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GB/T 150.1-2024 Pressure vessels - Part 1: General requirements 1 Scope 1.1 This document specifies the general requirements for the material, design, fabrication, inspection and testing, and acceptance of metal pressure vessels. 1.2 This document applies to the following design pressure: a) The design pressure of steel vessel is not greater than 35 MPa; b) The design pressure of vessels made of other metallic materials shall be determined according to the corresponding normative references. 1.3 This document applies to the following design temperature: a) Design temperature range: -269°C~900°C; b) The design temperature range of steel vessels shall meet the allowable operating temperature range of materials listed in GB/T 150.2. c) The design temperature range of vessels made of other metallic materials shall be determined according to the allowable operating temperature of the materials listed in the corresponding normative references of this document. 1.4 This document applies to the following structural forms: a) The structural forms of steel vessels, to which this document applies, shall meet the corresponding provisions of this document and GB/T 150.2 ~ GB/T 150.4. b) For the vessels with specific structures and vessels made of aluminum, titanium, copper, nickel and nickel alloys and zirconium within the application scope of this document, the structural form and application scope shall meet the corresponding requirements of the following standards: 1) GB/T 151 Heat exchangers; 2) GB/T 12337 Steel spherical tanks; 3) JB/T 4734 Aluminium welded vessels; 4) JB/T 4755 Copper pressure vessels; 5) JB/T 4756 Nickel and nickel alloy pressure vessels; 6) NB/T 11270 Titanium pressure vessels; 7) NB/T 47011 Zirconium pressure vessels; 8) NB/T 47041 Vertical vessels supported by skirt; 9) NB/T 47042 Horizontal vessels on saddle supports. 1.5 This document does not apply to the following vessels: a) Vessels with a design pressure less than 0.1 MPa and degree of vacuum less than 0.02 MPa; b) Vessels within the scope of Supervision regulation on safety technology for transportable pressure vessel; c) Pressure chambers (e.g. pump casings, compressor housings, turbine enclosure, hydraulic cylinders, papermaking rolls, etc.) as a whole or part in rotating or reciprocating mechanical equipment; d) Vessels with neutron radiation damage failure risk in nuclear-energy plant; e) Vessels subjected to direct flame heating; f) Vessels with an inner diameter (for non-circular sections, it refers to the largest geometric dimension of the inner boundary of the section, e.g.: diagonal of a rectangle and major axis of ellipse) less than 150mm; g) Glass-lined vessels and vessels with other national standards or professional standards in the refrigeration and air conditioning industry. 1.6 Boundary scope of vessels: a) Connections between the vessel and the external tubes: 1) The groove end face of the first circumferential joint in welded connection; 2) The end face of the first threaded joint in threaded connection; 3) The first flange sealing surface in flange connection; 4) The first sealing surface connected with special connecting pieces or pipe fittings. b) Pressure closure, flat covers and fasteners for nozzles, manholes, handholes, etc. c) The connection welds between pressure parts and non-pressure parts. d) Non-pressure parts directly connected to the vessels, e.g. support, skirt, etc. e) Pressure relief devices of vessels. 