
第4部分：制造、检验和验收。
GB150.3—2011
本部分为GB150《压力容器》的第3部分：设计。本部分按照GB/T1.1-2009《标准化工作导则》给出的规则起草。
本部分在GB150一1998第5章至第9章、附录C.附录D.附录G和附录J的基础上，结合压力容器基本受压元件设计的实际需要及相关标准修订提案，同时为满足《固定式压力容器安全技术监察规程》的要求，进行修订编制。与GB1501998相比，主要变化如下：对应于原GB150-1998第5章：内压圆简和内压球壳，本部分第3章增加了按外径进行壁厚设计计算的相应公式。
-对应于原GB150—1998第6章：外压圆筒与外压球壳，本部分第4章主要变化内容为：a）修订了外压曲线图，增加了对应于高强度材料的外压曲线；b）增加了相对应的应力系数B曲线图选用表；c）加强圈的结构设计作了部分修改。对应于原GB150一1998第7章：封头，本部分第5章中主要变化内容为：a）增加了偏心锥壳，低压折边平封头、带筋平封头和拉撑结构的设计计算方法；b）调整了部分平盖的结构特征系数K；增加了适用于平封头与简体全焊透连接结构的塑性分析设计方法，e)
d）增加了3/R<0.002时，球冠形封头与锥壳的设计方法。-对应于原GB150--1998第8章：开孔和开孔补强，本部分第6章对开孔和开孔补强设计计算方法内容进行了扩充，引人了筒简体径向接管的整体补强设计方法，开孔率适用范围可达0.9。对应于原GB150一1998第9章：法兰，本部分第7章中主要内容变化为：a）增加了整体法兰和按整体法兰计算的任意法兰的刚度校核计算要求：b）增加了波齿垫片设计选用参数。-将GB150-1998附录C\低温压力容器”中与设计相关的内容调整为本部分的附录E。-将GB150—1998附录D、附录G和附录J内容纳人本部分的附录A附录C和附录D。主要调整或变化内容为：
a）增加附录B\钢带错绕简体设计”；b）附录C扩大了双锥密封的适用范围；c）附录D焊接结构根据实际情况进行了整理和补充。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、中国石化工程建设公司、清华大学、浙江大学、浙江工业大学、中国石化集团上海工程有限公司、中国石油寰球工程公司。本部分主要起草人：寿比南、杨国义、李世玉、薛明德、徐锋、郑津洋、高增梁、桑如苞、秦叔经、叶日新、冯清晓、谢铁军、陈朝晖、陈志伟、陈冰冰、张迎恺、朱国栋。本部分所代替标准的历次版本发布情况为：-GB150—1989.GB150—1998。
iiiKAa~cJou aKAa-
1范围
iiiKAa~cJouaKAa-
压力容器
第3部分：设计
GB150.3规定了压力容器基本受压元件的设计要求。GB 150.32011
本部分适用于内压圆筒和内压球壳、外压圆筒和外压球壳、封头、开孔和开孔补强以及法兰的设计计算。
本部分给出了非圆形截面容器（规范性附录A)、钢带错绕简体（规范性附录B）、常用密封结构（资料性附录C)和焊接接头结构(资料性附录D)的基本设计要求。本部分还给出了关于低温压力容器的基本设计要求（规范性附录E）。2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。GB150.1一2011压力容器第1部分：通用要求GB150.2压力容器第2部分：材料压力容器第4部分：制造、检验和验收GB150.4
GB/T985.1
GB/T985.2
JB/T4700
JB/T4701
JB/T4702
JB/T4703
JB/T4704
JB/T4705
JB/T4706
JB/T4707
JB/T4736
气焊、焊条电弧焊、气体保护焊和高能束焊的推荐坡口埋弧焊的推荐坡口
压力容器法兰与技术条件
甲型平焊法兰
乙型平焊法兰
长颈对焊法兰
非金属软垫片
缠绕垫片
金属包垫片
等长双头螺柱
补强圈
3内压圆簡和内压球壳
3.1本章计算公式适用于单层、多层包扎、套合圆简和球壳的计算。钢带错绕筒体设计计算按附录B进行。
3.2术语、定义和符号
3.2.1GB150.1中的术语和定义适用于本部分。3.2.2符号
厚度附加量（按GB150.1)，mm；对多层包扎圆简和套合圆简只考虑内筒的C值；D,
圆筒或球壳的内直径，mm,
圆筒或球壳的外直径（D。=D十23,)，mm；93
GB150.3-2011
p。—计算压力，MPa;
iiiKAa~cJouaKAa
［p圆简或球壳的最大允许工作压力，MPa；圆简或球壳的计算厚度，mm；
圆简或球壳的有效厚度，mm
多层包扎圆筒内筒或套合圆简内简的名义厚度，mm圆简或球壳的名义厚度，mm；
