TSGR0004-《固定式压力容器安全技术监察规程》宣贯－总则、材料、设计

总那么、材料、设计合肥通用机械研究院固定式压力容器标委会袁榕1/24/20251前言1/24/20252承压设备法规管理体系1/24/20253前言1/24/20254承压设备法规管理体系1/24/20255固定式压力容器标准体系1/24/20256?容规?修订根本原那么1/24/20257新容规制修订具体内容1/24/20258新容规修订情况综述1/24/20259?容规?宣贯——第1章总那么1/24/202510?容规?宣贯——第1章总那么1.1目的为了保障固定式压力容器平安运行，保护人民生命和财产平安，促进国民经济开展，根据?特种设备平安监察条例?，制定本规程。对应99版“容规〞条款第1条为了保证压力容器的平安运行，保护人民生命和财产的平安，促进国民经济的开展，根据?锅炉压力容器平安监察暂行条例?的有关规定，制定本规程。1/24/202511?容规?宣贯——第1章总那么1/24/202512?容规?宣贯——第1章总那么1/24/202513?容规?宣贯——第1章总那么1/24/202514?容规?宣贯——第1章总那么1/24/202515?容规?宣贯——第1章总那么1/24/202516?容规?宣贯——第1章总那么1/24/202517?容规?宣贯——第1章总那么1/24/202518?容规?宣贯——第1章总那么1.4适用范围的特殊规定压力容器使用单位应当参照本规程使用管理的有关规定，负责本条范围内压力容器的平安管理。释义：本条范围内的压力容器其危险性并不是很大，在附件A中规定统一划分为第Ⅰ类压力容器，按?条例?压力容器的定义修改本规程的适用范围后，使本规程的适用范围比99版容规的适用范围有所扩大，而所扩大进来的压力容器多属于小型压力容器，这些容器的危险性相对较小。因此，在本规程1.4条又对这些容器的监管方式进行了补充规定。99版容规对本条的压力容器不要求进行定期检验，这就使得政府对使用环节的监督管理力度大为减弱，仅是形式上的登记注册，这些数据即使通过使用登记进入动态监管信息系统中，也很难进行更新，因此，本次修订弱化对这些容器的使用登记注册要求。但这些压力容器也不能没有平安管理，为加强使用单位的主体平安责任，本条同时规定由使用单位负责平安管理，保证这些容器的平安使用，政府只进行必要的监督监察，把监察力量更多地集中到那些更危险的压力容器。1/24/202519?容规?宣贯——第1章总那么1/24/202520?容规?宣贯——第1章总那么1/24/202521?容规?宣贯——第1章总那么1.4.2只需要满足本规程总那么、设计和制造许可要求的压力容器容积大于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，只需要满足本规程总那么和3.1、的规定，其设计、制造按照相应产品标准的要求。1.4.3只需满足总那么和制造许可要求的压力容器容积小于或者等于1L的压力容器，只需要满足本规程总那么和的规定，其设计、制造按相应产品标准的要求。释义：按?条例?压力容器的定义修改本规程的适用范围后，使本规程的适用范围比99版容规的适用范围有所扩大，而所扩大进来的压力容器的危险性相对较小，因此只要求其设计和制造单位应当取得相应级别的特种设备〔压力容器〕许可证，并且按相关产品标准要求进行设计制造即可,表达按不同危险程度采取不同监管方式的思想。制冷空调、压缩机行业配套容器设计制作检验本规程和范围内的压力容器统一划分为第Ⅰ类压力容器，不需要制造监督检验，不需要办理使用登记手续，在设计使用年限内使用时〔或者未规定设计使用年限，使用不超过20年的〕不需要按?容检规?进行定期检验。超过设计使用年限的压力容器应当报废，如需继续使用应当参照本规程6.10的规定办理。1/24/202522?容规?宣贯——第1章总那么1/24/202523?容规?宣贯——第1章总那么1/24/202524?容规?宣贯——第1章总那么1/24/202525?容规?宣贯——第1章总那么释义：本条的主要目的是界定压力容器的范围。按本条的界定，压力容器的范围包括本体和平安附件；本体又包括受压元件和相关联的零部件、部位。明确规定压力容器的范围、本体、平安附件、〔主要〕受压元件等概念具有重要意义，因为根本平安要求所针对的对象是不同的，最终要落实到容器本体、平安附件或者主要受压元件上。