GB150.1-2011《压力容器.通用要求》-新GB150宣贯教材

新GB150于2012年3月1日实施,这是我参加GB150宣贯的PPT教材。

GB150.1-2011

《压力容器 第1部分：通用要求》

郑州大学： 王 三 保 电 话： 0371-63887306 Email:

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GB150.1《压力容器 通用要求》压力容器1 前言现代压力容器建造技术标准的发展趋势具有如下特点： [) 采用基于失效模式的设计方法.保证容器在完整寿命周 期内的功能性、安全性和经济性； 2) 在设计、制造、检验等环节广泛采用以计箅机技术应用

第1部分：通用要求

为代表的信息技术，实现以可靠性为基础的质量控制技术；3) 更广的标准适用范围，实现技术标准和安个法规的协调 一致，包容其他国家的技术要求，体现综合建造能力； 4) 谋求提高本国产在国际贸易中的国家竞争力。

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GB150.1《压力容器 通用要求》找国的压力容器建造标准，相应的设计建 造标准发展大致经历了3个时期： 第—时期：解放初期 第二时期：改革开放初期 第三时期：目前中国已经从压力容器的进口 国家转型为国际贸易平衡的国家；

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GB150.1《压力容器 通用要求》法兰的设计计算 增加了整体法兰和按整体法兰计算的任意式法兰的刚度校核 计算要求； 增加了波齿垫片设计选用要求。 原标准中附录C“低温压力容器”内容调整为本部分的附录E。 附录D、附录G和附录J内容纳入本部分的附录A、附录C和附录

D。主要调整变化为： 增加了附录B“钢带错绕筒体设计”; 附录C扩大了双锥密封的适用范围； 附录D焊接结构根据实际情况进行了整理和调整。

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GB150.1《压力容器 通用要求》2 修订过程和修订原则2.1 修订过程 2.2 修订原则 目前国际压力容器标准技术领域的综合发展方向： ● 趋同性； ● 区域性； ● 相容性；

● 贸易性；● 经济性。

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GB150.1《压力容器 通用要求》本次标准修订的原则:

2.2.1 安全技术法规和技术标准协调一致的原则2.2.2 建立GB150压力容器基础标准原则 2.2.3 标准技术采用成热科技成果原则 2.2.4 标准技术指标国际接轨原则 2.2.5 扩大标准适用性原则

2.2.7 便于修订原则2.2.8 标准的各方参与原则

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GB150.1《压力容器 通用要求》3 标准的主要技术内容 3.1 标准的结构和主要技术内容 GB 150—2011《压力容器》是—系列标准的组合，规定了压力 容器建造的基本要求、典型受压元件的设计计算方法和制造、

检验与验收的要求。标准按压力容器建造的逻辑顺序分为四个部分： ——GB 150.1《压力容器》第l部分：通用要求； ——6B 150.2《压力容器》第2部分：材料； ——GB 150.3《压力容器》第3部分：设计； ——GB 150.4《压力容器》第4部分：制造、检验和验收。

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GB150.1《压力容器 通用要求》3.1.1 GB 150.1《压力容

器》第 1 部分：通用要求

本标准的第1部分由四章正文和六个规范性附录构成。四章的内容分别是：范围、规范性引用文件、名词术语

与符号和通用要求。六个附录分别是：附录A(规范性附录)标准的符合性声 明及修订、附录B(规范性附录)超压泄放装置、附录C(规范 性附录)以验证性爆破试验确定容器设 计压力、附录D(规范 性附录)对比经验设计方法、附录E(规范性附录)局部结构应 力分析评定和附录F(规范性附录)风险评估报告。

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GB150.1《压力容器 通用要求》3.1.2 GB 150.2.《压力容器 第2部分：材料》本标准的第2部分由七章正文、二个规范性附

录和二个资料性附录构成。3.1.3 GB 150.3《压力容器 第3部分：设计》

本标准的第3部分由由七章正文、三个规范性附录和二个资料性附录构成。 3.1.4 GB 150.4《压力容器 第4部分：制造、检验 和验收》 本标准的第4部分由十三章正文构成。

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GB150.1《压力容器 通用要求》3.2 标准的设计准则

3.2.1 适用范围3.2.1.1 标准使用参数适用范围 (1)设计压力的适用范围 (2)设计温度适用范围： 3.2.1.2 结构形式适用范围 3.2.1.3 标准管辖区域适用范围

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GB150.1《压力容器 通用要求》3.2.1.3 本标准的不适用范围：

a) 设计压力低于0.1MPa 且真空度低于0.02MPa的容器；b) 《移动式压力容器安全监察规程》管辖的容器； c) 旋转或往复运动机械设备中自成整体或作为部件的受压器 室(如泵壳、压缩机外壳、涡轮机外壳、液压缸等); d) 核能装置中存在中子辐射损伤失效风险的容器； e) 直接火焰加热的容器； f) 内直径(对非同形截面,指截面内边界的最大几何尺寸。如： 矩形为对角线。椭圆为长轴)小于150mm的容器；

g) 搪玻璃容器和制冷空调行业中另有同家标准或行业标准的容器，

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GB150.1《压力容器 通用要求》3.2.2 标准所考虑的失效模式失效模式与设计规范中所考虑的设计载荷和

