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***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
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***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***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。
本 章 小 结
1.明确了压力容器安全技术监察规程的***性依据
2.调整了压力容器的总体适用范围
3.增加了压力容器信息管理方面的规定
4.界定了压力容器类别划分新方法
5.为新技术新工艺新材料的应用开通渠道,简化程序
6.指出了新容规的引用规范标准
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σb 抗拉强度,σs屈服极限(强度),σs蠕变强度,
σd持久强度;
化学性能:C、Mn、Si、S、P、Cr、Mo、V、Cu、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、***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;
(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***钢<氧气转炉或电炉冶炼>;
(2)σb≥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。
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
Rm(MPa)
断后伸长率
A(%)
≤420
≥23
>420~550
≥20
>550~680
≥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:低合金钢是指合金含量≤5%),用于制造符合2.5.1条的容器壳体时应逐张检测;
碳素钢划分原则: 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***结构相对较松散,石墨化粗晶格***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 ***介质;
5. 设计压力≤0.15Mpa ***介质;
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.灰铸铁;
2.球墨铸铁。
由於其***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***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***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***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***会***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的各项要求外,还应当按本规程1.10的规定通过安全技术***会***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***会***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***会***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
★★★取消了99版《容规》中复验的强制性要求;复验按2.5.1条规定执行。
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
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