固定式压力容器安全技术监察规程 - -专题解读研讨纲要 - 图文
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固定式压力容器安全技术监察规程
TSG R0004--2009
专题解读研讨纲要
(本研讨讲座资料另附有《监规》正文,
讲座资料章节条款编序与正文的条款号相一致)
2009年
《固定式压力容器安全技术监察规程》
专题研讨讲座资料目录
导 语
1. 《固定式压力容器安全技术监察规程》的法律依据
2. 《固定式压力容器安全技术监察规程》的编审过程、简况 3. 编制的基本原则与构想 4. 规程中引入新技术成果 5. 规程概要
6. 名字解释
TSG R0004—2009的主要条款进行专题解读
1. 总 则 2. 材 料 3. 设 计 4. 制 造
5. 安装、改造、维修 6. 使用管理 7. 定期检验 8. 安全附件 9. 附则
附件 A 关于容器的分类、分级、品种划分(在讲义中);
B 产品合格证; C 产品名牌;
D 特种设备代码编号办法。
附录 A T O F D介绍
B R B I简介
C 压力容器缺陷安全评定原理介绍
D 压力容器制造质量保证手册模式推荐 E 介质毒性程度分级规定
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导 语
我国自从五十年代开始对压力容器的安全管理与质量监督工作进行了一系列的探索与研究, 特别起始于具有使用多类别、多品种压力容器的化工、石油和石化系统。1955年国家在原劳动部设立了锅炉安全检查总局,开展对锅炉、压力容器和起重机械的安全监督管理工作。当时由于大规模工业建设发展的需要和引进大型化肥、化纤、石化装置的蓬勃兴起,行业主管部门组织编制颁发了一系列的规范和标准。1982年国务院颁发了《锅炉压力容器安全监察暂行条例》,至1995年由原劳动部颁发了《压力容器制造单位管理规则》,这是我国第一部有关压力容器安全管理和许可条件的规章。经过了几十余年来艰辛探索,伴随着改革开放三十年来的发展历程,作为特种设备的重要分支——压力容器安全监察与管理,取得了长足的进展,创立了全过程安全监察的基本制度,创建了监察和检验的双规体制,不断规范和改善压力容器全方位、全过程安全监察有法可依的法规规章体系。原国家质量技术监督局以质技监局锅发(1999)154号文颁发《压力容器安全技术监察规程》;2002年国家质检总局(2002)第22号令颁发了《锅炉压力容器监督检验管理办法》(2003年3.月1日起施行);2003年7月1日总局又以国质检锅(2003)194号文,颁发了《锅炉压力容器制造许可条件》和《锅炉压力容器制造许可工作程序》,(2004年1月1日起实施),系统的规范了压力容器设计、制造、检验等方面的安全管理工作。从1999年贯彻实施《压力容器安全技术监察规程》(99版)以耒由于压力容器设计、制造、检验、使用、定期检测等方面出现了许多新情况、新问题和技术发展,近年来随着国民经济的发展,在特种设备方面积累了很多有益的经验和教训,特别是2009年1月24日国务院第549号令颁布了《特种设备安全监察条例》(2009年5月1日施行)之后,在新形势条件下,压力容器设计、制造、检验、使用、定期检测等方面的工作得到了进一步规范与提高;国家质检总局适时的以2009年第83号文发布了TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》,于2009年8月31日批准、2009年12月1日实施。十年耒这一系列艰辛工作而取得的成果,必将促进我国压力容器事业更为成熟和发展,为保护人民生命安全和国家财产得到可靠法律保障。
特种设备系列法规规章的颁布实施,体现并注重“以质量为基础,以检验为支撑”的质量监管特征,实现了“政府统一领导、部门依法监督、企业全面负责、检验持续把关、社会共同参与”的多元治理的格局。
2003年6月国务院颁发了第373号令,发布了《特种设备安全监察条例》,进一步对特种设备的监管有法可依。2009年1月24日国务院颁发了第549号令,发布了新的《特种设备安全监察条例》,这是当今我国特种设备安全监督管理的专门法规,对加强特种设备安全管理、节约能源、减少能耗、防止和减少事故,保障人民群众生命、财产安全等方面必将发挥重要的作用。
1.《固定式压力容器安全技术监察规程》的法律依据:
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制定TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》的目的和依据: 1. 1999年发布执行的《压力容器安全技术监察规程》,经过了近十年耒的实施,使我国压力容器设计、制造、安装、检验、使用等工作进入正轨渠道,得以健康发展。十年多耒压力容器的实际情况有了很大的进展和变化,总结、规范与细化压力容器的安全管理工作,势在必行,为了进一步规范压力容器管理工作,保障压力容器质量和安全运行,依据《特种设备安全监察条例》和《国务院对确需保留的行政审批项目设定行政许可的决定》(国务院第412号令),修订了《固定式压力容器安全技术监察规程》,并经国家质检总局特种设备安全技术委员会审议,国家质检总局批准颁布。
国务院《特种设备安全监察条例》第十条规定了特种设备安全技术规范制定
实施法律依据,并在第九十九条中界定了压力容器的定义及范围。
《条例》第十条 特种设备生产单位,应当依照本条例规定以及国务院特种设备安全监督管理部门制订并公布的安全技术规范(以下简称安全技术规范)的要求,进行生产活动。
注:特种设备生产:包括特种设备的设计、制造、安装、改造和维修的通称;
安全技术规范是特种设备技术法规的重要组成部分,是特种设备设计、制造、安装、改造、维修、使用管理、检测、监检许可等规章的总称。其作用是把法律法规和行政规章原则规定具体化。是规定特种设备的安全性能和相应的设计、制造、安装、改造、修理、使用管理和检验检测方法,许可条件、考核评定条件、程序等一系列具有行政强制性规定的文件。
《固定式压力容器安全技术监察规程》就是众多特种设备安全技术规范的一种 《条例》:特种设备生产单位对其生产的特种设备的安全性能和能效指标负责,不得生产不符合安全性能要求和能效指标的特种设备,不得生产国家产业政策明令淘汰的特种设备。
又据《特种设备安全监察条例》第十四条规定: 锅炉、压力容器、电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施及其安全附件、安全保护装置的制造、安装、改造单位,以及压力管道用管子、管件、阀门、法兰、补偿器、安全保护装置等(以下简称压力管道元件)的制造单位和场(厂)内专用机动车辆的制造、改造单位,应当经国务院特种设备安全监督管理部门许可,方可从事相应的活动。
特种设备的制造、安装、改造单位应当具备下列条件:
(一)有与特种设备制造、安装、改造相适应的专业技术人员和技术工人; (二)有与特种设备制造、安装、改造相适应的生产条件和检测手段; (三)有健全的质量管理制度和责任制度。
2. 《固定式压力容器安全技术监察规程》的编审过程、简况
压力容器作为特种设备的重要组成部分,在类别、品种与特性上也有了较大的发展。国家质检总局根据《特种设备安全监察条例》的规定,向中国特检院下达了起草编制《压力容器安全技术监察规程》的任务,经过了三年来的艰苦劳动,在原质技监局锅发1999版《压力容器安全技术监察规程》的基础上,经过调查研究和总结经验教训,根据我国压力容器特点和实况,批准发布并实施TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》,正体现了新的《特种设备安全监察条例》的政策法令和总体要求。
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2.1过程概况
2007.5月:国家质量监督检验检疫总局特种设备安全监察局于向中国特种设备检测研究院下达了《固定式压力容器安全技术监察规程》(以下简称《容规》)编制修订任务书;
2007.9月:中国特检院组织有关专家成立了制修订工作组,并在北京召开第一次工作组会议,讨论了《容规》修订的原则、重点内容及主要问题、结构(章节)框架,就制修订工作进行了具体分工,制定了工作时间表;
2007.11月:编制工作组在北京召开了第二次会议,经讨论修改,形成了《容规》征求意见稿。特种设备局对征求意见稿进行审查后,以质检特函[2008]10号文对外征求基层部门、有关单位和专家及公众的意见;
2008.1月、2008.7月:委托中国特检院和中国特种设备检验协会,组织召开两次专题研讨会,讨论《容规》中关于无损检测部分的修改;
2008.5月:根据征求到的意见,工作组于在江苏省苏州市召开第三次会议,研究处理征求到的意见并形成送审稿。在制修订过程中,工作组还多次与国家质检总局特种设备局召开专题会议,研讨《容规》制修订中的重大问题;
2008.8月:特设局将送审稿提交给国家质检总局特种设备安全技术委员会审议,工作组根据审议意见修改后形成了报批稿;
2008.9月:本规程的报批稿报国家质检总局。2008年10月国家质检总局将报批稿对外进行通报;
2009.8.31日:国家质检总局批准颁布,2009.12.1实施。
简 况
TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》自从2007年开始经过三年的工作和三次会议,四易其稿,于2008年9月总局将报批稿向WTO进行通报,迄今批准颁布。将原1999版《压力容器安全监察规程》改为《固定式压力容器安全技术监察规程》;另再制定《移动式压力容器安全技术监察规程》。规程还暂时保留了高压容器、简单压力容器和非金属压力容器。
3. 编制的基本原则与构想:
3.1基本原则 ①以科学发展观为指导;
②汲取事故教训;
③提出本质量安全要求; ④强化使用管理及应急预案;
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⑤体现节能,促进生产; ⑥技术进步科学发展;
⑦兼顾国际惯例,体现中国特色; ⑧规范标准协调一致。
3.2 修订构想
在实际制修订工作中,考虑与《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检总局及省以下质量技术监督部门。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、定期检验耐压试验问题等。简化压力容器分类方法,引入危险性、失效模式的概念,突出本质安全思想。调整《容规》适用范围,覆盖《特种设备安全监察条例》范围内尚未纳入安全监察的压力容器;同时,将99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》,并暂时保留超高压容器、简单压力容器、非金属压力容器等新近颁布的有关安全技术监察规程。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,简化程序。调整一些不合理、过时的规定,如有色金属、胀管率、安全阀定压、材料复验、焊接试板等问题。除压力载荷外,还要充分考虑其它载荷(风、地震、疲劳等)和介质对压力容器安全性的影响。引入风险评估RBI检验技术,无损检测TOFD方法,缺陷评定方法等成熟科技成果。调整、删除过细的数据表格,提出信息化工作要求,为今后信息化管理打下基础。
