容规宣贯-设计章讲稿zhanglish.ppt

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1、1,容规宣贯,固定式压力容器安全技术监察规程设计江苏省特种设备安全监督检验研究院 缪春生2009年10月,2,容规宣贯设计,主要变化1、设计资质 国内外关于设计单位资质管理要求的不同目前，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

2、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。,3,容规宣贯设计,2、设计文件设计条件 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。设计条件至少包含以下内容：(1)操

3、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。强度计算书的问题（要求全部提供）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。设计单位认为必要时，还应当包括安装与使用维修说明；,4,容规宣贯设计,3、节能要求 对压力容器的设计提出基本的节能降耗要求。4、液化气体压力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。5、安全系数调整 通过

4、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。,5,容规宣贯设计,6、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。7、快开门结构的要求 明确快开门结构的定

5、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。,6,容规宣贯设计,3.1 设计单位资格及责任(1)对设计质量负责 压力容器设计许可证=设计类别、级别和品种范围应当符合压力容器压力管道设计许可规则规定；原28条；释义：本条为对设计单位资格及责任的通用要求。1.条例第十一条，对压力容器设计单位实行行政许可制度2.具体规定见安全技术规范TSG R1001-2008压力容器压力管道设计许可规则

6、。,7,容规宣贯设计,(2)不具有”应力分析设计许可项目”资格者，可以进行：总体采用规则设计标准，局部参照分析设计标准 进行压力容器受压元件分析计算和设计。原40条；释义：压力容器总体采用规则设计标准，对某些局部或结构可以采用应力分析方法进行强度校核，但校核所取材料许用应力应当是规则设计标准中规定的材料许用应力；其设计、制造仍按规则设计制造标准进行。但是：对于进行分析的该局部，其制造、检验要求应参照“分析设计标准”的相关规定。,8,容规宣贯设计,(3)压力容器的设计应当符合本规程的基本安全要求。采用国际标准（或境外标准）设计的压力容器，设计单位 应当提供设计文件与本规程基本安全要求的符合性申明

7、；主要变化：符合性审查符合国际惯例。我国对境外压力容器设计单位尚未实施许可（在境外，一般没有独立的压力容器设计单位，其设计往往由工程公司或制造单位进行）。为保证采用国际标准或境外标准设计制造的压力容器符合我国压力容器的基本安全要求，有必要对其设计文件进行与我国基本安全要求的符合性审查。目前，这种审查采取国家质检总局（特种设备局）对设计文件进行审查批准的方式进行，境内外设计、制造单位如果直接采用国际标准或境外标准设计制造在中国境内使用的压力容器，则制造前需将设计文件报国家质检总局（特种设备局）申请批准，国家质检总局对设计文件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。,9,

8、容规宣贯设计,(4)压力容器的设计单位应当向设计委托方提供完整的设计文件。主要变化：99版容规中第33条1款规定“压力容器的设计单位，应向压力容器的使用单位或压力容器制造单位提供设计说明书、设计图样和技术条件。”现将这一要求做为对设计单位的基本要求调整到此处。-“设计委托方”的定义确切，包括使用单位和制造单位。很多时候设计单位不直接向使用单位提供设计文件，而是通过制造单位提供（设计文件包括在产品出厂资料中，参见本规程（4）产品出厂资料的规定）。-“完整的设计文件”要求，即本规程3.4条所规定的设计文件，特别是关于所有压力容器都要求提供强度计算书或者应力分析报告。,10,容规宣贯设计,3.2 设

9、计许可印章(1)压力容器的设计总图上，必须加盖压力容器设计许可印章（复印章无效），设计许可印章失效的设计图样和已加盖竣工图章的图样不得用于制造压力容器；(2)压力容器设计许可印章中的设计单位名称必须与所加盖的设计图样中的设计单位名称一致。主要变化：原28条和29条取消了原28条规定的试设计方式，“经压力容器设计单位批准机构指定的图样”-不再要求一定是蓝图；设计资格印章改为设计许可印章。,11,容规宣贯设计,3.3 设计条件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；(2)压力容器使用地及其自然条件；(3)介质组分与特性；(4)预期使用年

10、限；(5)几何参数和管口方位；(6)设计需要的其他必要条件。主要变化：新增条款。,12,容规宣贯设计,释义：明确设计委托方的责任，以规范设计条件的提出。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。-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

