【化工标准】 钢制低温压力容器技术规定

前 言

本标准(HG 20585—1998)是在原标准(HGJ 19—89)的基础上，根据多年实施取得的经验，并依据国标GB 150—1998的内容以及近年来国内外工程公司的标准规范进行了修订。

新修订的标准较原标准有如下主要改变：

1. 1.参照ASME Ⅷ-1(95)修改低温降、低应力工况的规定；
2. 2.修改小尺寸钢管免作冲击试验的规定；
3. 3.明确对控温热加工材料的评定要求；
4. 4.取消国内外低温用钢材标准有关内容。

本标准的附录A、B为本标准的附录。

本标准由全国化工设备设计技术中心站提出并归口管理。

本标准由全国化工设备设计技术中心站主编。

本标准主要起草人：应道宴

HG 20585《钢制低温压力容器技术规定》是结合化工容器设计的具体情况，对 GB 150《钢制压力容器》的补充和具体化，对钢制低温压力容器的设计、选材、结构、制造和检验进行了规定。

本标准的适用范围、引用标准及定义，除另有规定外，均与 GB 150《钢制压力容器》（以下简称GB 150）相同。

1 总则

1.0.1 本规定适用于化工用设计压力不大于35.0MPa、设计温度等于或低于-20℃且不低于-196℃的钢制低温压力容器。

1.0.2 铁素体钢在低于某一转变温度且具有相当的应力水平和存在足够尖锐的缺口（缺陷）时，可能导致低应力脆性破断。对此，本规定在材料、设计、结构和制造等方面提出了相应要求。

1.0.3 铬镍奥氏体钢制造的低温压力容器，当其设计温度不低于-196℃时，只需满足下列各项要求，其余按常温压力容器考虑。

1. 1母材应为含碳量小于等于0.10%的标准铬镍奥氏体钢，如 0Cr18Ni9、00Cr19Ni10、0Cr18Ni10Ti等。
2. 2如采用铸造材料，设计温度小于-70℃时，奥氏体铸钢也应在设计温度下进行低温夏比冲击试验，且符合表4-2要求。
3. 3焊接材料及工艺应符合下列各项要求：

(1) 焊缝金属含碳量小于等于0.10%。

(2) 焊缝金属的化学成份应符合GB 983《不锈钢焊条》中E308、E308L、E309和GB 4233、4242《焊接用不锈钢丝》中H0Cr21Ni10、H00Cr21Ni10、H0Cr26Ni21的要求。

(3) 设计温度小于-70℃焊接工艺评定时，应进行焊缝金属的低温冲击试验且符合表4-2要求。

4. 4冷加工变形度应符合6.2.2条3款的规定。

1.0.4 本规定只适用于低温压力容器本体、受压元件（包括接管、法兰及紧固件等）及与低温受压元件直接焊接的非受压元件。非低温受压元件和接触低温，但不属受压元件也不与受压元件直接焊接者，不必遵守本规定。

1.0.5 低温压力容器的设计除应符合本规定的有关要求外，其余尚应符合下列标准的相应要求。

2 定 义

2.0.1 最低工作温度：系指容器在正常工作过程中可能出现的最低金属温度。

2.0.2 设计温度(最低)：系指容器在正常工作过程中，在相应的设计压力下，受压元件金属可能达到的最低温度。

当容器的各个部位在工作过程中可能产生不同的温度时，可取预计的不同温度作为各相应部位的设计温度。

1 当容器器壁与工作介质直接接触并有外部保温时，应取介质最低温度或按介质正常工作温度再减去可能的温度向下波动值作为设计温度。

2 当器壁两侧具有热量传递过程时，可根据传热计算而得出的壁温或实测壁温，并考虑温度波动值后的最低温度确定设计温度。

3 受环境低温影响的压力容器，当其设计温度受环境温度控制时，其最低设计温度按如下原则确定：

(1)盛装压缩气体且无保温设施的储存容器，设计温度取最低环境温度^①降3℃。

(2)盛装液体体积占容器容积1/4以上的无保温的储存容器，设计温度取最低环境温度。

(3)有保温或物料经常处于流动状态的容器，设计温度应根据物料的温度、流量、容器大小、散热情况等综合考虑壁温，通过计算分析或参考实例确定。

(4)除为事故停车特设的容器外，考虑环境温度对容器壁温的影响应以正常运行条件为依据。一般不以事故状态的意外降温或停车后的自然降温来确定设计温度。

2.0.3 低温工作压力：系指低温压力容器及其受压元件在相应工作温度低于或等于-20℃工况下的工作压力。

2.0.4 低温低应力工况：系指容器壳体或其受压元件在低温($\le -20^\circ\text{C}$)操作条件下一次总体薄膜应力$\sigma$降至GB150规定的材料许用应力$[\sigma]$与相应焊接接头系数$\phi$乘积的75%以下的工况。

① 最低环境温度为该地区历年来各月“月平均最低气温”的最低值。“月平均最低气温”为当月各天最低温度相加后除以当月的天数。