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固定式压力容器安全技术监察规程

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固定 压力容器 安全技术 监察 规程
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1 容规 宣贯 固定式压力容器安全技术监察规程 设计 2 修订原则 1 立足99版容规 充分体现法规是安全基本要求的思想 在设计方面提出基本安全要求 并且不涉及与产品有关 的技术细节 2 明确管理责任主体 解决99版容规执行中发现的问题 如设计条件提出 液化气体设计压力等 3 体现按失效模式设计的理念 4 贯彻节能减排的思想 主要变化 设计资质 目前 境内实行设计单位资质行政许可 但对 境外设计单位没有实施行政许可制度 对采用国际标准 或境外标准设计制造的压力容器 改变目前单纯由国家 质检总局特种设备局批准的行政方式 3 主要变化 本规程颁布后 国家质检总局特种设备安全监察局将组织安全技术委 员会压力容器分委会归纳 提炼其中的基本安全要求 并与境外主要压 力容器产品标准进行比较分析 形成按境外压力容器标准设计制造在中 国境内使用的压力容器设计制造指南 今后 凡是按境外标准设计制造 的压力容器 也必须符合本规程的基本安全要求 对于采用国际标准或 者境外标准设计的压力容器 在向国家质检总局申请审查批准时 进行 设计的单位 包括境内外的设计单位 制造单位或者工程公司 应当同 时提供一份设计与本规程基本安全要求的符合性申明 由国家质检总局 对其设计文件和申明与我国压力容器基本安全要求的符合性进行审查 并做出是否批准的决定 在制造监检或者进口产品安全性能监督检验过 程中 如果发现其产品安全性能不符合本规程要求 将予以处罚 4 主要变化 风险评估报告 对第 类压力容器 设计时要求设计者出具包括主要失 效模式 风险控制等内容的风险评估报告 节能要求 对压力容器的设计提出基本的节能降耗要求 设计条件 压力容器的设计委托者应当以正式书面形式向设计单位提出 压力容器设计条件 保障设计输入条件的可靠性 液化气体压力 对盛装液化气体的固定式压力容器 原来规定50 饱 和蒸气压力为设计压力 现修改为工作压力 通过专项研究 调整钢材安全系数 对钢材规则设计 抗拉强度的安全 系数由3 0调整为2 7 屈服强度的安全系数由1 6调整为1 5 分析设计 抗拉强度的安全系数由2 6调整为2 4 屈服强度的安全系数1 5不变 同 时 钛及钛合金 镍及镍合金规则设计抗拉强度的安全系数相应地由 3 0调整为2 7 除钢材 钛镍及其合金外 其他有色金属 螺栓 铸铁等尚未开展有关研究 故其安全系数暂不调整 5 主要变化 焊接接头系数 对焊接接头系数只提出要考虑对强度削弱的原则要求 具体取值按引用标准选取 不在法规中列出具体焊接接头系数 明确不 允许降低焊接接头系数而免除无损检测 6 3 1设计单位许可资格与责任 3 设计 1 设计单位应当对设计质量负责 压力容器设计单位的许 可资格 设计类别 品种和级别范围应当符合 压力容器压 力管道设计许可规则 的规定 与原28条相对应 释义 本条为对设计单位资格及责任的通用要求 1 条例 第十一条 对压力容器设计单位实行行政许可制度 2 具体规定见安全技术规范TSG R1001 2008 压力容器压力管道设计许 可规则 7 类 别 级 别 品种范围范围备注 A A1超高压容器 高压容器结构型式 单层 多层 A2第三类低 中压容器 A3球形储罐 A4非金属压力容器 B气瓶 C移动式压力容器 DD1第一类压力容器 D2第二类压力容器 SAD压力容器分析设计 3 1 设计单位资格及责任 3 设计 8 3 1 设计单位资格及责任 3 设计 2 总体采用规则设计标准 局部参照分析设计标准进行压力容 器受压元件分析计算的单位 可以不取得应力分析设计许可项 目资格 与原40条对应 释义 压力容器总体采用规则设计标准 对某些局部或结构可以采用应力 分析方法进行强度校核 但校核所取材料许用应力应当是规则设计标准中 规定的材料许用应力 其设计 制造仍按规则设计制造标准进行 但是 对于进行分析的该局部 其制造 检验要求应参照 分析设计标准 的 相关规定 9 3 1 设计单位资格及责任 3 设计 3 压力容器的设计应当符合本规程的基本安全要求 对于采 用国际标准或者境外标准设计的压力容器 进行设计的单位 