JBT 6917-1998 制冷装置用压力容器

w w w .b z f x w .c o m J73 ICS 27.200 JB 69171998 制 冷 装 置 用 压 力 容 器 Pressure vessel for refrigerant equipment 1998-03-19 发布1998-07-01 实施 中华人民共和国机械工业部 发 布 w w w .b z f x w .c o m JB 69171998 目 次 前言 I 1 范围1 2 引用标准1 3 一般规定2 4 材料10 5 圆筒13 6 封头20 7 检查孔、接管用开孔和开孔补强28 8 法兰31 9 支座40 10 管板、折流板、支承板、挡板、管子和管束42 11 制造、检验与验收53 附录 A（标准的附录） 材料的补充规定64 附录 B（标准的附录） 安全附件65 附录 C（提示的附录） 有色金属铜管和铝管的许用应力68 附录 D（提示的附录） 焊接接头及坡口形式77 附录 E（提示的附录） 支座83 附录 F（提示的附录） 焊接材料和焊接工艺要点84 附录 G（提示的附录） 压力容器出厂文件86 附录 H（提示的附录） 钢制氨制冷装置用压力容器对液氨的要求及其充装程序97 w w w .b z f x w .c o m JB 69171998 前 言 本标准是对在 JB/T 691793制冷装置用压力容器的修订。 本标准与 JB/T 691793 在以下主要技术内容上有所改变： 标准性质由推荐性改为强制性； 为保护臭氧层，增加了数种新型制冷剂，故将设计压力提高为 4.0MPa； 根据国际上对制冷剂安全性分类的规定，对制冷剂重新进行了安安全性分类； 取消了开检查孔的规定； Q235B 钢板设计压力在一定条件下有所提高。 本标准的附录 A 和附录 B 是标准的附录。 本标准的附录 C、附录 D、附录 E、附录 F、附录 G 和附录 H 是提示的附录。 本标准自实施之日起代替 JB/T 691793。 本标准由机械工业部冷冻设备标准化技术委员会提出并归口。 本标准负责起草单位：机械工业部合肥通用机械研究所。 本标准主要起草人：吴如元、戈兆文、张明圣、张勇、任金禄、滕明德、刘亚新、黄颐芗。 II w w w .b z f x w .c o m 中 华 人 民 共 和 国 机 械 行 业 标 准 JB 69171998 1 制 冷 装 置 用 压 力 容 器 Pressure vessel for refrigerant equipment 代替 JB/T 691793 1 范围 本标准规定了制冷装置用压力容器(以下称容器)的设计、制造、检验与验收要求。 本标准适用于以液化气体为制冷剂、设计压力不高于 4.0MPa、设计温度为19200(最低蒸发温 度50)的制冷装置中承受制冷剂压力的容器。 制冷装置的工作循环应是蒸气压缩式制冷循环及类似的循环(包括热泵)。 本标准不适用于内径小于 150mm 或容积小于 0.025m3的容器、无壳体的套管式换热器、冷却排管 和直燃型吸收式制冷装置的发生器等。 2 引用标准 下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均 为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GB 15089 钢制压力容器 GB 15189 钢制管壳式换热器 GB 53688 液体无水氨 GB 69988 优质碳素结构钢技术条件 GB 70088 碳素结构钢 GB 71386 锅炉用碳素钢和低合金钢钢板 GB 91289 碳素结构钢和低合金结构钢热轧薄板及钢带 GB 98588 气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸 GB 98688 埋弧焊焊缝坡口的基本形式和尺寸 GB 122686 一般压力表 GB 134888 球墨铸铁件 GB 152687 拉制铜管 GB 152987 拉制黄铜管 GB/T 159194 低合金结构钢 GB/T 180492 一般公差 线性尺寸的未注公差 GB 3098.182 紧固件机械性能 螺栓、螺钉和螺柱 GB 3098.282 紧固件机械性能 螺母 GB 327488 碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带 GB/T 51171995 