ICS 23.020.30 J 74 GB 中华人民共和国国家标准 GB 150.3—2011 部分代替GB150—1998 压力容器 第3部分：设计 Pressure vesselsPart 3:Design 自2017年3月23日起，本标准转为推荐性 标准，编号改为GB/T150.3-2011。 2011-11-21发布 2012-03-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 发布 中国国家标准化管理委员会 GB 150.3—2011 目 次 前言 范围 规范性引用文件 内压圆筒和内压球壳 3 外压圆筒和外压球壳 4 3 封头 23 6开孔与开孔补强· 60 法兰 7 91 附录A（规范性附录） 非圆形截面容器 125 附录B（规范性附录） 钢带错绕筒体 152 附录C（资料性附录） 密封结构 155 附录D（资料性附录） 焊接接头结构 197 附录E（规范性附录） 关于低温压力容器的基本设计要求 221 根据中华人民共和国国家标准公告（2017年第7 号）和强制性标准整合精简结论，本标准自2017 GB 150.3—2011 年3月23日起，转为推荐性标准，不再强制执行。 前言 本标准的本部分附录C、附录D为推荐性的，其余为强制性的。 本标准GB150《压力容器》分为以下四个部分： 第1部分：通用要求； 一第2部分：材料； —第3部分：设计； 一 第4部分：制造、检验和验收。 本部分为GB150《压力容器》的第3部分：设计。本部分按照GB/T1.1一2009《标准化工作导则》 给出的规则起草。 本部分在GB150一1998第5章至第9章、附录C、附录D、附录G和附录J的基础上，结合压力容 器基本受压元件设计的实际需要及相关标准修订提案，同时为满足《固定式压力容器安全技术监察规 程》的要求，进行修订编制。与GB150一1998相比，主要变化如下： 一对应于原GB150一1998第5章：内压圆筒和内压球壳，本部分第3章增加了按外径进行壁厚 设计计算的相应公式。 对应于原GB1501998第6章：外压圆筒与外压球壳，本部分第4章主要变化内容为： a）修订了外压曲线图，增加了对应于高强度材料的外压曲线； b）增加了相对应的应力系数B曲线图选用表； c）加强圈的结构设计作了部分修改。 对应于原GB150一1998第7章：封头，本部分第5章中主要变化内容为： a）增加了偏心锥壳、低压折边平封头、带筋平封头和拉撑结构的设计计算方法； b) 调整了部分平盖的结构特征系数K； 增加了适用于平封头与筒体全焊透连接结构的塑性分析设计方法； d) 增加了8/R<0.002时，球冠形封头与锥壳的设计方法。 对应于原GB150一1998第8章：开孔和开孔补强，本部分第6章对开孔和开孔补强设计计算 方法内容进行了扩充，引人了筒体径向接管的整体补强设计方法，开孔率适用范围可达0.9。 对应于原GB150一1998第9章：法兰，本部分第7章中主要内容变化为： a）增加了整体法兰和按整体法兰计算的任意法兰的刚度校核计算要求： b）增加了波齿垫片设计选用参数。 将GB150一1998附录C"低温压力容器”中与设计相关的内容调整为本部分的附录E。 将GB150一1998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。 主要调整或变化内容为： a）增加附录B"钢带错绕筒体设计”； b)[ 附录C扩大了双锥密封的适用范围； c）附录D焊接结构根据实际情况进行了整理和补充。 本部分由全国锅炉压力容器标准化技术委员会（SAC/TC262）提出并归口。 本部分起草单位：中国特种设备检测研究院、中国石化工程建设公司、清华大学、浙江大学、浙江工 业大学、中国石化集团上海工程有限公司、中国石油寰球工程公司。 