同时，在其他相关法规中〔如使用登记、定期检验等〕也存在类似问题，例如定期检验时只对压力容器的本体进行平安状况等级评定，平安附件的检验结果影响到容器能否投入使用，但不参与压力容器平安状况等级的评定。压力容器中直接承受压力载荷作用的零部件为受压元件。受压元件以外的其他部件为非受压元件。在主要受压元件中，去掉了开孔补强圈，应力分析说明，开孔补强圈本身的应力很小，主要是局部区域的应力集中。设备法兰指承压筒体与封头〔管箱〕、或者筒体与筒体之间的连接法兰，或不直接与外部管道法兰相连接的法兰〔如：人孔盖、人孔法兰等〕。设备主螺柱系指紧固承受内〔或外〕压、起密封连接作用的法兰和垫片所用的螺栓或螺柱，不包括内构件连接螺栓和地脚螺栓。1/24/202526?容规?宣贯——第1章总那么1/24/202527?容规?宣贯——第1章总那么1/24/202528?容规?宣贯——第1章总那么1/24/202529?容规?宣贯——第1章总那么1/24/202530?容规?宣贯——第1章总那么1/24/202531?容规?宣贯——第1章总那么1/24/202532?容规?宣贯——第1章总那么1/24/202533?容规?宣贯——第1章总那么1/24/202534?容规?宣贯——第2章材料?容规?材料局部修订的主要变化1、材料制造许可2、材料质量证明书3、材料成分、性能4、复合材料5、铸铁、有色金属应用范围6、材料7、新材料的范围8、材料复验1/24/202535?容规?宣贯——第2章材料2材料2.1通用要求(1)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)压力容器用材料的质量、规格与标志，应当符合相应材料的国家标准或者行业标准的规定，其使用方面的要求应当符合本规程引用标准的规定；(3)压力容器专用钢板〔带〕的制造单位应当取得相应的特种设备制造许可证；(4)材料制造单位应当在材料的明显部位作出清晰、牢固的钢印标志或者采用其他方法的标志，实施制造许可的压力容器专用材料，质量证明书和材料上的标志内容还应当包括制造许可标志和许可证编号；(5)材料制造单位应当向材料使用单位提供质量证明书，材料质量证明书的内容应当齐全、清晰，并且盖有材料制造单位质量检验章；(6)对于压力容器专用钢板，由材料制造单位直接向压力容器制造单位供货时，双方商定钢板质量证明书的份数；由非材料制造单位供货时，材料制造单位应当分别为每张钢板出具质量证明书；(7)压力容器制造单位从非材料制造单位取得压力容器用材料时，应当取得材料制造单位提供的质量证明书原件或者加盖材料供给单位检验公章和经办人章的复印件〔压力容器专用钢板除外〕；压力容器制造单位应当对所取得的压力容器用材料及材料质量证明书的真实性和一致性负责。1/24/202536?容规?宣贯——第2章材料释义：将99版容规第10条和第13条合并，为清晰起见，分成几个段落。同时，将习惯称谓“材料生产单位〞改为“材料制造单位〞，与?条例?统一。99版容规第13条的规定有二个缺陷：①“弯曲性能〞仅限于对钢板而言，对锻件、钢管、螺柱等材料不适用。仅要求力学性能、弯曲性能和冲击试验不全面，还应当考虑化学性能、物理性能和工艺性能。②原条文“……应符合GB150的有关规定。〞不够全面。现写成“(1)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)压力容器用材料的质量、规格与标志，应当符合相应材料的国家标准或者行业标准的规定，其使用方面的要求应当符合本规程引用标准的规定〞。99版容规第10条作如下修改：①“改为“压力容器专用钢板〔带〕的制造单位应当取得相应的特种设备制造许可证。〞目前国家质检总局已决定将压力容器专用钢板的原生产许可证改为特种设备制造许可证，并进行型式试验。而钢管和法兰锻件目前按压力管道元件进行许可管理。②“材料生产单位……〞改为“材料制造单位……〞。在材料标志中增加“实施制造许可的压力容器专用材料，质量证明书和材料上的标志内容还应当包括制造许可标志和许可证编号；增加“(6)对于压力容器专用钢板，由材料制造单位直接向压力容器制造单位供货时，双方商定钢板质量证明书的份数；由非材料制造单位供货时，材料制造单位应当分别为每张钢板出具质量证明书。1/24/202537?容规?宣贯——第2章材料但是，对国外进口材料〔钢板〕，其它材料如锻件、管子等也做不到这一点。