搜索结果: GB/T 18442.3-2019, GB/T18442.3-2019, GBT 18442.3-2019, GBT18442.3-2019
| 标准编号 | GB/T 18442.3-2019 (GB/T18442.3-2019) | | 中文名称 | 固定式真空绝热深冷压力容器 第3部分：设计 | | 英文名称 | Static vacuum insulated cryogenic pressure vessels -- Part 3: Design | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | J76 | | 国际标准分类 | 23.020.40 | | 字数估计 | 26,273 | | 发布日期 | 2019-12-10 | | 实施日期 | 2019-12-10 | | 起草单位 | 查特深冷工程系统(常州)有限公司、上海市气体工业协会、张家港中集圣达因低温装备有限公司、中国特种设备检测研究院、南通中集能源装备有限公司、液化空气(中国)投资有限公司、杭州杭氧低温容器有限公司、荆门宏图特种飞行器制造有限公司、中车长江车辆有限公司、华东理工大学、江苏国富氢能技术装备有限公司、上海华谊集团装备工程有限公司 | | 归口单位 | 全国锅炉压力容器标准化技术委员会(SAC/TC 262) | | 提出机构 | 全国锅炉压力容器标准化技术委员会(SAC/TC 262) | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会 | GB/T 18442.3-2019
固定式真空绝热深冷压力容器 第3部分：设计
Static vacuum insulated cryogenic pressure vessels -- Part 3: Design
1 范围
GB/T 18442的本部分规定了固定式真空绝热深冷压力容器(以下简称“深冷容器”)设计的设计文
件、设计参数、性能参数及结构设计等基本要求。
本部分适用于同时满足以下条件的深冷容器:
a) 内容器工作压力不小于0.1MPa;
b) 几何容积不小于1m3;
c) 绝热方式为真空粉末绝热、真空复合绝热或高真空多层绝热;
d) 储存介质为标准沸点不低于-196℃的冷冻液化气体。
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。
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GB/T 26929 压力容器术语
3 术语和定义
GB/T 150、GB/T 18442.1和GB/T 26929界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
有效容积
在使用状态下,深冷容器允许充装冷冻液化气体的液体最大液体体积。
3.2
充满率
深冷容器充装冷冻液化气体的液体体积与内容器的几何容积之比。
3.3
额定充满率
深冷容器充装时,充装液体量达到设计规定最高液面时的液体体积与内容器几何容积之比。
3.4
维持时间
按额定充满率充装冷冻液化气体,内部静置的冷冻液化气体在大气压力下与外部环境温度达到热
平衡后,补液至额定充满率,且关闭气相阀门后,内容器从环境大气压力开始上升到安全泄放装置整定
压力所经历的时间,且换算为标准大气压(1.01325×105Pa)和设定环境温度(20℃)下的时间。
4 一般要求
4.1 深冷容器的设计除应符合本部分的要求外,还应符合TSG21和GB/T 150.3的规定。
4.2 设计单位应严格依据设计委托方所提供的深冷容器设计条件,综合考虑所有相关因素、失效模式
和足够的安全裕量,以保证深冷容器具有足够的强度、刚度、稳定性和耐腐蚀性。同时应考虑深冷容器的夹层支撑、支座、吊耳等主要受力构件与罐体的焊接接头的强度要求,确保深冷容器在设计使用年限内的安全。
4.3 罐体、管路、安全附件、仪表及装卸附件的布置应满足使用和安全的要求。
4.4 风险评估报告的基本内容应符合附录A的规定。常见冷冻液化气体热力学数据参见附录B。