应当提供设计文件与本规程基本安全要求的符合性申明 主要变化 符合性审查符合国际惯例 我国对境外压力容器设计单位尚未实施许可 在境外 一般没有独立的 压力容器设计单位 其设计往往由工程公司或制造单位进行 为保证 采用国际标准或境外标准设计制造的压力容器符合我国压力容器的基本 安全要求 有必要对其设计文件进行与我国基本安全要求的符合性审查 目前 这种审查采取国家质检总局 特种设备局 对设计文件进行审查 批准的方式进行 境内外设计 制造单位如果直接采用国际标准或境外 标准设计制造在中国境内使用的压力容器 则制造前需将设计文件报国 家质检总局 特种设备局 申请批准 国家质检总局对设计文件与我国 压力容器基本安全要求的符合性进行审查 并做出是否批准的决定 10 3 1 设计单位资格及责任 3 设计 4 压力容器的设计单位应当向设计委托方提供完整的设计文件 主要变化 99版容规中第33条1款规定 压力容器的设计单位 应向压力容器的使用单 位或压力容器制造单位提供设计说明书 设计图样和技术条件 现将这一 要求做为对设计单位的基本要求调整到此处 设计委托方 的范围更广 包括使用单位和制造单位 很多时候设计 单位不直接向使用单位提供设计文件 而是通过制造单位提供 设计文件 包括在产品出厂资料中 参见本规程4 1 4 1 4 产品出厂资料的规定 完整的设计文件 要求 即本规程3 4条所规定的设计文件 特别是关 于所有压力容器都要求提供强度计算书或者应力分析报告 11 3 2 设计许可印章 3 设计 1 压力容器的设计总图上 必须加盖压力容器设计许可印章 复印章无效 设计许可印章失效的设计图样和已加盖竣 工图章的图样不得用于制造压力容器 与原29条相对应 主要变化 设计资格印章改为设计许可印章 不再要求一定是蓝图 12 3 2 设计许可印章 3 设计 2 压力容器设计许可印章中的设计单位名称必须与所加盖的 设计图样中的设计单位名称一致 与原28条相对应 主要变化 采用 压力容器设计许可印章中的设计单位名称必须与所加 盖的设计图样中的设计单位名称一致 说法更准确 如山东 某石油单位就有两家设计单位 99版容规中规定的 经压 力容器设计单位批准机构指定的图样 的试设计方式现在已 经取消了 13 3 3 设计条件 3 设计 压力容器的设计委托方应当以正式书面形式向设计单位提出 压力容器设计条件 设计条件至少包含以下内容 1 操作参数 包括工作压力 工作温度范围 液位高度 接 管载荷等 2 压力容器使用地及其自然条件 包括环境温度 抗震设防 烈度 风和雪载荷等 3 介质组分与特性 4 预期使用年限 5 几何参数和管口方位 6 设计需要的其他必要条件 主要变化 新增条款 明确设计委托方的责任 以规范设计条件的提出 设计委托方可以是 压力容器的使用单位 用户 制造单位或者工 程公司以及设计单位自身的工艺室等 设计委托方有责任向压力容器设 计单位提供充分 准确的设计条件 有利于设计者考虑的因素更加全面 14 3 3 设计条件 3 设计 主要变化 续 对于批量制造或者定型产品 设计 制造单位可以自行提出设计条 件 但应当满足预期使用条件的要求 对于小型 简单压力容器 可以根据实际情况适当简化设计条件内 容 第 4 项 预期使用年限 为设计委托方提出的希望 设计者应当与委 托方进行协商 根据压力容器使用工况 选材 安全性和经济性合理确 定压力容器的设计使用年限 也称设计寿命 设计需要的其他必要条件一般指选材要求 防腐蚀要求 表面处理 特殊试验 安装运输要求等 15 3 4 设计文件 3 设计 3 4 1 通用要求 1 压力容器的设计文件包括强度计算书或者应力分析报告 设计图样 制造技术条件 风险评估报告 适用于第 类压 力容器 设计单位认为必要时 还应当包括安装与使用维 修说明 与原33条相对应 主要变化 原规定 对移动式压力容器 高压压力容器 第三类中压反应压力容 器和储存压力容器 设计单位应向使用单位提供强度计算书 现要求设计单位向设计委托方提供所有压力容器的强度计算书或者应 力分析报告 包括 类容器的 压力容器强度计算书或者应力分 析报告是压力容器使用管理 定期检验 失效分析 事故处理 安全监 察的重要支持性技术文件 不管是什么类别的压力容器 都必须提供给 设计委托方 使用单位 16 3 4 设计文件 3 设计 3 4 1 通用要求 2 装设安全阀 爆破片装置的压力容器 设计文件还应当包 括压力容器安全泄放量 安全阀排量和爆破片泄放面积的计 算书 无法计算时 设计单位应当会同设计委托单位或者使 