过程装备基础第15章 压力容器的制造、使用与管理

1、单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版文本样式第二级第三级第四级第五级*1第15章 压力容器的制造、使用与管理压力容器管理方面的主要法规和条例压力容器的制造管理压力容器类别划分压力容器的使用管理215.1 概述 15.3 压力容器的使用管理 第15 章 压力容器的制造、使用与管理目录15.2 压力容器的制造管理 3不少压力容器工作时不仅承受较高的压力，而且压力容器内同时又承受较高的工作温度以及工艺介质的强烈腐蚀作用。15.1 概述在如此这样严苛的工况下，要保证压力容器在实际工业生产中长期的运行安全、可靠使用，就必须在设计、选材、制造、检验和使用管理上有一整套严格的要求。 鉴于压力容器安全问题

2、的重要性，世界各个工业国家都给予了高度的重视，制定了压力容器相应的标准或规范，这些标准或规范也就成为了压力容器行业必须严格遵守和执行的法律性文件。 4例如，中国国家质量监督检验检疫总局制定了一系列的法规和条例，以便能够有效地管理和控制压力容器的设计、材料、制造、检验和使用等各个方面，保证压力容器的制造质量和安全性能，从而确保其在工业生产中的安全可靠性。 本章根据压力容器的安全技术基础，结合中国有关压力容器管理方面的法规和条例，着重介绍压力容器在制造、使用过程中的安全管理。 5(1)特种设备安全监察条例 15.1.1 国内压力容器管理方面的主要法规和条例 特种设备是指涉及生命安全、危险性较大的锅

3、炉、压力容器(含气瓶)、压力管道、电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施和场(厂)内专用机动车辆。 本条例是为了加强特种设备的安全监察、防止和减少事故、保障人民群众生命和财产安全和促进经济发展而制定的，该条例是中国国务院颁布的行政法规，是目前压力容器的最高法规，于2003年6月1日正式实施，并于2009年进行了修订。特种设备安全监察条例对特种设备的生产(包含设计、制造、安装、改造和维修)、使用、检验检测及其监督检查等各个环节都作了规定。 6(2) TSG R0004固定式压力容器安全技术监察规程和TSG R0005移动式压力容器安全技术监察规程 固定式压力容器是指安装在固定位置使用的压力容器，

4、移动式压力容器是指由单个(或者多个)压力容器罐体(或者瓶体)与走行装置(或者无动力半挂行走机构、定型汽车底盘、框架等)等部件组成，并且采用永久性连接，适用于铁路、公路、水路运输或者这些方式联运的运输装备。 这两个规程是为了保障固定式压力容器和移动式压力容器的安全运行、保护人民生命和财产安全、促进国民经济发展，根据特种设备安全监察条例等而制定的。 7TSG R0004固定式压力容器安全技术监察规程是中国国家质量监督检验检疫总局颁布的特种设备安全技术规范，于2009年12月施行，对固定式压力容器的材料、设计、制造、安装、改造、维修、使用管理与定期检验等各个环节都作了规定 。 TSG R0005移动

5、式压力容器安全技术监察规程对移动式压力容器的材料、设计、制造、使用管理、充装、维修、改造和定期检验等各个环节都作了规定。 8(3) GB 150压力容器GB 150压力容器是中国的第一部压力容器国家标准，在中国具有法律效用，是强制性的压力容器标准。 该标准适用于金属制压力容器的建造，对于钢制容器的设计压力不大于35MPa、设计温度范围：-269C900C。 该标准不仅是压力容器的设计依据，而且也规定了压力容器材料、制造、检验和验收的要求。 9(4) TSG R1001压力容器压力管道设计许可规则 TSG R1001压力容器压力管道设计许可规则是为了加强对压力容器、压力管道的设计单位的安全监察，