因此，保存99版容规第10条对材料质量证明书复印件的原那么要求，变本钱条(7)，去掉复印件前的“有效〞字样，只是要求在复印件上加盖材料供给单位检验公章和经办人章，其有效性不是本规程规定的范围，此规定旨在要求材料供给单位和经办人对所提供的材料质量证明文件的真实性负责。按?条例?规定，目前特种设备平安监察工作不涉及流通经营环节，无法对材料供给商进行监督管理，因此只能增加容器制造单位对进货材料的责任。如果因使用的材料有问题而造成特种设备平安事故，从特种设备平安监察的角度，压力容器制造单位应当负主要责任；至于材料供给商的责任，容器制造单位因此的损失等，应当由司法诉讼解决。制造过程中应当特别注意压力容器材料订货时附加要求的重要性，尤其是向境外材料制造单位订货时，一定要要求其满足本规程的根本平安要求，并满足所制造压力容器的特殊要求，这样才不会造成材料的误用与浪费。目前，就是在境内，也常出现设计者没有充分考虑特定工况对材料的特殊要求；或者设计提出了要求，采购环节和材料制造单位忽略了这些要求，造成材料的误用和浪费。就目前材料的制造水平和供给状况，已经具备了可以详细订货、按合同供货的条件，一定要充分重视压力容器用材料订货时的附加要求，而不仅仅是满足材料标准中的根本要求。1/24/202538?容规?宣贯——第2章材料2.2熔炼方法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值大于或者等于540MPa的低合金钢钢板和奥氏体－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。释义：因GB150〔2002年第1号修改单〕中取消了Q235AF和Q235A两个钢板牌号，99版容规第11条相关内容可以取消。现将熔炼方法单独提出，写成“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〞更为合理。取消碳素钢沸腾钢板，经江苏省特检院有关的屡次调研说明，目前对搪玻璃压力容器制造行业没有影响。1/24/202539?容规?宣贯——第2章材料2.3化学成分〔熔炼分析〕2.3.1用于焊接的碳素钢和低合金钢碳素钢和低合金钢钢材，C≤0.25％、P≤0.035％、S≤0.035％。2.3.2压力容器专用钢中的碳素钢和低合金钢压力容器专用钢中的碳素钢和低合金钢钢材〔钢板、钢管和钢锻件〕，其磷、硫含量应当符合以下要求：(1)碳素钢和低合金钢钢材根本要求，P≤0.030％、S≤0.020％；(2)标准抗拉强度下限值大于或者等于540MPa的钢材，P≤0.025％、S≤0.015％；(3)用于设计温度低于-20℃并且标准抗拉强度下限值小于540MPa的钢材，P≤0.025％、S≤0.012％；(4)用于设计温度低于-20℃并且标准抗拉强度下限值大于或者等于540MPa的钢材，P≤0.020％、S≤0.010％。1/24/202540?容规?宣贯——第2章材料1/24/202541?容规?宣贯——第2章材料1/24/202542?容规?宣贯——第2章材料1/24/202543?容规?宣贯——第2章材料1/24/202544?容规?宣贯——第2章材料2.4力学性能冲击功厚度不小于6mm的钢板、直径和厚度可以制备宽度为5mm小尺寸冲击试样的钢管、任何尺寸的钢锻件，按照设计要求的冲击试验温度下的V型缺口试样冲击功〔KV2〕指标应当符合表2-1的规定。表2-1碳素钢和低合金钢〔钢板、钢管和钢锻件〕冲击功〔注2-1〕

(1)试样取样部位和方法应当符合相应钢材标准的规定；(2)冲击试验每组取3个标准试样〔宽度为10mm〕，允许1个试样的冲击功数值低于表列数值，但不得低于表列数值的70％；(3)当钢材尺寸无法制备标准试样时，那么应当依次制备宽度为7.5mm和5mm的小尺寸冲击试样，其冲击功指标分别为标准试样冲击功指标的75％和50％；(4)钢材标准中冲击功指标高于表2-1规定钢材，还需要符合相应钢材标准的规定。钢材标准抗拉强度下限值Rm（MPa）

3个标准试样冲击功平均值KV2（J）