2 Normative references The following documents contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies. GB/T 150.2 Pressure vessels - Part 2: Materials GB/T 150.3 Pressure vessels - Part 3: Design GB/T 150.4 Pressure vessels - Part 4: Fabrication, inspection and testing, and acceptance GB/T 151 Heat exchangers GB/T 567 (All parts) Bursting disc safety devices GB/T 4732 (All parts) Pressure vessels design by analysis GB/T 12241 Safety valves - General requirements GB/T 12243 Spring loaded safety valves GB/T 12337 Steel spherical tanks GB/T 26929 Terminology for pressure vessels GB/T 42594 Guidelines for classification on hazard of medium in pressure equipment JB/T 4734 Aluminium welded vessels JB/T 4755 Copper pressure vessels JB/T 4756 Nickel and nickel alloy pressure vessels NB/T 11270 Titanium pressure vessels NB/T 47002 (All parts) Clad plate for pressure vessel NB/T 47011 Zirconium pressure vessels NB/T 47041 Vertical vessels supported by skirt NB/T 47042 Horizontal vessels on saddle supports TSG 21 Supervision regulation on safety technology for stationary pressure vessel 3 Terms, definitions and symbols 3.1 Terms and definitions For the purposes of this standard, the terms and definitions given in GB/T 26929 and the following apply. 3.1.1 pressure force acting vertically on a unit surface area of a vessel Note: Unless otherwise indicated, it refers to gauge pressure in this document. 3.1.2 volume geometric volume of a pressure vessel Note: It is calculated according to the dimensions indicated on the design drawings (regardless of fabrication tolerances) and rounded off. Generally, it is necessary to deduct the volume of internal components permanently connected to the inside of the pressure vessel. 3.1.3 operating pressure maximum possible pressure on the top of a vessel under normal operating conditions 3.1.4 design pressure maximum pressure set at the top of a vessel Note: Design pressure, together with the corresponding design temperature, is taken as the basic design load conditions of a vessel and is not lower than the operating pressure. 3.1.5 calculation pressure pressure used to determine the thickness of the part under the corresponding design temperature Note: The calculation pressure includes surcharge load such as static pressure of liquid column. 3.1.6 test pressure pressure on the top of a vessel during pressure test or leakage test 3.1.7 maximum allowable working pressure; MAWP maximum pressure allowed on the vessel top at corresponding specific temperature Note: It is calculated according to the effective thickness of each pressure part of the vessel and by taking into account all the loads borne by the part, and the minimum value is taken. When the maximum allowable working pressure is not indicated in the design document of the pressure vessel, the design pressure of the vessel is considered to be the maximum allowable working pressure. 