锅炉和压力容器 第1部分：性能要求 征求意见稿

4锅炉和压力容器第1部分：性能要求下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修GB/T26929、GB/T2900.3.3建设方contracting为使用单位购买锅炉和压力容器的个人或组织，即——建设方（设计委托方）或使用单位给出的设计条件（注：制造单位在通知（如果可行）第三方检验机构后置，可以启动校正装置或提供停机或锁定功能，例如压力开关或温度开关或液位开关；安全测通过特定程序来检验产品、过程或服务的一个或多个特性是否满足特定要求的3.13第三方检验机构third-partinspectio4计量单位计量单位应采用国际单位制（SI）。只有其他单位制可用的情况下，允许使用其他6失效模式和技术要求，以帮助本文件的使用使用单位和建设方（设计委托方）、设计方（设计者）、制造单位和监督检验机构a)建设方（设计委托方）或使用单位应以书面形式向设计方（设计者）提出锅炉设计条件（UDS）。建设方（设计委托方）和使2)锅炉和压力容器的使用地点及其自然条件（包括抗震），8)锅炉或压力容器使用过程中的超压风险及原因，b)使用单位在锅炉或压力容器首次操作前应确认超压泄放装置（如有）已正确安装到指定位置a）设计方（设计者）应对设计文件的正确性和c）必要时，设计方（设计者）应向使用单7单位的资料性文档应符合本文件和使用单位的要求，至少包括a)确认设计、材料、焊接、热处理、检验b)检查并评估制造单位的质量保证体系及实施状况（见第8.设计应考虑7.2中所列的失效模式。如果锅炉和压力容器的设计参数表明，不会产种失效模式，则不需要对该失效模式进行详细分析。比如：在环境温度下运行的锅炉和压力要进行蠕变断裂分析。在这种情况下，设计方（设计者）应说明不考虑该失效模式的原因。8长期失效模式是非周期性荷载作用下的延迟失效b）蠕变：在机械连接处的超量变形或导致不允许的载荷传递；c）弹性应变疲劳（中周和高周疲劳）或弹塑性应在制定锅炉和压力容器的设计准则和设计方法时，至少应考虑以下失效8.1.1锅炉和压力容器压力承载能力取决于设计、选材、制造和检验等环节的综合技术要求，8.1.2除本文件的规定外，锅炉和压力容器的设计、选材、制造、检验和安全附件及仪表8.1.3锅炉和压力容器的设计、材料、制造、检验及验收、安全附件及仪表应分别符合相应产8.2.1.2锅炉和压力容器的选材应考虑材料的力学性能、物理性能、工艺性能和与介质的相容8.2.1.5锅炉和压力容器受压元件用钢的化学成分和力学8.2.1.6焊接材料应符合相应产品标准b)材料应对锅炉和压力容器所含流体具有足够8.2.2.2非金属压力容器制造单位应当采取可靠方法确定原材料或压力容器成形后的材质在腐蚀环且在材料的明显部位做出清晰、牢固的出厂钢印标志或采用其他可追溯的标志，材料证明8.2.3.2设备制造单位应获得材料标准规定的材料质量证明文件，以及可追溯的信息化标事件所引起的载荷（见第6章），应对锅炉和压力容器在对应的设计温度下进行内压——腐蚀、冲蚀、蠕变和疲劳等因素引起的材料性能退8.3.2.2采用不同的设计方法应基于一致的设计条件,包括设计输入和失效模式（参见附录B），并8.3.4其他与设计裕度有关的安全系数和8.3.4.1锅炉和压力容器应根据设计方法的不同确定安全系数，安全系数应分别符合相应法规及规定适当的设计系数，例如应根据无损检测的方法、检测比例、焊接接头坡口型式选取锅炉和压力容器应设有用于内部检验的人孔、手孔等检查孔，需要但无法装设检查孔8.3.8.1.2只要超压值在设计裕度的范围内，允许出现超过设计条件的未释放压力。