碳钢焊条 GB/T 51181995 低合金钢焊条 GB 529385 碳素钢埋弧焊用焊剂 GB 531085 高压锅炉用无缝钢板 机械工业部 1998-03-19 批准 1998-07-01 实施 w w w .b z f x w .c o m JB 69171998 2 GB 66541996 压力容器用钢板 GB 689386 工业用铝及铝合金拉(轧)制管 GB 777887 制冷剂编号表示方法 GB 816287 结构用无缝钢管 GB 816387 输送流体用无缝钢管 GB 889088 热交换器用铜合金管 GB 923788 制冷设备通用技术规范 GB 943988 灰铸铁件 GB 944088 可锻铸铁件 GB/T 1330691 标牌 GB/T 1495794 熔化焊用钢丝 JB 253680 压力容器油漆、包装和运输 JB 322383 焊条质量管理规程 JB 4700470792 压力容器法兰 JB 470892 钢制压力容器焊接工艺评定 JB/T 470992 钢制压力容器焊接规程 JB/T 471292 鞍式支座 JB/T 471392 腿式支座 JB/T 472292 壳管式换热器用螺纹换热管型式与基本参数 JB/T 472492 支承式支座 JB/T 472592 耳式支座 JB 472694 压力容器用碳素钢和低合金钢锻件 JB 472794 低温压力容器用碳素钢和低合金钢锻件 JB 473094 压力容器无损检测 JB/T 691893 制冷用金属与玻璃烧结液位计和视镜 3 一般规定 3. 1 基本规定 容器的设计、制造、检验和验收除应符合本标准的规定外，还应遵守国家颁布的有关法规。 3. 2 资格与职责 3. 2. 1 容器的设计、制造单位必须具有健全的质量保证体系。设计单位应持有压力容器设计单位批准 书，制造单位应持有压力容器制造许可证。 3. 2. 2 压力容器的制造必须置于安全监察机构或授权的检验机构监督之下。 3. 2. 3 设计单位的职责： a) 设计单位应对设计文件的准确性和完整性负责； b) 容器的设计文件至少应包括设计图样和设计计算书； c) 容器设计总图应盖有压力容器设计资格印章。 3. 2. 4 制造单位的职责： a) 制造单位必须按照设计图样要求进行制造，如需对设计进行修改，应取得原设计单位认可。 b) 制造单位的检验部门在容器制造过程中和完工后应按本标准及图样要求对容器进行各项检验及 提出检验报告，并对报告的准确性和完整性负责。 w w w .b z f x w .c o m JB 69171998 3 c) 制造单位对其制造的容器产品至少应具有下列技术文件备查，技术文件至少应保存 7 年： 材料质量证明文件及资料； 施焊及热处理记录； 制造过程及完工后的检验记录； 容器原设计图和竣工图。 d) 制造单位在取得检验机构确认容器质量符合标准和图样要求后，须填写产品质量证明书，并交 付用户。 3. 2. 5 容器检验机构，按国家有关法规及本标准对容器进行监督检验。 3. 3 容器范围及受压、受力元件 3. 3. 1 容器范围： a) 容器接管与外管道焊接的第一道环向焊缝； b) 螺纹连接的第一个螺纹接头； c) 法兰连接的第一个法兰密封面； d) 专用连接件或管件连接的第一个密封面。 3. 3. 2 受压元件如容器的开孔承压封头、平盖及其紧固件。 3. 3. 3 受力元件如支座、支耳等。 3. 4 制冷剂种类和制冷剂有关热物性数据。 常用的制冷剂和相应温度下的饱和蒸发压力见表 1 和图 1。 表 1 常用制冷剂和相应温度下的饱和蒸气压力 MPa 高 压 侧 低压侧 冷 凝 温 度 规定的 环境温度 制冷剂名称和质量组分 % 制冷剂编号 4) 制冷剂组成前缀名 (非标准命名符号)1) 43 50 55 60 652) 38 二氟甲烷 R32 HFC3) 2.6 3.1 3.5 3.9 4.4 2.3 R32/R125 (50/50) (4555) R410A R410B HFC 2.3 2.2 2.6 2.5 3.0 3.4 (3.8) 2.3 2.2 五氟乙烷 R125 HFC 2.1 2.5 2.8 3.2 (3.5) 1.9 R32/R125/R134a (10/70/20) (20/40/40) (23/25/52) R407B R407A R407C HFC 2.0 1.9 1.8 2.4 2.3 2.2 2.7 2.6 2.4 3.0 2.9 2.7 (3.4) (3.2) (3.0) 1.8 1.7 1.6 R125/R143a (50/50) R507A HFC 2.0 2.3 2.6 2.9 (3.2) 1.7 R125/R143a/R134a (44/52/4)R404A HFC 1.9 2.3 2.5 2.8 (3.2) 1.7 R22/R218 (44/56) R509A HCFC/FC 1.8 2.1 2.4 2.6 2.9 1.6 1，1，1-三氟乙烷 R143a HFC 1.9 2.3 2.6 2.9 (3.2) 1.7 R22/R115 (48.8/51.2) R502 HCFC/CFC 1.7 2.5 2.8 1.5 氨 R717 2.0 2.3 2.6 2.9 二氟一氯甲烷 R22 HCFC3) 1.6 1.9 2.1 2.4 2.7 1.4 丙 烷 R290 HC3) 1.4 1.7 2.0 2.2 2.4 1.2 R22/R152a/R124 (61/11/28) (53/13/34) R401B R401A HCFC/HFC/HCFC 1.5 1.4 1.7 1.6 1.9 1.8 2.1 2.0 1.1 1.0 R12/R152a R500 CFC/HFC 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 1.0 w w w .b z f x w .c o m JB 69171998 4 表 1 (完) MPa 高 压 侧 低压侧 冷 凝 温 度 规定的 环境温度 制冷剂名称和质量组分 % 制冷剂编号 4) 制冷剂组成前缀名 (非标准命名符号)1) 43 50 55 60 652) 38 四氟乙烷 R134a HFC 1.3 1.4 1.6 1.8 二氟二氯甲烷 R12 CFC3) 1.0 1.2 1.6 0.9 1，1二氟乙烷 R152a HFC 0.9 1.1 1.3 1.5 1.7 0.7 2氯1，1，1，2四氟乙烷 R124 HCFC 0.6 0.7 0.8 0.9 1.1 0.5 2甲基丙烷(异丁烷) R600a HC 0.5 0.6 0.7 0.8 0.42 八氟环丁烷 RC318 HC 0.450.580.68 0.78 0.9 0.40 丁 烷 R600 HC 0.330.400.48 0.56 0.65 0.30 四氟二氯乙烷 R114 CFC 0.270.350.41 0.48 0.55 0.23 一氟二氯甲烷 R21 HCFC 0.230.300.36 0.43 0.56 0.20 一氟三氯甲烷 R11 CFC 三氟二氯乙烷 R123 HCFC 0.30 三氟三氯乙烷 R113 CFC 0.15 0.15 0.10 其他制冷剂 相当于各基准冷凝温度下饱合蒸 气压力， 但最小值取 0.10MPa(例如水) 相 当 于 38 时 饱 合 蒸 气压力 1）列出制冷剂组成前缀名，定性表示其对臭氧层的消耗。 2）65下的括号内数值为暂定值。 3）CFC被限制和替代的制冷剂； HCFC过渡性制冷剂； HFC、HC臭氧消耗潜能值 ODP=0 的制冷剂。 4）按 GB 7778 规定命名，其中 R400 类者为非共沸混合物，R500 类者为共沸混合物。 w w w .b z f x w .c o m JB 69171998 5 图 1 常用制冷制剂饱和蒸气压曲线 w w w .b z f x w .c o m JB 69171998 6 3. 5 制冷剂的安全性 制冷剂安全性参考 GB 9237 的有关规定，如表 2 所示。载冷剂的安全性分类可参照表 2 的规定。 表 2 制冷剂安全性分类 毒 性 分 类 试 验 条 件 根据已经确定的 TLVTWA1) 值或一定的系数，制冷剂浓度大 于或等于 400106时， 未被确定 有毒性者属于 A 类 根据已经确定的 TLVTWA1) 值或一定的系数，制冷剂浓度小 于 400106时有毒性者属于 B 类 测试应按规定进行，火源应 用一个由电激燃的炊用火柴头 可燃性分类 低毒性 A 高毒性 B 在 101 kPa 和 18的大气中 试验无火焰传播的制冷剂属第 1 类 不可燃 1 A1 组 R11、R12、R22、R113、R114、 R115、R125、R134a、RC318、 R401A3)、 R401B、 R404A、 R407A、 R407B、 R407C、 R410A、 R410B、 R500、R502、R507A、R509A、 R718(水)等类制冷剂 B1 组 R21、R123 等类制冷剂 在 101 kPa 和21的条件下， 制冷剂 LFL2)大于 0.1 kg/m3。 