11、材、安全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、表面处理、特殊试验、安装运输要求等。,13,容规宣贯设计,3.4 设计文件 3.4.1 通用要求(1)设计文件包括：强度计算书（或应力分析报告）、设计图样、制造技术条件、风险评估报告（适用于第类压力容器），设计单位认为必要时，还应当包括安装与使用维修说明；主要变化：原33条-原规定：“对移动式压力容器、高压压力容器、第三类中压反应压力容器和储存压力容器，设计单位应向使用单位提供强度计算书。”-现要求设计单位向设计委托方提供所有压力容器的强度计算书或者应力分析报告（包括、类容器的

12、）。压力容器强度计算书或者应力分析报告是压力容器使用管理、定期检验、失效分析、事故处理、安全监察的重要支持性技术文件，不管是什么类别的压力容器，都必须提供给设计委托方（使用单位）。,14,容规宣贯设计,3.4.1 通用要求(2)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，协商选用超压泄放装置。主要变化：无变化,15,容规宣贯设计,3.4.2 设计总图3.4.2.1 总图的审批 设计总图要求履行审批手续。对于第类压力容器，应当有压力容器设计单位技术负责人或者其授权人的批准签字。主

13、要变化：TSG R1001-2008压力容器压力管道设计许可规则中规定了设计文件的审批手续。释义：-本条强调对所有第类压力容器加强设计管理，还应当有压力容器设计单位技术负责人的批准签字；-如果是授权人签字方式，则应当有压力容器设计单位技术负责人的授权书。,16,容规宣贯设计,3.4.2.2 总图的主要内容压力容器的设计总图上，至少应当注明以下内容：(1)压力容器名称、类别，设计、制造所依据的主要法规、标准；(2)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；(3)设计条件，包括设计温度、设计载荷（包含压力在内的所有应当考虑的载荷）、介质（组分）、腐蚀裕量、焊接接头系数、自然条件等

14、，对储存液化气体的储罐应当注明装量系数，对有应力腐蚀倾向的储存容器应当注明腐蚀介质的限定含量；(4)主要受压元件材料牌号与标准；(5)主要特性参数（如压力容器容积、换热器换热面积与程数等）；(6)压力容器设计使用年限（疲劳容器标明循环次数）；(7)特殊制造要求；(8)热处理要求；(9)无损检测要求；(10)耐压试验和泄漏试验要求；(11)预防腐蚀的要求；(12)安全附件的规格和订购特殊要求（工艺系统已考虑的除外）；(13)压力容器铭牌的位置；(14)包装、运输、现场组焊和安装要求。,17,容规宣贯设计,主要变化：-某些术语用词规范确切。-增加一些重要内容，例如：(1)设计、制造所依据的主要法规

15、、标准；(2)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；(4)主要受压元件材料标准；(6)压力容器设计使用年限（疲劳容器标明循环次数），即设计寿命；(11)预防腐蚀的要求等。设计中应当考虑的载荷往往不仅限于压力，还有重力载荷、风载、地震以及接管载荷等，图样中应当注明，便于使用者、制造方和检验方对设备设计的了解。-删除99版容规第56条，在(8)已有要求；涉及制造要求部分，在本规程4.6中进行规定。,18,容规宣贯设计,3.4.2.3 特殊要求-例如下列情况：-(1)多腔压力容器分别注明多腔的试验压力，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；(2)装

16、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；(3)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；(4)不能进行耐压试验的压力容器，注明计算厚度和制造与使用的特殊要求；(5)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；(6)要求保温或者保冷的压力容器，提出保温或者保冷措施。主要变化：为落实节能降耗政策，提出了“保温或保冷的压力容器，应当提出保温或保冷措施”要求。,19,容规宣贯设计,3.5 设计方法可以采用：规则设计方法 或 分析设计方法。-必要时：试验方法或可对比的经验设计方法，但是应当按照本规程1.9的规定通过技术评审。压

17、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使用年限内的安全。主要变化：删除99版容规第48、52条，只在本条中原则规定。本条还明确规定了设计的目标 规定了可采用的设计方法：规则设计方法 或 分析设计方法。必要时：试验方法或可对比的经验设计方法,20,容规宣贯设计,释义：规则设计方法：采用弹性失效准则，对容器各处实际存在的应力一般不进行严格而详细的计算，在对材料、结构、制造、检验等作出相应限定后，用比较

