化工设备菜鸟成长笔记(共42页).doc

精选优质文档-倾情为你奉上化工设备菜鸟成长笔记.txt生活是过出来的，不是想出来的。放得下的是曾经，放不下的是记忆。无论我在哪里，我离你都只有一转身的距离。 本文由mark0810贡献 pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 理论与实践之间的距离就是我们进步的空间 化工设备菜鸟成长笔记 从教材,标准到图纸,施工 (第 3 版) 公 元 二 零 一 零 年 五 月 理论与实践之间的距离就是我们进步的空间 写在最前面的话: 今天很残酷,明天更残酷,后天很美好, 绝大多数人死在明天晚上. -1- 理论与实践之间的距离就是我们进步的空间 前 言 本书面向的读者是刚刚走出校门,从事化工设备设计工作的年轻朋友. 本书的写作主要基于以下目的: 1) 2) 3) 4) 5) 6) 对过去 5 年的工作进行总结 对设计中常见的错误进行总结 对标准上的相关条文进行总结 对常见问题,进行简明扼要的分析 列出常见问题的不同观点,供读者参考 对刚刚从事设计工作的人有一定帮助 本书中的主要观点除引自标准规范及其释义外,还引自以下著作: 1) 2) 王非.化工压力容器设计方法,问题和要点第二版. 化学工业出版社 2009 化学工业部基本建设司,中国五环化学工程总公司.化工压力容器设计技术问答 1993 3) 4) 李世玉.压力容器设计工程师培训教程.新华出版社 2005 ASME 锅炉及压力容器委员会压力容器分委员会. ASME 锅炉及压力容器规范国际 性规范 VIII 第一册 压力容器建造规则. 5) 6) 7) 8) 9) 中国石化出版社 2008 董其伍 张垚.石油化工设备设计选用手册 换热器.化学工业出版社 2009 王非 林英.化工设备设计全书 化工设备用钢.化学工业出版社 2004 董大勤.化工设备机械基础.化学工业出版社 2003 郑津洋 徐平 方晓斌 .ASME 压力容器设计指南第二版.化学工业出版社 2003 丁伯民 黄正林.化工设备设计全书 化工容器.化学工业出版社 2006 10) 蔡尔辅 陈树辉 .化工厂系统设计.化学工业出版社 2004 11) 其他文献 对于本书中若干问题做以下说明: 1) 本书的内容不局限于一个化工设备设计工程师的知识域, 以总承包项目设备专业工 程师的知识域作为目标. 2) 本书的内容都是笔者在实际工作中认为有帮助的. 本书重点在于总结, 内容不可能 -2- 理论与实践之间的距离就是我们进步的空间 做到"大而全" ,因此尽量避免了单纯的引用标准和对部分基本概念的解释,相应 这些东西大家在标准和教科书里都可以找到. 3) 文中一些观点和高于标准的要求(以"笔者认为""出于较高的要求"或与正文部 , 分空一行) ,是笔者在工作中的总结.由于笔者长期在设计院工作,对制造,成本 等方面考虑较少,这些内容供且仅供参考. 4) 5) 本书中凡不注明标准年号者,均按第十章. 由于现在处于 09 版容规的过渡时期,和 99 版容规并行.本书将逐版增加有关 09 版容规内容.2010 年 11 月 30 日取消 99 版容规内容. 6) 由于笔者水平所限,书中错误在所难免,如有任何意见和建议,十分欢迎读者提出 宝贵意见. 历次版本及更新简介: 1) 2) 0版 1版 2009 年 5 月 2009 年 7 月 主要更新内容:增加了"计算厚度,设计厚度,名义厚度,有 效厚度是如何定义的"等内容.调整全书结构.写作目的增加第 5 条. 3) 2版 2009 年 9 月 主要更新内容:改书名为化工设备菜鸟成长指南 ,增加第 八章,第九章和 GB713-2008锅炉和压力容器用钢板修改了哪些内容?等内容. 4) 3版 2010 年 5 月 主要更新内容:改书名为化工设备菜鸟成长笔记 ,对书的 结构进行了比较大的调整并且增加了新容规的内容. 更深的蓝 一零年五月 -3- 理论与实践之间的距离就是我们进步的空间 目 录 前 言 - 2 第一章 法规和标准 - 8 1.1 固定式压力容器安全技术监察规程和锅炉压力容器用钢板在过渡期内如 何执行? - 8 1.2 固定式压力容器安全技术监察规程TSG R0004-2009 修订原则是什么? . - 10 1.3 09 版容规修订了那些内容? - 11 1.4 什么是简单压力容器?其适用范围有哪些? - 17 1.5 简单压力容器安全技术监察规程和固定式压力容器安全技术监察规程是 什么关系? - 17 1.6 99 版压力容器安全技术监察规程的适用范围有哪些? - 18 1.7 99 版压力容器安全技术监察规程不适用的范围有哪些? - 19 1.8 GB150钢制压力容器的适用与不适用范围是哪些? - 20 1.9 容规和 GB150 是什么关系,GB150 在整个压力容器标准体系中是什么地位? 