8.3.8.1.3如果设备的超压保护是由系统设计来保证，则在系统设计时应计入一切可信的操作超压泄放装置的类型应适用于锅炉和压力容器的预期承受的载荷，以及用途、介质和8.3.9.2压力容器的设计总图、锅炉相关材料上应注明设备主体的设计使用年限(疲劳容器8.3.9.3确定设计使用年限时，应根据锅炉或压力容器的如下因素综合温氧化等相应失效模式的锅炉和压力容器，应根据腐蚀速率、交变载荷条件、材料性能数据计使用年限；对于其他失效模式，如应力腐蚀、缝隙腐蚀、材质劣化等损伤导致的失效，应8.3.10.1锅炉和压力容器的设计应充分考虑节能降耗原则，在保证本质安全性的基础上，充8.4.1.2锅炉和压力容器的制造宜采用智能锅炉和压力容器采用的制造方法和工艺技术应适用于所有的制造工序，并避免在成形用于锅炉和压力容器受压元件的材料在分割前应进行标志移植，以便材料具有可位应采取措施保证材料移植的标志与出厂合格证上的标制造单位应选择适当的材料分割及成形方法，避免出现裂纹之类的缺陷、并防止对熔入永久焊缝内的定位焊缝的焊接的焊工，应按规定持有相应的资质。同时焊工应按焊8.4.6.1用于焊接结构锅炉和压力容器受压元件的材料，制造、改造或修理8.4.6.2锅炉和压力容器产品施焊前，受压元件焊缝、与受压元件相焊的焊缝、熔入永久焊缝定位焊缝、受压元件母材表面堆焊与补焊、以及上述焊缝的返修焊缝，都应当进8.4.6.3锅炉和压力容器的焊接工艺评定应在制造单位进行，由有资质的焊工使用本单位的设接试件。焊接工艺评定应符合相关法规、标准和技术文件的要求。焊接工艺评定应考虑预期操作条件，如材料、焊接位置等，并应包括适当的检查和8.4.6.4焊接工艺评定过程应接受第三方检验或监督检8.4.6.5焊接工艺评定完成后，焊接工艺评定报告和焊接工艺规程应当由制造单位焊接责任工审核，技术负责人批准，经过监督检验人员确认签字后才可使用，并存入技术从事锅炉压力容器生产的焊工，必须由一家有资格的第三方机构进行考核，或按照国家岗位资格考核大纲进行考核、或根据制造单位的质量大纲进行考核。对焊工进行考核时应考虑所采用的8.4.8.1从事锅炉和压力容器生产的焊工应按规定给出指（含焊缝布省图）中记录焊工代号，焊接记录发生较大变化而影响材料微观组织和力学性能、发生冷作硬化等不可接受的变化，或当用热处理状态与供货热处理状态一致但在制造过程中破坏了材料的供货热处理状态时热处理。碳素钢或低合金钢制锅炉和压力容器受压元件的焊接接头厚度达到相应产行焊后热处理的最小厚度时，应对设备及受压元件进8.4.9.5需要通过热处理达到设计强度、韧性指标时，应当对受压元件进行改善材料性能热处8.4.9.8热处理装置应配有自动记录曲线的测温仪表，并且绘制热处理的时间8.4.9.9热处理应进行数字化管理，以保8.4.10公差锅炉和压力容器制造的各个工序中，尺寸公差、焊缝坡口、焊缝余高都应符合相应产应按相关标准和设计文件对锅炉和压力容器进行外观和几何尺寸符合性检查，并采用检测方法检测母材和焊缝是否存在缺陷。外观和几何检查方法及其合格指标按照设计文件和制造单位应按照设计文件的规定和制造工艺编制无损检测工艺文件外观检查和无损检测程序应符合相应法规、标准和检验、无损检测人员应按照相关技术规范进行考核取得相应资格证书后，方能承担与8.5.5.2无损检测缺陷的评定方法和8.6.1.2锅炉和压力容器最终检验时8.6.2.1对锅炉和压力容器应采用耐压试验进行最终安全采用经批准、且标准规范允许的其他试验方法。如采用其他试验方法，在试验之前，应提高8.7.1锅炉和压力容器应按相应法规、标准进行标志和标识,在明显位置装设金8.7.3除通用信息外，压力容器铭牌还应包含下列e)设计压力、最高允许工作压力(必要时)；h)自重和容积(换热面积)。