培训讲稿压力容器基础知识

20212021年压力容器设计、校核、审核人员培训班年压力容器设计、校核、审核人员培训班年压力容器设计、校核、审核人员培训班年压力容器设计、校核、审核人员培训班 压力容器根底知识压力容器根底知识压力容器根底知识压力容器根底知识方德明方德明 教授教授浙江工业大学浙江工业大学20212021年年6 6月月3131日日 2021-6-312021-6-311 1讲授内容压压力力容容器器设设计计TEXT1TEXT2TEXT3TEXT4压压力力力力容容容容器器器器用用用用材材材材及及及及要要要要求求求求压压力力容容器器的的界界定定及及分分类类压压力力容容器器压压力力管管道道设设计计许许可可规规则则2021-6-312021-6-312 2?特特种种设设备备平平安安监监察察条条例例?第第一一条条规规定定：特特种种设设备备是是指指涉涉及及生生命命平平安安、危危险险性性较较大大的的锅锅炉炉、压压力力容容器器含含气气瓶瓶、压压力力管管道道、电电梯梯、起起重重机机、客客运运索索道道、大大型型游游乐乐设设施施、场场厂厂内内机机动车辆。动车辆。压力容器是最重要的特种设备之一。压力容器是最重要的特种设备之一。法律法律法律法律 行政法规行政法规行政法规行政法规 部门规章部门规章部门规章部门规章 平安技术标准平安技术标准平安技术标准平安技术标准 引用标准共五个层次引用标准共五个层次引用标准共五个层次引用标准共五个层次 2021-6-312021-6-313 3 压压力力容容器器设设计计、制制造造、安安装装维维修修和和检检验实行许可规那么，使用实行登记制度。验实行许可规那么，使用实行登记制度。设设计计是是保保证证压压力力容容器器质质量量和和平平安安运运行行的第一个重要阶段。的第一个重要阶段。2021-6-312021-6-314 41、压力容器的界定及分类、压力容器的界定及分类1.1 1.1 压力容器定义压力容器定义压力容器定义压力容器定义盛装压力介质的密闭容器盛装压力介质的密闭容器(Pressure Vessel)盛装气体或者液体、承载一定压力的密闭容器盛装气体或者液体、承载一定压力的密闭容器新新容规容规适用压力容器本体和安全附件适用压力容器本体和安全附件2021-6-312021-6-315 5压力容器与外部管道或者装置连接的第道环向坡口面、压力容器与外部管道或者装置连接的第道环向坡口面、螺纹连接的第一个螺纹接头端面、法兰连接的第一法兰螺纹连接的第一个螺纹接头端面、法兰连接的第一法兰密封面、专用连接件或者管件连接的第一个密封面密封面、专用连接件或者管件连接的第一个密封面 压力容器本体界定在下述范围内：压力容器本体界定在下述范围内：压力容器开孔局部的承压盖及其紧固件压力容器开孔局部的承压盖及其紧固件非受压元件与压力容器的连接焊缝非受压元件与压力容器的连接焊缝2021-6-312021-6-316 6 压力容器本体中的主要受压元件包括：压力容器本体中的主要受压元件包括：壳体、封头端盖；壳体、封头端盖；膨胀节；膨胀节；设备法兰；设备法兰；球罐的球壳板；球罐的球壳板；换热器的管板和换热管；换热器的管板和换热管；M36以上含以上含M36 的设备主螺栓；的设备主螺栓；公称直径大于等于公称直径大于等于250mm的接管的管法兰。的接管的管法兰。2021-6-312021-6-317 7 压力容器的平安附件包括：压力容器的平安附件包括：直接连接在压力容器上的平安阀；直接连接在压力容器上的平安阀；爆破片装置；爆破片装置；紧急迫断装置；紧急迫断装置；压力表；压力表；液位表；液位表；测温仪表等。测温仪表等。2021-6-312021-6-318 8压力容器特种设备安全监特种设备安全监察条例察条例最高工作压力最高工作压力0.1MPa(表压），表压），且压力与容积的乘积且压力与容积的乘积2.5MPa.L的的气体、液体和最高工作温度气体、液体和最高工作温度标准沸标准沸点的液体的固定式和移动式容器点的液体的固定式和移动式容器盛装公称工作压力盛装公称工作压力0.2MPa（表压）（表压），且压力与容积的乘积，且压力与容积的乘积1.0MPa.L的的气体、液体和标准沸气体、液体和标准沸60点液体的点液体的气瓶、氧舱等气瓶、氧舱等1 1.压力容器界定压力容器界定压力容器界定压力容器界定2021-6-312021-6-319 9?固定式压力容器平安技术监察规程?适用范围n n 1工作压力工作压力 PwPw 0.1MPa0.1MPa（不（不含液体静压力），含液体静压力），超高压容器也界定超高压容器也界定在引范围内。在引范围内。2工作压力与容积的工作压力与容积的乘积乘积2.5MPa.L。3盛装介质为气体、盛装介质为气体、液化气体以及介质液化气体以及介质最高工作温度高于最高工作温度高于或等于其标准沸点或等于其标准沸点的液体。的液体。注注1-1-注注1-1-注注1-1-是指安装在固定位置使用的压力容器。注是指安装在固定位置使用的压力容器。注-2021-6-312021-6-311010压力容器GB150-98GB150-98适用范围适用范围适用范围适用范围真空真空0.02MPa0.1MPa0.02MPa0.1MPa的容器的容器设计压力在设计压力在0.1MPa 0.1MPa 35MPa 35MPa的容器的容器内直径内直径150mm150mm的单独静止的容器的单独静止的容器2021-6-312021-6-311111GB150-2021版中华人民共和国国家标准中华人民共和国国家标准 GB 150.1150.42021 固定式压力容器固定式压力容器 Stationary Pressure Vessels 征求意见稿征求意见稿 2021-00-00发布发布 2021-00-00实施实施国家质量监督检验检疫总局国家质量监督检验检疫总局 发布发布2021-6-312021-6-311212GB150-2021版2021-6-312021-6-311313换热容器GB151GB151适用范围适用范围适用范围适用范围固定管板式、浮头式、固定管板式、浮头式、U