压力容器设计审批人员培训讲义（草稿）.doc

《压力容器设计审批人员培训讲义（草稿）.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《压力容器设计审批人员培训讲义（草稿）.doc（20页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、压力容器设计审批人员培训讲义（草稿）特种设备法规标准体系一、概述 ( 定义、历史、国外情况、问题、目的意义 ) 二、特种设备安全监察法规标准体系框架 三、安全技术规范的分类与拟订目录 四、安全技术规范体系建设的实施 五、安全技术规范制订工作程序 六、法规标准体系建设现状 七、鉴定评审工作主要法规依据 八、积极参与法规标准体系建设一、概述 ( 定义 )2003 年 3 月 11 日国务院令第 373 号特种设备安全监察条例颁布后 , 国家质检总局决定大力开展三大体系建设 :特种设备动态监管体系安全技术规范体系安全状况评价体系为保证特种设备立法工作的顺利实施 , 充分发挥技术机构和安全技术专家的作

2、用 , 体现开放立法的原则 , 中国特种设备检测研究中心受国家质检总局特种设备局委托 , 具 体承担安全技术规班的组织起草、出版发行和宣贯工作。特种设备安全技术规范 ( 以下简称安全技术规范 ) 是依据特种设备安全监察条例(2003 年第 373 号国务院令 ), 由国家质量监督检验检疫总局 ( 以下简称质检总局 ) 批准 颁布 , 对特种设备的安全性能和相应的设计、制造、安装、改造、维修、使用和检验检 测等作出一系列规定并且必须强制执行的文件。安全技术规范是特种设备技术法规的重要组成部分 , 其作用是把法律、法规和行政规章的原则规定具体化。在特种设备安全 监察与管理领域 , 所依据的就是安全

3、技术规范。一、概述 ( 历史 )1955 年 , 国家设立锅炉安全检查总局 , 开展了对锅炉、压力容器、起重机械的监督管理工作。1960 年制定了第一个特种设各安全监察规范 , 即第一版的蒸汽锅炉安全监察规程。以后颁布了压力容器安全技术监察规程等一系列安全技术规范。1982 年 2 月 6 日国务院颁布了锅炉压力容器安全监察暂行条例 ( 以下简称暂行条例 ) 。为贯彻蓓实暂行条例的实施 , 原钢炉压力容器安全监察局根据暂行条例第二十三条授权规定 , 制订了 _ 锅炉压力容器安全监察暂行条例实施细则 , 由原劳动人事部于 1982 年 8 月 7 日颁发。以后陆续颁发了有关的部门规章、规沼性文件

4、 , 建立 了我国的锅炉压力容器等特种设备安全监察制度。暂行条例的实施 , 对规范锅炉压力 容器安全监察工作 , 明确锅炉压力容器企业的安全义务 , 降低并减少当时高发的锅炉压 力容器事故 , 保护人民群众生命财产安全起到了非常重要的作用。据统计 , 锅炉压力容 器爆炸数从 1979 年的 7.9 起 / 年内万台 , 下降到目前的 05 起 / 年 j 口万台。但是 , 暂行条 例实施 20 年来 , 我国经济的发展和形势发生了巨大的变化 , 这些变化 , 使暂行条例 暴露出在新形势下存在的许多方面的不适应问题。为解决这些问题 ,2001 年启动了对暂 行条例的修订工作。2003 年 3 月

5、 , 国务院公布了特种设备安全监察条例 ( 第 373 号国务院令 ), 自 2003 年 6 月 1 日起施行。暂行条例同时废止。一、概述 ( 国外情况 )美国 : 政府制定技术法规 ( 美国联邦法规法典 ), 引用标准自愿性标准体系 , 政府、民间团体制定标准 , 政府制定的标准越来越少 ( 但参加 ) 欧盟 : 欧盟理事会、委员会常陡法规 , 发布协调标准 Q 协调性标准体系 , 欧盟、各国标准化委员会制定标准 , 通过附录 Z 证明符合法规 德国 : 政府制定技术法规 , 设备安全法、规程、规范 (TRD 、 Tm 等 ), 引用标准自愿性标准体系 , 标准化委员会制定标准 英国 :

6、政府制定技术法规 , 健康与安全工作法、规程、导则 , 引用标准 自愿性标准体系 , 标准化委员会制定标准俄罗斯 : 政府制定技术法规 , 引用标准93 年前 : 强制性、非强制性标准体系 , 政府 ( 颁布 ) 、标准化委员会制定标准03 年起 : 技术调节法 , 强制性标准技术法规 , 自愿性标准体系过渡日本 : 政府制定技术法规 , 法律、政令、省令 ( 规章 ) 、通达 ( 规范 ), 引用标准、 自愿性标准体系 , 政府、民间团体制定标准一、概述 ( 存在问题 )特种设备安全法规标准存在的主要问题 :i 、安全技术规范缺口较大 , 锅炉压力容器相对较齐全 , 但压力管道、电梯、起重机