20 1.10 99 版容规将压力容器分为三类的目的是什么?其划分的原则是什么? - 21 1.11 如何正确的使用标准规范? - 23 1.12 在标准执行中对例如"应该,禁止"等词应如何理解? - 23 1.13 常用的外国国家或团体标准代号有哪些? - 24 第二章 基本概念 - 25 2.1 压力容器的品种主要划分为哪几种? - 25 2.2 什么是公称直径? - 25 2.3 什么是公称压力? - 26 2.4 什么是计算厚度 - 26 2.5 计算厚度,设计厚度,名义厚度,有效厚度是如何定义的,相互之间的关系是怎 么样的? - 26 2.6 什么叫工作压力?什么叫设计压力?什么叫计算压力? - 27 2.7 设计压力与计算压力有何不同,如何确定? - 28 2.8 什么是设计温度? - 28 2.9 什么是静定和静不定? - 28 2.10 什么是低温设备? - 29 2.11 什么是建造? - 29 2.12 什么是尿素四大件? - 29 第三章 材料 - 30 - -4- 理论与实践之间的距离就是我们进步的空间 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 3.10 3.11 3.12 3.13 3.14 3.15 3.16 3.17 压力容器常用的材料类型有哪些? - 30 选择压力容器用材时,主要遵循哪些原则? - 31 确定钢材许用应力为什么要考虑安全系数? - 31 GB713-2008锅炉和压力容器用钢板修改了哪些内容? - 31 如何选择压力容器用钢? - 33 压力容器设计过程中选材有哪些建议? - 34 使用厚度超过 30MM 的 Q345R 应注意哪些问题? - 34 使用 Q345R 时应注意哪些问题? - 35 我们在工作中常说的 321,304,316 等是如何命名的? - 36 工作中经常接触的钢材中哪些为高强钢? - 36 GB150 中除奥氏体不锈钢外,还有哪些类型的不锈钢,使用中应注意哪些问题? - 36 对于锻件的级别是如何规定的? - 37 用于壳体的哪些钢板需要进行 100%的超声波检测? - 37 压力容器对材料的使用状态有何规定? - 38 为什么有的碳素钢和低合金钢钢板,要在正火状态下使用? - 39 低温设备为何要进行低温冲击试验? - 39 低温压力容器的结构设计应考虑什么问题? - 40 - 第四章 一般容器 - 41 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.10 4.11 4.12 4.13 4.14 4.15 4.16 4.17 4.18 4.19 4.20 4.21 4.22 GB150 处理问题的总体思路是怎么样的? - 41 GB150-1998 标准规定压力容器设计应考虑的载荷有哪些? - 41 盛装介质为极度和高度危害介质的容器应注意哪些问题? - 42 压力容器对补强圈的使用有何规定? - 43 除满足 GB150(P75)8.3 不另行补强规定外,还有哪些开孔可以不另行补强? - 44 钢制压力容器圆筒加工成形后不包括腐蚀裕量的最小厚度是多少? - 44 常见的容器封头有哪几种?各有何优缺点? - 45 计算成形封头厚度时,选取许用应力应注意什么问题? - 45 设备图上管口的布置应考虑哪些因素? - 46 钢材代用一般应考虑哪些因素? - 46 为什么焊接接头是压力容器的薄弱环节,焊接接头系数是如何确定的? - 47 99 版容规和 GB150 等规范对 100%探伤,焊缝系数的取值是如何规定的? . - 47 无损检测的方法有哪些?如何选择? - 48 压力容器及其受压元件在什么情况下应进行热处理? - 48 压力容器焊后热处理的目的是什么? - 49 固定管板换热器壳程如何进行焊后热处理? - 49 耐压实验的目的是什么? - 50 设备在哪些情况下需要做气密性试验? - 50 气压试验与气密性试验有何区别? - 51 何种情况下方可采用气压试验?对试验的安全和试验用气体有何要求? - 52 不能进行压力试验的压力容器应采取哪些措施? - 52 -5- 理论与实践之间的距离就是我们进步的空间 第五章 卧式容器 - 53 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 卧式容器的设计计算通常应包括哪些内容? - 53 卧式容器的支座设计应注意那些问题? - 53 在双支座卧式容器设计中,为什么要求 A0.2L,并尽可能满足 A0.5RA - 54 为何卧式容器多采用双支座? - 54 鞍座处筒体周向应力不能通过时,应如何进行结构参数的调整? - 55 - 第六章 管壳式换热器 - 56 6.16.