3.1.8 design temperature set metal temperature of part, i.e. the average temperature along the metal section of the part, under normal operating conditions of vessel Note: The design temperature, together with the design pressure, is taken as the design load conditions. The upper limit of the design temperature is called the maximum design temperature, while the lower limit of the design temperature is called the minimum design temperature. 3.1.9 test temperature metal temperature of the vessel shell during pressure test or leakage test 3.1.10 required thickness thickness calculated using corresponding equation in this document Note: If necessary, the thickness required by other loads shall also be taken into account (see 5.3.2). For parts under external pressure, it refers to the minimum thickness that meets the stability requirements. 3.1.11 design thickness sum of required thickness and corrosion allowance 3.1.12 nominal thickness sum of design thickness and negative deviation of material thickness, rounded up to the thickness under the standard specification of material 3.1.13 effective thickness thickness obtained by deducting the corrosion allowance and negative deviation of material thickness from the nominal thickness 3.1.14 minimum required fabrication thickness minimum thickness required to ensure meeting the design requirements after the pressure part is fabricated 3.1.15 low-temperature pressure vessel vessels made of non-alloy steel, low alloy steel, duplex stainless steel and ferritic stainless steel with a design temperature less than -20°C and those made of austenitic stainless steel with a design temperature less than -196°C 3.1.16 failure mode event in which vessels lose their specified functions or endanger safety and its essential cause 3.2 Symbols For the purposes of this document, the following symbols apply. C——the additional thickness, mm; C1——the negative deviation of material thickness, as specified in 5.3.6.2, mm; C2——the corrosion allowance, as specified in 5.3.6.3, mm; Et——the elasticity modulus of material at design temperature, MPa; L——the length of cylinder, mm; nab——the design safety factor of axial compression cylinder; p——the design pressure, MPa; pT——the minimum test pressure, MPa; ReL——the yield strength of material at standard room temperature, MPa; Rm——the lower limit of standard tensile strength of material, MPa; Ro——the external radius of cylinder, mm; Rp0.2——the strength of material at standard room temperature when the non-proportional elongation is specified at 0.2%, MPa; Rp1.0——the strength of material at standard room temperature when the non-proportional elongation is specified at 1.0%, MPa; ——the yield strength of material at the design temperature, MPa; ——the strength of material at the design temperature when the non-proportional elongation is specified at 0.2%, MPa; ——the strength of material at the design temperature when the non-proportional elongation is specified at 1.0%, MPa; ——the average endurance strength of material at the design temperature after fracture for 105h, MPa; ——the average creep limit of material at the design temperature after 1% creep for 