2010年江苏D级压力容器设计人员培训班讲稿——新容规.ppt

2010年江苏省D类压力容器设计人员培训班 在D类压力容器设计中如何执行TSGR0004 2009 固定式压力容器安全技术监察规程 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 TSGR0004 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 一 概述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 一 概述 2 本次 容规 修订的背景 10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 一 概述 3 本次 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 一 概述 3 本次 容规 修订的主要内容 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预案 9 体现节能解排原则 10 体现信息化管理要求 一 概述 2 容规 在特种设备安全监察法规中的作用 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 一 概述 2 容规 在特种设备安全监察法规中的作用 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 含现场组焊 安装 改造 维修 使用 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 一 概述 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 一 概述 新 容规 与GB150的适用情况比较 新 容规 与GB150的适用情况比较 续表 一 概述 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 2009 89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设计 制造单位按照设计图样的规定进行制造 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 一 概述 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 其类别不再重新划分 仍按原设计规定的类别进行监督管理 不考虑按新容规压力容器类别划分的变化以及由此产生的制造许可级别的变化 2010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 一 概述 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 一 概述 1 新 容规 执行的过渡期 7 采用国际 境外 标准设计压力容器 应当经过国家质检总局的同意 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 一 概述 4 新 容规 执行的过渡期 勘误表 2 根据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HG20592 HG20635的标准号应为HG T20592 HG T29635 2 P25 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 或者设计压力 8 P48 附件D中 条款序号的E应为D 一 概述 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压力容器类别及压力等级 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 一 概述 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 5 7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 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 二 总则 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 安全监察主体 二 总则 2 新 容规 规定的适用范围 1 固定式压力容器的定义 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 二 总则 2 新 容规 规定的适用范围 2 需同时具备的三个条件 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 5MPa L 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 5MPa L时 也属于本规程的适用范围 2 新 容规 规定的适用范围 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 GB150 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 2 新 容规 规定的适用范围 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 不是永久连接件 U形管换热器的壳层 2 新 容规 规定的适用范围 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 5MPa L时 也属 容规 管辖 注1 4 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 二 总则 2 新 容规 规定的适用范围 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 二 总则 2 新 容规 规定的适用范围 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 2 新 容规 规定的适用范围 4 适用范围的特殊规定 1 4 1 1 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 1 1 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 二 总则 2 新 容规 规定的适用范围 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 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 二 总则 3 新 容规 对压力容器类别的划分 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 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 压力容器划分为 三类 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 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GB5044 85 