特种设备安全监察(3节-压力容器)

1、1.3 压力容器1.3.1 压力容器的定义1.3.1.1 压力容器的定义仅从压力容器的名称上理解，凡承受流体介质压力的密闭腔体都可称作压力容器. 但是,具备这种特点的设备数量很多.其危险性有很大区别,它们中的一部分划入了特种设备安全监察范围。特种设备安全监察条例定义的月1力容器是指盛装气体或者液体, 承载一定压力的密闭设备，其范围规定为最高工作压力大于或者等于0.1MPa(表压)，且压力与容积的乘积大于或者等于2.5MPa L的气体、液化气体和最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体的固定式容器和移动式容器；盛装公称压力大于或者等于0.2MPa(表圧), 且圧力与容积的乘积大于或者等子1.0MP

2、aL的气体、液化气体和标准沸点等于或者低于60液体的气瓶、氧舱等。包括其所用的材料、安全附件、安全保护装置和与安全保护装置相关的设施。1.3.1.2 固定式压力容器安全技术监察规程界定的压力容器范围固定式1t1力容器安全技本监察规程界定的圧力容器范围包括圧力容器本体和安全附件。压力容器的本体界定在下述范围内: (1) 压力容器与外部管道或将装置焊接连接的第一道环向接头的坡口面、螺纹连接的第一个螺纹接头端面、法兰连接的第一个法兰密封面、专用连接件或者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)非受压元件与压力容器的连接焊缝。压力容器的安全附件，包括直接连接在压力容器的

3、安全阀、爆破片装置、紧急切断装置、安全联锁装置、压力表、液位计、测温仪表等。1.3.1.3 移动式压力容器安全技术监家规程界定的压力容器范園(1) 移动式1玉1力容器安全技术监察规程(TsGR0005-2011)适用于同时具备下列条件的移动式压力容器:1)具有充装与卸裁(以下简称装卸)介质功能,并且参与铁路、公路或者水路运输；2)罐体工作压力大于或者等于0.1MPa,气瓶公称工作压力大于或者等于0.2MPa；3)罐体容积大于或者等于450L,气瓶容积大子或者等于1000L,4) 充装介质为气体以及最高工作温度高于或者等于其标准沸点的液体。(2) 移动式圧力容器要全技术监察规程适用的移动式压力容

4、器, 除罐体或者气瓶、管路、安全附件、装卸附件外.其范围还包括走行装置或者框架等。(3)移动式压力容器的管路包括所有与罐体或者气瓶相连接的管子与管件。(4)移动式压力容器的安全附件包括安全泄放装置、紧急切断装置、压力测量装置、液位测量装置、温度測量装置、阻火器、导静电装置等。(5)移动式压力容器的装卸附件包括装卸阀门、装卸软管和快速装卸接头(以下间称快装接头)等。在我国，移动式压力容器实行的是多部门管理方式, 不但要满足国家质检总局颁布的安全技术规范的规定, 还应当遵守国务院其他有关主管部门颁布的其他相关法规及规范性文件的规定, 如铁路罐车不但要满足移动式圧力容器安全技术监察规程的規定. 还要

5、满足铁道部颁布的铁路危险货物运输管理规则和铁路机车车辆设计生产维修进口许可管理办法的规定；参与公路运输的汽车罐车、长管拖车、罐式集装箱、管束式集装箱等，以及参与水路通输的罐式集装補、管束式集装箱等不但要满足移动式压力容器安全技术监察规程的规定,还要满是交通运输部颁布的道路危险货物运输管理规定水路危险货物运输管理规则船舶载运危险货物安全监督管理规定和中华人民共和国海关对用于装载海关监管货物的集装箱和集装箱式货车车厢的监管办法等规定的要求。因此,移动式压力容器不但要接受国家质检总局职责范围内的监督管理,还应当接受国务院铁路. 公路及水路运输等其他有关主管部门的安全管理和监督。1.3.2 压力容器的

6、压力来源、用途及特点1.3.2. 1 压力容器的压力来源压力容器的压力来源分为来自容器外部和来自容器内部(在容器内产生或增大)两种情况。(1)来自容器外部1)由各类气体、液化体压缩机泵供给压力，工作压力取决压缩机出口和泵出口的压力。2) 由蒸汽锅炉、废热锅炉供给的压力, 工作压力取决于锅炉出口的蒸汽压力或经減压后的蒸汽压力。(2)来白容器内部1)气态介质由于温度升高导致体积膨胀受限,产生压力或使压力增大2 ) 液体介质受热汽化，压力即为该温度下的饱和蒸汽压, 以水为例，当工作温度为l20时，饱和蒸汽压约为 0.20MPa；当工作温度为200时,饱和蒸汽压约为1.56MPa。3）液化气体介质,以

7、气液两相共存,压力就是随温度变化的饱和蒸汽压,各种不同液体在不同温度下有不同饱和蒸气圧,例如液氨20时的饱和蒸气压是0.75MPa, 50时的饱和蒸气压是1.93MPa；丙烷50时的饱和蒸气压是1.704MPa。4)充满液态介质,由于温度升高导致液体体积膨胀.容器的压力取决于液体的体积膨胀系数,例如液化石油气的体积膨胀系数是水的10-16倍, 当液化石油气以液态充满整个容器时, 压力随温度上升十分迅速,温度每上升l, 压.力将上升2.18MPa 3.18MPa. 因此在容器内过量充装液化石油气是十分危险的。5) 由于化学反应产生压力或压力增大。1.3.2.2 压力容器的用途压力容器的用途极为广

8、泛.它在基本建设、医疗卫生、地质勘探、石油化工、能源工业、科研、民用及军事工业等都起着重要的作用。其主要应用有：用于盛装工业生产中所使用的各种气体的圧力容器，最常见的有压缩气体和液化气体储罐、气瓶、铁路罐车和汽车罐车,制冷装置中的多数设备都是压力容器,如冷凝器、蒸发器、液体冷冻剂储罐等。工业生产中用来对物料进行加热的蒸汽夹套、蒸压釜、蒸煮锅、消毒器等也都是压力容器。在石化工业中，许多化学反应过程都需要在有压力的条件下进行. 或者用增高压力的方法来加快反应速度, 有时压力容器必须和某些工艺装置即内件共同发挥作用才能构成完整的设各,如石油化工业中普遍应用的各类反应器、换热器、塔器、分离器等；化肥工