多层包扎圆简层板层和套合圆简套合层总厚度，mtm设计温度下圆简或球壳的计算应力，MPa：设计温度下圆筒或球壳材料的许用应力（按GB150.2），MPa；设计温度下多层包扎圆简内筒或套合圆筒内筒材料的许用应力（按GB150.2)，MPa-设计温度下多层包扎圆简层板层或套合圆筒套合层材料的许用应力，MPa；一焊接接头系数；
多层包扎圆简和套合圆筒内筒的焊接接头系数；多层包扎圆筒层板层和套合圆筒套合层的焊接接头系数。3.3圆筒计算
本节公式的适用范围为p≤0.4[]。设计温度下圆简的计算厚度按式（3-1)或式（3-2)计算：p.D
圆简的计算应力按式（3-3)或式（3-4)计算：P.(D:+8)
值应小于或等于[叮。
多层包扎圆简及套合圆简的值按式（3-5）计算：[ale
公式中更一1.0，中。=0.95。
设计温度下圆筒的最大允许工作压力按式（3-6）或式（3-7)计算：[pw] =- 28.La2
[p] ~ 28.[abzxZ.net
3.4球壳计算
（3-1）
-（3-2)
（3-3）
（3-4）
（3-5）
（3-6）
本节公式的适用范围为P。≤0.6[}Φ。设计温度下球壳的计算厚度按式（3-8)或式（3-9)计算：P.D
4ad-pe
球壳的计算应力按式(3-10)或(3-11)计算：αt =(D, +8)
αt = (D。- 8)
（3-8）
+（3-9）
·（3-10)
.(3-11 )
g值应小于或等于[。
iiiKAa~cJouaKAa-
设计温度下球壳的最大允许工作压力按式（3-12)或式（3-13)计算：4a[a
4外压圆简和外压球壳
4.1本章规定适用于外压圆筒（包括管子）和外压球壳的设计。4.2术语、定义和符号
4.2.1GB150.1中的术语和定义适用于本章。4.2.2符号
A—外压应变系数；
A，加强阖的横截面积，mm，
B一外压应力系数，MPat
C-—厚度附加量（按GB150.1)，mmD-
圆简内直径，mm
圆简外直径D。一D+28），mm
E\一设计温度下材料的弹性模量，MPa:hi—封头曲面深度，mtm
-加强圈与圆简组合段所需惯性矩，mm：I
GB150.3—2011
(3-12)
（3-13)
-加强圈与圆筒起加强作用的有效段的组合截面对通过与圆简轴线平行的该截面形心轴的惯性矩，mm\，
圆筒计算长度，应取圆简两相邻支撑线之间的距离（见图4-1），mm；L
一计算外压力（按GB150.1的通用要求），MPa；p.
［p]许用外压力，MPa;
R。—球壳外半径，mm;
.圆简或球壳的名义厚度，mm，
8——圆筒或球壳的有效厚度，mm;［a]--圆简或管子材料在设计温度下的许用应力（按GB150.2材料），MPa；R(R.2)
圆简或管子材料标准在室温下的屈服强度（或0.2%非比例延伸强度），MPa：R（R...）-圆筒或管子材料在设计温度下的屈服强度（或0.2%非比例延伸强度），MPa。4.3外压圆筒简的稳定性校核
4.3.1计算长度的确定
圆筒计算长度，应取圆简上两相邻支撑线之间的距离，见图4-1。其中应满足：图a-2）和图c-2）中锥壳或折边段的有效厚度不得小于相连接圆筒的有效厚度；图b)、e)和f)中锥壳与圆简的连接处的惯性矩，按5.6.6的规定；计算时应采用图示的L、各段直径和相应的厚度。如图4-1a）所示，当圆简部分没有加强圈（或可作为加强的构件）时，取圆简的总长度加上每个a）
凸形封头曲面深度的1/3；
b）如图4-1c)所示，当圆筒部分有加强圈（或可作为加强的构件）时，取相邻加强圈中心线间的最大距离：
GB150.3—2011
iiikAa~cJouakAa
如图4-1d)所示，取圆简第一个加强圈中心线与凸形封头切线间的距离加凸形封头曲面深度的1/3
如图4-1b)e)、f)所示，当圆简与锥壳相连接，若连接处可作为支撑线时，取此连接处与相邻支d)
撑线之间的最大距离，图4-1f)中的L系指锥壳段的轴向长度，其外压计算长度取当量长度L.见5.6.6；
如图4-1g)所示，对带夹套的圆筒，则取承受外压的圆简长度；若带有凸形封头，还应加上封头e
曲面深度的1/3，若有加强圈（或可作为加强的构件)时，则按图4-1c)d)计算。注，支撑线系指该处的面有足够的惯性矩，以确保外压作用下该处不出现失稳现象。/4
图4-1外压圆簡的计算长度
4.3.2D./820的圆筒
4.3.2.1确定外压应变系数A
iiiKAa~cJouaKAa-
GB150.3-—2011
a）根据L/D。和D。/8由图4-2或表4-2查取外压应变系数A值（遇中间值用内插法）：b）若L/D.值大于50，则用L/D.=50查图，若L/D。值小于0.05，则用L/D。=0.05查图。4.3.2.2确定外压应力系数B
按所用材料，查表4-1确定对应的外压应力系数B曲线图（图4-3~图4-11），由A值查取B值a）
（遇中间值用内插法）：
若A值超出设计温度曲线的最大值，则取对应温度曲线右端点的纵坐标值为B值；b)
