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文档简介
1、2010年江苏省D类压力容器设计(shj)人员培训班在D类压力容器设计中如何执行TSG R0004-2009固定式压力容器安全技术(jsh)监察规程江苏省化工机械研究所有限责任公司韩 建 新共八十八页前 言 国家质量监督检验检疫总局于2009年8月31日发布公告(第38号),正式颁布了固定式压力容器安全技术监察规程(TSG R0004-2009),该规程于2009年12月1日正式实施。新容规与原1999版的容规相比有许多重要变化,为此,特设局指定中国特种设备检测研究院技术法规室在全国范围内组织了大规模的宣贯,各省质检部门(bmn)也组织了宣贯,中国特检院还组织编写了固定式压力容器安全技术监察规
2、程释义以及问题解答,并制作了培训光盘。本次培训班不是宣贯新容规,而是和大家共同讨论一下学习新容规的体会以及在压力容器设计工作中如何执行新容规,有不妥的地方欢迎指正。共八十八页一、概述(i sh)1、新容规的修订 (1)容规的制修订历史情况: 1981年颁布,1982年4月正式实施压力容器安全监察规程。 第1次修订于1991年1月正式实施。更名为压力容器安全技术监察规程。 1999年进行(jnxng)第2次修订,于2000年1月1日起正式实施。 本次修订为第3次修订,转化为特种设备安全技术规范TSG,于2009年12月1日起正式实施。共八十八页一、概述(2)本次容规修订(xidng)的背景 10
3、年以来我国压力容器的技术发生了较大的变化: 压力容器的大型化、高参数、长周期趋势 特种设备安全监察条例的颁布: 国际安全法规和标准技术内容的变化: 1997年欧盟颁布了PED,同时实施了以技术法规为基本 安全要求、协调标准为技术支撑的安全保障体系。 安全管理理念和高效率的安全监察的需要: 强调本质(bnzh)安全、基于失效模式的设计、基于失效 模式的检验 国际贸易的需要:共八十八页一、概述(3)本次(bn c)容规修订的主要内容 释义的第一章编制说明中对修订原则及主要变化内容有较为详细的介绍,列出了34条主要变化。体会本次修订的中心内容有这么几点:(1)转化容规为特种设备安全技术规范TSG,确
4、立其在法规标准体系中的层次,基本保留原来的结构框架和主体内容。(2)充分体现法规是安全基本要求的思想,在设计、制造、安装维修改造、使用、检验等方面提出基本安全要求,并且不涉及技术细节。(3)与特种设备安全监察(jinch)条例所规定的各项制度、各项要求、名词术语等接轨统一;变更安全监察主体为国家质量监督检验检疫总局及省以下质量技术监督部门。共八十八页一、概述(3)本次容规修订(xidng)的主要内容(4)充分考虑国际压力容器技术的发展与科技进步,兼顾国际、境外标准的变化及趋势,与国际接轨。(5)解决容规与其它相关法规(如锅炉安全技术监察规程、超高压容器安全技术监察规程、非金属压力容器安全技术监
5、察规程、简单容器安全技术监察规程、压力容器定期检验规则以及正在编写的移动式压力容器安全技术监察规程等)内容上的协调问题。(6)解决安全技术规范与相关技术标准(如GB150、GB151、GB12337、JB4732、JB4730等)内容上的协调一致问题。(7)解决容规中存在的对行业影响较大的突出问题,促进生产,方便企业。(8)强化使用管理和应急救援(jiyun)预案。(9)体现节能解排原则。(10)体现信息化管理要求。共八十八页一、 概述:2、 容规在特种设备安全(nqun)监察法规中的作用(1) 我国特种设备法规体系的构成(五个层次) 法律 全国人大通过的法律(调整特种设备安全各方 面关系,明
6、确各方面责任,解决安全监察工作 法律地位问题) 行政法规 国务院批准的条例或地方(dfng)法规(为安全监察 工作的依据,解决安全监察制度的建立问题) 行政规章 主管部门制定的规章(管理要求,解决安全 监察工作程序问题) 安全技术规范 各项技术规程、规则(安全监察工作的 主体,解决特种设备安全性能基本要求问题) TSG 特种设备安全技术规范 相关技术标准(基础,解决特种设备安全监察的技术 支撑问题) 共八十八页一、 概述:2、 容规在特种设备安全(nqun)监察法规中的作用(2)容规在压力容器设计中的地位 作为安全技术规范,是对设计人员在设计工作中的强制性约束因素。 压力容器的设计、制造(含现
7、场组焊)、安装、改造、维修、使用(shyng)、检验检测,均应严格执行规程。 (1.11(1) 规程是压力容器质量监督和安全监察的基本安全要求,有关压力容器的技术标准、管理制度等不得低于容规的要求。 (1.8) 共八十八页一、 概述(i sh):3、 容规与技术标准的关系 容规是压力容器安全技术监管的依据;技术标准是压力容器设计、制造的依据。 容规只提出安全技术的基本要求,不过多涉及具体的技术方法(原则性);技术标准指导技术方法的实现,是规范的技术支撑(工程性)。 容规1.10引用的技术标准不意味整个标准为强制性,只有(zhyu)在容规后续条款中引用的内容才具有强制性。 技术标准具有相对的统一