4.规程中引入新的技术成果:
1)R B I::基于风险的检验与评估;
2)TOFD:无损检测方法---衍射超声检测; 3)压力容器缺陷安全评定法(CVDA)。
5.规程概要
本规程分九章、计九十二条,四个附件。适用于固定式压力容器的九个方面的
内容;材料、设计、制造、安装、改造、维修、使用管理、定期检验、安全附件等内容。其文本组成有: 1. 总则 共11条
2. 材料 共13条 3. 设计 共24条 4. 制造 共10条 5. 安装改造维修 共4条 6. 使用管理 共14条
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7. 定期检验 共8条 8. 安全附件 共6条 9. 附则 共2条
附件 A:关于容器的分类、分级、品种划分;
B:产品合格证; C:产品名牌;
D:特种设备代码编号办法。
本规程集中体现并遵照《特种设备安全监察条例》规定各项要求:
对节能减排减耗,提出一系列相关要求; 简化了压力容器分类方法;
引入了风险评估,失效模式,缺陷评定方法等成熟科技成果; 突出本质安全思想,调整“监察规程” 适用范围; 覆盖《条例》未纳入安监范围的压力容器; 调整了1999版《容规》中不合理与过时规定。
6.名字解释
6.1特种设备:
特种设备是指涉及生命安全、危险性较大的锅炉、压力容器(含气瓶)、压力管道、电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施及厂(场)内机动车辆等八类设备以及这些设备的安全附件;
2003年3月国务院颁发《特种设备安全监察条例》,从法规角度明确了特种设备的涵义。即:特种设备是指涉及生命安全、危险性较大的锅炉、压力容器(含气瓶,下同)、压力管道、电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施、安全附件、安全保护装置和与安全保护装置相关的设施。后来颁发的国务院第412号令又增加了场(厂)内专用机动车辆。这些都是当前归属特种设备的覆盖范围。
6.2特种设备许可相关若干名词
★特种设备生产:包括特种设备的设计、制造、安装、改造和维修等项目的
通称;
★特种设备使用:包括使用登记、定期检验、作业人员资格等;
★特种设备检测检验:包括检验检测机构(监督检验、定期检验、型式试验机构)及人员资格。
★行政许可:是指行政机关根据公民、法人或者其他组织的申请,经依法审
查,准予其从事特定活动的行为。
★鉴定评审:是指对申请特种设备设计、制造、安装、改造、维修、充装和
检验的单位是否符合许可条件所进行的现场技术鉴定和条件审查工作。
★制造:是指在固定的、封闭的生产场所内,通过一些特定的加工、测试、
调试等工序,生产特种设备或其主要部件的过程。
6.3压力容器(属承压类特种设备)
压力容器:是指盛装气体或者液体,承载一定压力的密闭设备。
其范围规定为最高工作压力大于或者等于0.1MPa(表压),且压力与容积的乘积大于或者等于2.5MPa·L的气体、液化气体和最高工作温度高于或者等于标准
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沸点的液体的固定式容器和移动式容器;盛装公称工作压力大于或者等于0.2MPa(表压),且压力与容积的乘积大于或者等于1.0MPa·L的气体、液化气体和标准沸点等于或者低于60℃液体的气瓶、氧舱等。
???(压力管道:是指利用一定的压力,用于输送气体或者液体的管状设备,其范围规定为最高工作压力大于或者等于0.1MPa(表压)的气体、液化气体、蒸汽介质或者可燃、易爆、有毒、有腐蚀性、最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体介质,且公称直径大于25mm的管道。)
现就TSG R0004—2009的主要条款进行专题解读如下。
1.总 则
1.1经国务院2009年1月14日第 46 次常务会议通过,国务院第549号令,温家宝总理2009年1月24日批准签发《特种设备安全监察条例》,2009年5月1日实施。
1.2 固定式压力容器是以1999版《压力容器安全技术监察规程》的基础上,分为固定式与移动式压力容器两类,各自制定安全技术监察的规定。
固定式压力容器是指:安装在固定位置处使用的压力容器。
1.3 适用范围
本规程适用于同时具备下列条件的固定式压力容器(以下简称压力容器): (1)工作压力大于或者等于0.1MPa;(注1-2)
注1-2:工作压力指压力容器在正常工作情况下,容器顶部可能达到的最高压力(表压力)。
(2)工作压力与容积的乘积大于或者等于2.5MPa·L;(注1-3)
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容器内部的内件的体积。
(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1-4: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。
其中,超高压容器应当符合《超高压容器安全技术监察规程》的规定,非金属压力容器应当符合《非金属压力容器安全技术监察规程》的规定,简单压力容器应当符合《简单压力容器安全技术监察规程》的规定。不在上述规程适用范围内的压力容器,应当符合本规程的规定。
1.4 适用范围的特殊条款:
使用单位对压力容器的安全管理,参照执行;
盛装极度危害介质、高度危害介质的压力容器不在本条适用范围内。 1.4.1 只需要满足本规程总则、设计、制造要求的压力容器
本规程适用范围内,容积大于等于25L的下列压力容器,只需要满足本规
程第1、3、4章的规定:
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(1)《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; (2)深冷装置中非独立的压力容器、直燃型吸收式制冷装置中的压力容器、铝制板翅式热交换器,空分装置中冷箱内的压力容器;
(3)螺旋板换热器、钎焊板式热交换器;
(4)水力自动补气气压给水(无塔上水)装置中的气压罐,消防装置中的气体或者气压给水(泡沫)压力罐;
(5)水处理设备中的离子交换或者过滤用压力容器、热水锅炉用膨胀水箱; (6)电力行业专用的全封闭式组合电器(如电容压力容器); (7)橡胶行业使用的轮胎硫化机以及承压的橡胶模具; (8)机器设备上附属的蓄能器。
1.4.2 只需要满足总则和设计、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则和3.1(设计单位资格及责任)、4.1.1(制造单位许可)的规定,其设计制造按照相关产品标准的要求进行。
1.4.3 只需满足总则和制造许可要求的压力容器
容积小于或者等于1 L的压力容器,只需要满足本规程总则和4.1.1的规定,其设计制造按相关产品标准的要求进行。
1.5 不适用范围
本规程不适用于下列压力容器:
(1)移动式压力容器(例如铁路罐车、汽车罐车、长管拖车、罐式集装箱等)、气瓶、氧舱。
(2)锅炉安全技术监察规程适用范围内的余热锅炉;
(3)正常运行工作压力小于0.1MPa的压力容器(包括在进料或者出料过程中需要瞬时承受压力大于或者等于0.1MPa的压力容器);
(4)旋转或往复运动的机械设备中自成整体或作为部件的受压器室(如泵壳﹑压缩机外壳﹑涡轮机外壳﹑液压缸等);
(5)可拆卸垫片式板式热交换器(包括半焊式板式热交换器)、空冷式热交换器。
1.6 压力容器的范围:包括压力容器本体和安全附件; 压力容器本体的含义应包括:
(1)压力容器与外部管道或者装置焊接连接的第一道环向接头的坡口面、螺纹连接的第一个螺纹接头端面、法兰连接的第一个法兰密封面、专用连接件或者管件连接的第一个密封面;
(2)压力容器开孔部分的承压盖及其紧固件; (3)非受压元件与压力容器的连接焊缝。
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(含M36)以上的设备主螺柱及公称直
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径大于或者等于250mm的接管和管法兰。
压力容器主压受压元件是指:十大件
壳体、封头(端盖)、膨胀节、设备法兰、球罐球壳板、换热器的盲板和换热管;M36mm(含36mm)以上的设备主螺柱及公称直径大于或等于250mm的接管和管法兰。
安全附件指: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、;
1.7 监督管理
1)七个方面:压力容器的设计、制造(含现场组焊,下同)、安装、改造、维修、使用、检验检测,均应当严格执行本规程的规定。
2)监检的法规依据:各级特种设备安全监察机构(以下简称安全监察机构)负责压力容器安全监察工作,监督本规程的执行。
3)各相关方及时输入数据—国家质检总局“特种设备信息化管理系统”网站:压力容器设计、制造、安装、改造、维修、使用单位和检验检测机构等,应当按照特种设备信息管理的有关规定,及时将所要求的数据输入特种设备信息化管理系统。
1.8 分类规定
按照危险程度分类(三类);并要求分类监管,分类、分级方法见如下划分:
压力容器的分类及压力等级、品种的划分:
A1 压力容器的分类
A1.1 介质分组
压力容器的介质分为以下两组,包括气体、液化气体或者最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体。
(1)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。
(2)第二组介质:除第一组以外的介质。
A1.2 介质危害性
介质危害性指压力容器在生产过程中因事故致使介质与人体大量接触,发生爆炸或者因经常泄漏引起职业性慢性危害的严重程度,用介质毒性程度和爆炸危害程度表示。
A1.2.1 毒性程度: 综合考虑急性毒性、最高容许浓度和职业性慢性危害等因素。极度危害最高容许浓度小于0.1mg/m3;高度危害最高容许浓度0.1~1.0 mg/m3; 中度危害最高容许浓度1.0~10.0 mg/m3; 轻度危害最高容许浓度大于或者等于10.0 mg/m3。