U形管式形管式和填料式换热器和填料式换热器公称压力公称压力PNPN 35MPa35MPa的容器的容器公称直径公称直径 DN DN 2600mm2600mmDNDN与与PNPN乘积不大于乘积不大于1.75101.75104 42021-6-312021-6-311414根据根据根据根据DSGR1001-2021DSGR1001-2021DSGR1001-2021DSGR1001-2021 分级分级分级分级2021202120212021年月年月年月年月30303030日实施日实施日实施日实施压力容器压力容器压力容器压力容器第二类第二类压力容器压力容器第一类第一类压力容器压力容器超高压超高压高压高压第三类第三类中、低压中、低压非金属非金属压力容器压力容器A1A2A3A4D1D2球形球形储罐储罐1.压力容器分级、分类压力容器分级、分类2021-6-312021-6-311515压力容器分类压力容器分类按压力容器的设计压力按压力容器的设计压力按压力容器的设计压力按压力容器的设计压力P P P P可分为内压容器和外压容器。可分为内压容器和外压容器。可分为内压容器和外压容器。可分为内压容器和外压容器。内压容器内压容器低压容器（代号低压容器（代号L L）0.1P0.1P1.6MPa1.6MPa中压容器（代号中压容器（代号MM）1.6P1.6P10MPa10MPa2高压容器（代号高压容器（代号H H）10P10P100MPa100MPa3超高压容器（代号超高压容器（代号U U）P100MPaP100MPa4按设计压力分分类12021-6-312021-6-311616压力容器分类-外压容器定义:容器内部压力小于外部压力时，称外压容器。其中内部压力小于一个绝对大气压0.1MPa 的外压容器，又叫真空容器。2021-6-312021-6-311717压力容器的压力分级2021-6-312021-6-311818绝压、表压、真空度2021-6-312021-6-311919压力容器分类-生产过程中的作用原理划分 1反响压力容器代号R 2换热压力容器代号E 3别离压力容器代号S 4储存压力容器C，其中一球罐代号B 注：假设一种压力容器有两种以上作用原理，应按主要作用来 划分。2021-6-312021-6-312020压力容器分类按新按新?容规容规?压力容器的分类：压力容器的分类：压压力力容容器器平平安安技技术术监监察察规规程程，根根据据容容器器的的压力上下、压力上下、介介质质的的危危害害程程度度(毒毒性性、易易燃燃)、容容积积，将将容容器分为器分为:类容器类容器类容器2021-6-312021-6-312121压力容器分类时考虑的因素压力容器分类时考虑的因素压力容器分类时考虑的因素压力容器分类时考虑的因素(1)(1)设计压力设计压力设计压力设计压力 指指指指设设设设定定定定的的的的容容容容器器器器顶顶顶顶部部部部的的的的最最最最高高高高压压压压力力力力,与与与与相相相相应应应应的的的的设设设设计计计计温温温温度度度度一起作为设计载荷条件一起作为设计载荷条件一起作为设计载荷条件一起作为设计载荷条件,其值不低于工作压力。其值不低于工作压力。其值不低于工作压力。其值不低于工作压力。(2)(2)容积容积容积容积 指指指指压压压压力力力力容容容容器器器器的的的的几几几几何何何何容容容容积积积积，即即即即由由由由设设设设计计计计图图图图样样样样标标标标注注注注的的的的尺尺尺尺寸寸寸寸计计计计算算算算(不不不不考考考考虑虑虑虑制制制制造造造造公公公公差差差差)并并并并且且且且圆圆圆圆整整整整。应应应应当当当当扣扣扣扣除除除除永永永永久久久久连连连连接在容器内部的内件的体积。接在容器内部的内件的体积。接在容器内部的内件的体积。接在容器内部的内件的体积。永久连接是指需要通过破坏方式分开的连接。永久连接是指需要通过破坏方式分开的连接。永久连接是指需要通过破坏方式分开的连接。永久连接是指需要通过破坏方式分开的连接。2021-6-312021-6-312222容积：容积：1在在判判定定容容器器是是否否适适用用?新新容容规规?时时，假假设设气气液液两两相相介介质质的的最最高高工工作作温温度度标标准准沸沸点点，那那么么计计算算PV时时，要要计计入入液液相相空空间间即即整整个个容容器器容容积积，如如果果液液相相介介质质的的最最高高工工作作温温度度其其标标准准沸沸点点，PV中中不不计计入入液液相相空空间间即即只只考考虑虑气相空间容积。气相空间容积。2在在进进行行容容器器类类别别划划分分时时，计计算算PV值值的的容容积积时时，应应当当取取该该容容器器压压力力腔腔的的整整个个容容积积，不是仅考虑气相空间。不是仅考虑气相空间。2021-6-312021-6-312323(3)介质分组介质分组 压压力力容容器器的的介介质质分分为为两两组组,包包括括气气体体、液液化化气气体体或或者介质最高工作温度高于或者等于其标准沸点的液体。者介质最高工作温度高于或者等于其标准沸点的液体。1)第第一一组组介介质质:毒毒性性程程度度为为极极度度危危害害、高高度度危危害害的的化化学介质学介质,易爆介质，液化气体。易爆介质，液化气体。2)第第二二组组介介质质:由由除除第第一一组组以以外外的的介介质质组组成成,如如毒毒性性程程度度为为中中度度危危害害以以下下的的化化学学介介质质,包包括括水水蒸蒸气气、氮氮气气等等毒性程度为中度及中度以下的、无毒或非易爆介质。毒性程度为中度及中度以下的、无毒或非易爆介质。