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 1 1 0mg m3 3 爆炸危险介质的确定 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 图A 1压力容器类别划分图 第一组介质 图A 2压力容器类别划分图 第二组介质 二 总则 3 新 容规 对压力容器类别的划分 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 压力容器类别划分举例 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 159 5 老 容规 无类别 新 容规 第 类3 一储存容器 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 介质为极度危害 温度为50 容积V 1 0m3 老 容规 三类 新 容规 第 类 压力容器类别划分举例 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 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 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 新 容规 压力容器类别的简明判断 二 总则 4 不符合本规程时的特殊处理规定 采用新材料 新技术 新工艺以及有特殊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 二 总则 4 不符合本规程时的特殊处理规定 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 三 材料 1 新 容规 材料一章中包括的内容 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 三 材料 2 新 容规 中压力容器用材料 1 压力容器用材包括 压力容器专用钢材 钢板 锻件 钢管等 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 三 材料 2 新 容规 中压力容器用材料 3 压力容器专用钢材 钢板GB713 2008 锅炉和压力容器用钢板 GB3531 2008 低温压力容器用低合金钢钢板 GB19189 2003 压力容器用调质高强度钢板 GB24511 2009 承压设备用不锈钢钢板及钢带 锻件JB T4726 承压设备用碳素钢和低合金钢锻件 2009年报批 JB T4727 低温承压设备用低合金钢锻件 2009年报批 JB T4728 压力容器用不锈钢锻件 钢管GB9948 2008 石油裂化用无缝钢管 等 三 材料 2 新 容规 中压力容器用材料 4 复合钢板 标准 JB T4733 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 新材料的使用 主要受压元件采用未列入引用标准的材料 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 三 材料 2 新 容规 中压力容器用材料 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 T4727 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 三 材料 3 化学成分 力学性能 超声检测 1 化学成分 用于焊接的碳素钢 低合金钢 C 0 25 P 0 035 S 0 035 压力容器专用钢中的碳素钢 低合金钢P 0 030 S 0 020 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 4 ASME材料标准中的硫 磷含量高于新 容规 规定 三 材料 3 化学成分 力学性能 超声检测 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 三 材料 3 化学成分 力学性能 超声检测 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 盛装介质毒性程度为极度 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 三 材料 4 境外牌号材料的使用 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 其使用范围应符合境外相应产品标准的规定 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 四 设计 1 新 容规 设计一章中包括的内容 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3 6风险评估 对第 类压力容器 3 7节能要求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 四 设计 1 新 容规 设计一章中包括的内容 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 不做详细要求 3 19开孔补强圈的指示孔 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 四 设计 2 设计单位的责任 1 压力容器的设计单位应符合TSGR1001 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 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 四 设计 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 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 四 设计 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 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 四 设计 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 腐蚀欲量 焊接接头系数 自然条件等 液化气体储罐的充装系数 有应力腐蚀倾向的储存容器的腐蚀介质限定含量 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 四 设计 3 设计条件 设计文件 设计方法 2 设计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 接管载荷等所有载荷 四 设计 3 设计条件 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 四 设计 3 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 四 设计 4 设计参数 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 按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 四 设计 4 设计参数 