若A值小于设计温度曲线的最小值，则按式(4-1)计算B值：c)
表4-1外压应力系数B曲线图选用表序号
Q345R.Q345D
12CrMo
12CriMoVG
12Cr1MoVR
15CrMo
15CMoR
1Cr5Mo
09MnNiD
08Cr2A1Mo
09CrCuSb
18MnMoNbR
13MnNiMoR
14Ct1MoR
12Cr2Mol
12Cr2Mo1R
Re.(Rp.2)/MPa
设计温度范围/℃
≤150
150-350
150400
150475
150~400
150--475
150-475
150~475
++*(4-1)
适用B曲线图
图4-3
图4-5
图4-5
图4-4
图4-6
图4-5
图4-3
图4-5
图4-5
图4-6
图4-5
图4-3
图4-6
图4-6
图4-5
图4-5
图4-6
图4-5
图4-6
图4-5
图4-6
图4-5
图4-6
图4-5
图4-6
图4-5
GB150.3-—2011
12Cr2Mo1VR
iiiKAacJouaKAa-
表4-1（续）
R(Ro.2)/MPa
16Mn,16MnDR
15MnNiDR
15MnNiNbDR
09MnNiDR
08Ni3DR
06Ni9DR
07MnMoVR
07MnNiVDR
12MnNiVR
07MnNiMoDR
S11348
S11306
S11972
S30403
00Cr19Ni10
S30408
0Cr18Ni9
S30409
S31608
0Cr17Ni12Mo2
S31603
00Cr17Ni14Mo2
S31668
0Cr18Ni12Mo2Ti
S31008
QCr25Ni20
S31708
OCr19Ni13Mo3
S31703
00Cr19Ni13Mo3
532168
OCr18Ni10Ti
S39042
设计温度范围/℃
150~475
150-350
150~200
≤150
150~200
≤150
150~350
≤200
适用B曲线图
图4-6
图4-5
图4-6
图4-5
图4-6
图4-5
图4-6
图4-5
图4-6
图4-5
图4-6
图4-7
图4-7
图4-7
图4-7
图4-7
图4-3
图4-5
图4-5
图4-10
图4-8
图4-8
图4-9
图4-11
图4-9
图4-9
图4-9
图4-11
图4-9
图4-9
S21953
S22253
S22053
S25073
1Cr19Ni9
确定许用外压力[门
iiiKAa~cJouakAa
表4-1（续》
R(Ra.2)/MPa
根据B值，按式（4-2)计算许用外压力[力：[p]
设计温度范围/℃
GB150.3—2011
适用B曲线图
图4-12
图4-12
图4-12
图4-12
图4-8
-(4-2)
计算得到的力应大于或等于力。，否则须调整设计参数，重复上述计算，直到满足设计要求。4.3.3D。/8<20的圆简
4.3.3.1确定外压应变系数A
a）对D。/8。≥4.0的圆简，用与4.3.2.1相同的步骤得到系数A值；b）·对D。/8<4.0的圆简，按式（4-3)计算系数A值：A
系数A>0.1时，取A=0.1。
4.3.3.2确定外压应力系数B
用与4.3.2.2相同的步骤得到系数B值。4.3.3.3确定许用外压力[力]
按式（4-4)计算许用外压力[力值：1.1
0. 062 5)B,/D./%(1
[]=min(B78。
式中，。应力，取以下两值中的较小值：2[
0.9R.L或0.9R..2
..4-3)
计算得到的应大于或等于P，否则须调整设计参数，重复上述计算，直到满足设计要求。4.4外压球壳的计算
4.4.1确定外压应变系数A
根据R。/，用式（4-5)计算系数A值：0.125
4.4.2确定外压应力系数B
（4-5)
按所用材料，查表4-1确定对应的外压应力系数B曲线图，由A值查取B值（遇中间值用内插法)：
若A值超出设计温度曲线的最大值，则取对应温度曲线右端点的纵坐标值为B值；b)
c）若A值小于设计温度曲线的最小值，则按式（4-1)计算B值。4.4.3确定许用外压力[力
根据B值，按式（4-6)计算许用外压力力值：[p]
计算得到的力门应大于或等于P。否则须调整设计参数，重复上述计算，直到满足设计要求。（4-6）
GB150.3-—2011
iiiKAa~cJouaKAa-
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图4-2
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系敷A
3456789
外压应变系数A曲线
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