压力容器设计人员培训班讲稿容规课件

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1、2008年江苏省D类压力容器设计人员培训班,在D类压力容器设计中如何执行 压力容器安全技术监察规程 江苏省化工机械研究所有限责任公司 韩 建 新,0. 概述：0.1 容规在特种设备安全监察法规中的作用, 我国特种设备法规体系的构成（五个层次） 法律 特种设备安全法（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） 行政法规 特种设备安全监察条例（为安全监察工作的依据， 解决安全监察制度的建立问题） 行政规章 事故处理规定等（管理要求，解决安全监察工作程 序问题） 安全技术规范 各项技术规程、规则（安全监察工作的主体， 解决特种设备安全性能基本要求问题） TSG 特种

2、设备安全技术规范 安全技术规范引用的标准（基础，解决特种设备安全监察的技术 支撑问题） 容规在压力容器设计中的地位 作为安全技术规范，在设计工作中必须贯彻执行。 压力容器的设计、制造（组焊）、安装、使用、检验、修理和改造， 均应执行规程。 本规程是压力容器质量监督和安全监察的基本要求，技术标准、部 门规章、单位规定与规程相抵触的，以规程为准。,0. 概述：0.1 容规在特种设备安全监察法规中的作用, 容规与标准的关系 容规和强制性标准都具有强制性； 推荐性标准的采用是志愿的，只有被法规引用后才具有强制性。 容规只提出安全技术的基本要求，不过多涉及具体的技术方法； 标准指导技术方法的实现，是规范

3、的技术支撑。 标准具有相对的统一性、固定的特征、在理论上是可协调的； 法规因国家和文化特征的差异，技术贸易壁垒等，各国不统一。 标准一般只针对某种产品、某种工艺； 法规不仅可针对某种产品，还可覆盖某一行业/领域。 法规标准应当相互融合，协调发展，互不排斥，一起构成和谐统一 的体系。,0. 概述：0.2 容规管辖范围与GB150的适用范围的主要区别,容规与GB150的适用情况比较,容规与GB150的适用情况比较（续表）,0. 概述：0.3 容规的内容：,第一章 总则 第二章 材料 第三章 设计 第四章 制造 第五章 安装、使用管理与修理改造 第六章 定期检验 第七章 安全附件 第八章 附则 附件

4、一 压力容器的应力等级、品种、介质毒性程度和易燃介质的划分 附件二 全国月平均最低温度低于零下20和零下10的地区 附件三 压力容器产品质量证明书 附件四 压力容器档案卡片 附件五 安全阀和爆破片的设计计算 附件六 产品铭牌与注册铭牌 附件七 受压元件产品质量证明书,第一章. 总 则：1.1 容规规定的适用范围, 同时具备的三个条件： 最高工作压力（pw）大于等于0.1Mpa(不含液体静压力）； 内直径（非圆形截面指其最大尺寸）大于等于0.15m , 且容积（V）大于 等于 0.025m3； 盛装介质为气体、液化气体或最高工作温度高于等于标准沸点的液体。,1.1 容规规定的适用范围,注：1.

5、判断容规管辖范围是指最高工作压力而不是设计压力。最高工 作压力是指正常使用过程中，容器顶部可能出现的最高压力。 2.容器内主要介质为最高工作温度低于标准沸点的液体时，如气相空 间（非瞬间）大于等于0.025m3，且最高工作压力大于等于0.1Mpa 时，也属容规管辖。 3.条例中压力容器定义：“.压力与容积的乘积大于或等于 2.5MpaL”，在容规未作修订时，仍然按原定义。 4.外压容器根据具体结构分析，一般不会出现最高工作压力（pw） 大于等于0.1Mpa的状况。 5. 容积计算时按名义尺寸计算，且不扣除内件的体积。 6. 正常运行最高工作压力小于0.1Mpa,瞬间承受压力大于等于0.1Mpa