8、性、固定的特征、在理论上是可协调的;法规因国家和文化特征的差异,技术贸易壁垒等,各国不统一。 技术标准一般只针对某种产品、某种工艺; 法规不仅可针对某种产品,还可覆盖某一行业/领域。 法规与技术标准应当相互融合,协调发展,互不排斥,一起构成和谐统一的体系。共八十八页一、 概述(i sh):新容规与GB150的适用(shyng)情况比较容规管辖范围GB150的适用范围性 质 安全技术规范 容器建造标准批准发布机构 国家质检总局 国家标准化委员会同时具备条件压力,Mpa工作压力pw : 0.1 pw 对应p=100的 pw 设计压力p: -0.1 p -0.02 0.1 p 35PV值截面尺寸 2
9、.5MPaL 150mm盛装介质 气体、液化气体以及介质最高工作温度高于或者标准沸点的液体。压力容器本体划定范围 1.容器与外部管道连接时: 焊接连接的第一道环向接头坡口端面; 法兰连接的第一个法兰密封面; 螺纹连接的第一个螺纹接头端面; 专业连接件或管件连接的第一个密封面。 2. 压力容器开孔部分的承压盖及其紧固件。 3. 非受压元件与受压元件的焊接接头(不包括非受压元件)共八十八页新容规与GB150的适用(shyng)情况比较(续表)容规管辖范围GB150的适用范围非受压元件 与受压元件焊接成为整体的非受压元件直接连接在容器上的安全附件 安全阀、爆破片装置 安全阀、爆破片装置 紧急切断装置
10、、安全连锁装置、压力 表、液面计、测温仪表等。建造、使用阶段 设计、制造(含现场组焊) 设计、制造、检验和验收 安装、使用、检验、修理和改造容器类型 固定式压力容器,包括已有其它行业 标准的固定式压力容器 固定式GB150压力容器容器材料 钢、铸铁、有色金属及其合金 钢制设计方法 作“规则设计”的容器 作“规则设计”的容器 作“分析设计”(含疲劳分析)的容器共八十八页一、 概述(i sh):4、新容规执行的过渡期、勘误表 (1)新容规执行的过渡期 国家质检总局于2009年11月30日以质检特函200989号文关于固定式压力容器安全技术监察规程的实施意见中规定新容规的过渡时间定为2009年12月
11、1日-2010年11月30日。根据文件内容对于设计工作我们可以得到这样几点信息: 1)在过渡期内,能够具备条件的要按照新容规执行;对于确有困难的,设计单位可以采用旧容规进行(jnxng)设计,制造单位按照设计图样的规定进行(jnxng)制造,但制造必须在过渡期内完成。新旧容规并行期间,在同一产品生产中不得混用。共八十八页一、 概述(i sh):(1)新容规执行的过渡期 2)2010年11月30日之前完成制造的压力容器以及在用压力容器,其类别(libi)不再重新划分,仍按原设计规定的类别(libi)进行监督管理;不考虑按新容规压力容器类别(libi)划分的变化以及由此产生的制造许可级别的变化。2
12、010年12月1日后不允许采用旧容规制造压力容器。 3)对于新容规1.4条新增加要求取得设计、制造许可的压力容器(包括1.4.1(3)、1.4.2、1.4.3条中的压力容器),相关设计、制造单位应当按照有关要求做好准备工作,在我局制订新容规1.4条范围内压力容器生产单位的专项许可条件后申请取证。 4)鉴定评审机构实施生产单位鉴定评审时,对设计文件依据设计完成的时间确定所选用的规程进行评审,对试制产品依据制造合同签订的时间确定所选用的规程进行评审。共八十八页一、 概述(i sh):(1)新容规执行的过渡期 5)由于新容规的规定引起许可级别升级变化的,生产单位应当将本单位的实际情况、制造监检机构证
13、明等材料报新级别发证机关。发证机关对仅生产单一产品的企业直接变更许可证书,否则应当按照升级许可要求重新进行鉴定评审,该工作应当于2010年11月30日前完成。 6)在钢制压力容器(GB150-1998)、钢制压力容器分析设计标准(JB4732-95)等新容规引用标准修订前,按照新容规进行的设计,设计温度在350以下的碳钢和400以下的低合金钢,可以按照新容规规定的安全系数,根据(gnj)相应材料标准规定的力学性能,由设计者计算材料的许用应力。同时,有关材料复验、焊接试件、无损检测、耐压试验、泄漏试验等内容均应当按照新容规的规定执行。共八十八页一、 概述(i sh):(1)新容规执行的过渡期 7
14、)采用国际(境外)标准设计压力容器,应当经过国家(guji)质检总局的同意,也可以按新容规的规定提供设计文件与本规程基本安全要求的符合性申明。 8)选用境外牌号的材料制造压力容器,按新容规2.9条的规定执行。制造境外牌号材料的企业应当按照新容规1.9条的规定通过技术评审,我局已委托锅容标委为评审单位,各单位可直接向锅容标委提出评审申请。共八十八页一、 概述(i sh):4、新容规执行的过渡期、勘误表(2)根据(gnj)中国特检院法规标准部提供的勘误表 1) P16. 3.17条管法兰行业标准HG 20592HG 20635的标准号应为HG/T 20592HG/T 29635; 2) P25.