用单位 协商选用超压泄放装置 原则上无变化 17 3 4 设计总图 3 设计 3 4 2 设计总图 3 4 2 1 总图的审批 设计总图要求履行审批手续 对于第 类压力容器 应当有压力容器设计单位技术负责 人或者其授权人的批准签字 与原29条相对应 主要变化 TSG R1001 2008 压力容器压力管道设计许可规 则 中规定了设计文件的审批手续 本条强调对所有第 类压力容器加强设计管理 还应当有 压力容器设计单位技术负责人的批准签字 如果是授权人签字方式 则应当有压力容器设计单位技 术负责人的授权书 18 3 4 设计总图 3 设计 3 4 2 2 总图的主要内容 压力容器的设计总图上 至少应当注明以下内容 1 压力容器名称 类别 设计 制造所依据的主要法规 标准 2 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 3 设计条件 包括设计温度 设计载荷 包含压力在内的所有应当考虑的载荷 介 质 组分 腐蚀裕量 焊接接头系数 自然条件等 对储存液化气体的储罐应当注 明装量系数 对有应力腐蚀倾向的储存容器应当注明腐蚀介质的限定含量 4 主要受压元件材料牌号与标准 5 主要特性参数 如压力容器容积 换热器换热面积与程数等 6 压力容器设计使用年限 疲劳容器标明循环次数 7 特殊制造要求 8 热处理要求 9 无损检测要求 10 耐压试验和泄漏试验要求 11 预防腐蚀的要求 12 安全附件的规格和订购特殊要求 工艺系统已考虑的除外 13 压力容器铭牌的位置 14 包装 运输 现场组焊和安装要求 19 3 4 设计总图 3 设计 3 4 2 2 总图的主要内容 与原30条相对应 主要变化 增加一些重要内容 例如 1 设计 制造所依据的主要法规 标准 2 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 4 主要受压元件材料标准 6 压力容 器设计使用年限 疲劳容器标明循环次数 即设计寿命 11 预防腐蚀的要求等 设计中应当考虑的载荷往往不仅限于压力 还有重力载荷 风载 地震以及接管载荷等 图样中应当注明 便于使用者 制造方和检验方对设备设计的了解 删除99版容规第56条 在 8 已有要求 涉及制造要求部 分 在本规程4 6中进行规定 20 3 4 设计总图 3 设计 3 4 2 3 特殊要求 下列情况对设计总图的特殊要求 1 多腔压力容器分别注明多腔的试验压力 有特殊要求时注明共用元 件两侧允许的压力差值 以及试验步骤和试验要求 2 装有触媒的压力容器和装有充填物的压力容器 注明使用过程中定 期检验的技术要求 3 由于结构原因不能进行内部检验的压力容器 注明计算厚度 使用 中定期检验的要求 4 不能进行耐压试验的压力容器 注明计算厚度和制造与使用的特殊 要求 5 有隔热衬里的压力容器 注明防止受压元件超温的技术措施 6 要求保温或者保冷的压力容器 提出保温或者保冷措施 将原30条的特殊要求单独列出 主要变化 为落实节能降耗政策 提出了 保温或保冷的压力容器 应当提出保温 或保冷措施 要求 21 3 5 设计方法 3 设计 压力容器的设计可以采用规则设计方法或者分析设计方法 必 要时也可以采用试验方法或者可对比的经验设计方法 但是应 当按照本规程1 9的规定通过技术评审 压力容器设计单位应当基于本规程3 3所述的设计条件 综合 考虑所有相关因素 失效模式和足够的安全裕量 以保证压力 容器具有足够的强度 刚度 稳定性和抗腐蚀性 同时还应当 考虑裙座 支腿 吊耳等与压力容器主体的焊接接头的强度要 求 确保压力容器在设计使用年限内的安全 22 3 5 设计方法 3 设计 技术要点 正确理解规则设计方法 分析设计方法的特点 要求以及 如何选择 前景 采用试验方法或者可对比的经验设计方法的时机及要求 主要变化 释义 删除99版容规第48 52条 只在本条中原则规定 本 条还明确规定了设计的目标即 综合考虑所有相关因素 失 效模式和足够的安全裕量 以保证压力容器具有足够的强度 刚度 稳定性和抗腐蚀性 同时还应当考虑裙座 支腿 吊耳等与压力容器主体的焊接接头的强度要求 确保压力容 器在设计使用年限内的安全 23 3 5 设计方法 3 设计 规则设计方法 采用弹性失效准则 对容器各 处实际存在的应力一般不进行严格而详细的计 算 在对材料 结构 制造 检验等作出相应 限定后 用比较简单的计算公式确定元件厚度 以确保容器安全性的设计方法 我国的GB150 