18、简单的计算公式确定元件厚度以确保容器安全性的设计方法。我国的GB150、美国的ASME-1以及日本JIS B 8265第2、第3种容器的设计即属此。分析设计法：计及容器各种可能失效模式中的大多数，采用弹塑性失效准则，对容器各处应力进行比较严格而详细的计算，并针对不同类应力在各失效模式中所起的不同作用而采用不同的限制条件，对材料、结构、制造和检验的要求也相对较高较严的设计方法。我国的JB4732、美国的ASME-2以及日本JIS B 8265第1种容器的设计即属此。,21,容规宣贯设计,可对比的经验设计方法：对某些难以用解析方法进行应力分析的压力容器元件，容器结构复杂难以确定结构要素，并且所设计

19、的容器具有长期使用经验，可以借助在用容器的使用经验证明该元件的结构参数是否合理或确定其最大许用工作压力。可对比的经验设计属于经验设计范畴。试验方法：对某些难以用解析方法或者数值方法进行应力分析的压力容器元件，借助应力测定或验证性压力试验等以证实该元件的结构参数是否合理或确定其最大许用工作压力的方法。在国外的先进国家的技术标准中均给出了相应的方法和评价准则，我国的压力容器标准中也将提供这类方法。,22,容规宣贯设计,3.6 风险评估对第类压力容器，设计时应当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。主要变化：新增条款释义：设计阶段进行风险评估，是世界压力容器界提出的基于失效模式设计理念

20、的产物，该方法最早在欧洲开始实施，后来的澳大利亚标准中也采用了这个理念。AS1210-1997中要求设计者开始进行风险管理，通过危害识别、风险评估和风险控制来完成风险管理在设计阶段的工作。设计阶段进行风险评估的目的如下：全面分析压力容器在使用过程中可能出现的失效，提出规避这些失效的方法和措施，保证容器的本质安全；依据风险工程的理论，评价风险的水平，采取措施来控制风险水平；告诉容器的用户容器可能出现的破坏形式，以及当发生破坏时应该采取的措施，便于制定合适的应急预案；向压力容器用户提供足够的信息，保证容器的安全使用。根据我国的基础，目前我们仅仅在第类压力容器中实施风险评估，具体做法将在技术标准中规

21、定。,23,容规宣贯设计,3.7 节能要求设计应当充分考虑节能降耗原则，应符合以下要求：(1)充分考虑压力容器的经济性，合理选材，合理确定结构尺寸；(2)对换热容器进行优化设计，提高换热效率，满足能效要求；(3)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。主要变化：新增条款释义：节能降耗是综合性很强的工作，需要有效的工作体系支撑和保证。按照国家相关产业政策及节能法规，从设计工作的源头上，原则上要求设计人员树立节能减排的意识。要充分考虑压力容器经济性，但绝非是单纯追求减小容器的壁厚、减轻容器的重量，这里涉及到诸多方面的考虑因素，至少包括：确保其使用要求的前提下，选择

22、尽量简单的结构形式；确保其使用年限的前提下，尽量选择低价格的耐用材料和适当的腐蚀裕量；确保其强度、刚度、稳定性的安全前提下，具有尽可能小的元件结构尺寸；确保其制造质量的前提下，尽量降低制造难度、减少检验检测环节中的过高要求。,24,容规宣贯设计,3.8 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。安全系数低于这些规定时，应当符合本规程1.9的要求。,表注-从略,3.0,4.0,1.6,25,容规宣贯设计,主要变化：安全系数降低：1、国内钢材质量的提高 2、容器产品的国际竞争力 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

23、在我国“安全系数”一词已在法规中应用多年，因此本次修订仍采用安全系数这一用词。-目前，境外主要压力容器设计标准中，只有美国ASME-VIII-1、日本JIS 8265等标准的安全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。采用安全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安全系数进行计算，而不允许采用境外标准中所给出的标准许用应力值。,26,容规宣贯设计,安全系数用于确定材料许用应力和容器在特定失效模式条件下的安全裕度；是压力容器设计中最重要的基础系数，标志着一个国家的压力容器设计、制造水平；对于

24、保障压力容器的建造合理性和安全使用具有十分重要的意义。安全系数的确定和国家的综合技术能力以及压力容器的建造历史有关，一般与如下因素有关：压力容器材料的技术水平和供应稳定状况；强度设计准则和设计计算方法的可靠性；压力容器建造的技术能力；压力容器建造的质量管理方式和管理水平；压力容器使用管理的水平；压力容器事故的频发程度等。,27,容规宣贯设计,释义：安全系数材料的失效应力与设计应力的比值（引自中国大百科全书 机械工程，国标术语稿）1失效应力（failure stress）：元件失效时材料允许承受的最大应力。根据失效模式的不同，失效应力可以是抗拉强度、屈服强度、持久强度极限或蠕变极限，也可以是交变