15、4.7.2条 耐压试验压力公式下字母符号定义第三项p中,最大允许工作压力应为最高允许工作压力; 3) P32. 6.4条 压力容器技术档案中,应当包括以下内容:编号少(3),(4)(8)序号改为(3)(7); 4) P35. 7.4条 定期检验中特殊检验情况的处理中第2条,按照本规程7.7的规定办理。7.7应为7.8; 5) P38. 8.3.3条爆破片的爆破设计压力中,爆破片的最小设计爆破压力应为最小爆破压力; 6) P39. 8.4.1 压力表的选用中第(3)条的最大允许工作压力应为设计压力; 7) P39. 8.5.1条中液位计的要求第(1)款,最大允许工作压力应为最高允许工作压力(或者
16、设计压力); 8) P48. 附件D中,条款序号的E应为D。 共八十八页一、 概述(i sh):5、本培训班讨论的内容: (1)新容规包括的内容前言1 总则2 材料3 设计4 制造5 安装、改造与维修6 使用管理7 定期检验8 安全附件9 附则附件A 压力(yl)容器类别及压力(yl)等级、品种的划分附件B 压力容器产品合格证附件C 压力容器产品铭牌附件D 特种设备代码编号方法共八十八页一、 概述(i sh):5、本培训班讨论的内容: (2)本培训班主要讨论与设计关系比较密切的总则、材料、设计、制造、安全附件以及附录A。 (3)57章关于安装、改造与维修,使用管理,定期检验等也是容规的重要内容
17、,其中某些条款与设计工作有直接关系,如5.3.1条中(2)压力容器的改造与重大维修方案应当经过原设计单位或者具有相应资格(z g)的设计单位同意。 (4)关于附件D特种设备代码编号方法 由设备基本代码、制造单位代号、制造年份、制造顺序号组成,共17位数,是设备的唯一代号。设计编号目前没有这样要求。共八十八页二、 总则(zngz):1、新容规总则包含的内容: 总则的条款共11条,包括: 1.1 目的 (根据特种设备安全监察条例,制定本规程。) 1.2 固定式压力容器 1.3 适用范围 1.4 适用范围的特殊规定 1.5 不适用范围 1.6 压力容器的范围界定 1.7 压力容器类别 1.8 与技术
18、标准、管理制度的关系(不得低于本规程的要求) 1.9 不符合本规程时的特殊处理规定 1.10 引用标准(只有在后续条款中引用的内容才具有强制性) 1.11 监督管理(七个环节、信息化管理(gunl)、安全监察主体)共八十八页二、 总 则:2、 新容规规定(gudng)的适用范围(1)固定式压力容器的定义(dngy): 固定式压力容器是指安装在固定位置使用的压力容器(以下简称压力容器,注1-1)。 注1-1:对于为了某一特定用途、仅在装置或者场区内部搬动、使用的压力容器,以及移动式空气压缩机的储气罐按照固定式压力容器进行监督管理。 (1.2条) 应当注意的是,移动式空气压缩机上的空气储罐、仅在生
19、产区域内运送物料的罐车(不属于商业经营性运输),虽然不在固定位置使用,但在监督管理按“固定式压力容器”管理,不按移动式压力容器进行管理。 (释义中的解释)共八十八页二、 总 则:2、 新容规规定(gudng)的适用范围(2) 需同时具备(jbi)的三个条件: 1) 工作压力大于或者等于0.1MPa(注1-2); 2) 工作压力与容积的乘积大于或者等于2.5MPaL (注1-3); 3) 盛装介质为气体、液化气体以及介质最高工作温度 高于或者等于其标准沸点的液体(注1-4)。注1-2:工作压力,是指压力容器在正常工作情况下,其顶部可能达到的最高压力(表压力)。注1-3:容积,是指压力容器的几何容
20、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。一般应当扣除永久连接在压力容器内部的内件的体积。注1-4:容器内介质为最高工作温度低于其标准沸点的液体时,如果气相空间的容积与工作压力的乘积大于或者等于2.5MPaL时,也属于本规程的适用范围。共八十八页2、 新容规规定(gudng)的适用范围注意:1. 判断容规管辖范围是指工作压力(即最高工作压 力)而不是设计压力。 老容规有不含液体静压力, 工作压力正常使用过程中,容器顶部(dn b)可能出现的最高压力。 (容规注1-2与GB150) 设计压力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。(GB
21、150) 计算压力在相应设计温度下,用以确定元件厚度的压力,其中包括液柱静压力。 2. 同样对于液体介质其判断是最高工作温度,而不是设计温度。共八十八页2、 新容规规定(gudng)的适用范围注意:3. 容积,是指压力容器的几何容积,即由设计图样标注 的尺寸计算(不考虑制造公差)并且圆整。一般应当扣除 永久连接在压力容器内部的内件的体积。(注1-3) 即容积计算时按名义尺寸计算。 按危险程度(破坏能量)考虑容器的类别划分,不扣 除内件体积偏于保守。永久连接一般指需要采用破坏方式才能(cinng)拆卸的连接,如焊接连接。 固定管板换热器壳层的容积可扣除换热管的体积; 填料、分子筛、塔盘等不能扣除
22、,不是永久连接件; U形管换热器的壳层?共八十八页2、 新容规规定(gudng)的适用范围注意:4. 容器内主要介质为最高工作温度低于标准沸点(fidin)的液体 时,如气相空间的工作压力与容积的乘积大于或者等于 2.5MPaL 时,也属容规管辖。 (注14) 气相空间指容器内最低液面以上的空间,而不是整个 容器空间; 气相空间的PV值是判断是否容规管辖范围,而 容器类别划分时则应计算容器整个体积; 容器类别划分时,介质特性应取容器内气、液相介质 危害程度较高的。 5. 外压容器根据具体结构分析,一般不会出现最高工作压力(pw)大于等于0.1Mpa的状况。 6. 超高压容器、非金属容器、简单压
