设备专业统一规定0908Word格式文档下载.docx
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3.20HG20584-1998《钢制化工容器制造技术要求》
3.21JB/T4709-2000《钢制压力容器焊接规程》
3.22JB/T4747-2002《压力容器用焊条订货技术条件》
3.23JB4708-2000《钢制压力容器焊接工艺评定》
3.24HG20660-2000《压力容器中化学介质毒性危害和爆炸
危险程度分类》
3.25国家质量技术监督局《压力容器安全技术监察规程》
3.26HG/T20569-1994《机械搅拌设备》
3.27HG20536-1993《聚四氟乙烯衬里设备》
3.28HG20640-1997《塑料设备》
3.29HG/T20676-1990《砖板衬里化工设备》
3.30HG/T20667-1990《橡胶衬里化工设备》
3.31HG/T20678-1991《衬里钢壳设计技术规定》
3.32HG/T20696-1999《玻璃钢化工设备设计规定》
3.33JB/T4745-2002《钛制焊接容器》
3.34JC/T587-1995《纤维缠绕增强塑料贮罐》
3.35ASMEVIII-1、2《锅炉及受压容器规范》
3.36ASMEⅡ-A,B,C,D《锅炉及受压容器规范》
3.37ASMEV《无损检测》
3.38ASMEB16.47《大直径管钢制法兰》
3.39ASMEB16.5《管法兰和法兰管件》
3.40TEMA《美国管壳式换热器制造商协会标准》
3.41API620《钢制焊接低压大型储罐》
3.42API650《钢制焊接油罐》
4.设计基础数据
4.1设计压力
按相应工艺条件中的数值设计,单位采用MPa(G)。
4.2设计温度
按相应工艺条件中的数值设计,单位采用℃。
说明:
当相应工艺的设计参数条件中未明确设计压力和设计温度时,设计压力和设计温度的取值按HG20580-1998《钢制化工容器设计基础规定》确定,塔设备的设计压力按JB/T4710-2005标准。
4.3最冷月平均温度:
2.1℃
最热月平均温度:
28℃
4.4设计基本风压:
400N/m2
年平均风速:
2.31m/s
最大风速:
21.7m/s
瞬时最大风速:
23.5m/s
4.5场地类型:
Ⅱ类
4.6地震烈度:
7度(麦卡里)
4.7设计基本地震加速度:
0.1g第1组
4.8最大积雪深度:
150mm;
基本雪压:
400N/m2
5.材料
5.1选择压力容器用钢材应考虑容器的使用条件(如设计温度、设计压力、介质特性和操作特点等)、材料的焊接性能、容器的制造工艺以及经济合理性。
5.2碳素钢和碳锰钢在高于425℃下长期使用时,应考虑钢中碳化物相的石墨化倾向;
奥式体钢的使用温度高于525℃时,钢中含碳量应不小于0.04%。
5.3碳素钢和低合金钢的使用温度低于或等于-20℃时,应按有关要求的规定进行夏比(V型缺口)低温冲击试验;
奥式体钢的使用温度高于或等于-196℃时,可免做冲击试验。
5.4对于非金属材料,应按照非金属材料的本身特性和设备具体的操作工况确定适用的非金属材料如F.R.P、PVC等。
5.5当采用国外材料时,应满足材料生产国压力容器标准对该种材料的具体要求。
5.6压力容器用材料标准
钢板材料按下列标准:
GB/T3274碳素结构钢和低合金结构钢热扎厚钢板和钢带
GB/T3280不锈钢冷轧钢板
GB3531低温压力容器用低合金钢板
GB713-2008锅炉和压力容器用钢板
GB/T4237不锈钢热扎钢板
GB/T4238耐热钢板
JB4733压力容器用爆炸不锈钢复合钢板
钢管材料按下列标准:
GB5310高压锅炉用无缝钢管
GB6479化肥设备用高压无缝钢管
GB/T8163输送流体用无缝钢管
GB9948石油裂化用无缝钢管
GB13296锅炉、热交换器用不锈无缝钢管
GB/T14976流体输送用不锈钢无缝钢管
锻件材料符合下列标准:
JB4726压力容器用碳素钢和低合金钢锻件
JB4727低温压力容器用碳素钢和低合金钢锻件
JB4728压力容器用不锈钢锻件
铸钢件材料符合下列标准
GB/T11352一般工程用铸造碳钢
GB/T2100不锈耐酸钢铸件
GB/T8492耐热钢铸件
5.7对钢制容器,各类材料的适用范围应遵循下列要求:
国产碳素钢:
Q235-A、Q235-A.F钢板:
不得用于压力容器中的主要受压元件;
Q235-B钢板:
容器设计压力p≤1.6MPa;
钢板使用温度0~350℃;
用于设备壳体时,钢板厚度不大于20mm;
不得用于毒性程度为高度或极度危害介质的压力容器。
Q235-C钢板:
容器设计压力p≤2.5MPa;
钢板使用温度0~400℃
用于设备壳体时,钢板厚度不大于30mm,采用此种钢板,应考虑市场的供货来源。
下列碳素钢和低合金钢钢板应正火状态供货:
A、用于壳体厚度大于30mm时的Q245R、Q345R;
B、用于其他受压元件(法兰、管板、平盖等)的厚度大于50mm的Q245R和Q345R;
C、厚度大于16mm的15MnVR。
5.8珠光体耐热钢(如0.5Mo钢、1.25Cr-0.5Mo钢、2.25Cr1Mo钢)钢板应在退火或正火+回火状态下使用。
经热加工的珠光体耐热钢板根据热加工工艺评定情况,考虑是否需要重新热处理。
5.9奥式体不锈钢应在固熔状态或稳定化处理(仅对加有稳定化元素的奥式体不锈钢)状态下使用。
经600℃以上热加工的奥式体不锈钢板,当使用于晶间腐蚀环境时,应重新进行固熔处理或稳定化处理。
5.10全不锈钢制的压力容器,当其壳体的名义厚度大于12mm时,应优先考虑采用不锈钢复合钢板。
复合钢板采用爆炸复合板,不得低于B1级。
5.11设计压力大于等于10.0MPa的受压元件用钢管应采用符合GB6479或GB5310、GB/T14976要求的无缝钢管。
按GB/T12771生产的奥式体不锈钢焊接钢管,只能使用在无毒、无晶间腐蚀性倾向及爆炸危险,且设计压力小于1.6MPa的场合。
5.12使用介质的毒性为极度或高度危害性的锻件以及截面尺寸大于300mm的锻件应符合锻件标准中的III级或IV级要求。
设计压力≥10.0MPa的中小型锻件应符合III级要求,大型锻件应符合III级或IV级要求。
5.13铸钢件应以热处理状态使用。
常用的热处理制度为退火、正火、正火+回火;
奥式体钢铸件为固熔状态。
5.14钛及钛合金——下列钛及钛合金可以选用:
TA2、TA3、TA9(Ti-0.15Pd)、A10(Ti-0.8Ni-0.3Mo)。
5.15镍及镍合金——下列镍及镍合金可以选用:
N6、N4、HastelloyC-276等。
5.16非金属材料及非金属防腐蚀设备a)下列非金属材料可以选用:
环氧及环氧改性涂料、乙烯基酯树脂、乙丙橡胶、玻璃布、尼龙布、聚氯乙烯。
b)本规定中的防腐措施一般系指直接接触腐蚀介质的内壁防腐。
5.17低碳钢、低合金高强度钢的焊接应按钢材的抗拉强度等级选用相应强度级别的焊接材料,焊接接头的抗拉强度应不低于母材标准规定的抗拉强度下限值。
凡符合《压力容器安全技术监察规程》的II类和III类压力容器应采用低氢焊条。
铸钢和中碳钢(非受压元件)的焊接,一般应选用低氢焊条并采取缓冷措施。
5.18奥式体钢之间的焊接材料选用应保证熔敷金属的Cr、Ni、Mo或Cu等主要合金元素的含量不低于母材标准规定的下限值;
对于有防止晶间腐蚀要求的焊接接头,应采用熔敷金属中含有稳定化元素Nb(氩弧焊时可含Ti),或保证熔敷金属含碳量小于或等于0.04%的焊接材料。
6.腐蚀裕量
6.1腐蚀裕量一般应根据钢材在介质中的腐蚀速率和容器的设计寿命确定。
容器的设计寿命除有特殊要求外,塔、反应器等主要容器一般不少于15年,一般容器、换热器等不少于8年;
6.2除特别说明外,碳素钢及低合金钢制压力容器的腐蚀裕量取3mm;
6.3不锈钢制设备取0mm;
6.4不锈钢复合板制设备取1mm;
6.5钛及钛合金制设备取0mm;
6.6镍及镍合金制设备取0mm;
