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 [20051220 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
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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 ( 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 , 因此采取严格的市场准人 ( 单
位、人员 ) 制度 , 以及全过程 ( 设计、制造、使用 ) 质量控制。
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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) 安全性及制造难易程度的不同 , 这里涉及 P ,P·V 、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。
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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 ;
4．2 按简体结构分为整体式、组合式 , 详见后。
4．3 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 ( 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 ;
b) 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。
高合金钢一一合金总含量越过 10% 。不锈钢、耐热钢 o
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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) 、维氏 (HV( 通
过硬度试验获得 o
F）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10——10万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)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
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
(Ccq) 进行控制。
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 , 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
多用重量法测定 ;
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 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。 l
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3 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%);
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 4·1 主要受压元件材料的复验要求 4·2 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〈 1·5( 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 ( 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、
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