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GB／T 21432-2021 石墨制压力容器.pdf

6.1.3设计选材应根据物料成分、温度、压力以及石墨材料传质和传热因素等决定，所选用的 的性能（力学性能、耐腐蚀性能、传热性能等）应与设计条件相匹配。 6.1.4对于不能用本标准来确定结构尺寸的容器或受压元件，允许用以下方法设计

a） 包括有限元法在内的应力分析； b 验证性试验分析（如试验应力测定、验证性液压试验）； C 用可比的已投人使用的结构进行对比经验设计。 6.1.5试制成压力容器后经过一定周期的试用验证，并经型式试验（按照HG/T2370一2017的8.5）或 技术性评审（或鉴定），然后将有关数据、结果等和第三方的检测报告及其他有关技术资料报国家认可的 有关机构审核或评审。试制单位对试用容器的安全性负责

6.2安全系数和许用应力

6.2.1用于设计的许用应力值为石墨材料工艺评定报告中指定设计温度下抗拉或者抗压、抗弯平均值 的80%除以安全系数6.0（毒性危害程度为极度或者高度危害介质时，安全系数选7.0GB 6069-1985 滚子链联轴器，同时不透性石墨 材料的渗透系数应符合表1的规定）。 6.22受压元件存在粘结缝时.粘结系数取0.8

盛装毒性危害程度为极度或者高度危害介质的压力容 设计者应当在设计文件中提出产品粘 牛的制作要求，并且规定试样的数量、制备方式、检验与试验方法、合格指标、不合格复验要求等

6.4.1内压圆筒计算

设计温度下，计算壁厚和最大允许工作压力的公式如下： 组）设计温度下的壁厚计算： 当k≤1.5时（其中圆简的外径与内径之比值k=D./D：以下类同）,按式（1)计算

当k>1.5时，按式（2)计算

设计温度下的最大允许工作压力计算 当k≤1.5时.按式（3)计算

在k>1.5时，按式（4)计算

式(1)～式（4)中： 一计算壁厚，单位为毫米（mm）：

20[]f. D: +o。 e+1

·［]·或w k²—1 .[b]. 0 k²+1 **·（4 +1) +1 R

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有效壁厚，单位为毫米（mm）； D。 圆筒外直径，单位为毫米（mm）； D 圆筒内直径，单位为毫米（mm）； R; 圆简内半径，单位为毫米（mm）； 亚 粘结系数，无纵向粘结时取1； [ob] 设计温度下材料的许用抗拉强度，单位为兆帕（MPa）； 力 计算压力，单位为兆帕（MPa）； 圆简的最大允许工作压力，单位为兆帕（MPa）

6.4.2外压圆筒计算

设计温度下的壁厚计算按式（5）

.4.3平盖、封头、管板计算

与圆简壳体连为一体的平盖和封头的最小厚度按式（6)计算：

[o]. Y =R( V2p +[o]' ·亚 1)

用带螺栓夹紧、与圆简壳体间用垫片密封结构的平盖和封头的最小厚度按式（7)计算

列管式石墨换热器管板的最小厚度按式（8)计算

管板计算厚度，单位为毫米（mm）； DG 密封垫的中径，单位为毫米（mm）； []——设计温度下材料的许用抗弯强度，单位为兆帕(MPa)； A 一管板钻孔孔心距，单位为毫米（mm）； d 一一石墨管外径，单位为毫米（mm）。 其余符号同上

1制造单位应按本标准和设计文件要求进行容器的制造， 2制造单位应按评定合格的浸渍工艺规程和复合物材料成型工艺规程制造石墨受压元件，按评 格的粘接工艺规程制造容器

对脂（如材料制造单位、树脂牌号、密度范围、室温下的黏度范围、重要成分及范围）、工艺参数（如工艺压 力范围、工艺时间范围、工艺温度范围、真空范围），则需重新进行工艺评定。 7.1.4石墨容器及元件的粘结作业应由经过制造单位培训考核合格的粘结工进行；当粘结工在6个月 为没有粘结作业或者对其粘结操作能力有怀疑时，应当重新进行培训考核。石墨件的浸渍作业应由经 制造单位培训考核合格的人员操作， 7.1.5材料复验时，按批取样，复验结果应满足表1的相关规定