本部分主要起草人：寿比南、杨国义、李世玉、薛明德、徐锋、郑津洋、高增梁、桑如苞、秦叔经、 叶日新、冯清晓、谢铁军、陈朝晖、陈志伟、陈冰冰、张迎恺、朱国栋。 本部分所代替标准的历次版本发布情况为： -GB150—1989.GB150—1998。 1 GB 150.3—2011 压力容器 第3部分：设计 1范围 GB150.3规定了压力容器基本受压元件的设计要求。 本部分适用于内压圆筒和内压球壳、外压圆筒和外压球壳、封头、开孔和开孔补强以及法兰的设计 计算。 料性附录C)和焊接接头结构（资料性附录D)的基本设计要求。 本部分还给出了关于低温压力容器的基本设计要求（规范性附录E）。 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是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。 GB150.1一2011压力容器第1部分：通用要求 GB 150. 2 压力容器第2部分：材料 GB150.4 压力容器第4部分：制造、检验和验收 GB/T 985. 1 气焊、焊条电弧焊，气体保护焊和高能束焊的推荐坡口 GB/T 985. 2 埋弧焊的推荐坡口 JB/T4700 压力容器法兰与技术条件 JB/T 4701 甲型平焊法兰 JB/T4702 乙型平焊法兰 JB/T4703 长颈对焊法兰 JB/T4704 非金属软垫片 JB/T4705 缠绕垫片 JB/T4706 金属包垫片 JB/T4707 等长双头螺柱 JB/T4736 补强圈 3内压圆筒和内压球壳 3 3.1本章计算公式适用于单层、多层包扎、套合圆简和球壳的计算。钢带错绕筒体设计计算按附录B 进行。 3.2术语、定义和符号 3.2.1GB150.1中的术语和定义适用于本部分。 3.2.2符号 C——厚度附加量（按GB150.1)，mm；对多层包扎圆筒和套合圆筒只考虑内筒的C值； D;—圆筒或球壳的内直径，mm； 圆筒或球壳的外直径（D。=D.十2,），mm； 1 GB 150.3—2011 计算压力，MPa； pe [pw] 圆筒或球壳的最大允许工作压力，MPa； 圆筒或球壳的计算厚度，mm； de 圆筒或球壳的有效厚度，mm； 多层包扎圆筒内筒或套合圆筒内筒的名义厚度，mm； 0. 圆筒或球壳的名义厚度，mm； 多层包扎圆筒层板层和套合圆筒套合层总厚度，mm； 设计温度下圆筒或球壳的计算应力，MPa； [o]' 设计温度下圆筒或球壳材料的许用应力（按GB150.2），MPa； [o,] 设计温度下多层包扎圆筒内筒或套合圆筒内筒材料的许用应力（按GB150.2），MPa； [o,]t 设计温度下多层包扎圆筒层板层或套合圆筒套合层材料的许用应力，MPa； 焊接接头系数； 多层包扎圆筒和套合圆筒内筒的焊接接头系数； pi 多层包扎圆筒层板层和套合圆筒套合层的焊接接头系数。 3.3圆筒计算 本节公式的适用范围为p≤0.4[。］g。设计温度下圆筒的计算厚度按式（3-1)或式（3-2)计算： p.D; (3-1) P.D .(3-2) 2Lol'+pe 圆筒的计算应力按式（3-3)或式（3-4)计算： g* = P.(D +8.) ·(3-3 ) 28 ·(3-4 ) 28 S2IC 值应小于或等于[]。 多层包扎圆筒及套合圆筒的[]值按式（3-5）计算： []'p= [o]'p: + ·(3-5) 公式中p=1.0，。=0.95。 设计温度下圆筒的最大允许工作压力按式（3-6)或式（3-7)计算： 28.[]'4 [pw] = ·(3-6) DI+0 (3-7) D.-d. 3.4球壳计算 本节公式的适用范围为P。≤0.6[]"Φ。设计温度下球壳的计算厚度按式（3-8)或式（3-9)计算： p.D (3-8) 4Lo'-e p.D. 4Lol'#+e (3-9 ) 球壳的计算应力按式（3-10)或（3-11)计算： (3-10) 40e ·(3-11) 40 2