固定式压力容器监察规程讲义.docx

1、固定式压力容器监察规程讲义固定式压力容器安全技术监察规程TSG R0004-2009研讨资料一概述1修订概况本次修订工作的基本原则是：以科学发展观为指导；充分汲取事故教训；提出基本安全要求，要有调研、数据的支撑；强化使用管理，强化应急救援预案；体现节能原则；促进生产，方便企业；有利于技术进步，科学发展；兼顾国际惯例，体现中国特色；规范与标准协调一致。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。将99版压力容器安全技术监察规程改为固定式

2、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。同时，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。2与技术标准、管理制度的关系（1.9 ）本规程规定了压力容器的基本安全要求，有关压力容器的技术标准、管理制度等，不得低于本规程的要求。3不符合本规程时的特殊处理规定（1.10）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

3、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特种设备安全技术委员会（以下简称安全技术委员会）组织技术评审。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。二定义、范围和分类1定义（1.2）固定式压力容器是指安装在固定位置处使用的压力容器。（注1-1）特种设备安全监察条例 ：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注1-1：对于为了某一特定用途、仅在装置或场区内部搬动、使用的压力容器，以及移动式空压机的储气罐按固定式压力容器进行监督管理。2范围（1.3）特种设备安全监察条例：（压力容器）其范围规定为最高工作压力大于或

4、者等于01MPa（表压），且压力与容积的乘积大于或者等于25MPaL的气体、液化气体和最高工作温度高于或者等于标准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02MPa（表压），且压力与容积的乘积大于或者等于10MPaL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。2.1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2.5MPaL；(注1-3)注1-3：容积是指压力容

5、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2.5MPaL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。2.2 适用范围的特

6、殊规定2.2.1 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：(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)

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。2.2.2 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。2.2.3 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。2.3 不适用范围本规程不适用于下列压力容器：(1

8、)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。2.4 压力容器范围的界定本规程适用的压力容器，其范围包括压力容器本体和安全附件。2.4.1 压力容器本体压力容器的本体界定在下述范围内：(1)压力容器与外部管道或者装置

9、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径大于或者等于250mm的接管和管法兰。2.4.2 安全附件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。3分类（1.7）根据危险程度的不同，本规程适用范围内的压力容器划分为三类，实行分类监

10、督管理，分类方法见附件A。附件A 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。A1.2.2 易爆介质：指气体或者液

11、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。A1.2.3 介质毒性危害程度和爆炸危险程度的确定按照HG 206602000 压力容器中化学介质毒性危害和爆炸危险程度分类确定。HG 20660没有规定的，由压力容器设计单位参照GB 50441985职业性接触毒物危害程度分级的原则，决定介质组别。职业性接触毒物危害程度分级GB5044规定以急性毒性、急性中毒发病状况、慢性中毒患病状况、慢性中毒后果、致癌性和最高容许浓度等六项指标为定级标准。GB5044标准中依据分级标准对我国职业性接触的56种常见毒物的危害程度进行了分级

12、,并以行业举例的形式列出了表格(见该标准表2)。介质毒性危害程度分级项目急性毒性急性中毒发病状况慢性中毒患病状况慢性中毒后果致癌性最高允许浓度mg/m3吸入mg/m3经皮mg/kg经口mg/kg极度危害20010025生产中易发生中毒,后果严重患病率高(5%)脱离接触后,继续进展或不能治愈人体致癌物0.1高度危害200200010050025500生产中可发生中毒,预后良好患病率较高(5%)或症状发生率高(20%)脱离接触后,可基本治愈可疑人体致癌物0.11.0中度危害20002000050025005005000偶可发生中毒偶有中毒病例发生或症状发生率较高(10%)脱离接触后,可恢复,不致严

13、重后果实验动物致癌物1.010轻度危害2000025005000未见急性中毒但有急性影响无慢性中毒而有慢性影响无不良后果无 大于10mg/mGB5044标准中指出：对接触同一毒物的表2中未列出的其他行业，可依据车间空气中毒物浓度、中毒患病率、接触时间长短划定级别。凡车间空气中毒物浓度经常达到TJ36-79工业企业设计卫生标准所规定的最高允许浓度而其患病率或症状低于本分级标准中相应值，可降低一级。HG 206602000 压力容器中化学介质毒性危害和爆炸危险程度分类规定：用于确定压力容器的类别时，应根据事故状态，介质与人体大量接触所引起的危害进行毒性危害程度分类。为此，本标准系以急性毒性和最高容