23、力容器属本规程界定的范围,但各自有相应的规程,不需要同时满足不规程。共八十八页二、 总 则:2、 新容规规定(gudng)的适用范围(3)不适用范围: 新容规1.5条规定的内容。 注意:1)1.5条所列的容器(rngq)虽然符合1.3条的同时具备的条 件,但容规不管辖。 2)对于1.5条中第(3)项,正常运行工作压力小于0.1Mpa的容器(包括在进料或者出料过程瞬间承受压力大于或者等于0.1Mpa的容器);这里的“瞬间承压”指进出料过程中,由于管道的压力大于容器压力,使容器的进出口部位局部压力可能超过0.1Mpa,但整个容器内压力不可能超过0.1Mpa。如需要向容器内加压,容器内充满压力,使其
24、进料或出料,则不属于此规定。 3)老容规中套管换热器此次列入管辖范围。共八十八页二、 总 则:2、 新容规规定(gudng)的适用范围(3)不适用范围: 注意:4)余热锅炉:锅规适用范围定义的余热锅炉是“以余(废)热利用为主要目的而配置的余(废)热锅炉,主要结构形式为烟道式余热锅炉和烟道式与管壳式组合余热锅炉。”除上述余(废)热锅炉外,其他余(废)热锅炉都适用于本规程。实际上,无论是按锅炉安全技术监察规程还是按本规程设计制造的余(废)热锅炉,都是满足法规要求的,其本质都应当是安全的。成套装置中的余(废)热锅炉,设计时还应当考虑使用管理和定期检验要求等问题,因为锅炉和容器的使用管理要求、定期检验
25、周期及方法是不同的,这会影响成套装置的停车检修周期。另外,余热锅炉有许多是在较高的温度下运行,属于“直接受火焰加热的压力容器”,设计时要考虑材料的高温氧化(ynghu)失效模式,这种失效模式在压力容器设计标准中没有考虑,需要设计者根据工程经验选择材料。 共八十八页2、 新容规规定(gudng)的适用范围(4)适用范围的特殊规定(1.4.11.4.3) : 新容规的第1.4.1条,对应老容规的第2条; 新容规的第1.4.2条,容积为大于1L小于25L,或内径小于 150mm的压力容器; 新容规的第1.4.3条,容积为小于或等于1L的压力容器。 注意:1)1.4.1条中第(1)款,简规不适用的移动
26、式空气压 缩机的储气罐,主要指非批量生产,从经济性考虑不做型 式试验(shyn)的。 2)1.4.1条中增加了套管换热器、铝制板翅式热交换器。 3)1.4.11.4.3条中的压力容器统一划分为类压力容 器; 4)1.4.1中的压力容器需满足总则、设计和制造三个章节 内的要求; 5)1.4.2中的压力容器需满足总则的要求及设计和制造单 位许可的要求; 6)1.4.3中的压力容器需满足总则的要求和制造单位许可 的要求;共八十八页二、 总 则:2、 新容规规定(gudng)的适用范围(5)新容规对压力容器的范围界定(1.6): 1)压力容器的本体界定在下述范围内: 压力容器与外部管道或装置焊接连接的
27、第一道环向焊接接头的焊接坡口、螺纹连接的第一个螺纹接头、法兰连接的第一个法兰密封面、专用连接件或管件连接的第一个密封面; 压力容器开孔部分的承压盖及其紧固件; 非受压元件与压力容器本体连接的连接焊缝。 2)压力容器本体中的主要受压元件:包括壳体、封头(端盖)、膨胀节、设备(shbi)法兰,球罐的球壳板,换热器的管板和换热管,M36以上(含M36)的设备主螺柱以及公称直径大于或者等于250mm的接管和管法兰。 主要受压元件与老容规25条相比少了“人孔盖、人孔法兰、人孔接管、开孔补强圈”,人孔盖、人孔法兰、人孔接管包含其中,只少了补强圈。 3)安全附件包括直接连接在压力容器上的安全阀、爆破片装置、
28、紧急切断装置、安全联锁装置、压力表、液位计、测温仪表等安全附件 。共八十八页二、 总 则:3、 新容规对压力容器类别(libi)的划分(1)新容规中压力容器分类原则: 依照压力容器失效危险性的概念,从单一因素、单一理念上对压力容器进行分类监管,突出本质安全思想。根据压力容器所盛装介质危害性、设计压力、容积以及设计压力与容积的乘积(chngj)(PV值)进行划分。 (2)新容规中压力容器分类方法: 1) 符合1.3条、1.4条中适用范围的压力容器;(1.7) 2) 根据压力容器盛装介质的危害性进行介质分组、按设计压力、容积(或者PV值)进行类别划分; 3)以坐标图表的方式确定。(见附件A) 4)
29、压力容器划分为、 三类。 共八十八页二、 总 则:(3)介质分组(根据介质危害性) 介质包括气体、液化气体以及最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体,分为两组: 第一组介质:毒性程度为极度危害、高度危害的化学介 质;易爆介质;液化气体。 第二组介质:由除第一组以外的介质。(4)介质危害性的确定(qudng): 1)按照HG20660压力容器中化学介质毒性危害和爆炸危险程度分类确定。HG20660没有规定的参照GB504485职业性接触毒物危害程度分级的原则. 2)毒性程度 极度毒性 最高允许浓度 0.1mg/m3; 高度毒性 最高允许浓度 0.11.0 mg/m3; 3)爆炸危险介质的确定:
30、气体或液体的蒸气、薄雾与空气混合形成爆炸混合物,其爆炸下限小于10,或其爆炸下限与上限的差值大于或者等于20的介质。共八十八页图A-1压力容器类别(libi)划分图第一组介质共八十八页图A-2压力容器类别划分(hu fn)图第二组介质共八十八页二、 总 则:3、 新容规对压力容器类别(libi)的划分(5)多腔压力容器类别的划分: 1)分别按各腔的介质、设计压力、容积等进行类别划分; 2)按照类别高的压力腔作为该容器的类别,并按该类别进行使用管理; 3)按照每个压力腔各自的类别分别提出设计、制造技术要求。(6)一个压力腔有多种介质时,按组别高的确定类别;某种危害性物质在介质中含量极小时,应当根