7、械、游乐设施、客运索道、场 ( 厂 ) 内机动车辆较少 ;2 、现有技术规滔不成体系 , 很多法规多年没有修订 ;3 、难以满足进入 WTO 的需要 , 缺少贸易性保护措施 , 难以降低成本满足企业国际竞争的需要 ( 如大型成套装置的长周期运行 );4 、在立法程序上要向公开、透明的开放证法方向发展 ;5 、许多新的技术进步和科研成果没有及时在法规标准中得以体现 ;6 、尚不能满足依法行政需要和社会日益增长得对安全的需求 ;7 、与技术标准的协调发展。一、概述 ( 目的意义 )特种设备安全法规标准体系建设的意义 :为适应社会主义市场经济体制的要求 , 应对我国加入 WTO 后面临的新情况 ,

8、加强和 规范特种设各安全管理 , 根据特种设备安全监察条例的规定 , 在研究吸取工业国家 成功做法的基础上结合我国特种设备安全监察的实际情况 , 建立以法律法规为依据、 以安全技术规范为主体飞以技术标准为基础的特种设备法规标准体系是十分必要的。这 一体系的建立 :有利于中国的发展 , 是保障国家、社会、人民、财产安全的需要 , 是促进经济发展的需要 ;是依法行政 , 规范管理的需要 ; 是完善中国特神设备管理体系、创中国特种设备品牌的需要 ;是深化改革创新 , 健全特种设备安全监察体系的需要。特种设备法规标准体系二、特种设备安全监察法规体系框架特种设备法规体系构成为 : 法律一行政法规一部门规

9、章一安全技术规范一引用标准 五个层次第一层次 : 法律一特种设备安全、灰巳正式启动制定程序 )Jm第二层次 : 行政法规一一斗夺种设备安全监察条例 ( 已颁布 ),一一特种设备地方性法规第三层次 : 行政规章一一事故处理规定等总局令 ( 拟订 17 件 )一一特种设备地方政府规章 第四层次 :全技术规范一安一各项技术规程、规则 ( 拟订约 150 个现有 90 余个 ) 第五层次 : 安全技术规范引用标准 ( 约 1500 多个 )二、特种设备安全监察法规体系框架特种设备法规标准体系的目标原则逐步建立并完善特种设备安全监察法规标准体系 , 实现特种设备依法监管。实现的目标特性是 : 反映市场经

10、济的要求 , 促进资源优化配置的市场趋向 ; 反映科学发展的要 求 , 代表科技进步的水平 ; 反映境内外统一的要求 , 与国际通行做法接轨 , 统一境内外许可监督管理和安全性能检验工作。努力从法律制度上解决五个方面的问题 : 二是以法律为总纲 , 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 ; 二是条例为依据 , 解决- 安全监察制度的建立问题 ; 三是以规章为管理要求 , 解决安全监察工作程序问题 ; 四是以安全技术规范为准则 , 解决特种设备安全性能基本要求问题 : 五是以标准为基础 , 解 决特种设备安全监察技术支持问题 O二、特种设备安全监察法规

11、体系框架法规与标准的关系 :1 、在法理上安全技术规范和强制性标准都具有强制性在司法实践中 , 强制性标准的法律位阶高于安全技术规范 推荐性标准的采用是自愿的 , 只有被法规引用后才具有强制性2 、在内容上安全技术规范应当只提出基本要求 ( 原则性 ), 不过多涉及具体的实现方式和技术方法 ( 这是技术标准的任务 ), 安全技术规范可以引用技术标准 , 但只要能够满足安全技术 规施的基本要求 , 任何的实现方式和技术方法都应当是可以接受的 , 否则将阻碍科学技 术的发展 ;标准是产品或方法要求 , 标准指导产品的生产或技术方法的实现 , 侧重环节控制和 质量要求 ( 细节 ) 。标准是安全技术

12、规范的技术支撑 , 标准耍清晰表述如何实现及满足规 章、安全技术规范的基本安全要求 , 是达到安全技术规范基本要求的重要 ( 主要 ) 途径 , 但不是唯一途径 ; 当更新、更高的技术出现时 , 标准要及时反映科学技术的进步。3 、在特性上安全技术规范是特神设备法规标准体系的主体 , 数量不是很多 , 不涉及技术细节 ;而标准是法规标准体系的技术支撑 , 数量众多 , 涉及特种设备产品和技术方法的方方面 面 ; 法规标准应当相互融合 , 协调发展 , 互不排斥 , 一起构成特种设备法规标准和谐统 一的体系。技术标准具有相对统一的、固定的特性 , 在理论上是可协调的 , 而法规缺乏这种统 一的、