2021-6-312021-6-312424(1)(1)第一组介质第一组介质第一组介质第一组介质压力容器类别划分图压力容器类别划分图压力容器类别划分图压力容器类别划分图 PV=2.5P=10P=0.1P=1.6V=252021-6-312021-6-312525(2)2)第二组介质压力容器类别划分图第二组介质压力容器类别划分图第二组介质压力容器类别划分图第二组介质压力容器类别划分图 P=10P=1.6P=0.1V=25PV=2.52021-6-312021-6-312626注：注：注：注：同腔多种介质容器分类同腔多种介质容器分类同腔多种介质容器分类同腔多种介质容器分类 一个压力腔内有多种介质时一个压力腔内有多种介质时一个压力腔内有多种介质时一个压力腔内有多种介质时,按组别高的介质分类。按组别高的介质分类。按组别高的介质分类。按组别高的介质分类。注：注：注：注：介质含量极小容器分类介质含量极小容器分类介质含量极小容器分类介质含量极小容器分类 当某一危害性物质在介质中含量极小时当某一危害性物质在介质中含量极小时当某一危害性物质在介质中含量极小时当某一危害性物质在介质中含量极小时,应当按其危害程度及应当按其危害程度及应当按其危害程度及应当按其危害程度及其含量综合考虑其含量综合考虑其含量综合考虑其含量综合考虑,由压力容器设计单位决定介质组别。由压力容器设计单位决定介质组别。由压力容器设计单位决定介质组别。由压力容器设计单位决定介质组别。注：注：注：注：特殊情况分类特殊情况分类特殊情况分类特殊情况分类 (1)(1)坐标点位于图坐标点位于图坐标点位于图坐标点位于图1 1 或者图或者图或者图或者图2 2 的分类线上时的分类线上时的分类线上时的分类线上时,按较高的类别划分其按较高的类别划分其按较高的类别划分其按较高的类别划分其类别。类别。类别。类别。(2)(2)先按先按先按先按HG 20660HG 20660查，查不到再按查，查不到再按查，查不到再按查，查不到再按GB 5044GB 5044查，两个标准中没有查，两个标准中没有查，两个标准中没有查，两个标准中没有明确规定的介质明确规定的介质明确规定的介质明确规定的介质,应当按化学性质、危害程度及其含量综合考虑应当按化学性质、危害程度及其含量综合考虑应当按化学性质、危害程度及其含量综合考虑应当按化学性质、危害程度及其含量综合考虑,由由由由压力容器设计单位决定介质组别压力容器设计单位决定介质组别压力容器设计单位决定介质组别压力容器设计单位决定介质组别。2021-6-312021-6-312727注：多腔压力容器类别划分问题注：多腔压力容器类别划分问题注：多腔压力容器类别划分问题注：多腔压力容器类别划分问题?新新新新容容容容规规规规?对对对对多多多多腔腔腔腔压压压压力力力力容容容容器器器器(换换换换热热热热器器器器的的的的管管管管程程程程和和和和壳壳壳壳程程程程、余余余余热热热热锅锅锅锅炉炉炉炉的的的的汽汽汽汽包包包包和和和和换换换换热热热热室室室室、带带带带夹夹夹夹套套套套压压压压力力力力容容容容器器器器的的的的内内内内筒筒筒筒和和和和夹夹夹夹套套套套等等等等)类类类类别别别别划划划划分分分分等等等等作出了规定作出了规定作出了规定作出了规定:对对对对各各各各压压压压力力力力腔腔腔腔进进进进行行行行类类类类别别别别划划划划定定定定时时时时,设设设设计计计计压压压压力力力力取取取取本本本本压压压压力力力力腔腔腔腔的的的的设计压力设计压力设计压力设计压力,容积取本压力腔的几何容积容积取本压力腔的几何容积容积取本压力腔的几何容积容积取本压力腔的几何容积;按按按按照照照照类类类类别别别别高高高高的的的的压压压压力力力力腔腔腔腔作作作作为为为为该该该该容容容容器器器器的的的的类类类类别别别别并并并并按按按按该该该该类类类类别别别别进进进进行使用管理行使用管理行使用管理行使用管理;按按按按照照照照每每每每个个个个压压压压力力力力腔腔腔腔各各各各自自自自的的的的类类类类别别别别分分分分别别别别提提提提出出出出设设设设计计计计、制制制制造造造造技技技技术术术术要求。要求。要求。要求。2021-6-312021-6-312828注注意意：判判断断一一个个压压力力容容器器是是否否属属于于?容容规规?管管辖辖的的范范围围时时，用用的的是是“工工作作压压力力，进进一一步步 划划分容器类别时，用的是分容器类别时，用的是“设计压力。设计压力。假假设设容容器器的的工工作作压压力力不不于于0.1MPa，但但其其设计压力大于设计压力大于0.1MPa，如何处理？，如何处理？2021-6-312021-6-312929容器分类 二二类类容容器器三三类类容容器器一一类类容容器器反反响响压压力力容容器器换换热热压压力力容容器器别别离离压压力力容容器器储储运运压压力力容容器器低低温温压压力力容容器器高高温温压压力力容容器器常常温温压压力力容容器器非非金金属属容容器器金金属属容容器器单单层层容容器器多多层层容容器器衬衬里里容容器器夹夹套套容容器器 按结构形式按容规按壁温按结构材料按压力容器品种外压容器 内压容器外外压压容容器器和和真真空空容容器器低低压压容容器器中中压压容容器器高高压压容容器器按压力等级超超高高压压容容器器2021-6-312021-6-313030、压力容器设计、压力容器设计根据给定的工艺尺寸和工作条件考虑到制造和安装检修要求对压力容器的各个元件正确地选择结构、材料全面地进行载荷分析和应力、变形分析选择合理的结构型式，确定合适的强度尺寸,并给出有关制造和检验的技术条件压力容器的设计压力容器设计方法分：常规设计规那么设计和分析设计SAD。2021-6-312021-6-313131 一台容器总体采用规那么设计，局部参照分析设计进一台容器总体采用规那么设计，局部参照分析设计进行压力容器受压元件分析计算时，不需有分析设计许可资行压力容器受压元件分析计算时，不需有分析设计许可资格。格。但局部采用应力分析的强度计算、校核时，许用应力但局部采用应力分析的强度计算、校核时，许用应力仍取规那么设计的材料许用应力。仍取规那么设计的材料许用应力。2021-6-312021-6-313232设计条件要求委托方以正式书面形式向设计单位提出。