≤450≥20＞450～510≥24＞510～570≥31＞570～630≥34＞630～690≥381/24/202545?容规?宣贯——第2章材料释义：为预防碳素钢和低合金钢制压力容器发生低温脆性破坏，通常应对钢材规定了最低冲击功要求。上世纪80年代ASME标准第Ⅷ卷第1篇中确定碳素钢和低合金钢〔钢板、钢管和钢锻件〕许用应力的平安系数为4.0，而我国GB150-89和随后的GB150-98为3.0。一般来讲，较低的平安系数应规定较高的冲击功指标，但限于当时我国压力容器用钢材的实际质量水平，只能规定较低的冲击功指标。根据全国容标委的建议，重钢、武钢和舞阳钢铁公司相继制订了压力容器用钢板企业标准，对钢板的冲击功指标均高于相应国家标准的规定。考虑到上述3家钢板生产企业压力容器用钢板产量远高于按JB4732标准设计对钢板的需求，因此在JB4732-95标准中提高了钢材的冲击功指标。目前我国压力容器用钢材的质量水平有了明显提高，为提高使用平安性，很多设计单位提高了钢材及其焊接接头冲击功要求。2007年8月正式启动了GB150材料局部的修订工作，根据我国压力容器用钢材的生产和使用情况，提高了钢板的冲击功指标，相对JB4732-95，提高了Rm下限值大于510MPa钢材的冲击功要求，且Rm间距的划分为60MPa一档，比JB4732规定更为合理。需说明的是，对标准抗拉强度下限值随厚度增加而降低的钢材，应按标准中最小厚度范围的Rm下限值来确定该钢材的冲击功指标。JB4732-95中已对上述情况作出了规定。我国用于压力容器所有材料牌号其冲击功均能满足要求。境外一些牌号材料标准值〔如ASME标准中很多牌号的材料〕不能满足上述规定，设计人员在选用时应予以注意。〔实物水平〕1/24/202546?容规?宣贯——第2章材料2.4.2断后伸长率(1)压力容器受压元件用钢板、钢管和钢锻件的断后伸长率应当符合本规程引用标准以及相应钢材标准的规定；(2)焊接结构用碳素钢、低合金高强度钢和低合金低温钢钢板，其断后伸长率〔A〕指标应当符合表2-2的规定；表2-2钢板断后伸长率指标〔注2-2〕

注2-2：对钢板标准中断后伸长率指标高于本表规定的，那么还应当符合相应钢板标准的规定。(3)采用不同尺寸试样的断后伸长率指标，应当按照GB/T17600.1?钢的伸长率换算第1局部：碳素钢和低合金钢?和GB/T17600.2?钢的伸长率换算第2局部：奥氏体钢?进行换算，换算后的指标应当符合本条规定。

钢板标准抗拉强度下限值Rm（MPa）断后伸长率A（％）≤420≥23＞420～550≥20＞550～680≥171/24/202547?容规?宣贯——第2章材料释义：有关焊接结构用碳素钢、低合金高强度钢和低合金低温钢钢板的断后伸长率最低值，系根据我国现行压力容器专用钢板标准而确定的。综合表SY2-10至表SY2-13中的数据可以看出，我国现有碳素钢、低合金高强度钢和低合金低温钢钢板的断后伸长率指标均能满足条中表2－2的规定。境外牌号中，一些牌号规定的材料标准值不能满足上述规定，设计人员选用时应予以注意。由于目前各国压力容器用钢板标准中拉伸试验用试样的尺寸不完全相同，对断后伸长率的数据有所影响，因此条中作出第〔3〕项的规定。我国的GB/T17600.1和GB/T17600.2系分别等效采用国际标准ISO2566-1和ISO2566-2。1/24/202548?容规?宣贯——第2章材料2.5钢板超声检测2.5.1检测要求厚度大于或者等于12mm的碳素钢和低合金钢钢板〔不包括多层压力容器的层板〕用于制造压力容器壳体时，凡符合以下条件之一的，应当逐张进行超声检测：(1)盛装介质毒性程度为极度、高度危害的；(2)在湿H2S腐蚀环境中使用的；(3)设计压力大于或者等于10MPa的；(4)本规程引用标准中要求逐张进行超声检测的。2.5.2检测合格标准钢板超声检测应当按照JB/T4730?承压设备无损检测?的规定进行。符合本规程2.5.1第(1)项至第(3)项的钢板，合格等级不低于Ⅱ级；符合本规程第(4)项的钢板，合格等级应当符合本规程引用标准的规定。GB2970的关系。钢管订货。1/24/202549?容规?宣贯——第2章材料1/24/202550?容规?宣贯——第2章材料