13、固定的特性 , 常常因国家与文化特性的差异而不同 , 而且涉及国家主权问题 , 因 此 , 追求国家之间法规的一致性难度极大 , 除非国家之间出于政治目的需要联合 , 如欧 洲各国组成的欧洲联盟 。法规是没有版权的 , 而标准则受到版权保护。 标准一般只针对某种产品、某项工艺 , 而技术法规不仅可针对某种产品 , 还可覆盖 某一行业 / 领域。4、在贸易上法规 ( 安全技术规范和强制性标准 ) 、推荐性技术标准、合格评定程序 ( 包括行政许可程序 ) 是构成特种设备技术性贸易措施体系的基本要素。特种设备是具有一定危险性 的产品 , 涉及公众及财产的安全 , 对特种设各而言 , 应当建立以安全技

14、术规范为主体的 法构 筑我国完整的特种设备技术性贸易措施 ( 壁垒 ) 。规标准体系 , 利用安全技术规范的强制性 , 辅以完善的技术标准和合格评定程序 , 简而言之 , 就是技术性贸易措施在法规中生根 , 在技术标准中实现。三、安全技术规范的分类与拟订目录安全技术规范体系的特点 :全方位 : 在单位 ( 机构 ) 、人员、设备、方法等方面体现管理和技术要求的全方位 ;全过程 : 在设计、制造、安装、改造维修、使用、检验、监察等环节体现管理和技术要求的全过程 ;全覆盖 : 在锅炉、压力容器、压力管道、电梯、起重机械、游乐设施、客运索道、场 ( 厂 ) 内机动车辆、材料、安全附件等设备体现管理和

15、技术要求的全覆盖。|安全技术规范的分类一一 -综合、锅炉、压力容器、压力管道 ( 及元件 ) 、电梯、起重机械、游乐设施、客运索道、场 ( 厂 ) 内机动车辆等九大类。安全技术规范体系框架目录正在研究制定 ( 约 150 个 )四、安全技术规范目录介绍1 、整合后的目录共含安全技术规范 146 个 , 其中综合 22 个、锅炉 18 个、压力容器 28 个、压力管道 24 个、电梯 11 个、起重机械 9 个、客运索道 13 个、游乐设施 13 个、 场 ( 厂 ) 内机动车辆 7 个。不本目录经 6 次会议研时后形成 ,2006 年 4 月至 7 月法规部与各处的 5 次研讨会 , 10 月

16、 21 至 22 口 , 特种设备局与中国特检中心 ( 技术法规部 ) 在天津塘沽召开的全体会 议。3 、本目录只是暂时的过波性目录 , 做为近年 ( 约 3 年 ) 立法工作的指导性文件。在立法工作实践中 , 该目录将根据实际工作情况进行调整 , 并计划每年进行一次研讨修订。4 、今后各类设备的安全技术规范将形成一个大规范 ( 法典 ), 目前目录中的各技术 规范将成为大规范中的一个章或节。包括综合管理类规范在内 , 安全技术规范的最终目 标是成约 20 个大规范 ( 法典 ) 。四、安全技术规范体系建设的实施1 、总局 : 质检总局特种设备安全监察局 ( 以下简称特种设备局 ) 设立综合处

17、归口管 理、综合协调安全技术法规体系的建设工作 , 具体负责安全技术规范的立项、审查、征 求意见、向 WTO 通报。主要涉及管理要求的安全技术规范 , 由质检总局领导签发 ; 主要 涉及技术要求的安全技术规范 , 由质检总局领导授权特种设备局局长签署。巳批准的安 全技术规范的目录由质检总局予以公布。2 、特检中心 : 为充分发挥技术机构和安全技术专家的作用 , 体现开放立法的原则 , 中国特种设备检测研究中心 ( 以下简称中国特检中心 ) 成立技术法规部 , 具体承担安全 技术规范的组织起草工作 O3 、起草组 : 安全技术规范的起草工作由中国特检中心所组织的起草组负责。起草组 由安全技术规范