105h, MPa; σacr——the critical stress of axial compression of an ideal cylinder, MPa; σcr——the critical stress of axial compression of an ideal elastic cylinder, MPa; σT——the stress of pressure part at test pressure, MPa; [σ]——the allowable stress for the vessel part material at the pressure test temperature, MPa; [σ]t——the allowable stress for the vessel part material at the design temperature, MPa; ——the allowable stress of substrate material at design temperature, MPa; ——the allowable stress of cladding material at design temperature, MPa; ——the allowable axial compressive stress of cylinder at design temperature, MPa; β——the plasticity influence coefficient of material; ρ——the critical stress reduction factor of axial compression of cylinder; ν——the Poisson's ratio of a material; δ1——the nominal thickness of substrate material, mm; δ2——the thickness of cladding material, with the corrosion allowance not included, mm; δe——the effective thickness of cylinder or sphere, mm; ω——the structural characteristic parameter of a cylinder; ωE——the boundary point between the second and third types of buckling of a cylinder; ωP——the boundary point between the first and second types of buckling of a cylinder; φ——the welded joint coefficient. 4 Failure mode The main failure modes usually considered in vessel construction are as follows. a) Short term failure modes: brittle fracture, ductile fracture (e.g. plastic collapse, excessive local strains), excessive deformation and buckling. Note: Excessive deformation will lead to media leakage or loss of other functions at flanges and other connections. b) Long term failure modes: creep rupture, creep excessive deformation, buckling instability, corrosion and erosion, and environmentally assisted cracking. c) Cyclic failure modes: ratcheting or progressive plastic deformation, alternating plasticity, fatigue, environmentally assisted fatigue. 5 Basic requirements 5.1 General 5.1.1 In addition to the requirements of this document and GB/T 150.2~GB/T 150.4, the design, fabrication, inspection and testing, and acceptance of the steel vessels shall also comply with the relevant laws and regulations of the nation as well as safety technical specifications. Pressure vessels constructed in accordance with the requirements of this document and GB/T 150.2 ~ GB/T 150.4 can meet the basic safety requirements of TSG 21. The declaration of conformity of the standard is as shown in Annex A. Pressure relief device of a vessel is shown in Annex B. 5.1.2 For the vessels with specific structure and vessels made of aluminum, titanium, copper, nickel and nickel alloy and zirconium , the design, fabrication, inspection and testing, and acceptance shall not only meet the provisions of 5.1.1, but also meet the corresponding requirements of GB/T 151, GB/T 12337, NB/T 47041, NB/T 47042, JB/T 4734, JB/T 4755, JB/T 4756, NB/T 11270 and NB/T 47011. Low-temperature pressure vessels shall meet the relevant requirements of GB 150.2 ~ GB/T 150.4. 5.1.3 The designer and manufacturer of the vessels shall establish and effectively implement a sound quality management system. 