5 设计文件
5.1 深冷容器的设计文件应至少包括下列各项:
a) 风险评估报告,包括设计、制造及使用等阶段的主要失效模式和风险控制等;
b) 设计说明书,包括对充装介质的主要物理、化学性质(编号、名称、类别及与工作温度相对应的
饱和蒸气压力与密度等),危险特性,混合介质的限制组分以及有害杂质的限制含量要求,与罐
体材料相容性等作出说明,还应对设计规范与标准的选择、主要设计结构的确定原则、主要设
计参数的确定原则、材料的选择、安全附件的选择、仪表及装卸附件的选择、自增压器等的选用
作出说明;
c) 设计计算书,包括罐体强度、刚度、外压稳定性、结构强度应力分析报告(需要时)、容积、传热、
安全泄放量、超压泄放装置的排放能力的计算、夹层支撑及罐体支座的强度计算等;
d) 设计图样,至少包括总图、内容器图、管路系统图及流程图等,必要时还应提供深冷容器基础条
件图等;
e) 制造技术条件,包括主要制造工艺要求、检验与试验方法等;
f) 安装与使用维护说明书,包括主要技术性能参数、充装的介质特性、安全附件、仪表及装卸附件
的规格和连接方式、操作说明、维护说明、使用应注意的事项、必要的警示性告知以及应急措
施等。
5.2 设计总图上应至少注明下列内容:
a) 产品名称、型号、容器类别,设计、制造所依据的安全技术规范和产品标准;
b) 工作条件,包括工作压力、工作温度、介质特性(毒性、爆炸危害程度、氧化性等);
c) 设计条件,包括设计温度、最低设计金属温度、设计载荷(包含压力载荷和其他应考虑的载荷)、
介质(组分)、焊接接头系数、腐蚀裕量、自然条件(环境温度、地震设防烈度、基本风压或风速、
基本雪压等),对有应力腐蚀倾向的还应注明腐蚀介质的限定含量;
d) 内容器主要受压元件、外壳壳体和管路的材料牌号与材料标准;
e) 主要特性参数,包括深冷容器内容器的几何容积、额定充满率、夹层的几何容积、深冷容器自重
和盛装介质重量等。
5.3 管路系统图应至少注明以下内容:
a) 管路系统设计、制造所依据的标准;
b) 设计参数,包括设计温度、设计压力、焊接接头系数等;
c) 管路受压元件材料牌号以及材料标准号、规格等;
d) 安全附件(包括管路超压泄放装置)、仪表及装卸附件的型号、规格、性能参数、连接方式、管口
方位等;
e) 无损检测要求;
f) 耐压试验要求;
g) 泄漏试验要求。
6 载荷
6.1 总体要求
深冷容器应能承受在正常操作和空罐运输等可能出现的各种工况条件下的机械载荷(含压力载荷、
重力载荷、惯性力载荷和动力载荷)及热应力载荷,并考虑这些载荷可能发生的最苛刻的组合。同时,应
考虑在设计使用年限内由于内容器压力波动等造成的结构疲劳失效。
6.2 内容器设计载荷
6.2.1 压力载荷应考虑下列载荷:
a) 内压、外压或最大压差;
b) 储液量达到额定充满率时,介质产生的液柱静压力。液柱静压力按介质在标准大气压下沸点
的密度进行计算。
7 温度
7.1 设计温度
7.1.1 内容器的设计温度应不低于元件金属在正常工况下可能达到的最高工作温度。
7.1.2 外壳的设计温度应考虑环境温度和使用条件的影响,且不低于50℃。
7.1.3 对各元件进行稳定性校核时,其设计温度考虑正常工作条件下及罐体加热抽真空时可能出现的
最高温度。
8 压力
8.1 设计压力
8.1.1 内容器的设计压力应按下列要求确定:
a) 内压不小于充装、出液工况的工作压力,且不小于设计温度下介质的饱和蒸气压力(表压);
b) 外压应不小于深冷容器在制造、运输、充装、出液、检验与试验或其他工况中可能出现的最大内
外压力差。
8.1.2 外壳的设计压力按下列要求确定:
a) 内压应不低于外壳防爆装置设定的排放压力,当采用真空粉末绝热时,还应考虑粉末充填时夹
层可能出现的最大内压;
b) 外压不小于0.1MPa。
8.2 计算压力
8.2.1 内容器受压元件的计算压力应不小于设计压力、液柱静压力与0.1MPa之和。
8.2.2 当液柱静压力小于设计压力的5%时,可忽略不计。
9 焊接接头系数
9.1 内容器的焊接接头系数......
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