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 6.8 6.9 6.10 6.11 6.12 6.13 6.14 6.15 6.16 请简述管壳式换热器在化工装置的重要性? - 56 管壳式换热器有哪些类型,各有何优缺点? - 56 换热管与管板之间的连接方式有哪几种?各自的适用范围如何? - 58 什么是内孔焊? - 59 换热面积如何计算? - 59 GB151 标准中换热器壳体最小厚度由哪些因素决定? - 59 对多管程管壳式换热器,分程设计时应考虑什么? - 59 GB151 中管板材料必须采用锻件的情况有那些? - 59 管箱平盖的计算厚度应考虑那些情况? - 60 在什么情况下固定管板式换热器的壳程需设置膨胀节? - 60 U 形管换热器管板与管壳程连接结构有哪些? - 61 管壳式换热器管板的延长部分兼作法兰时,法兰部分对管板有什么影响? - 64 管壳式换热器中折流板的布置应遵循什么原则? - 65 管壳式换热器中折流板的最小间距和最大间距为多少? - 65 在什么情况下,管壳式换热器应设置支持板? - 65 换热器壳程进口处的防冲板位置及大小如确定? - 66 - 第七章 钢制塔式容器 - 67 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.6 7.7 7.8 JB/T4710钢制塔式容器 (以下简称塔器)的适用范围是什么? - 67 JB/T4710 规定高度和高径比适用范围的原因是什么? - 67 地震是如何发生的?其破坏程度是如何度量? - 68 塔器设计中有关风和地震的基本概念有哪些? - 69 为何地脚螺栓的安全系数小于压力容器法兰的安全系数 - 70 裙座为何要设置排气孔或排气管? - 70 何时采用圆锥形裙座? - 71 为什么要对塔器顶部挠度进行控制? - 71 - 第八章 制图 - 72 8.1 什么是项目设计规定? - 72 8.2 什么是工程图? - 72 8.3 什么是施工图? - 72 -6- 理论与实践之间的距离就是我们进步的空间 8.4 施工图设计中的常见问题有哪些? - 73 第九章 制造施工 - 75 9.1 9.2 9.3 9.4 制造中的常见问题有哪些? - 75 塔类设备预埋地脚螺栓施工质量控制要点有哪些? - 77 大件设备吊装施工安全控制要点有哪些? - 78 安全生产中常提到的海恩法则和墨菲法则是什么意思? - 78 - 第十章 常用标准规范简介及注意问题 - 80 10.1 10.2 10.3 10.4 10.5 10.6 10.7 压力容器的标准体系类型有哪些? - 80 什么是 TSG 规范?其是如何分类的? - 80 特种设备安全技术规范 - 80 设计,制造与检验标准 - 82 材料及其相关标准 - 83 零部件及其相关标准 - 85 国家质检总局有关文件 - 88 - -7- 理论与实践之间的距离就是我们进步的空间 第一章 法规和标准 1.1 固定式压力容器安全技术监察规程和锅炉压力容器用钢板在过渡期内如何执 行? 答: 以下全文摘自 关于 固定式压力容器安全技术监察规程 的实施意见 质检特函 2009 89 号. 各省,自治区,直辖市及新疆建设兵团质量技术监督局,各有关单位: 固定式压力容器安全技术监察规程 (TSG R0004-2009,以下简称新容规)将于 2009 年 12 月 1 日起施行, 1999 年 6 月 25 日国家质量技术监督局颁布的 压力容器安全技术监察规 程 (质技监局锅发1999154 号, 以下简称旧容规) 中有关固定式压力容器的规定同时废止. 锅炉压力容器用钢板 (GB713-2008)标准已于 2008 年 9 月 1 日起施行.为更好地贯彻 执行新容规和 GB713 标准,现就执行过程中的有关问题做出如下规定: 一,新容规的过渡期 考虑到压力容器设计制造单位转换质量体系文件,人员培训及换证工作时间需要等实际问 题,新容规的过渡时间定为 2009 年 12 月 1 日-2010 年 11 月 30 日.在此期间,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. 