1 范圍

      GB/T 18442的本部分規定了固定式真空絕熱深冷壓力容器（以下簡稱“深冷容器”）設計的設計文件、設計參數、性能參數及結構設計等基本要求。

      本部分適用于同時滿足以下條件的深冷容器：

      a）內容器工作壓力不小于0.1 MPa；

      b）幾何容積不小于1m³；

      c）絕熱方式為真空粉末絕熱、真空復合絕熱或高真空多層絕熱；

      d）儲存介質為標準沸點不低于-196℃的冷凍液化氣體。

      本部分不適用于下列范圍的深冷容器：

      a）內容器和外殼材料為有色金屬或非金屬的；

      b）球形結構的；

      c）堆積絕熱方式的；

      d）移動式的；

      e）儲存標準沸點低于-196℃冷凍液化氣體介質的；

      f）儲存介質按GB 12268規定為毒性氣體的；

      g）國防軍事裝備等有特殊要求的。

2 規范性引用文件

      下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

      GB/T 150-2011（所有部分）壓力容器

      GB/T 1448 纖維增強塑料壓縮性能試驗方法

      GB/T 1450.1 纖維增強塑料層間剪切強度試驗方法

      GB/T 9341 塑料 彎曲性能的測定

      GB/T 18442.1 固定式真空絕熱深冷壓力容器 第1部分：總則

      GB/T 20801.3-2006 壓力管道規范 工業管道 第3部分：設計和計算

      GB/T 20801.5 壓力管道規范 工業管道 第5部分：檢驗與試驗

      GB/T 24511 承壓設備用不銹鋼和耐熱鋼鋼板和鋼帶

      GB/T 26929 壓力容器術語

      GB/T 31481 深冷容器用材料與氣體的相容性判定導則

      HG/T 21574 化工設備吊耳設計選用規范

      JB 4732 鋼制壓力容器 分析設計標準

      NB/T 47041 塔式容器

      NB/T 47065.1 容器支座 第1部分：鞍式支座

      NB/T 47065.2 容器支座 第2部分：腿式支座

      NB/T 47065.4 容器支座 第4部分：支承式支座

      TSG 21 固定式壓力容器安全技術監察規程

3 術語和定義

      GB/T 150、GB/T 18442.1和GB/T 26929界定的以及下列術語和定義適用于本文件。

3.1

      有效容積 effective volume

      在使用狀態下，深冷容器允許充裝冷凍液化氣體的液體最大液體體積。

3.2

      充滿率 filling rate

      深冷容器充裝冷凍液化氣體的液體體積與內容器的幾何容積之比。

3.3

      額定充滿率 specified fllling rate

      深冷容器充裝時，充裝液體量達到設計規定最高液面時的液體體積與內容器幾何容積之比。

3.4

      維持時間 holding time

      按額定充滿率充裝冷凍液化氣體，內部靜置的冷凍液化氣體在大氣壓力下與外部環境溫度達到熱平衡后，補液至額定充滿率，且關閉氣相閥門后，內容器從環境大氣壓力開始上升到安全泄放裝置整定壓力所經歷的時間，且換算為標準大氣壓（1.013 25×10⁵ Pa)和設定環境溫度（20℃）下的時間。

      注：單位為小時（h）。

3.5

      靜態蒸發率 static evaporation rate

      深冷容器在額定充滿率下，靜置達到熱平衡后，24h內自然蒸發損失的冷凍液化氣體質量與內容器有效容積下冷凍液化氣體質量的百分比，換算為標準大氣壓（1.013 25×105 a）和設定環境溫度（20℃）狀態下的蒸發率值。

3.6

      夾層真空度 annular space vacuum degree

      深冷容器中夾層空間的氣體絕對壓力。

3.7

      封結真空度 sealing-off vacuum degree

      罐體夾層抽真空結束并且封閉抽真空接口后，在常溫下真空夾層壓力相對穩定時的真空度。

3.8

      真空夾層漏氣速率 leakage rate of vacuum annular space

      單位時間內漏入真空夾層的氣體量。

3.9

      真空夾層放氣速率 outgassing rate of vacuum annular space

      真空夾層內材料、器壁表面等在單位時間內放出的氣體量。

3.10

      真空夾層漏放氣速率 outgassing and leakage rate of vacuum annular space

      真空夾層漏氣速率與真空夾層放氣速率之和。

4 一般要求

4.1 深冷容器的設計除應符合本部分的要求外，還應符合TSG21和GB/T 150.3的規定。

4.2 設計單位應嚴格依據設計委托方所提供的深冷容器設計條件，綜合考慮所有相關因素、失效模式和足夠的安全裕量，以保證深冷容器具有足夠的強度、剛度、穩定性和耐腐蝕性。同時應考慮深冷容器的夾層支撐、支座、吊耳等主要受力構件與罐體的焊接接頭的強度要求，確保深冷容器在設計使用年限內的安全。

