3. 2 金属压力容器设计要求
3. 2. 1 安全系数及许用应力
3. 2. 1 . 1 安全系数
确定压力容器金属材料(板、 锻件、 管和螺栓) 许用应力(或者设计应力强度) 的最小安全系数， 见表 3-3、 表 3-4 和表 3-5 的规定。
灰铸铁室温下抗拉强度安全系数不小于 10.0， 球墨铸铁室温下抗拉强度安全系数不小于 8.0。
铸钢室温下抗拉强度安全系数不小于 4.0。
设计所取安全系数低于本规程规定时， 应当按照本规程 1.9 的规定通过新技术评审。
3. 2. 1 . 2 许用应力
板、 锻件、 管的许用应力 取室温下的抗拉强度Rm 、 设计温度下的屈 服强度RteL (Rtp2.0 ) 、 设计温度下持久强度极限平均值RtD 、设计温度下蠕变极限平均值(每1000h 蠕变率为 0.01%)Rtn 除以相应安全系数后的最小值。 (注 3-4)
注 3-4： 对奥氏体高合金钢制受压元件， 当设计温度低于蠕变范围并且允许有微量的永久变形时， 可以适当提高许用应力至0.9Rtp0.2 ， 但不得超过Rp0.2/1.5
(此规定不适用于法兰或者其他有微量永久变形就产生泄漏或者故障的场合) ； 对采用应变强化技术的奥氏体不锈钢深冷容器壳体， 其许用应力可以基于设计温度下的抗拉强度Rtm 和设计温度下的屈服强度RteL (Rtp0.2 ) 确定； 对非焊接瓶式容器瓶体， 其许用应力可以基于产品经过改善材料性能热处理后的强度保证值确定。
螺栓的许用应力取设计温度下的屈服强度RteL (Rtp2.0) 、 设计温度下持久强度极限平均值RtD 除以相应安全系数后的最小值。
3. 2. 2 焊接接头
3. 2. 2. 1 壳体接头设计
用焊接方法制造的压力容器的 A、 B 类对接接头(压力容器 A、 B 类对接接头的划分按照 GB 150 的规定) ， 应当采用全截面焊透形式。
3. 2. 2. 2 接管与壳体之间的焊接接头设计
压力容器的接管(凸缘) 与壳体之间的焊接接头设计以及夹套压力容器的焊接接头设计， 有下列情况之一的， 应当采用全焊透结构：
(1) 介质为易爆或者毒性危害程度为极度危害和高度危害的压力容器；
(2) 要求气压试验或者气液组合压力试验的压力容器；
(3) 第Ⅲ类压力容器；
(4) 低温压力容器；
(5) 进行疲劳分析的压力容器；
(6) 直接受火焰加热的压力容器；
(7) 设计者认为有必要的。
3. 2. 3 焊接接头系数
(1) 用焊接方法制造的压力容器， 应当根据焊接接头形式及无损检测比例， 按照产品标准选取焊接接头系数；
(2) 除简单压力容器外， 不允许降低焊接接头系数而免除压力容器产品的无损检测。
3. 2. 4 试件(板) 与试样
设计者应当在设计文件中提出焊接试件、 耐腐蚀性能试件的制作要求， 并且规定试样的种类、 数量、 截取与制备方式、 检验与试验方法、 合格指标、 不合格复验要求等。
3. 2. 4. 1 制备产品焊接试件的压力容器
(1) 碳钢、 低合金钢制低温压力容器；
(2) 材料标准抗拉强度下限值大于 540MPa 的低合金钢制压力容器；
(3) 盛装毒性危害程度为极度或者高度危害介质的压力容器；
(4) 应用应变强化技术的压力容器(对容积小于或者等于 5m 3 连续批量生产的，在相同设计、 相同材料炉批号的情况下， 最多 30 台压力容器选择一台制作产品焊接试件) ；
(5) 设计者认为有必要或者相应产品标准要求制备产品焊接试件的压力容器。
3. 2. 4. 2 制备耐腐蚀性能试件的条件
(1) 要求做耐腐蚀性能检验的压力容器或者受压元件， 应当制作耐腐蚀性能试件；
(2) 要求做晶间腐蚀敏感性检验的不锈钢与镍合金制压力容器， 其试件及试样应当符合 GB/T 21433—2008《 不锈钢压力容器晶间腐蚀敏感性检验》 或者相应产品标准的规定。
3. 2. 5 压力容器用管法兰
(1) 钢制压力容器管法兰、 垫片、 紧固件的设计应当参照 HG/T 20592～ HG/T20635—2009《 钢制管法兰、 垫片、 紧固件》 系列标准的规定；
(2) 盛装液化石油气、 毒性危害程度为极度和高度危害介质以及强渗透性中度危害介质的压力容器， 其管法兰应当按照 HG/T 20592～ HG/T 20635 系列标准的规定，并且选用带颈对焊法兰、 带加强环的金属缠绕垫片和专用级高强度螺柱组合； 无法采用此类管法兰密封组合的， 应当由设计者根据介质、 压力与温度特性确定法兰连接结构。
3. 2. 6 泄漏信号指示孔
压力容器上的开孔补强圈以及周边连续焊的起加强作用的垫板至少设置一个泄漏信号指示孔， 多层筒节包扎压力容器每片层板、 多层整体包扎压力容器每层板筒
节、 套合压力容器每单层圆筒(内筒除外) 的两端均至少设置一个泄漏信号指示孔。
3. 2. 7 特殊耐腐蚀要求
有特殊耐腐蚀要求的压力容器或者受压元件， 例如存在晶间腐蚀、 应力腐蚀、点腐蚀、 缝隙腐蚀等腐蚀介质环境时， 应当在设计文件中提出相应的耐腐蚀措施、试验方法以及其他技术要求。
3. 2. 8 塑料衬里设计
(1) 压力容器结构设计应当考虑金属基体与塑料衬里的变形协调， 并且满足塑料衬里工艺的要求；
(2) 压力容器本体上应当设置泄漏信号指示孔。
3. 2. 9 水质
管壳式余热锅炉、 蒸汽发生器等的水质应当符合 GB/T 1576—2008《 工业锅炉水质》 或者 GB/T 12145—2008《 火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》 的规定。

原作者：各部委
来 源：网络
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