9、业中的氨合成塔、尿素合成塔、二氧化碳吸收塔、氮分离器等；在石油精炼装置中的加氢脱硫反成器、加氢裂化反应器等；在乙烯装置中的各种低温压力容器；在聚乙船装置中的各种超高压容器, 压力容器在能源工业及其他领域也有广泛的应用。压力容器中的医用氧舱 ,则是一种特殊的载人压力容器，属于医疗设备。气瓶主要用子盛装气体,在工业、国防、医疗、生活等领域均有广泛应用,是数量最多的特种设备。13.2.3 压力容器的特点(1)固定式压力容器的特点l)具有爆炸的危险性。2)介质种类繁多，千差万別。易燃易爆介质一旦泄漏,可引起爆燃。有毒介质泄漏能引起中毒。一些腐蚀性强的介质,会使容器很快发生腐蚀失效.3）不同容器的工作条

10、件差別大。有的容器承受高温高压；有的容器在低温环境下工作；有的容器投入运行后要求连续运行。.4）材料种类多。(2)移动式压力容器的主要特点1）活动范围大，运行环境条件复杂,在运输和装卸过程中易受冲击、振动,有时还可能发生碰撞、倾翻。2）介质绝大多数是易燃、易爆以及有毒等液化气体, 一旦发生事故. 造成的损失大、社会影响大。3)活动场所不固定,监督管理难度大。(3)气瓶的特点1)容积小、结构相対简单、数量多,流动性大。2)事故多数发生在充装环节3)充装单位、检验机构数量多,使用单位也多,还涉及千家万户, 监督管理难度大。(4)医用氧舱的特点1)是载人压力容器，运行时患者在氧舱中, 一旦发生事故.

11、就会有人员伤亡.2)内部为高压氧,氧气浓度高.易发生火灾事故。1.3.3 压力容器的参数压力容器的主要工艺参数为压力、温度、介质。此外,容积、直径、壁厚也是重要的特性指标。1.3.3.1 压力压力容器所承受的压力主要来自介质, 确切地说是介质和周围环境的压力差，介质的压力是压力容器在工作时所承受的主要外力。压力容器所承受的压力有内压和外压之分。(1)设计压力设计压力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裁荷条件. 其值不低于最高工作压力.(2)试验压力试验压力指在压力试验时, 容器顶部的压力。(3)工作压力工作压力指在正常工作情况下，容器顶部可能达到的最高压力。1.3.3.

12、2 温度压力容器涉及坏境温度、介质温度、金属温度、工作温度和试验温度等概念。容器壁厚截面上的温度是不均匀的, 沿元件金属截面的温度平均值被定义为金属温度。利用金属温度来定义设计温度、试验温度以及实际工作温度。(1)设计温度设计温度指容器在正常工作情况下,设定的元件的金属温度。设计温度与设计压力一起作为设计载荷条件。(2)试验温度试验温度指压力试验时, 壳体的金属温度。(3)实际工作温度实际工作温度是相对设计温度而言的一个参数, 是容器在实际工作情況下,元件的金属温度.1.3.3.3 介质压力容器的介质按物态可分为液态、气态和气液共存；按化学特性分为不燃、可燃易燃、易爆介质等:按毒性程度分为极度

13、危害、高度危害、中度危害和轻度危害(介质毒性程度不同时，其最高容许浓度不同)。1.3.3.4 容积压力容器的大小, 通常用其容积来表示。压力容器的容积是指压力容器的几何容积, 即由设计图标注的尺寸计算(不考虑制造公差)并圆整,且不扣除内件体积的容积。1.3.3.5 直径压力容器的目径分为内径、外径、公称直径等概念,公称直径是一种经标准化后的直径尺寸. 它是按容器的直径尺寸大小排列成的具有一定数量的系列数值。该系列中各直径值称为公称直径。对用钢板卷制的容器,其公称直径指内径；而对于采用无缝钢管所制造的容器壳体，其公称直径是指外径。1.3.3.6 厚度厚度是指容器元件的壁厚,不同的元件,往往其厚度

14、不同.厚度分为计算厚度、设计厚度、名义厚度、有效厚度、最小厚度等概念。计算厚度:计算厚度指按GB150和GB151有美公式计算得到的厚度。设计厚度: 指计算厚度与腐蚀裕量之和。名义厚度：指设计厚度加上钢材负偏差后向上圆整至钢材标准规格的厚度。有效厚度：指名义厚度減去腐蚀裕量和钢材厚度负偏差。最小厚度：当压力容器设计压力较低时,根据强度计算所选定的厚度较小,在制造、运输、安装或者使用时容易变形,所以圧力容器受压元件的壁厚在满足强度计算所选定厚度的同时.还需满足一个规定厚度,这个厚度即为最小厚度。1.3.3.7 气瓶的技术参数(1)公称工作压力和水压试验压力气瓶的公称工作圧力，对于盛装永久气体的气

15、瓶系指在基准温度时(一般为20)所盛装气体的限定充装圧力，对于盛装液化气体的气瓶, 系指温度为60时瓶内气体压力的上限值。水压试验压力是公称工作压力的1.5倍。(2)气瓶的公称容积气瓶的公称容积系列,在相应的产品标准中规定,一般情况下,12L(含12L)以下为小容积. 12L以上至100L(含100L)为中容积,100L以上为大容积.钢制无缝气瓶的容积,以40L气瓶为最常见。钢质焊接气瓶的容积，作为溶解乙炔钢瓶,以40L钢瓶最为普遍,液氨与液氯气瓶以800L和400L最为普及。液化石油气钢瓶的容积,以35.5L用量最多,其原因是以0.42kg/L充装系数计算,此类气瓶正好充装15kg液化石油气