4.3 罐體、管路、安全附件、儀表及裝卸附件的布置應滿足使用和安全的要求。

4.4 風險評估報告的基本內容應符合附錄A的規定。常見冷凍液化氣體熱力學數據參見附錄B。

5 設計文件

5.1 深冷容器的設計文件應至少包括下列各項：

      a）風險評估報告，包括設計、制造及使用等階段的主要失效模式和風險控制等；

      b）設計說明書，包括對充裝介質的主要物理、化學性質（編號、名稱、類別及與工作溫度相對應的飽和蒸氣壓力與密度等），危險特性，混合介質的限制組分以及有害雜質的限制含量要求，與罐體材料相容性等作出說明，還應對設計規范與標準的選擇、主要設計結構的確定原則、主要設計參數的確定原則、材料的選擇、安全附件的選擇、儀表及裝卸附件的選擇、自增壓器等的選用作出說明；

      c）設計計算書，包括罐體強度、剛度、外壓穩定性、結構強度應力分析報告（需要時）、容積、傳熱、安全泄放量、超壓泄放裝置的排放能力的計算、夾層支撐及罐體支座的強度計算等；

      d）設計圖樣，至少包括總圖、內容器圖、管路系統圖及流程圖等，必要時還應提供深冷容器基礎條件圖等；

      e）制造技術條件，包括主要制造工藝要求、檢驗與試驗方法等；

      f）安裝與使用維護說明書，包括主要技術性能參數、充裝的介質特性、安全附件、儀表及裝卸附件的規格和連接方式、操作說明、維護說明、使用應注意的事項、必要的警示性告知以及應急措施等。

5.2 設計總圖上應至少注明下列內容：

      a）產品名稱、型號、容器類別，設計、制造所依據的安全技術規范和產品標準；

      b）工作條件，包括工作壓力、工作溫度、介質特性（毒性、爆炸危害程度、氧化性等）；

      c）設計條件，包括設計溫度、最低設計金屬溫度、設計載荷（包含壓力載荷和其他應考慮的載荷）、介質（組分）、焊接接頭系數、腐蝕裕量、自然條件（環境溫度、地震設防烈度、基本風壓或風速、基本雪壓等），對有應力腐蝕傾向的還應注明腐蝕介質的限定含量；

      d）內容器主要受壓元件、外殼殼體和管路的材料牌號與材料標準；

      e）主要特性參數，包括深冷容器內容器的幾何容積、額定充滿率、夾層的幾何容積、深冷容器自重和盛裝介質重量等；

      f) 內容器封頭與簡體的計算厚度、名義厚度和最小成型厚度，外殼封頭與簡體的名義厚度和最小成型厚度；

      g）外形尺寸；

      h）深冷容器設計使用年限；

      i）耐壓試驗和泄漏試驗要求；

      j）制造要求，包括無損檢測要求、熱處理要求（必要時）、對表面清潔處理的要求、氮氣或惰性氣體置換要求、外殼表面處理與涂敷的要求等；

      k）罐體絕熱方式、真空絕熱性能指標和夾層真空性能指標等；

      1）罐體安全附件、儀表和裝卸附件的規格、性能參數和連接方式；

      m）管口的方位、規格、連接法蘭標準等；

      n）產品銘牌位置；

      o）包裝、運輸和安裝要求。

5.3 管路系統圖應至少注明以下內容：

      a）管路系統設計、制造所依據的標準；

      b）設計參數，包括設計溫度、設計壓力、焊接接頭系數等；

      c）管路受壓元件材料牌號以及材料標準號、規格等；

      d）安全附件（包括管路超壓泄放裝置）、儀表及裝卸附件的型號、規格、性能參數、連接方式、管口方位等；

      e）無損檢測要求；

      f）耐壓試驗要求；

      g）泄漏試驗要求。

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