燃 烧热小于 19.000 kJ/kg 的属第 2 类 可燃 2 A2 组 R32、R142b4)、R143a、R152a 等类制冷剂 B2 组 R7176)(氨)等类制冷剂 在 101 kPa 和21的条件下， 制冷剂 LFL2) 小于或等于 0.1 kg/m3。 燃 烧 热 大 于 或 等 于 19.000 kJ/kg 的属第 3 类 易燃 3 A3 组 R290、R600、R600a 等类制冷 剂 B3 组 R11405)(氯乙烯)等类制冷剂 1）TLVTWA：这是一个标准工作日 8 h、一周 40 h 的时间加权平均浓度，在此条件下所有工作人员日复一日地 工作无不良影响。 2）LFL：是燃烧低限(LFL)的单位容积质量最小浓度。LFL 是在规定试验条件下，能够在制冷剂和空气组成的均 匀混合物中传播火焰的制冷剂的最小体积浓度。 3）A1 组中由 R401AR509A 的非共沸和共沸制冷剂其毒性应表示为 A1/A1。 4）R142b：CH3CClF2，1氯1，1二氯乙烷。 5）R1140：CH2 =CHCl 氯乙烯。 6）有关液氨的技术要求见附录 H (提示的附录)。 3. 6 压力(均指表压) 3. 6. 1 工作压力 制冷装置在正常运转或停止运转时，容器顶部可能出现的最高压力。 高压侧应为制冷装置在正常运转时， 容器顶部可能出现的最高压力； 而低压侧应为在装置停止运转 时，容器顶部可能出现的最高压力。 3. 6. 2 设计压力 指设定的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的条件， 其值不低于工作压力； a) 容器由两个以上工作室构成且作用于各室压力不同时，应按各室压力(有关元件还应考虑最大压 力差)分别确定设计压力。 w w w .b z f x w .c o m JB 69171998 7 b) 当容器内的压力低于标准大气压力时，设计压力取外压为 0.1MPa，并应考虑液柱静压力和泵的 排出压力。 c) 为使其压力不超过容器的设计压力，制冷剂的充装量限制如下： 储液器类容器：制冷剂液体充装量应不超过 7080%； 复叠式制冷装置：通过计算确定低温侧的制冷剂充装量。 d) 高压侧设计压力 制冷循环系统中，由于压缩机的作用而承受冷凝压力的部分属于高压侧。 高压侧设计压力应高于下述规定的冷凝温度相应的饱和蒸气压力： 在正常运转条件下，制冷剂可能达到的最高冷凝温度，按表 1 查取； 当冷凝温度介于表 1 中任意两个冷凝温度之间时，应按相邻的较高冷凝温度确定； 当冷凝温度高于 65时，则按制冷剂可能达到的最高冷凝温度确定。 e) 低压侧设计压力 制冷循环系统中， 高压侧以外的部分， 但双级压缩制冷装置的中间冷却器的中压部分和复叠式制冷 装置中冷凝温度不高于15的冷凝蒸发器亦属于低压侧。 低压侧设计压力应按下述规定： 设计压力一般按 38时制冷剂饱和蒸气压力确定，按表 1 查取； 当规定的环境温度超过 38时，则按制冷剂可能达到的最高压力确定。 3. 7 温度 在任何情况下，受压元件金属的表面温度不应高于材料许用应力表中所列出的最高温度。 设计温度：设计容器时，在通常的使用条件下按相应设计压力规定的温度(最高或最低设计温度)。 在正常操作条件下，设计温度应高于受压元件金属板厚方向的平均温度。 容器的各工作腔温度不同时，应分别规定设计温度。高、低压侧设计温度规定如下： a) 高压侧设计温度：按高压侧在正常操作条件下各容器所能达到的最高温度进行设计。 对无换热的容器， 一般取制冷剂的最高温度为设计温度。 当受压元件与两种不同温度的介质接触时， 一般应按两者中较高温度进行设计。 当环境温度(月平均最低温度)低于 0(但在50以上)时，高压侧设计温度仍按上述原则考虑。 b) 低压侧设计温度： 在正常运转条件下， 低压侧使用温度低于-19的容器均属于低温低应力工况， 因此其设计温度按其最低使用温度加 50确定设计温度。 对无换热的容器，在有隔热层条件下，取制冷剂最低温度为使用温度。当受压元件与两种不同温度 的介质接触时，一般应取两者中较低温度为使用温度。 本标准中低压侧设计温度为 38。 3. 8 厚度 3. 8. 1 钢材厚度负偏差 钢板或钢管的厚度负偏差按钢材标准规定。当钢材厚度负偏差不大于 0.25 mm，且不超过名义厚度 的 6%时，负偏差可忽略不计。 