18、涉及领域的技术或管理专家组成。四、安全技术规范体系建设的实施制定安全技术规范的原则 :符合法律、法规和行政规章 ; 切实保障公民、法人及其他组织的合法权益 , 保证其权利和义务统一 ; 透明度 ;体现改革精神 , 推进技术进步 ;加强调查论证 , 充分协商 , 广泛听取有关方面的意见和建议。五、安全技术规范制订王作程序安全技术规范的制定程序包括立项、起草、审查、征求意见、审议、 WTO/TBT 通报、批准、颁布、解释和修订。安全技术规范的制定工作由TSG00001-2004 特种设备安全技术规范制定程序导则 予以规范。制定工作流程如下 :六、法规标准体系建设现状1 、国内外法规标准比较研究2

19、、法规标准体系框架研究制定规章、安全技术规范目录安全技术规范内容模板3 、将科技成果转化为法规标准4 、国家十一五科技规划 -一一特种设备安全动态监管长效机制及技术平台研究 特种设备安全法规标准体系研究 ( 标准体系框架、高技术含量法规 10 项 )特种设备安全评价体系研究特种设备安全动态监管数据资源平台建设5 、近期立法工作重点几个规章的起草、颁布原有法规转化为 TSG 、行政许可 ( 条件、鉴定评审 ) 机电类规范 ( 检验、型式试验 )六、法规标准体系建设现状12 月 23 日 , 全国人大常委会财经委召开会议 , 正式启动了中华人民共和国特种设 备安全法的立法工作。从 2000 年开始

20、 , 连续 7 年每年都有一批全国人大代表提出加快 制定特种设备安全法的议案 , 共计 31 件 , 涉及近千人次。为此 , 国务院于 2003 年 3 月 11 日颁布了特种设备安全监察条例 , 立法工作取得了重大进展。但是 , 目前这部 条例仍不能满足工作和发展的实际需要 , 经过全国人大代表持续不断地提案呼吁 , 特种 设备安全立法工作引起了全国人大常委会领导的高度重视 , 并特别批准将此项法律作为 十届全国人大计划外立法项目予以立项和启动。正在确立以程序规定为主要内容的部门规章的立法思路 , 近期要出台关于压力管道、起重机械、检验检测人员的监督管理办法。根据国家质检总局的立法计划从 2

21、004 年 3 月年起 , 已陆续向特检中心下达安全技术规范制修订任务书 130 多份 , 目前 , 已经颁布的 36 项、上报报批稿 20 项、正在审议 的 7 项、完成征求 : 意见稿的 13 项、正在进行起草 ( 草案 ) 的 40 余项。主要集中在行政 许可 ( 规则、程序、评审细则 ) 、检验检测规则、型式试验细则、人员考核规则大纲等方 面。从 2006 年起 , 在 3 年左右的时间内 , 基本形成安全技术规范体系。六、法规标准体系建设现状已颁布的综合类法舰 :1 、 TSG ZOOO 卜 2004 2 、 TSG Z7001 2004 3 、 TSG Z 4 、 TSG Z700

22、3 四 2004 5 、 TSG Z600 卜 2005 6 、丁 SG Z0003.2005特种设备安全技术规范制定程序导则 特种设备检验检测机构核准规则 特种设备检验检测机构鉴定评审细则 特种设备检验检测机构质量管理体系要求 特种设备作业人员考核规则 特种设备鉴定评审人员考核大纲锅炉设计文件鉴定管理规则 锅炉安装改造单位监督管理规则 锅炉安装监督检验规则 压力容器定期检验规则 非金属压力容器安全技术监察规程巴顿布的 ER 压类法规 :1 、 TSG G1001 2004 2 、 TSG G30012004 3 、 TSG G700 卜 2004 4 、 TSG R7001-2004 户 i

23、 TSG ROOOlm2004六、法规标准体系建设现状己颁布的道我压类法规 :6 、 TSG ZF002-2005 7 、 TSG R5001-2005b8 、 TSG R0002 2005 9 、 TSG D7001 2005 10 、 TSG G60012006 11 、 TSG R6002 咽 2006 12 、 TSG R6003 田 2006 13 、 TSG R 14 、 TSG D60012006 15 、 TSG D2002.2006 16 、 TSG D2001 幽 2006 17 、 TSG D7002 2006 A18 、 TSG ZFOOl-2006安全阀维修人员考核大

24、纲气瓶使用登记管理规则超高压窑器安全技术监察规程 压力管道元件制造监督检验规则 ( 埋弧焊钢管与聚乙烯管 ) 锅炉安全管理人员考核大纲氧 J 舱维护人员考核大纲 压力容器压力管道带压密封人员考核大纲 气瓶充装人员考核大纲 压力管道安全管理和操作人员考核大纲 燃气用聚乙烯管道悍接技术规则 压力管道元件制造许可规则压力管道元件型式出验规则安全阀安全技术监察规程六、法规标准体系建设现状原裔的法规 :特种设备安全监察条例 进出口锅炉压力容器监督管理办法 ( 试行 ) 国务院关于特大安全事故行政责任追究的规定 锅炉压力容器压力管道特种设备事故处理规定锅炉 fF 力容器压力管道特种设静安全监察行政处罚规定