2.6压力容器用铸铁2.6.1铸铁材料的应用限制铸铁不得用于盛装毒性程度为极度、高度或者中度危害介质，以及设计压力大于或者等于0.15MPa的易爆介质压力容器的受压元件，也不得用于管壳式余热锅炉的受压元件。除上述压力容器之外，允许选用以下铸铁材料：(1)灰铸铁，牌号为HT200、HT250、HT300和HT350；(2)球墨铸铁，牌号为QT400-18R和QT400-18L。2.6.2设计压力、温度限制(1)灰铸铁，设计压力不大于0.8MPa，设计温度范围为10℃～200℃；(2)球墨铸铁，设计压力不大于1.6MPa，QT400－18R的设计温度范围为0℃～300℃，QT400－18L的设计温度范围为-10℃～300℃。1/24/202551?容规?宣贯——第2章材料1/24/202552?容规?宣贯——第2章材料1/24/202553?容规?宣贯——第2章材料2.7.2铝和铝合金铝和铝合金用于压力容器受压元件时，应当符合以下要求：(1)设计压力不大于16MPa；(2)含镁量大于或者等于3％的铝合金〔如5083、5086〕，其设计温度范围为-269℃～65℃，其他牌号的铝和铝合金，其设计温度范围为-269℃～200℃。释义：由于实际工程中铝合金制压力容器的最高设计压力已达12MPa，新条文中将原规定不大于8MPa修改为不大于16MPa，今后的相应标准也要作出修改，在保证平安的前提下，适应工程需要。对含镁量大于等于3％的铝合金，在新条文中加以牌号例如，方便于应用。1/24/202554?容规?宣贯——第2章材料1/24/202555?容规?宣贯——第2章材料1/24/202556?容规?宣贯——第2章材料1/24/202557?容规?宣贯——第2章材料1/24/202558?容规?宣贯——第2章材料1/24/202559?容规?宣贯——第2章材料1/24/202560?容规?宣贯——第2章材料1/24/202561?容规?宣贯——第2章材料1/24/202562?容规?宣贯——第2章材料1/24/202563?容规?宣贯——第2章材料1/24/202564?容规?宣贯——第2章材料2.11材料投用和标志移植(1)压力容器制造单位应当通过对材料供货单位进行考察、评审、追踪等方法，确保所使用的压力容器材料符合本规程的要求，并且在材料进厂时审核材料质量证明书和材料标志；(2)对于采购的第Ⅲ类压力容器用Ⅳ级锻件，以及不能确定质量证明书的真实性或者对性能和化学成分有疑心的主要受压元件材料，压力容器制造单位应当进行复验，符合本规程的规定前方可投料使用；(3)用于制造压力容器受压元件的材料在分割前应当进行标志移植。释义：1、原条文中“确保所用的压力容器材料符合相应标准〞修改为“确保所使用压力容器材料符合本规程的要求〞，更为合理。1/24/202565?容规?宣贯——第2章材料2、取消有关钢板、钢管复验的强制性规定。钢材的复验问题，原规定有修改的必要。一方面，近年来我国冶金行业装备条件大为改善，钢材质量得到很大提高；另一方面，压力容器专用钢板、钢管〔压力管道元件〕的制造已经由工业生产许可转化为特种设备制造许可。基于上述原因，对于压力容器用钢板、钢管进行大量复验，已无必要。同时，本条规定“压力容器制造单位应当通过对材料供货单位进行考察、评审、追踪等方法，确保所使用的压力容器材料符合本规程的要求〞，这一内容规定了确保压力容器材料质量的责任是容器制造单位，如果因材料问题发生压力容器事故，压力容器制造单位要负特种设备事故的主要责任。至于压力容器制造单位与材料供货单位之间的责任，不在本规程中界定，可通过司法程序解决。在国家十五重大科技专项中，开展了“国内外承压设备材料比较研究与我国承压设备材料状况评价〞研究工作，在研究过程中，对93家锅炉压力容器制造进行了调查表普查，对21家锅炉压力容器制造单位进行了走访抽查。调查时间段为2004至2006年期间的材料复验情况。经统计，钢板复验量占钢板量04年为75.15%、05年69.53%、06年65.67%；复验不合格量占钢板总量04年为0.037%、05年0.02%、06年0.06%，三年钢板复验的不合格率仅占极小的比例，反映出钢板质量具有很高的稳定性。钢管复验量占总量04年为90.87%、05年85.76%、06年38.5%；复验不合格量占钢管总量04年为1.5%、05年0.97%、06年0.09%，三年中钢管复验不合格量占的比重也非常小.1/24/202566?容规?宣贯——第2章材料1/24/202567?容规?宣贯——第2章材料1/24/202568?容规?宣贯——第2章材料2.13材料代用压力容器制造或者现场组焊单位对主要受压元件的材料代用，应当事先取得原设计单位的书面批准，并且在竣工图上做详细记录。释义：原条文中“对制造单位有使用经验且代用材料性能优于被代用材料……原设计单位有异议时，应及时向制造单位反响意见〞。在99版容规制订时的历史条件下，由于受材料供给条件的限制，材料代用的情况很多，上述规定有着积极意义。材料选择是设计过程中的重要组成局部，应作为设计风格的表达始终贯穿于压力容器建造过程。