5.1.4 The design and fabrication of pressure vessels within the scope specified in TSG 21 shall be supervised by the special equipment safety supervision body. 5.1.5 The classification of vessels is determined by medium grouping, volume and design pressure according to the provisions of TSG 21. Media hazard shall be classified according to the requirements of GB/T 42594. 5.1.6 For the vessels or pressure parts with the structural dimensions that cannot be determined according to GB/T 150.3, they can be designed by the following methods: a) Confirmatory experimental analysis, e.g. experimental stress analysis and confirmatory hydraulic pressure test, with the specific requirements complying with Annex C; b) Comparative empirical design using comparable proven structures, with the specific requirements complying with Annex D; c) Stress analysis, calculation and assessment including numerical analysis method, with the specific requirements complying with Annex E. Foreword i Introduction iii 1 Scope 2 Normative references 3 Terms, definitions and symbols 4 Failure mode 5 Basic requirements Annex A (Normative) Declaration of conformity and revision of the standard Annex B (Normative) Pressure relief device Annex C (Normative) Determination of vessel design pressure by confirmatory blasting test Annex D (Normative) Comparative experience design Annex E (Normative) Analysis and evaluation of local structural stress Annex F (Normative) Risk assessment report 压力容器 第4部分：制造、检验和验收 1 范围 本文件规定了钢制压力容器的制造、检验和验收要求。 本文件适用于钢制压力容器以及复合板压力容器、衬里压力容器、带堆焊层压力容器中非合金钢、低合金钢或高合金钢制基层的制造、检验和验收。 本文件适用的压力容器结构形式为单层焊接(含管制筒体)压力容器、锻焊压力容器、套合压力容器、多层包扎(包括多层筒节包扎、多层整体包扎)压力容器和钢带错绕压力容器。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T 150.1 压力容器 第1部分：通用要求 GB/T 150.2—2024 压力容器 第2部分：材料 GB/T 150.3—2024 压力容器 第3部分：设计 GB/T 151 热交换器 GB/T 196 普通螺纹 基本尺寸 GB/T 197 普通螺纹 公差 GB/T 228.1 金属材料 拉伸试验 第1部分：室温试验方法 GB/T 228.2 金属材料 拉伸试验 第2部分：高温试验方法 GB/T 229 金属材料 夏比摆锤冲击试验方法 GB/T 232 金属材料 弯曲试验方法 GB/T 1804—2000 一般公差 未注公差的线性和角度尺寸的公差 GB/T 1954 铬镍奥氏体不锈钢焊缝铁素体含量测量方法 GB/T 2039 金属材料 单轴拉伸蠕变试验方法 GB/T 3965 熔敷金属中扩散氢测定方法 GB/T 5310 高压锅炉用无缝钢管 GB/T 6396 复合钢板力学及工艺性能试验方法 GB/T 6479 高压化肥设备用无缝钢管 GB/T 8923.1—2011 涂覆涂料前钢材表面处理 表面清洁度的目视评定 第1部分：未涂覆过的钢材表面和全部清除原有涂层后的钢面的锈蚀等级和处理等级 GB/T 9948 石油裂化用无缝钢管 GB/T 12337 钢制球形储罐 GB/T 16749 压力容器波形膨胀节 GB/T 21433 不锈钢压力容器晶间腐蚀敏感性检验 GB/T 25198 压力容器封头 GB/T 30583 承压设备焊后热处理规程 HG/T 20592～20635 钢制管法兰、垫片、紧固件 JB/T 3223 焊接材料质量管理规程 JB/T 4734 铝制焊接容器 JB/T 4755 铜制压力容器 JB/T 4756 镍及镍合金制压力容器 NB/T 10558 压力容器涂敷与运输包装 NB/T 11025 补强圈 NB/T 11270 钛制压力容器 NB/T 47002(所有部分) 压力容器用复合板 NB/T 47008 承压设备用碳素钢和合金钢锻件 NB/T 47009 低温承压设备用合金钢锻件 NB/T 47011 锆制压力容器 NB/T 47013(所有部分) 承压设备无损检测 NB/T 47014 承压设备焊接工艺评定 NB/T 47015 压力容器焊接规程 NB/T 47016 承压设备产品焊接试件的力学性能检验 NB/T 47018(所有部分) 承压设备用焊接材料订货技术条件 NB/T 47019.4 锅炉、热交换器用管订货技术条件 第4部分：低温用低合金钢 NB/T 47020～47027 压力容器法兰、垫片、紧固件 NB/T 47041 塔式容器 NB/T 47042 卧式容器 NB/T 47065(所有部分) 容器支座 3 术语和定义 GB/T 150.1、GB/T 151和GB/T 30583界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 锻焊压力容器 forged-welded pressure vessel 由筒形或其他形状锻件经机械加工制成筒节或封头(或筒体端部)，通过环向焊接接头连接而形成的压力容器。 3.2 多层压力容器 layered pressure vessel 圆筒或封头由两层以上(含两层)板材或带材、层间以非焊接方法连接构成的压力容器(不包括衬里压力容器)。 3.3 多层包扎压力容器 wrapped pressure vessel 在内筒上逐层包扎层板形成的多层压力容器。 注：多层包扎压力容器包括多层筒节包扎压力容器和多层整体包扎压力容器两种结构形式。多层筒节包扎压力容器，指在单节内筒上逐层包扎层板形成多层筒节，通过环向焊接接头组焊后形成的压力容器；多层整体包扎压力容器，指在整体内筒上逐层包扎层板形成的压力容器。 