3. 8. 2 腐蚀裕量 容器各元件受到腐蚀程度不同时，可采用不同的腐蚀裕量。 w w w .b z f x w .c o m JB 69171998 8 接触制冷剂一侧的容器和管壁，一般不计腐蚀裕量。 在不同腐蚀环境下的腐蚀裕量按表 3 选取。 表 3 腐蚀裕量 mm 相应腐蚀环境条件下的腐蚀裕量 类 别 材 料 名 称 条件 A 条件 B 条件 C 容器壳体 碳素钢、低合金钢 0.6 0.4 钢 1.0 0.5 0.3 换 热 管 铜和铝及其合金 0.2 0.1 0 注 1 条件 A：材料的外表面(内侧为制冷剂侧)直接经受风吹雨淋或接触空气、水蒸气和水等。 2 条件 B：腐蚀环境与条件 A 相同，但材料的外表面具有有效的耐腐蚀保护膜，并且容易进行维护。 3 条件 C：在室内或有防风雨措施，材料外表面具有有效的耐腐蚀保护膜，并且使用于良好的耐腐蚀环境中。 3. 8. 3 最小厚度 为满足制造工艺要求以及运输和安装过程中的刚度要求，对壳体元件规定的不包括腐蚀裕量的厚 度。 碳钢和低合金钢容器，其最小厚度为 3 mm。 3. 8. 4 计算厚度 按公式计算得到的厚度。 3. 8. 5 设计厚度 计算厚度与腐蚀裕量之和。 3. 8. 6 名义厚度 将设计厚度加上材料厚度负偏差后向上圆整至材料标准规格的厚度。 3. 8. 7 有效厚度 名义厚度减去厚度负偏差和腐蚀裕量之后的厚度。 3. 9 焊接接头系数 焊接接头系数应根据容器受压部分的焊接工艺和无损检测要求选取，用表示。 3. 9. 1 双面焊或相当于双面焊的全熔透对接接头： a) 100%无损检测，=1.0； b) 局部无损检测，=0.85； c) 不作无损检测，=0.70。仅限于使用盐水、水、乙二醇等载冷剂，且设计压力不超过 1.0 MPa 的容器。 3. 9. 2 单面焊的对接接头，且沿其根部全长具有紧贴基本金属的垫板： a) 100的无损检测，=0.90； b) 局部的无损检测，=0.80； c) 不作无损检测，=0.65。使用限制同 3.9.1c)。 3. 9. 3 单面焊无垫板对接接头不作无损检测=0.60。 此系数仅适用于无法进行无损检测(射线)的厚度不超过 16 mm、 公称直径 DN600 mm 的壳体环向 对接接头。 w w w .b z f x w .c o m JB 69171998 9 3. 9. 4 气体保护焊打底的单面焊对接接头的系数按 3.9.2 的规定选取。 3. 10 许用应力 3. 10. 1 许用应力是按材料标准各项强度数据最低值分别除以表4或表5的安全系数， 取其中的较小值。 钢材、螺柱和螺栓、铜和铝管材料在不同温度下的许用应力按第 4 章选取。 表 4 钢材和铜、铝管材料的安全系数 常温下最低抗拉强度b 常温或设计温度下的屈服点s或ts 材 料 类 别 nb ns 碳素钢、低合金钢 3.0 1.6 铜或铝及其合金 4.0 1.5 表 5 螺柱和螺栓的安全系数 材料类别 性能等级 标准代号 螺栓直径 mm 设计温度下的屈服点st的 ns 低碳钢 M24 2.7 中碳钢 4.6 M24M36 2.5 中碳钢 M24 3.5 低合金钢 8.8 GB 3098.1 M24M36 3.0 3. 10. 2 当设计温度低于 20时，取 20时的许用应力。 3. 10. 3 当选用第 4 章规定范围以外的钢材时，应按 GB 150 的有关规定。 3. 10. 4 螺母的力学性能等级应符合 GB 3098.2 的 5 级或 8 级要求。 3. 10. 5 其他许用应力 3. 10. 5. 1 许用轴向压缩应力 圆筒或管子的许用轴向压缩应力取下列两值中的较小值： 设计温度下的材料许用应力(见第 4 章)； 按下列步骤求取 B 值： a) 按式(1)计算系数 A： i e 094. 0 R A = (1) 式中：e圆筒或管子的有效厚度，mm； Ri圆筒或管子的内半径，mm。 b) 根据材料，查图 4图 6。若 A 值落在设计温度下材料线的右方，则过此点垂直上移，与设计温 度下材料线相交(中间温度用内插法)，再过此交点水平方向右移，得到系数 B；若系数 A 落在设计温度 下材料线的左方，则按式(2)计算 B 值： AEB 3 2 = (2) 式中：E设计温度下材料的弹性模量，MPa。 3. 10. 5. 2 许用弯曲应力为设计温度的0.5ts，或表6中许用应力最大值。 3. 10. 5. 3 许用剪切应力按表6中许用应力的80%取值。 