尽管材料代用解决了一些压力容器制造过程中的问题，但也引发了诸如职责不清、代用不当等现象的发生，现在材料供给情况大为改善，因此取消了上述这一段文字。在压力容器的建造中，有必要详细地论证材料代用的可行性，慎重考虑：①代用材料对工作介质的相容性：如应力腐蚀、晶间腐蚀等；②代用材料的设计温度下的许用应力是否到达原设计的要求；③代用材料是否会产生如改变焊接材料、焊接工艺等；④代用材料是否会产生诸如改变热处理状态、无损检测及焊接试板等要求。这些问题应该由设计单位依据容器的设计条件综合考虑确定为妥。钢板带锻件。1/24/202569?容规?宣贯——第3章设计?容规?设计局部修订的主要变化1、设计资质2、风险评估报告3、节能要求4、设计条件5、液化气体压力6、平安系数调整7、焊接接头系数8、快开门容器1/24/202570?容规?宣贯——第3章设计1/24/202571?容规?宣贯——第3章设计1/24/202572?容规?宣贯——第3章设计1/24/202573?容规?宣贯——第3章设计3.3设计条件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。1/24/202574?容规?宣贯——第3章设计释义：新增条款。明确设计委托方的责任，以标准设计条件的提出。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。过去的容规只针对压力载荷，事实上压力容器的事故引发原因不仅仅是压力。新容规更加注重容器的失效模式，需要考虑所有与失效模式对应的载荷形式。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、平安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、外表处理、特殊试验、安装运输要求等。1/24/202575?容规?宣贯——第3章设计1/24/202576?容规?宣贯——第3章设计1/24/202577?容规?宣贯——第3章设计1/24/202578?容规?宣贯——第3章设计1/24/202579?容规?宣贯——第3章设计1/24/202580?容规?宣贯——第3章设计1/24/202581?容规?宣贯——第3章设计释义：压力容器的设计寿命是一个复杂的问题，涉及到材料选用、腐蚀根底数据、结构设计等一系列设计因素，能否准确地预计，反映了设计者的经验和水平。无论是按国际压力容器设计的惯例，还是为了提高设计的水平和权威性，都应在图纸上标注压力容器的设计使用寿命。应该指出，压力容器的设计寿命不一定等于实际使用寿命，它仅仅是设计者根据容器预期的使用条件而给出的估计，实际使用条件与预期使用条件的偏离和设计者对材料和生产工艺的了解会造成二者之间的差异。在设计图样上标注设计寿命，其作用是提醒容器的最终使用者，当超过压力容器的设计寿命时应采取必要的措施如：经常测量厚度和缩短检验周期等。1/24/202582?容规?宣贯——第3章设计1/24/202583?容规?宣贯——第3章设计1/24/202584?容规?宣贯——第3章设计1/24/202585?容规?宣贯——第3章设计1/24/202586?容规?宣贯——第3章设计3.8平安系数确定压力容器材料许用应力〔或者设计应力强度〕的最小平安系数，见表3-1至表3-3的规定。平安系数低于这些规定时，应当符合本规程1.9的要求。表3-1规那么设计方法的平安系数注3-1：如果本规程引用标准允许采用Rtp1.0，那么可以选用该值计算其许用应力；注3-2：根据设计使用年限选用1.0×105h、1.5×105h、2.0×105h等持久强度极限值。

材料（板、锻件、管）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钛及钛合金nb≥2.7ns≥1.5nd≥1.5nn≥1.0镍及镍合金nb≥2.7ns≥1.5nd≥1.5nn≥1.0铝及铝合金nb≥3.0ns≥1.5————铜及铜合金nb≥3.0ns≥1.5————1/24/202587?容规?宣贯——第3章设计灰铸铁室温下抗拉强度平安系数不小于10.0，球墨铸铁室温下抗拉强度平安系数不小于8.0。表3-2分析设计方法的平安系数材料室温下的抗拉强度Rm

设计温度下的屈服强度RteL（Rtp0.2）（注3-3）