b)额定蒸发量或者额定热功率；d)额定蒸汽温度或者额定出口、进口水(油)温度；e)再热蒸汽进口、出口温度及进口、出口压力。9合格评定锅炉和压力容器的建造应当符合有关各方认可的合格评定体系。应当由合适的合格评b)第三方检验：由第三方检验机构进行的静态载荷作用下，可能发生脆性断裂的锅炉和压力容器，应当明确规定预防措施，裂韧性、成形和焊接后的热处理、低温运行工况允许的韧性断裂为材料塑性失稳、严重变形而导致的锅炉和压力容器减薄、破裂，所有工种失效模式。若不会发生塑性垮塌，基于韧性断裂的设计允许母材和焊缝存在少量塑性变形和压力容器承压壳体整体设计按塑性变形量控制韧性断裂，即：整体或部分壳体发生屈服时到极限载荷状态，与材料抵抗整体塑性变形能力相关的力学性能指标为材料屈服强度；塑性至一定程度，因形变硬化增加的强度，无法抵消塑性变形导致的承载截面减小影响时，若继荷会发生塑性失稳，与材料抵抗塑性失稳能力相关的力学性能指标为材料抗拉强设计准则中则统一采用设计许用（名义）应力这一指标，以保证材料屈服强度注意：标准规定的韧性断裂设计准则可预防超量变形导致的失效，即意味着其同时也标准中的设计准则通常不包括机械连接接头泄漏导致的失效，但在密闭性能、变形座等有功能要求的场合，可采用相应的具体规则或遵循特殊的建设规范（例如螺栓法A.1.4屈曲屈曲失效为压应力作用下的弹性或弹塑性失稳，相应的具体设计准则包括的防屈曲设计。承受压应力作用的锅炉和压力容器，应当校核所有工况下的载荷，确保在高温下使用的锅炉和压力容器，即使载荷保持不变，也可能发生与时间相关的屈服变导致蠕变断裂。预防蠕变断裂设计时，应当同时考虑正常操作工况和可预见的非正常临时扩展性塑性变形（渐进式垮塌）为在多载荷耦合作用下，锅炉和压力容器发生的扩展失效。其中，有些载荷可能变化较小，而其他载荷则表现出明显的周期性变化。在周用下，扩展性塑性变形不断累积。在可能发生屈曲失效的部位，扩展性塑性变形会加剧屈预防扩展性塑性变形设计时，一般仅考虑正常操作工况，然而实际在操作工况下性塑性变形，其中最常见的情况是热棘轮效应，虽然流体介质压力几乎保持不变，但许多标准中采用的安定性准则（二次屈服准则）足以预防扩展性塑性变形的失效风要条件，例如有些标准为制造单位提供了其他不会发生扩展性塑性变形失效的判定注意：不满足安定性准则的大多数情况是交替塑性变形（低周疲劳而承受可变载荷的锅炉和压力容器可能会发生疲劳开裂失效。即使循环次数较小，在每发生塑性变形（交替塑性）的区域，也可能引起低周疲劳开裂失效。在弹性变形范围内，预防疲劳开裂失效的设计一般仅考虑正常操作工况，应特别关注在高温蠕变条件A.1.8环境诱发的失效A.2极限状态对任何失效模式，都应考虑偏离设计给定正常工况的极端情况对应于容器或元件发生爆炸、垮塌或其他危及人身安全的结构失效状态操作边界为容器或元件的临界条件，一旦超出该条件，即无法满足继续使用的要求。例和压力容器使用有影响的变形或挠曲，会使锅炉和压力容器无法正常使用，但不会发生泄A.3失效模式与损伤模式的对应关系表A.1～表A.5分别给出了《承压设备损伤模式识别》（GB/T30579—2020）中损伤模式与本文件失效模式的对应关系，即存在某一损伤模式时，一般应按对应的失效模式判断损伤有无造成锅炉和压力容器失效。