美国的ASME 1以及日本JIS B 8265第2 第3 种容器的设计即属此 24 3 5 设计方法 3 设计 分析设计法 计及容器各种可能失效模式 中的大多数 采用弹塑性失效准则 对容 器各处应力进行比较严格而详细的计算 并针对不同类应力在各失效模式中所起的 不同作用而采用不同的限制条件 对材料 结构 制造和检验的要求也相对较高较 严的设计方法 我国的JB4732 美国的 ASME 2以及日本JIS B 8265第1种容器 的设计即属此 25 3 5 设计方法 3 设计 试验方法 对某些难以用解析方法或者数值 方法进行应力分析的压力容器元件 借助应 力测定或验证性压力试验等以证实该元件的 结构参数是否合理或确定其最大许用工作压 力的方法 在国外的先进国家的技术标准中 均给出了相应的方法和评价准则 我国的压 力容器标准中也将提供这类方法 26 3 5 设计方法 3 设计 可对比的经验设计方法 对某些难以用解 析方法进行应力分析的压力容器元件 容 器结构复杂难以确定结构要素 并且所设 计的容器具有长期使用经验 可以借助在 用容器的使用经验证明该元件的结构参数 是否合理或确定其最大许用工作压力 可 对比的经验设计属于经验设计范畴 27 3 6 风险评估 3 设计 对第 类压力容器 设计时应当出具包括主要失效模式和风 险控制等内容的风险评估报告 本条为新加内容 主要变化 设计阶段进行风险评估 是世界压力容器界提出的基于失效模式设计理 念的产物 该方法最早在欧洲开始实施 后来的澳大利亚标准中也采用 了这个理念 AS1210 1997中要求设计者开始进行风险管理 通过危害 识别 风险评估和风险控制来完成风险管理在设计阶段的工作 设计阶段进行风险评估的目的如下 全面分析压力容器在使用过程中 可能出现的失效 提出规避这些失效的方法和措施 保证容器的本质安 全 依据风险工程的理论 评价风险的水平 采取措施来控制风险水 平 告诉容器的用户容器可能出现的破坏形式 以及当发生破坏时应 该采取的措施 便于制定合适的应急预案 向压力容器用户提供足够 的信息 保证容器的安全使用 根据我国的基础 目前我们仅仅在第 类压力容器中实施风险评估 具 体做法将在技术标准中规定 28 3 7 节能要求 3 设计 设计应当充分考虑节能降耗原则 应符合以下要求 1 充分考虑压力容器的经济性 合理选材 合理确定结构尺寸 2 对换热容器进行优化设计 提高换热效率 满足能效要求 3 对有保温或者保冷要求的压力容器 要在设计文件中提出有效 的保温或者保冷措施 本条为新加内容 主要变化 节能降耗是综合性很强的工作 需要有效的工作体系支撑和保证 按照国家相关产业政策及节能法规 从设计工作的源头上 原 则上要求设计人员树立节能减排的意识 29 3 7 节能要求 3 设计 要充分考虑压力容器经济性 但绝非是单纯追求减小容器的壁厚 减轻容器的重量 这里涉及到诸多方面的考虑因素 至少包括 确保其使用要求的前提下 选择尽量简单的结构形式 确 保其使用年限的前提下 尽量选择低价格的耐用材料和适当的腐 蚀裕量 确保其强度 刚度 稳定性的安全前提下 具有尽可 能小的元件结构尺寸 确保其制造质量的前提下 尽量降低制 造难度 减少检验检测环节中的过高要求 这里还应强调 一个有经验的设计工程师 不但会根据标准规范 正确进行强度计算 还应该善于借鉴他人的以往设计经验 综合 考虑选择既安全 又经济合理的设计方案 30 3 8 安全系数 3 设计 确定压力容器材料许用应力 或者设计应力强度 的最小 安全系数 见表3 1至表3 3的规定 安全系数低于这些规 定时 应当符合本规程1 9的要求 材料 板 锻件 管 规则设计方法的 安全系数 室温下的 抗拉强度 Rm 设计温度下的 屈服强度RteL Rtp0 2 注3 1 设计温度下持 久强度极限平 均值 RtD 注3 2 设计温度下蠕变极限平 均值 每1000小时蠕变 率为0 01 的 Rtn 碳素钢和低合金钢nb 2 7ns 1 5nd 1 5nn 1 0 高合金钢nb 2 7ns 1 5nd 1 5nn 1 0 钛 镍及其合金nb 2 7ns 1 5nd 1 5nn 1 0 铝 铜及其合金nb 3 0ns 1 5 31 3 8 安全系数 3 设计 32 3 8 安全系数 3 设计 33 3 8 安全系数 3 设计 安全系数降低技术支撑 1 国内钢材质量的提高 2 压力容器建造水平的提高 3 设计准确性的提高 安全系数降低对压力容器产品的主要影响 1 容器产品的国际竞争力提高 2 降低能源消耗 