3.4 钢带错绕压力容器 flat steel ribbon wound pressure vessel 在整体内筒上沿一定缠绕倾角，逐层交错缠绕钢带形成的多层压力容器。 3.5 套合压力容器 shrink fit pressure vessel 由数层具有一定过盈量的筒节，经加热(或冷却)逐层套合，并经热处理消除其套合预应力形成套合筒节，再通过环向焊接接头组焊后形成的压力容器 3.6 钢材厚度 thickness of steel material 制造受压元件用钢板、钢管或锻件等的投料厚度。 3.7 冷成形 cold forming 在工件材料再结晶温度以下进行的塑性变形加工。 注：工程实践中，包括环境温度下进行塑性变形加工的室温成形和加热温度不超过材料再结晶温度进行塑性变形加工的温成形。 3.8 热成形 hot forming 在工件材料再结晶温度以上进行的塑性变形加工。 3.9 成形温度 forming temperature 成形工件塑性变形时的温度。 3.10 热过程 thermal treatment 制造和使用时，非合金钢、低合金钢制压力容器或受压元件经历的温度超过490℃的制造和修理工艺过程以及高合金钢制压力容器或受压元件经历的温度超过315℃的制造和修理工艺过程，但均不包括热切割和制造过程中的焊接。 3.11 模拟最小热过程处理 minimum thermal treatment； Min. TT 为模拟制造过程中压力容器或受压元件发生的最少的热过程循环，而对试件(或试样)进行的特定热处理。 3.12 模拟最大热过程处理 maximum thermal treatment；Max. TT 为模拟制造和使用过程中压力容器或受压元件可能发生的最多的热过程循环，而对试件(或试样)进行的特定热处理。 注：对于制造过程中实施的返修，按返修过程中实际发生的热过程循环计入；对于使用过程中实施的返修，若无另行规定，按实施一次返修发生的热过程循环计入。 3.13 模拟最小程度焊后热处理 minimum postweld heat treatment； Min. PWHT 为模拟制造过程中发生的最少的热过程循环，而对试件(或试样)进行的特定热处理。 注1：对于具有与材料出厂时相同的奥氏体化和回火热处理状态的试件(或试样)，该模拟热处理累计制造过程中所有高于490℃的热处理，包括中间消除应力热处理(不与PWHT合并时)和一次焊后热处理。 注2：对Cr-Mo、Cr-Mo-V钢，不高于最终焊后热处理温度的热处理，可使用Larson-Miller公式计算等效保温时间，结果得到设计单位的书面认可。 3.14 模拟最大程度焊后热处理 maximum postweld heat treatment； Max. PWHT 为模拟制造和使用过程中可能发生的最多的热过程循环，而对试件(或试样)进行的特定热处理。 注1：对于具有与材料出厂时相同的奥氏体化和回火热处理状态的试件(或试样)，该模拟热处理累计制造过程中所有高于490℃的热处理，包括中间消除应力热处理、所有焊后热处理、一次制造单位返修后进行的焊后热处理以及至少一次留给用户进行的焊后热处理。 注2：对Cr-Mo、Cr-Mo-V钢，不高于最终焊后热处理温度的热处理，可使用Larson-Miller公式计算等效保温时间，结果得到设计单位的书面认可。 3.15 中间消除应力热处理 intermediate stress relief； ISR 进行最终焊后热处理前，为消除焊接残余应力等目的而将焊件均匀加热到一定温度，并保持一定时间，然后均匀冷却的过程。 3.16 简单疲劳设计压力容器 pressure vessel designed by simple fatigue analysis 有成功使用经验、经设计单位技术负责人批准按GB/T 150.3进行设计、按分析设计补充疲劳分析和评定并同时满足其相关制造、检验和验收要求的压力容器。 3.17 焊缝置换 weld metal replacement 对先拼板后热成形的封头(含锥体)等零、部件，在成形完成后去除原拼接焊缝金属重新焊接的操作。 4 通则 4.1 压力容器的制造、检验和验收要求 4.1.1 不同结构形式压力容器的制造、检验和验收应在单层焊接(含管制筒体)压力容器制造、检验和验收要求的基础上附加要求： a)锻焊压力容器的制造、检验和验收附加要求按附录A； b)套合压力容器的制造、检验和验收附加要求按附录B； c)多层包扎压力容器的制造、检验和验收附加要求按附录C； d)钢带错绕压力容器的制造、检验和验收附加要求按附录D。 4.1.2 基于防止低温脆断设计的压力容器的制造、检验和验收附加要求按附录E。 4.1.3 对于铬镍奥氏体型不锈钢制低温压力容器(设计温度低于－196℃)，由参与建造的各方协商规定附加的制造、检验和验收要求，设计单位在设计文件中予以规定。 4.2 压力容器的制造、检验和验收依据 压力容器的制造、检验和验收除应符合本文件和设计文件的要求外，还应符合下列要求： a)热交换器、球形储罐、塔式容器、卧式容器的制造、检验和验收分别符合GB/T 151、GB/T 12337、NB/T 47041和NB/T 47042。 b)压力容器中的有色金属衬里、堆焊层以及复合板覆层的制造、检验和验收分别符合JB/T4734、NB/T 11270、JB/T 4755、JB/T 4756和NB/T 47011。 4.3 原材料及零、部件(含自制、外协加工和外购的零、部件) 4.3.1 原材料 4.3.1.1 板材、管材、锻件、棒材、复合板按以下要求。 a)板材、管材、锻件、棒材应分别符合GB/T 150.2、GB/T 151、GB/T 12337、JB/T 4734、NB/T 11270、JB/T 4755、JB/T 4756和NB/T 47011中对材料的相关规定，材料供应商应提供材料出厂热处理工艺参数。当需要时，压力容器制造单位可提出材料经历模拟最小热过程处理和/或模拟最大热过程处理后的性能要求。 b)复合板应符合NB/T 47002(所有部分)。当换热管受轴向压应力时，若选用复合板制造管板，应对复合板的粘结强度提出要求，并按GB/T 6396进行粘结试验测定粘结强度。 c)有色金属衬里件应按JB/T 4734、NB/T 11270、JB/T 4755、JB/T 4756和NB/T 47011的相关规定选材。 4.3.1.2 焊接材料除应符合NB/T 47018(所有部分)外，还应满足GB/T 150.2的要求。当需要时，压力容器制造单位可提出焊接材料经历模拟最小热过程处理和/或模拟最大热过程处理后的性能要求。 4.3.2 零、部件(含自制、外协加工和外购的零、部件) 4.3.2.1 封头除符合GB/T 25198外，附加要求如下： a)厚度不大于6mm的封头、不锈钢封头、低温压力容器用封头、按简单疲劳设计压力容器用封头以及复合板封头的覆层不应采用硬印标记。 b)对冷成形铬镍奥氏体型不锈钢封头，应采用铁素体仪、参照GB/T 1954在相互垂直的两条母线上进行检测。其中，椭圆形封头、碟形封头检测点至少应包括顶点、小半径转角部位4个点、直边靠近端口部位4个点，锥形封头检测点至少应包括大、小端靠近端口部位各4个点和中部4个点，对半球形封头检测点至少包括顶点、靠近端口部位4个点、顶点与端口中间部位4个点，测得的铁素体显示含量应符合8.3.1.4、8.3.1.5的要求，且压力容器制造单位应对成形封头逐只进行复验。对先拼板后成形的封头，检测部位应包括焊缝。 