31、据其危害程度及含量,由压力容器设计单位综合考虑介质组别。(可参考化工设备与管道2007年第44卷增刊二中有关压力管道介质毒性程度的内容。)(7)坐标点位于图中分类(fn li)线时按较高类别确定。(8)新容规中1.4范围的压力容器统一划分为第类。 (9)图样中技术特性表中的容器类别应按“第类”、 “第类”、“第类”的型式标注。共八十八页压力容器类别划分(hu fn)举例:1)工作压力Pw=0.07Mpa,设计压力P=0.1Mpa,充装系数0.6的反应容器。 无类别2)换热器工作压力Pw=5Mpa,设计压力P=5Mpa,换热面积F=2m2,筒体直径=1595。老容规无类别,新容规第类3)一储存容
32、器,工作压力Pw=0.5Mpa,设计压力P=0.6Mpa,介质为纯净水,温度为50,容积V=1m3,充装系数0.9。第类4)一储存容器,工作压力Pw=0.8Mpa,设计压力P=1.0Mpa,筒体直径=2400,容积V=20m3,温度为40,介质中度毒性、非易爆、非液化气体。材料为07MnCrMoVR。 老容规三类,新容规第类5)一搪玻璃容器,工作压力Pw=1.5Mpa,设计压力P=1.6Mpa,容积V=5m3。 老容规三类,新容规第类6)一反应容器,工作压力Pw=0.2Mpa,设计压力P=0.22Mpa,介质为极度(jd)危害,温度为50,容积V=1.0m3。 老容规三类,新容规第类共八十八页
33、压力容器类别划分(hu fn)举例:(续)7)一液化石油气储罐,设计压力P=1.77Mpa,容积V=20m3。 老容规三类(sn li),新容规第类8)一化工介质储罐,介质毒性为中度,非易爆,设计压力P=4.0Mpa,容积V=20m3。 老容规三类,新容规第类9)一化工介质储罐,介质毒性为中度,易爆,设计压力P=4.0Mpa,容积V=20m3。 老容规三类,新容规第类10)一塔式容器,设计压力P=1.5Mpa,筒体直径=4800mm,筒体高度60m,介质为易爆。老容规一类,新容规第类11)一石化行业反应容器,介质为易爆,设计压力P=1.5Mpa,容积V=800m3。 老容规二类,新容规第类12
34、)一球形储罐,设计压力P=0.8Mpa,容积V=50m3,介质空气。 老容规三类,新容规第类共八十八页新容 规压 力 容 器 类 别 的 简 明 判 断容积25L,且PV值2.5MPaLPV值(MPaL)51045105110651065106低压0.1p1.6(MPa)第二组介质 第类压力容器第一组介质 第类压力容器中压1.6p10 (MPa)第二组介质第一组介质 第类压力容器 高压10p100(MPa)第二组介质第一组介质注:新容规中1.4条范围内的压力容器统一划分为第类压力容器。共八十八页二、 总 则:4、不符合(fh)本规程时的特殊处理规定 采用新材料、新技术、新工艺以及(yj)有特殊
35、使用要求的压力容器,不符合本规程要求时,相关单位应当将有关的设计、研究、试验等依据、数据、结果及其检验检测报告等技术资料报国家质量监督检验检疫总局(以下简称国家质检总局),由国家质检总局委托有关的技术组织或者技术机构进行技术评审。技术评审的结果经过国家质检总局批准后,采用新材料、新技术、新工艺的压力容器方可进行试制、试用。(1.9条)共八十八页二、 总 则:4、不符合本规程时的特殊处理(chl)规定注:(1)与老容规相比增加了由国家质检总局委托有关的技术组织或者技术机构进行技术评审。有关的技术组织或者技术机构包括(boku)科研院所、大专院校、检验检测机构、协会学会、标准化技术委员会、特种设备
36、安全技术委员会等。 去除了“通过一定周期的试用验证,进行型式试验或技术鉴定后,报国家安全监察机构备案。” (2)新材料按本规程2.10的规定; 新技术指本规程引用标准中所没有的新的设计计算方法(设计准则)、新的试验分析方法等; 新工艺指本规程或者本规程引用标准中尚未提及的无损检测方法、消除焊接残余应力方法、改善材料性能的方法、泄漏试验方法等。 有特殊使用要求指为满足特殊工艺需要而进行的设计参数、结构形式等超出现有标准的设计。共八十八页三、 材 料:1、新容规材料一章(y zhn)中包括的内容: 材料一章中的条款共13条,包括: 2.1 通用要求 (选材、制造许可证、质量证明书。) 2.2 冶炼
37、方法 (镇静钢、高强度低合金钢等炉外精炼工艺) 2.3 化学成分 2.4 力学性能 2.5 钢板检测要求 2.6 压力容器用铸铁 (铸铁牌号、运用限制) 2.7 压力容器用有色金属(铝、钛、铜、镍等及其合金) 2.8 复合钢板 (复合界面的结合(jih)剪切强度、使用状态、冲击功) 2.9 境外牌号材料的使用 2.10 新材料的使用 (2.10.2 对制造单位的要求) 2.11 材料投用和标志移植(制造单位的要求) 2.12 焊接材料 (2)、(3)主要对制造单位的要求) 2.13 材料代用共八十八页三、 材 料:2、 新容规中压力容器用材料(cilio):(1)压力容器用材包括: 压力容器专