6、确保压力容器、压力管道的设计质量而制定的。 该规则是中国国家质量监督检验检疫总局颁布的特种设备安全技术规范，于2008年4月施行，对设计单位条件、设计许可程序、增项和变更、换证和监督管理等各个环节都作了规定。 10(5) 锅炉压力容器制造监督管理办法 锅炉压力容器制造监督管理办法是为了加强对锅炉压力容器产品制造的监督管理、保证锅炉压力容器的安全质量、保障人身财产安全而制定的。 该管理办法由中国国家质量监督检验检疫总局制定，于2003年1月施行，对锅炉压力容器的制造许可、许可证管理、产品监督检验和罚则等各个环节都作了规定。 11(6) 锅炉压力容器使用登记管理办法 锅炉压力容器使用登记管理办法是

7、为了加强锅炉压力容器使用登记管理，规范使用登记行为，根据特种设备安全监察条例的规定而制定的。 该管理办法由中国国家质量监督检验检疫总局制定，于2003年9月施行，对锅炉压力容器的使用登记、变更登记和监督管理等各个环节都作了规定。 12(7) TSG R5002压力容器使用管理规则 TSG R5002压力容器使用管理规则是为了规范压力容器使用安全管理、保障压力容器安全运行，根据特种设备安全监察条例而制定的。 该规则对压力容器的使用安全管理、使用登记和变更、年度检查和监督管理等各个环节都作了规定。 13(8) TSG R7001压力容器定期检验规则 TSG R7001压力容器定期检验规则是为了规范

8、压力容器定期检验工作，根据特种设备安全监察条例、相关压力容器安全技术监察规程的规定而制定的。 该规则对压力容器定期检验方案制定、检验前的准备工作、检验项目与方法、安全状况等级评定等各个环节都作了规定。 14压力容器结构形式很多，相应的类别也有多种。为了便于压力容器的安全技术管理，常见的类别划分方法有如下两种： 15.1.2 压力容器的类别划分(1)压力容器根据安装方式可分为固定式压力容器和移动式压力容器两类。 固定式压力容器由于安装位置固定，其特点是固定安装和使用地点、工艺条件和操作人员也比较固定，如生产车间内安装的各种容器、储罐和釜式反应设备等。 移动式压力容器由于需要经常搬运，其特点是流动

9、范围大、环境变化大、没有固定的操作人员等，如铁路罐车、汽车罐车和罐式集装箱等。 15(2)根据TSG R0004固定式压力容器安全技术监察规程，基于设计压力、容积和介质危害性三个因素对压力容器进行分类，将所适用范围内的压力容器划分为第类压力容器、第类压力容器和第类压力容器。 介质分组 压力容器的介质为气体、液化气体以及介质最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体，按其毒性危害程度和爆炸危险程度分为以下两组：. 第一组介质：毒性危害程度为极度危害、高度危害的化学介质，易爆介质，液化气体。. 第二组介质：除第一组介质以外的介质。 其分类方法简述如下: 16介质危害性是指压力容器在生产过程中因事故致使

10、介质与人体大量接触，发生爆炸或者因经常泄漏引起职业性慢性危害的严重程度，用介质毒性程度和爆炸危害程度表示。 毒性程度：综合考虑急性毒性、最高容许浓度和职业性慢性危害等因素，极度危害最高容许浓度小于0.1mg/m3；高度危害最高容许浓度0.1 mg/m31.0mg/m3；中度危害最高容许浓度1.0 mg/m310.0mg/m3；轻度危害最高容许浓度大于或者等于10.0mg/m3。 17易爆介质：指气体或者液体的蒸汽、薄雾与空气混合形成的爆炸混合物，并且其爆炸下限小于10%，或者爆炸上限和爆炸下限的差值大于或者等于20%的介质。 具体介质毒性危害程度和爆炸危险程度按照HG20660压力容器中化学介