A1.2.2 易爆介质: 指气体或者液体的蒸汽、薄雾与空气混合形成的爆炸混合物,并且其爆炸下限小于10%,或者爆炸上限和爆炸下限的差值大于或者等于20%的介质。
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A1.2.3 具体介质毒性危害程度和爆炸危险程度按GB 5044—1985 《职业性接触毒物危害程度分级》、HG 20660—2000 《压力容器中化学介质毒性危害和爆炸危险程度分类》两个标准确定。两者不一致时,以危害(危险)程度高的为准。
A1.3 分类方法
A1.3.1 基本分类
压力容器分类应当先按照介质特性,按照以下要求选择分类图,再根据设计压力p(单位MPa)和容积V(单位L),标出坐标点,确定容器类别:
(1)对于第一组介质,压力容器的分类见图A-1。 (2)对于第二组介质,压力容器的分类见图A-2。
图A-1 压力容器分类图—第一组介质
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图A-2 压力容器分类图—第二组介质
A1.3.2 多腔压力容器分类
多腔压力容器(如换热器的管程和壳程、夹套容器等)按照类别高的压力腔作为该容器的类别并且按该类别进行使用管理。但应当按照每个压力腔各自的类别分别提出设计、制造技术要求。对各压力腔进行类别划定时,设计压力取本压力腔的设计压力,容积取本压力腔的几何容积。
A1.3.3 同腔多种介质容器分类
一个压力腔内有多种介质时,按组别高的介质分类。 A1.3.4 介质含量极小容器分类
当某一危害性物质在介质中含量极小时,应当按其危害程度及其含量综合考虑,由压力容器设计单位决定介质组别。
A1.3.5 特殊情况分类
(1)坐标点位于图A-1或者图A-2的分类线上时,按较高的类别划分其类别。 (2)对于GB 5044和HG 20660两个标准中没有明确规定的介质,应当按化学性质、危害程度及其含量综合考虑,由压力容器设计单位决定介质组别。(3)本规程1.4条范围内的压力容器统一划分为第Ⅰ类压力容器。
A2 压力等级划分
压力容器的设计压力(p)划分为低压、中压、高压和超高压四个压力等级: (1)低压(代号L) 0.1MPa≤p<1.6MPa; (2)中压(代号M) 1.6MPa≤p<10.0MPa; (3)高压(代号H) 10.0MPa≤p<100.0MPa;
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(4)超高压(代号U) p≥100.0MPa。
A3 压力容器品种划分
压力容器按在生产工艺过程中的作用原理,分为反应压力容器、换热压力容器、分离压力容器、储存压力容器。具体划分如下:
(1)反应压力容器(代号R):主要是用于完成介质的物理、化学反应的压力容器,如反应器、反应釜、分解锅、硫化罐、分解塔、聚合釜、高压釜、超高压釜、合成塔、变换炉、蒸煮锅、蒸球、蒸压釜、煤气发生炉等。
(2)换热压力容器(代号E):主要是用于完成介质的热量交换的压力容器,如管壳式余热锅炉、热交换器、冷却器、冷凝器、蒸发器、加热器、消毒锅、染色器、烘缸、蒸炒锅、预热锅、溶剂预热器、蒸锅、蒸脱机、电热蒸汽发生器、煤气发生炉水夹套等。
(3)分离压力容器(代号S):主要是用于完成介质的流体压力平衡缓冲和气体净化分离的压力容器,如分离器、过滤器、集油器、缓冲器、洗涤器、吸收塔、铜洗塔、干燥塔、汽提塔、分汽缸、除氧器等。
(4)储存压力容器(代号C,其中球罐代号B):主要是用于储存、盛装气体、液体、液化气体等介质的压力容器,如各种型式的储罐。
在一种压力容器中,如同时具备两个以上的工艺作用原理时,应当按工艺过程中的主要作用来划分品种。
1.9 与其他技术标准,与其他管理规定的关系:
本规程是固定式压力容器的基本安全性能保证,也是必须满足和达到的安全要求,其他标准不得低于本规程的各项规定;
1.10 不符合本规定时,如何处理: 指 “三新”试验、研究数据报告报国家质检总局委托技术机构评审、处理,并将结果经总局批准后进行试制;
1.11 引用现行有效标准:十项
覆盖了各类形式、材质的压力容器设计、制造,具有适用性。 (1)GB 150 -1998 钢制压力容器
(2)JB 4732 –1995 钢制压力容器—分析设计标准 (3)GB 151 -1999 管壳式换热器 (4)GB 12337- 1998 钢制球形储罐 (5)JB/T 4710 -2005 钢制塔式容器 (6)JB/T 4731 -2005 钢制卧式容器 (7)JB/T 4734 -2002 铝制焊接容器 (8)JB/T 4745 - 2002 钛制焊接容器 (9)JB/T 4755 -2006 铜制压力容器 (10)JB/T 4756 -2006 镍及镍合金制压力容器
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注1.
《简单压力容器安全技术监察规程》TSG R0003-2007(2007.1.24发布、2007.7.1实施) 注2.
本质安全:
“本质安全”一词的提出源于20世纪50年代世界宇航技术的发展,随着人类科学技术的进步和安全理论的发展,这一概念逐步被广泛接受。
狭义的本质安全是指机器、设备本身所具有的安全性能。当系统发生故障时,机器、设备能够自动防止操作失误或引发事故;即使由于人为操作失误,设备系统也能够自动排除、切换或安全地停止运转,从而保障人身、设备和财产的安全。
广义的本质安全指“人—机—环境—管理”这一系统表现出的安全性能。简单来说,就是通过优化资源配置和提高其完整性,使整个系统安全可靠。本质安全理念认为,所有事故都是可以预防和避免的:1.是人的安全可靠性。不论在何种作业环境和条件下,都能按规程操作,杜绝“三违”,实现个体安全; 2.是物的安全可靠性。不论在动态过程中,还是静态过程中,物始终处在能够安全运行的状态; 3.是系统的安全可靠性。在日常安全生产中,不因人的不安全行为或物的不安全状况而发生重大事故,形成“人机互补、人机制约”的安全系统;4.是管理规范和持续改进。通过规范制度、科学管理,杜绝管理上的失误,在生产中实现零缺陷、零事故。
从安全管理学角度,本质安全是安全管理理念的转变,表现为对事故由被动接受到积极事先预防,以实现从源头杜绝事故,保护人类自身安全。过去人们普遍认为,高危险行业发生事故是必然的,不发生事故是偶然的。而本质安全理论则认为,如果我们在工作中处处按照标准和规程作业,可以把事故降低到最低甚至实现零事故;发生事故是偶然的,不发生事故是必然的。
2.材 料
2.1 规定了压力容器用材的要求
(1)力学性能:应包括δb 抗拉强度,δs屈服极限(强度),δs蠕变强度, δd持久强度;
化学性能:C、Mn、Si、S、P、Cr、Mo、V、Cn、Ni,Ti;
腐蚀性能:抵抗外界介质的化学侵蚀能力,一般包括耐腐蚀性、抗氧化性;
物理性能:延伸率、断面收缩率(A%或δi);冲击功αk(J)或KV2(J);E弹性模量;HB硬度;
工艺性能:可锻性、可铸性、可焊性、可加工性。(冲压、挤压、冷锻)、(优质焊接接头)、(压力加工、切削加工);
(2)标志和标识:各类材料按相关技术标准规定执行。 (3)材料质量证明书:(由制造单位负责)
标志:钢印、压力容器使用材料标志、制造许可标志;
内容:提供质保书原件、内容符合要求、加盖制造单位质量检验章; 化学成分、物理性能、交货状态、炉批、冲击韧性、标准使用应正确。
若质量证明书由中间商处供应的,要求每张钢板出具质量证明书,元件或
加盖供应单位的检验公章外,还应有中间商单位经办人盖章。
(4)制造单位对质量证明书一致性、真实性负责;
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(5)关于专用钢板厂:应取得型式试验证书(报告)、特种设备(专用钢板)制造许可证;
2.2 熔炼方法
压力容器用钢应符合:
(1)受压元件应采用镇静钢<氧气转炉或电炉冶炼>;
(2)δb≥540Mpa的低合金钢板(如16MnR)和奥氏体-碳素体不锈钢板或用于设计温度在20℃以下的低碳钢板、低碳钢锻件,还应采用炉外精炼工艺;
2.3 化学成分
根据钢材使用品种、抗拉强度、使用温度情况,对钢材的含C、S、P有不同的要求,其主要目的要保证可焊性,防止材料出现冷裂和热裂的不利影响。
碳素钢、低合金钢:C、P、S含量也有严格的控制;
碳素钢、低合金钢(钢板、钢管、钢锻件)化学成分中要关注S、P含量、常规化学元素的含量,也要控制非常规元素的掺入。
C、M、Si、S、P ; Cr、Ni、Cu、V、Mo.
2.4 力学性能
1)冲击功:KV2(J)焦耳,是对金属强度与裂性的综合反映 αK值 2)断后伸长率:A% 采用标准:GB/T17600.1;GB/T17600.2; 3)金属材料及其焊接接头的冲击韧性检测要求;
①冲击试件缺口加工手段与缺口检验要求,GB/T12778-1991《金属夏比冲击缺口测定方法》;
②冲击试验工艺方法应当符合GB/T229-1994(ISO148-1983)《金属夏比缺口冲击试验方法》
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) 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 ≥38 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,则应依次制备宽度为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)对钢材标准中冲击功指标高于本表规定的钢材,则还应当符合相应钢材标准的规定。
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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) 钢板标准抗拉强度下限值 断后伸长率 Rm(MPa) A(%) ≤420 >420~550 >550~680 ≥23 ≥20 ≥17 注2-2:对钢板标准中断后伸长率指标高于本表规定的,则还应当符合相应钢板标准的规定。
(3)对采用不同尺寸试样的断后伸长率指标,应当按照GB/T 17600.1 《钢的伸长率换算 第1部分:碳素钢和低合金钢》和GB/T 17600.2 《钢的伸长率换算 第2部分:奥氏体钢》进行换算,换算后的指标应当符合本条规定。
2.5 关于钢板的检验检测
2.5.1 检测要求
σ≥12mm(不包括多层)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,凡符合下列条件之一的,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;
注:极度危害,高度危害介质的概念:附录A
(2)在湿H2S腐蚀环境中使用;