38、用钢材(钢板、锻件、钢管(gnggun)等); 压力容器用铸铁材料;(2.6) 压力容器用有色金属(包括铝、钛、铜、镍、钽、铌、 锆及其合金); 复合钢板; 焊接材料;(2) 压力容器的选材: 压力容器的选材应当考虑材料的力学性能、化学性能、物理性能和工艺性能。(2.1(1)共八十八页三、 材 料:2、 新容规中压力容器用材料(cilio):(3)压力容器专用钢材: 钢板 GB 713-2008锅炉和压力容器用钢板; GB 3531-2008低温压力容器用低合金钢钢板; GB 19189-2003压力容器用调质高强度钢板; GB 24511-2009承压设备用不锈钢钢板及钢带; 锻件(dunj
39、in) JB/T 4726承压设备用碳素钢和低合金钢锻件 (2009年报批) JB/T 4727低温承压设备用低合金钢锻件(2009年报批) JB/T 4728压力容器用不锈钢锻件 钢管 GB 9948-2008石油裂化用无缝钢管等。共八十八页三、 材 料:2、 新容规中压力容器用材料(cilio):(4)复合钢板: 标准: JB/T 4733压力容器用爆炸焊接复合板(2009年报批) 复合界面的结合剪切强度 不锈钢、镍钢不小于210MPa; 钛钢不小于140MPa; 铜钢不小于100MPa; 使用状态符合标准规定;以基材为主,复材根据选材 冲击试验、冲击功合格指标符合基层材料标准。(5)新材
40、料的使用: 主要受压元件采用未列入引用(ynyng)标准的材料,需按1.9规定通过技术评审。 引用标准中列入的材料是强制性的。共八十八页三、 材 料:2、 新容规中压力容器用材料(cilio):(6)焊接材料: 增加了“(1)用于制造压力容器受压元件的焊接材料,应当保证焊缝(hn fn)金属的力学性能高于或等于母材规定的限制,当需要时,其他性能也不得低于母材的相应要求;” 考虑焊接接头的强度、韧性等。 焊材标准: JB/T 4727承压设备用焊接材料技术条件(报批中)(7)材料代用: 制造单位对主要受压元件的材料代用,应事先事先取得原设计单位书面批准,并且在竣工图上做详细记录。 材料代用的可行
41、性要考虑:代用材料与工作介质的相容性、许用应力、是否改变焊接要求、热处理要求、无损检测要求等。共八十八页三、材 料:3、化学成分、力学性能、超声检测(jin c):(1)化学成分: 用于焊接的碳素钢、低合金钢: C0.25%、 P0.035%、 S0.035% 压力容器专用钢中的碳素钢、低合金钢 P0.030%、 S0.020%;高强度钢、低温用钢要求更高。 1)碳含量高影响焊接性能;磷含量高降低钢的塑性(sxng)和韧性,尤其是低温韧性;硫含量高产生热脆,导致开裂,并使焊缝产生气孔和裂纹。 2)压力容器专用钢中高合金元素的不锈钢和耐热钢不包括在内。 3)Q235系列钢板不属于压力容器专用钢。
42、 4)ASME材料标准中的硫、磷含量高于新容规规定。共八十八页三、材 料:3、化学成分、力学性能、超声检测(jin c):(2)力学性能: 新容规中材料的力学性能包括冲击功和断后伸长率。 1)为防止碳素钢和低合金钢制压力容器发生脆性(cuxng)破坏,规定了最低冲击功和断后伸长率的要求。 2)新容规中冲击功指设计要求的冲击试验温度下指标,比现行GB150标准的有所提高。 3) ASME材料标准中的某些牌号的材料不能满足新容规的规定。共八十八页三、材 料:3、化学成分、力学性能、超声检测(jin c):(3)钢板超声检验: 用于制造压力容器壳体的碳素钢和低合金钢钢板,应逐张进行超声检验的: 盛装
43、介质(jizh)毒性程度为极度、高度危害的; 在湿硫化氢含量腐蚀环境中使用的; 设计压力大于等于10Mpa的; 引用标准中要求逐张进行超声检验的。 1)与老容规相比,增加了厚度大于或者等于12mm和不包括多层压力容器的层板。 2)合格等级除引用标准要求的按标准规定外,不低于级。共八十八页三、材 料:4、境外牌号材料(cilio)的使用:(1)境外牌号材料: 境外牌号材料包括进口材料和国内材料制造单位按境外牌号材料生产的。 国内材料制造单位生产的境外牌号材料需按新容规中1.9的规定进行技术评审。(2.9.2)(2)境外牌号材料的选用: 1)境外压力容器现行标准规范允许使用且境外已有使用实例的材料
44、,其使用范围应符合境外相应产品(chnpn)标准的规定; 2)引用标准列有相近化学成分和力学性能的牌号时,其使用范围还应符合引用标准的规定; 3)技术要求不得低于境内相近牌号材料的技术要求,如磷、硫含量,冲击功,断后伸长率等; 4)高强度材料和用于压力容器设计温度低于-40oC的低合金钢材料需通过技术评审; 5)设计单位要在技术文件中充分说明其必要性和经济性。共八十八页四、设计:1、新容规设计一章中包括(boku)的内容: 设计一章中的条款共24条,包括: 3.1 设计单位许可资格与责任 3.2 设计许可印章 3.3 设计条件 (新增,要求以正式书面形式) 3.4 设计文件 3.5 设计方法
45、3.6 风险评估 (对第类压力容器) 3.7 节能(ji nn)要求 3.8 安全系数 (部分调整降低) 3.9 压力(液化气体、液化石油气储罐的设计压力改为工作压力) 3.10 温度 (去掉附件二,月平均最低气温的获取由设计者负责) 3.11 腐蚀欲量 3.12 最小厚度共八十八页四、设计:1、新容规设计一章(y zhn)中包括的内容: 3.13 装量系数 3.14 焊接接头 3.15 焊接接头系数 3.16 无损检测要求(图样要有方法、比例、质量要求、合格级别) 3.17 压力容器用管法兰 3.18 检查孔 (只给出基本原则规定,不做详细(xingx)要求) 3.19 开孔补强圈的指示孔(
