ICS 71.120;75.180.20;23.020.30 G 93 备案号：48614—2015
HG
中华人民共和国化工行业标准
HG/T4754—2014
钢制发酵容器技术条件
Specifications forsteel fermentationvessels
2014-12-31发布
2015-06-01实施
中华人民共和国工业和信息化部发布 HG/T4754—2014
目 次
前言 1范围 2 规范性引用文件
1
术语与符号
3
3. 1 术语和定义 3.2 符号
4 要求 4. 1 基本规定 4. 2 发酵罐范围的界定 4.3 规格参数 4. 4 发酵罐的主要零部件 4.5 性能要求 5
3
3
材料 5. 1 一般规定 5. 2 钢板 5.3 钢管 5.4 锻件 5.5 型钢 5.6 紧固件 5. 7 焊材 6 结构与设计 6. 1 发酵罐筒体 6.2 封头 6.3 换热设施 6.4 接管、法兰、垫片及紧固件 6. 5 人孔、手孔、检查孔及有关测量仪表 6.6 支座 6. 7 搅拌系统 7制造、检验和验收. 7. 1 发酵罐制造、检验和验收一般规定· 7.2 筒体、封头外观及尺寸检查项目. 7.3 无损检测、耐压试验与产品最终验收. 7. 4 发酵罐的涂敷、包装与运输..
.. HG/T 4754—2014
前言
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准由中国石油和化学工业联合会提出。 本标准由全国化工机械与设备标准化技术委员会（SAC/TC429）归口。 本标准起草单位：安徽丰原化T装备有限公司、中国化工装备协会、天华化工机械及自动化研究
设计院。
本标准主要起草人：马德金、张帆、张俊科、张晓波、胡永兵、唐根生、崔亚放。
II HG/T4754—2014
钢制发酵容器技术条件
1范围
本标准规定了钢板及复合钢板制造发酵容器（以下简称发酵罐）的要求，材料，结构与设计，制造、检验和验收的通用要求。
本标准适用于以酶或微生物为主的生物催化剂，采取间歇、半连续（流加）和连续等操作形式，实现生物质转化的好氧型通用发酵罐。
特定结构形式的卧式圆环形结构发酵罐、卧式筒体结构发酵罐、自吸式机械搅拌发酵罐、高位塔式发酵罐、环流式发酵罐等发酵罐的建造亦可按本标准的相应规定。 2规范性引用文件
2
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。
GB150（所有部分）压力容器 GB/T700碳素结构钢 GB/T 1591 低合金高强度结构钢 GB/T 9019 压力容器公称直径 GB13296 锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管 GB/T25198 压力容器封头 HG/T 20569 机械搅拌设备 HG/T20584 钢制化工容器制造技术要求 HG/T20592~20635 钢制管法兰、垫片、紧固件 HG/T21514～21535钢制人孔和手孔 JB/T4385.1 锤上自由锻件通用技术条件 JB/T 4711 压力容器涂敷与运输包装 JB/T4712（所有部分）容器支座 JB/T4730.3承压设备无损检测第3部分：超声检测 NB/T47002.1 压力容器用爆炸焊接复合板 反第1部分：不锈钢-钢复合板 NB/T47003.1 钢制焊接常压容器 NB/T 47008 承压设备用碳素钢和低合金钢锻件 NB/T 47010 承压设备用不锈钢和耐热钢锻件 NB/T 47014 承压设备焊接工艺评定 NB/T47015压力容器焊接规程 NB/T47018.1 承压设备用焊接材料订货技术条件第1部分：采购通则 NB/T47018.2 承压设备用焊接材料订货技术条件第2部分：钢焊条 NB/T 47018.3 承压设备用焊接材料订货技术条件第3部分：气体保护电弧焊钢焊丝和填
充丝