(3)设计压力大于或者等于10MPa;
(4)引用标准中要求逐张进行超声检测。 2.5.2 检测合格标准 钢板超声检测应当按JB/T 4730 《承压设备无损检测》的规定进行,用于本规程2.5.1第(1)、第(2) 、第(3)款的钢板,合格等级不低于Ⅱ级,用于本规程2.5.1第(4)款的钢板,合格等级应当符合相应引用标准的规
注:低合金钢(合金含量≤5%)用于制造容器壳体时应逐张检测;
碳素钢: 低碳:C≤0.25%, 中碳:C≤0.25%—0.6%, 高碳:C>0.6%
2.6 铸铁:
由于铸铁材料致密性较差,内部组织结构相对较松散,石墨化粗晶格组织明显,其使用条件有所限制,不得用于下列六种情况:
1. 极度危害介质; 2. 高度危害介质; 3. 中度危害介质;
4. 设计压力≥0.15Mpa 易爆介质; 5. 设计压力≤0.15Mpa 易燃介质;
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6. 管壳式余热锅炉受压元件。
★★★允许使用的铸铁材料的品种:
1.压铸铁; 2.球墨铸铁。
由於其组织成分的原因,铸铁容器其设计压力、温度条件严格限制:
2.7 有色金属(Al、Ti、Cu、Ni、钽、锆、铌及其合金)
对其设计压力和使用温度均由于其材料特性的原因,有所限制。
充分考虑其有色金属材料的高温延展性,裂纹敏感性等影响,对使用状态作了限控要求;
对贮存保管应有严格的防渗碳要求,故应与碳素钢、合金钢分开存放。
2.8 复合钢板
压力容器用复合钢板应当按照相应引用标准的规定选用,并且符合以下要求: (1)复合钢板复合界面的结合剪切强度,不锈钢-钢复合板不小于210MPa,镍-钢复合板不小于210MPa,钛-钢复合板不小于140MPa,铜-钢复合板不小于100MPa。
(2)复合钢板基层材料的使用状态符合有关引用标准的规定。 (3)碳素钢和低合金钢基层材料(包括钢板和钢锻件)按照基层材料标准的规定进行冲击试验,冲击功合格指标符合基层材料标准或者订货合同的规定。
(4)复合钢板执行标准:JB 4733 《压力容器用爆炸不锈钢复合钢板》;其材料的冲击值指标应符合标准要求 2.9 境外牌号材料的使用
2.9.1 境外材料,境内使用的处理规定
境外(包括境外、台湾、香港等地)材料制造单位制造的材料
(1)境外牌号材料应当是境外压力容器现行标准规范允许使用并且境外已经有类似用途的材料,其使用范围应当符合境外相应产品标准的规定,如引用标准列有相近化学成分和力学性能的牌号时,其使用范围还应当符合相应引用标准的规定。
(2)境外牌号材料的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,冲击试样的取样部位、取样方向和冲击功指标,断后伸长率等)。
(3)材料质量证明书和材料标志应当符合本规程2.1的规定。
(4)压力容器制造单位应当对进厂材料与材料质量证明书进行审核,并且对材料的化学成分和力学性能进行验证性复验,符合相关要求后才能投料使用。
(5)对用于焊接结构压力容器受压元件的材料,压力容器制造单位在首次使用前,应当掌握材料的焊接性能并且进行焊接工艺评定。
(6)对标准抗拉强度下限值大于或者等于540MPa的钢材、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按本规程1.10的规定通过安全技术委员会组织的技术评审,其材料方可允许使用。
2.9.2 境内材料制造单位制造的材料
境内材料制造单位制造的境外牌号材料,除应当符合本规程2.9.1的各项要求
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外,还应当按本规程1.10的规定通过安全技术委员会组织的审查,审查内容为材料制造单位的相关条件和材料的试制技术文件。
2.10 新材料使用
2.10.1 未列入引用标准的材料
压力容器主要受压元件采用未列入本规程1.11引用标准的材料,试制前材料的研制单位应当进行系统的试验研究工作,并且应当通过安全技术委员会组织的技术评审,该材料方可允许使用。
2.10.2 已列入引用标准的材料
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的钢材和用于压力容器设计温度低于-40℃的低合金钢钢材,如果钢材制造单位没有该钢材的制造或者压力容器应用业绩,则应当进行系统的试验研究工作,并且通过安全技术委员会组织的技术评审,该钢材方可允许使用。
2.11 材料使用和标志移植 必须具备 ①材料质量证明书; ②标志。
材料在下列情况下应当进行复验:
①对性能有怀疑时;
②质量证明书真实性有问题时; ③存在缺项或超标; ④材料标准不符; ⑤炉批不清。
▲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,在材料进厂时应当审核材料质量证明书和材料标志,不能确定材料质量证明书的真实性或者对材料的性能和化学成分有怀疑时,应当进行复验,符合本规程的规定后方可投料使用。
▲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。
2.12 焊材保管烘烤发放与使用
焊接材料保管应遵守JB/T3223-1996《焊接材料质量管理规程》;
焊接材料贮存使用要求:焊接材料的储存应保持适宜的温度及湿度,焊接
材料库应保持干燥、清洁,室内的相对湿度应不超过60%。
库存期超过规定期限的焊条、焊剂及药芯焊丝,应经复验合格后方可使用。
焊接材料库存的规定期限应在焊接材料质量证明书或说明书上注明,并应符合以下规定:
a) 酸性焊接材料及防潮包装密封良好的低氢型焊接材料的规定期限一般为两年;
b) 石墨型焊接材料及其他焊接材料的规定期限一般为一年。
应按焊接材料说明书的要求对焊条、焊剂和药芯焊丝进行烘干,焊丝使用前
应按规定进行除油、除锈及清洗处理。
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使用过程中应注意保持焊接材料的识别标记,以免错用。
2.13 材料代用
原设计单位书面批准;竣工图上作出标志和记录。
3. 设 计
(共24条款)
3.1设计资格与设计责任:
《特种设备安全监察条例》第十条规定:特种设备生产单位,应当依照本条例规定以
及国务院特种设备安全监督管理部门制订并公布的安全技术规范(以下简称安全技术规范)的要求,进行生产活动。
特种设备生产单位对其生产的特种设备的安全性能和能效指标负责,不得生产不符合安全性能要求和能效指标的特种设备,不得生产国家产业政策明令淘汰的特种设备。
《特种设备安全监察条例》第十一条规定: 压力容器的设计单位应当经国务院特种设备安全监督管理部门许可,方可从事压力容器的设计活动。
压力容器和压力管道设计均属专项设计许可项目。具体执行《压力容器压力管道设计许可证规则》TSG R1001-2008。
压力容器的设计单位应当具备下列条件:
1)有与压力容器设计相适应的设计人员、设计审核人员;
《压力容器压力管道设计许可证规则》规定了设计单位的专职设计人员数量,其中审批人员至少2名。
设计人员(设计和校核)由设计单位根据许可规则规定的条件自行确定。审批人员必须经过考核取得资格证书。由于《条例》和国务院令所包含的内容差别,根据《压力容器压力管道设计许可规则》的规定,压力容器设计审批(审核和批准)人员(由压力容器技术机构)进行专业培训考核合格取得资格(证书);压力管道设计审批(审核和审定)人员由压力管道设计鉴定评审机构考核合格,取得资格(证书),并由质检总局公布。
2)有与压力容器设计相适应的场所和设备;
《压力容器压力管道设计许可证规则》规定:有专门的设计工作机构、场所;有必要的设计装备和设计手段,具备利用计算机进行设计、计算、绘图的能力,利用计算机辅助设计和计算机出图率达到100%,具备在互联网上传递图样和文字所需的软件和硬件;
3)有与压力容器设计相适应的健全的管理制度和责任制度。
除有设计质量保证体系文件、设计技术规定和记录表卡外,还应有下列管理制度和责任制度:
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各级设计人员管理制度;
各级设计人员培训考核管理规定; 各级设计人员岗位责任制; 设计条件编制与审查制度; 设计文件编制管理制度; 设计文件更改管理制度; 设计文件复用管理制度; 设计条件图(表)编制制度;
设计文件签署及标准化审查制度; 设计文件档案保管管理规定;
设计文件质量评定及信息反馈管理规定; 特种设备设计许可印章使用管理规定; 设计工作程序。
《条例》第十二条 锅炉、压力容器中的气瓶(以下简称气瓶)、氧舱和客运索道、大型游乐设施以及高耗能特种设备的设计文件,应当经国务院特种设备安全监督管理部门核准的检验检测机构鉴定,方可用于制造。
释义:设计文件鉴定是指对涉及特种设备的结构、强度、材料和与安全性能有关的功能的设计图纸、计算书、说明书等设计文件的审查和必要的设计验证活动。 法律责任:《条例》第七十二条: 未经许可,擅自从事压力容器设计活动的,由特种设备安全监督管理部门予以取缔,处5万元以上20万元以下罚款;有违法所得的,没收违法所得;触犯刑律的,对负有责任的主管人员和其他直接责任人员依照刑法关于非法经营罪或者其他罪的规定,依法追究刑事责任。
2009年将颁布实施《高耗能特种设备节能监督管理管办法》,逐步开展锅炉设计文件节能审查。
高能耗特种设备主要指:锅炉、换热压力容器、电梯和起重机械。
特种设备设计的安全质量监督包括三种方式:实施专项行政许可、对制造
单位设计文件进行技术鉴定、通过产品型式试验进行设计审查三种。
1)设计单位应按TSG R1001-2008《压力容器压力管道设计许可规则》规定取得相应类别、级别、品种范围的压力容器设计许可证。
2)设计单位对设计质量负责 3)设计许可项目资格:
常规设计为主,局部采用分析设计的单位,可不取压力分析设计许可项目; 全部按照分析设计标准进行设计:取压力容器分析设计许可项目。
4)采用国际标准、境外标准设计的压力容器,应作出设计说明,其内容为提供专门的
设计文件与本规程基本安全要求,进行对比分析。
3.2许可印章:
压力容器总图上必须加盖本单位的设计许可印章(红章) 1)复印无效;
2)有竣工图章的图纸不得用于制造压力容器;
3)图样设计单位必须与设计印章一致,不得借印设计。
3.3设计条件
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委托方应以书面形式提出设计条件,作为设计任务的来源依据和设计条件的委托条款,应加盖委托方印章和主要负责人签字;以对确认设计原始条件负有相应的责任。
3.4设计文件
1) 规定性条件:设计文件应有六项内容:
▲压力容器的设计文件包括强度计算书或者应力分析报告、设计图样、制造技术条件、风险评估报告(适用于第Ⅲ类压力容器),设计单位认为必要时,还应当包括安装及使用维修说明。