安全系数 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1 2对工作压力进行了定义 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 四 设计 5 新 容规 对结构设计的要求 1 焊接接头 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 四 设计 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准HG T20592 20635 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 T20592 20635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 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 四 设计 5 无损检测 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 T4730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 四 设计 6 新 容规 对设计的其他要求 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 四 设计 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GB1576 2008的规定 如管壳式余热锅炉 电加热蒸汽发生器等需考虑 五 制造 1 新 容规 制造一章中包括的内容 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 部分内容与设计有关 4 9锻钢 铸铁 不锈钢与有色金属制压力容器的附加条件 部分内容与设计有关 4 10涨接 五 制造 2 试件 板 与试样 1 需要制备产品焊接试件的条件 4 3 1 碳钢 低合金钢制低温压力容器 高强度低合金钢制压力容器 需经过热处理改善或者恢复材料力学性能的钢制压力容器 盛装毒性为极度或者高度危害介质的压力容器 设计图样和本规程引用标准要求制备产品焊接试件的压力容器 2 设计图样需提出的要求 根据 容规 及引用标准提出是否制备试件及数量 需经过热处理改善材料力学性能的 提出试件的力学性能检验要求 4 3 4 2 3 耐腐蚀性能试件和试样 要求做耐腐蚀性能检验的容器或受压元件及要求做晶间腐蚀敏感性检验的不锈钢与镍合金制压力容器 应当在设计图样上提出相应的试样要求 五 制造 3 焊接接头的表面质量 1 焊接接头的表面质量 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 焊缝与母材应当圆滑过渡 角焊缝的外形应当凹形圆滑过渡 按照疲劳分析设计的压力容器 应当去除纵 环焊缝的余高 使焊缝表面与母材表面平齐 咬边及其他表面质量 应当符合设计图样和本规程引用标准的规定 2 对设计的焊接接头有不允许咬边及其他表面质量控制要求的 应当在设计图样中规定 五 制造 3 焊接接头的表面质量 3 GB150规定焊缝表面不允许咬边的容器 1 高强度钢及铬 钼低合金钢材制造的压力容器 缺口敏感性强 缺陷易扩展 2 不锈钢材制造的压力容器 对抗腐蚀不利 3 低温压力容器 咬边有开口缺陷 低温时易扩展 4 焊接接头系数取1 0的压力容器 无缝钢管制除外 咬边会削弱母材的强度 注 咬边属于形状突变 造成局部应力集中 应力集中系数可达K 3 0 咬边是开口缺陷 长期使用中易扩展 在长期使用中由于介质浓缩会引起腐蚀 因此咬边的存在对压力容器的强度 应力腐蚀 疲劳等均会造成不良影响 五 制造 4 无损检测 1 无损检测方法 1 包括射线 超声 磁粉 渗透和涡流检测等 标准JB T4730 2 压力容器的对接接头应当采用 射线检测 超声检测 衍射时差法超声检测 TOFD 可记录的脉冲反射法超声检测 不可记录的脉冲反射法超声检测 注 当采用不可记录的脉冲反射法超声检测时 应当采用射线检测或者衍射时差法超声检测做为附加局部检测 五 制造 4 无损检测 3 有色金属制压力容器对接接头应当优先采用X射线检测 4 管座角焊缝 管子管板焊接接头 异种钢焊接接头 具有再热裂纹倾向或者延迟裂纹倾向的焊接接头应当进行表面检测 5 铁磁性材料制压力容器焊接接头的表面检测应当优先采用磁粉检测 2 压力容器对接接头的无损检测比例 1 基本比例 全部 100 局部 大于或者等于20 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 五 制造 4 无损检测 2 新 容规 规定A B类对接接头全部无损检测的容器 设计压力大于或者等于1 6MPa的第 类压力容器 按照分析设计标准制造的压力容器 采用气压试验或者气液组合压力试验的压力容器 焊接接头系数取1 0的压力容器以及使用后无法进行内部检验的压力容器 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 厚度大于20mm时 其对接接头还应当采用与原无损检测方法不同的检测方法进行局部检测 该局部检测应当包括所有的焊缝交叉部位 设计图样和本规程引用标准要求时 五 制造 4 无损检测 3 无损检测的实施时机 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测 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过渡区到直边段再进行无损检测 有延迟裂纹倾向的材料应当至少在焊接完成24小时后进行无损检测 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 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 五 制造 4 无损检测 4 无损检测的技术要求 1 射线检测技术要求 全部无损检测的对接接头 射线检测技术等级不低于AB级 合格级别不低于 级 局部无损检测的对接接头 射线检测技术等级不低于AB级 合格级别不低于 级 并且不允许有未焊透 角接接头 T形接头 射线检测技术等级不低于AB级 合格级别不低于 级 2 超声检测技术要求 全部无损检测的对接接头 脉冲反射法超声检测技术等级不低于B级 合格级别为 级 局部无损检测的对接接头 脉冲反射法超声检测技术等级不低于B级 合格级别不低于 级 五 制造 4 无损检测 4 无损检测的技术要求 2 超声检测技术要求 续 角接接头 T形接头 脉冲反射法超声检测技术等级不低于B级 合格级别为 级 采用衍射时差法超声检测的焊接接头 合格级别不低于 级 3 组合检测技术要求当组合采用射线检测和超声检测时 质量要求和合格级别按照各自执行的标准确定 并且均应当合格 4 表面无损检测技术要求 钢制压力容器进行磁粉或者渗透检测 合格级别为 级 有色金属制压力容器进行渗透检测 合格级别为 级 五 制造 4 无损检测 5 接管焊接接头的无损检测要求 公称直径大于或者等于250mm的压力容器接管对接接头的无损检测方法 检测比例和合格级别与压力容器壳体主体焊接接头要求相同 公称直径小于250mm时 其无损检测方法 检测比例和合格级别按照设计图样和本规程引用标准的规定 6 原材料和零部件的无损检测要求 原材料和零部件的无损检测方法 检测比例和合格级别按照设计图样和本规程引用标准的要求