(①—脆性断裂；②—韧性失效；③—机械连接接头泄漏；④—屈曲；⑤—蠕变断裂；⑥—扩展性塑性变形；⑦—疲劳开裂；⑧—环境诱发的失效）表A.1腐蚀减薄损伤模式GB/T30579—2020章节号对应本文件的失效模式1盐酸腐蚀5.1②③④2硫酸腐蚀5.2②④3氢氟酸腐蚀5.3②③④4磷酸腐蚀5.4②④5二氧化碳腐蚀5.5②④6环烷酸腐蚀5.6②④7苯酚腐蚀5.7②④8低分子有机酸腐蚀5.8②④9高温氧化5.9②④损伤模式GB/T30579—2020章节号对应本文件的失效模式大气腐蚀（无隔热层）5.10②④大气腐蚀（有隔热层）②④冷却水腐蚀5.12②④土壤腐蚀5.13②④微生物腐蚀5.14②④锅炉冷凝水腐蚀5.15②④碱腐蚀5.16②④燃灰腐蚀5.17②④烟气露点腐蚀5.18②④氯化铵腐蚀5.19②④胺腐蚀5.20②④高温硫化物腐蚀（无氢气环境）5.21②④高温硫化物腐蚀（氢气环境）5.22②④酸性水腐蚀（碱式酸性水）5.23②④酸性水腐蚀（酸式酸性水）5.24②③④5.25②④5.26②③④含盐水腐蚀5.27②③④含氧工艺水腐蚀5.28②③④浓差电池腐蚀5.29②③④表A.2环境开裂损伤模式GB/T30579—2020章节号对应的失效模式1氯化物应力腐蚀开裂6.1②③④⑧2碳酸盐应力腐蚀开裂6.2②④⑧3硝酸盐应力腐蚀开裂6.3②④⑧4碱应力腐蚀开裂6.4②④⑧5氨应力腐蚀开裂6.5②④⑧6胺应力腐蚀开裂6.6②④⑧7湿硫化氢破坏6.7②④⑧8氢氟酸致氢应力开裂6.8②④⑧9氢氰酸致氢应力开裂6.9②④⑧氢脆6.10①②④⑧高温水应力腐蚀开裂②④⑧连多硫酸应力腐蚀开裂6.12②④⑧液体金属脆断6.13②④⑧损伤模式GB/T30579—2020章节号对应的失效模式乙醇应力腐蚀开裂6.14②④⑧硫酸盐应力腐蚀开裂6.15②④⑧氢氟酸应力腐蚀开裂6.16②④⑧表A.3材质劣化损伤模式GB/T30579—2020章节号对应的失效模式1晶粒长大7.1①②③④⑤⑦2渗氮7.2①②④⑤⑦⑧3球化7.3②③④⑤⑥⑦4石墨化7.4①②④⑤⑥⑦5渗碳7.5①②④⑤⑦⑧6脱碳7.6②③④⑤⑥⑦⑧7金属粉化7.7②④⑥⑦87.8①9475℃脆化7.9①7.10①辐照脆化①钛氢化7.12①⑧再热裂纹7.13②③④⑤⑥⑦脱金属腐蚀7.14②④⑧敏化－晶间腐蚀7.15①②④⑦⑧金属热老化7.16①表A.4机械损伤损伤模式GB/T30579—2020章节号对应的失效模式1机械疲劳②③④⑤⑥⑦2热疲劳②③④⑤⑥⑦3振动疲劳②③④⑤⑥⑦4接触疲劳②③④⑥⑦5机械磨损②③④⑦6冲刷②③④7汽蚀②③④8过载②③④⑤⑥⑧9热冲击②③④⑤⑥⑦8.10①②③④⑤⑥⑦应变时效8.11①表A.5其他损伤损伤模式GB/T30579—2020章节号对应的失效模式1高温氢腐蚀9.1②③④⑤⑥⑦⑧2腐蚀疲劳9.2②③④⑦⑧3冲蚀9.3②③④⑧4蒸汽阻滞9.4②③④⑤⑥⑧5低温脆断9.5①6过热9.6②③④⑤⑥⑧7耐火材料退化9.7②③④⑤⑥⑧8铸铁石墨化腐蚀9.8①⑧9微动腐蚀9.9②③④⑥⑦⑧高含氧气体促发的燃烧、爆炸9.10②③④⑤⑥B.1.2本附录的目的不是界定如何选择某评估。所选标准应能最大限度地解决这些失效模式，确保锅炉和压力容器安全可靠运c）设计方（设计者）及制造单位的资质、能力以及对规则设计标准基于长期积累的工程经验和规则设计方法，涵盖了主要失效模式。选a）经验与适用性：规则设计标准应基于大量工程实践并经广泛验证，b）主要失效模式：规则设计标准应涵盖主要失效模式，如脆性断裂、韧性失效的连接处泄漏、失稳、腐蚀、环境致开裂等。标准通过规c）解析法确定厚度：规则设计标准通过解析法（如薄壁和厚的壳体厚度及开孔补强等。这些方法基于静力学和材料力d）操作简单性及经济性：规则设计标准应易于理解和应用，分析设计标准用于解决极限状态下的设计问题或常规设计无法解决的失效模式，和模拟技术。选择分析设计标准时应考虑以下因a）极限状态设计：分析设计标准可用于解决在极限状态下的设计问题烈温度变化或腐蚀环境中的锅炉和压力容器等。分析二次应力和峰值应力，分别评估各类应力的影响，确保结构在不同应力状态c）失效模式分析：规则设计标准无法涵盖的失效模式，如应d）