YY/T 0084.2-2009.Strength calculation and relevant regulations of primary pressure containing parts for rectangular pressure steam-heated sterilizer.
YY/T0084的本部分规定了带夹套的矩形压力蒸汽灭菌器(以下简称灭菌器)主要受压元件的强度计算及其有关规定,对于本部分未予规定的则由相应的标准规定。
YY/T 0084.2适用于设计压力不大于0. 4 MPa,灭菌室容积不大于6 m3 ,灭菌室截面积不大于1.2 m2的下排气式或预真空式压力蒸汽灭菌器。
2规范性引用文件
下列文件中的条款通过YY/T 0084的本部分的引用而成为本部分的条款。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部分,然而,鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注期的引用文件 ,其最新版本适用于本部分。
GB 150- 1998 钢制压力容 器
GB4793.4--2001测量、控制及实验室用电气设备的安全实验室用处理医用材料的蒸压器的特殊要求(IEC 61010-2-041 :1995 ,IDT)
JB/T 4734-- 2002铝制焊接容器
JB/T 4755- 2006铜 制压力容器
YY 0154压力蒸汽灭 菌设备用弹簧式安全阀压力容器安全技术监察规程1999
3术语和定义
下列术语和定义适用于YY/T 0084的本部分。
3.1
设计压力design pressure设计压力指设定的灭菌器容器顶部的最高压力,与相应的设计温度一起作为设计载荷条件,其值不低于工作压力。
3.2
计算压力calculation pressure计算压力指在相应设计温度下,用以确定元件厚度的压力,其中包括液柱静压力。当元件所承受的液柱静压力小于5%设计压力时可忽略不计。
3.3
设计温度design temperature

ICS 11.080.99
中华人民共和国医药行业标准
YY/T0084.2-—2009
代替YY/T0084.2—1992
矩形压力蒸汽灭菌器
主要受压元件强度计算及其有关规定Strength calculation and relevant regulations of primary pressurecontaining parts for rectangular pressure steam-heated sterilizer2009-06-16发布
国家食品药品监督管理局
2010-12-01实施
YY/T0084.2—2009
规范性引用文件
术语和定义
灭菌器的壳体
矩形后封头计算
矩形门板结构与设计计算，
门栓与门挡计算
门栓撑孔计算
中心丝杆计算
灭菌器的安全附件及有关规定
YY/T0084分为两个部分：
圆形压力蒸汽灭菌器主要受压元件强度计算及其有关规定；矩形压力蒸汽灭菌器主要受压元件强度计算及其有关规定。本部分为YY/T0084的第2部分。
YY/T0084.2—2009
本部分代替YY/T0084.2—1992《矩形压力蒸汽灭菌器主要受压元件强度计算及其有关规定》。本部分与YY/T0084.2—1992相比主要变化如下：本部分中的基本符号、术语、定义、材料的选用按GB150--1998、《压力容器安全技术监察规程》的规定；
对部分的适用范围进行了修改，增加了截面尺寸的限制；灭菌器主体设计：
1）按GB150的模式，增加了“符号”部分；2）主体结构：增加了主体结构形式，对新增加形式的内壳、外壳和加强筋进行了计算；矩形后封头计算对新增加的平板拉撑形式进行了计算；矩形门板计算新增加了结构形式，并按新增加的形式进行了计算，一门栓计算：
1）将此部分名称改为门栓与门挡计算”；2）新增加了嵌齿连接结构形式，并按新增加的形式进行了计算；门栓撑孔计算保留本节；
中心丝杆计算保留本节。
本部分由国家食品药品监督管理局提出。本部分由全国消毒技术与设备标准化技术委员会归口。本部分起草单位：山东新华医疗器械股份有限公司、国家食品药品监督管理局广州医疗器械质量监督检验中心、上海华线医用核子仪器有限公司。本部分主要起草人：葛会冰、王道军、徐红蕾、郑红琴、朱训臣。本部分所代替标准的历次版本发布情况为：WS2/Z-25—1977、YY/T0084.2—1992。1范围
矩形压力蒸汽灭菌器
主要受压元件强度计算及其有关规定YY/T0084.2—2009