节省资源 虽然境外标准多用 材料许用应力系数 来描述本条的 内容 但在我国 安全系数 一词已在法规中应用多年 因此 本次修订仍采用安全系数这一用词 34 3 8 安全系数 3 设计 目前 境外主要压力容器设计标准中 只有美国ASME VIII 1 日本JIS 8265等标准的安全系数满足本规程的要求 其他标准 如德国AD 英国BS 法国CODAP等 均不满足 本规程要求 采用安全系数低于本规程要求的境外标准设计 在中国境内使用的压力容器时 其材料许用应力应当按本规 程规定的安全系数进行计算 而不允许采用境外标准中所给 出的标准许用应力值 35 3 8 安全系数 3 设计 钢材现行固容规 2009 规则设计 GB150 室温下的 抗拉强度 Rm 3 0 2 7 对碳钢和低合金钢室 温和设计温度下的 屈服强度 RteL 1 6 1 5 分析设计 JB4732 室温下的 抗拉强度 Rm 2 6 2 4 室温和设计温度下的 屈服强度 RteL 1 5 1 5 36 3 8 安全系数 3 设计 安全系数用于确定材料许用应力和容器在特定失 效模式条件下的安全裕度 是压力容器设计中最重要的基础系数 标志着一 个国家的压力容器设计 制造水平 对于保障压力容器的建造合理性和安全使用具有 十分重要的意义 37 3 8 安全系数 3 设计 安全系数的确定和国家的综合技术能力以及压力 容器的建造历史有关 一般与如下因素有关 压力容器材料的技术水平和供应稳定状况 强度设计准则和设计计算方法的可靠性 压力容器建造的技术能力 压力容器建造的质量管理方式和管理水平 压力容器使用管理的水平 压力容器事故的频发程度等 38 3 8 安全系数 3 设计 在保证安全的基础上 节约资源 提高中国产 品的国际竞争能力 有必要调整相应的压力容 器安全系数 适应技术的进步和装备制造业能 力的提高 同时 由于国家安全管理体制的不断完善 材 料制造技术和供应水平的提高 国内制造企业 在成型 焊接 热处理 检验和检测技术上日 益成熟 使用单位安全责任主体意识逐步加强 中国压力容器整体安全状况稳步提高 在此 阶段适时调整安全系数是有安全保障的 39 3 9 压力 3 设计 3 9 1 设计压力和计算压力 1 设计压力 是指设定的容器顶部的最高压力 与相 应的设计温度一起作为设计载荷条件 其值不低于工 作压力 2 计算压力 是指在相应设计温度下 用以确定元件 厚度的压力 并且应当考虑液柱静压力等附加载荷 主要变化 本条新增设计压力和计算压力的定义 并与GB150等 标准保持一致 并改安全泄放装置为超压泄放装置 与GB150等标准统一 与国际接轨 40 3 9 压力 3 设计 3 9 2 超压泄放装置动作压力 1 装有超压泄放装置的压力容器 超压泄放装置的 动作压力不得高于压力容器的设计压力 2 对于设计图样中注明最高允许工作压力的压力容 器 允许超压泄放装置的动作压力不高于该压力容 器的最高允许工作压力 主要变化 第 2 修改的意义 对超压泄放装置的动作压力 原则上要求不得高于压力容器 的设计压力 但对于图样中注明最高允许工作压力的压力容 器 允许超压泄放装置的动作压力不高于该容器的最高允许 工作压力 这一规定可以充分利用压力容器的实际承载能力 在保证安全的基础上 避免超压泄放装置频繁动作 对于 安装有安全阀的低压容器尤其重要 41 容规 1999 固容规 2009 最大允许工作压力 MAWP 设计压力 P Ps 动作压力 整定压力 开启压力 气密性试验压力 Ps 动作压力 整定压力 开启压力 1 05 1 10 Pw 工作压力 Pw 新旧版容规几个压力的关系对比图 42 3 9 压力 3 设计 3 9 3 常温储存液化气体压力容器的设计压力 应当以规定温度下的工作压力为基础确定 1 规定温度下的工作压力按照表3 4确定 液化气体临界 温度 规定温度下的工作压力 无保冷设施 有保冷设施 无试验 实测温度 有试验实测最高工 作温度并且能保证 低于临界温度 50 50 饱和 蒸气压力 可能达到的最高工作温度下的饱和 蒸气压力 50 在设计所规定的最大充装 量下为50 的气体压力 试验实测最高工作 温度下的饱和蒸气 压力 43 3 9 压力 3 设计 临界温度的概念 临界温度是指在这个温度之上 无论加多大的压力都不能 使气体液化的温度 例如 水的临界温度为374 15 44 介质温度 饱和蒸汽压力 MPa a 氨Tc 135 2Pc 11 3 502 03 氯Tc 144 0Pc 7 7 501 43 气体 CO2 