16、，是一个家庭一个月的消耗量。1.3. 4 压力容器的分类圧力容器的分类方法很多, 举例如下。1.3.4.1固定式压力容器和移动式压力容器圧力容器接与地面固定成相对移动分成固定式压力容器和移动式压力容器。固定式压力容器有固定的安装和使用地点, 工艺条件和使用操作人员也比较固定.移动式压力容器的主要用途是装运气体或液化气体。这类容器使用时不仅承受内压或外压载荷，搬运过程中还会受到内部介质晃动引起的冲击力，以及运输过程带来的外部撞击和振动载荷；面且没有固定的使用地点，一般也没有专门的操作人员, 使用环境经常变迁. 管理比较复杂，因此也比较容易发生事故。常见的移动式压力容器有汽车罐车、铁路罐车、长管拖

17、车、空式集装箱、管束式集装箱.以及气瓶等。1.3.4.2 按压力分类压力是压力容器的一个最主要的工作参数。从安全技术方面来看，一般情况下，容器的工作压力越大发生爆炸后的危害也越大,压力容器技设计圧力分为低压容器、中圧容器、高压容器、超高压容器四种圧力等级。圧力等级的具体划分如下,低压(代号L). 0.1MPaP1.6MPa；中压(代号 M), 1.6 MPap10Mpa, 高压 (代号 H). 10MPaP100MPa:超高压(代号U). p100Mpa。依照承压方式的不同，压力容器可分为内压容器和外圧容器西大类。这两类容器有很大区别, 内压容器的壁厚是根据温度计算确定的；而外压容器的设计则主

18、要考虑失稳问题。1.3.4.3 按壁温分类根据容器的设计温度分为常温容器、高温容器和低温容器。温度低于或等于20条件下工作的容器为低温容器。1.3.4.4按在生产工艺过程中的作用原理来分类按压力容器在生产工艺过程中的作用原理可以将压力容器分为: 反应压力容器 (代号R),换热压力容器(代号E)；分离压力容器(代号S)；储存压力容器(代号C,球罐代号为 B)。1.3.4.5按制造许可划分按制造许可的分类方法见本书第3章。1.3.4.6固定式压力容器安全技术监察规程中的分类方法固定式压力容器安全技术监察规程根据压力、压力与容积的乘积、介质特性以及设计、制造特点对其管辖的压力容器进行综合分类。将受监

19、察的压力容器划分为三个类别, 即第类压力容器、第类压力容器和第类压力容器。(l)基本分类压力容器分类应当先程据介质特性,接照以下要求选择类别划分图，再根提设计压力p(单位MPa)和容积V(单位L),标出坐标点,确定容器类别。1)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,压力容器类別的划分见图1-24；2)第二组介质.除第一组以外的介质.压力容器类别的划分见图l-25。(2)多腔圧力容器类别划分多腔压力容器(如换热器的管程和壳程、夹套容器等)按照类别高的压力度作为该容器的类别并且按照该类别进行使用管理。对各压力腔进行类别划定时,设计压力取本压力腔的设计压力.容积取本

20、压力腔的几何容积。(3) 同腔多种介质压力容器类别划分一个压力腔内有多种介质时，按照级别高的介质划分类别。图1-24 压力容器分类第一组介质图1-25 压力容器分类第二组介质1 3. 4. 7 从压力容器中区分出简单压力容器简单压力容器是指结构简单、危险性较小的压力容器. 是一个新概念。纳入简单圧力容器管理的圧力容器其材料、设计、制造、检验检测和使用均应符合简車压力容器安全技本监察规程,(TSGR003 -2007)的要求。简单压力容器应同时具备以下条件:(1)容器由筒体和平封头、凸形封头(不包括球冠形封头),或者由两个凸形封头；(2)筒体、封头、接管等主要受圧元件的材料为碳素钢、奥氏体不锈钢

21、；(3)设计压力小于或者等于1.6MPa；(4)容积小于或者等于1000L；(5)工作压力与容积的乘积大于或等于2.5MPaL，并且小于或等于1000Mpa.L；(6)介质为空气、氮气和医用蒸馏水,蒸发而成的水蒸气；(7)设计温度大于或者等于-20,最高工作温度小于或者等于150；(8) 非直接火焰的焊接容器.军事装备、核设施、航空航大器、海上设施和船舶使用的压力容器；机器上非独立的承圧部件(如压缩机缸体等):危险化学品包装物；灭火器；快开r式压力容器:移动式压力容器不适用简单圧力容器的概念.1.3.4.8医用氧舱的分类医用氧舱按规格分为大型舱、中型舱、小型氧舱和单（双)人舱；按结构型式分为卧

22、式加压舱、立式加压氧舱、卧式十卧式加压氧舱群和卧式+立式加压舱群；按治疗人数分为多人氧能、双人氧舱和单人氧舱:接加圧介质分为空气加圧舱和氧气加压舱:按舱体材料分为金属材料壳体、有机玻璃材料壳体、帆布材料壳体等氧舱；按氧舱用途分为治疗舱、手术抢救舱和过渡舱等。1.3.4.9 气瓶的分类(l)按结构分类从结构上可将气瓶分为:无缝气瓶. 焊接气瓶和缠绕气瓶,氧、氮、氢等永久气体或二氧化碳、乙烷、氧化亚氮等高压液化气体，均使用无缝气瓶进行充装,而氧、氯、氟氯烷、 LPG等低压液化气体和溶解乙炔均使用焊接气瓶进行充装,缠绕气瓶是在气瓶筒体外部缠绕一层或多层高强度纤维或钢丝作为加强层,借以提高筒体强度的气

23、瓶缠绕气瓶筒体内胆可以是钢质、铝合金、玻璃钢等材料。(2)按材质分类如果以制造气瓶用的材料来分类，可分为钢质气瓶、铝合金气瓶、复合材料气福和其他材料气瓶。其中钢质气瓶又分为碳钢气瓶、锰钢气瓶、鉻钼钢气瓶和不锈钢气瓶。复合材料气瓶是指气瓶瓶体由两种或两种以上材料制成的气瓶, 如缠绕气瓶(3)接充装介质分类按气体充装时的状态, 可以分成永久气体气瓶、液化气体气瓶和溶解气体气瓶。(4)按压力分类按公称工作压力或水压试验压力可将气瓶分为高压气瓶、低压气瓶。1. 3. 5 压力容器的基本结构1.3.5. 1 压力容器的零部件(1)概述压力容器一般由壳体、接管和法兰、支座、内件和安全附件等几部分组成。除这