二,压力容器类别划分 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;已经签订了制造合同的压力容器,可以继续执行合同, 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. 三,过渡期内有关规定的执行 (一)行政许可工作. 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. 新容规 1.4.2 条和 1.4.3 条涉 -8- 理论与实践之间的距离就是我们进步的空间 及的压力容器应当按照相应产品标准(国家标准或行业标准)的要求进行设计,制造.如无 相应的产品标准,设计,制造单位应当制定企业标准,并按照有关规定备案.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. 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. (二)引用标准的执行. 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. (三)衍射时差法超声检测(TOFD)方法的应用. 在衍射时差法超声检测标准颁布之前,采用 TOFD 方法对压力容器进行无损检测的检 验检测机构及制造单位, 应当制定相应的企业标准, 通过全国锅炉压力容器标准化技术委员 会(以下简称锅容标委)的技术审查和标准备案后,按照关于进一步完善锅炉压力容器压 力管道安全监察工作的通知 (国质检特函2007402 号)的要求开展工作. (四)采用国际(境外)标准设计制造问题. 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. (五)境外材料的制造和使用. 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. 四, 锅炉压力容器用钢板标准过渡期的补充规定 锅炉压力容器用钢板 (GB713-2008)标准已于 2008 年 9 月 1 日实施.为了解决新旧标 准转换过程中的具体问题,我局下发了关于 GB713-2008 和 GB/T9222-2008 实施过渡期安 排的通知 (质检特函200864 号,以下简称通知.但由于国际金融危机影响,部分 ) 锅炉压力容器制造单位预先采购的锅炉压力容器用钢板库存量较大. 为解决国内锅炉压力容 -9- 理论与实践之间的距离就是我们进步的空间 器制造单位的材料积压的实际问题,减少经济损失,经商有关标准化技术委员会,将锅炉压 力容器制造单位采用 GB713-1997,GB6654-1996(含修改单)的材料进行锅炉压力容器制 造的允许期限顺延至 2010 年 11 月 30 日, 通知中其他要求不变. 1.2 固定式压力容器安全技术监察规程TSG R0004-2009 修订原则是什么? 答:以下内容摘自固定式压力容器安全技术监察规程TSG R0004-2009(以下简称 09 版容 规)及其条文释义. 本次修订工作的基本原则是:转化容规为特种设备安全技术规范 TSG,确立其在 特种设备法规标准体系中的位置; 充分吸收事故教训; 充分体现法规是安全基本要求的思想, 在设计,制造,安装改造维修,使用,检验检测等方面提出基本安全要求,并且不涉及与产 品有关的技术细节;解决容规中存在的对行业影响较大的突出问题,重要内容变化要有 论证,调研,数据的支撑;强化使用管理和应急救援预案;体现节能原则;促进生产,方便 企业;吸纳成熟的科技成果,有利于技术进步,科学发展;兼顾国际发展,具有中国特色; 安全技术规范与技术标准协调一致. 在实际制(修)工作,考虑与特种设备安全监察条例 (以下简称条例 )所规定的 各项制度,有关要求,名词术语等统一,变更安全监察主体为国家质量监督检验检疫总局及 其各地质量技术监督部门.转化容规为特种设备安全技术规范 TSG,确立其在特种设 备法规标准体系中的位置, 基本保留原来的结构框架和主体内容. 充分体现法规是安全基本 要求的思想,在设计,制造,安装改造维修,使用,检验检测等方面提出基本安全要求,并 且不涉及与产品有关的技术细节. 与当前节能减排降耗的基本国策相结合, 提出有关的基本 要求,如安全系数调整,换热器热效率,保温保冷要求,定期检验的耐压试验等问题.力争 解决压力容器分类问题,引入危险性,失效模式的概念,突出本质安全思想,按危险程度对 压力容器进行分类监管.调整容规的适用范围,覆盖条例范围内尚未纳入安全监察 的全部压力容器;同时,将原 1999 版压力容器安全技术监察规程改为固定式压力容器安 全技术监察规程 ,另行制定移动式压力容器安全技术监察规程 ,并且暂时保留超高压容 器,简单压力容器,非金属压力容器等近年颁布的有关压力容器安全技术监察规程.