▲装设安全阀、爆破片装置的压力容器,设计文件还应当包括压力容器安全泄放量、安全阀排量和爆破片泄放面积的计算书。无法计算时,设计单位应当会同设计委托单位或者使用单位,协商选用安全泄放装置。
2)总图
▲必须履行审批手续、落实责任主体——技术负责人或其授权人签字; ▲总图应具有十四项内容,逐条对照,应清晰说明与表述;(规程正文3.4.2.2条十四项内容) 3)总图中的特殊要求及说明
夹套压力容器:注明内容器和夹套内的试验压力、内外压差、试验步骤、装触媒或有充填物压力容器,注明定期检验要求(包括检验同期和执行定期检验规 的要求)。
不能进行耐压试验、不能进行内部检验(因结构原因、检验人员无法进入容器内部施行检验的)的压力容器注明计算厚度及制造使用和定检要求、保冷保温措施。
3.5设计方法:
1) 常规设计方法 2) 分析设计方法 3) 试验方法
4) 对比性经验设计方法
本条对压力容器的安全性能要求进行了综述。
压力容器设计单位应当基于本规程3.3所述的设计条件,综合考虑所有相关因素、失效模式和足够的安全裕量,以保证压力容器具有足够的强度、刚度、稳定性和抗腐蚀性,同时还应当考虑裙座、支腿、吊耳等与压力容器主体的焊接接头的强度要求,确保压力容器在设计寿命内的安全。
安全性能是:保证压力容器具有足够的强度、刚度、稳定性和抗腐蚀性,确保压力容器在设计寿命内的安全。
3.6风险评估分析
对第三类压力容器,应编制的设计文件中具有①重要失效模式;②风险控制。
3.7节能要求
节能降耗是依据《特种设备安全监察条例》第十条的要求,体现在设计成果上应具有: ①合理选材、合理确定结构尺寸,经济适用,安全可靠; ②优化设计,提高换热效率,满足能效要求; ③有效的保温和保冷措施。
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3.8安全系数
三种设计条件的安全系数均应满足。 常规设计方法安全系数;、 分析设计方法安全系数;、 螺栓(柱)安全系数。
确定压力容器材料许用应力(或者设计应力强度)的最小安全系数见表3-1至表3-3的规定。安全系数低于这些要求时,按本规程1.10办理。
表3-1 常规设计方法的安全系数 安全系数 设计温度下蠕设计温度下的 设计温度下持材料 室温下的 变极限平均值屈服强度RteL久强度极限平(板、锻件、管) 抗拉强度 (每1000小时(Rtp0.2) 均值 RtD Rm 蠕变率为(注3-1) (注3-2) t0.01%的)Rn 碳素钢和低合金钢 nb≥2.7 ns≥1.5 nd≥1.5 nn≥1.0 高合金钢 nb≥2.7 ns≥1.5 nd≥1.5 nn≥1.0 钛及钛合金 nb≥2.7 ns≥1.5 nd≥1.5 nn≥1.0 镍及镍合金 nb≥2.7 ns≥1.5 nd≥1.5 nn≥1.0 铝及铝合金 nb≥3.0 ns≥1.5 —— —— 铜及铜合金 nb≥3.0 ns≥1.5 —— —— 注3-1:如果本规程引用标准允许采用Rp1.0,则可以选用该值计算其许用应力; 555
注3-2:根据设计寿命选用1.0×10h、1.5×10h、2.0×10h等持久强度极限值。
t
表3-2 分析设计方法的安全系数 安全系数 材料 室温下的抗拉强度Rm 碳钢素和低合金钢 高合金钢 nb≥2.4 nb≥2.4 t设计温度下的 屈服强度RteL(Rtp0.2)(注3-3) ns≥1.5 ns≥1.5 注3-3:如果本规程引用标准允许采用Rp1.0,则可以选用该值计算其许用应力。
表3-3 螺柱(螺栓)的安全系数 螺柱(螺栓) 直径 (mm) 安全系数 热处理状态 设计温度下设计温度下持的屈服强度久强度极限平RteL(Rtp0.2) 均值 RtD 材料 21
≤M22 碳素钢 M24~M48 ≤M22 低合金钢 马氏体高合金钢 M24~M48 ≥M52 ≤M22 奥氏体高合金钢 M24~M48 固溶 调质 热轧、正火 2.7 2.5 3.5 3.0 2.7 1.6 1.5 1.5 灰铸铁室温下抗拉强度安全系数不小于10.0,球墨铸铁室温下抗拉强度安全系数不小于8.0。
3.9 压 力
3.9.1设计压力:
容器顶部的最高压力,不低于工作压力(在图样中应注明最高允许工作压力) 计算压力:在相应设计温度下的,确定元件厚度的压力(必须考虑液柱静压) 3.9.2安全泄放装置动作压力:
①安全泄放装置的动作压力≤压力容器的设计压力
②允许安全泄放装置的动作≤压力容器的最高允许工作压力 3.9.3液体气体贮罐设计压力
①应当考虑其介质临界规定温度下的工作压力(压力——温度综合条件下的工作压力) ②常温储存液化气体压力容器规定温度下的工作压力确定(应考虑常温储存液
化气体的临界温度)按表3-4确定。
表3-4 常温储存液化气体压力容器规定温度下的工作压力 规定温度下的工作压力 液化气体临界温度 无保冷设施 有保冷设施 无试验实测温有试验实测最高工作温度度 并且能保证低于临界温度 50℃饱和 可能达到的最高工作温度下的饱和蒸气压≥50℃ 蒸气压力 力 设计所规定的最大充装量时,温度试验实测最高工作温度下<50℃ 为50℃的气体压力 的饱和蒸气压力 (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,设计单位应当在图样上注明限定的组分和对应的压力。若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则应当不低于表3-5的规定。
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表3-5 常温储存混合液化石油气压力容器规定温度下的工作压力 混合液化石油气50℃ 饱和蒸气压力 小于或者等于异丁烷50℃饱和蒸气压力 大于异丁烷50℃饱和蒸气压力、小于或者等于丙烷50℃饱和蒸气压力 大于丙烷50℃饱和蒸气压力 规定温度下的工作压力 无保冷设施 有保冷设施 等于50℃异丁烷的饱和蒸可能达到的最高工作温度气压力,0.59MPa 下异丁烷的饱和蒸气压力 等于50℃丙烷的饱和蒸气可能达到的最高工作温度压力,1.61MPa 下丙烷的饱和蒸气压力 等于50℃丙烯的饱和蒸气可能达到的最高工作温度压力,1.95MPa 下丙烯的饱和蒸气压力 3.10温度
设计温度与设计压力综合考虑的设计载荷条件;还应充分考虑大气环境温度对容器壁壳金
属温度的影响。
3.11腐蚀量与壁厚设定
①预期压力容器使用寿命; ②介质对材料腐蚀速率;
③介质流动对壁壳的冲蚀、腐蚀; ④介质对材料的腐蚀。
3.12最小厚度
其影响因素:①制造因素、②运输因素、③安装(包括吊装过程)因素
3.13装量系数
对储存液化气体的压力容器应在设计文件中规定设计储存量,装量系数≤0.95
3.14焊接接头
①容器筒体的焊接接头:为全焊透的对接接头形式: 纵向接尖、
环向接头(筒与筒、筒与封头)、 封头拼缝、 球壳板间接头
②接管与壳(筒体)之间焊接接头:根据容器的使用特性、状态和类别情况,符合下列情况之一的采用全焊透接头形式:
(1)介质为易爆或者毒性为极度危害和高度危害的压力容器; (2)要求气压试验或者气液组合压力试验的压力容器; (3)第Ⅲ类压力容器; (4)低温压力容器;
(5)进行疲劳分析的压力容器; (6)直接受火焰加热的压力容器; (7)设计图样规定时。
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3.15 焊接接头系数
由于焊接方法对压力容器焊接接头的质量保证、强度影响具有至关重要的作用,因此对焊接方法接头形式的确定与其焊接接头系数取值有关,应按相应标准选取系数值。
设计中不得随意免除NDE方法,在设计计算中降低焊接接头系数。
3.16 无损检测 (NDE)要求
设计图样中应规定:无损检测方法、检测比例、检测质量要求、检测合格等级等内容。应当根据本规程和JB/T4730.1—6—2005的要求执行
RT、 UT、 MT、 PT、 ET、 TOFD。
3.17管法兰
1)法兰、垫片、紧固件设计应参照HG 20592-20635-2009(2009。7.1实施); 2)下列情况之一的压力容器的管法兰按HG20592-2063系列标准规定选配:
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HG 20592~HG 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。
3.18检查孔
需要开孔时:
①根据内部检验要求设置 ②人孔或手孔两种;
③设计图样中规定开设位,数量尺寸。 不需要开孔时:
①制造时增加检测项目;
②容器使用中提出重点检验项目、内容与要求
3.19开孔补强图指示孔
容器开孔补强图、加强附板(垫板)应设一个泄漏信号指示孔
3.20快开式度压力容器
快开门装置制造要取压力容器附件制造许可证;
对快门式压力容器除符合设计图样外,还需经过产品型式试验合格条件审查合格后,经市批发证方可制造;
型式试验关注事项,容器的快开门达到预定关闭部位方能升压运行,打开快开门装置的时机为先将容器内部压力全部释放完了后进行。
3.21不允许拆卸隔热层的压力容器
有隔热层或隔热耐磨层的压力容器,如炼没装置中再生反应器的隔热耐磨衬里层,设计文件应规定
①定期检验
②检验的项目内容 ③检验方法
④压力容器制造时,对焊接接头进行全部无损检测的特殊要求。
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3.22腐蚀要求:
有腐蚀要求的压力容器或受压元件应提出耐腐蚀试验方法或必要的热处理措施。
压力容器金属材料腐蚀是金属材料受环境介质的化学、电化学和物理作用引起的损伤和变质。
通常腐蚀试验方法有:浸蚀试验法、硫酸锈法、沸腾硝酸法、硝酸氩氟酸法。
3.23水质要求:
火焰加热连续作业的压力容器(介质为水),水质应符合GB1576-2008《工业锅炉水质》规定,以避免水中化学物质对容器壁的腐蚀作用或其它结垢造成的能耗问题。
3.24 泄漏试验
1)容器盛装的介质属于极度介质,高度危害介质或不允许有泄漏时:设计文件中应明确规定泄漏试验的要求外还应提出泄漏试验的方法;
2)盛装气态介质的铸造容器,设计图纸应规定泄漏试验要求。
4. 制 造
4.1通用要求
(共9条款)
★压力容器制造单位,现场组焊单位应取得《特种设备制造许可证》 ★压力容器制造单位,现场组焊单位取证程序应遵守:
1) 质检锅(2003)194号《锅炉压力容器制造许可工作程序》(2003.7.1发布,2004.1.1
起实施);
2) TSG Z0005-2007《特种设备制造安装改造维修许可鉴定评审细则》(2007.8.8发布、
2007.10.1日起实施)的规定要求。
3) TSG Z0004-2007《特种设备制造安装改造维修质量保证体系基本要求》(2007.8.8发