24、几部分外.容器部件采用可拆连接时,如设备法兰的连接、螺纹连接等，还需有密封件。压力容器的零部件可分为受圧元件和非受压力元件, 其中受压元件又分为主要受圧压元件和非主要受压元件, 固定式压力容器安全技术监察规程定义的主要受压元件, 包括壳体、封头 (端盖)、膨胀节、设备法兰，球罐的球壳板.换热器的管板和换热管，M36以上(含 M36)的设备主螺栓以及公称直径大手或者等于250mm的接管和管法兰。(2)壳体对于球型容器，壳体即球体,对于数量最大的圆筒形容器，壳体主要由筒体和封头组成,有设备法兰的容器.设备法兰也属于壳体的组成部分。1)筒体圧力容器的筒体. 按其结构形式可分为整体式和组合式两大类，整

25、体式分成单层卷焊、整体锻造、锻焊、铸-锻-焊以及电渣重熔等几种。其中单层卷焊是应用最为广泛的整体式商体结构。它是由卷板机将钢板卷成圆筒或用水压机将钢板压制成两个半圆，然后焊上纵焊缝制成筒节.最后通过焊接环焊缝将若干筒节与筒节及封头组合起来形成压力容器的外壳,一般中、低压容器和器壁不太厚的高压容器，大多采用这种形式,组合式商体结构分为多层结构和绕制结构两大类,多层结构包括多层包扎多层热套、多展绕板、螺旋包扎等.2)封头封头分为凸形封头、锥形封头和平盖，凸形封头包括椭圆形封头、碟形封头、球冠形封头-和半球形封头,其中椭圆形封头使用的最为广泛。3）设备法兰根据生产工艺的需要和制造、安装、运输、检修灯

26、方面的要求，有些容器，如反应容器、换热容器、分离容器及塔器的筒体大都采用部分的可拆连接结构，容器的可拆连接结构一般都是采用法兰连接、这种法兰与接管法兰有所区别，通常称为设备法兰。（3）开孔补强、接管与法兰压力容器开孔之后，由于截面的削减和结构的连续性被破坏，再加上接管的因素，会产生较大的应力集中，使得开孔接管处成为压力容器的薄弱环节。为消除这个薄弱环节，对开孔处经常采用补强结构。常用的补强结构有补强圈、厚壁管补强和整体补强三种。压力容器的接管主要是起将容器与工艺管道、仪表附件相连的作用。（4）支座压力容器的支座一般分为直立设备支座、卧式设备支座和球形容器支座, 直立设备支座分为耳式支座、支承式

27、支座和裙式支座。球形容器支座国内比较常见的有柱式支座和裙式支座两大类,卧式设备支座分为鞍座、圈座和支承式支座。（5）压力容器的密封压力容器密封性能的好坏，是压力容器的重要指标,密封口的流体泄漏有两种情況. 一是密封垫的泄漏，一是密封面的泄漏。密封结构分成强制密封、半自紧密封和自紧密封。常见的法兰连接即是-种强制密封。(6)压力容器的安全附件最1力容器的安全附件详见本书1.3.7。1.3.5.2 压力容器的基本结构（1）定式压力容器的基本结构1)薄壁圖简形卧式容器图1为卧式储罐，它由简体、封头、人孔、接管、支座等组成。图1 卧式储罐2）超高压容器典型的超高压容器为人造水晶釜，其结构见图2。说明：

28、起吊环；2-顶部压环；3-螺纹；4-密封环；5-釜体；6-堵低螺帽；7-螺纹；8-固定螺孔。图2 人造水晶釜3）塔式容器塔式容器的结构见图3说明：1-裙座；2-裙座人孔；3-塔底液体出口；4-裙座排气孔；5-塔体；6-人孔； 7-蒸汽入口；8-塔盘；9-回流口；10-吊柱；11-塔顶蒸汽出口；12-进料口图3板式塔4）球形储罐球形储罐的结构见图4。说明：1-上极；2-上温带；3-赤道带；4-下温带；5-下级；6-接管、人孔； 7-拉杆；8-支柱；9-梯子平台；10-安全附件图4 球罐5）管壳式换热器管壳式换热器分为固定板式换热器、U型管式换热器、浮头式换热器、填料函式换热器。固定管板式列管换热

29、器的结构见图5说明：1-管箱；2-主螺栓；3-主螺母；4-容器法兰；5-管板（兼做法兰）；6-膨胀节；7-定距杆；8-定距管；9-折流板；10-列管；11-管板图5 球罐6）卧式硫化罐卧式硫化罐是典型的快开门式压力容器，其结构见图6。说明：1-罐体；2-罐底；3-错齿式罐盖；4-支座；图6卧式硫化罐7）铸铁烘缸图7所示为铸铁烘缸，它由圆筒形缸体1和可拆的两端缸盖2组成。烘缸一端有齿轮传动5，使其绕盖中心轴内设有蒸汽导入管3及冷凝水导出管4，冷凝水是利用虹吸原理而导出缸外，操作时缸体连续转动，蒸汽和冷凝水连续流入和排出。一侧端盖上设有人孔6，以便进入和排出。一侧端盖上设有人孔6，以便进入缸内检查

30、及维修。说明：1-缸体；2-缸盖；3-蒸汽导入管；4-冷凝水导出管；5-齿轮传动；6-人孔图7 铸铁烘缸（2）移动式压力容器的基本结构液化石油气汽车汽车罐车的结构见图8说明:1-驾驶室； 2-气路系统； 3-梯子； 4-阀门箱；5-支架； 6-挡泥板；7-雄体；8-固定架； 9-转栏；l0-后保险杠尾灯；11-接地链；12.旋转式液面计；13-铭牌； 14-内装式安全阀； 15-人孔。图8 液化石油气汽车罐车( 3 ) 医用氧舱的基本结构医用氧舱一般由舱体，配套压力容器，供、排气系统，供、排氧系统，电气系统，空调系统，消防系统及所属的仪器、仪表和控制台等部分组成。 图9为双人氧气加压舱。图9