46、指示孔尺寸不再规定) 3.20 快开门式压力容器 (去除了同步报警功能) 3.21 不允许拆卸的隔热层(去除了同步报警功能) 3.22 特殊耐腐蚀要求(设计文件要提出定期检验的项目、方法) 3.23 水质 (以水为介质,产生蒸汽时的压力容器) 3.24 泄漏试验 (带安全阀等时,要计算最高允许工作压力)共八十八页四、设计:2、设计单位(dnwi)的责任:(1)压力容器的设计单位应符合TSG R1001-2008压力容器压力管道设计许可规则的规定。 设计单位实施行政许可制度(zhd); 设计单位应对设计质量负责,且不得超范围设计; 总体采用规则设计标准,局部受压元件参照分析设计计算,可以不要求取
47、得分析设计许可资格; 压力容器设计应符合容规的基本安全要求; 采用国际或境外标准进行压力容器设计时,设计单位应提供设计文件与容规基本安全要求的符合性申明; 设计单位应向委托方提供完整的设计文件。(2)设计许可印章 设计总图上必须加盖有效期的设计单位许可印章; 图样上设计单位名称应与许可印章中一致。共八十八页四、设计(shj):3、设计条件、设计文件、设计方法:(1)设计条件: 设计委托方应以正式书面形式提出设计条件,至少包括(boku): 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) 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) 介质组分与特性; 预期
48、使用年限; 几何参数和管口方位; 设计需要的其他必要条件。(如选材要求、防腐蚀要 求、保温、表面处理、特殊 试验、安装运输要求等)共八十八页四、设计(shj):3、设计条件、设计文件、设计方法:(2)设计文件包括: 设计图样、制造技术条件; 强度计算书或者应力分析报告; 风险评估报告;(第类压力容器) 安装与使用维修说明;(必要时) 超压泄放装置计算书;(装设安全阀、爆破片装置的压力容器;无法计算时,与委托方或使用单位协商选用(xunyng)。)(3)风险评估报告: 第类压力容器设计,应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。 风险报告内容: 1)分析压力容器在使用过程中可能出现的
49、失效,对规避这些失效需要采取的方法和措施; 2)使用中如何防止压力容器产生失效,以便用户制定相应的措施; 3)容器可能产生的破坏形式,以及发生破坏时应该采取的措施,以便制定合适的应急预案。 共八十八页四、设计(shj):3、设计条件、设计文件、设计方法:(4)设计总图: 1)设计总图上应有设计、校核、审核人员的签字;第类压力容器应有设计单位技术负责人或授权人的批准签字。 2)设计总图上至少应当注明以下内容: 压力容器名称、类别,设计、制造所依据的主要法规、标准; 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); 设计条件,包括设计温度、设计载荷、介质(组分)、腐蚀(fsh)欲量、
50、焊接接头系数、自然条件等,液化气体储罐的充装系数、有应力腐蚀(fsh)倾向的储存容器的腐蚀(fsh)介质限定含量; 主要受压元件材料牌号与标准; 主要特性参数; 设计使用年限(疲劳容器标明循环次数);共八十八页四、设计:3、设计条件、设计文件(wnjin)、设计方法: 2)设计(shj)总图上至少应当注明以下内容:(续) 特殊制造要求; 热处理要求; 无损检测要求; 耐压试验和泄漏试验要求; 预防腐蚀的要求; 安全附件的规格和订购特殊要求(工艺系统已考虑的除外); 压力容器铭牌的位置; 包装、运输、现场组焊和安装要求。 注:设计载荷不单是设计压力,还包括重力载荷、地震载荷、风和雪载荷、接管载荷
51、等所有载荷; 共八十八页四、设计:3、设计条件(tiojin)、设计文件、设计方法: 4)设计总图上需要注明的特殊要求: 多腔容器分别注明各腔的试验压力,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; 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; 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; 不能进行耐压试验的压力容器,注明计算厚度、使用中定期检验的要求; 有隔热衬里(chn l)的压力容器,注明防止受压元件超温的技术措施; 有保温或者保冷的压力容器,提出保温或者保冷措施。 共八十八页四、设计(shj):3、
52、设计条件、设计文件、设计方法:(5)设计方法(强度计算书或分析(fnx)设计报告): 1)设计可以采用规则设计方法或者分析设计方法; 压力容器总体采用分析设计标准,单位需取得应力分析设计许可项目资格。 2)设计应保证压力容器具有足够的强度、刚度、稳定性和抗腐蚀性; 3)强度计算书还包括裙座、支腿、吊耳等与压力容器主体的焊接接头的强度要求; 4)对采用试验方法或者可对比的经验设计方法,需按容规1.9的规定通过技术评审。共八十八页四、设计:4、设计参数(cnsh)(安全系数、压力、温度等):(1)安全系数: 1)新容规中安全系数相比现行的GB150及老容规有所降低; 2)按新容规设计(shj),按
53、GB150的安全系数是符合规定的; 3)如按新容规中安全系数确定材料的许用应力,应按Rm、Rtp0.2、RtD、Rtn分别除上各自的安全系数,取最小值。(2)腐蚀欲量: 1)对均匀腐蚀的压力容器,按预期所有寿命和介质对材料的年腐蚀率确定: 2)还应考虑介质流动对受压元件的冲蚀、磨损等影响。(3)最小厚度: 最小厚度的确定要考虑制造、运输、安装等因素的影响。(4)装量系数: 储存液化气体的压力容器装量系数不得大于0.95。共八十八页四、设计:4、设计参数(安全系数(nqun xsh)、压力、温度等):(5)压力: 1)新容规中设计压力、计算压力进行了定义; (1.3中注12对工作压力进行了定义)