11、质毒性危害和爆炸危险程度分类确定；HG20660没有规定的，由压力容器设计单位参照GB5044职业性接触毒物危害程度分级的原则，决定介质组别。 18 压力容器类别划分方法 压力容器分类的划分应当先按照介质特性，按照以下要求选择类别划分图，再根据设计压力p(单位MPa)和容积V(单位L)，标出坐标点，确定压力容器类别。 19. 对于第一组介质，压力容器类别的划分见下图 20.对于第二组介质，压力容器类别的划分见下图 21对于多腔压力容器(如换热器的管程和壳程、夹套容器等)，按照类别高的压力腔类别作为该容器的类别并且按照该类别进行使用管理。但是应当按照每个压力腔各自的类别分别提出设计、制造技术要求

12、。对各压力腔进行类别划分时，设计压力取本压力腔的设计压力，容积取本压力腔的几何容积。 一个压力腔内有多种介质时，按照组别高的介质划分类别。当某一危害性物质在介质中含量极小时，应当根据其危害程度及其含量综合考虑，按照压力容器设计单位决定的介质组别划分类别。 22坐标点位于图15-1或者图15-2的分类线上时，按照较高的类别划分其类别；容积大于1L并且小于25L，或者内直径(对非圆形截面，指截面内边界的最大几何尺寸，例如矩形为对角线、椭圆为长轴)小于150mm的压力容器，特别是容积小于或者等于1L的压力容器，这类小容积容器统一划分为第类压力容器。 23为了便于对在用压力容器的使用管理，特别是在用压

13、力容器定期检验之后确定下次的检验周期，根据锅炉压力容器使用登记管理办法，对在用压力容器的安全状况等级划分为2、3、4、5 四个等级，每个等级的划分原则如下： 15.1.3 在用压力容器安全状况等级的划分 (1)2级技术资料基本齐全；设计制造质量基本符合有关法规和标准的要求；根据检验报告，存在某些不危及安全且不易修复的一般性缺陷；在规定的定期检验周期内，在规定的操作条件下能安全使用。 24(2)3级技术资料不够齐全；主体材料、强度、结构基本符合有关法规和标准的要求；制造时存在的某些不符合法规和标准的问题或缺陷，焊缝存在超标的体积性缺陷，根据检验报告，未发现缺陷发展或扩大；其检验报告确定在规定的定

14、期检验周期内，在规定的操作条件下能安全使用。 25(3)4级主体材料不符合有关规定，或材料不明，或虽属选用正确，但已有老化倾向；主体结构有较严重的不符合有关法规和标准的缺陷，强度经校核尚能满足要求；焊接质量存在线性缺陷；根据检验报告，未发现缺陷由于使用因素而发展或扩大；使用过程中产生了腐蚀、磨损、损伤、变形等缺陷，其检验报告确定为不能在规定的操作条件下或在正常的检验周期内安全使用。必须采取相应措施进行修复和处理，提高安全状况等级，否则只能在限定的条件下短期监控使用。 26(4)5级无制造许可证的企业或无法证明原制造单位具备制造许可证的企业制造的压力容器；缺陷严重、无法修复或难于修复、无返修价值

15、或修复后仍不能保证安全使用的压力容器，应予以判废，不得继续作承压设备使用。 2715.2 压力容器的制造管理 压力容器制造现场示意图28(1)制造单位的许可制度 凡从事压力容器制造的单位，必须经过制造资格的审查，取得制造许可证才能进行压力容器制造。压力容器制造单位应当取得特种设备制造许可证，按照批准的范围进行制造，依据有关法规、技术规范的要求建立压力容器质量保证体系并且有效运行，单位法定代表人必须对压力容器制造质量负责；制造单位应当严格执行相关法规、安全技术规范及其相应标准，严格按照设计文件制造压力容器。压力容器制造单位应当接受特种设备检验检测机构对其制造过程的监督检验。 29(2)压力容器的