YY/T0084的本部分规定了带夹套的矩形压力蒸汽灭菌器（以下简称灭菌器）主要受压元件的强度计算及其有关规定，对于本部分未予规定的则由相应的标准规定。本部分适用于设计压力不大于0.4MPa，灭菌室容积不大于6m3灭菌室截面积不大于1.2m2的下排气式或预真空式压力蒸汽灭菌器。2规范性引用文件
下列文件中的条款通过YY/T0084的本部分的引用而成为本部分的条款。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部分，然而，鼓励根据本部分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，其最新版本适用于本部分。GB150—1998钢制压力容器
GB4793.4一2001测量、控制及实验室用电气设备的安全实验室用处理医用材料的蒸压器的特殊要求（IEC61010-2-041：1995，IDT)JB/T4734-2002铝制焊接容器
JB/T4755—2006铜制压力容器
YY0154压力蒸汽灭菌设备用弹簧式安全阀压力容器安全技术监察规程19993术语和定义
下列术语和定义适用于YY/T0084的本部分。3.1
设计压力designpressure
设计压力指设定的灭菌器容器顶部的最高压力，与相应的设计温度一起作为设计载荷条件，其值不低于工作压力。
计算压力calculationpressure
计算压力指在相应设计温度下，用以确定元件厚度的压力，其中包括液柱静压力。当元件所承受的液柱静压力小于5%设计压力时可忽略不计。3.3
设计温度designtemperature
设计温度指灭菌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）。设计温度于设计压力一起作为设计载荷条件1
YY/T0084.2—2009
厚度thickness
calculationthickness
计算厚度
计算厚度指按各章公式计算得到的厚度。需要时应计入GB150—1998中3.5.4适用载荷所需厚度。
设计厚度designthickness
设计厚度指计算厚度与腐蚀裕量之和。3.4.3
nominal thickness
名义厚度
名义厚度指设计厚度加上钢材厚度负偏差后向上圆整至钢材标准规格的厚度。即标注在图样上的厚度。
有效厚度effectivethickness
有效厚度指名义厚度减去腐蚀裕量和钢材厚度负偏差。3.4.5
最小厚度
minimumthickness
灭菌器圆筒、封头加工成形后不包括腐蚀裕量的最小厚度：a）对于碳素钢、低合金钢制容器，不小于3mm；b）对高合金钢制容器，不小于2mm。3.4.6
厚度附加量extrathickness
考虑灭菌器在制造和使用时，由于钢材的负偏差和介质的腐蚀性，需要增加材料的厚度。厚度附加量按式(1)确定：
C=Ci+C2
式中：
C厚度附加量，单位为毫米(mm)；Cl钢材厚度负偏差（3.4.6.1),单位为毫米（mm）；C2
腐蚀裕量（3.4.6.2)，单位为毫米（mm）。钢材厚度负偏差
negativetoleranceof steel thickness（1）
钢板或钢管的厚度负偏差按钢材标准的规定。当钢材的厚度负偏差不大于0.25mm，且不超过名义厚度的6%时，负偏差可忽略不计。3.4.6.2
腐蚀裕量
fcorrosionallowance
为防止灭菌器元件由于腐蚀、机械磨损而导致厚度削弱减薄，应考虑的附加量。对于碳素钢和低合金钢，腐蚀裕量Cz不小于1mm；对于高合金钢，腐蚀裕量C为0。3.5
许用应力
allowablestress
材料的强度极限或屈服极限除以相应的安全系数所得出的应力值。本标准的许用应力依据按表1选取。2
碳素钢、低合金钢（板）
高合金钢(板)
铜、铝(板)
铜、铝(铸件）
灰铸铁
可锻铸铁、球墨铸铁
≤M22
碳素钢
M24~M48
低合金钢，马氏体
高合金钢
奥氏体高合金钢
M24M48
≤M22
M24~M48
表1确定许用应力的依据
使用状态
热轧，正火
热轧，正火
YY/T0084.2—2009
许用应力，取下列各值中的最小值MPa
3.0'1.6'1.6
opo,(oo.2)a;(a0.2)
0. 80(n≥4)
% n (m.0. 9)
注1：%—材料标准抗拉强度下限值，单位为兆帕（MPa)。注2：a,(oo.2)——材料标准常届服点（或0.2%屈服强度），单位为兆帕(MPa)。注3：;(a6.2）—材料在设计温度下屈服点（或0.2%届服强度)，单位为兆帕(MPa)。注4：当铜、铝板或铸件无法确定设计温度下屈服强度（条件屈服限）而以抗拉强度为依据确定许用应力时，取(n≥4),n 应适当提高。
注5：α—材料在设计温度下屈服点，单位为兆帕（MPa)。注6：不锈钢复合钢板的许用应力按式(2)确定：[a [alio +[oa
式中：
[aiLo?