31、双人氧气加压舱(4)气瓶的基本结构1)无缝气瓶典型结构型式无缝气瓶按其端部结构即底部形状分为 H型、凹形、凸形、带底座凸形、双口等五种型式。气瓶的主体部分是瓶体，瓶体分成瓶口、瓶颈、瓶肩、筒体、瓶根、底座等部位。 凹形底和带底座凸形底气瓶的结构及其主要附件，见图1-35。 (a) 凹形底气瓶 (b)带底座凸形底气瓶说明：1-瓶帽； 2-瓶阀；3-瓶口；4-瓶颈；5-瓶圈；6-瓶肩；7-筒体；8-瓶根；9-瓶底；10-底座。图10 无缝气瓶无缝气瓶的附件较为简单, 只有瓶阀、 瓶帽和防震圈 。2)液化石油气钢瓶液化石油气钢瓶是从焊接气瓶中分离出来的, 有单独的制造标准。液化石油气钢瓶的结构型式见

32、图1 -36。我国的液化石油气钢瓶最常用的规格为YSP35.5，其公称容积为35.5L，最大充装量为14.9kg。说明：1-底座；2-下封头；3-上封头；4-阀座；5-护罩；6-瓶阀；7-筒体；8-液相管；9-支架。图11 液化石油气钢瓶结构图3）焊接气瓶焊接气瓶的典型结构见图12。说明:1-瓶帽； 2-瓶阀；3-阀座；4-护罩； 5-导管；6-衬圈；7-筒体；8-易熔塞座；9-易熔合金塞。图12 焊接气瓶4）溶解乙炔气瓶 溶解乙炔气瓶的典型结构见图13。说明：1-瓶帽；2-瓶阀；3-颈圈；4-瓶肩；5-填料；6-筒体；7-瓶座.（a）无缝说明：1-瓶帽；2-瓶阀；3-颈圈；4-上封头；5-填

33、料；6-下封头；7-底座。(b) 焊接图13溶解乙炔气瓶5）缠绕气瓶 缠绕气瓶的典型结构见图14说明：1-瓶帽；2-外部白虎层；3-缠绕层；4-内胆层。图14缠绕气瓶6)气瓶附件气瓶附件是指瓶帽、瓶阀、易熔合金塞和防震圈。瓶帽保护瓶阀用的帽罩式安全附件的统称叫瓶帽。瓶阀瓶阀是气瓶的主要附件, 它是控制气体进出的一种装置。超压(超温)泄放装置最常见的超压 (超温) 泄放装置是爆破片式泄放装置和易熔合金塞式泄放装置。爆破片式泄放装置中装有一片能耐瓶内气体侵蚀的金属膜片，当瓶内圧力超过气瓶安全使用压力时，则爆破片破裂，瓶内气体便从泄压帽上的小孔里排出，防止气瓶的超压爆炸。易熔合金塞式泄放装置中浇铸有

34、易熔合金, 当气瓶受到外界热源的影响，使瓶内气体压力骤然升高时，由于温度的影响，易熔合金被熔化，瓶内气体即可从泄放装置的小孔排出瓶外，从而防止因超压发生爆炸。盛装毒性程度为有毒或剧毒的气体的气瓶上，禁止装配易熔合金塞、爆破片及其他泄压装置。防震圈 防震圏是指套装在气瓶简体上的橡胶圈 (也有用其他弹性物质制作)，其主要功能是使气瓶免受直接冲撞。7) 气瓶的颜色标志和钢印标志气瓶的颜色标志系指气瓶外表面的瓶色、字样、字色和色环，其作用一是气瓶种类识别根据，二是防止气瓶锈蚀。气瓶外表面的颜色、字样和色环,必须符合 GB7144 气瓶颜色标志 的规定, 并在瓶体上以明显字样注明产权单位和充装单位。气瓶

35、的钢印标记是识别气瓶的依据。钢印标记必须准确、清晰、完整，以永久标记的形式打印在瓶肩或不可卸附件上 。应尽量采用机械方法打印钢印标记。1. 3.6 压力容器的安全附件及保护装置1.3.6.1 概述(1) 压力容器常用的安全附件及保护装置固定式压力容器常用的安全附件及保护装置有安全阀、爆破片装置、紧急切断装置、压力表、液位计、测温仪表、快开门式压力容器的安全联锁装置以及减压阀 (或者调节阀)。移动式压力容器的安全附件包括安全泄放装置、紧急切断装置、压力测量装置、液位测量装置、温度测量装置、阻火器、导静电装置等。(2) 对安全附件及保护装置产品的基本要求制造安全阀、爆破片装置的单位应当持有相应的特

36、种设各制造许可证。安全阀、爆破片、 紧急切断阀等需要型式试验的安全附件，应当经过国家质检总局核准的型式试验机构进行型式试验并取得型式试验证明文件。安全附件的设计、制造，应当特合相美安全技术规范的规定，出厂时应当随带产品质量证明，并且在产品上装设牢固的金属铭牌。1.3.6.2 安全阀(1)概述安全阀的作用与分类见本书1.2.6.1 (1)、(2)。安全阀出厂必须随带产品质量证明书, 并在产品上装设牢固的金属铭牌。(2)安全阀的开启压力固定式压力容器安全阀的整定压力一般不大于该压力容器的设计压力。设计图样或者铭牌上标注有最高允许工作压力的, 也可以采用最高允许工作压力确定安全阀的开启压力 。移动式

37、压力容器安全阀的开启压力应为罐体设计压力的1.05-1.10倍, 安全调的额定排放压力不得高于罐体设计压力的1.20倍, 回座压力不得小于整定压力的 0.90倍。(3)安全阀的安装要求1）安全阀应当铅直安装在压力容器液面以上的气相空间部分, 或者装设在与压力容器气相空间相连的管道上；2) 压力容器与安全阀之间的连接管和管件的通孔, 其截面积不得小于安全阀的进口截面积，其接管应当尽量短而直；3) 压力容器一个连接口上装设两个或者两个以上的安全阀时, 则该连接口入口的截面积, 应当至少等于这些安全阀的进口截面积总和；4) 安全阀与压力容器之间一般不宜装设截止阀门。为实现安全阀的在线校验, 可在安全