14、许浓度两项指标为主，并考虑其它指标的归属，综合分析，全面权衡后进行分类。根据毒性危害程度分为极度危害、高度危害和中度危害三类。用于确定化工压力容器的致密性、密封性技术要求时，除应根据事故状态外，尚应计及经常性的泄漏而引起的慢性潜在危害。为此，以急性毒性、最高容许浓度和致癌性三项指标为主，并考虑其它指标的归属，综合分析，全面权衡后进行分类。对某些介质，则按其某一突出危害程度(如致癌性)进行分类。所以对少数介质的类别归属有所调整。HG 206602000列出了常见的毒性程度为极度危害、高度危害和中度危害的化学介质。两个标准对某些介质的分级不同，如苯、光气、二硫化碳等。 介质标准苯二硫化碳光气GB5

15、044-1985极度危害高度危害HG20660-2000高度危害中度危害极度危害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

16、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

17、为第类压力容器。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) 0.1MPap1.6MPa；(2)中压(代号M) 1.6MPap10.0MPa；(3)高压(代号H) 10.0MPap100.0MPa；(4)超高压(代号U) p100.0MPa。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，例如各种反应器、反应釜、聚合釜、合成塔、变换炉、煤气发生炉等。(2)换热压力容器（代号

18、E）：主要是用于完成介质的热量交换的压力容器，例如各种热交换器、冷却器、冷凝器、蒸发器等。(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，；例如各种分离器、过滤器、集油器、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，例如各种型式的储罐、缓冲罐、消毒锅、印染机、烘缸、蒸锅等。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，应当按照工艺过程中的主要作用来划分品种。三材料（2）1材料通用要求（2.1）(1)压力容器的选材应当考虑材料的

19、力学性能、化学性能、物理性能和工艺性能；(2)压力容器用材料的质量、规格与标志，应当符合相应材料的国家标准或者行业标准的规定，其使用方面的要求应当符合本规程引用标准的规定；(3)压力容器专用钢板（带）的制造单位应当取得相应的特种设备制造许可证；锅炉压力容器用钢板（带）制造许可规则：锅炉压力容器用钢板（带）制造许可采用对制造单位产品型式试验加鉴定评审的方式进行。锅炉压力容器用钢板（带）制造许可范围：A1 国内制造厂制造的以下标准中的牌号和规格(1)GB 713锅炉和压力容器用钢板；(2)GB 6653焊接气瓶用钢板；(3)GB 3531低温压力容器用低合金钢板；(4)GB 19189压力容器用调

20、质高强度钢板；(5)GB/T 3280不锈钢冷轧钢板和钢带（限GB 150钢制压力容器中的不锈钢牌号和规格）；(6)GB/T 4237不锈钢热轧钢板和钢带（限GB 150钢制压力容器中的不锈钢牌号和规格）；(7)GB/T 4238耐热钢钢板和钢带（限GB 150钢制压力容器中的耐热钢牌号和规格）；(8)GB/T 5213深冲压用冷轧薄钢板及钢带（限气瓶用钢的牌号和规格）；A2 国内制造厂制造的国外锅炉压力容器用钢板（带）(1)国外锅炉压力容器用钢板(带)现行标准中的抗拉强度标准值小于540MPa的材料牌号；(2)国外锅炉压力容器用钢板（带）现行标准中的抗拉强度标准值大于等于540MPa的材料牌

21、号(4)材料制造单位应当在材料上的明显部位作出清晰、牢固的钢印标志或者其他方法的标志，实施制造许可的压力容器专用材料，质量证明书和材料上的标志内容还应当包括制造许可标志和许可证编号；(5)材料制造单位应当向材料使用单位提供质量证明书，材料质量证明书的内容应当齐全、清晰，并且盖有材料制造单位质量检验章。(6)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份数；由非材料制造单位供货时，材料制造单位应当分别为每张钢板出具质量证明书。(7)压力容器制造单位从非材料制造单位取得压力容器用材料时，应当取得材料制造单位提供的质量证明书原件或者加盖材料供应单位检验公章

