TSG R0004特种设备安全技术规范Word下载.docx
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压力容器安全技术监察规程。
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,如液化气体设计压力、有色金属、胀管率、安全阀定压、材料复验、焊接试板等问题。
除压力载荷外,还要充分考虑其它载荷(风、地震、疲劳等)和介质对压力容器安全性的影响。
与科技工作协调,吸收先进科技成果,引入风险评估RBI检验技术、无损检测TOFD方法、缺陷评定方法等成熟科技成果。
调整(删除)过细的数据表格,增加压力容器产品数据表,提出信息化工作要求,为今后信息化管理打下基础。
本规程由中国特检院技术法规室组织起草,主要起草单位和人员如下:
中国特种设备检测研究院寿比南、谢铁军、贾国栋、
郑晖、戚月娣
国家质检总局特种设备安全监察局王晓雷、李军、石家骏、
常彦衍、张建荣
合肥通用机械研究院陈学东、李景辰、袁榕
全国锅炉压力容器标准化技术委员会秦晓钟、李世玉、杨国义
上海市质量技术监督局汤晓英
浙江大学郑津洋
江苏省特种设备安全监督检验研究院缪春生、袁彪
金州重型机器有限公司刘静
中石化燕山石化公司王光
中石油股份公司刘农基
兰州石油机械研究所张延丰
中国特种设备检验协会吴绳武
中国石化工程建设公司张迎凯
中国寰球工程公司叶日新
中国天辰化学工程公司曲建平
前劳动部锅炉局宋鸿铭
中国特种设备检测研究院、全国锅炉压力容器标准化技术委员会、江苏省特种设备安全监督检验研究院、合肥通用机械研究院、中国特种设备检验协会、浙江大学、江苏
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省特种设备安全监督检验研究院无锡分院等单位为本次《容规》修订进行了大量的调研、会议组织工作,在此一并表示感谢。
-4-
目录
1总则…………………………………………………………………………………()
2材料…………………………………………………………………………………()
3设计…………………………………………………………………………………()
4制造…………………………………………………………………………………()
4.1通用要求……………………………………………………………………()
4.2焊接工艺和焊工……………………………………………………………()
4.3热处理……………………………………………………………………………()
4.4外观要求…………………………………………………………………………()
4.5产品试板与试样要求……………………………………………………………()
4.6无损检测…………………………………………………………………………()
4.7耐压试验和泄漏试验……………………………………………………………()
4.8锻钢、铸铁、不锈钢以及有色金属制压力容器的要求………………………()
4.9其它要求…………………………………………………………………………()
5安装、改造及维修……………………………………………………………………()
6使用管理………………………………………………………………………………()
7定期检验……………………………………………………………………………()
8安全附件……………………………………………………………………………()
9附则………………………………………………………………………………()
附件A压力容器的分类及压力等级、品种的划分……………………………………()
附件B压力容器产品铭牌………………………………………………………………()
附件C压力容器产品合格证……………………………………………………………()
附件D特种设备代码编号方法…………………………………………………………()
-5-
1总则
1.1制定目的
为了保证固定式压力容器的安全运行,保护人民生命和财产的安全,促进国民经济的发展,根据《特种设备安全监察条例》的有关规定,制定本规程。
1.2固定式压力容器
固定式压力容器是指除移动式压力容器(铁路罐车、汽车罐车、长管拖车、罐式集装箱等)、气瓶、医用氧舱之外的压力容器。
1.3适用范围
本规程适用于《特种设备安全监察条例》范围内,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(表压,不含液体静压力,下同);
(注1)
(2)工作压力与容积的乘积大于或者等于2.5MPa·
L;
(注2)
(3)盛装介质为气体、液化气体或者介质最高工作温度高于或者等于其标准沸点的液体。
(注3)
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。
不在上述规程管辖范围内的压力容器,均应当符合本规程的规定。
1.4适用范围的特殊规定
1.4.1只需满足本规程材料、设计、制造要求的压力容器
本规程适用范围内的下列压力容器,只需要满足本规程第2、3、4章的有关规定:
(1)不属于简单压力容器的车载储气罐和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;
(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;
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(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(例如电容压力容器);
(7)橡胶行业使用的轮胎硫化罐及承压的橡胶模具。
1.4.2只需满足设计、制造行政许可要求的压力容器
本规程适用范围内的压力容器,如果容积大于1L并且小于25L,或者内直径(对非圆形截面,指宽度、高度或者对角线,如矩形为对角线,椭圆为长轴)小于150mm,只需要满足本规程3.1和4.1.1的有关规定,其设计制造按相关产品标准的要求进行。