布、2007.10.1日起实施)的规定要求。
4)压力容器制造质量保证体系文件----质量保证手册的基本模式见附录D。
★压力容器制造组焊许可单位应建立质量保证体系,单位法定代表人必须对压力容器制造质量负责;
★压力容器制造、组焊许可按许可法规要求分类执行;制造组焊过程接受特种设备检验检测机构的监督检验
★压力容器制造·组焊单位质量保证体系的建立应符合TSG Z0004-2007《特种设备制造安装改造维修质量保证体系基本要求》和国质检锅(2003)194号《锅炉压力容器制造许可条件》(2003.7.1发布,2004.1.1起实施)的规定要求。
★压力容器制造·现场组焊过程应接受特检机构监检,产品出厂、完工应及时出具产品制造监检证书和报告。
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★★产品出厂资料通用要求
1)容器出厂资料
容器产品合格证,产品质量证明文件的样式,内容作了新的修改与完善,按附件B的规定,自本规程实施日期要求,均应按本规定执行。
特种设备的代码编号:应当按附件规定执行。
出厂资料组成: ①竣工图;
②产品合格证(含产品数据表);铭牌拓印件或复印件; ③产品质量证明书,其内容包括十项内容; ④压力容器制造监督检验证书; ⑤规定的设计文件及规定的签章。 2)封头、锻件出厂资料:
质量证明文件应包括产品合格证和产品质量证明书 3)容器现场组焊竣工资料: ① 竣工图; ②产品合格证; ③产品质量证明书; ④明铭牌;
⑤制造、组焊监督检验证书。
4)产品铭牌:附件C的规定式样,并应包括15项内容、和铭牌拓印件或复印件;
制造单位必须在压力容器明显的部位装设产品铭牌。铭牌应当采用中文(必要时可以中英文对照)以及国际单位制表示,产品铭牌的格式见附件C。产品铭牌上的项目至少包括以下内容:
(1)产品名称; (2)制造单位名称;
(3)制造单位许可证书编号/级别; (4)产品标准; (5)主体材料; (6)介质名称; (7)设计温度;
(8)设计压力、最高允许工作压力(必要时); (9)耐压试验压力; (10)产品编号;
(11)设备代码(特种设备代码编号方法见附件D) (12)制造日期; (13)压力容器类别; (14)容积/换热面积; (15)设计寿命。
5) 设计修改:如有设计修改,制造单位对原设计文件的修改,应当取得原设计单位同意修改的书面证明文件,并且对改动部位作详细记载。
4.2焊接
4.2.1 焊接工艺评定(P.Q.R)
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1)我国焊评相关规范的现状分析:
2)焊接工艺评定的对象与要求: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、熔入永久焊缝内的定位焊缝、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行焊接工艺评定(P.Q.R)或者具有经过评定合格的焊接工艺规程(WPS)支持。上述焊接接头均应采用经评定合格的焊接工艺,并由合格焊工施焊。
3)焊接工艺评定应符合JB4708-2000 《钢制压力容器焊接工艺评定》;JB 4708-****《承压设备焊接工艺评定》;
4) 焊评过程的监督:监检人员应当对焊接工艺的评定过程进行监督。 5) 焊评报告和焊接工艺规程的审批与保存:
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)应当经过制造(组焊)单位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存入技术档案。
6)焊评试样的保存和标识要求:存期至少五年。 4.2.2:焊工及其钢印
焊工技能评定应遵守2002年《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》的规定。
焊工资格考核持证要求: 建立焊工档案的规定:
焊工标识标记:焊工代号、焊工代号钢印、焊接记录。
4.2.3制造组焊焊缝布置:
★为减焊接应力与焊接接头应力集中不利影响,不宜采取十字缝,不得采用强力组对。 ★焊接环境
焊接电弧周围1m范围内的相对湿度应符合以下规定: a)铝及铝合金的焊接,相对湿度应不大于80%; b)其他材料的焊接,相对湿度应不大于90%。 ★焊前准备
坡口制备:当设计文件和相关标准对坡口表面提出无损检测的要求时,无损检测及缺陷处理应在施焊前完成。
★清理 : a)对于焊件坡口及内外表面, 应在焊接前去除油漆、油污、锈斑、熔渣、氧化皮以及有害的其它物质;
b)焊件坡口及内外表面的清理应满足下表的要求。
焊件坡口及其内外表面的清理
材料 碳钢、低温钢、铬钼合金钢、不锈钢 铝及铝合金 铜及铜合金 钛及钛合金、镍及镍合金 清理范围 mm ≥10 ≥50 ≥20 油污、氧化膜等 ≥50 清理对象 油、漆、锈、毛刺等污物 清理方法 手工或机械等方法 有机溶剂除油污 化学或机械方法除氧化膜 27
★组对:
1)对接接头的组对应内壁齐平,内壁错边量应符合设计文件、焊接工艺规程的规定; 2)不等壁厚的工件组对时,薄件端面的内侧或外侧应位于厚件端面范围之内。当内壁错边量不符合上表规定或外壁错边量大于2mm时,焊件端部应按规定进行削薄修整。端部削薄修
整后的壁厚应不小于设计厚度td。
★定位焊缝:
定位焊的焊接应采用与根部焊道相同的焊接材料和焊接工,应有定位焊接工艺评定。
★焊接设备:
电流表、电压表及参数调节装置应按相关标准进行检定,未经检定合格不得使用。
★ 焊接的基本要求
.1)应采用经评定合格的焊接工艺,由合格焊工按焊接工艺规程对焊缝(包括为组对而堆焊的焊缝金属)进行焊接。
2) 除因工艺或检验要求需要分次焊接外,每条焊缝一般应一次连续焊接完成,当因故中断焊接时,应根据工艺要求采取保温缓冷或后热等措施以防止裂纹的产生。再次焊接前应检查焊层表面,确认无裂纹后,按原工艺要求继续施焊。
3) 在根部焊道和盖面焊道上不得锤击。
4) 对焊接连接的阀门施焊时,所采用的焊接顺序、工艺以及焊后热处理,均应保证阀座的密封性能不受影响。
5)不得在焊件表面引弧或试验电流。对于设计温度不大于-20℃的容器、淬硬倾向较大的合金钢、不锈钢及有色金属材料制造的压力容器,其表面均不得有电弧擦伤等缺陷。
6).内部清洁要求较高且焊接后不易清理的容器,对于其单面焊焊缝,应采用氩弧焊进行根部焊道焊接。
7). 规定焊接线能量的焊缝,施焊时应测量电弧电压、焊接电流及焊接速度并记录,或采取测量焊道长度和厚度的方法控制焊接线能量。焊接线能量应符合焊接工艺规程的规定。
8).当焊接工艺规程中规定焊缝层数及厚度时,应按规程的规定检查焊接层数及每层厚度。 9).规定层间温度的焊缝,应测量层间温度,层间温度应符合焊接工艺规程的规定。
10)多层(道)焊每层焊完后,应立即进行清理和目视检查。如发现缺陷,应消除后方可进行下一层施焊。
11) 规定进行层间无损检测的焊缝,无损检测应在目视检查合格后进行,表面无损检测应在射线照相检测及超声波检测前进行,经检测的焊缝在评定合格后方可继续进行焊接。
12)每个焊工均应有指定的识别代号。除另有规定外,承压焊缝应标有焊工识别标记,。如无法直接在容器受压元件上作焊工标记,则应用简图记录焊工识别代号,并将简图列入交工技术文件。
4.2.4焊接接头返修
基本要求:
1)分析缺陷原因,提出返修方案;
2)进行返修工艺评定,具备焊接工艺规程(指导施工焊返修,并详细记录),以备追溯; 3)返修次数;
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4)消除应力热处理要求;
5)对具有特殊耐腐蚀要求的压力容器(不锈钢及镍合金容器)保证返修部位的耐腐蚀性能;
6)对返修部位的检测要求,应在记录报告中进行标记或附以注明。
4.3试板要求:
4.3.1由于下列条件的压力容器,对焊接接头的性能保证应提出可靠的数据,在当前压力容器制造水平不断前进的情况下,对五类情况做出需要别备焊接试板的规定
4.3.2焊接试板制备应能真实反映制造过程中焊接接头的工艺性能,力学性能的四条要求 4.3.3关于母材热处理试板制备中应特别关注的条件: 试板的热处理状态应与材料的交货热处理状态同一性,否则试板热处理的效果评价应失去意义,违背此原则就需重新热处理。压力容器制造过程中,需经热处理改善材料力学性能的为简化与节省其过程材料,允许热处理试板与产品焊材试板合一。
4.3.4试板及其检验要求依据标准和图样进行,专门贮存、标识标记、保存五年。
4.3.5耐腐蚀性能试件、试样制备应符合相关标准要求,其试样的截取与试样的数量、
型式、尺寸、加工和检验方法以及检验结果的评定,应当符合相应试验标准和图样的规定。
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,其试件及试样应当符合GB/T 21433 -2008《不锈钢压力容器晶间腐蚀敏感性检验》(2008.1.31发布、2008.7.1实施)或者JB/T 4756的规定,并且同时满足图样的要求。
4.4压力容器外观质量检验的内容:
包括: 壳体外观及几何尺寸检验:
封头外观有几何尺寸检验: 容器焊接接头表面质量检验:
容器按疲劳分析设计的外观质量检验:
4.4.1 壳体和封头的外观及几何尺寸
壳体和封头的外观及几何尺寸检查的主要项目如下,检查方法及合格指标按照引用标准和图样要求:
(1)主要几何尺寸、管口方位;
(2)单层筒(含多层及整体包扎压力容器内筒)、球壳和封头的纵、环焊缝棱角度与对口错边量;
(3)多层包扎压力容器、整体包扎压力容器的松动面积和热套压力容器热套面的间隙;
(4)凸形封头的内表面形状公差及碟形、带折边锥形封头的过渡段转角半径; (5)球壳顶圆板与瓣片形状、尺寸; (6)不等厚对接的过渡尺寸。 4.4.2 焊接接头的表面质量
压力容器焊接接头的表面质量要求如下:
(1)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;
(2)焊缝与母材应当圆滑过渡;
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(3)角焊缝的外形应当凹形圆滑过渡;
(4)按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;
(5)咬边及其他表面质量,应当符合引用标准和图样要求的规定。
4.5无损检测
1)人员资格
2)检测方法与检测标准 JB/T 4730.1~6——2005《承压设备无损检测》 3)压力容器焊接接头无损检测: 检测方法选择:RT、UT、;MT;PT;ET;TOFD。
未列入 JB/T 4730 的是TOFD检测(另附讲解见附录A) ★检测比例:
全部检测:指按GB150规定的压力容器A、B类焊接头,并符合五种情况之一的; 局部检测:(比例为≥20%焊接接头长度); ★检测的时机规定:
(1)外观质量检验合格后; (2)封头拼封成型后检测;
(3)有延迟裂纹倾向的材料焊后24小时后检测;
(4)δD≥540mpa低合金钢,在耐压试验前后都检测。 4)要求:无损检测要求 RT 技术等级:全检AB级 合格级别(全检Ⅱ级,局检Ⅲ级) UT 全部检测:不低于B级; 全部检测:Ⅰ级; 局部检测:B级 局部检测:Ⅱ级 RT、UT组合检测 合格级别:执行各自标准 合格级别:执行各自标准 MT、PT 合格级别:ABB 合格级别:Ⅰ级 ★★当今成像技术已得到较大发展,也可用图像增强器的射线实时成像(RTR)取代胶片照相(由于胶片照相灵敏度低、分辨率有局限性)而采用数字照相技术。
5)焊接接头无损检测:
接管≥250mm 同等于壳体焊接接头合格级别; 接管<250mm 按设计图样定。
6)料零部件无损检测:按标准及图样要求; 7)TOFD检测方法和原理;(见附录A) 8)检测记录要求、资料、报告:
记录:检测实况记录; 报告:检测报告;
检测资料:底片,超声检测、波形图记载、返修前记录资料。
4.6焊后热处理
4.6.1焊后热处理的目的是改善焊接接头性能,消除焊接残余应力。
热处理程序:焊缝检验合格后,耐压试验之前,热处理前应对焊缝进行硬度检测。 热处理工艺应包括:热处理加热方法、保温方式、温控要求,升温、恒温和降温要求。 热处理设备、设施及检测、检验要求、效果评价。 4.6.2不锈钢、有色金属制压力容器焊后热处理: 图纸有要求时进行焊后热处理,一般不要求。
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4.7压力容器的耐压试验
耐热试验是对压力容器制造产品进行强度验证的方法之一,可以分为液压、气压和气--液组合压力试验三种。
4.7.1耐压试验压力
试验压力取值与设计压力(或容器铭牌上的最大工作压力)、设计温度与试验温度、容
器材料三要素有关。
4.7.2耐压试验压力:
耐压试验的压力应当符合设计图样要求,并且不小于下式计算值:
???pT??pt ???式中:
p-压力容器的设计压力或者压力容器铭牌上规定的最大允许工作压力(对在用压力容器为工作压力),MPa;
pT-耐压试验压力,MPa;当设计考虑液体静压力时,应当加上液体静压力。 η-耐压试验压力系数,按表4-1选用;
[σ]-试验温度下材料的许用应力(或者设计应力强度),MPa; [σ]t-设计温度下材料的许用应力(或者设计应力强度),MPa。
压力容器各元件(圆筒、封头、接管、法兰等)所用材料不同时,计算耐压试验压力应当取各元件材料[σ]/[σ]t比值中最小者。
表4-1 耐压试验的压力系数η 压力系数 压力容器的材料 液(水)压 钢和有色金属 铸铁 气压、气液组合 1.10 —— 1.25 2.00 4.7.3 耐压试验时容器强度校核
耐压试验时,如果采用高于本规程规定的耐压试验压力时,应当按照引用标准的规定对壳体进行强度校核。
4.7.4~4.7.5液压试验过程质量要求:即液压试验工艺要求与安全要求分述如下: 4.7.4 耐压试验前的准备工作
(1)耐压试验前,压力容器各连接部位的紧固螺栓,应当装配齐全,紧固妥当; (2)试验用压力表应当符合本规程第8章的有关规定,并且至少采用两个量程相同并且经过校验的压力表,试验用压力表应当安装在被试验压力容器顶部便于观察的位置;
(3)耐压试验时,压力容器上焊接的临时受压元件,应当采取适当的措施,保证其强度和安全性;
(4)耐压试验场地应当有可靠的安全防护设施,并且经过单位技术负责人和安全部门检查认可。
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4.7.5 耐压试验通用要求
(1)保压期间不得采用连续加压来维持试验压力不变,耐压试验过程中不得带压紧固螺栓或者向受压元件施加外力;
(2)耐压试验过程中,不得进行与试验无关的工作,无关人员不得在试验现场停留;
(3)压力容器进行耐压试验时,监检人员应当到现场进行监督检验; (4)耐压试验后,由于焊接接头或者接管泄漏而进行返修的,或者返修深度大于1/2厚度的压力容器,应当重新进行耐压试验。
4.7.6 液压试验
4.7.6.1 液压试验要求
压力容器液压试验的要求如下:
(1)凡在试验时,不会导致发生危险的液体,在低于其沸点的温度下,都可用作液压试验介质。当采用可燃性液体进行液压试验时,试验温度应当低于可燃性液体的闪点,试验场地附近不得有火源,并且配备适用的消防器材。
(2)以水为介质进行液压试验,其所用的水应当是洁净的。不同材料制压力容器对水中氯离子含量的限制,按引用标准的规定和图样要求。试验合格后,应当立即将水渍去除干净。
(3)压力容器中应当充满液体,滞留在压力容器内的气体应当排净。压力容器外表面应当保持干燥,当压力容器器壁金属温度与液体温度接近时,才能缓慢升压至设计压力;确认无泄漏后继续升压到规定的试验压力,保压足够时间,然后,降至设计压力,保压足够时间进行检查,检查期间压力应当保持不变。
(4)液压试验时,试验温度(容器器壁金属温度)应当比容器器壁金属无延性转变温度高30℃,或者按引用标准的规定执行。如果由于板厚等因素造成材料无延性转变温度升高,则需相应提高试验温度。
(5)换热压力容器液压试验程序按引用标准的规定执行。
(6)新制造的压力容器液压试验完毕后,应当用压缩空气将其内部吹干。
4.7.6.2液压试验合格判定标准
进行液压试验的压力容器,符合下列条件为合格: (1)无渗漏。 (2)无可见的变形。
(3)试验过程中无异常的响声。
4.7.7气压试验
4.7.7.1气压试验的要求:
设计规定用气压试验时或制造单位因某种原因以气压代替液压试验时(应经设计部门批准),均应编制专门的气压试验方案,并经企业技术总负责人批准。
具有明确可行的安全措施、设置安全警示区域,专人监控现场监督。 铸铁压力容器不应作气压试验
(1)由于结构或者支承原因,不能向压力容器内充灌液体,以及运行条件不允许残留试验液体的压力容器,可按设计图样规定采用气压试验。
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(2)试验所用气体应当为干燥洁净的空气、氮气或者其他惰性气体。
(3)气压试验时,试验温度(容器器壁金属温度)应当比容器器壁金属无延性转变温度高30℃,或者按引用标准的规定执行。如果由于板厚等因素造成材料无延性转变温度升高,则需相应提高试验温度。
(4)气压试验时,试验单位的安全部门应当进行现场监督。
(5)应当先缓慢升压至规定试验压力的10%,保压足够时间,并且对所有焊缝和连接部位进行初次检查。如无泄漏可继续升压到规定试验压力的50%。如无异常现象,其后按规定试验压力的10%逐级升压,直到试验压力,保压足够时间。然后降至设计压力,保压足够时间进行检查,检查期间压力应当保持不变。
4.7.7.2 气压试验合格要求
检验人员应全过程监督并旁站检验。
压力容器气压试验过程无异常响声,气压试验过程中,经过肥皂液或者其他检漏液检查无漏气,各节点无泄漏,容器整部或局部无变形。
4.7.8 气—液压组合压力试验
因容器的组成结构原因无法充满液体时,采用气、液组合耐压试验:
1)承重等原因无法注满液体的压力容器,可根据承重能力先注入部分液体,然后进行气液组合压力试验。
2)试验用液体、气体应当分别符合本规程4.7.6.1(1)(2)和4.7.7.1(2)的有关要求。
3)气液组合压力试验时试验温度、试验的升降压要求、安全防护要求以及试验的合格标准按本规程4.7.7的有关规定执行。
4)工艺步骤:
先注液体,然后进行气体充注,再试压。 5)安全保护:
要关注试验温度——低温脆变(无延性转变温度); 满足升压降压要求——按气压试验程序; 明确安全保护;
环境警示、关注声响,安全附件装配齐全; 严禁带压紧固、专项技术措施审批。
4.8 泄 漏 试 验
1)基本条件:
容器介质条件符合下列之一者应进行泄漏试验:
① 极度危害介质; ② 高度危害介质; ③ 易燃介质;
④ 不允许微量泄漏的压力容器;
⑤ 设计另有要求的需进行泄漏性试验。 2)试验方法以试验用介质不同划分: ①气密性试验; ②氨检漏试验; ③卤素检漏试验; ④氦检漏试验。
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3)气密性试验前应将安全附件装配齐全;
4)当采用氨、卤素、氦气等敏感性气体作气密试验时,应对气体的浓度、试验压力、保压时间、程序由设计在图纸中规定要求。
4.9 其它材料制造的压力容器:
1)其它材料:指铸铁、锻钢、不锈钢(奥氏体、铁素体、奥氏体铁素体不锈钢、麻氏体不锈钢)、有色金属(含钛及钛合金、镍及镍基合金、铝及铝合金、钢及钢合金);
2)对上述其它材料制造的压力容器,根据材料特性,制造前应制定专门的技术与质量控制措施和工艺过程相关规定,本规程4.9.1、4.9.2、4.9.3、4.9.4 条的规定要求
3)关于胀接:
在换热器制造中,换热管板与换热管的连接采用机械胀接或柔性胀接。 ①要先制定胀接工艺规程;
②施胀前先按工艺要求取同材质同规格的管板、管子进行予施胀,鉴定其工艺质量可
靠合格后,进行实体施胀。
胀接工艺分机械胀接、柔性胀接方法两类:
1)滚柱胀接、爆炸胀接; 2)液袋胀接、橡胶胀接。
5.安装、改造、维修 (共4条款)
5.1 压力容器安装、改造、维修许可资格
承担压力容器安装、改造、维修的单位应按照TSG R3001-2006《压力容器安装、改造、维修许可规则》取得压力容器安装、改造、维修许可资格许可证;
压力容器安装改造维修许可证资格分为1、2级。1级可以从事压力容器改造维修;2级可以从事维修;
已取得压力容器制造的单位,可以从事制造许可范围的压力容器改造维修工作,不需另取压力容器安装许可证;
已取得GC1级压力管道安装许可证的单位,可从事压力容器安装、改造、维修工作,不需另取压力容器安装许可证;
已取得2级(含2级)锅炉安装资格许可资格的单位,可从事1级压力容器安装改造维修工作,不需另取压力容器安装许可证。
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国质检特函[2007]402号,2007.6.7实施
《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》其中之五:“已取得GB类和GC2级压力管道安装许可证的单位,配备相应的数量起重工后,可以安装与其相关的D级压力容器,不需领取压力容器安装许可证”。
“已取得GC1级压力管道安装许可证资格的单位,可以从事压力容器安装、改造、维修工作,不需另取压力容器安装许可证”。
5.2 告 知
从事压力管道安装、改造、维修的单位应向压力容器使用登记机关书面告知,该安装改造维修开工告知书可从“中特网”上查索TSZ S002-2003《特种设备安装改造维修告知书》表式。
5.3 改造与重大维修