设计条件的内容至包含以下内容：设计条件的内容至包含以下内容：1 1操作参数工作压力、工作温度、液位高度、接管载操作参数工作压力、工作温度、液位高度、接管载荷等；荷等；2 2压力容器使用地及自然条件包括环境温度、抗震设压力容器使用地及自然条件包括环境温度、抗震设防烈度、风和雪载荷等；防烈度、风和雪载荷等；3 3介质组分与特性；介质组分与特性；4 4预期使用年限：委托方提出要求，设计者与委托方协预期使用年限：委托方提出要求，设计者与委托方协商工况、选材、平安性、经济性等确定；商工况、选材、平安性、经济性等确定；5 5几何参数和管口方位；几何参数和管口方位；6 6设计需要的其他必要条件选材、防腐蚀、外表处理、设计需要的其他必要条件选材、防腐蚀、外表处理、特殊试验、安装运输等。特殊试验、安装运输等。2021-6-312021-6-313333.压力容器设计的根本要求总体要求总体要求:满足使用条件下满足使用条件下,保证平安可靠，尽量做到经济合理。保证平安可靠，尽量做到经济合理。具体要求具体要求:1.1.对设备的操作条件和载荷进行正确的估计；对设备的操作条件和载荷进行正确的估计；2.2.对容器元件的的总体应力、局部应力和温差应力，以及可能产生的对容器元件的的总体应力、局部应力和温差应力，以及可能产生的失效形式等进行全面分析和评估失效形式等进行全面分析和评估,并采用不同的设计方法；并采用不同的设计方法；3.3.根据容器的操作条件和作用，正确选择材料和合理的结构设计；根据容器的操作条件和作用，正确选择材料和合理的结构设计；4.4.必须遵守我国的有关标准、标准和制造技术条件；对于重要容器，必须遵守我国的有关标准、标准和制造技术条件；对于重要容器，还应进行全面的技术经济分析。还应进行全面的技术经济分析。2021-6-312021-6-313434.2 各项结构上的要求结构要求结构要求BBF FC CE EAAGGDD强度强度强度强度耐久性耐久性刚度刚度操作运输方便操作运输方便制造方便制造方便材料消耗量材料消耗量密封性密封性2021-6-312021-6-313535各项结构上的要求 强度按SW6计算软件计算 所有零部件都应有足够的强度，否那么就不能保证生产的平安运行。2021-6-312021-6-313636各项结构上的要求 刚度刚度刚度刚度 刚度即构件在外力作用下保持原来形状的能力。有时容刚度即构件在外力作用下保持原来形状的能力。有时容刚度即构件在外力作用下保持原来形状的能力。有时容刚度即构件在外力作用下保持原来形状的能力。有时容器及设备的设计主要决定于刚度而不是决定于强度。例如承器及设备的设计主要决定于刚度而不是决定于强度。例如承器及设备的设计主要决定于刚度而不是决定于强度。例如承器及设备的设计主要决定于刚度而不是决定于强度。例如承受低压、外压的容器，往往在强度足够，不发生破裂的情况受低压、外压的容器，往往在强度足够，不发生破裂的情况受低压、外压的容器，往往在强度足够，不发生破裂的情况受低压、外压的容器，往往在强度足够，不发生破裂的情况下，首先失去自身原形而被压扁。下，首先失去自身原形而被压扁。下，首先失去自身原形而被压扁。下，首先失去自身原形而被压扁。GB150GB150中中中中 条：壳体加工成条：壳体加工成条：壳体加工成条：壳体加工成形后不包括腐蚀裕的最小厚度：形后不包括腐蚀裕的最小厚度：形后不包括腐蚀裕的最小厚度：形后不包括腐蚀裕的最小厚度：a)a)对碳素钢、低合金钢制压力容器，不小于对碳素钢、低合金钢制压力容器，不小于对碳素钢、低合金钢制压力容器，不小于对碳素钢、低合金钢制压力容器，不小于3 mm;3 mm;b)b)对高合金钢制容器，不小于对高合金钢制容器，不小于对高合金钢制容器，不小于对高合金钢制容器，不小于2mm2mm。2021-6-312021-6-313737各项结构上的要求 耐久性使用年限 设备的耐久性那么主要决定于腐蚀，在某些情况下还决定于容器及设备的疲劳、蠕变、振动及断裂韧性等。设计设备时的使用年限不宜定得过长。一般压力容器1215，高压设备一般设计年限为2025年，因为高压设备外壳本钱很高，通常只更换内件，而仍保存和使用原来的外壳。2021-6-312021-6-313838各项结构上的要求 密封性密封性密封性密封性 密封性能是化工容器及设备中的一个十分重要的问密封性能是化工容器及设备中的一个十分重要的问密封性能是化工容器及设备中的一个十分重要的问密封性能是化工容器及设备中的一个十分重要的问题，物料中很多是易燃、易爆或有毒介质，容器或设备题，物料中很多是易燃、易爆或有毒介质，容器或设备题，物料中很多是易燃、易爆或有毒介质，容器或设备题，物料中很多是易燃、易爆或有毒介质，容器或设备内的物料如果泄漏出来，后果非常严重。内的物料如果泄漏出来，后果非常严重。内的物料如果泄漏出来，后果非常严重。内的物料如果泄漏出来，后果非常严重。2021-6-312021-6-313939各项结构上的要求 材料消耗量 容器及设备应在结构上保证最少的材料消耗量，材料消耗量少不仅可节省投资，而且给设备的运输和安装都带来方便。2021-6-312021-6-314040各项结构上的要求 制造方便制造方便 容器及设备在结构上应当有良好的工艺性，便于容器及设备在结构上应当有良好的工艺性，便于制造且能保证质量。设计时应尽量采用标准设计和标制造且能保证质量。设计时应尽量采用标准设计和标准零部件，因为化工设备多数是单件生产的。准零部件，因为化工设备多数是单件生产的。2021-6-312021-6-314141需要制作产品焊接试件的压力容器的条件碳钢、低合金钢制低温压力容器；碳钢、低合金钢制低温压力容器；材材料料标标准准抗抗拉拉强强度度下下限限值值540MPa540MPa的的低低金金钢钢制制压压力力容容器；器；需经过热处理改善或者恢复力学性能的钢制压力容器；需经过热处理改善或者恢复力学性能的钢制压力容器；设设计计图图样样注注明明盛盛装装毒毒性性程程度度为为极极度度或或高高度度危危害害的的压压力力容器；容器；设设计计图图样样和和本本规规程程引引用用标标准准要要求求制制备备产产品品焊焊试试件件的的压压力容器。