调整一 些过于刚性的规定,给新材料,新工艺,新技术的应用留有出路和渠道.调整一些不合理, 过时的规定,如液化气体设计压力,有色金属,胀管率,材料复验,焊接试板等问题.与科 技工作协调,吸收先进科技成果,引入基于风险的检验(RBI)技术,衍射时差法超声检测 - - 10 - - 理论与实践之间的距离就是我们进步的空间 (TOFD) ,缺陷评定方法等成熟的科技成果.调整(删除)过细的数据表格,增加压力容 器产品数据表,提出信息化工作要求,为今后信息化管理打下基础. 1.3 09 版容规修订了那些内容? 答:以下摘自固定式压力容器安全技术监察规程TSG R0004-2009(以下简称 09 版容规) 及其条文释义. 1) 适用范围 调整总体适用范围, 特种设备安全监察条例 与 (以下简称 条例 保持一致; 条 ) 按 例 方式定义压力容器; 明确部分适用, 不适用的具体情况; 去掉移动式压力容器有关规定, 本规程仅适用于固定式压力容器(并定义之) ,另行制定移动式压力容器安全技术监察规 程 . 除调整原部分适用和不适用的范围外,新增下列内容保持条例容规 , ,99 版容 规的协调与连续性:新增加简单压力容器安全技术监察规程不适用的移动式空压机的储 气罐(主要是指非批量生产的) ,铝制板翅式热交换器,机器设备上附属的蓄能器只需满足 总则,设计,制造的有关要求;容积大于 1 升并且小于 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,只需要满 足设计,制造许可规定,容积小于等于 1 升的压力容器只需要满足制造许可规定,并按相关 产品标准的要求进行设计制造.并且简化上述容器的安装,修理,改造和使用管理要求.调 整 99 版容规不适用的无壳体的套管热交换器,钎焊板式热交换器进人监管范围,并列入本 条.可拆卸垫片式板式热交换器(包括半焊式板式热交换器) ,空冷式换热器,冷却排管仍 然不在容规监督管理范围内. 2) 压力容器类别划分方法 考虑 99 版容规中容器分类方法在使用过程中反映出的问题, 本次修订与欧盟承压设备 分类方法的指导思想接轨,由设计压力,容积和介质危害性三个因素决定压力容器类别,不 再考虑容器在生产过程中的作用,材料强度等级,结构形式等因素,简化分类方法,强化危 险性原则, 突出本质安全思想, 按危险程度对压力容器进行分类监管. 根据危险程度的不同, 仍然划分为三类(类,类和类) ,利用 PV 值在不同介质分组坐标图上查取相应的类 别,简单易行,科学合理,准确唯一. - - 11 - - 理论与实践之间的距离就是我们进步的空间 新的压力容器类别划分方法将于本规程正式实施时开始启用,在本规程实施后,新设 计制造的压力容器必须按新方法进行类别划分, 而实施日期之前设计制造的压力容器以及在 用压力容器,其类别不再重新划分,仍按原来的类别进行设计制造及使用管理. 3) 新技术 调整一些过于刚性的规定,给新材料,新工艺,新技术的应用留有出路和渠道,简化 程序. 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, 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,方可进行试制,试用. 4) 材料制造许可 将 "压力容器材料的生产应经国家安全监察机构认可批准. 改为压力容器专用钢板制 " 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, 已开始实施, 并且要求对压力容器专用钢板进 行型式试验. 5) 材料质量证明书 针对材料质量证明书问题, 对实施许可的压力容器专用钢板, 要求制造单位应当取得质 量证明书原件.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; 由中间商销售时, 材料制造单位应当每张钢板出具一份质 量证明书.此要求也是本次修订取消材料复验强制性规定的一种补充保证措施.但是,目前 这个规定对于国外钢板,锻件,管子等也难以做到. 6) 材料成分,性能 对一般压力容器用钢的硫磷含量要求不变,提高对高强钢和低温钢硫磷含量的要求. 除化学成分外,增加冲击功,伸长率等基本要求. 