使用工况有密切的联系，表1给出了世界各国标准中所考虑的载荷条件对比分析：

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GB150.1《压力容器 通用要求》(1)以失效模式为依据的设计方法ISO 16528[5]综合世界主要工业国家的技术 标准规定，参照欧洲标准的内容，针对锅炉和 压力容器常见的失效形式，在标准中将其归为 三大类、14种失效模式，明确了针对失效模式的 设计技术应用理念。

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GB150.1《压力容器 通用要求》第一大类：短期失效模式(Short term failure modes):● 脆性断裂(Brittle fracture); ● 韧性断裂(Ductile rupture); ● 超量变形引起的接头泄露(Leakage at joints due to excessive deformations);

● 超量局部应变引起的裂纹形成或韧性撕裂(Crackformation Or ductile tearing due to excessive local strains) ; ● 弹性、

塑性或弹塑性失稳(垮塌)(Instability-elastic, plastic or elastic-plastic):,

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GB150.1《压力容器 通用要求》第二大类：长期失效模式(Long term failure modes) ● 蠕变断裂(Creep Rupture);

● 蠕变-在机械连接处的超量变形或导致不允许的载荷传递(Creep-excessive deformations at mechanical joints or resulting in unacceptable transfer of load): ● 蠕变失稳(Creep instability) ● 冲蚀、腐蚀(Erosion,corrosion);

● 环境助长开裂如：应力腐蚀开裂、氢致开裂(Environmentally assisted cracking e.g. stress corrosion cracking,hydrogen induced cracking,etc)。

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GB150.1《压力容器 通用要求》第三大类：循环失效模式(Cyclic failure modes):● 扩展性塑性变形 Progressive plastic deformation; ● 交替塑性 Alternating plasticity; ● 弹性应变疲劳(中周和高周疲劳)或弹-塑性应变 疲劳(低周疲劳) Fatigue under elastic strains (medium and high cycle fatigue)or under elasticplasticstrains(low cycle fatigue); ● 环境助长疲劳Environmentally assisted fhtigue

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GB150.1《压力容器 通用要求》对于压力设备标准，在确定设计准则和设计

方法中至少要考虑如下失效模式：● 脆性断裂(Brittle fracture);,

● 韧性断裂(Ductile rupture);● 接头泄露(Leakage at joints);

● 弹性或塑性失稳(Elasti co rplastic instability);

● 蠕变断裂(Creep rupture)。

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GB150.1《压力容器 通用要求》(2) GB150对于基于失效模式设计的考虑 经过多年的实践和参照国际上同类标准的技术内容 ，GB150 标准在技术内容中直接和间接考虑了如下失效 模式，并针对所考虑的失效模式确定了相应的设计准则

和强度理论：a) 脆性断裂(Brittle fracture):通过材料选用要求、 材料韧性要求、制造和检验要求、以及结构形式要求， 防止脆性断裂的发生； b) 韧性断裂(Ductile rupture):通过材料选用要求

、结构强度设计方法、许用应力规定，防止韧性断裂的发生；

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GB150.1《压力容器 通用要求》c) 接头泄露(Leakage at joints):通过法兰设计方法和 特殊密封结构的设计方法，结构要求以 及对密封垫片和螺

柱、螺母的要求，防止接头泄漏的发生；d) 弹性或塑性失稳(Elastic or plastic instability):通 过外压结构设计方法防止整箍体失稳；通过局部应力分析 和评定，控制局部塑性失稳； e) 蠕变断裂(Creep rupture):通过限制材料的使用温

度范围控制蠕变断裂的发生。腐蚀是压力容器的最常见的失效模式，但在不同的工 程应用中差别极大，不可能在标准中进行规定。

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GB150.1《压力容器 通用要求》3.2.3 失效准则和强度理论金属强度失效准则主要包含弹性失效准则、塑性失 效准则和爆破失效准则。 1、弹性失效准则； 2、塑性失效准则；

3、爆破

失效准则。爆破失效准则在超高压容器设计中得到了应用。按 爆破失效准则计算圆筒体爆破压力的计算方法中以福贝 尔公式最为典型，即为： 2

s' pb s' (2 ' ) ln K b 3

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GB150.1《压力容器 通用要求》强度理论在实际工程应用中主要有以下几个典型的强度理论: 第一强度理论： 基于该理论的强度条件可表示为：

σ1≤[σ]第二强度理论：又称最大拉应变理论： 第三强度理论：又称最大剪应力理论。强度条件即为 ： σ1-σ3≤[σ]目前我国的JB 4732标准，2007年以前的ASME 、Ⅷ—div2篇等采用了该强度理论作为强度计算的依据。

第四强度理论：又称剪切变形能理论或歪形能理沦(亦有称畸变能理论)。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/9imj.html