22、和经办人章的复印件（压力容器专用钢板除外）；压力容器制造单位应当对所取得的压力容器用材料及材料质量证明书的真实性和一致性负责。2熔炼方法（2.2）压力容器受压元件用钢应当是氧气转炉或者电炉冶炼的镇静钢。对标准抗拉强度下限值大于或者等于540MPa的低合金钢钢板和奥氏体铁素体不锈钢钢板，以及用于设计温度低于-20的低温钢板和低温钢锻件，还应当采用炉外精炼工艺。3化学成分（熔炼分析）（2.3）3.1 用于焊接的碳素钢和低合金钢碳素钢和低合金钢钢材，C0.25、P0.035、S0.035。3.2 压力容器专用钢中的碳素钢和低合金钢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

23、含量应当符合下列要求： (1)碳素钢和低合金钢钢材通用要求，P0.030、S0.020；(2)标准抗拉强度下限值大于或者等于540MPa的钢材，P0.025、S0.015；(3)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；(4)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。4力学性能（2.4）4.1冲击功（2.4.1）厚度不小于6mm的钢板、直径和厚度可以制备宽度为5mm小尺寸冲击试样的钢管、任何尺寸的钢锻件，按设计要求的冲击试验温度下的V型缺口试样冲击功（KV2）指标应当符合表2-1

24、的规定。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）4502045051024510570315706303463069038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

25、合相应钢材标准的规定。4.2 断后伸长率（2.4.2） (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 Rm（MPa）断后伸长率 A（）420234205502055068017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

26、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。5钢板超声检测（2.5）5.1 检测要求（2.5.1）厚度大于或者等于12mm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；(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。5.2 检测合格标准（2.5.2）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

27、钢板，合格等级不低于级，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定。6压力容器用铸铁（2.6）6.1 应用限制 （2.6.1）铸铁不得用于盛装毒性程度为极度、高度或者中度危害介质，以及设计压力大于或者等于0.15MPa的易爆介质压力容器的受压元件，也不得用于管壳式余热锅炉的受压元件，并且只允许选用以下铸铁材料：(1)灰铸铁，牌号为HT200、HT250、HT300、HT350；(2)球墨铸，牌号为QT400-18和QT400-18L。6.2 设计压力、温度限制（2.6.2）(1)灰铸铁，设计压力不大于0.8MPa，设计温度范围为10200；(2)球墨铸铁，设计压力

28、不大于1.6MPa，设计温度范围，QT40018为0300，QT40018L为-10300。7压力容器用有色金属（2.7）7.1 通用要求（2.7.1）压力容器用有色金属（铝、钛、铜、镍及其合金等）应当符合下列要求：(1)用于制造压力容器的有色金属，其技术要求应当符合相应引用标准的规定。如有特殊要求时，应当在设计图样或者相应的技术文件中注明。(2)压力容器制造单位应当建立严格的保管制度，并且设专门场所与碳钢、低合金钢分开存放。7.2 铝和铝合金（2.7.2）铝和铝合金用于压力容器受压元件时，应当符合以下要求：(1)设计压力不大于16MPa；(2)含镁量大于或者等于3的铝合金（如5083、508

29、6），其设计温度范围为-26965，其他牌号的铝和铝合金，其设计温度范围为-269200。7.3 铜和铜合金（2.7.3）纯铜和黄铜用于压力容器受压元件时，其设计温度不高于200。7.4 钛和钛合金钛和钛合金用于压力容器受压元件时，应当符合以下要求：(1)设计温度：钛和钛合金不高于315，钛钢复合板不高于350。(2)用于制造压力容器壳体的钛和钛合金应当在退火状态下使用。7.5 镍和镍合金（2.7.3）镍和镍合金用于压力容器受压元件时，一般应当在退火或者固溶状态下使用。7.6 钽、锆、铌及其合金（2.7.4）钽、锆、铌及其合金用于压力容器受压元件时，一般应当在退火状态下使用。钽和钽合金设计温度

30、不高于250，锆和锆合金设计温度不高于375，铌和铌合金设计温度不高于220。8复合钢板（2.8）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。9境外牌号材料的使用（2.9）9.1 境外材料制造单位制造的材料（2.9.1）(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