GB 150-2011压力容器耐压试验压力取值探讨

• 文档名称：GB 150-2011压力容器耐压试验压力取值探讨
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  标准与规范
  石油化工设备技术,2014,35(5)?26?
  Petro-chemical Equipment Technology
  GB150-2011压力容器耐压试验压力取值探讨
  段瑞1,章小2,张国信3
  (1.中国石化工程建设有限公司,北京100101;2.合肥通用机械研究院,安徽合肥230031;
  3.中石化洛阳工程有限公司,河南洛阳471003)
  摘要:文章介绍了GB150-2011相对于GB150-1998关于压力容器耐压试验压カ的主要变化,阐述
  了变化的原因,并给出了特殊材料较高温(材料许用应力由变强度或持久强度确定)情汎下的耐压试验压
  カ计算方法。
  关键词:压力容器试验压力探讨
  GB150.1-2011《压力容器第1部分:通用性能考虑而进行调整的。
  要求》标准根据 TSG RO004~-2009《固定式压
  Pr=1. 1pal/[o
  力容器安全技术监察规程》的相关规定,给出了1.2气-液组合试验
  压力容器耐压试验的通用要求及耐压试验压力取
  气-液组合试验,通常用于大型低压储罐的设
  值的计算方法。
  计建造。美国石油协会标准API6200中有这方
  对比GB150.1-2014压力容器第1部分:面的规定,主要适用于设计计算时就没有考虑充
  通用要求》与GB1501998《钢制压力容器》标液到特定高液位的工况。
  准中关于压力试验的规定,可以发现有儿点变化:
  压力容器采用气-液组合试验,主要为了解决
  是气压试验的系数,由原来的1.15改为现在的某些大型、特大型压力容器在进行耐压试验时,无
  1.10;二是增加了气-液组合试验;三是大部分牌法或不宜进行液压试验,而目采用气压试验危险
  号材料的强度折算有“粗实线”左侧数值控制之性大等问题。
  说1。为此,了解变化的原因,对于深人理解并在
  实际工程中经常碰到的情况有:
  实际工作中正确应用,具有重要的作用。
  1)现场制作(组焊)的大型、特大型压力容
  压力容器耐压试验的变化
  器,如单纯采用液压试验,不仅土建基础工程巨
  压力容器耐压试验是设备制造过程中必须进大、要求高,工程造价大、不经济,而且充水量很
  行的最终综合性检验,主要目的在于全面综合检大,全部灌满需要较长的时间,还需配备大流量的
  验容器的整体强度、刚度、稳定性、密封组件及焊充水装备等设施。
  接接头的密封性能,是对材料、强度计算、结构设
  2)特定工况下非压力决定壁厚的大型直立
  计及制造质量的综合性检查。
  设备,如采用整体液压试验,整个设备的设计将不
  1.1气压试验的系数调整
  合理且不经济,此时采用气液组合试验,具有明显
  GB150.1-2011压力容器第1部分:通用的经济性能。
  要求》标准降低了气压(包括气液组合)试验时的
  )某些改造设备,比如在原有基础上增高设
  试验压力最小值,即将计算公式中的系数由1.15备(塔器改造)的高度,此时采用全部液压试验几
  降低到1.10(见GB150.1-2011标准之公乎没有可能,改用气液组合试验是不二的选择
  式(6)。主要考虑依据TSGR000~-2009《固定因为原有基础无法承受液压试验时的荷载。
  式压力容器安全技术监察规程》的相关规定,GB
  收稿日期:2014-04-08
  150.1-2011《压力容器第1部分:通用要求》标
  作者简介:段瑞,男,内蒙古凉城人,从事压力容器设计工作,
  准降低了确定许用应力的安全系数;另外,气压试
  教授级高工。
  验的危险性较液压试验高,从压力试验时的安全
  Email:duansei(@Sinopec.com
  第35卷第5期
  段瑞等.GB150-2011压力容器耐压试验压力取值探讨
  ?27
  1.3材料设计温度下许用应カ[o]的取值
  例如:某Q345R钢制容器,売体名义厚度为
  GB150.1-20114压力容器第1部分:通用30mm,设计温度为400C,査GB150,2-2011
  要求》标准中明确规定“[]不应低于材料受抗拉表2,许用应力如表1所示。
  强度或者屈服强度控制的许用应力最小值”,而
  上述条件下,在确定耐压试验公式分母中的
  GB150-1998《钢制压力容器》标准中只给出了[]时,应该为粗实线左侧的133MPa,而不应该
  容器元件材料在设计温度下的许用应是400C对应的125MPa。
  力”的定义。二者的区别主要在于GB150.22特殊材料特定温度下耐压试验压力取值的探讨
  2011《压力容器第2部分:材料标准中大部分
  从GB150.2-2011《压力容器第2部分:材
  材料的许用应力,除了给出一定温度范围内对应料》标准中发现,其表2碳素钢和低合金钢钢板许
  温度下的受抗拉强度或者屈服强度控制的许用应用应力表中的12Cr2 MOIVR、其表9碳素钢和低
  力外,当温度超过某个规定值时,比如Q345R为合金钢钢锻件许用应力表中的20 MNMONB、
  350で(6≤36)或者400C(お>36),“粗实线右側12Cr2MolV、12Cr3MolV等少数几个特殊材料
  的许用应力由钢材10万h的高温持久强度极限其粗实线左側在不同温度下的许用应力都是相等
  所确定日。”此时[a]的最小值只能取为粗实线左的,例如12Cr2 MOLVR不同温度下的许用应力见
  侧的数值,而不能跨越粗实线。
  表2。
  表1Q345R钢制压力容器的许用应力取值
  项目
  许用应力
  温度/C
  100
  350
  425
  450
  475
  许用应力/MPa
  183
  133
  表212Cr2 MOLVR钢制压力容器的许用应力取值
  项目
  许用应力
  温度/℃C
  ≤20100
  475
  525
  许用应力/MPa
  219
  219
  219
  219
  104
  某压力容器采用12Cr2 MOLVR,设计温度为
  2)按GB150.1-20114.6.3条进行内压试
  82℃。此时耐压试验时压力如何确定?如仍然验应力校核,并满足要求。
  按照上述规定,则温度应力折算[o/[为1.0,3结语
  即耐压试验压力就是设计压力1.25P。笔者认
  阐述并分析了GB150-2011《压力容器》较
  为,不尽合理。
  GB1501998《钢制压力容器》标准,耐压试验时
  根据文献[7的讨论,耐压试验压力至少应满的主要变化及原因,并对个别特殊材料在高温(超
  足P1=1.25PE"/E",其中:E"、E为该容器主过粗实线)设计温度下的耐压试验压力计算给出
  体材料在20℃和设计温度tC时的材料弹性模了建议的方法。
  量,由于E小于E"”,为此E/E>1,而此处比
  值[]/[a』为1.0,显然是不合理的,即耐压试参考文献:
  验不能起到考验材料和焊接接头的缺陷及在试验[1](GB150.1-2011压力容器第1部分:通用要求[S]
  压力下的开裂、泄漏等问题。
  [2]TSGR0004-2009固定式压力容器安全技术监察
  为此,参照国外类似标准如ASMEⅧ-Divi-
  规程[S
  sion2 Pressure Vessel的想路,个人建议试验压
  [3]GB150-1998く钢制压力容器》S].
  力取为:P,=1.25MAWP,且P不小