1.5不适用的压力容器本规程不适用于下列压力容器:
(1)容积小于或者等于1升的压力容器。
(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)机器上非独立的承压部件(包括压缩机、发电机、泵、柴油机的气缸或者承压壳体等)。
(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。
1.6压力容器范围界定
本规程管辖的压力容器,其范围包括:
1.6.1主要受压元件
压力容器的主要受压元件包括筒体、封头(端盖)、人孔盖、人孔法兰、人孔接管、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。
1.6.2相关联的零部件、部位
(1)压力容器与外部管道或者装置焊接连接的第一道环向焊接接头的焊接坡口、螺纹连接的第一个螺纹接头、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。
1.6.3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
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力表、液位计、测温仪表等。
1.7监督管理
(1)压力容器的设计、制造(含组焊,下同)、安装、改造、维修、使用、检验检测,均应当严格执行本规程的规定。
(2)各级特种设备安全监察机构(以下简称安全监察机构)负责压力容器安全监察工作,监督本规程的执行。
(3)压力容器生产(制造、安装、改造、维修)单位、使用单位、检验检测机构等,应当按照特种设备信息管理的有关规定,及时将所要求的数据输入特种设备信息化管理系统。
1.8与技术标准、管理制度的关系
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、企事业单位管理制度等,不得低于本规程的要求。
1.9压力容器分类
根据危险程度的不同,本规程适用范围内的压力容器在监督管理上划分为三类(分类方法见附件A),实行分类监督管理。
1.10新材料、新技术、新工艺的特殊规定
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,方可进行试制、试用。
1.11引用标准
本规程的主要引用标准(以下简称引用标准)如下:
(1)GB150钢制压力容器
(2)JB4732钢制压力容器—分析设计标准
(3)GB151管壳式换热器
(4)GB12337钢制球形储罐
(5)JB/T4710钢制塔式容器
(6)JB/T4731钢制卧式容器
(7)JB/T4734铝制焊接容器
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(8)JB/T4745钛制焊接容器
(9)JB/T4755铜制压力容器
(10)JB/T4756镍及镍合金制压力容器
注1:
①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多腔压力容器(如换热器、余热锅炉、夹套压力容器等)按照类别高的压力腔作为该压力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、制造技术要求。
对各压力腔进行分类时,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。
注2:
容积是指压力容器的几何容积,即由设计图样标注的尺寸计算(不考虑制造公差)并且圆整。
可以扣除永久连接在容器内部的内件的体积。
注3:
压力容器内主要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(非瞬时)的容积与设计压力的乘积大于或者等于2.5MPa·
L时,也属于本规程的适用范围。
2材料
2.1材料通用要求
(1)压力容器专用钢板应当经过国家质检总局核准的型式试验机构进行型式试验并取得型式试验合格证书;
压力容器专用钢板的制造单位应当取得相应的特种设备制造许可证。
(2)压力容器的选材应当考虑材料的力学性能、化学性能、物理性能和工艺性能。
(3)压力容器用材料的质量及规格,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引用标准的规定。
(4)材料制造单位应当向使用单位提供质量证明书原件,并且在材料上的明显部位作出清晰、牢固的钢印标志或者其他标志,其内容应当包括材料标准号、牌号、规格、炉(批)号、材料制造单位名称(或者厂标)、许可标志及检验印鉴标志。
材料质量证明书的内容应当齐全、清晰,并且加盖材料制造单位质量检验章。
(5)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和经办人章的有效复印件。
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。
2.2熔炼方法
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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零下20℃的低温钢板和低温钢锻件,还应当采用炉外精炼工艺。
2.3化学成分(熔炼分析)
2.3.1用于焊接的碳素钢和低合金钢
碳素钢和低合金钢钢材,C≤0.25%、P≤0.035%、S≤0.035%。
2.3.2压力容器专用钢标准中碳素钢和低合金钢
压力容器专用钢标准中碳素钢和低合金钢钢材(钢板、钢管和钢锻件)应当符合下列要求:
(1)碳素钢和低合金钢钢材通用要求,C≤0.25%、P≤0.030%、S≤0.020%。