力容器。2021-6-312021-6-314242各项结构上的要求 操作、运输和维修方便 容器及设备的结构应考虑到操作的方便。容器和设备的尺寸和形状应考虑运输的方便。2021-6-312021-6-314343.3 压力容器设计总图主要内容至少应当注明以下内容：至少应当注明以下内容：压力容器的名称、类别，设计、制造所依据的主要法规、压力容器的名称、类别，设计、制造所依据的主要法规、标准；标准；工作条件，包括工作压力、工作温度、介质毒性和爆炸工作条件，包括工作压力、工作温度、介质毒性和爆炸危害程度等；危害程度等；设计条件：包括设计压力、设计温度、腐蚀裕量、焊接设计条件：包括设计压力、设计温度、腐蚀裕量、焊接接头系数、装接头系数、装量系数、设备最大质量等；量系数、设备最大质量等；主要受压元件的材料牌号与标准；主要受压元件的材料牌号与标准；主要特性参数，如压力容器容积、换热设备的换热面积主要特性参数，如压力容器容积、换热设备的换热面积与程数等；与程数等；特殊制造要求、特殊制造要求、2021-6-312021-6-314444.3 压力容器设计总图主要内容热处理要求；热处理要求；无损检测要求；无损检测要求；压压力力容容器器设设计计使使用用年年限限是是设设计计的的目目标标值值，要要满满足足用用户户要要求求，但但并并不不是是保保证证值值，更更不不是是报报废废年年限限，应应根根据据实实际际情情况况，检检测测结结果果，失失效效模模式式，可可能能高高于于或或低低于于设设计年限；计年限；耐压试验和泄漏试验要求；耐压试验和泄漏试验要求；预防腐蚀要求预防腐蚀要求平安阀、爆破片等平安附件的规格和要求；平安阀、爆破片等平安附件的规格和要求；压力容器的名牌的位置；压力容器的名牌的位置；包装、运输、现场组焊和安装要求。，包装、运输、现场组焊和安装要求。，2021-6-312021-6-314545.4压力容器设计总图的特殊要求 以下情况的特殊要求：以下情况的特殊要求：(1)(1)多腔压力容器分别注明各腔的试验压力、并注明共用件多腔压力容器分别注明各腔的试验压力、并注明共用件允许的压力差值，以及试验步骤和试验的要求；允许的压力差值，以及试验步骤和试验的要求；2 2装有触媒的反响器和装有充填物的大型压力容器，应注装有触媒的反响器和装有充填物的大型压力容器，应注明使用过程中定期检查的要求；明使用过程中定期检查的要求；3 3由于结构原因不能进行内部检查的，应注明计算壁厚、由于结构原因不能进行内部检查的，应注明计算壁厚、使用中定期进行检查测厚要求；使用中定期进行检查测厚要求；4 4不能进行耐压试验压力容器，应注明计算壁厚和制造、不能进行耐压试验压力容器，应注明计算壁厚和制造、使用的特殊要求；使用的特殊要求；5 5有隔热衬里的压力容器，注明防止受压元件超温的技有隔热衬里的压力容器，注明防止受压元件超温的技术要求。术要求。要求保温保冷的压力容器，提出保温保冷措施。要求保温保冷的压力容器，提出保温保冷措施。2021-6-312021-6-314646 压力容器的设计应当充分考虑节能降耗的要求。压力容器的设计应当充分考虑节能降耗的要求。压力容器的设计应当充分考虑节能降耗的要求。压力容器的设计应当充分考虑节能降耗的要求。设计人员应当准确进行设计计算和壁厚圆整，没有设计人员应当准确进行设计计算和壁厚圆整，没有设计人员应当准确进行设计计算和壁厚圆整，没有设计人员应当准确进行设计计算和壁厚圆整，没有充分的理由，不得随意增加压力容器设计壁厚；对充分的理由，不得随意增加压力容器设计壁厚；对充分的理由，不得随意增加压力容器设计壁厚；对充分的理由，不得随意增加压力容器设计壁厚；对换热容器，应当进行优化设计，提高换热效率；对换热容器，应当进行优化设计，提高换热效率；对换热容器，应当进行优化设计，提高换热效率；对换热容器，应当进行优化设计，提高换热效率；对有保温保冷要求的压力容器，要在设计文件中提出有保温保冷要求的压力容器，要在设计文件中提出有保温保冷要求的压力容器，要在设计文件中提出有保温保冷要求的压力容器，要在设计文件中提出有效的保温保冷要求和措施有效的保温保冷要求和措施有效的保温保冷要求和措施有效的保温保冷要求和措施。.5节能要求2021-6-312021-6-314747计算厚度计算厚度计算厚度计算厚度设计厚度设计厚度设计厚度设计厚度名义厚度名义厚度名义厚度名义厚度有效厚度有效厚度有效厚度有效厚度冲压成形后的最小厚度冲压成形后的最小厚度冲压成形后的最小厚度冲压成形后的最小厚度 最小壁厚不包括腐蚀裕量除考虑强度要求外，还应最小壁厚不包括腐蚀裕量除考虑强度要求外，还应最小壁厚不包括腐蚀裕量除考虑强度要求外，还应最小壁厚不包括腐蚀裕量除考虑强度要求外，还应当考虑制造、运输、安装等因素的影响。当考虑制造、运输、安装等因素的影响。当考虑制造、运输、安装等因素的影响。当考虑制造、运输、安装等因素的影响。封头壁厚计算中的焊接接头系数取法问题讨论整张钢封头壁厚计算中的焊接接头系数取法问题讨论整张钢封头壁厚计算中的焊接接头系数取法问题讨论整张钢封头壁厚计算中的焊接接头系数取法问题讨论整张钢板和拼接钢板压制的封头。板和拼接钢板压制的封头。板和拼接钢板压制的封头。板和拼接钢板压制的封头。封头的壁厚2021-6-312021-6-314848.6 装设平安阀、爆破装置的压力容器 新?容规条规定，设计文件还应当包括压力容器平安泄放量、平安阀排量和爆破片泄放面积计算书，无法计算时，设计单位应当会同设计委托单位或使用单位，协商选用超压泄放装置。2021-6-312021-6-314949平安阀、爆破装置的开启压力 对超压泄放装置的开启压力，原那么上不得超过设计压力，但对注明有最高允许工作压力的容器，可允许超压泄放装置的开启压力不高于该容器的最高允许工作压力。最高允许工作压力的计算依据？