7.2设计变更和材料代用

设计变更和受压元件的材料代用，制造单位应当事先取得原设计单位的书面批准，批准更改文件应 日档，并且在工图上做详细记录

7.3材料入厂检验、分割与标志

7.3.1制造单位在材料人厂检验时，应审查材料质量证明书和材料标志的真实性及其与所对应材料的 一致性。 7.3.2制造受压元件的材料应有可追溯标志，并在材料分割前完成标志的移植

下列情况下，应进行材料复验： a）对不能确定质量证明书的真实性或者对性能、化学成分有疑问的主要受压元件材料； b）设计图样要求复验的； c）用户要求复验的。

.5.1.1石墨容器及元件在粘结作业过程中，作业场所温度应控制在不影响各粘结树脂粘结强度质量 范围内，被粘结材料的平均温度应当保持在10℃～52℃，作业场所相对湿度不大于90%。 .5.1.2当采用苯磺酰氯作为固化剂时，若出现下列任一情况而无可靠保证措施时，不得粘结； a）作业场所温度低于15℃或高于35℃； h）作业场所相对湿度太于90%

7.5.2粘结工艺评定

7.5.2.1粘结作业前，制造单位应进行粘结工艺评定，并按评定合格的粘结工艺规程进行容器制造，评 定合格的粘结工艺应当定期进行验证（每6个月至少一次）。 7.5.2.2粘结工艺评定按照附录B执行。粘结工艺评定报告依照附录B及GB/T35926如实填写，报 告应经制造单位技术负责人批准及监检人员的确认

.5.3.1能够整体制造的受压元件不宜拼接。特殊情况（如元件尺寸过大，币场无相应规格整料）下，应 采用拼接方式制成受压元件时，粘结缝强度不得低于设计文件的要求。 7.5.3.2石墨筒体拼接时，应采用阶梯式或样槽式；对于封头、管板、换热块需多层拼接时，单层间可对 接，相邻两层间对接拼缝应错开。

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7.5.3.3石墨件粘结后其粘结缝应严实饱满，缝宽应小于或等于1mm。 7.5.3.4石墨件粘结后应进行固化处理.固化的控制应按粘结工艺评定文件的规定执行

5.4.2 石墨容器的材料修补应满足下列要求： 深度不大于总厚度5%的表面划痕和麻坑，允许修复，但修复部位的面积不得超过该受压件总 面积的3%，除非用户另有规定； b） 修补的方法和范围由相关责任工程师书面提出，经制造单位技术负责人批准后方可实施： 同一部位的同一缺陷的修复次数不得超过2次； d） 修复部位的外观质量应满足7.7.1的要求，修复部位的材料性能应不低于被修补的材料性能； e） 所有修补均应在水压试验前完成，且应由制造单位进行。水压试验后如需进行修补，修补结束 后，应按8.4.3的规定重新进行水压试验； 材料修补应当有详细的记录，其内容至少包括粘结型式、粘结部位尺寸、材料牌号、生产厂商， 粘结工艺参数（结头间隙、固化温度和时间等）、粘结操作人员及修补时间等。材料修补记录应 作为质量证明文件保存。 5.4.3 石墨容器的粘结缝修补，应满足下列要求： a） 粘结缝同一部位的修补不宜超过2次，如超过2次，修补前应当将情况总结并经制造单位技术 负责人批准： D 修补的次数、部位、修补情况应记入质量证明文件中，并保存