25、载荷作用下的持久极限或是失稳临界应力。2设计应力（design stress）：在设计条件下，元件材料实际承受的应力。3许用应力（allowable stress）：设计应力的最大值。对于按规则设计的压力容器，即是设计条件下，元件材料允许承受的最大应力。,28,3.8 安全系数概念,29,容规宣贯设计,30,容规宣贯设计,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。主要变化：本条新增设计压力和计算

26、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。,31,容规宣贯设计,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的最高允许工作压力。主要变化：对超压泄放装置的动作压力，原则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，在保证安全的基础上

27、，避免超压泄放装置频繁动作，对于安装有安全阀的低压容器尤其重要。,32,容规宣贯设计几个压力的关系气密性试验3.9.1 设计压力 超压泄放装置动作压力 最高允许工作压力3.24 泄漏试验 气密性试验 气密性试验 安全阀的整定压力（见下图）,33,34,容规宣贯设计,3.9.3 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基础确定：(1)规定温度下的工作压力按照表3-4确定,35,36,容规宣贯设计,3.9.3 常温储存液化气体压力容器的设计压力(2)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

28、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不得低于表3-5的规定。,37,容规宣贯设计,38,容规宣贯设计,主要变化：释义：应当规定工作压力的选取原则，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，在工作压力的基础上确定设计压力。故将原来对设计压力的规定改为对工作压力的规定。选取原则为工作压力不应当低于50饱和蒸气压力。,39,容规宣贯设计,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

29、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。主要变化：原35条释义：由于低温储存容器的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2008年南方的冰冻灾害），法规规定的内容难以适时调整，故本规程去掉了99版容规附件二的数据，不再列出。,40,金属元件两侧表面温度（教程图20.4-1）,金

30、属温度 介质（物料）温度金属温度=（twh+twc）/2,41,容规宣贯设计,3.11 腐蚀裕量对于有均匀腐蚀的压力容器，腐蚀裕量根据预期的压力容器使用年限和介质对材料的腐蚀速率确定。同时，还应当考虑介质流动对受压元件的冲蚀、磨损等影响。主要变化：原32条释义：将原条文“为防止压力容器超寿命运行引发安全问题，设计单位一般应当在设计图样上注明压力容器设计使用年限。”改为条中的强制要求。,42,容规宣贯设计,3.12 最小厚度压力容器最小厚度的确定应当考虑制造、运输、安装等因素的影响。主要变化：原第44条压力容器限定的最小壁厚(不包括腐蚀裕量)应符合相应设计规范和标准的规定。释义：与原条文基本一致

31、，但提出了影响最小壁厚的主要考虑因素。不同材料和结构形式的压力容器最小厚度要求是不同的，在本规程中不可能一一列举，因此需要参考相应的产品技术标准确定。,43,容规宣贯设计,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：只原则规定装量系数，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：WVt式中：W-储存量，t；-装量系数；V-压力容器的容积，m3；t-设计温度下的饱和液体密度，t/m3。,44,容规宣贯设计,3.14 焊接接头 3.14.1 壳体接头设计焊制压力容器筒体的纵向接头、筒节与筒节（封头）连接的

32、环向接头、封头的拼接接头，以及球壳板间的焊接接头，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。主要变化：基本保留原55条文的内容，增加“球壳板间的焊接接头应当采用全截面焊透的对接接头型式”的要求，更明确。GB150和JB4732已经列入本规程的引用标准，对接接头的设计应当按本规程引用标准的要求进行。,45,3.14.1 全截面焊透对接接头 3.设计,46,3.14.1 全截面焊透对接接头,47,3.14.2 接管与壳体之间接头设计钢制压力容器的接管（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，可参照本规程引用标准进行。有下列情况之一的，应当采用全焊透结构：(1)介质为易

33、爆或者介质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)设计图样规定的压力容器。主要变化：实践证明这些要求对保证容器质量、安全使用是必要的。因超出本规程管辖范围，故取消移动式压力容器；其它未做修改。99版容规第54条第一句“钢制压力容器管法兰、垫片、紧固件的设计应参照行业标准HG20592-20635的规定。”不属于焊接接头的规定，改放到本规程3.17(1)中。,容规宣贯设计,48,3.14.2 接管与壳体之间全焊透结构,49,容规宣贯设计,3.1