2021-6-312021-6-315050要气密性试验的压力容器的开启压力 如果设计时提出气密性试验的要求，那么设计者应当给出该压力容器的最高允许工作压力。因为进行气密性试验时，一般应当将平安附件装配完毕，而超压泄放装置的动作压力一般不得高于设计压力，但气密性试验压力是一倍的设计压力，故就难以完成该试验。有了最高允许工作压力，可采用比设计压力更高的压力作为平安阀的动作压力不得高于最高点允许工作压力，以保证气密性试验的进行。2021-6-312021-6-315151.7 对不开设检查孔的压力容器的要求 设计者应当提出具体技术措施，如增加检测工程或比例、缩短检验周期等，确保设备的平安质量满足法规、标准要求，并且要对设备使用中定期检验的重点检验工程提出要求。?老容规?提出100%无损检测、注明计算厚度等,并要在总图上注明.2021-6-312021-6-3152522.8 内压薄壁压力容器的强度计算 2.8.1 2.8.1 薄壁圆筒体计算厚度薄壁圆筒体计算厚度 对于薄壁容器，通常是按弹性失效对于薄壁容器，通常是按弹性失效准那么来判定容器元件的强度。即将应力强度限准那么来判定容器元件的强度。即将应力强度限制在弹性阶段，认为对于薄壳，一般假设法向应制在弹性阶段，认为对于薄壳，一般假设法向应力力 ，故为两向容器元件中出现屈服，即到，故为两向容器元件中出现屈服，即到达了最高承载能力。达了最高承载能力。应力状态。根据弹性失效准那么，保应力状态。根据弹性失效准那么，保证容器元件平安工作的强度条件由不同的强度理证容器元件平安工作的强度条件由不同的强度理论给出。论给出。2021-6-312021-6-315353薄壁圆筒体n n第一强度理论第一强度理论 称最大主应力理论。设三向主应力为，称最大主应力理论。设三向主应力为，n n其强度条件为其强度条件为n n式中式中 容器元件的许用应力；容器元件的许用应力；n n 相当应力，表示材料承载时的三向应力与材料简单拉相当应力，表示材料承载时的三向应力与材料简单拉伸试验时相当的应力。伸试验时相当的应力。n n 此理论适用于脆性材料，但在压力容器广泛使用塑性材料设此理论适用于脆性材料，但在压力容器广泛使用塑性材料设计中，由于长期积累了很多使用经验，其形式又较简单，故仍得到普计中，由于长期积累了很多使用经验，其形式又较简单，故仍得到普遍使用。遍使用。2021-6-312021-6-315454n n 薄壁圆筒体n n第三强度理论第三强度理论 称最大剪应力理论。其强度条件为：称最大剪应力理论。其强度条件为：即即由此得由此得 此理论适用于塑性材料。此理论适用于塑性材料。如如 和和 同号，而同号，而 时，时，由此理论由此理论所得结果与第一强度理论相同所得结果与第一强度理论相同。2021-6-312021-6-315555 应力计算公式应力计算公式 1 1圆筒体圆筒体 由无力矩理论知由无力矩理论知 轴向应力轴向应力 环向应力环向应力 由第一强度理论的由第一强度理论的:式中式中 p p 设计压力，设计压力，MPa;MPa;R R 筒体平均半径，筒体平均半径，mmmm；D D 筒体平均直径，筒体平均直径，mmmm；筒体计算厚度，筒体计算厚度，mmmm；设计温度下材料的许用应力，设计温度下材料的许用应力，MPaMPa或或N/mm2N/mm2。薄壁圆筒体2021-6-312021-6-315656薄壁圆筒体受内压时的各向应力D DDi+Di+2021-6-312021-6-315757薄壁圆筒体上述公式由静力平衡条件得出的。上述公式由静力平衡条件得出的。1 1 Pc Pc的圆筒轴向压力：的圆筒轴向压力：周向的横截面积：周向的横截面积：轴向应力：轴向应力：2021-6-312021-6-315858薄壁圆筒体n n2 2PcPc径向应力的合力：径向应力的合力：n n 截面积截面积 n n n n 环向应力环向应力n n n n 环向应力环向应力 时时n n n n 内径公式内径公式2021-6-312021-6-315959 由于设备的公称直径为内径，故计算时采用内径由于设备的公称直径为内径，故计算时采用内径DiDi，那么壁厚较大时，采用中径，那么壁厚较大时，采用中径 D DDi+Di+；并考虑到由于；并考虑到由于焊缝的存在可能使简体强度减弱，而引入焊缝的存在可能使简体强度减弱，而引入 焊接接头系数焊接接头系数 ，那么由上式可得计算厚度：，那么由上式可得计算厚度：2021-6-312021-6-316060 上式即为上式即为GBl50?GBl50?钢制压力容器钢制压力容器?中圆筒厚度计算公中圆筒厚度计算公式式5-15-1，是采用由第一强度理论推导出的中径公式。，是采用由第一强度理论推导出的中径公式。该式适用范围：该式适用范围：，相当于内外径之，相当于内外径之比比K1.5K1.5。薄壁圆筒体2021-6-312021-6-316161 将上述计算厚度将上述计算厚度 加上腐蚀裕量加上腐蚀裕量C2C2，即得圆筒的设计，即得圆筒的设计厚度，然后再加上钢材厚度负偏差厚度，然后再加上钢材厚度负偏差C1 C1，并向上圆整到钢，并向上圆整到钢材标准规格的厚度，即名义厚度材标准规格的厚度，即名义厚度 n n ，也就是图样上标注，也就是图样上标注 的厚度。对一壳体的其它受压元件如球壳和封头等，在求的厚度。对一壳体的其它受压元件如球壳和封头等，在求得计算厚度后，也应同样再求得设计厚度，并圆整到名义得计算厚度后，也应同样再求得设计厚度，并圆整到名义厚度。厚度。2.8.2 薄壁圆筒体的名义厚度2021-6-312021-6-3162622.8.3 球壳的设计由此，按第一强度理论可得球形容器的计算公式为：当球形容器承受内压 p 时，其薄膜应力为：2021-6-312021-6-316363、压力容器用材及要求n n 压力容器用材主要包括钢板、钢管、锻钢、棒料和压力容器用材主要包括钢板、钢管、锻钢、棒料和焊接材料。常用钢材分类方法有五种：焊接材料。常用钢材分类方法有五种：n n1.1.