25、特种设备检验检测机构管理规定锅炉压力容器检验单位监督考核办法国质检锅 号特种设备行政许可鉴定评审管理与监督规则 锅炉压力容器压力管道及特种设备检验人员资格考核规则 特种设备无损检测人员考核与监督管理规则 锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则蒸汽锅炉安全技术规程热水锅炉安全技术规程有机热载体炉安全技术规程锅炉压力容器制造许可条件锅炉压力容器制造许可工作程序锅炉压力容器使用登记管理办法锅炉房安全管理规则锅炉司炉人员考核管理规定锅炉压力容器产品安全性能监督检验规则锅炉定期检验规则工业锅炉 T 型接头对接焊缝超声波探伤规定 压力容器安全技术监察规程液化气体汽车罐车安全监察规程气瓶安全监察规程压力容器

26、压力管道设计单位资格许可与管理规则 医用氧舱安全管理规定压力管道安全管理与监察规定压力管道设计单位资格认证与管理办法 压力管道安装单位资格认可实施细则压力管道使用登记管理规则压力管道安装安全质量监督检验规则在用工业管道定期检验规程TSG moor2005 特种设备鉴定评审人员考核大纲国质检锅 号特种设备仔政许可鉴定评审管理与监督规则 压力容器压力管道设计单位资格许可与管理规则 压力容器安全技术监察规程液化气体汽车罐车安全监察规程TSG R0002-2005 超高压容器安全技术监察规程TSG Room+2004 非金属压力容器安全技术监察规程 气瓶安全监察规程医用氧舱安全管理规定E特种设各法规标

27、准体系七、鉴定评审王作主要法规依据特种设备安全监察条例 ( 第十一条压力睿器的设计单位应当经国务院特种设备竟 全监督管理部门许可 , 方可从事压力容器的设计活动。 )八、积极参与法规标准体系建设压力容器专业知识一、压力容器设计、制造的主要特点l 压力容器设计一般包括结构设计 ( 选择 ) 、设计计算与材料选择。其中结掏是设计计 算的基础 , 即根据各类承压零部件不同的结构、形状 , 分别进行设计计算。2 压力容器设计计算一般要解决如下三类问题 :2.1 强度 : 在压力作用下不允许产生塑性 ( 永久 ) 变形 , 是涉及安全的主要问题 , 如筒 体、封头等 ;2.2 刚性 : 在外力作用 (

28、制店、运输、安装与使用 ) 下产生不允许的弹性变形 , 如法兰( 密封 ) 、管板等 ;23 稳定性 : 在外压作用下防止突然失去原有结构、形状的稳定性 , 如外压及真空容器。 3 依各类承压零部件不同的结构、形状 , 采用不同的加工方法分别制造 , 然后通过多种 方法 ( 焊接、法兰螺栓、蝶、纹 ) 连接在一起 , 梅成一台完整的容器 , 其中焊接是主要方 法。4 在制造的全过程中耍采用多种冷、热加工方法 , 其中热加工 ( 焊接、热处理、热成形 ) 以其技术的复杂性、质量要求的多样性以及质量检验的难度 , 成为影响产品安全运行的 关键。5 压力容器产品的质量主要是安全要求 , 而非性能要求

29、 , 因此采取严格的市场准人 ( 单、 4P 电 F EM-,- 甲位、人员 ) 制度 , 以及全过程 ( 设计、制造、使用 ) 质量控制。二、压力容器的分类分类方法很多 , 主要有如下几种 :1 按压力、品种、介质毒性及易燃介质分类 ( 容规 )1.l 按压力分为低、中、高及超高压 , 前三种在材料、安全系数、失效判据 ( 准则 ) 、计算方法、制造检验要求上基本一致 , 而超高压则截然不同。1.2 按介质毒性及易燃性分类 , 主要出自安全考虑 , 即一旦发生事故 ( 爆炸、世漏等 )的危害程度。2 按设计制造许可级别分类2.l 按设计制造许可级别分类 , 一般考虑如下一些因素 :a) 安全

