HG/T 20580-2011.Specification of design base for steel chemical vessels.
1范围
1.0.1HG/T 20580是在《钢制压力容器>GB150的基础上，结合工程设计的实际,对钢制化工容器的设计基础内容作补充和具体化。
1.0.2HG/T 20580的适用范围,除另有规定外,均与《钢制压力容器》GB150相同。
2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版适用于本标准。
《钢制压力容器》GB150
《管壳式换热器》GB151
《热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差》GB/T 709-2006
《锅炉和压力容器用钢板》GB713--2008
《碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带》GB/T3274
《低温压力容器用低合金钢钢板》GB3531-2008
《承压设备用不锈钢钢板和钢带》GB24511-2009
《高压化肥设备用无缝钢管》GB 6479-2000
《输送流体用无缝钢管》GB/T 8163-2008
《不锈钢复合钢板和钢带》GB/T 8165-2008
《石油裂化用无缝钢管》GB 9948-2006
《钢制球形储罐》GB 12337
《流体输送用不锈钢无缝钢管》GB/T 14976-2002
《建筑结构荷载规范》GB 50009
《建筑抗震设计规范》GB 50011
《钢结构设计规范》GB 50017
《立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范》GB 50341

备案号：J1206--2011
中华人民共和国化工行业标准
HG/T 20580—2011
代替HG20580—1998
钢制化工容器设计基础规定
Specification of design base for steel chemnical vessels2011-05-18发布
2011-06-01实施
中华人民共和国工业和信息化部发布前言·
本标准根据中华人民共和国工业和信息化部（工信厅科「2009104号文）和中国石油化学工业协会（中石化协质发[20097136号文）的要求，由中国右油和化工勘察设计协会纽全国化工设备设计技术中心站编制。
本标自实施之口起代替《钢制化工容器设计基础规定》HG20580—1998（2004）。本标准是在原标准《钢制化工容器设计基础规定》HG20580一1998（2004)的基础上，根据多年实施取得的经验，依据《钢制压力容帮》GB150的内容、并参照国内外T程公司的设计标准进行的修订
木标准与HG205801998（2004）相比，主要变化如下：-调整和补充了“定义”内容及相应的条文，补充了“设计压力”“设计温度”条文的内容；一修订和增补了“设计载荷”的有关规定；调整和补充了“腐蚀裕量”和“许用应力”的条文内容。本标准的附录A和附录D为规范性附录，附录B和附录C为资料性附录。本标准出中国石油和化学工业联合会提山并归口本标准的技术内容由全国化工设备设计技术中心站[地址：上海市延安西路376弄22号（永兴商务楼）10楼，邮政编码：200040，电话：021-32110342负责解释。本标准主编单位参编单位和主要起草人：主编单位：中国石化集团宁波工程有限公司参编单位：中国石化集团上海工程有限公司北京冠天能工程科技有限公司
上海工程化学设计院有限公司
中国五环工程公司
主要起草人：郭益德赵斌义阮黎祥丁伯民，案叔经王，非陈朝晖陈泽薄杨振奎叶国平徐才福本标准代替标准的历次版本发布情况为：HG20580—1998(2004)
HG 20580—1998;
-HGJ14—1989.
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2规范性引用文件
：术语和定义bzxz.net
设计压力的确定
设计温度的确定
设计载荷
厚度附加量
设计寿命
9.最小厚度（不包括现场制作的大型储罐）10许用应力
附录A（规范性附录）常用钢材厚度负偏差表次
附录B（资料性附录）平台、直梯及塔盘的质量估算表附录(资料性附录）常用填料堆积密度表附录D（规范性附录）几种介质的饱和蒸汽压和常压下的沸点表插页一附图1全国基本风压分布图插页二附图2全国基本雪压分布图附：条文说明
Normative references
Terms and definitions
4Determination of design pressure5 Dctcrmination of design temperature6Design loads
Adctition to thickness
8Design life
Contents
Minimum thickness(excluding large storage tank fabricated onsite)l0 Allowable stresses