3. 11 压力试验 容器制成后应进行压力试验，试验的种类和要求应在图样中注明。 w w w .b z f x w .c o m JB 69171998 10 压力试验一般采用液压试验。对于不适合液压试验的容器(不允许有微量残留液体或由于结构原因 不能充满液体的容器)，可以采用气压试验。对表2中A1组制冷剂中设计压力不高于0.2 MPa的容器， 可用气密性试验代替液压试验。 3. 11. 1 试验压力 试验压力pT规定如下： a) 液压试验压力 pT = 1.25 p (3) b) 气压试验压力 pT = 1.15 p (4) 式中：p设计压力，MPa； pT试验压力，MPa。 3. 11. 2 压力试验时的应力校核：圆筒的薄膜应力T按式(5)计算： T = pT (Di +e) / (2e) (5) 式中：Di圆筒内径，mm； pT试验压力，MPa； e圆筒的有效厚度，mm； 圆筒的焊接接头系数。 液压试验时， 圆筒的薄膜应力T不应超过试验温度下材料屈服点的90%(校核时还应计入液柱静压 力)；气压试验时，此应力不应超过试验温度下材料屈服点的80%。 3. 12 气密性试验 试验压力等于设计压力。 3. 13 真空试验 制冷机组运转时，制冷剂为R717的容器压力低于40 kPa (绝对压力)，其他制冷剂容器压力低于60 kPa(绝对压力)时，应进行真空试验。试验压力为8 kPa(绝对压力)或者以低于使用状态的压力进行试验。 3. 14 焊接接头 3. 14. 1 容器的筒体纵向焊接接头、筒节与筒节连接的环向焊接接头，以及封头的拼接焊接接头，应采 用全熔透形式。 3. 14. 2 第三类容器的接管、管接头与筒体(封头)的连接焊接接头，应采用全熔透形式。 4 材料 4. 1 一般规定 4. 1. 1 容器受压元件用钢材应符合本章的规定。非受压元件与容器焊接时，也应用焊接性能良好的材 料。 4. 1. 2 容器用钢材的技术要求应符合有关标准的规定。 4. 1. 3 容器用钢材应附有材质证明书，容器制造单位应按该证明书对钢材进行验收，必要时应进行复 验。 4. 2 钢板 4. 2. 1 钢板的使用状态及许用应力见表6。 w w w .b z f x w .c o m JB 69171998 11 表 6 钢板的许用应力 MPa 常温强度指标 在下列温度（）下的许用应力 钢 类 材料牌号 标准代号 使用状态 厚度 mm b s 20 100 150 200 GB 912 34 Q235AF GB 3274 4.516 GB 912 34 4.516 235 113 105 Q235A GB 3274 1640225 107 99 GB 912 34 4.516 235 113 105 Q235B GB 3274 1640225 113 107 99 GB 912 34 4.516 235 125 116 Q235C GB 3274 热轧 1640 375 225 125 119 110 616 245 133 132 123 1636235 132 126 116 20R GB 6654 3660225 133 126 119 110 616 245 1725 235 2636 碳素钢 20g1) GB 713 3860 400 225 616 510 345 170 1636490 325 159 低合金钢 16MnR GB 6654 热轧或正火 3660470 305 163 150 1）20 g 的许用应力值使用时可参考 20 R 的值。 4. 2. 2 碳素钢板的适用范围规定如下。 4. 2. 2. 1 Q235AF a) 设计压力小于或等于0.6 MPa； b) 设计温度为0200； c) 容器容积小于或等于10 m3； d) 用于容器壳体和成型封头的厚度小于或等于12 mm，用于法兰，法兰盖等的厚度小于或等于16 mm； e) 不得用于表2中B1、A2、B2、A3和B3组制冷剂的容器。 4. 2. 2. 2 Q235A a) 用于容器壳体、成型封头时，设计压力小于或等于1.0 MPa，设计温度为0200，钢板厚度 小于或等于在16 mm； b) 用于法兰、法兰盖、管板及类似受压元件时，设计压力小于或等于4.0 MPa，设计温度为19 200； pDi2000 (DI公称直径，mm；p设计压力，Mpa)，当使用温度小于0、但大于20，且 板厚大于或等于30 mm时，检验钢板的常温冲击功(纵向，V形夏比试样，一组三个试样的平均值)不应 w w w .b z f x w .c o m JB 69171998 12 小于27 J。 