34、5 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。主要变化：只提出对焊接接头系数的基本要求，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（原43条），只做原则性规定。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，特别是不允许采用较低的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，因此保留了这个规定。,50,焊接接头系数 GB150-1998,51,容规宣贯设计,3.16 无损检测要求压

35、力容器设计单位应当根据本规程、本规程引用标准和JB/T 4730的要求在设计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。主要变化：无损检测是保证压力容器制造质量的重要手段。做为设计者，对压力容器的工况、介质、材料、结构等最为清楚，在设计时应当提出具有针对性的有效无损检测方法、比例、质量要求及其合格级别等。设计者应当根据材料和制造工艺选择最合适的无损检测方法；根据压力容器结构，考虑无损检测实现的可能性；根据无损检测方法、比例、质量要求及其合格级别之间的关系，提出合格级别和验收准则。制造单位按设计文件要求实施无损检测，以保证压力容器的安全质量。尤其是当有特殊无损检测要求时，如大壁

36、厚、大直径、裂纹敏感性材料、特殊材料、特殊结构等，更应当引起设计者的充分重视。新版JB/T 4730对无损检测技术等级和检测灵敏度等级都有分级规定，因此要求在设计文件中，对无损检测应提出完整且具体的要求，而仅规定合格级别是不够的。,52,容规宣贯设计,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HG 20592HG 20635-2009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HG 20592HG 20635系列标准的规定，至少应用高颈对焊法兰、

37、带加强环的金属缠绕垫片和专用级高强度螺栓组合。主要变化：实践证明，在目前管法兰标准众多的情况下，推荐采用HG2059220635 标准对促使中国管法兰标准统一将起到一定作用。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。,53,3.17(2)管法兰的选用,54,容规宣贯设计,3.18 检查孔(1)压力容器应当根据需要设置人孔、手孔等检查孔，检查孔的开设位置、数量和尺寸等应当满足进行内部检验的需要；(2)对不能或

38、者确无必要开设检查孔的压力容器，设计单位应当提出具体技术措施，例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。主要变化：在压力容器设计中规定给容器开设进行定期检验的通道是国际惯例，检查孔的开设应当根据内部检查的需要由设计者根据具体情况确定。法规上规定难以罗列齐全，在此只给出基本原则规定，不再做详细要求。确无必要开设检查孔的情况可以按99版容规第46条理解，不能开设检查孔的情况由设计者根据工艺情况把握，但对于不开设检查孔的压力容器要求设计者综合考虑制造和定期检验中的问题。,55,容规宣贯设计,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

39、的起加强作用的垫板应当至少设置一个泄漏信号指示孔。主要变化：去掉99版容规55条中关于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关标准的规定确定。泄漏信号指示孔的作用是在对补强件、垫板、固定焊缝进行密封试验时检漏及在接管角焊缝、壳体被覆盖的焊缝泄漏时发出信号。密封试验压力一般为0.30.4MPa，介质为空气或氮气。,56,容规宣贯设计,3.20 快开门式压力容器快开门式压力容器，是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。快开门式压力容器的设计应当考虑疲劳载荷的影响。快开门式

40、压力容器应当具有满足以下要求的安全联锁功能：(1)当快开门达到预定关闭部位，方能升压运行；(2)当压力容器的内部压力完全释放，方能打开快开门。,57,容规宣贯设计,主要变化：只要求快开门具有安全联锁功能，不再强调安全联锁装置 去掉了“同步的报警功能”要求，突出强调联锁功能。释义：给出了需要安装安全联锁装置的快开门式压力容器的定义，并提示快开门式压力容器的设计应当考虑疲劳载荷的影响。快开门式压力容器的一个突出特点就是承受疲劳（循环）载荷，设计者必须予以充分考虑。按JB47321995 钢制压力容器分析设计标准3.10的规定，符合疲劳分析免除条件的可以免除疲劳分析，否则，应当进行疲劳分析设计。其锁

41、紧装置是通过简单的转动机构或平移机构以有限的一、两次连续动作便能够快速完成开启或闭合密封过程。有多种不同结构形式，如：啮齿式、撑杆式、平移式、抱箍式快开门结构等。,58,容规宣贯设计,3.21 不允许拆卸的隔热层对有隔热层的压力容器，如果设计时规定隔热层不允许拆卸，则应当在设计文件中提出压力容器定期检验的项目、方法；必要时，设计图样上应当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。释义：隔热隔绝热的传播。因此，隔热层广义讲也可以包括保温和保冷。而本规程中隔热特指在容器内壁衬砌的耐热隔热层，提醒设计者注意不可拆的隔热层可能妨碍对压力容器的定期检验，如果确实不允许拆卸，应提出切实可行的定期