Annex A(Normative annex) Negative tolerancc of thickncss for commonly used steel platesAnnex B(Informative annex) Estimatel mass table for plalform, ladder and trays ....Annex C(Informative annex) Piling.density of carntnonly used packing (7)
（28)
Annex D(Normative annex)
Saturation pressure and boiling temperature af sevcral suhstances(31)
Figure 1 Basic wind pressure distributian in ChinaFigure 2 Snaw prcssurc distribution in ChinaAddition:Explanation of theprovisionsHKAONKa
1范围
1.0.1本标准是在《钢制压力容器》GB150的基础上，结合T程设计的实际，对钢制化工容器的设计某础内容作补充和具体化。
1.0.2本标准的适用范用,除另有规定外，均与《钢制压力容器》GB150相同。2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标的引用而成为本标群的条款。凡是注日期的导用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是香可使用这些文件的最新版本。儿是不注日期的引用文件,其最新版适用于本标雅。《钢制压力容器GB150
《管壳式换热器》GB151
热轧钢板和钢带的尺寸外形、重量及允许偏差》GB/T709一2006《锅炉和压力容器用钢板》GB713—2008*碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带》GB/T3274《低温压力容器用低合金钢钢板》GB35312008《承压设备用不锈钢钢板和钢带GB24511—2009《高压化肥设备用无缝钢管GB6479—2000《输送流体用无缝钢管》GB/T8163—2008《不锈钢复合匍板和钢带》GB/T8165~2008《石油裂化用无缝钢管》GB9948—2006《钢制球形储罐》GB12337
《流体输送用不锈钢无链钢管》GB/T149762002《建筑结构荷载规范GB50009
《建筑抗震设计规范》GB50011
≤钢结构设计规范》GB50017
&立式筒形钢制焊接油罐设计规范》GB50341《衬单钢壳设计技术规定》HG/T20678—2000《饿钢矩鞍环填料》HG/T21554.1—1995《不锈钢矩鞍环填料》HG/T21554.2—1995《碳钢鲍尔环填料》HG/T21556.11995《不锈钢鲍尔环填料》HG/T21556.2—1995《碳钢阶梯环填料》IIG/T21557.1—1995《不锈钢阶梯环填料》HG/T21557.2—1995《不锈钢网孔板波纹填料》HG/T21559.1—1995钢制塔式溶器汀JB/T4710—2005&压力容器用爆炸焊接复合板第一部分：不锈钢钢复合板》NB/T47002.12009固定式压力容器安全技术监察规程》TSGR0004·--20098
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3.0. 1压力和压力容器
1压力pressure
3术语和定义
压力系垂直作用在物体单位面积上的力，即物理学中的压强。1）绝对压力absolutepressure
绝对压力是以绝对真空时零压力为基准计量的压力。在压力单位后加字母A或a表示。2）表压力gaugeressure
表压力是指压力容帮内部压力与环境大气压玉力的差值。在压力单位后加字母G或g表示。在压力容器设计文件（包括图样）中，如无特别说明，涉及的压力即指表压力。3）真空度degreeof vacuum
真空度表示真空状态下气体的稀薄程度。真空度=环境大气压力[0.1MPa(A)]一容器内的绝对压力（A）。容器设计中负表压力的绝对俏即是真空度。2.l.作压力operatingpressureworkingpressure在正常工作情况下，容器顶部可能达到的最高压力。“正常工作情况\是指在连续正常操作的生产过程中，该容器能够在其规定的设计条件（环境、物料、温度、压力等）范围内正常、安全运行的状态。3设计压力designpressure
设定的容器顶部的最高压力，与相应的设计温度-起作为容器的基本设计条件，其值不低于工作压力。
确定设计压力的原则见本标准第4竞的规定。4 计算压 caleulatian pressure在相应设计温度下，用以确定容器各部分元件厚度的压力，并应考虑液柱静压力等附加载荷。由两个或两个以上压力室组成的容器（如带夹套的容器，带有中间封头的多腔塔式容器等），在确定计算压力时，应考虑各室之间的最大压力差。5最大允许工作玉力maximum allowahle working pressure (MAwP)最大允许工作压力系指在设计温度下，容器顶部所允许承受的最大表压力。该压力是根据容器各受压元件的有效厚度，考虑了各元件承受的所有裁荷而计算得到的，且取其中的最小值。最大允许工作压力的作用是设定容器超限度的起始压力，充分利用容器的圆整厚度，尽量拉大作压力与安全阀或爆破片泄放乐力的用力差，使压力容器的工作更为平稳。超压（安全）泄放装置的动作压力setpressure1）开启压力openingpressure