16、制造质量保证体系的建立和运作 压力容器的制造质量保证体系是在明确的质量管理方针和质量目标指导下，把影响压力容器制造质量的人、机、料、法、环等各主要因素组成一个有机的统一体，把各项技术法规的全部要求完全溶汇于制造和质量控制的所有活动之中，形成一个完整的体系。 压力容器制造质量保证体系需要根据压力容器的制造特点及制造单位本身实际情况来建立，并通过一个完整的制造质量保证机构进行组织、控制和管理。 30制造质量保证机构通常是在制造单位领导主持下，包括各质量控制系统、环节、控制点责任人员在内，能够独立而有效地从事压力容器产品质量控制和质量管理活动。 在建立压力容器的制造质量保证体系之后，通过制造质量保证

17、机构的有效组织、运作和监督管理，针对压力容器从选材、加工、焊接至组装等制造过程中的每一项工作，严格实施有关的技术法规和各项质量控制管理制度，从而确保压力容器产品的制造质量。 31(3)压力容器制造的质量监督 在中国境内锅炉压力容器制造单位的锅炉压力容器产品安全性能监检工作，由单位所在地的省级质量技术监督部门特种设备安全监察机构授权有相应资格的检验单位承担。 锅炉压力容器产品的监检工作应当在锅炉压力容器制造现场，且在制造过程中进行。监检是在受检单位质量检验(简称自检)合格的基础上，对锅炉压力容器产品安全性能进行的监督验证。 对实施监检的锅炉压力容器产品，必须逐台进行产品安全性能监督检验。经监检合

18、格的产品，监检单位应当及时汇总并审核见证材料，按台出具锅炉压力容器产品安全性能监督检验证书，并在产品铭牌上打监检钢印。 3215.3 压力容器的使用管理过程工业生产厂家的现场照片33(1)压力容器的使用登记和变更压力容器的使用单位，在压力容器投入使用前或者使用后30日内，应当按要求到直辖市或者设区的市的质量技术监督部门逐台办理使用登记手续。登记标志的放置位置应当符合有关规定。压力容器改造、长期停用、移装、过户或者使用单位更名，相关单位应当向登记机关申请变更登记。 15.3.1 使用单位的主要基础工作 34(2)压力容器的安全管理制度压力容器的使用单位应当按照相关法律、法规和安全技术规范的要求建

19、立健全压力容器使用安全管理制度，安全管理制度应至少包括如下内容： 相关人员岗位职责； 安全管理机构职责； 压力容器安全操作规程； 压力容器技术档案管理规定； 压力容器日常维护保养和运行记录规定； 压力容器经常性安全检查、年度检查和隐患整治规定； 压力容器定期检验报检和实施规定； 压力容器作业人员管理和培训规定； 压力容器设计、采购、安装、改造、维修、报废等管理规定； 压力容器事故报告和处理规定； 贯彻执行本规则以及有关安全技术规范和接受安全监察规定。 35(3)压力容器的技术档案压力容器的使用单位应当逐台建立压力容器技术档案并且由其管理部门统一保管，其技术档案至少包括如下内容： 压力容器使用登

20、记证； 压力容器使用登记卡； 压力容器设计、制造技术文件和资料； 压力容器安装、改造和维修的方案、图 样、材料质量证明书和施工质量证明文件等技术资料； 压力容器日常维护保养和检查记录； 压力容器年度检查、定期检验报告； 安全附件校验、修理和更换记录； 有关事故的记录资料和处理报告。 36(4)压力容器的操作规程压力容器的使用单位，应当在工艺操作规程和岗位操作规程中，明确提出压力容器安全操作要求，操作规程至少包括如下内容： 压力容器的操作工艺参数，包括工作压 力、最高或最低工作温度等； 压力容器的岗位操作方法，包括开、停车的操作程序和注意事项； 压力容器运行中应当重点检查的项目和部位，运行中可能