6、 的压力容器容规不管辖，但“消毒、冷却等工艺过程中需要短 时承受压力大于等于0.1Mpa的压力容器”属容规管辖，主要是 考虑如发酵罐等设备的大型化和重要性。,第一章. 总 则：1.2 压力容器分类,1.2.1 容规中压力容器分类原则： 1) 符合第2条适用范围的压力容器； 2) 根据压力容器的压力等级、品种、介质的毒性程度和 爆炸危险程度进行划分。 1.2.2 压力容器的压力等级： 根据压力容器的设计压力（p）划分为四个压力等级 低压（代号L） 0.1Mpap1.6Mpa 中压（代号M） 1.6Mpap10Mpa 高压（代号H） 10Mpap100Mpa 超高压（代号U） p100Mpa,第一

7、章. 总 则：1.2 压力容器分类,1.2.3 压力容器的品种： 1） 按生产工艺过程中的作用原理，分为： 反应压力容器（代号R）：主要用于完成介质的物理、化学反应的 压力容器； 换热压力容器（代号E）：主要用于完成介质的热量交换的压力容 器； 分离压力容器（代号S）：主要用于完成介质的流体压力平衡和气 体净化分离的压力容器； 储存压力容器（代号C）：主要用于储存、盛装气体、液体、液化 气体等介质的压力容器。 2） 按压力容器的结构特点、材料等，分为 固定式压力容器、移动式压力容器； 管壳式余热锅炉； 球形储罐； 低温储存容器；（特指结构为双层壳体中间绝热，内壳体承压， 介质为低温液体的储存容

8、器） 高强度级别材料制造的容器； 搪玻璃压力容器等。,第一章. 总 则：1.2 压力容器分类,1.2.4 压力容器中化学介质的毒性程度的分级和 爆炸危险程度的划分： 1）按照HG20660压力容器中化学介质毒性危害和爆炸危险程度分 类中表14、附表12中所列介质的分类确定。 2）HG20660中未列入的，可查找化学危险品手册中的参数，按 以下原则确定其毒性程度 极度毒性（） 最高允许浓度 0.1mg/m3； 高度毒性（） 最高允许浓度 0.11.0 mg/m3； 中度毒性（） 最高允许浓度 1.010 mg/m3； 轻度毒性（） 最高允许浓度 10 mg/m3。 3）爆炸危险介质的确定： 气体

9、或液体的蒸气、薄雾与空气混合形成爆炸混合物，其爆炸 下限小于10，或其爆炸下限与上限的差值大于、等于20的介 质。,第一章. 总 则：1.2 压力容器分类,1.2.5 容规中压力容器类别的划分： 根据压力容器的压力等级、品种、介质的毒性程度和爆炸危险 程度划分为三类，详见容规第6条1、2、3款。 注：1. 按容规划分类别的压力容器必须是符合第2条适用范围的 压力容器。 2. 第2条第2款中所列的压力容器其设计、制造和安装、使用管 理与修理改造应符合容规的要求。也要按相应条件划分 压力容器类别。 3. 多腔压力容器的类别划分： 1）分别按各腔的设计压力、容积等进行类别划分； 2）按照类别高的压力

10、腔作为该容器的类别，并按该类别进行 使用管理； 3）按照每个压力腔各自的类别分别提出设计、制造技术要求。 4. 图样中技术特性表中的容器类别应按“第三类”、 “第二类”、 “第一类”的型式标注。,压 力 容 器 类 别 的 简 明 判 断,压力容器类别划分举例：,1）工作压力Pw=0.07Mpa,设计压力P=0.1Mpa,充装系数0.9的反应容器。 无类别 2）换热器工作压力Pw=5Mpa,设计压力P=5Mpa,换热面积F=2m2,筒体直径=1595。 无类别 3）一储存容器，工作压力Pw=0.5Mpa,设计压力P=0.6Mpa,介质为纯净水，温度为50，容积V=1m3,充装系数0.9。 一类