安全阀阀瓣在运行条件下开始升起的预定压力。2）设计爆破压力designburstingpressure设计爆破片时，由设计者提出的设计爆破温度下的爆破压力值。装有韬压泄放装置的压力容器，韬压泄放装置的动作压力不得高于容器的设计压力。对丁图样中注明最人允许工作压力的压力容器，允许超压泄放装置的动作压力不高于容器的最大允许工作压力。
7试验压力testpressure
试验压力指在进行压力试验时，容器项部的压力。试验压力的确定按《钢制压力容器》GB150的规定。按照《钢制压力容器》GB150的规定，应对容器壳体进行压力试验前的应力校核，所取的壁厚应是有效厚度;必要时,对于液压试验所取的压力应计人液柱静压力。注压试验的主要目的如下：
a）考核容器的整体强度和稳定性；b考核溶器的制造质量元件既和刚性；r）检查爆接接头和法兰连接面的密封性：8压力容器pressurevessel
压力作用下盛装流体介质的密闭容器。1）固定式压力容器stationarypressurevessel安装在固定位置使用的压力容器。注;我国固定式压力穿器安余技术监察规程》TSGR 0004一2009现定,对于为了某一特定用途、仅在装置或场区内部搬动、使用的压力容器，以及移动式空气压缩机的储气罐亦应按固定式压力容器进行建造和监督管理。2）移动式压力容器transportablepressurevessel安装固定在交通工具上，作为运输装备的压力容器。注：格动式压力容器包括铁路碰车.汽车罐车，罐式集装箱、长管拖车、管束式集装箱等产品。3) 内压容器vesscl under intcrnal prcssurc:容器在止常操作时,壳体内部压力高于外部者,均称内压容器。4) 外压容器 vessel under exnlernal pressure容器在正常操作时,壳体外部压力高于内部者,均称为外压容器，5）真空容器vacuum vessel
真空容器是外压容器的特例，容器内部介质静压力（绝对压力）小于环境大气压，即在真空状态下工作的容器。
真空容器的表压小为负值;全真空容器的表压力为一0.1MPa(g)，其绝对值即是真空度，6）常压容器atospheric vessel与坏境太气直接连通或工作（表）压力为零的容器。注：在我国压力容器标准体系r,设计压力衣大于一0.02MPa(g)小于0.1MPa(g)的压力容露称为“常压容器\。3.0.2元件part.component
组成压力容器的基本单元零件，如各种形状筒体、封头、法兰、垫板、支承圈等。10
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1受压元件prcssurepart
在容器中直接承受压力载荷（包括内压或外压）的容器零部件，指保存、封闭压力介质的容器壳体元件和其他密闭元件、开孔补强圈、外压加强圈等。2非受压元件on pressure par
为满足使用要求与容器直接或问接连接而不承受（或不考虑）压力裁荷的零部件，如支座，吊耳及其垫板、保温圈、塔盘支持圈等。非受压元件通常是承载（非压力载荷）儿件，3.0.3温度teperature
表示物体（包括流体）冷热程度的度。1 工作温度operating temperature working temperature在正常工作情况下,穿器内工作介质的温度。2金属温度metal temperature
容器元件的金属温度系指沿元件金属截面的温度平均值。容器儿件的金属温度叫按以下方法确定：a）通过传热计算确定；
h）在已使用的同类容器上测定；e）按内部介质温度确定（当元件金属温度接近介质温度时）：l）必要时，尚应考环境温度的影响。对于壳式换热器，壳狸圆筒金扇温度和换热管的金属温度（即壁温）是指其裙轴而长度的温度乎均值。
3设计温度design temperaturc
容器在正常T作情况下，设定的元件金属温度（猎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，确定设计温度的细则见本规定第5章的规定4最低设计金属温度minimum dcsign metal tempcrature (MDMT)在压力容器设计中，预期该容髂在运行过程中客种能条件下的金属度的最低僵。5压力试验温度testtemperature压力试验时，容器壳体的金属温度在工程实际巾，试验温度取试验介质的温度）：注：为确保容端在压力试验时不致发尘低应力随性断裂，滋未试验介质的温度应保持在某一规定的温度之上，见多钢制压力容器》GB150的规定
6环境温度ambient trmperature环境温度系指容器所在周围的媒质温度，通常为容器周围的大气温度。在容器的工程设计中，涉及到的环境温度定义如下：1）极端最低温度一—历年来的最低气温。2）日平均最低气温
历年来日平均气温的最低值。
3）月平均最低气溢一一是指月各天的最低气温值加后除以当月的大数。注：1在&固冠式压力容器安全技术监察规程TSGR0们01、钢制压力容器\GR150、《制球形储罐》GB12337、钢11
制塔式容器》JB/T4710中，其环境温度取为\月平均最低气温的最低值\；2在立式圆简形钢制焊接油罐设计规范>GB50341中，其环境温度取为“日平均最低气温”。3.0.4 容积 volume