6.7非金属材料制设备的腐蚀裕量,可根据介质的腐蚀特性、磨蚀特性等确定其允许的腐蚀裕量值,一般情况下(在无磨蚀的操作条件)可取0mm;
6.8有非金属内防腐层的钢制容器,其腐蚀裕量取1mm;
6.9对储存无腐蚀性介质的大型低(常)压贮罐(如油罐、气柜等),其腐蚀裕量取1mm;
对储存有腐蚀介质的大型低(常)压贮罐(如介质为硫酸、盐酸等),其腐蚀裕量取3mm;
6.10最大的腐蚀裕量不应大于6mm,否则应采取防腐蚀措施;
6.11各装置在工艺条件确定的情况下,均需完成各装置的材料备用录,作为设备专业各台设备的选材依据。
7.最小厚度(不包括现场制作的大型储罐)
7.1容器壳体加工成形后,不包括腐蚀裕量的最小厚度应符合下列规定:
对碳钢和低合金钢制容器,不小于3mm;
对高合金钢制容器,不小于2mm;
碳素钢和低合金钢制塔式容器的最小厚度为2/1000的塔器内直径,且不小于4mm;
对不锈钢制塔式容器的最小厚度不小于3mm;
管壳式换热器的最小厚度应符合GB151《管壳式换热器》的相应规定。
7.2复合钢板复层的最小厚度应符合下列规定:
为保证介质干净(不被铁离子污染)采用复合钢板,复层厚度不应小于2mm;
为防止介质的腐蚀采用复合钢板,复层厚度不应小于3mm。
7.3不锈钢堆焊层在加工后的最小厚度为6mm;
7.4对有防腐蚀衬里的碳钢和低合金钢制容器,其钢壳的最小厚度为5mm;
7.5FRP设备的防腐层、防渗层及防老化层的总厚度δ≥6mm。
其中防腐层≥2mm,抗渗层≥3mm;
7.6对现场制作的大型储罐及非金属制容器,其最小厚度应满足相关标准的要求。
8.设备划类
8.1所有设备均应按《压力容器安全技术监察规程》进行划类。
不在《压力容器安全技术监察规程》适用范围内的容器划为“类外”,且不受《压力容器安全技术监察规程》的监察。
8.2介质的毒性危害和爆炸危害程度按HG20660-2000《压力容器中化学介质毒性危害和爆炸危险程度分类》进行分类,并应符合《压力容器安全技术监察规程》的要求。
9.设计计算
9.1所有非标设备在设计时,应有完整的强度或(和)刚度计算书。
9.2设计参数(如设计温度、设计压力、载荷等)的选取,除非工艺条件中有特别规定外,否则应满足HG20580的要求。
9.3耐腐蚀或耐磨蚀衬里层厚度不应包含在各种衬里容器的计算壁厚中。
9.4钢制容器的设计温度低于20℃时,按材料20℃时的许用应力。
9.5承受交变载荷的设备,在疲劳分析不可免除时,应按JB4732或ASMEVIII-2标准进行应力分析和疲劳分析。
9.6塔设备的筒体在进行计算时,应考虑分段。
分段的原则为:
以10米长度为一段,筒体的壁厚相差不宜大于2mm。
9.7当已提供接管载荷或壳体附件载荷较大时应进行壳体局部应力的校核。
10.结构设计
10.1接管法兰伸出长度除特别要求外按HG20583-1998中的规定。
接触有机介质的非标设备管口法兰,宜采用凹凸面或榫槽面连接型式;
接触无机介质的非标设备管口法兰,采用突面连接型式;
高压非标设备管口法兰,则可采用环连接面型式。
盛装氯乙烯介质的设备,其法兰密封面应选取凹凸面。
当采用凹凸面或榫槽面连接型式时,设备顶部和侧面的管口应配置凹面或槽面法兰;
设备底部的管口应配置凸面或榫面法兰。
凹凸面、榫槽面法兰宜成对供货。
对于易燃介质,管法兰的公称压力不低于1.0MPa;
对于强渗透性介质,管法兰的公称压力不低于1.6MPa。
非标设备的设计真空度小于600mmHg时,管法兰的公称压力应不小于0.6MPa;
非标设备的设计真空度为600~760mmHg时,管法兰的公称压力应不小于1MPa(不含真空法兰标准选用时)。
对于第三类压力容器和设计温度≥300℃的换热器的管口,必须采用带颈对焊法兰。
钛材接管的法兰,按照系统专业或其他相关专业选取,法兰材料为碳钢、焊环材料为Ti-0.15Pd或Ti-0.3Mo-0.8Ni。
有色金属接管法兰,按照系统专业或其他相关专业选取,材料规定如下:
a)接管公称尺寸dN≤100mm时,法兰材料同管材;
b)接管公称尺寸dN>
100mm时,法兰材料尽可能采用碳钢、焊环材料根据介质特性选取。
FRP等塑料材料的接管法兰,按照系统专业或其他相关专业要求的法兰标准绘制制造图,在管口表的连接尺寸标准写明“相当于PN╳╳”,其密封面为全平面,即“FF”,法兰材料同管材。
设备接管法兰的公称直径、压力等级、密封面形式应按系统及相关专业的要求设计。
所有法兰螺栓孔均跨中布置。
10.2就地液位计由本专业按HG/T21584-1995标准选择普通型磁性液位计,就地液位计要求配带截止阀,截止阀的连接法兰可按工程的统一规定。
10.3对于设备就地和(或)集中液位计的挡板、进口缓冲板、出口防涡流挡板、气体出口挡板,应按HG20583-1998《钢制化工容器结构设计规定》中的要求进行设计。
10.4所有自控接口(含安全阀、压力表接口)是否带法兰盖及相应的螺栓、螺母及垫片等按仪表专业的要求,备用口(除有特殊说明外)应配带法兰盖并带有相应的螺栓、螺母及垫片。
10.5设备法兰直接选用标准设备法兰时,其压力等级应至少高于法兰材料在工作温度下允许的工作压力一个档次。
真空系统的设备法兰,选用的公称压力一般应不小于0.6MPa(不含真空法兰标准选用时)。
10.6垫片的选用
当法兰公称压力≤2.5MPa且设计温度≤250°
C的管法兰采用合成纤维橡胶垫片。
当2.5MPa<法兰公称压力≤4.0MPa或设计温度>250°
C的管法兰采用柔性石墨复合垫片,标记方法参照设备法兰的垫片,取δ=3。
当法兰公称压力>4.0MPa的中、高压设备,可根据介质情况选择合适的管法兰垫片,如缠绕垫片、环形垫片等。
管法兰公称压力为PN5.0Mpa的凹凸面法兰采用带内环的缠绕垫,管法兰公称压力为PN5.0MPa的突面法兰采用带内、外环的缠绕垫,材料栏标注为0Cr18Ni9+柔性石墨。
设备法兰的垫片推荐使用柔性石墨复合垫片。
标记为:
波齿复合垫φ外径/φ内径δ=4,材料为膨胀石墨+0Cr18Ni9。
关于柔性石墨复合垫片的设计参数按下列规定:
垫片系数:
m=3.0
密封比压:
y=50.0MPa
离子膜电解系统中,接触盐水和湿氯气介质,采用钛制造的设备,其垫片一般选乙丙橡胶,不应采用PTFE作为垫片材料,因分解出的氟化物有可能破坏钛的钝化。
除上述说明外,垫片的选用还应根据设备介质及设计工况等综合考虑。
10.7人(手)孔、液面计、视镜、支座、封头、设备法兰、管法兰、垫片紧固件、搅拌器、填料箱、吊耳、开孔补强圈等标准件均按国家现有最新相应标准版本选用。
10.8焊接规程、焊缝结构、焊接材料等均应遵循国家现有最新相应标准版本。
10.9支座
10.9.1鞍式支座按JB/T4712.1-2007选用,超出该标准的支座由设计者进行计算并绘制。
鞍式支座在设备两端的设置位置由设计者根据GB150-1998,GB151-1999中的规定确定。
一般情况滑动鞍座应尽可能设置于非主要接管侧。
当容器的操作温度与安装环境温度有较大差异时,应根据容器的圆筒金属温度,两鞍座间距离,按JB/T4712.1-2007附录A核算螺栓长圆孔长度值L。
10.9.2耳式支座按JB/T4712.3-2007选用。
支座数量一般采用4个均布,当设备公称直径DN≤700mm时,允许采用最少3个。
金属设备垫板材料同主体材料。
10.9.3腿式支座﹑支承式支座分别按照JB/T4712.2-2007及JB/T4712.4-2007选用,超过该标准的例外,支座数量一般采用3个或4个均布,应设置垫板,垫板材料与主体材料相同。
10.9.4裙式支座与封头的连接采用对接形式,取外径相等。
裙座的名义厚度不得小于6mm。
10.10人孔、手孔、检查孔的设置及数量按HG20583-1998《钢制化工容器结构设计规定》中的要求。
对于塔器类设备,除塔体分段外,应考虑到内件拆装时能从人孔处进出。
10.11换热器管壳程一般需考虑排污及放空管口(当工艺管口不能起此作用时)。