.6.1石墨件的浸渍包括浸渍与热固化 课作应按经划发损之评定确的之进行

7.7.1加工后的石墨件材质应均匀，无裂纹等可能影响材料力学性能的缺陷；密封面不得有影响密封 性能的缺陷， 7.7.2石墨孔应采用Φ（d一1）mm的检验棒检验，通过率应大于90%；当需堵孔时（包括块孔式和列 管式），每侧堵孔率应不大于1%。 7.7.3石墨件的机械加工表面和非机械加工表面的线性尺寸的极限偏差，分别按GB/T1804中的m 级和级的规定

7.8.1属于下列情况之一的，应逐台制作产品试件： 移动式容器，应制作产品浸渍试件和产品粘结试件； 盛装毒性危害程度为极度或者高度危害介质的容器，应制作产品浸渍试件和产品粘结试件； C 采用新型浸渍剂和/或改变浸渍工艺和/或改变树脂热固化温度，且没有30台以上连续检测合 格数据的容器，应制作产品浸渍试件和产品粘结接头试件； d） 粘结缝存在拉伸应力的容器，应制作产品粘结接头试件； e） 设计文件或用户要求的容器

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头质量稳定时，则可由制造单位技术总负责人批准，实行以批代台制作试件 7.8.3以批代台制作产品试件时，对采用同种石墨材料，相同浸渍工艺，相同固化（塑化）条件、相同粘 结工艺制造的容器，由制造单位检验部门定期抽取一台容器制作产品浸渍试件和产品粘结接头试件，或 随炉（罐）任意抽做一组产品浸渍试件和产品粘结接头试件

7.8.3以批代台制作产品试件时，对采用同种石墨材料，相同浸渍工艺，相同固化（塑化）条件、相同粘 结工艺制造的容器，由制造单位检验部门定期抽取一台容器制作产品浸渍试件和产品粘结接头试件，或 随炉（罐）任意抽做一组产品浸渍试件和产品粘结接头试件。 7.8.4产品浸渍试件和产品粘结接头试件的制作应符合下列要求： a）试件用材料与容器用材料牌号相同，由同一材料制造单位生产； b）试件的浸渍、粘结应当由浸渍、粘结该台容器的操作人员完成，并且采用与容器相同的浸渍、粘 结条件与工艺。 7.8.5产品浸渍试件和产品粘结接头试件、试样的尺寸及其加工、试验、评定应当符合GB/T13465.1、 相应检测标准和设计文件的要求

8.1.1制造单位的检验部门在容器制造过程中和完工后，应按本标准和设计文件规定进行各 验和试验，提出检验报告，并对报告的正确性负责

a) 制造工艺图或制造工艺卡； b) 材料证明文件及材料表； 容器的焊接工艺、粘结工艺卡（如果有焊接和粘结过程时）； 标准中充许制造单位选择的项目和已修改项目的记录； e） 容器制造过程中及完工后的检查记录； 容器的竣工图。 上述技术文件的保存期限不少于容器设计使用年限。 8.1.3制造单位须填写产品质量证明书并交付用户

8.2浸渍石墨材料的检验

8.2.1浸渍石墨材料的检验项目确定应符合表

侵渍石墨材料的检验项目确定应符合表3的规定

表3浸渍石墨材料检验项目

8.2.2石墨块材按供货方提供的材料质量证明书进行批次抽样检测，并应符合表1的规定 8.2.3石墨材料取样方法应符合GB/T13465.1的规定。 8.2.4石墨材料抗压强度、抗拉强度、真密度、体积密度的测定方法应分别符合GB/T1431. GB/T 24203、GB/T 8721、GB/T 24528的规定 8.2.5不透性石墨材料的抗弯强度、抗压强度、抗拉强度的测定方法应分别符合GB/T13465.2、 GB/T13465.3、GB/T21921等的规定；不透性石墨管的水压爆破试验方法应符合GB/T13465.6的 规定