42、检验方法。对容器外部的保温或者保冷层，一般均是可拆卸的，不会影响定期检验；而内壁的隔热层（如冷壁加氢反应器等）一般是不可拆卸的，在设计时要考虑其对定期检验的影响。,59,容规宣贯设计,3.22 特殊耐腐蚀要求对有特殊耐腐蚀要求的压力容器或者受压元件，例如存在晶间腐蚀、应力腐蚀、点腐蚀、缝隙腐蚀等腐蚀介质环境时，应当在设计图样上提出相应的耐腐蚀试验方法以及必要时的热处理要求。主要变化：腐蚀是压力容器最常见的失效模式，是设计者考虑最多的因素。在世界各国的技术标准中，都规定由设计者考虑压力容器的选材问题，以解决容器的腐蚀失效。与99版容规相比，本条扩大了耐腐蚀考虑的范围，包括晶间腐蚀、应力腐蚀、点腐

43、蚀、缝隙腐蚀等，而不仅仅限于晶间腐蚀。同时，法规中只提出基本要求，具体检验和热处理规范应由设计者提出，解释内容不放在法规中。,60,容规宣贯设计,晶间腐蚀 GB/T 21433-2008 不锈钢压力容器晶间腐蚀敏感性检验 JB/T 4756-2006 镍及镍合金制压力容器 GB/T 4334-2008 金属和合金的腐蚀 不锈钢晶间腐蚀试验方法应力腐蚀 GB/T 17898-1999 不锈钢在沸腾氯化镁溶液中应力腐蚀试验方法点腐蚀 GB/T 17897-1999 不锈钢三氯化铁点腐蚀试验方法缝隙腐蚀 GB/T 10127-2002 不锈钢三氯化铁缝隙腐蚀试验方法,61,容规宣贯设计,3.23 水

44、质以水为介质、直接受火焰加热连续操作的压力容器（包括管壳式余热锅炉），其水质应当符合GB 1576-2008工业锅炉水质的规定。主要变化：这条主要的应用对象是以水为介质产生蒸汽的压力容器。本条引用了最新锅炉水质标准，没有原则变化。参照蒸汽锅炉安全技术监察规程而制定，要求设计者对直接受火陷加热的压力容器和管壳式余热锅炉(热水)用水的水质提出要求。GBl576仅适用于2.5MPa以下的余热锅炉。对设计压力大于2.5MPa的余热锅炉的水质要求，可参照其他行业标准的规定。,62,容规宣贯设计,3.24 泄漏试验当压力容器盛装介质的毒性程度为极度、高度危害或者不允许有微量泄漏时，设计应当提出压力容器泄漏

45、试验的方法和要求。铸造压力容器盛装气态介质时，应当在设计图样上提出气密性试验的要求。对于带有安全阀、爆破片等超压泄放装置的压力容器，如果设计时提出气密性试验要求，则设计者应当给出该压力容器的最高允许工作压力。主要变化：本条与99版容规第58条内容基本相同，只是将泄漏试验方法由单一的气密性试验扩大为泄漏试验，包括氦、氨、卤素检漏等，详见本规程制造部分4.8泄漏试验。,63,容规宣贯设计,主要变化：为保证气密性试验能够进行，本次修订增加“如果设计时提出气密性试验要求，则设计者应当给出该压力容器的最高允许工作压力”这一要求。因为在本规程制造部分4.8.3(2)规定“进行气密性试验时，一般应当将安全附件装配齐全”。而超压泄放装置的动作压力一般不得高于设计压力（3.9.2(1)规定），这样，以设计压力进行气密性试验时，就会造成超压泄放装置的开启，难以完成试验。要求设计者给出该压力容器的最高允许工作压力，就是为了在进行气密性试验时，采用比设计压力更高的压力（但最大不得超过最高允许工作压力）做为超压泄放装置（安全阀、爆破片）的动作压力（3.9.2(2)规定），以防止在试验过程中超压泄放装置（安全阀、爆破片）的开启，保证试验得以顺利进行。这样，就可以解决气密性试验时安装安全附件和试验压力之间的矛盾。,64,容规宣贯第3章 设计,谢谢！,