10.12换热器的管板与换热管的连接方式按GB151-1999的规定,优先采用强度焊或强度焊加贴胀的结构。
10.13换热器设备壳体圆筒的厚度应按GB150-1998第5章进行计算,但碳素钢(包括低合金钢)圆筒的最小厚度不得小于GB151-1999中表8的规定;
高合金钢圆筒的最小厚度不得小于GB151-1999中表9的规定。
10.14换热管拼接时,至少符合以下要求:
对接接头应作焊接工艺评定。
试件的数量、尺寸、试验方法按JB4708-2000《钢制压力容器焊接工艺评定》的规定;
对于同一根换热管,其对接焊缝不得超过一条(直管)或两条(U型管);
最短管长不得小于300mm;
包括至少50mm直管段的U型管弯管段范围内不得有拼接焊缝;
对接后的换热管应逐根进行液压试验,试验压力为设计压力的2倍。
10.15碳钢、低合金钢制的带有分程隔板的管箱和浮头盖,应在施焊后进行消除应力的热处理,设备法兰密封面应在热处理后加工。
10.16对换热器类设备:
仅冷凝器采用II级管束,其余均采用I级管束。
10.17开孔补强
局部补强结构一般采用补强圈或厚壁管补强。
如遇到下列情况应采用整体补强:
A、补强圈的厚度超过被补强件壁厚1.5倍或超过δmax(碳钢:
δmax=32mm,16MnR:
δmax=30mm);
B、设计压力大于等于4MPa;
C、设计温度大于350℃;
D、容器壳体壁厚大于等于38mm;
E、极度、高度危害介质的压力容器。
10.18碳钢衬里设备或复合板设备不允许采用搭接接头,在大罐的罐顶及罐底设计中尤其应注意,并在设计图中给予明确。
10.19转动设备的电机选择应根据项目防爆区域划分的要求正确选取。
在防爆区域内的电机标准选择要求选用防爆电机。
10.20立式设备均应设置地脚螺栓。
当直立设备上有传动装置时,无论设备采用何种材料制作,该设备都应设置地脚螺栓。
一般情况下地脚螺栓的数量为4的倍数。
10.21设备附件
设备吊耳按HG/T21574-4-2008《化工设备吊耳及工程技术要求》选用。
对于直立容器和立式设备原则上应设置吊耳。
其他设备或零部件应视具体情况由设计人确定是否设置吊耳。
对需预埋地脚螺栓的立式设备,应设计地脚螺栓基础模板,以保证设备的顺利吊装就位。
基础模板的材料一律采用Q235-A。
对于塔器类设备,应考虑设备吊装内件用的设备吊柱。
所有非标设备应设置设备铭牌座。
铭牌座应突出保温层50mm,其材料一般同焊接处的设备壳体材料。
所有非标设备应设置设备接地板。
接地板材料一律选择0Cr18Ni9。
对于大型设备(DN≥2.5m或容积≥50m3)应设置两处或两处以上个接地点。
接地板在设计图纸中的位置一般应表示在设备的支座附近。
10.22其他外部附件
对要进行焊后整体消除应力热处理的设备,焊在其上的外部附件,例如梯子、平台、管架的支耳,保温支撑,吊耳和铭牌支架等,应在制造厂进行热处理之前焊好,之后不得再在容器上施焊,且应在图样中注明。
11.设备设计、制造、检验、验收及包装运输的特殊要求
除特殊说明外,各类设备均应按照国家现有最新相应标准版本进行设计、制造、检验及验收。
碳钢衬里设备在本体制造完毕后,需经水压试验(或盛水试漏)和其它检验(射线检测、超声波检测、渗透或磁粉检测)合格后,方可进行衬里施工,衬里施工完毕后还应对衬里质量按相关标准、规范的要求进行检验。
对于有防腐要求的奥氏体不锈钢及复合钢板设备需要酸洗钝化处理,设计者应在设备装配图中注明。
设备的油漆、包装与运输按JB/T4711-2003标准执行。
属于下列情况的非标设备,考虑采取分段制造、运输,现场组焊、检验。
3600mm≤设备内径≤3800mm,设备长度>15.9m;
3600mm>设备内径≥3000mm,设备长度>20.8m;
设备内径≤3000mm,设备长度>26m。
当设备内径>3800mm时,则考虑采取分片制造、运输,现场组焊、检验。
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