设计温度下复合钢板的许用应力，单位为兆帕（MPa)；*设计温度下基层钢板和复合材料的许用应力，单位为兆帕（MPa)；基层钢板的名义厚度，复合材料的厚度，单位为毫米（mm）。..（2)
YY/T0084.2--2009
焊接接头系数welded jointcoefficient设计时，考虑焊接接头对受压元件强度削弱的因素所取的系数：焊接接头系数按《压力容器安全技术监察规程》中第43条、第-44条和表3-5选取。3.7
压力试验pressuretest
灭菌器容器制成后，在规定的试验场地，容器在密封状态下进行的耐压试验。注：压力试验的种类、要求和试验压力值应在图样上注明。3.7.1压力试验一般采用液压试验，试验液体一般为水。碳素钢、16MnR和正火15MnVR制容器和受压元件在进行液压试验时，液体的温度不低于5℃；其他低合金钢制容器和受压元件，液体的温度不低于15℃。
3.7.2试验压力
内压容器
外压容器和真空容器
式中：
p—-试验压力，单位为兆帕(MPa);-设计压力，单位为兆帕（MPa)；:=1.25b
受压元件材料在试验温度下的许用应力，单位为兆帕（MPa）；ot
受压元件材料在设计温度下的许用应力，单位为兆帕（MPa)。·（3)
（4）
3.7.3试验方法应按《压力容器安全技术监察规程》的要求进行，试验后各部分不得有渗漏和可见变形。此内容来自标准下载网
4材料
4.1总则
4.1.1灭菌器受压元件所用的材料应符合本章规定。非受压元件，当与受压元件焊接时，也应是焊接性良好的材料。
4.1.2灭菌器受压元件用钢应由平炉、电炉或氧气转炉冶炼。钢材的技术要求应符合相应的国家标准、行业标准或有关技术文件的规定。灭菌器主体部分用钢应附有钢材生产单位的钢材质量证明书（原件）。4.1.3灭菌器受压元件用铸造件、有色金属时，应符合相应的国家标准、行业标准或有关技术条件的规定；并应符合《压力容器安全技术监察规程》第二章的相关规定。材料生产单位应按相关标准的规定，向用户提供质量证明书（原件）。4.2材料要求
4.2.1灭菌器受压元件材料的选用、标准、使用状态和许用应力按表2的规定。有色金属材料的选用、标准、使用状态和许用应力按JB/T4755—2006《铜制压力容器》和JB/B4734—2002《铝制焊接容器》的规定。
灭菌器受压元件应符合《压力容器安全技术监察规程》第二章材料规定：4.2.2
板材：钢板应符合第11条～第13条，有色金属板应符合第17条～第19条。a)
b）铸件：铸铁应符合第15条。铸钢应符合第16条。采用国外材料时：应符合第22条。采用新研制材料时：应符合第23条。4
Q235-B
oCr18Ni9
00Cr19Ni10
GB3274
GB6654
GB4237
GB4237
GB4237
00Cr17Ni14Mo2GB4237
OCr18Ni9
GB3077
GB1220
GB1220
0Cr17Ni14Mo2GB1220
使用状态
表2钢板和螺柱的许用应力
常温强度指标
厚度/规格
>16～40
热轧，正火
>16~36
>36~60
《M22
M24~M27
≤M22
M24~M36
≤M22
M24~M27
≤M22
M24~M48
M24~M48
YY/T0084.2—2009
在下列温度下的许用应力
≤20℃
100℃
150℃
该行许用应力仅适用于允许产生微量永久变形之元件，对于法兰或其他有微量永久变形就引起泄漏或故障的场合不能采用。
本表数据摘自GB150—1998。
5灭菌器的壳体
5.1内、外壳与加强筋构成夹套的结构5.1.1结构
内外壳与加强筋构成夹套的壳体（见图1)有内壳、外壳和加强筋构成。加强筋应均布、对称排列。采用此结构，应满足如下条件：5
YY/T 0084.2-—2009
加强筋
加强篇
图1内外壳与加强筋构成夹套的壳体形式5.1.1.1加强筋与内壳可采用连续或间断的焊接形式。采用间断焊接形式时，加强筋两侧的焊缝可以相互错开，也可以不错开，但两断续焊缝之间的距离不得大于内壳厚度的8倍（见图2）。加强筋每侧焊缝的总长不得小于加强筋长度的一半。88
加强筋
图2加强筋与内壳焊接结构示意图5.1.1.2所需要的内壳、外壳厚度不超过13mm。加强筋
5.1.1.3加强筋与内外壳焊接连接的角焊缝焊角高度不得小于内外壳厚度。5.1.1.4在组对外壳之前，内部所有的焊缝应正确检查。5.1.1.5加强筋与外壳间的连接，可采用塞焊或槽焊，外壳上塞焊孔最大直径d或槽宽度d不超过35mm（见图3）。
加强筋
图3加强筋与外壳焊接结构示意图5.1.1.6角焊缝需按式(8）、式（9)校核。外壳
YY/T0084.2—2009
5.1.1.7内外壳四周拐角处的内半径R应不小于3倍的内外壳厚度。根据需要，拐角处可以使用加强结构，使用加强结构后，拐角内半径允许小于3倍的内外壳厚度，但应保证在设计压力下此处的应力不超过材料的许用应力。
5.1.2壳体计算厚度
5.1.2.1设计温度下内壳的计算厚度81按式（5)计算：da =D
po+k。
设计温度下外壳的计算厚度8c2按式（6）计算：82=D
式中：
da、de2
Di、Di,
内壳、外壳计算厚度，且8不小于22；内壳、外壳的支撑节距（见图4），单位为毫米（mm）；夹套计算压力，单位为兆帕（MPa)；·（5）
（6）
内壳计算压力附加量，当灭菌室最低工压力小于标准大气压时，ke=0.1MPa，否则k。=0；结构特征系数，查表3。
YY/T0084.2—2009
L，一加强筋两腿中心线间的最大距离：Di.