c) 容积小于或等于10 m3； d) 不适用于表2中A3和B3组制冷剂的容器。 4. 2. 2. 3 Q235B a) 一般的Q235B用于容器壳体、成型封头时，设计压力小于或等于1.6 MPa，设计温度为0200 ，钢板厚度小于或等于20 mm； b) 以一个炉号为一批(小于60 t)，进行检验的同一尺寸、同一交货状态的Q235B钢板，用于容器壳 体、成型封头时，设计压力小于或等于2.0 MPa，设计温度为0200，钢板厚度小于或等于16 mm； c) 用于法兰、法兰盖、管板及类似受压元件时、设计压力小于或等于4.0 MPa，设计温度19200 。 4. 2. 2. 4 Q235C a) 用于容器壳体、成型封头时，设计压力小于或等于2.5 MPa，设计温度为0200，钢板厚度 小于或等于32 mm； b) 用于法兰、法兰盖、管板及类似受压元件时，设计压力小于或等于4.0 MPa，设计温度为19 200。 4. 3 锻件 4. 3. 1 设备法兰、管板、平盖采用碳素钢和低合金钢锻件时其许用应力见表7，锻件的级别按使用要 求确定，并在图样上注明。一般锻件级别按JB 4726规定的级或级选用。 表 7 锻件的许用应力 常温强度指标 MPa 在下列温度（）下的许用应力 Mpa 材料牌号 标准代号 截面尺寸 mm b s 20 100 150 200 100 215 123 119 113 104 20 100300 370 195 122 110 104 98 100 510 265 166 147 141 129 35 100300490 255 159 144 138 126 16 Mn JB 4726 300 450 275 150 147 135 4. 3. 2 用于19以下的设备法兰、管板、平盖的锻件级别按JB 4727规定的级或级选用。 4. 4 钢管 4. 4. 1 钢管的许用应力见表8。 表 8 钢管的许用应力 常温强度指标 MPa 在下列温度（）下的许用应力 MPa 材料牌号 标准代号 使用状态 壁厚 mm b s 20 100 150 200 10 10 16 335 205 112 108 101 10 390 130 20 GB 8163 热轧或正火 16 410 245 137 132 123 w w w .b z f x w .c o m JB 69171998 13 4. 4. 2 用作容器筒体的碳素钢和低合金钢钢管，容器制造单位应复验其力学性能。每批复验一根。 4. 4. 3 用作容器筒体的其他钢管和换热管还应符合附录A (标准的附录)的有关规定。 4. 5 螺栓和螺母 选用标准件。如需要计算，应符合GB 150的有关规定。 4. 6 有色金属材料 4. 6. 1 铜管材料的常温性能见表9，许用应力按3.10和有关标准的规定。 表 9 钢管材料的常温性能 伸长率 % 材料牌号 标准代号 使用状态 抗拉强度 MPa 10 5 T2 T3 TU1 TU2 TP1 TP2 GB 1527 拉制硬(Y) 拉制软(M) 294 206 35 40 H96 拉制硬(Y) 拉制软(M) 294 206 35 42 H68 343 294 30 38 34 43 H62 333 294 30 38 34 43 HSn621 333 294 30 35 HSn701 GB 1529 拉制半硬(Y2) 拉制软(M) 343 294 30 38 34 43 4. 6. 2 铝和铝合金管材料及铜及铜合金管材料的许用应力见附录C(提示的附录)。 4. 6. 3 接触制冷剂和载冷剂等介质的材料，按照介质种类限制如下： a) R717容器中不应使用铜及铜合金； b) 表1中除R717、R290、R600a、RC318和R600等制冷剂以外的容器，不应使用含镁超过2%的 铝合金； c) 长期接触水的零、部件，不应使用纯度小于99.7%的铝，但经耐腐蚀处理的可以使用。 5 圆筒 5. 1 内压圆筒计算 5. 1. 1 符号规定如下： Di圆筒的内直径，mm； p设计压力，MPa； pw允许工作压力，MPa； 圆筒的计算厚度，mm； e圆筒的有效厚度，mm； t设计温度下圆筒的计算应力，MPa； w w w .b z f x w .c o m JB 69171998 14 t设计温度下圆筒材料的许用应力，MPa； 焊接接头系数。 