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: 碳素钢和低合金钢钢材基本要求,P0.030%,S0.020%; 标准抗拉强度下限值大于或者等于 540MPa 的钢材,P0.025%,S0.015%; 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,P0.025 %,S0.012%; - - 12 - - 理论与实践之间的距离就是我们进步的空间 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, P0.020%,S0.010%. 明确用于焊接的碳素钢和低合金钢 C0.25%,删除有关"在特殊条件下,如选用含 碳量超过 0.25%的钢材,应限定碳当量不大于 0.45%"的规定.规定碳素钢和低合金钢(钢 板,钢管和钢锻件)冲击功(KV2)最小不低于 20J;焊接结构用碳素钢,低合金高强度钢 和低合金低温钢钢板断后伸长率(A)最小不低于 17%. 7) 复合材料 增加压力容器用复合钢板的基本要求.对复合钢板复合界面的结合剪切强度,基层材 料的使用状态,冲击功合格指标等进行规定. 8) 国外材料 压力容器受压元件采用国外牌号的材料时,分两种情况考虑:国外材料制造单位生 产的材料应当符合相关材料标准, 并且满足我国对材料的基本要求; 使用前需要进行抽查复 验;对标准抗拉强度下限值大于或者等于 540MPa 的钢材,以及用于压力容器设计温度低于 -40的低合金钢钢材,材料制造单位还应当通过有关技术组织或者技术机构的技术评审, 其材料方可允许使用.国内材料生产单位生产的材料,除应当符合标准,满足我国对材料 的基本要求外,还应当通过有关技术组织或者技术机构的技术评审. 设计者若选用境外牌号的材料,要求在设计文件中充分说明其必要性和经济性. 9) 新材料的范围 进一步明确新材料的范围, 99 版容规规定的未列入引用标准的材料外, 除 对已列入 GB 150 或 JB 4732 的标准抗拉强度下限值大于或者等于 540MPa 的钢材,以及用于压力容器设 计温度低于-40的低合金钢钢材,如钢材制造单位没有该钢材的制造和压力容器使用业 绩,仍应当进行系统的试验研究工作,并且通过有关技术组织或者技术机构的技术评审,该 钢材方可允许使用. 10) 材料复验 部分取消有关钢板,钢管复验的强制性规定.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,通过对 100 多家锅炉压力容器制造单位进行的调研表明,钢板,钢管复验不合格 量只占钢板总量极小的比例, 复验数据与材质证明书及相关标准的符合性好, 复验材料的合 格率总体在 99%以上,反映出钢板,钢管质量具有很高的稳定性.因此基本不再强制要求 - - 13 - - 理论与实践之间的距离就是我们进步的空间 钢板,钢管的复验.但对进口的国外牌号材料,采购的第类压力容器用级锻件,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怀疑的受压元件材料, 仍然要求进行材 料复验. 11) 设计资质 目前,境内实行设计单位资质行政许可,但对境外设计单位没有实施行政许可制度.对 采用国际标准或境外标准设计制造的压力容器, 改变目前单纯由国家质检总局特种设备局批 准的行政方式. 本规程颁布后, 国家质检总局特种设备安全监察局将组织安全技术委员会压 力容器分委会归纳, 提炼其中的基本安全要求, 并与境外主要压力容器产品标准进行比较分 析,形成按境外压力容器标准设计制造在中国境内使用的压力容器设计制造指南.今后,凡 是按境外标准设计制造的压力容器, 也必须符合本规程的基本安全要求. 对于采用国际标准 或者境外标准设计的压力容器,在向国家质检总局申请审查批准时,进行设计的单位(包括 境内外的设计单位, 制造单位或者工程公司) 应当同时提供一份设计与本规程基本安全要求 的符合性申明, 由国家质检总局对其设计文件和申明与我国压力容器基本安全要求的符合性 进行审查,并做出是否批准的决定.在制造监检或者进口产品安全性能监督检验过程中,如 果发现其产品安全性能不符合本规程要求,将予以处罚. 12) 风险评估报告 对第类压力容器, 设计时要求设计者出具包括主要失效模式, 风险控制等内容的风险 评估报告. 13) 设计条件 压力容器的设计委托者应当以正式书面形式向设计单位提出压力容器设计条件, 保障 设计输入条件的可靠性. 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: 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) ; 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) ; 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. 