一加强件与内壳采用断续焊缝连接时，以相邻焊缝为支点画圆，所得节点圆直径的最大值。加强件与内壳采用连续焊缝连接时为加强筋两腿中心线间的最大距离；—以外壳塞焊孔圆心为节点画圆所得节点圆的直径。图4节距及支撑面积示意图
表3结构特征系数K
结构形式
5.1.2.3设计温度下壳体的计算应力。，按式（7)计算、校核：e≤o
式中：
设计温度下壳体的计算应力，单位为兆帕（MPa)，壳体长边内侧长度（见图1），单位为毫米（mm）；pe—内壳的计算压力，单位为兆帕（MPa)；LM-
-两相邻加强筋中心线间的最大距离（见图1），单位为毫米(mm）；备
使用范限制
1.p不大于1MPa
2.8不大于13mm
3.角焊缝焊角高度
不小于内外壳厚度
一在主体的长边与主体轴线相垂直的方向上，由内壳、外壳、加强筋三者组成的组合梁（梁宽度为L)的抗弯模量。计算时内壳与外壳的有效厚度都近似的取两者中的较小值，且不计加强筋的刚度，单位为三次方毫米（mm3）；[o]—设计温度下，内壳外壳材料许用应力的较小值，单位为兆帕（MPa）；中-焊接接头系数。
5.1.2.4设计温度下加强筋与壳体焊接接头强度校核YY/T0084.2—2009
加强筋与内外壳的焊接接头除了满足5.1.1的要求外，还应按式（8）、式（9）进行强度校核。(p。+k)Fi≤虾oli
式中：
lullw2
（8）
（9）
-加强筋与内壳及外壳单个连接焊缝所支撑的面积（见图4），单位为平方毫米（mm2）；加强筋与内壳及外壳单个连接焊缝的长度，单位为毫米（mm）；设计温度下内壳、外壳的许用应力，单位为兆帕（MPa)；焊接接头系数。
5.2加强筋构成夹套的壳体结构
5.2.1结构
图5加强筋构成夹套的壳体形式
5.2.1.1加强筋构成夹套的壳体（见图5)由内壳、夹套加强筋构成。夹套加强筋设置在内壳外表面且垂直于内壳轴线的平面内整圈排布。5.2.1.2夹套加强筋与内壳采用连续焊接。若采用角焊缝，焊角高度应不小于内壳厚度。5.2.1.3内壳四周拐角处的内半径R应不小于3倍的内壳厚度。5.2.2符号
参数，A=r（2十元a2），单位为毫米（mm）；短边平板上加强件的横截面积，单位为平方毫米（mm2）；长边平板上加强件的横截面积，单位为平方毫米（mm2）；参数，Ag=（2i十元），单位为毫米（mm）；参数，B=r2（y+2a2+元a2），单位为毫米（mm）；板截面或板与加强件组合截面中性轴至该截面内表面的距离c:或截面中性轴至该截面外表面的距离c。。在内外表面弯曲应力的计算中，分别以c:和c。代入，单位为毫米（mm）；参数，C=（2+12a2十3元a2），单位为平方毫米（mm2）；参数，C2=（2%2+12+3元%1），单位为平方毫米（mm2）；参数，D=（+2元α2+122+22），单位为立方毫米（mm3）；参数，Dz一3（4+6元22+24z+3元2），单位为立方毫米（mm3）；9
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