30、性及制造难易程度的不同 , 这里涉及 P ,PV 、介质特性、材料强度级别等 ; b) 工作 ( 安放 ) 位置分为固定与移动 , 移动的安全要求高于固定 , 且应对减轻自重。防冲击、各类仪表的装设做特殊考虑 ;c) 材料 , 金属与非金属制容器在制造与检验方法上有很大不同 ;d) 考虑制造特点 , 利于专业化生产 , 如球罐与氧舱。2.2 对不同设汁制造许可级别的企业 , 提出不同的资惊条件与安全质量要求3 按生产工艺过程中作用原理分类分为反应、换热、分离飞储存囚类 , 其中反应容器安全性要求最高 , 因其在进行物理,化学反应时，可能造成压力，温度的变化。 4 此外 , 尚有如下一些常见的分

31、类方法 :4.l 按形状分类 , 如因筒形、球形、组合型 ( 前者均为回转壳体 ) 以及方形、矩形等 ; 42 按简体结构分为整体式、组合式 , 详见后。43 按制造方法分为焊接 ( 最为普遍 ) 、锻造 ( 主要用于越高压 ) 、铸造 ( 主要优点是方便制造 , 但因其质量问题需加大安全系数 , 多用于小型、低压 ) 。4.4 按材料分为金属与非金属两大类 , 其中 :A）金属中分为钢，铸铁、有色金属与合金。其中有色金属与合金主要用于腐蚀等特殊工况 , 在生产条件、生产装备、原材料验收与堆放、吊装、运输包装 , 尤其是焊接等环节有一系列特殊要求。b) 钢中以其化学成份又分为碳索钢、低合金钢

32、( 前两者主要是强度钢 ) 及高合金钢( 主要用于腐蚀、低温、高油等特殊工况 ) 。我国以标准抗拉强度下限大于，等于 540MPa作为高强钢分界的理由。三、压力容器用材1 压力容器用材的分类l-l 按材料类别分为金属与非金属a) 金属一一钢、铸棋、有色金属及含金 (A1 、 Ti CU 、 Ni 等 ) b) 非金属一一一陶器、石器、增强塑料、 自凝土等1.2 按材料品种分为板、管、锻件、棒、焊材 ( 焊条、焊丝、焊剂 ) 等。 1.3 其他分类方法a)按化学成分将钢分为三类碳素钢 ; 低合金钢一一合金总含量不超过 10% 。低合金高强度钢、低温钢、中温抗氢钢、低合金耐蚀锵 ;高合金钢一一合金

33、总含量越过 10% 。不锈钢、耐热钢 ob) 按脱氧程度将钢分为镇静钢、沸腾悯及半镇静钢 , 受压元件均应使用镇静钢。 2 对压力空器用材的基本要求 2.1 力学性能a) 强度一一抗拉强度 (Rm) 、屈服强度 (ReL) 。通过拉伸试验获得。b)塑性断后伸长率（A）、断面收缩率（Z）。通过拉伸试验获得。c)冲击韧性评价。冲击吸收功Akv,通过冲击试验获得。d) 高温性能一一持久强度 ( 设计温度 f 经 10 万小时断裂的持久强度极限 ); 蠕变极限 （设计温度t 经10万小时蠕变率为1%）。通过高温蠕变、持久试验获得。e) 硬度一一材料对局部塑性变形的抗力。分布氏 (HB) 、洛氏 (HR

34、) 、维氏 (HV( 通过硬度试验获得 oF）疲劳材料在循环应力和应变作用下，在一处或几处产生局部永久性累积性损伤，经一定循环次数后产生裂纹或突然发生完全断裂的过程。1 高周疲劳材料在低于其屈服强度的循环应力作用下，经10万次以上循环次数而产生的疲劳。2 低周疲劳材料在接近或超过其屈服强度的循环应力作用下，经1010万次以上循环次数而产生的疲劳。3 热疲劳温度循环变化产生的循环热应力所导致的疲劳。4 腐蚀疲劳腐蚀环境和循环应力（应变）的复合作用所导致的疲劳。G) 其他 , 如元塑性转变温度 NDTT( 通过落锤试验获得)，裂纹尖端张开位移 CTOD 断裂韧度 Ac 等。2.2 材料工艺性能a)

35、冷加工工艺性能一一检验金属材料承受塑性变形的能力 , 如弯曲试验及管材的压扁与扩口试验。b) 焊接性能一一金属材料对焊接加工的适用性与可靠性。一般焊接性能通过碳当量 (Ccq) 进行控制。2.3 耐蚀性能a) 随着原料劣化及产品的深度加工 , 今后腐蚀将成为压力容器运行安全的主要威胁。b) 压力容器经常发生的腐蚀类型如下 :均匀腐蚀一一全面腐蚀 , 引起整个壁厚减薄 , 局控制 , 是确定 C2 的主要根据 , 多用重量法测定 ;点腐蚀一一钝化膜破坏引起点城腐蚀 , 多在不锈钢发生 , 多用电化学法测定击穿电位 ;晶间腐蚀由于碳化铬析出 , 使铬镍不锈钢晶间贫铬 , 造成晶粒晶间界腐蚀 ,i