38、阀与压力容器之间装设爆破片装置； 对于盛装毒性程度为极度、高度、中度危害介质, 易爆介质, 腐蚀、 黏性介质或者贵重介质的压力容器, 为便于安全阀的清洗与更换, 经过使用单位主管压力容器安全技术负责人批准, 并且制定可靠的防范措施, 方可在安全阀 (爆破片装置) 与压力容器之间装设截止阀门 。 压力容器正常运行期间截止阀门必须保证全开 (加铅封或者锁定), 截止阀门的结构和通径不得妨碍安全阀的安全泄放。(4)安全阀的校验周期安全阀一般每年至少校验一次。对于弹簧直接载荷式安全阀，当满足相关规程规定的条件时，经过使用单位技术负责人批准可以适当延长校验周期。凡是校验周期延长的安全阀，使用单位应当将延

39、期校验情况书面告知发证机构 。1. 3. 6. 3 爆破片装置(1)概述爆破片装置由爆破片和相应的夹持器组成。爆破片一般分为剪切型、弯曲型、正拱普通拉伸型、正拱开缝型、反拱型等几种。(2)爆破片的爆破压力压力容器上装有爆破片装置时, 爆破片的设计爆破压力不得大于该容器的设计压力, 并且爆破片的最小设计爆破压力不得小于该容器的工作压力。当设计图样或者铭牌上标注有最高允许工作压力时，爆破片的设计爆破压力不得大于压力容器的最高允许工作压力。移动式压力容器采用安全阀与爆破片串联组合时，爆破片的最小爆破压力应当大于安全阀的整定压力，但其最大爆破压力不得大于安全阀整定压力的1.10倍；采用安全阀与爆破片并

40、联组合时，爆破片的最小爆破压力应当大于安全問的整定压力，但其设计爆破压力不得大于罐体设计压力的1.20倍，最大爆破压力不得大于罐体的耐压试验压力。1.3.6.4 减压阀压力容器工作压力低于压力源压力时，在通向压力容器进口的管道上应当装设减压阀, 如因介质条件减压阀无法保证可靠工作时，可用调节阀代替减压阀。 在减压阀或者调节阀的低压侧, 应当装设安全阀和压力表。1.3.6.5 压力表(1) 压力表的选用要求1) 选用的压力表, 应当与压力容器内的介质相适应；2)设计压力小于1. 6MPa压力容器使用的压力表的精度不得低于2. 5级，设计压力大于或者等于1. 6MPa压力容器使用的压力表的精度不得

41、低于1. 6级；3) 压力表盘刻度极限值应当为最大允许工作压力的1. 53.0倍，表盘直径不得小于100mm。(2)压力表的安装要求1 ) 装设位置应当便于操作人员观察和清洗, 并且应当避免受到辐射热、 i东结或者震动的不利影响；2) 压力表与压力容器之间，应当装设三通旋塞或者针形阀 (三通旋塞或者针形阀上应当有开启标记和锁紧装置)， 并且不得连接其他用途的任何配件或者接管；3) 用于水素气介质的压力表，在压力表与压力容器之间应当装有存水弯管；4) 用于具有腐蚀性或者高黏度介质的压力表，在压力表与压力容器之间应当装设能隔离介质的缓冲装置。(3)压力表的校验和维护压力表的校验和维护应当符合国家计

42、量部门的有关规定, 压力表安装前应当进行校验, 在刻度盘上应当划出指示工作压力的红线, 注明下次校验日期 。 压力表校验后应当加铅封。(4)压力表需停止使用并更换的情况压力表需停止使用并更换的情况见本书1. 2. 6. 2。1.3.6.6 液位计(l)液位计的选用压力容器用液位计应当符合下列要求：1 ) 根据压力容器的介质、 最大允许工作压力和温度选用；2)在安装使用前,设计压力小于10MPa压力容器用液位计进行1. 5倍液位计公称压力的液压试验，设计压力大于或者等于10MPa压力容器的液位计进行1. 25倍液位计公称压力的液压试验；3) 储存 0以下介质的压力容器, 应当选用防薄液位计；4)

43、 寒冷地区室外使用的液位计, 选用央套型或者保温型结构的液位计；5)用于易爆、毒性程度为极度、高度危害介质的液化气体压力容器上，有防止泄漏的保护装置；6)要求液面指示平稳的，不允许采用浮子(标)式液位计；7)移动式压力容器不得设置玻璃板(管)式液面计。(2)液位计的安装液位计应当安装在使于观察的位置, 否则应当增加其他辅助设施。 大型压力容器还应当有集中控制的设施和警报装置。液位计上最高和最低安全液位，应当作出明显的标志。 (3)液位计的校验和维护压力容器运行操作人员,应加强液位计的维护管理,保持完好和清晰。使用单位应对液位计实行定期检修制度，可根据运行实际情况，规定检修周期，但不应超过压力容

44、器内外部检验周期。1.3.6.7 测温仪表测温仪表主要用来测量介质的温度。需要控制壁温的压力容器上，应当装设测试壁温的测温仪表 (或者温度计)。测温仪表应当定期校验。1.3. 6. 8 紧急切断装置紧急切断装置通常安装在液化气体汽车罐车和铁路罐车的气、液相出口管道上。当管道及其附件发生破裂及误操作或者罐车附近发生火灾事故时, 可以立刻使用紧急切断装置切断气源, 从而防止事故室延扩大。紧急切断装置按作用原理可分为油压式、机械式、气压式和电动式。液化气体罐车上一般采用油压式、机械式紧急切断装置。充装毒性程度为极度或者高度危害类介质的罐体应当采用上装上卸的装卸方式, 液面以下不允许开口；充装毒性程度