容积，是指容器的儿何容秘，即中设计图样标注的尺寸计算并且圆整。一般应当扣除不可拆内件的休积。
对于管壳式换热器，壳程的容积应当扣除换热管束的体积，管程的容积应等于管箱空间容积与所有换热管内容积之利。
3.0,5厚度thickness
1计算厚度（）calcnlaled htickness根据计算压力，按标准规定的计算方法计算得到不包括厚度附加量的厚度。计算厚度是保证容器强度、刚度或稳定性所必须的元件厚度。2设计厚度（aa）designthickness计算厚度与腐蚀裕量之和。
设计厚度是在确保容器强度，刚度或稳定性要求的同时，保证规定的设计寿命的厚度。3名义厚度（）nominal thickncss设计厚度加上钢材厚度负偏差后向上圆整至钢材规格厚度。：·般为标注在设计图样的厚度（即图样厚度）。
4有效厚度（a）effective thickness名义厚度减去腐蚀裕量和钢材厚度负偏差。5钢材厚度（）steels thickness系指实际用于制造容器壳体的材料厚度，是决定容器制造技术要求（如热处理、无损检测）的厚度。
各项厚度之间的关系如下：
计筛厚度
C2t腐蚀裕显
厚度负偏差
设计厚度
8.名义厚度
有效厚度
钢材厚度
(Ci+C2)厚度附加量
加工裕垦（制造厂考虑）
逛加工裕量包括以下内穿：
a）制造设定的如工成形减溅量(如封头等）：b）机械加工裕蛋（如臂板、金件的机加工裕量）等。3. 0,6 基本风压 reference wind pressure基本风压是按基本风速算出的风压，即风裁荷的基谁压力。我国《建筑结构荷载规范》GB50009规定，测量基本风速的方法如下：a）一般按当地空旷平坦地面，且离地面10m高度；12
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b）10min平均的风速观测数据；）经概率统计得出50年一遇（重现期）的最大风速，作为当地的基本风速（%）。在确定基本风速（%)后，再考虑相应的空气密度（)，按柏努利公式[见武（3.0.6)计算基本风压（）：
3.0.7基本雪压rcfrcncesnowpressurc基本雪压是霄载荷的基雄压力。一般按当地空旷平坦地面上积雪自重的观测数据，经概率统计得出50年一遇（重现期）的最大值确。
3.o.8抗震设防烈度seismicfortificationcriterion抗震设防烈度系指按国家规定的权限批准作为·个地区抗震设防依据的地震烈度。3.0.9场地sitc
工程群体所在地，具有相似的反应谱特征。其范围相当于厂区，居民小区和白然村或不小于1.0km的平面面积。
设计压力的确定
4.0.1设计压力的确定应符合以下原测。1当工艺氛统专业或工程设计文件对穿帮的设让压力有专门期定时，基设计压力魔按规定脚行(确定）。但不应低于表4. 0. 1的规定。2设计压力必须与相应的设计温度作为设计载荷条件；且应注意到容器在运行中可能出现的各种工况，并以最苛刻的工作压力与相应温度的组合工况，确定容器的设计压力。3盛装液化气和液化石油气的容器的设计压力应按以下规定确定：1）无安全泄放装置时,设计压力不应低于1.05倍的工作压力；2）装有安全阀时，设计压力不应低于（等于或稍大于）安全阀开启压力（开启压力取1.05～1.10倍的工作压力）！
3）工作压力系指装液化气和液化石油气的容器可能达到的最高丁作温度下的饱和蒸汽压。常温储存液化气或混合液化石油气压力容器的工.作压力（即饱和蒸汽压）见《固定式压力容器安全技术监察规程》TSGR0004中的规定。注：几种液化气和被化石油的饱和汽压和常压下的沸点见本标准附录D。4.0.2设计压力的确定原则除本标准第4.0.1条的规定之外，尚应满足本标表4.0.1的规定。表4.0,1确定设计压力的原则
无安全放装置
装有安全阀
装有爆破片
出口管线上装有安全阀
容器位于泵进口侧，且无安全
泄放装暨时
容器位于案出口测，月无安全
泄放装置时
容器位于压缩机进口侧，且无
安全汕放装置时
容器位于压缩机出口侧，且无
安全泄放装骨时
无夹遮的
真空容器
带夹套的
真空容器
有安全泄放装置
无安全泄放装置
容器(真空)
夹套(真空)
不低于 1. 0~～1. 1 倍工作压力原
不低于（等于或稍大于）安全阀开启压力（开启玉力取1.05～1.10倍工作压力）不低于烘被片设计爆破压力圳制造范围上限不低于安会阀的开启压力加上流体从容髓流至安全阀处的压力降不低于 1. 0~-1. 1 倍工作压力,且以一0. 1MPa外压进行校核不低于下面三者中的大：
1）系的正常人口压力加1,2倍系的正带工作扬程；23泵的最大人口压力如泵的正带工炸扬程：3）泵的正带人口压力加关闭扬程(即泵出口全关闭时的扬程）不低于1,0~1,1倍工作压力，日以一0.1MPa外压进行校挖不低于压机出口压力
设计外压取 1.25 倍最大内外压,小差或一0, 1MPa 两者中的小们设计外压一0, IMPa
设计外玉按无夹套真空容器选：其计算外压力按本标准第4.0.3条的规定设计内玉按内压容器选取
由两个或两个以上压力室组成的容器根据各自的工作压力确定各自腔的设计压力14
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