碳素钢和低合金钢nb≥2.4ns≥1.5高合金钢nb≥2.4ns≥1.51/24/202588?容规?宣贯——第3章设计释义：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“平安系数〞一词已在法规中应用多年，因此本次修订仍采用平安系数这一用词。目前境外主要压力容器设计标准，只有美国ASME-VIII-1、日本JIS8265等标准的平安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。采用平安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平安系数进行计算，而不允许采用境外标准中所给出的标准许用应力值。1/24/202589?容规?宣贯——第3章设计

3.9压力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。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最高允许工作压力。1/24/202590?容规?宣贯——第3章设计释义：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。对超压泄放装置的动作压力，原那么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，在保证平安的根底上，防止超压泄放装置频繁动作，对于安装有平安阀的低压容器尤其重要。压力容器的最高允许工作压力是根据容器的有效厚度计算得到的容器实际可承受压力。可以做为超压泄放装置的动作压力，理由有三：①由于在设计和制造阶段均存在厚度圆整等因素，压力容器的最高允许工作压力一般都大于设计压力，如以设计压力作为确定超压泄放装置动作压力的基准，将不利于充分发挥众多压力容器产品的实际承压能力。②境外压力容器标准，多以最高允许工作压力作为确定超压泄放装置动作压力的基准。③许多压力容器的设计压力与工作压力〔即正常工况下，压力容器顶部可能出现的最高压力〕较为接近〔或者说差值较小〕，以设计压力作为确定超压泄放装置的作压力的基准，有可能导致在正常工况下超压泄放装置出现不应有的频繁动作，不利于稳定生产，甚至导致环境污染。基于上述原因，本次修订强调利用容器的最高允许工作压力做为超压泄放装置动作压力。但是，目前假设对每台压力容器都提出注明其最高允许工作压力要求，就要重新进行全面强度校核〔如对法兰、补强、外压、局部不连续处等〕，还存在一定困难。如需要应当〔在合同中〕明确要求设计者给出最高允许工作压力。本条与平安阀的整定压力的规定是协调一致的。1/24/202591?容规?宣贯——第3章设计3.9.3常温储存液化气体压力容器的设计压力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根底确定：

(1)常温储存液化气体压力容器规定温度下的工作压力按照表3-4确定；(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；假设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。释义：应当规定工作压力的选取原那么，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，在工作压力的根底上确定设计压力，故将原来对设计压力的规定改为对工作压力的规定。选取原那么为工作压力不应当低于50℃饱和蒸气压力。下表给出几种常用介质的饱和蒸气压数值，供参考。1/24/202592?容规?宣贯——第3章设计3.10温度(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。释义：由于低温储存容器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2021年南方冰冻灾害〕，法规规定的内容难以适时调整，故本规程去掉了99版容规附件二数据，不再列出。1/24/202593?容规?宣贯——第3章设计1/24/202594?容规?