36、晶粒间结合力削弱、丧失 , 常用各种酸 ( 草酸、硫酸、硝酸等 )t蚀法检验。应力腐蚀 -一一在拉应力与腐蚀介质 ( 多为氯离子、氢氧化物、氨等 ) 联合作用 1出现脆性开裂 , 常用慢应变速率、恒载荷等方法检测。氢腐蚀一一在高温 ll 面氢环境下 , 金属材料因吸收氢而导致塑性降低 , 性能劣化 ,通常采用纳尔逊曲线判断。 l3 我国压力容器用钢的发展反对碳、硫、磷的要求3.l 碳、硫、磷对钢材性能的影响及控制a) 碳提高强度 , 降低可焊性 , 焊接受压元件含碳量不大于 0.25% 。b) 硫引起 热脆 , 焊接时易产生热裂与气孔 ,Q235C(40.040%) 、 20R(40.020%

37、); 低合金钢 0.020%0.010%) 。c) 磷引起 冷脆 , 降低韧性 ,Q235C(40.040%) 、 2OR(40.030%) 、低合金(0.030%0.025%) 。d) 去除有害杂质的方法主要是炉外精炼 ( 二次精炼 )32 我国压力容器用钢技术的发展a) 从普通结构钢 (A116MII 等 ) 到压力容器专用钢 ( 硫、磷含量 ; 力学性能保 i值 ; 检验批量 :)b) 从压力容器专用钢到低温压力容器、球罐、槽罐车等特殊领域专用钢 c) 冶金部门提供热处理铜板 ( 尤其是调质板 ) 带来的益处及应注意的问题。4 关于压力容器用钢中几个具体问题的处理的处理41 主要受压元件

38、材料的复验要求42 材料代用四、压力容器设计基础知识1 薄壁容器应力简化1.1 应力合理简化的主要内容 :a) 将三向受力状态简化为两向 ( 切向、轴向 ) 受力状态b) 将应力沿壁厚非均布视为均布 。c) 将应力沿轴向非均布视为均布1.2 简化的目的 : 依据外载方便计算应力1.3 薄壁容器的范畴 (即 简化造成误差的允许范围 ):D 外/D内 15( 力学 );D 外 /D 内1.2( 工程 ); 即 | 高、中、低压容器。2 强度理论的选择2.1 强度理论的作用 : 在外载引起的应力与材料极限应力间建立联系 , 以便计算壁厚。 2 1 2 主要强度理论的分类及选择a) 第一强度理论 (

39、最大主应力理论 ): 最大主应力达到或越过材料强度极限构件即破 坏 ( 脆断 ) 。适用于脆性材料破坏 ,R ASMEVE-1 与 GB150 等仍采用 , 主要原因 在于经验丰富、简便 , 采用一定的限制条件 ( 压力、结构、元件系数 ) 可保证安 全。b) 第三强度理论 ( 最大剪应力理论 ): 最大剪应力达到或超过材料屈服极限构件 Ril 破坏 ( 塑性屈服 ), 较适用于压力容器 , JB4732 采用。第四强度理论 ( 能量理论 ): 均方根剪应力 ( 考虑最大剪应力的同时 , 兼顾其他剪应力对安全的影响 ) 达到或超过材料屈服极限陶件即破坏 ( 塑性屈服 ), 最适用压力容器 ,

40、但需试算使用不便 c3 失效判据 ( 准则 ) 的选择3.1 失效判据的作用 : 设定整部标准规范 (即产品 ) 的安全底线。32 失效判据 ( 准则 ) 的分类及选择a) 弹性失效判据 : 容器在整个使用过程 ( 含耐压试验 ) 材料应处于弹性 , 不得屈服。偏安全、经验丰富 ,ASMM-1 与 GB150 等采用。 b) 塑性失效判据 内壁材料进入塑性但外壁材料仍为弹性 , 可提高材料利用率 ,ASMEW-2 与 JB4732 等采用。c) 爆破失效判据 : 因材料屈服强化 , 内、外壁材料同时进入塑性仍不会破坏 , 应力直至材料强度限前均可使用 ,i 国超高压容器设计采用。4 设计条件的