11、压力容器 4）一储存容器，工作压力Pw=0.3Mpa,设计压力P=0.33Mpa,筒体直径=2400，温度为40，材料为07MnCrMoVR。 三类压力容器 5）一搪玻璃容器，工作压力Pw=1.5Mpa,设计压力P=1.6Mpa，容积V=5m3,介质为硫酸，温度为80。 三类压力容器 6）一容器，工作压力Pw=0.2Mpa,设计压力P=0.22Mpa,介质为极度危害，温度为50，容积V=0.8m3。 二类压力容器 7）一储存容器，设计压力P=0.79Mpa,介质为易燃，设计温度为50，容积V=5m3。 二类压力容器,容规修订版中关于压力容器分类,1.分类时考虑的因素 ： 1.1 介质分组 第一

12、组介质：毒性程度为极度危害、高度危 害的 化学介质；易燃介质；液化气体。 第二组介质：由除第一组以外的介质组成，如水 蒸汽、氮气等。 1.2 压力容器分类方法 压力容器应当先按照介质组别，选择分类图，再根据设计压力P（单位MPa）和容积V（单位为L），标出坐标点，确定压力容器类别。 （引入危害性、失效模式的概念，从单一因素、单一理念上对压力容器进行分类监管，突出本质安全思想。国际接轨、使划分更明确）,图A1 第一组介质的压力容器分类图,图A2 第二组介质的压力容器分类图,第二章. 材 料：2.1 容规中压力容器用材料的范围：,2.1.1 材料指压力容器用材的统称，包括焊接材料； 2.1.2 容

13、规中规定的压力容器用材料的范围包括： 1. 钢制压力容器用材料（包括钢板、锻件、钢管、螺柱等）； 2. 压力容器用铸铁、铸钢材料； （第15条、第16条规定） 3. 压力容器用有色金属（包括铝、钛、铜、镍及其合金）。 （第1721条规定） 2.2 容规中对压力容器用材料的要求： 2.2.1 压力容器用材料的质量及规格，应符合相应的国家标准、行业标 准的规定，一般应在国家标准、行业标准范围内选用； 2.2.2 压力容器材料的生产应经国家安全监察机构认可批准。 压力容器用材对容器的安全运行至关重要，正在制定承压设备材料基本安全要求。,第二章. 材 料：2.2 容规中对压力容器用材料的要求：,2.2

14、.3 压力容器选材除应考虑力学性能和弯曲性能外，还应 考虑与介质的相容性； 材料与介质的相容性，如： 湿H2S应力腐蚀环境时，对碳钢和低合金钢的性能有规 定，碳当量有限制，材料使用状态有要求，焊后热处 理等； NaOH溶液（或与烃类混合物）环境时，碳钢和低合金 钢制压力容器，如不进行焊后热处理，则使用温度有 限制； 氢腐蚀环境时，设计温度大于等于200，碳素钢、珠 光体耐热钢在一定温度和氢分压下使用，碳素钢和珠 光体耐热钢需进行消除应力热处理；,第二章. 材 料：2.2 容规中对压力容器用材料的要求：, 液氨应力腐蚀环境下，碳钢和低合金高强度钢的性能有 规定，碳当量有限制，焊接有要求，焊后热处理等，对 温度和含水量也有一定规定； 干氯气环境时，不能选用钛材，因为钛材遇到干氯气会 发生爆炸； 搪玻璃压力容器用钢板的含碳量不要超过0.19%,含碳量 高影响搪烧时搪玻璃层质量； 考虑介质对压力容器用材的腐蚀性，如海水不能用304； 考虑介质的特性，如毒性为高度、极度危害的不能选用 Q235-B; 考虑容器使用温度、压力等因素，如压力P1.6Mpa, 或温度t350时，不能选用Q235-B材料等。,第二章. 材 料：2.2 容规中对压力容器用材料的要求：,2.2.4 对材料中元素的控制： 1. 用于焊接结构压力容器主要受压元件的碳素钢和低合金钢，