45、为极度或者高度危害以及易燃、易爆介质的罐体，其装卸口应当由三个相互独立并且串联在一起的装置组成，第一个是紧急切断阀，第二个是球阀或者截止阀，第三个是盲法兰或者等效装置。1. 3. 6. 9 快开门式压力容器安全连锁装置(1)概述快开门式压力容器, 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。常见快开门式压力容器有消毒锅、医用氧舱、蒸压釜、硫化罐等。这些压力容器是间歇作业，每次操作都要快速进、出物料(医用氧舱为进出人)，快开门启闭频繁。为防止出现卸压未尽打开门(端盖)或者快开门(端盖)未完全闭合而升压，快开门式压力容

46、器必须装设安全联锁装置。(2) 快开门式压力容器安全联锁装置应具有以下功能：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。1. 3. 7 压力容器安全技术基本要求压力容器安全技术基本要求由相关安全技术规程等做出规定。 压力容器应当达到以下基本要求：(1)运行安全可靠。(2)使用年限达到要求。(3)制造、安装、操作、维修及运输方便。压力容器安全技术规程提出的压力容器设计、制造、安装、改造、维修等方面的安全技术内容简介见表1 -8。以固定式压力容器安全技术监察规程的相关内容为主，包含部分有关移动式压力容器的专项要求。 医用氧舱、非金属压力容器 (

47、非金属材料有石墨、玻璃钢、塑料) 和气瓶的安全性能要求以及移动式压力容器的一些其他安全性能要求可查阅相应的安全技术监察规程。表1-8 压力容器安全技术要求简介（部含使用管理后卫检验）项目主要内容强度，刚度，稳定性 强度是指容器在限定的压力条件下抵抗破裂或过量塑性变形的能力。刚度是指容器或容器的受压部件在限定的载荷条件下抵抗弹性变形的能力,程定性是容器在外载荷的作用下保持其几何形状不发生突然改变的性能,压力容器必须具有足够的强度、刚度和稳定性. 应该按照 GB150压力容器等相关标准規范进行计算和校核耐久性耐久性是指容器的使用寿命. 即能否长时间使用的性能.压力容器的设计委托方应当以正式书面形式

48、向设计单位提出压力容器设计条件, 设计条件应当包含预期使用年限, 设计者应当与委托方进行协商根据压力容器使用工况、进材、安全性和经济性合理确定圧力容器的设计使用年限 (也称使用寿命) ,设计单位在设计图样上应当注明压力容器设计使用年限, 该设计使用年限与容器的实际使用年限是不同的.压力容器的实际使用年限取决于容器的疲劳、腐蚀或磨蚀速率等因素材料压力容器受压元件所采用的材料应当符合相应压力容器安全技术规范和相关标准的要求. 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,在使用条件下应具有规定的强度、韧性和塑性以及良好的抗疲劳性能、耐腐蚀性能、高温性能或低温性能等: 用于制造

49、圧力容器受圧元件的焊接材科. 应当保证焊缝金属的力学性能高于或者等于母材规定的限值, 当需要时. 其他性能也不得低于母材的相应要求。(1) 对压力容器材料的基本要求1 ) 圧力容器用材料的质量、规格与标志, 应当符合相应材料的同家标准或者行业标准的规定。2 ) 境外牌号材料应当是境外压力容器现行标准规范允许使用并且境外已有使用实例的材料, 其使用范国应当符合境外相应产品标准的规定, 如固定式压力容器安全技术监察规程引用标准列有相近化学成分和力学性能的牌号时. 其使用范围还应当符合固定式压力容器安金技术监察规程引用标准的规定, 境外牌号材料的技术要求不得低于境内相近牌号材料的技本要求(如磷、硫含

50、量,冲击试样的取样部位、取样方向和冲击功指标、断后伸长率等):3)钢制压力容器用材料(钢板、酸件、钢管、螺、注等)的力学性能应当符合固定式压力容器安全技术监察规程的要求。4)用于焊接的碳素钢和低合金钢钢材,应当满足C0.25%、 P0.035%、 s0.035%(2)对容器材料选用的限制压力容器受压元件用钢, 应当是氧气转炉或者电炉冶炼的镇静钢, 对标准抗拉强度下限大于或者等于540MPa的低合金钢钢板和奥氏体一铁素体不锈钢钢板，以及用于设计温度低于-20的低温钢板和低温钢锻件，还应当采用炉外精炼工艺容器结构（1）检查孔圧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

51、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日或者比例, 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.（2）受压元件型式及技术要求1) 球形储罐球壳板不得拼接。2) 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塾板应当至少设置一个泄漏信号指示孔（3）移动式压力容器的专用结构要求1 ) 移动式圧1力容器应当按照引用标准的规定设置防波板。防波板与罐体的连接结构应当牢固可靠.并且具有防止防波板及其连接件脱落的措施。2）装卸口及安全保护装置的设置= 1 * GB3充装毒性程度为极度或者高度危害类介质的罐体应当

52、采用上装上卸的装卸方式，液面以下不允许开口= 2 * GB3充装毒性程度为极度或者高度危害以及易燃、易爆介质的罐体,其装卸口应当由三个相互独立并且串联在一起的装置组成.第一个是紧急切断阀,第二个是球阀或者截止阀.第三个是盲法兰或者等效装置，其中紧急切断阀应当符合固定式压力容器安全技术监察规程第9章相应条款的规定；= 3 * GB3重装其他介质的罐体. 其装卸口位置及安全保护装置的设置应当符合引用标准的规定焊接质量控制1）焊接工艺的评定符合NB/T47014承压设备焊接工艺评定的要求，焊接工艺评定报告(PQR)和焊接工艺规程 (WPS) 1应当由制造(组焊)单位焊接责任工程师审核.技术负责人批准

53、,经过监检人员签字确认。(2)焊工取得相应项目的特种设备作业人员证,在圧力容器受压元件焊缝附近的指定部位打上焊工代号钢印或者在焊接记最(含焊缝布置图)中记录焊工代号。(3)产品焊接试件的制备符合要求。(4) 焊接返修1)返修应当具有经过评定合格的焊接工艺规程(WPS)支持.施焊时应当有详尽的返修记录；2) 焊缝同一部位的返修次数不宜超过2次,如超过2次.返修前应当经过制造单位技术负责人批准,3)要求焊后消除应力热处理的压力容器, 一般应当在热处理前焊接返修，如在热处理后进行焊接返修，应当根据补焊深度确定是否需要进行消除应力处理焊接接头质量(1)焊接接头型式：焊制压力容器筒体的纵向接头、筒节与筒