41、确定4.1 设计条件的作用 : 设计依据4.2 设计条件包含的内容 主要为压力、温度、介质、腐蚀裕量、焊缝系数 , 自然基础条件等。4.3( 最高 ) 工作压力 : 正常工况 ( 安全责任界限 ) 容器顶部 ( 最小、唯一 ) 吁能 ( 并非必然 ) 出现的最大压力 , 由用户工艺人员提供。4.4 设计压力 设定的容器顶部的最高压力 , 与相应设计温度一起成为设计载荷条件 ( 可能出现的最危险工况 ), 由设汁人员根据最高工作压力设定 ( 大于或大于等于 ) 。4.5 腐蚀裕量 : 年腐蚀速率设汁寿命 , 指均匀腐蚀。对应力腐蚀飞品间腐蚀及氢腐蚀等需采用其他 ( 如选材 ) 方法解决。设计时应

42、注意合理确定设计寿命。5 安全系数5.l安全系数的作用 安全性与经济性辩证统一 , 整部标准规范的核心5.2 为何有安全系数a) 载荷误差 ; b) 设计误差 ; c) 材料误差 ;d) 制造与检验的误差 ;e) 使用中的问题 ;。未可知因素。53 安全系数发展的历史与趋向a)单一走向多元 :nb( 强度 ) 、 Ns( 屈服 ) 、 nst( 设计温度下屈服 ) 、 nD( 持久 ) 、 nn( 蠕变 ) 。取五者中最小许用应力。b) 从高到低 , 下降趋势 ( 技术进步 , 经验积累 ) 。c) 针对不同应力对安全的不同影响 , 取不同的安全系数。54 螺栓安全系数的特殊性 避免过度上紧a

43、) 一般只对屈服点取安全系数b) 依材料而异 ( 热处理状态 )c) 依规格而异。6 焊缝 ( 焊接接头 ) 系数6.l 焊缝系数的作用 : 设计系数。考虑焊缝对容器强度的削弱 , 用整个增加壁厚的方式 补足。62 焊缝系数的选取 : 依焊接接头型式及无损检测长度 ( 比例 ) 确定。6.3 几个问题的解释a) 相当于双面焊的全焊透对接接头 , 可采用多种方法实现 , 最终由元损检测判断 ; b) 一般均指纵缝 , 环缝焊接接头系数仅在特定 ; 条件 ( 如高塔风载 ) 下采用 ;c) 容规时无垫板单面焊环向接头焊锺系数的规定 , 应理解为对元垫板单面焊使用的 限制。五、结构设计的一般要求l

44、结构的重要性 : 设计计算的基础 , 对安全与经济性影响极大。 结构设计的基本要求是安全、方便制造与检验。任何结构都不是万能的 , 需合理设叶 与选择。2 筒体结构2.1 筒体结构分为整体式与组合式两大类2.2 整体式a) 整体式结构即满足强度、刚度与稳定性需要的厚度 ( 不含耐蚀层 ) 是由一整块连续钢材构成。b) 常见整体式结构有 : 单层焊接 ( 应用最广 ) 、锻造 ( 主要用于越高压 ) 、锻焊 ( 用于大型重要工况 ) 、无缝管 ( 小容器 ) 。2.3 组合式a) 满足强度、刚度与稳定性需要的厚度 ( 不含耐蚀层 ) 由极 板、板 带、板 丝组合而成 , 主要用于高压容器。b)

45、板 板有多层包扎、整体包扎、热套、绕板等c) 板 带有型槽绕带、扁平纲带d) 板 丝有绕丝 ( 主要用于超高压 )02.4 整体式与组合式之比较a) 在安全性方面组合式优于整体式 , 理由如下 :以薄攻厚 , 中厚板飞薄板性能优于厚极 ;缺陷只能在本层内扩展 ;危险的纵缝 ( 整体包扎含环缝 ) 化整为零 , 各层均布 ;安全泄放孔 , 利于报警 ;预应力增加安全裕度。b) 组合式工艺复杂 , 生产周期长 , 且不适于做热容器。3 封头3.1 封头分凸形封头、锥形封头、平盖等三大类3.2 凸形封头a) 依形状 ( 受力 ) 分为半球、椭圆、碟形、球冠。受力前优于后 , 制造方便后优于前。b) 制造方法主要为冲压 ( 适于批量 ) 、旋压 ( 适于单件 ) 。c) 制造方式主要有整板成形 ( 小封头 ); 先拼板后成形 ( 大、中型封头 ); 分辨成形后组焊 ( 特大型封头 ) 。33 锥形封头a) 主要用于变速或方便卸料 ;b) 依半顶角分为乓 300( 无折边 ) 、 300( 大端折边 ) 、 22450( 大、小端折边 ) 600按平盖c) 主要制造方法卷焊二3.4 平盖a) 包括平盖和锻造平底封头等 , 与简体连接分为可拆与因接。4 开孔补强结构4.1补强圈。加工方便 , 但补强效果有限 , 使用范围有一定限制 O 4.2