按化学成份：碳素钢、低合金钢和高合金钢；按化学成份：碳素钢、低合金钢和高合金钢；n n2.2.按品质：优质钢、高级优质和特级优质钢；按品质：优质钢、高级优质和特级优质钢；n n3.3.按冶炼方法：如镇静钢、精炼钢等；按冶炼方法：如镇静钢、精炼钢等；n n4.4.按金相组织：如退火、正火、调质和固溶状态等；按金相组织：如退火、正火、调质和固溶状态等；n n5.5.按用途：结构钢、特殊性能钢、专用钢。按用途：结构钢、特殊性能钢、专用钢。2021-6-312021-6-316464.1 材料的力学性能冷弯性能冷弯性能硬度硬度塑性塑性强度强度断裂韧性断裂韧性材料的力学性能压力容器用材要求压力容器用材要求?容容规规?要要求求压压力力容容器器的的选选材材应应当当考考虑虑材材料料的的力力学学性性能能、物物理性能、化学性能和工艺性能。理性能、化学性能和工艺性能。2021-6-312021-6-316565强度 强强度度是是材材料料抵抵抗抗外外力力作作用用防防止止引引起起破破坏坏的的能能力力，因因而而是是设设计计中中决决定定许许用用应应力力数数值值的的依依据据，常常用用的的有有拉拉伸伸、压压缩缩及及弯弯曲曲的的强强度度极极限限。、如如抗抗拉拉强强度度b b(Rm)(Rm)和和屈屈服服强强度度s(Rel)s(Rel)，高高温温时时还还要要考考虑虑蠕蠕变变极极限限nn及及持持久久强强度度DD。屈屈服服强强度度与与抗抗拉拉强强度度极限之比值即屈强比，反映了材料承受外载能力的裕度。极限之比值即屈强比，反映了材料承受外载能力的裕度。2021-6-312021-6-316666塑性 塑塑性性是是反反映映材材料料可可塑塑性性能能的的指指标标，表表征征材材料料可可变变形形的的能能力力。在在稳稳定定性性计计算算或或动动载载荷荷情情况况下下，它它是是设设计计的的主主要要依依据据。其其中中压压力力容容器器用用钢钢要要有有良良好好的的塑塑性性,这这方方面面的的参参数数有有延延伸伸率率A A、断断面面收收缩缩率率Z Z、和和冲冲击击韧韧性性A Akvkv等等。作作为为压压力力容容器器用用钢钢，一一般般要要求求A A5 515152020，A Akvkv值在常温下在值在常温下在181860 J60 J。2021-6-312021-6-316767硬 度说明材料的耐磨性和切削加工的可能性。说明材料的耐磨性和切削加工的可能性。硬度较高，材料的耐磨性能较好；硬度和材料强度还的硬度较高，材料的耐磨性能较好；硬度和材料强度还的一定关系，只要知道材料的硬度值，就能大概一定关系，只要知道材料的硬度值，就能大概判断其强判断其强度值度值。金属材料中常用的硬度单位是布氏硬度。金属材料中常用的硬度单位是布氏硬度HBHB、洛、洛氏硬度氏硬度HRCHRC和维氏硬度和维氏硬度HV.HV.2021-6-312021-6-316868冷弯性能 冷弯性能是材料抵抗弯曲时断裂能力的标志，它间接反映了材料的塑性。2021-6-312021-6-316969断裂韧性 断裂韧性是反映材料对裂纹扩展的抵抗能力。对于中低强度的压力容器用钢和低温用钢，目前较普遍采用应力强度因子KIC和临界裂纹张开位移COD值C来评定，超过KIC 或C那么认为脆性裂纹扩展。2021-6-312021-6-317070.2 化学性能-耐腐蚀性能 是是指指材材料料在在使使用用工工艺艺条条件件介介质质、温温度度、压压力力等等下下，抵抵抗抗腐腐蚀蚀性性介介质质侵侵蚀蚀的的能能力力。材材料料受受到到腐腐蚀蚀后后，其其重重量量、壁壁厚厚、力力学学性性能能、组组织织结结构构及及电电极极电电位位都都可可能能发发生生蜕蜕化化。腐腐蚀蚀分分均均匀匀腐腐蚀蚀和和非非均均匀匀性性腐腐蚀蚀，常常规规的的强强度度计计算算中中只只考考虑虑均均匀匀腐腐蚀蚀的的壁壁厚厚附附加加量量，而而非非均均匀匀性性腐腐蚀蚀主主要要是是指指点点腐腐蚀蚀、晶晶间间腐腐蚀蚀、应应力力腐腐蚀蚀、氢氢腐腐蚀蚀及及腐腐蚀蚀疲疲劳劳等等，对对于于这这一一类类腐腐蚀蚀，靠靠正正确确的的选选择择耐耐蚀材料和防护措施来保证。蚀材料和防护措施来保证。2021-6-312021-6-317171.3 物理性能 物理性能也是选材要考虑的。如高温容器要用熔点物理性能也是选材要考虑的。如高温容器要用熔点高的材料，熔点高的材料再结晶软化温度较高；要进高的材料，熔点高的材料再结晶软化温度较高；要进行换热的容器要用导热系数高的材料。压力容器用钢行换热的容器要用导热系数高的材料。压力容器用钢要考虑的物理性能参数通常是弹性模量要考虑的物理性能参数通常是弹性模量E E、重度、重度 、熔、熔点点T Tmm 、比热、比热C C、导热系数、导热系数、线膨胀系数、线膨胀系数 等。等。2021-6-312021-6-317272.4 工艺性能 压压力力容容器器选选材材除除考考虑虑上上述述因因素素外外，由由于于制制造造中中都都要要进进行行钢钢板板弯弯卷卷、冲冲压压和和焊焊接接，因因此此容容器器用用钢钢必必须须要要有有良良好好的的冷冷、热热加加工性能和焊接性能。工性能和焊接性能。所所以以，对对压压力力容容器器中中用用于于焊焊接接的的碳碳素素钢钢、低低合合金金钢钢，其其磷磷硫硫含含量量允允许许较较高高，对对压压力力容容器器专专用用的的碳碳素素钢钢、低低合合金金钢钢的的硫硫磷磷含含量量要要求求没没有有变变，而而对对大大于于等等于于540MPa540MPa的的高高强强钢钢、低低温温用用钢钢的的磷硫含量要求均有不同程度的提高。磷硫含量要求均有不同程度的提高。2021-6-312021-6-317373.5 新新?容规容规?2.3条对化学成分的要求条对化学成分的要求(一一一一)用用用用于于于于焊焊焊焊接接接接的的的的碳碳碳碳素素素素钢钢钢钢和和和和低低低低合合合合金金金金钢钢钢钢钢钢钢钢材材材材，其其其其含含含含碳碳碳碳量量量量不不不不应应应应当大于当大于当大于当大于0.250.250.250.25，P0.03 P0.03 P0.03 P0.03、S0.0S0.0S0.0S0.0。