宣贯——第3章设计3.13装量系数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：只原那么规定装量系数，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＝φ×V×ρt式中：W--储存量，t；Ф--装量系数；V--压力容器的容积，m3；ρt--设计温度下的饱和液体密度，t/m3。1/24/202595?容规?宣贯——第3章设计1/24/202596?容规?宣贯——第3章设计1/24/202597?容规?宣贯——第3章设计3.15焊接接头系数(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。释义：只提出对焊接接头系数的根本要求，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，只做原那么性规定。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，特别是不允许采用降低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，因此保存了这个规定。1/24/202598?容规?宣贯——第3章设计1/24/202599?容规?宣贯——第3章设计3.17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准HG20592～HG20635-2021?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HG20592～HG20635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。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的作用。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。承压设备与管道相互连接常用的标准管法兰，应用领域很广，主要有压力容器、锅炉、管道、机械设备，如泵、阀门、压缩机、冷冻机、仪表等行业。因此管法兰标准选用必须考虑各相关行业的协调，应与国际接轨。1/24/2025100?容规?宣贯——第3章设计管法兰标准涉及的内容十分广泛，除了管法兰本身以外，还与钢管系列(外径、壁厚)、公称压力等级、垫片材料及尺寸、紧固件(六角、双头螺栓、螺母)、螺纹(管螺纹、紧固件螺纹)等密切相关。国际上(包括国内)管法兰标准主要有两大体系，即欧洲体系(以德国DIN标准为代表)以及美洲体系。同一体系内，各国的管法兰根本上是可以互相配用的(指连接尺寸和密封面尺寸)，两个不同体系的法兰是不能互相配用的。本次修订时优先推荐采用HG20592～20614(欧洲体系)以及HG20615～20635(美洲体系)管法兰、垫片紧固件标准，主要考虑HG管法兰标准包括了欧洲及美洲两大体系，配用的钢管系列除了国际通用系列(俗称英制管)外，结合国情，也有国内惯用的欧洲体系〔俗称公制管〕，它涵盖了国际和国内通用的管法兰标准，使用范围比较大〔公称压力等级：0.25～42.0MPa；法兰型式：10种；尺寸：Dnl0～2000mm；密封面：突面、全平面、凹凸面、榫槽面、环连接面〕。另外，HG系列标准材料品种齐全，采用与国际接轨压力－温度等级。同时对三者配合使用一些原那么进行了规定，对选用具有指导意义。管法兰接头除了可拆、连接的功能外，保证密封〔控制泄漏率〕是其主要的性能要求。影响法兰接头密封性能的因素有以下几个方面，选用时应根据具体工况综合考虑。法兰的压力等级(根据系统的设计条件，考虑管道推力和弯矩折算当量压力，可高于容器设计压力或适当提高压力等级)、法兰型式(法兰刚度：带颈对焊>带颈平焊>板式平焊)、密封面型式(凹凸面、榫槽面优于突面)、密封面外表粗糙度(与垫片有关)。垫片的材料(密封性能：金属垫>半金属垫>非金属垫)、性能(预紧比压及m值)、使用温度、压力及介质的限制等。紧固件的型式(全螺纹、双头、六角螺栓)、材料(专用级、商品级)、上紧扭矩的控制等。1/24/2025101?容规?宣贯——第3章设计1/24/2025102?容规?宣贯——第3章设计

3.19开孔补强圈的指示孔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。释义：去掉99版容规中关于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