1)定义解读 (2009.9.26编 张运川)
(1)改造的含义:压力容器的改造是指改变主要受压元件的结构或者改变压力容器运行参数、盛装介质、用途等。
重大维修的含义:压力容器的重大维修是指主要受压元件的更换、矫形、挖补,以及对符合本规程3.14.1规定的对接接头焊缝的补焊。
(2)压力容器的改造或者重大维修方案应当经过原设计单位或者具备相应资格的设计单位同意。
(3) 压力容器改造或重大维修应事先编制施工方案,并经有资格的设计单位同意。即该设计单位具有该压力容器级别的设计资格。
(4) 压力容器经过改造或者重大维修后,应当保证其结构和强度满足安全使用要求。
(5)压力容器改造或重大维修要进行告知和接受特种设备监督检验机构的监督检验。
(6)压力容器改造、重大维修的施工过程,必须经过具有相应资格的特种设备检验检测机构进行监督检验,未经监督检验合格的压力容器不得投入使用。
2)改造维修前的准备工作
执行压力容器定期检验规则要求,进入容器前对容器内部要彻底置换、吹洗、严防由于残留气体或液体造成人身伤害、死亡和中毒事故; 3)对改造或维修的焊接质量控制要点:
施工方案、焊接质量措施、焊接工艺评定、热处理、耐压试验要求等,都应措施明确、处理得当。
5.4 维修及带压堵漏必须关注安全相关事项
不得带压维修;采取有效措施方可带压紧固或带压堵漏,并应经使用方技术负责人批准;带压堵漏作业人员应经培训持证上岗,执行国家质检总局颁发的《带压堵漏作业人员考试大纲》要求进行培训持证上岗。
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6. 使用管理 (共14条款)
本章核心内容要项:
1. 压力容器在使用前应逐台办理使用登记手续; 2. 使用单位对压力容器安全使用负责;
3. 使用单位安全管理工作应包含十一条内容;
4. 压力容器应逐台建立技术档案,由管理部门统一保管; 5. 压力容器逐台技术档案,必须包括八项内容; 6. 编制压力容器工艺操作规程和岗位操作规程; 7. 压力容器使用单位的安全管理人员应持证上岗; 8. 压力容器作业人员应经定期培训持证上岗、按章作业,发生事故能采取应急措施; 9. 对容器、安全附件、安全保护装置、测量调控装置及附属仪表应日常保养,及时处理并记录;
10.坚持对压力容器年度检查,发现隐患及时消除,并作系统的记录; 11.使用单位应制定压力容器发生异常情况时的处理规定,及时向有关部门报告。对列举的十一类情况,均应制定并采取应急措施;及时按序报告; 12.制定隐患处理对策;
13.超设计寿命(未规定设计寿命、或使用超20年的)的压力容器,如继续使用,应经特检部门检验。必须经风险检验,并经使用单位主要负责人批准; 14.采购、停用、过户、移装等应按规定办理相关手续;
15.以水为介质产生蒸汽的压力容器,严格水质管理与定期检测,无可靠处理措施,不得投运、; 16.特殊部位要求:具有装卸作业的压力容器,应安装连接装置,并符合本规程6.1.3的四条要求;
17.应急救援:制定应急救援予案,建立救援组织,配置救援装备,定期组织演练。
******************************************************************
本章条文解析
6.1 压力容器使用登记
压力容器的使用单位,在压力容器投入使用前或者投入使用后30日内,应当按要求到直辖市或者设区的市特种设备安全监督管理部门,或者其授权的部门(以下统称使用登记机关机关)逐台办理使用登记手续。登记标志的放置位置应当符合有关规定。
6.2 使用单位的责任
使用单位应当对压力容器的安全管理负责,并且配备具有压力容器专业知识,熟悉国家相关法律、法规、安全技术规范和标准的工程技术人员作为安全管理人员负责压力容器的安全管理工作。
6.3 压力容器的安全管理
压力容器使用单位的安全管理工作主要包括:
(1)贯彻执行本规程和压力容器有关的安全技术规范;
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(2)建立健全压力容器安全管理制度,制定压力容器安全操作规程; (3)办理压力容器使用登记,建立压力容器技术档案;
(4)负责压力容器的设计、采购、安装、使用、改造、维修、报废等全过程管理; (5)组织开展压力容器安全检查,至少每月进行一次自行检查,并且作出记录; (6)实施年度检查并且出具检查报告; (7)编制压力容器的年度定期检验计划,督促安排落实特种设备定期检验和事故隐患的整治;
(8)向主管部门和当地安全监察机构报送当年压力容器数量和变更情况的统计报表,压力容器定期检验计划的实施情况,存在的主要问题及处理情况等;
(9)按规定报告压力容器事故,组织、参加压力容器事故的救援、协助调查和善后处理;
(10)组织开展压力容器作业人员的教育培训; (11)制定事故救援预案并且组织演练。
6.4 压力容器技术档案
压力容器的使用单位,应当逐台建立压力容器技术档案并且由其管理部门统一保管。技术档案的内容包括:
(1)特种设备使用登记证; (2)压力容器登记卡;
(4)本规程4.1.3规定的压力容器设计制造技术文件和资料;
(5)压力容器年度检查、定期检验报告,以及有关检验的技术文件和资料; (6)压力容器维修和技术改造的方案、图样、材料质量证明书、施工质量检验技术文件和资料;
(7)安全附件校验、修理和更换记录; (8)有关事故的记录资料和处理报告。
6.5 压力容器操作规程
压力容器的使用单位,应当在工艺操作规程和岗位操作规程中,明确提出压力容器安全操作要求,其内容至少包括:
(1)压力容器的操作工艺参数(含工作压力、最高或者最低工作温度); (2)压力容器的岗位操作方法(含开、停车的操作程序和注意事项); (3)压力容器运行中应当重点检查的项目和部位,运行中可能出现的异常现象和防止措施,以及紧急情况的处置和报告程序。
6.6 作业人员
压力容器的安全管理人员和操作人员应当持有相应的特种设备作业人员证。压力容器使用单位应当对压力容器作业人员定期进行安全教育与专业培训并且作好记录,保证作业人员具备必要的压力容器安全作业知识、作业技能,及时进行知识更新,确保作业人员掌握操作规程及事故应急措施,按章作业。
6.7 日常维护保养
压力容器使用单位应当对压力容器及其安全附件、安全保护装置、测量调控装置、附属仪器仪表进行经常性日常维护保养,对发现的异常情况,应当及时处理并且记录。
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6.8 年度检查
压力容器使用单位应当实施压力容器的年度检查,年度检查至少包括压力容器安全管理情况检查、压力容器本体及运行状况检查和压力容器安全附件检查等。对年度检查中发现的压力容器安全隐患要及时消除。压力容器年度检查工作可以由压力容器使用单位的专业人员进行,也可以委托有资格的特种设备检验机构进行。
6.9 异常情况处理
6.9.1 应急措施和报告
压力容器发生以下异常现象之一时,作业人员应当立即采取紧急措施,并且按规定的报告程序,及时向有关部门报告:
(1)压力容器工作压力、介质温度或者壁温超过规定值,采取措施仍不能得到有效控制;
(2)压力容器的主要受压元件发生裂缝、鼓包、变形、泄漏、衬里层失效等危及安全的现象;
(3)安全附件失灵、损坏等不能起到安全保护的情况; (4)接管、紧固件损坏,难以保证安全运行; (5)发生火灾等直接威胁到压力容器安全运行; (6)过量充装;
(7)压力容器液位异常,采取措施仍不能得到有效控制; (8)压力容器与管道发生严重振动,危及安全运行;
(9)真空绝热压力容器外壁局部存在严重结冰、介质压力和温度明显上升; (10)其他异常情况。 6.9.2 隐患处理
压力容器使用单位应当对出现故障或者发生异常情况的压力容器及时进行检验,消除事故隐患;对存在严重事故隐患,无改造、维修价值的压力容器,应当及时予以报废,并且办理注销手续。
6.10 超设计寿命使用的压力容器
对于已经达到设计寿命的压力容器(或者未规定设计寿命,使用超过20年的压力容器),如果要继续使用,使用单位应当委托有资格的特种设备检验机构对其进行检验(必要时按本规程7.7的规定进行合于使用评价),经过使用单位主要负责人批准后,方可继续使用。
6.11 压力容器的采购、停用、过户、移装
使用单位不得采购报废的压力容器。压力容器的停用、过户、移装,应当严格按照有关规定办理相关手续。
6.12 水质要求
以水为介质产生蒸汽的压力容器,应当做好水质管理和监测,没有可靠的水处理措施,不得投入运行。
6.13 装卸连接装置要求
需要在移动式压力容器和固定式压力容器之间进行装卸作业的,其连接装置应当符合以下要求:
(1)压力容器与装卸管道或者装卸软管要有可靠的连接方式;
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(2)应当有防止装卸管道或者装卸软管拉脱的联锁保护装置;
(3)所选用装卸管道或者装卸软管的材料应当与介质及低温工况相适应。装卸软管的公称压力不得小于装卸系统工作压力的2倍,其最小爆破压力应当大于4倍的公称压力;
(4)装卸软管必须每半年进行1次水压试验,试验压力为1.5倍的公称压力,试验结果要有记录和试验人员的签字。
6.14 应急救援
压力容器发生事故有可能造成严重后果或者产生重大社会影响的使用单位,应当制定应急救援预案,建立相应的应急救援组织机构,配置与之适应的救援装备,并且适时演练。
7. 定期检验 (共8条款)
7.1 报 检
使用单位应当于压力容器定期检验有效期届满前1个月向特种设备检验机构提出定期检验要求。检验机构接到定期检验要求后,应当及时进行检验。定检是指在压力容器仃机时进行检验和对安全状况的等级评定(安全状况分为五级)1级最高;并执行《压力容器定期检验规则》的规定要求。
7.2 检验机构与人员
检验机构应当严格按照核准的检验范围从事压力容器的定期检验工作,检验检测人员应当取得相应的特种设备检验检测人员证书。检验机构应当接受质量技术监督部门的监督,并且对压力容器定期检验结论的正确性负责。
7.3 定期检验周期
定期检验是指在压力容器停机时进行的检验和安全状况等级评定。压力容器一般应当于投用后3年内进行首次定期检验。下次的检验周期,由检验机构根据压力容器的安全状况等级,按照以下要求确定。
(1)安全状况等级为1、2级的,一般每6年一次; (2)安全状况等级为3级的,一般3~6年一次;
(3)安全状况等级为4级的,应当监控使用,其检验周期由检验机构确定,累计监控使用时间不得超过3年,在监控使用期间,应当对缺陷进行处理,否则不得继续使用;
(4)安全状况等级为5级的,应当对缺陷进行处理,否则不得继续使用; (5)压力容器安全状况等级的评定按《压力容器定期检验规则》进行,符合其规定条件的,可以适当缩短或者延长检验周期;
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