(二二二二)压压压压力力力力容容容容器器器器专专专专用用用用钢钢钢钢中中中中的的的的碳碳碳碳素素素素钢钢钢钢和和和和低低低低合合合合金金金金钢钢钢钢钢钢钢钢材材材材钢钢钢钢板板板板、钢管和钢锻件，其磷、硫含量应当符合以下要求：钢管和钢锻件，其磷、硫含量应当符合以下要求：钢管和钢锻件，其磷、硫含量应当符合以下要求：钢管和钢锻件，其磷、硫含量应当符合以下要求：2021-6-312021-6-3174741 1 1 1、碳素钢和低合金钢，、碳素钢和低合金钢，、碳素钢和低合金钢，、碳素钢和低合金钢，P0.030P0.030P0.030P0.030、S0.020S0.020S0.020S0.020；2 2 2 2、钢钢钢钢材材材材标标标标准准准准抗抗抗抗拉拉拉拉强强强强度度度度下下下下限限限限值值值值大大大大于于于于等等等等于于于于540MPa 540MPa 540MPa 540MPa 的的的的钢钢钢钢材材材材，P0.025P0.025P0.025P0.025、S0.015S0.015S0.015S0.015；3 3 3 3、用用用用于于于于设设设设计计计计温温温温度度度度低低低低于于于于零零零零下下下下-20-20-20-20并并并并且且且且钢钢钢钢材材材材标标标标准准准准抗抗抗抗拉拉拉拉强强强强度度度度下下下下限限限限值值值值小于小于小于小于540MPa 540MPa 540MPa 540MPa 的钢材，的钢材，的钢材，的钢材，P0.025P0.025P0.025P0.025、S0.012S0.012S0.012S0.012；4 4 4 4、用用用用于于于于设设设设计计计计温温温温度度度度低低低低于于于于零零零零下下下下-20-20-20-20并并并并且且且且钢钢钢钢材材材材标标标标准准准准抗抗抗抗拉拉拉拉强强强强度度度度下下下下限限限限值值值值大于等于大于等于大于等于大于等于540MPa 540MPa 540MPa 540MPa 的钢材，的钢材，的钢材，的钢材，P0.020P0.020P0.020P0.020、S0.010S0.010S0.010S0.010。2021-6-312021-6-317575.6 低合金钢 低低合合金金钢钢是是在在碳碳素素钢钢的的根根底底上上，参参加加一一种种或或数数钟钟合合金金元元素素总总量量不不超超过过5 5,以以提提高高钢钢材材的的强强度度、耐耐高高温温、耐耐低低温温、耐耐腐腐蚀蚀等等性性能能。如如:Q345R:Q345R，平平均均含含碳碳量量为为0.160.160.120.120.200.20,该该钢钢号号中中含含有有锰锰元元素素,其其平平均均含含MnMn量小于量小于1.61.6。P P、S S含量按含量按?容规容规?要求。要求。锰锰能能有有效效地地提提高高强强度度,降降低低冷冷脆脆转转变变温温度度,对对韧韧性性有有好好的影响。低合金钢是压力容器的主要结构材料。的影响。低合金钢是压力容器的主要结构材料。2021-6-312021-6-317676P、S含量对压力容器用钢的危害含量对压力容器用钢的危害 S S主主主主要要要要以以以以FeSFeS和和和和MnSMnS形形形形式式式式存存存存在在在在于于于于焊焊焊焊缝缝缝缝中中中中，硫硫硫硫会会会会以以以以熔熔熔熔点点点点988Fe+FeS988Fe+FeS和和和和熔熔熔熔点点点点为为为为940940的的的的FeO+FeSFeO+FeS的的的的低低低低熔熔熔熔点点点点共共共共晶物，晶物，晶物，晶物，从而促生热裂纹，并使韧性下降。从而促生热裂纹，并使韧性下降。从而促生热裂纹，并使韧性下降。从而促生热裂纹，并使韧性下降。P P在在在在焊焊焊焊缝缝缝缝中中中中主主主主要要要要以以以以FeFe2 2P P和和和和FeFe3 3P P形形形形式式式式存存存存在在在在，使使使使钢钢钢钢材材材材韧韧韧韧性性性性 下下下下 降降降降，特特特特 别别别别 是是是是 低低低低 温温温温 韧韧韧韧 性性性性 下下下下 降降降降。熔熔熔熔 点点点点 为为为为 880880的的的的Ni+NiNi+Ni3 3P P低熔点共晶物，也是低熔点共晶物，也是低熔点共晶物，也是低熔点共晶物，也是热裂纹的促生元素热裂纹的促生元素热裂纹的促生元素热裂纹的促生元素。2021-6-312021-6-317777.7 不锈钢 不锈钢是指在大气中和酸性介质中具有不生锈和耐腐蚀性的高合金钢。不锈钢是指在大气中和酸性介质中具有不生锈和耐腐蚀性的高合金钢。常用的不锈钢按化学成分不同可分为：铬、铬镍、铬镍钼钢、铬锰钢等，而常用的不锈钢按化学成分不同可分为：铬、铬镍、铬镍钼钢、铬锰钢等，而其中又以应用奥氏体铬镍钢和铬钼钢居多。铬、铬钢会产生晶间腐蚀和应力其中又以应用奥氏体铬镍钢和铬钼钢居多。铬、铬钢会产生晶间腐蚀和应力腐蚀。腐蚀。c c0.080.08为高碳级不锈钢，如为高碳级不锈钢，如1Cr19Ni91Cr19Ni9 c0.08 c0.08为低碳级不锈钢，如为低碳级不锈钢，如06Cr17Ni12Mo2(S31608-316)06Cr17Ni12Mo2(S31608-316)c 0.03 c 0.03为超低碳级不锈钢，如为超低碳级不锈钢，如022Cr17Ni12Mo2(S31603-316L)022Cr17Ni12Mo2(S31603-316L)00Cr17Ni14Mo2 00Cr17Ni14Mo2 c0.01 c0.01为超纯级不锈钢，钢号前以为超纯级不锈钢，钢号前以“000“000表示表示2021-6-312021-6-317878不锈钢 新新?容容规规?第第条条规规定定，有有耐耐腐腐蚀蚀、防防腐腐蚀蚀要要求求的的压压力力容容器器，设设计计图图样样上上要要提提出出防防腐腐蚀蚀处处理理要要求求，如如奥奥氏氏体体不不锈锈钢钢压压力力容容器器有有晶晶间间腐腐蚀蚀介介质质时时，在在图图样样上上提提出出抗抗晶晶间间腐腐蚀蚀检检验验或或处处理理要要求求。奥奥氏氏