NB/T 47018.4 承压设备用焊接材料订货技术条件第4部分：埋弧焊钢焊丝和焊剂 NB/T47018.5 承压设备用焊接材料订货技术条件第5部分：堆焊用不锈钢焊带和焊剂 TSGR0004 固定式压力容器安全技术监察规程
1 HG/T4754—2014
3术语与符号
NB/T47003.1和GB150中界定的以及下列术语和符号适用于本文件。 3.1术语和定义 3. 1. 1
发酵fermentation 利用对酶和微生物（或动植物细胞）的生长培养，在有氧或无氧条件下促使生物质进行生物化学
反应，产生生物代谢目标产物的反应过程。 3. 1. 2
生物质bio-mass 与生物有关的物质的总称，包括所有动物、植物和微生物以及由这些有生命物质派生、排泄和代
谢的有机物质。 3. 1. 3
发酵容器 fermentationvessels 对微生物深层培养，使生物质参与生物化学反应过程的反应容器。按照微生物在生物化学反应过
程的需要氧气的特征分为好氧发酵罐和厌氧发酵罐。 3. 1. 4
好氧发酵罐 aerobicfermentationtank 内部设置机械搅拌、采用压缩空气分布系统和换热系统装置，实现需氧微生物新陈代谢过程的发
酵设备。 3. 1.5
公称直径 nominaldiameter 对于用钢板卷焊制成的筒体，发酵罐公称直径指的是简体内径。若发酵罐直径较小，其筒体直接
采用无缝钢管制作时．发酵罐公称直径指的是钢管外径。它由字母DN和量纲为1的数字组成。
封头的公称直径与简体一致。 3. 1. 6
公称容积 只nominalvolume 发酵罐的筒体与封头组成密闭型腔的几何容积。即由设计图样标注的尺寸计算（不考虑制造公
差）并且圆整。一般不扣除永久连接在发酵罐内部的内件的体积。 3. 1.7
搅拌装置 agitators 由搅拌叶轮、搅拌轴、搅拌轴支撑、搅拌轴封、减速机和电机等部件组成的总体。
3. 1. 8
封头heads 与发酵罐上的筒体端部相连接的端盖。常见的结构形式有凸形封头（椭圆形封头、碟形封头、球
冠形封头和半球冠形封头）、锥形壳体、变径段、平盖及紧缩口等。 3.2符号
C——厚度附加量，mm； Cl-材料厚度负偏差.mm; C2一腐蚀裕量，mm； D: 圆简或球壳的内直径，mm； DN发酵罐公称直径，mm; H——筒体高度，mm。
2 HG/T4754—2014
3 4
17
-17
工 -1
自
广
11 ~ 10~
11
2
+
0
b
10 18 13 8 6
20
19 20
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4
18~
1 12~
H 27
9
重
28 -6 -5
8~
川
H
2
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13~ 14~ 15
H
F
6 7
22
5~
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Dio
7
SD
22 ~
R 1
23 24 24
- 8
16~ 25~ 26~
23 25
16~
16~
-9 10
26 ~
中 a)夹套传热
c）外（半管或蜂窝）夹套+内盘管传热
b）夹套+列管传热
图1 发酵罐的主要结构形式表 1 发酵罐的主要零部件序号
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
零部件名称电机减速机减速机机架机械密封搅轴搅拌桨叶折流挡板简体底部轴承封头
零部件名称人孔容器法兰 U型夹套铭牌耳式支座进气管减速带爬梯消泡除沫器检修平台
序号 21 22 23 24 25 26 27 28
零部件名称蛇管中间轴承导流简仪表接口空气分布器
11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
裙座外夹套内盘管