14) 液化气体压力 - - 14 - - 理论与实践之间的距离就是我们进步的空间 对盛装液化气体的固定式压力容器,原来规定 50饱和蒸气压力为设计压力,现修改 为工作压力. 15) 安全系数调整 通过专项研究,调整钢材安全系数.对钢材规则设计,抗拉强度的安全系数由 3.0 调整 为 2.7,屈服强度的安全系数由 1.6 调整为 1.5;分析设计,抗拉强度的安全系数由 2.6 调整 为 2.4,屈服强度的安全系数 1.5 不变.同时,钛及钛合金,镍及镍合金规则设计抗拉强度 的安全系数相应地由 3.0 调整为 2.7. 除钢材,钛镍及其合金外,其他有色金属,螺栓,铸铁等尚未开展有关研究,故其安全 系数暂不调整. 16) 焊接接头系数 对焊接接头系数只提出要考虑对强度削弱的原则要求,具体取值按引用标准选取,不在 法规中列出具体焊接接头系数.明确不允许降低焊接接头系数而免除无损检测. 17) 快开门容器 明确快开门结构的定义(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,用螺栓(例如活节螺栓)连接的不属于快开门式压力容器) ,并要求 在设计时考虑疲劳载荷因素的影响. 强调快开门应当具有安全联锁功能, 不再强调安全联锁 装置.同时,去掉"同步的报警功能"要求. 18) 容器制造许可 取消进口压力容器安全质量许可制度,明确对境内外压力容器制造单位统一实行制造许 可制度.明确蓄能器型式试验要求,明确对制造过程的监督检验. 19) 焊接工艺评定 压力容器的焊接工艺评定应当符合 JB 4708 承压设备焊接工艺评定的要求,统一 焊接工艺规程(WPS) ,焊接工艺评定报告(PQR) ,焊接作业指导书(WWI)等名词术语 并且与国际接轨. 要求监检机构派出的监检人员对焊接工艺的评定过程进行监督. 焊接工艺 评定完成后,焊接工艺评定报告(PQR)和焊接工艺规程(WPS)应当由制造(组焊)单位 的焊接责任工程师审核,技术负责人批准,经过监检人员签字确认后方可生效.焊接工艺评 定技术档案应当保存至该工艺评定失效为止,焊接工艺评定试样应当至少保存 5 年. 20) 焊接试件(板) 调研表明, 643 个产品焊接试件中, 在 初次不合格的有 11 个, 其中弯曲 8 个, 拉力 3 个, 不合格的主要原因是由于试验条件和试样加工, 试验过程的控制而导致的. 上述不合格产品 - - 15 - - 理论与实践之间的距离就是我们进步的空间 试件经过复验都己合格,没有出现由于产品试件不合格而导致压力容器产品不能出厂的情 况.从调研情况看,压力容器制造企业普遍反映 99 版容规对制作产品焊接试件的数量要求 过多,比世界上所有国家的建造规范都严格,不利于行业的国际竞争力的提高,应当放宽. 产品焊接试件在压力容器行业清理整顿时期, 对提高企业质量意识, 改善产品安全状况是发 挥了重要的历史作用的. 随着焊接工艺评定的推广普及, 产品焊缝的力学性能主要依靠焊接 工艺评定, 对产品焊接试件的依赖性急剧减少, 产品焊接试件的检验结果也很少发现不合格 现象,说明产品焊接试件已不是控制产品质量的关键.为了节约用材,减少能源与工时的无 谓消耗,尽量与境外通行的做法取得一致,促进外贸的发展,在考虑国情的基础上,对 99 版容规焊接试件的规定进行重大修改: 大大减少了需制备焊接试件的产品的数量, 不再要求 焊接工艺纪律检查性质的试板,只保留低温压力容器,需经过热处理改善力学性能指标,毒 性为极度或高度危害介质,标准或者图样要求的压力容器制作产品焊接试板. 21) 无损检测方法选择 根据无损检测技术发展现状, 规定压力容器的对接接头应当采用射线检测或者超声检测, 超声检测包括衍射时差法超声检测(TOFD) ,可记录的脉冲反射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时, 应采用射线检测或衍射时 差法超声检测做为附加局部检测. 22) 耐压试验 除液压试验,气压试验外,增加气液组合压力试验有关规定. 取消有关耐压试验试验温度,保压时间等具体硬性规定,修改为给出确定这些试验参数 的基本原则,根据容器的实际情况由制造单位控制.在液压试验合格条件中,取消"对抗拉 强度规定值下限大于等于 540MPa 的材料,表面经无损检测抽查未发现裂纹"这一规定. 23) 泄漏试验 除气密性试验外,增加氨检漏试验,卤素检漏试验和氦检漏试验等有关规定.对于带 有安全阀,爆破片等超压泄放装置的压力容器,