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8.2.6石墨粘结剂的抗拉强度、抗剪切强度、收缩率等的测定方法应分别符合GB/T13465.9、 GB/T13465.8、GB/T13465.5等标准的规定。 8.2.7不透性石墨管应按HG/T2059的规定进行批次检验，并提供相应批次石墨管质量证明书、合 格证。

零部件的检验应接设计文件要求逐件进行，其外观、儿何尺寸和力学性能应满足设计文件要求

8.3.2石墨管水压试验或者气压试验

石墨管在挤压成型后，应有2个月以上的时效处理，并且在组装前应当逐根进行水压试验或者气 检，试验压力不得低于设计压力的2倍，并且不得低于1MPa，水压保压时间不少于30min，气压 时间不少于10min，不渗漏为合格

3.3.3石墨块件水压试验或者气压试验

压力的1.5倍，并且不得低于1MPa，水压保压时间不少于30min，气压保压时间不少于10min，不渗漏 为合格。

石墨零部件和完工后容器表面的外观应当符合设计文件要求，其内外表面应当光滑、无气泡、砂 抗和裂纹，不得有突变的尖锐划痕等缺陷

容器组装后应按设计文件和本标准要求逐台进行水压试验，必要时应增加泄漏试验

8.4.3容器水压试验

容器水压试验应按GB/T26961的规定，并要满足如下要求： a）水压试验应采用洁净水，试验时应保证被试验的压力室内充满水； b 水压试验应使用两个量程相同并经过计量检定或校准的压力表，压力表精度不低于2.5级，压 力表的量程不应低于1.5倍且不得高于3倍的试验压力； C 一般压力容器试验压力不得低于1.5倍的设计压力，盛装毒性危害程度为极度或者高度危害 介质的压力容器，其试验压力不得低于1.75倍的设计压力； 容器试压过程中，压力每升高0.1MPa保压2min～3min，达到试验压力后保压30min，然后 缓慢降至设计压力，保压时间足够时间（不少于60min）进行检查，不渗漏为合格； 试验完成后，应将水排尽

8.4.4容器泄漏试验

8.4.4.1试验要求

介质毒性程度为极度、高度危害或设计上不准许有微量泄漏的石墨制压力容器，应当进行泄漏

验，包括所有接头和连接处等

8.4.4.2泄漏试验方法

泄漏试验包括气密性试验以及氨检漏试验、卤素检漏试验和氢检漏试验等。除气密性试验按8.4 .4要求外，其余3种容器泄漏试验方法、压力、技术要求等由设计者按照HG/T20584的要求在设计 文件中予以规定

8.4.4.3泄漏试验时机

泄漏试验需在水压试验合格后进行

8.4.4.4气密性试验

8.4.4.4.1带有安全阀、爆破片等超压泄放装置的压力容器，如需进行气密性试验，则设计者应当给出 该压力容器的最高允许工作压力。 8.4.4.4.2气密性试验压力应不低于最高允许工作压力，试验介质采用洁净的空气、氮气或其他惰性气 本。试验时应缓慢升压，达规定试验压力后保压足够长的时间（不少于30min)进行检查，无泄漏为合 格：也可以将容器浸人水中检查，无泄漏为合格

9.1容器出厂质量证明文件

9.1.1容器出厂质量证明文件至少应包括“压力容器产品合格证”“产品质量证明书”“质量计划”“特种 设备监督检验证书”（TSG21一2016管辖范围内的压力容器）、“峻工图”“产品使用说明书”以及“产品 铭牌拓印件”。