54、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. 应当来用全截面焊透的对接接头形式,压力容器制造中不允许强力组装,不宜采用十字焊缝。(2)焊接接头的力学性能符合要求：可以通过产品焊接试件的方法来进行评定.按照 NB/T47016 承压设各产品焊接试件的力学性能检验进行。要进行拉伸、弯曲和必要的冲击韧性试验,以評定焊接接头的抗拉强度、塑性、冲击吸收功是否符合要求。(3) 障接接头的表面质量：1)不得有表面裂纹、未焊透、未熔合、表面气孔、弧坑、未填满和肉眼可见的夹渣等缺陷2)焊缝与母材应当圆滑过渡；3)角焊缝的外形应当凹形圆滑过渡；4）按照疲劳分析设计的压力容器，应当去除纵、环

55、焊缝的余高，使焊缝表面与母材表面平齐5)咬边及其他表面质量，要求符合设计图样和标准的规定。(4)焊接接头内部缺陷与表面缺陷的控制焊接接头内部缺陷主要采用射线和超声波两种无损检测方法进行评定和控制，部分焊接接头采用表面检测（磁粉检测和滲透检测）方法进行评定和控制,具体要求：1 )无损检测方法的注择：= 1 * GB3压力谷器的対接接头应当采用射线或者超声波检测，超声检测包括衍射时差法超声检测（TOFD）、可记录脉冲反射法检法超声检测和不可记录的脉冲反射法超声检测；当采用不可记录的脉冲反射法超声检测，应当采用射线检测或者衍射时差法超声检测作为附加局部检测。有色金属制压力容器对接接头应当优先来用 X

56、射线检测焊接接头的表面裂纹优先采用表面无损检测:铁磁性材料制圧力容器焊接接头的表面检测应当优先采用磁粉检测2)无损检测比例= 1 * GB3制造时，压力容器的对接焊接接头的无损检测比例 ,首先按台区分为全部(100%)无损检测和局部(大于等于20%,对碳钢和低合金钢制低温容器,局部无损检测的比例应当大于或者等于50%)无损检测两种,即对接接头需全部进行无組检测的压力容器和对接接头需局部进行无损检测的压力容器,经过局部射线检测或超声检测的焊接接头，若在检测部位发现超标缺陷时，应当在该缺陷两端的延伸部位各进行不少于250mm的补充检测 , 如果仍然存在不允许的缺陷,则对该焊接接头进行全部检测。3)

57、无损检测合格标准= 1 * GB3要求进行全部无损检测的对接接头,射线检测技术等级不低于 AB级,合格组别不低子级；脉冲反射法超声检测技术等级不低于 B级.合格组别为 I级要求进行局部无损检测的对接接头射线检测技术等级不低于AB 最, 合格级別不低于m级,并且不允许有未111l選:脉冲反射法超声检機技术等级不低于 B级, 合格级别不低于 II级。磁粉或者滲透检测,合格级別为 I级。4 ) 无损检测的实施时机:= 1 * GB3压力容器的焊接接头应当经过形状、尺寸及外观检查,合格后再进行无损检測。= 2 * GB3拼接封头应当在成形后进行无损检测，如果成形前已经进行无损检测，则成形后还应当对圆弧

58、过渡区到直边段再进行无损检测；= 3 * GB3有延迟裂纹倾向的材料应当至少在焊接完成24h后进行无损检测，有再热裂纹倾向的材料应当在热处理后增加一次无损检测；= 4 * GB3标准抗拉强度下限值大于或者等于540MPa的低合金钢制压力容器，在耐压试验后，还应当对焊接接头进行表面无损检测；筒体（含球壳、多层压力容器内筒）和封头的几何尺寸壳体和封头的外观与几何尺寸检查的项目如下，检查方法及其合格指标按照设计图样和固定式压力容器安全技术监察规程引用标准要求:1）主要几何尺寸、管口方位；2)单层筒(含多层及整体色扎压力容器内筒)、球壳和封头的纵、环焊缝棱角度与对口错边量；3)多层包扎压力容器、整体包

59、扎压力容器的松动面积和热套压力容器热套画的间隙；4) 凸形封头的内表面形状公差及碟形、带折边锥形封头的过渡段转角半径；5) 球壳顶圆板与瓣片形状、尺寸；6)不等厚对接的过渡尺寸胀接接头压力容器的章节接头主要应用在换热器的换热管与管板的连接。胀接可选用柔性胀接方法（贴胀和强度胀接），如液压胀、橡胶胀、液袋式液胀。试胀所测试的胀接街头拉脱力：贴张应达到1MPa；强度胀接应达到4MPa。有使用经验时也可选用机械胀接方法，选用机械胀接迎控制胀接率以保证胀紧度。胀接管端,不应有起皮、皱纹、切口和偏斜等缺陷。在胀接过程中应随时检查胀口的胀接质量，及时发现和消除缺陷。胀接全部完毕后，必须进行耐压试验，检查胀

60、口的严密性残余应力的控制压力容器的焊接接头会产生焊,接残余应力，冷加工成形的封头会发生加工硬化，产生残余应力。受压元件中的残余应力是引起压力容器应力腐蚀的重要原因，所以压力容器制造时要尽量減少或者避免残余应力。残余应力的大小，还没有量化的指标。制造时采用禁止强力组装、焊后热处理、对冷加工工件消除应力热处理等方式来对残余应力进行控制。承压能力和密封性能1）承圧能力主要是进行耐压试验考核.耐压试验分为液压试验、气圧实验以及气液组合压力试验三种，优先选用液压试验,液圧实验采用的介质一般为水. 但是对于奥氏不锈钢钢制压力容器.液压试验用水的氯高子含量不得超过25mg/L，对由于结构或支承原因，不能向压