30 液充装 0 87 21 50 10 0 30 液充装 0 97 21 50 9 4 CO2Tc 31 06Pc 7 382 201 97 45 3 9 压力 3 设计 3 9 3 常温储存液化气体压力容器的设计压力 2 常温储存液化石油气压力容器规定温度下的工作压力 按照不 低于50 时混合液化石油气组分的实际饱和蒸气压来确定 设计 单位在设计图样上注明限定的组分和对应的压力 若无实际组分 数据或者不做组分分析 其规定温度下的工作压力不得低于表3 5 的规定 混合液化石油气50 饱和蒸气压力 规定温度下的工作压力 无保冷设施有保冷设施 小于或者等于异丁烷 50 饱和蒸气压力 等于50 异丁烷的饱 和蒸气压力 可能达到的最高工作温度下异 丁烷的饱和蒸气压力 大于异丁烷50 饱和蒸 气压力 小于或者等于 丙烷50 饱和蒸气压力 等于50 丙烷的饱和 蒸气压力 可能达到的最高工作温度下丙 烷的饱和蒸气压力 大于丙烷50 饱和蒸气 压力 等于50 丙烯的饱和 蒸气压力 可能达到的最高工作温度下丙 烯的饱和蒸气压力 46 介质名称50 饱和蒸汽压力 MPa A 丙烯2 05 丙烷1 71 异丁烷0 69 3 9 压力 3 设计 47 3 9 压力 3 设计 3 9 3 主要变化 应当规定工作压力的选取原则 由用户或设计单位考虑适当的设计裕量 以及超压泄放装置的需要 在工作压力 的基础上确定设计压力 故将原来对设计压力的规定改为对工作压 力的规定 选取原则为工作压力不应当低 于50 饱和蒸气压力 48 3 10 温度 3 设计 1 设计温度 是指压力容器在正常工作情况下 设定的元件金 属温度 沿元件金属截面的温度平均值 设计温度与设计压 力一起作为设计载荷条件 2 设计常温储存压力容器时 应当充分考虑在正常工作状态下 大气环境温度条件对容器壳体金属温度的影响 其最低设计金 属温度不得高于历年来月平均最低气温 是指当月各天的最低 气温值相加后除以当月的天数 的最低值 本条第二款与原容规35条对应 主要变化 由于低温储存容器的设计温度通常不取决于大气环境 因此本条主要强调设 计常温储存容器时 最低设计金属温度的选取应考虑环境温度的影响 从而 正确地进行选材 因各地月平均最低气温的最低值从设计常用资料及气象部 门可以得到准确数据 选用准确的设计数据是设计者的责任 并且考虑到当 前各地气温的无常变化 如2008年南方的冰冻灾害 法规规定的内容难以 适时调整 故本规程去掉了99版容规附件二的数据 不再列出 49 3 11 腐蚀裕量 3 设计 对于有均匀腐蚀的压力容器 腐蚀裕量根据预期的压力 容器使用年限和介质对材料的腐蚀速率确定 同时 还 应当考虑介质流动对受压元件的冲蚀 磨损等影响 本条与原容规32条对应 主要变化 将原条文 为防止压力容器超寿命运行引发安全问题 设 计单位一般应当在设计图样上注明压力容器设计使用年 限 改为3 4 2 2条中的强制要求 50 3 12 最小厚度 3 设计 压力容器最小厚度的确定应当考虑制造 运输 安装等 因素的影响 主要变化 原第44条 压力容器限定的最小壁厚 不包括腐蚀裕量 应符合相应设计规范和标准的规定 释义 与原条文基本一致 但提出了影响最小壁厚的主 要考虑因素 确定原则 不同材料和结构形式的压力容 器最小厚度要求是不同的 在本规程中不可能一一列举 因此需要参考相应的产品技术标准确定 51 3 13 装量系数 3 设计 储存液化气体的压力容器应当规定设计储 存量 装量系数不得大于0 95 释义 只原则规定装量系数 不做具体规定 介质为液 化气体 含液化石油气 的固定式压力容器设计储存量 应按照下式计算 W V t 式中 W 储存量 t 装量系数 V 压力容器的容积 m3 t 设计温度下的饱和液体密度 t m3 52 3 14 焊接接头 3 设计 3 14 1 壳体接头设计 焊制压力容器筒体的纵向接头 筒节与筒节 封 头 连接的环向接头 封头的拼接接头 以及球 壳板间的焊接接头 应当采用全截面焊透的对接 接头形式 球形储罐球壳板不得拼接 本条与原容规51条对应 释义 基本保留原51条文的内容 增加 球壳板间的焊接 接头应当采用全截面焊透的对接接头型式 的要求 更明 确 GB150和JB4732已经列入本规程的引用标准 对接 接头的设计应当按本规程引用标准的要求进行 53 3 14 1 全截面焊透对接接头 3 设计 54 3 14 1 全截面焊透对接接头 55 3 设计 3 14 2 接管与壳体之间接头设计 钢制压力容器的接管 凸缘 