.1容器出厂质量证明文件至少应包括“压力容器产品合格证”“产品质量证明书”“质量计划”“特 备监督检验证书”（TSG21一2016管辖范围内的压力容器）、“峻工图”“产品使用说明书”以及“产 卑拓印件”。 2峻工图上应有设计单位设计专用印章（复印章无效），与实际产品一致，并加盖峻工图章（峻工 上应有制造单位名称、制造许可证编号、审核人的签字和“峻工图”字样）。 3质量证明书应包括下列内容：

a) 产品合格证； b) 产品技术特性； c） 主要石墨受压元件材料性能； d) 粘结剂力学性能（如材料存在拼接并且粘结缝承受拉应力或剪应力时）； e） 压力试验检测结果； f) 有钢制承压元件时需增加的项目按GB/T150.1～GB/T150.4、GB/T151的规定； g) 与本标准和图样不符合的项目； h) 外观及几何尺寸检验报告； i） 热固化（塑化）报告及自动记录曲线： j） 产品铭牌的拓印件或者复印件等。 1.4 特种设备监督检验证书应由国家认可的监督检验机构提供。 1.5产品使用说明书（或使用手册），应包括下列内容： a) 设备性能用途； b) 产品结构图； c) 设备验收与安装注意事项； d) 设备使用注意事项； 设备保养维修注意事项

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铭牌应固定于明显的位置，至少应包括下列 a 产品名称； b) 制造单位名称： c) 制造单位许可证书编号和许可级别； d) 产品标准； e) 主体材料； f) 介质名称； g) 设计温度； h) 设计压力、最高允许工作压力（必要时）； i) 耐压试验压力； j) 产品编号或者产品批号； K 设备代码； 1) 制造日期； m）压力容器分类； n 自重和容积（换热面积）

9.2油漆、包装、运输

容器的油漆、包装、运输应符合JB/T4711的规定

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A.1.1浸渍工艺评定应在试件浸渍前完成。 A.1.2浸渍工艺评定一般过程为：拟定浸渍工艺指导书；浸渍试件和制取试样；检验试件和试样；测定 侵渍深度是否满足了使用的要求；提出浸渍工艺评定报告；对浸渍工艺指导书进行评定。 A.1.3浸渍工艺评定所涉及的抗拉、抗压、抗剪试验数据及相应试验性能指标等的记录应符合 表A.1~表A.3的要求。

1.1浸渍工艺评定应在试件浸渍前完成。 .2浸渍工艺评定一般过程为：拟定浸渍工艺指导书；浸渍试件和制取试样；检验试件和试样；测 责深度是否满足了使用的要求；提出浸渍工艺评定报告；对浸渍工艺指导书进行评定。 .3浸渍工艺评定所涉及的抗拉、抗压、抗剪试验数据及相应试验性能指标等的记录应符 A.1~表A.3的要求

试件按GB/T13465.1的要求准备，每组10件，同时应满足制取抗拉强度、抗弯强度、抗压强度相 应标准试样的要求。

A.2.2.1改变浸渍工艺，需重新评定。 A.2.2.2 变更如下任一浸渍工艺重要因素都需重新评定浸渍工艺： a 浸渍件表面杂物的改变： b） 合成树脂的改变（例如材料制造单位、树脂牌号、密度范围、室温下的黏度范围、重要成分及范 围）； c） 烘房干燥的温度和时间的改变； d) 真空和压力的改变； e) 任何聚合温度或时间的改变； f) 石墨件拼接间隙和密度的改变； 炭或者石墨材料的改变（例如制造厂商、等级或者批号、密度范围、颗粒度范围）

2.2.1改变浸渍工艺，需重新评定。 2.2.2 变更如下任一浸渍工艺重要因素都需重新评定浸渍工艺： a) 浸渍件表面杂物的改变： 合成树脂的改变（例如材料制造单位、树脂牌号、密度范围、室温下的黏度范围、重要成分及范 围）； c) 烘房干燥的温度和时间的改变： d) 真空和压力的改变； e) 任何聚合温度或时间的改变； f) 石墨件拼接间隙和密度的改变； g 炭或者石墨材料的改变（例如制造厂商、等级或者批号、密度范围、颗粒度范围）