c)分瓣成形后组装的封头，若组装不由封头制造单位完成，则封头制造单位应进行封头的预组装，预组装封头的检验项目和检验结果应符合相应标准的规定或订货技术文件的要求。 4.3.2.2 压力容器法兰及其组件应分别符合NB/T 47020～47027和设计文件的要求。 4.3.2.3 压力容器管法兰及其组件应分别符合HG/T 20592～20635和设计文件的要求。 4.3.2.4 膨胀节除应符合GB/T 16749和设计文件的要求外，还应对冷成形的铬镍奥氏体型不锈钢制膨胀节采用铁素体仪、参照GB/T 1954在相互间隔90°的膨胀节四条母线上进行检测。检测点至少包括波峰、波谷及波峰与波谷间中间部位，测得的铁素体显示含量应符合8.3.1.4、8.3.1.5的要求，且压力容器制造单位应对成形膨胀节逐件进行复验。对先拼板后成形的膨胀节，检测部位应包括焊缝。 4.3.2.5 补强圈应符合NB/T 11025和设计文件的要求。 4.3.2.6 外购成品零、部件的供货单位应向压力容器制造单位提供完整、真实的产品质量证明文件。当压力容器制造单位要求时，供货单位应提供成品零、部件的钢材厚度。 4.4 制造环境 4.4.1 高合金钢制压力容器的制造宜在洁净且相对独立的环境中进行。 4.4.2 有色金属衬里件的制造环境应分别符合JB/T 4734、NB/T 11270、JB/T 4755、JB/T 4756和NB/T 47011的相关规定。 4.5 压力容器制造过程中的风险预防和控制 4.5.1 制造单位应当根据风险评估报告提出的主要失效模式、压力容器制造检验要求和建议，完成下述工作： a)合理地确定制造、检验工艺和质量计划； b)在产品质量证明文件中体现风险评估报告中给出的预防失效措施落实情况。 4.5.2 对于设计单位没有出具风险评估报告或出具的风险评估报告未充分考虑制造风险的压力容器，制造单位应根据压力容器的制造、检验工艺评估风险，并进行有效控制。技术措施至少应包括以下内容。 a)评估压力容器制造工艺过程对材料的影响，合理确定材料(包括焊材)订货技术条件中对材料使用性能的要求。 评估压力容器制造工艺过程对材料的影响时，根据制造工艺路线中的热过程、可能存在的返修对材料使用性能的影响，采用模拟最大热过程处理工艺试验或模拟最大热过程处理＋模拟最小热过程处理工艺试验确定。 b)评估压力容器后续制造、检验工艺过程对外购成品零、部件的要求，合理制订外购成品零、部件订货技术条件。 评估压力容器后续制造、检验工艺过程对外购成品零、部件的要求时，可根据其后续制造工艺路线中的热过程、可能存在的返修对材料使用性能的影响，采用模拟最大热过程处理工艺试验或模拟最大热过程处理＋模拟最小热过程处理工艺试验确定。 4.6 设计修改和材料代用 制造单位对设计文件的修改以及对受压元件的材料代用，应事先取得原设计单位(当原设计单位不具备相应的设计资质时，可委托其他具有相应设计资质的设计单位)的书面批准，并在竣工图上做详细记录。 4.7 新技术和新工艺的使用 采用未列入本文件的压力容器制造、检验的新技术、新工艺和新方法时，制造单位在使用前应按相应安全技术规范的规定进行技术评审。 4.8 信息化管理 压力容器制造单位应按照特种设备信息化管理的规定，及时将所要求的压力容器制造过程中的相关数据输入特种设备信息化管理系统。 5 材料复验、分割与标志移植 5.1 材料复验 5.1.1 原材料复验 5.1.1.1 下列材料应进行复验： a)外购的第Ⅲ类压力容器用Ⅳ级锻件； b)不能确定质量证明书真实性或者对性能和化学成分有怀疑的主要受压元件材料； c)用于制造主要受压元件的境外牌号材料； d)设计文件要求进行复验的材料。 5.1.1.2 材料复验时，应按炉号复验化学成分，按热处理批号复验力学性能。 5.1.1.3 材料复验结果应符合相应材料标准的规定或设计文件的要求。 5.1.2 焊接材料复验 5.1.2.1 不能确定质量证明书真实性或者对性能和化学成分有怀疑的焊接材料，应按批进行熔敷金属的化学成分和力学性能复验，复验结果应符合相应焊材标准的规定或设计文件的要求。 5.1.2.2 焊接受压元件的药芯焊丝应按批进行熔敷金属化学成分、力学性能复验，其熔敷金属化学成分应符合相应标准的规定，冲击吸收能量应符合NB/T 47018.2相对应的焊条(具有相同的最小抗拉强度代号及化学成分分类代号)规定。 5.1.2.3 标准抗拉强度下限值大于540MPa低合金钢制受压元件或设计温度低于－40℃的压力容器受压元件用焊接材料，应按批进行熔敷金属化学成分复验，熔敷金属中的磷含量不大于0.020％、硫含量不大于0.010％。 5.1.2.4 制造单位应采用GB/T 3965中的水银法或热导法对下列焊接材料的熔敷金属扩散氢含量按批进行复验，其扩散氢含量不应大于5mL/100g。 a)焊接受压元件使用的药芯焊丝； b)焊接Fe-5A、Fe-5C类材料制压力容器、低温压力容器、非合金钢和低合金钢制现场组装压力容器的受压元件所使用的焊条以及每一种焊丝和焊剂组合； c)焊接厚度大于36mm的采用标准抗拉强度下限值大于540MPa的低合金钢制造的受压元件所使用的除实心焊丝之外的焊接材料； d)经熔敷金属扩散氢含量复验合格的有缝药芯焊丝，若其真空包装发生损坏，则施焊前应再次对真空包装损坏的药芯焊丝进行熔敷金属扩散氢含量复验。 5.2 材料分割 5.2.1 材料分割可采用冷切割或热切割方法，分割时不应对材料性能产生有害的影响。当采用热切割方法分割材料时，应清除表面熔渣和影响制造质量的表面层。 5.2.2 采用机械切割方法分割复合板时，应使复合板的覆层面对切割具；采用火焰切割方法分割复合板时，应使复合板的基层面对切割具。 5.3 材料标志移植 5.3.1 制造受压元件的材料应有可追溯的标志。在制造过程中，如原标志被裁掉或材料分成若干块时，制造单位应规定标志的表达方式，并在材料分割前完成标志的移植。 5.3.2 衬里表面、复合板覆层表面和有耐腐蚀要求不锈钢接触介质的表面不应采用硬印标记。 5.3.3 按简单疲劳设计压力容器、低温压力容器的受压元件不应采用硬印标记。 5.3.4 厚度不大于6mm的受压元件、预制或预成形的受压元件表面不应采用硬印标记。 6 冷、热加工成形与组装 6.1 成形 6.1.1 制造单位应根据制造工艺确定加工余量和钢材厚度，以确保受压元件成形后的实际厚度不小于设计图样标注的最小成形厚度。当确定的钢材厚度跳档时，制造单位(或制造部门)应及时书面告知设计单位(或设计部门)，并应得到设计单位(或设计部门)的书面确认。 6.1.2 受压元件的成形工艺应能保证压力容器制造完成后，成形件的性能仍满足设计文件的要求。其中，有色金属复合板和有色金属衬里件的成形应符合对应材料产品标准的规定。 6.1.3 与成形工序衔接的相关制造单位(或部门)宜协商制订成形件投料材料的技术要求和成形件的技术要求，并加以控制。 6.1.4 采用经过正火、正火加回火或调质处理的钢材制造的受压元件，宜采用冷成形或温成形；采用温成形时成形加热温度和成形温度宜避开钢材的回火脆性温度区。 6.1.5 成形件加热所使用的加热炉参照8.4.9的b)，制造单位(或部门)应记录成形加热的时间-温度曲线。 6.1.6 先拼接后热成形的零、部件，当有工艺评定支持且成形件焊接试件经检验合格时，其拼缝可不作焊缝置换。 6.2 表面修磨 6.2.1 制造中不应造成材料表面的机械损伤。对于尖锐伤痕以及高合金钢制压力容器耐腐蚀表面的局部伤痕、刻槽等缺陷应予修磨，修磨斜度最大为1：3。修磨的深度不应大于该部位钢材厚度的5％，且不大于2mm，否则应予焊补。 