与壳体之间的接头设计以及 夹套压力容器的接头设计 可参照本规程引用标准进行 有下列情况之一的 应当采用全焊透结构 1 介质为易爆或者介质毒性为极度危害和高度危害的压力 容器 2 要求气压试验或者气液组合压力试验的压力容器 3 第 类压力容器 4 低温压力容器 5 进行疲劳分析的压力容器 6 直接受火焰加热的压力容器 7 设计图样规定的压力容器 56 3 设计 3 14 2 接管与壳体之间接头设计 本条与原容规54条相对应 主要变化 实践证明这些要求对保证容器质量 安全使用是必要的 因超出本规程管辖范围 故取消移动式压力容器 其它未 做修改 99版容规第54条第一句 钢制压力容器管法兰 垫 片 紧固件的设计应参照行业标准HG20592 20635的规定 不属于焊接接头的规定 改放到本规程3 17 1 中 57 3 14 2 接管与壳体之间全焊透结构 58 3 15 焊接接头系数 3 设计 1 用焊接方法制造的压力容器 应当考虑焊接接头对强度 的削弱 焊接接头系数的取值按照相应引用标准选取 2 不允许降低焊接接头系数而免除压力容器产品的无损检 测 本条与原容规43条相对应 技术要点 焊接接头系数的定义 确定原则 主要变化 只提出对焊接接头系数的基本要求 因影响焊接接头系数 的因素很多 并且在本规程引用标准中有详细规定 为了 与标准统一 故不再具体列出数值 只做原则性规定 长期以来我国的局部无损检测要求一直与国际上其他标准 不一致 特别是不允许采用较低的焊接接头系数而免除检 测 经过实践检验 证实其符合我国现阶段的国情 因此 保留了这个规定 59 焊接接头系数 GB150 1998 焊接接头形式 对接接头 100 无损检测 局部 无损检测 焊接 工艺 特点 双面焊 相当于双面焊的全焊 透接头 1 000 85 单面焊 沿焊缝根部 全长有紧贴基本金属 的垫板 0 90 8 JB T4730 无损检测 合格级别 射线检测 AB 级III 级 超声检测 B级 级 级 60 3 16 无损检测要求 3 设计 压力容器设计单位应当根据本规程 本规程引用标准和 JB T 4730的要求在设计图样上规定所选择的无损检测方 法 比例 质量要求及其合格级别等 主要变化 无损检测是保证压力容器制造质量的重要手段 做为 设计者 对压力容器的工况 介质 材料 结构等最为清楚 在设 计时应当提出具有针对性的有效无损检测方法 比例 质量要求及 其合格级别等 设计者应当根据材料和制造工艺选择最合适的无损 检测方法 根据压力容器结构 考虑无损检测实现的可能性 根据 无损检测方法 比例 质量要求及其合格级别之间的关系 提出合 格级别和验收准则 制造单位按设计文件要求实施无损检测 以保 证压力容器的安全质量 尤其是当有特殊无损检测要求时 如大壁 厚 大直径 裂纹敏感性材料 特殊材料 特殊结构等 更应当引 起设计者的充分重视 新版JB T 4730对无损检测技术等级和检测灵 敏度等级都有分级规定 因此要求在设计文件中 对无损检测应提 出完整且具体的要求 而仅规定合格级别是不够的 61 3 17 压力容器用管法兰 3 设计 1 钢制压力容器管法兰 垫片 紧固件的设计应当参照行业标 准HG 20592 HG 20635 2009 钢制管法兰 垫片 紧固件 系 列标准的规定 2 盛装液化石油气 毒性程度为极度和高度危害介质以及强渗 透性中度危害介质的压力容器 其管法兰应当按照行业标准HG 20592 HG 20635系列标准的规定 至少应用高颈对焊法兰 带 加强环的金属缠绕垫片和专用级高强度螺栓组合 主要变化 释义 实践证明 在目前管法兰标准众多的情况下 推荐 采用HG20592 20635 标准对促使中国管法兰标准统一将起到一定作用 对易爆 有毒介质压力容器用管法兰提出采用高颈对焊法兰 带加强 环的金属缠绕垫片和专用级高强度螺栓组合 是经实践检验过的经验 总结 设计者可根据情况采用密封性能更加可靠的法兰连接组合 强渗透性介质如液氨等 不能使用泄漏率较高的非金属垫片 62 3 18 检查孔 3 设计 1 压力容器应当根据需要设置人孔 手孔等检查孔 检 查孔的开设位置 数量和尺寸等应当满足进行内部检验 的需要 2 对不能或者确无必要开设检查孔的压力容器 设计单 位应当提出具体技术措施 例如增加制造时的检测项目 或者比例 并且对设备使用中定期检验的重点检验项目 方法提出要求 主要变化 在压力容器设计中规定给容器开设进行定期检验 的通道是国际惯例 检查孔的开设应当根据内部检查的需要由 设计者根据具体情况确定 