5. 1. 2 圆筒的计算厚度按式(6)计算： p pD = t i 2 (6) 5. 1. 3 圆筒的计算应力按式(7)计算： e ei 2 )( + = Dp (7) 5. 1. 4 圆筒的允许工作压力按式(8)计算： )( 2 ei t e w + = D p (8) 5. 2 外压圆筒计算 5. 2. 1 符号 A系数，查图3，对加强圈则按加强圈材料得到的B值及相应的设计温度从图4图6查出， 或按式(15)计算； As加强圈的横截面面积，mm2； B系数，查图4图6，对加强圈则按式(14)计算，MPa； C厚度附加量，即钢材厚度负偏差与腐蚀裕量之和(按第3章)，mm； Di圆筒内径，mm； D0圆筒外径，mm； Ds加强圈中性轴直径，mm； E材料弹性模量，MPa； hi封头曲面深度，mm； I加强圈与壳体组合所需惯性矩，mm4； Is加强圈与壳体起加强作用的有效段的组合截面对通过与壳体轴线平行的该截面形心轴的惯 性矩，mm4； 注：Is值的计算可计入在加强圈中心线两侧有效宽度各为 0.55 e0 D的壳体。 若加强圈中心线两侧壳体有效宽度与相邻加强圈的壳体有效宽度相重叠，则每侧按一半计算。 L圆筒计算长度，应取圆筒上两相邻支撑线之间的距离(其取法如图2所示)，mm； 注：支撑线系指该处的截面有足够的惯性矩，不致在圆筒失稳时也出现失稳现象。 图 2 外压圆筒计算长度 Ls在与壳体轴线相平行的方向，从加强圈中心线到相邻两侧加强圈中心线距离之和的一半，若 w w w .b z f x w .c o m JB 69171998 15 与凸形封头相邻，在长度中还应计入封头曲面深度的1/3，mm； n圆筒的名义厚度，mm； p设计外压力，MPa； p许用外压力，MPa。 5. 2. 2 外压圆筒所需的有效厚度用图3图6进行计算，步骤如下： 5. 2. 2. 1 D0/e10的圆筒 a) 假设n，令e=n C，定出L/D0和D0/e。 b) 在图3的左方找到L/D0值，过此点水平方向右移与D0/e线相交(遇中间值用内插法)，若L/D0 值大于50，则用L/D0=50查图；若L/D0值小于0.05，则用L/D0=0.05查图。 图 3 外压或轴向受压圆筒几何参数计算图(用于所有材料) w w w .b z f x w .c o m JB 69171998 16 c) 过此交点沿垂直方向下移，在图的下方得到系数A。 d) 按所用材料选用图4图6，在图的下方找到系数A。 图 4 外压圆筒厚度计算图(屈服点s207 MPa的碳素钢) 图 5 外压圆筒厚度计算图(屈服点s207 MPa的碳素钢) w w w .b z f x w .c o m JB 69171998 17 图 6 外压圆筒厚度计算图(16 MnR) 若A值落在设计温度下材料线的右方，则过此点垂直上移，与设计温度下的材料线相交，再过此 点水平方向右移，在图的右方得到系数B，并按式(9)计算许用外压力p ： e0/ D B p = (9) 若所得A值落在设计温度下材料的左方，则用式(10)计算许用外压力p ： e0/ 3 2 D AE p = (10) e)p应大于或等于p，否则需再假设名义厚度n，重复上述步骤，直至p大于且接近p为止。 5. 2. 2. 2 D0/e10的圆筒 a) 用与5.2.2.1相同的步骤得到系数B，但对D0/e4.0的圆筒按式(11)计算系数A值： 2 e0 )/( 1 . 1 D A = (11) 系数A0.1时，取A = 0.1。 b) 按式(12)和式(13)计算p1和p2 ，取p1和p2中较小值为许用外压力p 。 B D p0625. 0 / 625. 1 e0 1 = (12) / 1 1 / 2 e0e0 0 2 DD p= (13) 式中：0应力，取以下两值中较小值： 0 =2t 0 =0.9ts c)p应大于或等于p，否则应再假设名义厚度n，重复上述计算，直到p大于且接近p为止。 5. 2. 3 外压圆筒加强圈的设计 5. 2. 3. 1 加强圈所需惯性矩按以下步骤确定： a) 根据圆筒的外压计算，D0、Ls和e为已知。选定加强圈材料与截面尺寸，并计算它的横截面积 w w w .b z f x w .c o m JB 69171998 18 As和加强圈与圆筒有效段组合截面的惯性矩Is； b) 用式(14)计算B值： )/( sse 0 LA pD B + = (14) c) 用计算图4图6在图的右方找到按式(14)计算出的B值，