6.2.2 对于堆焊层、复合板覆层以及金属衬里层，其修磨深度不应大于堆焊层(或覆层、衬里层)厚度的30％，且不大于1mm，否则应予焊补；当堆焊层、覆层计入强度时，修磨后覆层或堆焊层的剩余厚度不应小于其计入强度的厚度，否则应予焊补。 6.2.3 修磨不同类别金属的工具应各自专用。 6.3 坡口 坡口应符合下列要求： a)按NB/T 47013.7对坡口表面进行目视检查，无裂纹、分层、夹杂等缺陷；对于复合板坡口，还不应存在基、覆层剥离； b)标准抗拉强度下限值大于540MPa的低合金钢材及Cr-Mo、CrMo-V钢材经热切割的坡口表面，加工完成后按NB/T 47013.4或NB/T 47013.5进行表面检测，Ⅰ级合格； c)施焊前，清除钢材坡口及两侧母材表面至少20mm范围内(以离坡口边缘的距离计)的氧化皮、油污、熔渣及其他有害杂质。 6.4 封头 6.4.1 凸形封头上各种不相交的拼接焊缝中心线间距离(L)至少应为封头钢材厚度的3倍，且不小于100mm，见图1。 6.4.2 分瓣成形后组装的封头，分带顶圆板和不带顶圆板两种型式，见图1。除顶圆板自身的拼接焊缝外，瓣片与瓣片之间、瓣片与顶圆板之间的焊缝方向应是径向的或是环向的。顶圆板若拼接，其拼接焊缝的间距应符合6.4.1(图1示意其中一种)。 a) 带顶圆板封头 b) 不带顶圆板封头. 图1 分瓣成形后组装封头示意图 6.4.3 先拼板后成形的凸形封头，其拼接焊缝的内表面以及影响成形质量的拼接焊缝的外表面，在成形前应进行打磨、处理。若封头材料为基层与覆层不能直接熔焊的复合板，拼接焊缝剥去覆层的一侧可在成形前置入垫板。 6.4.4 凸形封头内表面的形状偏差可采用带间隙的全尺寸内样板检查或使用测量仪器检查，对大直径封头，推荐使用测量仪器检查。当采用全尺寸内样板检查椭圆形、碟形、半球形、球冠形封头内表面的形状偏差(见图2)时，样板的缩进尺寸a为(3％～5％)Di，其最大形状偏差外凸不应大于1.25％Di，内凹不应大于0.625％Di，且不应有形状突变。检查时应使样板垂直于待测表面。对图1所示的先分瓣成形后组装的封头，允许样板避开焊缝进行测量。当使用测量仪器检查椭圆形、碟形、半球形、球冠形封头内表面的形状偏差时，测得的形状应与封头内表面基准曲线对比，其最大形状偏差外凸不应大于1.25％Di，内凹不应大于0.625％Di，且不应有形状突变。 标引序号说明： 1——间隙样板； 2——间隙样板的测量基准线； 3——封头。 图2 封头的形状偏差检查 6.4.5 折边锥形封头，其过渡区转角半径不应小于设计图样的规定值。 6.4.6 封头直边部分不应存在纵向皱褶。 6.4.7 先拼板后热成形的封头(含锥体)，当有工艺评定支持且封头焊接试件经检验合格时，其拼缝可不作焊缝置换。 6.5 圆筒与壳体 6.5.1 A类、B类焊接接头对口错边量b(见图3)应符合表1的规定。半球形封头与圆筒连接的环向接头以及嵌入式接管与圆筒或封头对接连接的A类接头，按B类焊接接头的对口错边量要求。复合板的对口错边量b(见图4)不应大于钢板覆层厚度的50％，且不大于2mm。 图3 A类、B类焊接接头对口错边量示意图 表1 A类、B类焊接接头对口错边量要求 单位为毫米 对口处钢材厚度(δs) 按焊接接头类别划分对口错边量(b) A类焊接接头 B类焊接接头 ≤12 ＞12～20 ＞20～40 ＞40～50 ＞50 ≤δs/4 ≤3 ≤3 ≤3 δs/16，且≤10 δs/4 δs/4 ≤5 δs/8 δs/8，且≤20 图4 复合板A类、B类焊接接头对口错边量示意图 6.5.2 在焊接接头环向、轴向形成的棱角(E)，宜分别用弦长L等于Di/6，且不小于300mm的内样板(或外样板)和量具检查(见图5、图6)，其E不应大于(δs/10＋2)mm，且不大于5mm。 样板 图5 焊接接头处的环向棱角示意图 图6 焊接接头处的轴向棱角示意图 6.5.3 壳体上的环向焊接接头，当两侧钢材厚度不等时(包括因成形增厚造成的厚度不等)，若薄板厚度δs2≤10mm，两板厚度差超过3mm；若薄板厚度δs2＞10mm，两板厚度差大于30％δs2，或超过5mm时，均应按图7的要求单面或双面削薄厚板边缘，或按同样要求采用堆焊方法将薄板边缘焊成斜面。当采用单面或双面削薄厚板边缘的方法时，应保证被削薄件的强度满足设计要求。 当两板厚度差小于上述数值时，则对口错边量b按6.5.1要求，且对口错边量b以较薄板厚度为基准确定。在测量对口错边量b时，不应计入两板厚度的差值。 单面削薄结构：L1≥3(δs1－δs2)；双面削薄结构：L1、L2长度可保证所在侧厚度以不大于1：3的坡度过渡。 图7 不等厚度的B类焊接接头以及圆筒与球形封头相连的A类焊接接头连接型式 6.5.4 除设计文件另有规定外，壳体总长度上的直线度偏差不应大于壳体长度(L)的1％。当直立容器壳体总长度超过30000mm时，其壳体直线度偏差不应大于(0.5L/1000)＋15mm。 注：壳体直线度检查是通过中心线的水平和垂直面，即沿圆周0°、90°、180°、270°四个部位进行测量。测量位置与筒体纵向接头焊缝中心线的距离不小于100mm。当壳体厚度不同时，直线度中不包括厚度差。 6.5.5 壳体组装的附加要求如下： a)除另有规定外，复合板压力容器、衬里压力容器、带堆焊层压力容器的基层应采用内对齐方式组装，复合板压力容器、衬里压力容器中的衬里件应采用外对齐方式组装； b)相邻筒节A类接头间外圆弧长，应大于钢材厚度(δs)的3倍，且不小于100mm； c)封头A类拼接接头、封头上嵌入式接管A类接头、与封头相邻筒节的A类接头相互间的外圆弧长，均应大于钢材厚度(δs)的3倍，且不小于100mm； d)组装筒体中，任何单个筒节的长度不应小于300mm； e)不宜采用十字焊缝。 注：外圆弧长指接头焊缝中心线之间、沿壳体外表面的距离。 6.5.6 法兰面应垂直于接管或圆筒的主轴中心线。接管和法兰的组件与壳体组装应保证法兰面的水平或垂直(有特殊要求的，如斜接管应按设计文件规定)，其偏差均不应超过法兰外径的1％(法兰外径小于100mm时，按100mm计算)，且不大于3mm。 法兰螺栓孔应跨中布置(见图8)。有特殊要求时，应在设计图样上注明。 图8 法兰螺栓孔的跨中布置 6.5.7 直立容器的底座圈、底板上地脚螺栓孔应均布，中心圆直径允差、相邻两孔弦长允差和任意两孔弦长允差均不大于±3mm。 6.5.8 压力容器内、外附件及接管、人孔与壳体间的焊接宜避开壳体上的A类、B类焊接接头。 6.5.9 压力容器上凡被补强圈、支座、垫板等覆盖的焊缝，均应打磨至与母材齐平。 6.5.10 压力容器组焊完成后，按下列要求检查壳体的直径： a)壳体同一断面上最大内径与最小内径之差，不应大于该断面内径(Di)的1％，且不大于25mm(见图9)； b)当被检断面与开孔中心的距离小于开孔直径时，则该断面最大内径与最小内径之差，不应大于该断面内径(Di)的1％与开孔直径的2％之和，且不大于25mm。 图9 壳体同一断面上最大内径与最小内径之差 6.5.11 外压容器组焊完成后，按6.5.10和下列要求检查壳体的圆度： a)采用内弓形或外弓形样板(依测量部位而定)测量。样板圆弧半径等于壳体内半径或外半径，其弦长等于GB/T 150.3—2024图6-16中查得的弧长的2倍。测量点应避开焊接接头或其他凸起部位； b)用样板沿壳体径向测量的最大正负偏差e不应大于由图10中查得的最大允许偏差值。 |
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