4. 5 性能要求 4.5.1发酵罐的设计、制造、运行应满足发酵T艺及其主要控制参数的要求，其结构设计与制作应避免染菌的可能。 4.5.2发酵工艺主要控制参数至少包括底料物质配比、菌种培养及接种、流加的营养物质、发酵液黏度、发酵液固形物含量、装料容积、PH值、发酵液温度范围、发酵周期、产物收率、溶解氧浓度、无菌空气质量及流量要求、发酵罐顶部的罐内气相空间压力、搅拌转速与功率、消毒方式与温度、上述相关T艺参数与时间的关系曲线等。 4.5.3满足本标准的基本安全要求和节能要求。 + HG/T4754—2014
5材料 5.1一般规定 5.1.1发酵罐所用材料的质量、规格与标志应当符合相应材料的国家标准或行业标准的规定，同时还应当考虑材料的力学性能、化学性能、物理性能和工艺性能。材料应具有质量证明文件，质量证明文件应包括标准及合同规定的检验和试验结果，而且具有可追溯性。 5.1.2常压类发酵罐用材（包括罐内供给蒸汽消毒且T.作压力小于0.1MPa或进料及出料过程中瞬时承受压力大于或等于0.1MPa）应当符合NB/T47003.1的规定。 5.1.3承压类发酵罐用材还应符合TSGR0004和GB150.2的规定。 5.1.4应考虑发酵液、流加物以及代谢产物对奥氏体不锈钢材料的晶间腐蚀。 5.1.5与发酵液直接接触的非受压元件（消泡除沫器、搅拌轴、搅拌桨叶、联轴器、导流简、筒体内部支撑构件、爬梯、空气分布器等）用材应当与筒体或封头的材料保持同一类别及组别，在同一组别中选用材料性能相近的牌号、级别及型号，符合VB/T47014的规定。 5.1.6设备法兰、管法兰、人孔、手孔、液面计等标准零部件用材应当符合对应的国家标准或行业标准的要求。 5.1.7选用标准零部件时，应考虑标准部件中垫片对发酵菌种的毒性危害以及染菌的可能性。 5.2钢板 5.2.1发酵罐的简体或封头用钢板应充分考虑发酵液的腐蚀性。 5.2.2与发酵液非直接接触的元件（吊耳、裙座、电机与减速机机座、外部爬梯等）应当选用碳素结构钢，这部分元件与筒体或封头之间应当有与筒体或封头材料牌号一致的过渡垫板。 5.2.3筒体或封头上的开孔需要设置补强圈时，补强圈的材料应当与筒体或封头的材料牌号一致。 5.2.4选用不锈钢-钢复合板时应符合NB/T47002.1的规定，不锈钢-钢复合板经高于600℃的热加 T.后，应按JB/T4730.3进行超声检测，符合Ⅲ级要求为合格。 5.2.5筒体、封头用复合板应沿200mm间距的格子线、板边的50mm区域以及预定开孔边缘外侧的25mm区域内按JB/T4730.3进行超声检测，符合Ⅲ级要求为合格。 5.3钢管 5.3.1与发酵液直接接触的钢管应采用无缝钢管，优先选用符合GB13296规定的无缝钢管。 5.3.2与发酵罐壳体连接的料液接管宜采取整体补强。 5.4锻件 5.4.1发酵罐的承压类元件用锻件应符合NB/T47008和NB/T47010的要求，非受压元件用锻件应符合JB/T4385.1的要求。钢锻件的级别由设计文件规定．不应使用低于Ⅱ级的锻件，并在设计图样上的钢锻件材料牌号后附上级别符号。 5.4.2对有晶间腐蚀的不锈钢锻件，应在T.艺技术文件中提出晶粒度要求。 5.5型钢
与发酵液直接接触的所有型钢采用整体成型或钢板弯制，不宜采用焊接成型。 5.6紧固件 5.6.1与发酵液直接接触的发酵罐用紧固件，其材料类别应当与筒体或封头用材料类别保持一致不宜使用异种钢。 5.6.2与发酵罐支座连接的地脚螺栓等紧固件应优先选用碳素结构钢。 5.6.3发酵罐及其配套使用的所有紧固件应按照HG/T20592～20635选用。 5.7焊材 5.7.1焊接材料应当满足相应焊材标准．并且附有质量证明书和清晰、牢固的标志。 5.7.2焊接材料还应满足NB/T47018.1～NB/T47018.5的要求。
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