21、出现的异常现象和防止措施，以及紧急情况的处置和报告程序； 压力容器停用时的维护和保养。 37(5)压力容器的日常维护保养压力容器使用单位应当对压力容器及其安全附件、安全保护装置、测量调控装置、附属仪器仪表进行日常维护保养，及时消除压力容器的“跑、冒、滴、漏”现象，对发现的异常情况，应当及时妥善处理，并且做好记录。 (6)压力容器的年度检查压力容器的使用单位应当实施压力容器的年度检查，年度检查至少包括压力容器安全管理情况检查、压力容器本体及运行状况检查和压力容器安全附件检查等。对年度检查中发现的压力容器安全隐患要及时消除。年度检查工作可以由压力容器使用单位的专业人员进行，也可以委托有资格的特种设

22、备检验机构进行。 38(1)定期检验的目的压力容器在使用过程中，不仅长期承受压力和其他载荷，而且有的还要受到介质的腐蚀作用以及高温或低温的条件下工作等，因而在使用过程中有可能产生缺陷。有的压力容器由于原材料或制造、安装过程中存在的某些缺陷，可能在使用过程中进一步扩展。这些缺陷如果不能及时发现并消除，必定会导致严重的事故。对在用压力容器进行定期检验的目的，就是及早发现缺陷、消除隐患，防止事故的发生，从而确保压力容器安全运行。 15.3.2 压力容器的定期检验 39(2)定期检验的实施使用单位应当于压力容器定期检验有效期届满前1个月向特种设备检验机构提出定期检验要求，特种设备检验机构接到定期检验要

23、求后，应当及时安排检验检测人员开展压力容器的定期检验工作。特种设备检验机构应当接受质量技术监督部门的监督，并且对压力容器定期检验结论的正确性负责。 40(3)定期检验周期定期检验是指在压力容器的使用过程中，每隔一定的期限由特种设备检验机构对压力容器停机进行的检验和安全状况等级评定。压力容器一般应当于投用后3年内进行首次定期检验。下次的检验周期由检验机构根据压力容器的安全状况等级，按照以下要求确定： 安全状况等级为1、2级的，一般每6年一次； 安全状况等级为3级的，一般36年一次； 41 安全状况等级为4级的，应当监控使用，其检验周期由检验机构确定，累计监控使用时间不得超过3年； 安全状况等级为

24、5级的，应当对缺陷进行处理，否则不得继续使用； 压力容器安全状况等级的评定按照压力容器定期检验规则进行，符合其规定条件的，可以适当缩短或者延长检验周期； 应用基于风险的检验(RBI)技术的压力容器，按照TSG R0004 7.8.3的要求确定检验周期。 42(3)定期检验的项目和方法检验前，特种设备检验机构应当根据压力容器的使用情况、失效模式制定检验方案，检验方案由特种设备检验机构授权的技术负责人审查批准。对于有特殊要求的压力容器的检验方案，检验机构应当征求使用单位及原设计单位的意见。检验人员应当严格按照批准后的检验方案进行检验工作。使用单位应当与特种设备检验机构密切配合，做好停机后的技术性处

25、理和检验前的安全检查，确认符合检验工作要求后，方可进行检验，并在检验现场做好配合工作。 43压力容器定期检验的项目以宏观检查、壁厚测定、表面缺陷检测为主，必要时增加埋藏缺陷检测、材质检查、密封紧固件检查、强度校核、安全附件检查、耐压试验和泄漏试验等项目。安全状况等级根据压力容器的检验结果综合评定，以其中项目等级最低者，作为评定级别。需要改造或者维修的压力容器，按改造或者维修后的复检结果进行安全状况等级评定。经过检验，安全附件不合格的压力容器不允许投入使用。44小 结1.国内压力容器管理方面的主要法规和条例(1)特种设备安全监察条例(2) TSG R0004固定式压力容器安全技术监察规程和TSG R0005移动式压力容器安全技术监察规程(3) GB 150压力容器 (4) TSG R1001压力容器压力管道设计许可规则 (5)锅炉压力容器制造监督管理办法