法规上规定难以罗列齐全 在此只 给出基本原则规定 不再做详细要求 确无必要开设检查孔的 情况可以按99版容规第46条理解 不能开设检查孔的情况由设 计者根据工艺情况把握 但对于不开设检查孔的压力容器要求 设计者综合考虑制造和定期检验中的问题 63 3 19 开孔补强圈的指示孔 3 设计 压力容器上的开孔补强圈以及周边连续焊的起加 强作用的垫板应当至少设置一个泄漏信号指示孔 主要变化 去掉99版容规55条中关于M6的规定 具体的 指示孔尺寸形式满足泄漏指示即可 由设计者按相应的 结构形式和相关标准的规定确定 泄漏信号指示孔的作用是在对补强件 垫板 固定焊缝 进行密封试验时检漏及在接管角焊缝 壳体被覆盖的焊 缝泄漏时发出信号 密封试验压力一般为0 3 0 4MPa 介质为空气或氮气 64 3 20 快开门式压力容器 3 设计 快开门式压力容器 是指进出容器通道的端盖或者封头和 主体间带有相互嵌套的快速密封锁紧装置的容器 用螺栓 例如活节螺栓 连接的不属于快开门式压力容器 快开 门式压力容器的设计应当考虑疲劳载荷的影响 快开门式压力容器应当具有满足以下要求的安全联锁功能 1 当快开门达到预定关闭部位 方能升压运行 2 当压力容器的内部压力完全释放 方能打开快开门 主要变化 给出了需要安装安全联锁装置的快开门式压力 容器的定义 并提示快开门式压力容器的设计应当考虑疲 劳载荷的影响 快开门式压力容器的一个突出特点就是承受疲劳 循环 载荷 设计者必须予以充分考虑 按JB4732 1995 钢制 压力容器 分析设计标准 3 10的规定 符合疲劳分析 免除条件的可以免除疲劳分析 否则 应当进行疲劳分析 设计 65 3 20 快开门式压力容器 3 设计 66 3 20 快开门式压力容器 3 设计 主要变化 续 只要求快开门具有安全联锁功能 不再强调安全 联锁装置 去掉了 同步的报警功能 要求 突出强调联锁功 能 释义 其锁紧装置是通过简单的转动机构或平移机构以 有限的一 两次连续动作便能够快速完成开启或 闭合密封过程 有多种不同结构形式 如 啮齿式 撑杆式 平 移式 抱箍式快开门结构等 67 3 21 不允许拆卸的隔热层 3 设计 对有隔热层的压力容器 如果设计时规定隔热层不允许 拆卸 则应当在设计文件中提出压力容器定期检验的项 目 方法 必要时 设计图样上应当提出制造时对所有 焊接接头进行全部无损检测等特殊要求 释义 隔热 隔绝热的传播 因此 隔热层广义讲也可以包括保温和保冷 而本规程 中隔热特指在容器内壁衬砌的耐热隔热层 提醒设计者 注意不可拆的隔热层可能妨碍对压力容器的定期检验 如果确实不允许拆卸 应提出切实可行的定期检验方法 对容器外部的保温或者保冷层 一般均是可拆卸的 不会影响定期检验 而内壁的隔热层 如冷壁加氢反应 器等 一般是不可拆卸的 在设计时要考虑其对定期检 验的影响 68 3 22 特殊耐腐蚀要求 3 设计 对有特殊耐腐蚀要求的压力容器或者受压元件 例如存 在晶间腐蚀 应力腐蚀 点腐蚀 缝隙腐蚀等腐蚀介质 环境时 应当在设计图样上提出相应的耐腐蚀试验方法 以及必要时的热处理要求 主要变化 腐蚀是压力容器最常见的失效模式 是设计 者考虑最多的因素 在世界各国的技术标准中 都规定 由设计者考虑压力容器的选材问题 以解决容器的腐蚀 失效 与99版容规相比 本条扩大了耐腐蚀考虑的范围 包括晶间腐蚀 应力腐蚀 点腐蚀 缝隙腐蚀等 而 不仅仅限于晶间腐蚀 同时 法规中只提出基本要求 具体检验和热处理规范应由设计者提出 解释内容不放 在法规中 69 3 22 特殊耐腐蚀要求 3 设计 晶间腐蚀 GB T 21433 2008 不锈钢压力容器晶间腐蚀敏感性检验 JB T 4756 2006 镍及镍合金制压力容器 GB T 4334 2008 金属和合金的腐蚀 不锈钢晶间腐蚀试验 方法 应力腐蚀 GB T 17898 1999 不锈钢在沸腾氯化镁溶液中应力腐蚀试验 方法 点腐蚀 GB T 17897 1999 不锈钢三氯化铁点腐蚀试验方法 缝隙腐蚀 GB T 10127 2002 不锈钢三氯化铁缝隙腐蚀试验方法 70 3 23 水质 3 设计 以水为介质 直接受火焰加热连续操作的压力容器 包 括管壳式余热锅炉 其水质应当符合GB 1576 2008 工业锅炉水质 的规定 本款与原容规59条相对应 主要变化 这条主要的应用对象是以水为介质产生蒸汽 的压力容器 本条
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