54、 2)超压泄放的动作压力不得高于压力容器的设计压力,如图样标明最高允许工作压力的可按不高于按最高允许工作压力确定; 3)新容规将液化气体50oC时的饱和蒸气压定为常温储存液化气体(液化石油气)压力容器规定温度下的工作压力。(6)温度: 1)设计温度定义(与GB150一致); 2)设计常温储存容器时,应当充分大气环境温度对容器金属温度的影响,最低设计金属温度不得高于历年来月平均最低温度的最低值。(7)焊接接头系数: 1)焊接接头系数的取值按照相应(xingyng)引用标准选取; 2)不允许降低焊接接头系数而免除容器的无损检测。共八十八页四、设计(shj):5、新容规对结构设计的要求:(1)焊接接
55、头: 1)壳体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; 2)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,可参照引用标准进行; 3)接管(凸缘)与壳体之间的接头以及夹套压力容器的接头应当采用全焊透结构的: 介质为易燃或介质毒性为高度、极度危害的压力容器; 要求气压试验或者气液组合(zh)压力试验的压力容器; 第类压力容器; 低温压力容器; 进行疲劳分析的压力容器; 直接受火焰加热的压力容器; 设计图样规定的压力容器。共八十八页四、设计(shj):5、新容规对结构设计的要求:(2)压力容器用管法兰: 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
56、准HG/T 2059220635-2009系列标准的规定; 2)盛装液化石油气、毒性程度为高度、极度危害介质以及强渗透性中度介质的压力容器,其管法兰: 应当按照行业标准HG/T 2059220635系列标准的规定; 至少应用(yngyng)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。(3)检查孔: 1)压力容器应当根据需要开设人孔、手孔等检查孔,开设位置、数量和尺寸等应当满足进行内部检验的需要 ; 2)对不能或者确无必须开设检查孔的,设计单位应当提出具体技术措施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。(4)开孔补强圈的指示孔:开孔补
57、强圈以及周边连续焊的起加强作用的垫板应当至少设置泄漏信号指示孔。共八十八页四、设计:5、无损(w sn)检测、泄漏试验的要求:(1)无损检测的要求: 设计单位应当按照规格、引用标准和JB/T 4730的要求在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。 设计者要注意: 对厚壁、大直径、裂纹敏感性材料、特殊材料、结构特殊以及缺陷危害等情况时,对无损检测方法的选择; 图样上对无损检测的质量要求(如射线检测时的射线检测技术等级)要标注。(2)泄漏试验的要求: 当容器(rngq)盛装介质为毒性程度为极度、高度危害或不允许有微量泄漏时,设计应当提出泄漏试验的方法和要求; 铸造压力容器盛
58、装气态介质时,设计图样上应当提出气密性试验的要求。 对于带有超压泄放装置的容器,如提出气密性试验的要求,设计者应给出该容器的最高允许工作压力。 共八十八页四、设计:6、新容规对设计的其他(qt)要求:(1)快开门式压力容器的要求: 1)快开门式压力容器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; 2)快开门式压力容器的设计应当考虑(kol)疲劳载荷的影响; 3)应具有满足下列要求的安全连锁装置功能: 当快开门达到预定关闭部位,方能升压运行; 当压力容器的内部压力完全释放,方能打开快开门。(2)不允许拆卸的隔热层: 设计文件中应提出定期检验的项目、方法;必要时提出制
59、造时对所有焊接接头进行全部无损检测等特殊要求。(3)特殊腐蚀要求: 对有特殊腐蚀要求的容器或受压元件,如存在晶间腐蚀、应力腐蚀、点腐蚀、缝隙腐蚀等介质环境时,应当在设计图样上提出相应的耐腐蚀试验方法以及必要的热处理要求。共八十八页四、设计(shj):6、新容规对设计的其他要求:(4)压力容器设计考虑节能降耗原则的要求: 充分考虑压力容器的经济性,合理选材,合理取得结构尺寸; 对换热容器进行优化设计,提高换热效率,满足能效要求; 对有保温或者保冷要求的压力容器,要在设计文件中提出(t ch)有效的保温或者保冷措施。(5)水质要求: 以水为介质、直径受火焰加热连续操作的压力容器,水质应符合GB15
60、762008的规定。 如管壳式余热锅炉、电加热蒸汽发生器等需考虑。共八十八页五、制造:1、新容规制造一章(y zhn)中包括的内容: 制造一章中的条款共10条,包括: 4.1 通用要求(主要对制造单位要求,4.1.6设计修改应取得原设计 单位同意及书面证明文件) 4.2 焊接 (主要对制造单位要求) 4.3 试件(板)与试样(部分内容(nirng)与设计有关) 4.4 外观要求(4.4.2焊接接头的表明质量与设计有关) 4.5 无损检测(4.5.2、4.5.3、4.5.4与设计有关) 4.6 焊后热处理 (部分内容与设计有关) 4.7 耐压试验(部分内容与设计有关) 4.8 泄漏试验 (部分内
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