A.3.1浸渍石墨件力学性能试验的取样应符合GB/T13465.1的规定，渗透系数性能试验（需要时）的 取样应符合附录C的规定。 A.3.2浸渍石墨件抗拉强度、抗弯强度、抗压强度和渗透系数的试验方法应分别符合GB/T21921、 GB/T13465.2、GB/T13465.3和附录C的规定 A.3.3浸渍石墨件的石墨块抗拉和抗压试样沿垂直晶粒方向试验，换热管抗弯试样沿垂直晶粒方向 试验。

浸渍石墨件的抗拉强度、抗压强度、抗弯强度和渗透系数（需要时）的试验性能指标

浸渍石墨件的抗拉强度、抗压强度、抗弯强度和渗透系数（需要时）的试验性能指标应符合表1不

B.1.1粘结工艺评定应在产品粘结之前完成，用以验证粘结单位拟定的粘结工艺的正确性，并评定粘 结单位能力。 B.1.2粘结工艺评定一般过程为：拟定粘结工艺指导书，粘结试件，制取试样并检验外观尺寸，测定粘 结接头是否具有所要求的力学性能，提出粘结工艺评定报告，并对拟定的粘结工艺指导书进行评定。 B.1.3粘结工艺评定所涉及的抗拉、剪切试验数据及相应试验性能指标等的记录应符合表B.1、表B.2 要求。

结单位能力。 B.1.2粘结工艺评定一般过程为：拟定粘结工艺指导书，粘结试件，制取试样并检验外观尺寸，测定粘 结接头是否具有所要求的力学性能，提出粘结工艺评定报告，并对拟定的粘结工艺指导书进行评定。 B.1.3粘结工艺评定所涉及的抗拉、剪切试验数据及相应试验性能指标等的记录应符合表B.1、表B.2 要求。

B.2.1.1试样按GB/T13465.8、GB/T13465.9的规定和设计的接头型式制作。 B.2.1.2试样的数量应满足制取标准试样每组10件的要求。10个中有一个不合格加做5个 全部满足要求。

2.2.1改变粘结工艺，需重新评定。 2.2.2 变更如下任一粘结工艺重要因素都需要重新评定粘结工艺： a) 接头设计型式的改变； b) 任何表面准备的改变； C 粘结剂牌号的改变； d) 粘结剂生产厂商的改变； e） 固化温度或时间的改变； f) 接头设计间隙的增加（超出评定合格值的10%）

按GB/T13465.8、GB/T13465.9的规定做粘结试样，并应符合以下要求： 且）试样的材料与容器用材料牌号相同，由相同制造单位生产； 试样的粘结应当由粘结该台容器的粘结工完成，并且采用与容器粘结缝相同的条件与工艺； 粘结接头试样的加工和尺寸要求应符合GB/T13465.1的规定，试验和评定方法应符合 GB/T35926的规定

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所有拉伸型式试样，粘结接头均处于试样的正中间

安GB/T13465.9规定的试验方法测定粘结接头

B.5.1试样形式与试验方法

试样的形式、数量与试验方法应符合GB/T1346

每个试样的剪切强度应不低于表2石墨粉十 醛树脂粘结剂力字性能要求所规定的浸渍石墨 抗剪强度

QYZD 0001S-2015 昆明筑迪科技有限公司 玛咖片（压片糖果）B.6粘结工艺评定报告

粘结工艺评定报告应当包括抗剪强度、 室温和材料最高允许使用温度下的抗拉强度，误差分机 应符合GB/T13465.1的规定。并在评定报告中记录粘结剂来源、等级和质量指标

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取样及试样制备按GB/T13465.1的有关规定，每组试样的浸渍工艺要一致。

试样形状为管状，需对其密封表面进行处理，以确保密封性

C.4.4试样测量精度

SN/T 3315.5-2012 纺织品 再生纤维素纤维与棉的定量分析 第5部分：混酸法试样的几何尺寸测量精确到0.01mm（测量精度