(2)标准抗拉强度下限值大于或者等于540MPa的钢材,P≤0.025%、S≤0.015%。
(3)用于设计温度低于零下20℃并且标准抗拉强度下限值小于540MPa的钢材,P≤0.025%、S≤0.012%。
(4)用于设计温度低于零下20℃并且标准抗拉强度下限值大于或者等于540MPa的钢材,P≤0.020%、S≤0.010%。
(5)抗湿硫化氢引起氢致开裂(HIC)的钢材,P≤0.015%、S≤0.005%。
2.4冲击功
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,其最低设计温度下V型缺口冲击试验的冲击功(KV2)指标应当符合表2-1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)
钢材标准抗拉强度下限值
3个标准试样冲击功平均值
Rm(MPa)
KV2(J)
≤450
≥20
>450~510
≥24
>510~570
≥31
>570~630
≥34
>630~690
≥38
注:
1、试样取样方法应当符合相应钢材标准的规定。
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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。
2.5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)
钢板标准抗拉强度下限值
断后伸长率
A(%)
≤420
≥23
>420~550
>550~680
≥17
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GB/T17600.1《钢的伸长率换算第1部分:
碳素钢和低合金钢》和GB/T17600.2《钢的伸长率换算第1部分:
奥氏体钢》进行换算,换算后的指标应当符合本条的规定。
2.6钢板超声检测
2.6.1钢板超声检测要求
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)有湿硫化氢引起的氢致开裂(HIC)倾向。
(3)设计压力大于或者等于10MPa。
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(4)引用标准中要求逐张进行超声检测。
2.6.2钢板超声检测合格标准
钢板超声检测应当按JB/T4730《承压设备无损检测》的规定进行。
用于本规程2.6.1第
(1)、第
(2)、第(3)款的钢板,合格等级应当不低于Ⅱ级。
用于本规程2.6.1第(4)款的钢板,合格等级应当按相应引用标准的规定。
2.7压力容器用铸铁
2.7.1设计压力和温度限制
铸铁牌号和设计压力、设计温度应当符合以下规定:
(1)灰铸铁制压力容器允许选用的牌号为HT200、HT250、HT300和HT350,设计压力不得大于0.8MPa,设计温度范围为10℃~200℃。
(2)球墨铸铁制压力容器允许选用的牌号为QT400-18和QT400-18L,设计压力不得大于1.6MPa,设计温度范围QT400-18为0℃~300℃,QT400-18L为零下10℃~300℃。
2.7.2应用范围限制
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的易燃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。
2.8压力容器用有色金属
2.8.1通用要求
压力容器用有色金属(铝、钛、铜、镍及其合金)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,并且设专门场所存放。
2.8.2铝和铝合金
铝和铝合金用于压力容器受压元件时,应当符合下列要求:
(1)设计压力不得大于16MPa。
(2)含镁量大于或者等于3%的铝合金(如5083、5086),其设计温度范围为零下269℃~65℃。
其他牌号的铝和铝合金,其设计温度范围为零下269℃~200℃。
2.8.3铜和铜合金
铜和铜合金用于压力容器受压元件时,除T2、T3热交换器管可在半硬状态下使用外,其他牌号的铜和铜合金一般应当在退火状态下使用。
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2.8.4钛和钛合金
钛和钛合金用于压力容器受压元件时,应当符合下列要求:
(1)设计温度:
钛和钛合金不应当高于300℃,钛-钢复合板不应当高于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。
2.8.5镍和镍合金
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。
2.8.6钽、锆、铌及其合金
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不应当高于250℃,锆和锆合金设计温度不应当高于375℃,铌和铌合金设计温度不应当高于220℃。
2.9复合钢板
压力容器用复合钢板应当符合下述规定:
(1)应当按相应引用标准的规定选用合适的复合钢板标准。
(2)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。
(3)复合钢板基层材料的使用状态应当符合有关引用标准的规定。
(4)碳素钢和低合金钢基层材料(包括钢板和钢锻件)应当按基材材料标准的规定进行冲击试验,冲击功合格指标应当符合基材材料标准或者订货合同的规定。
2.10境外牌号材料的使用
2.10.1境外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产品标准允许使用并且境外已有使用业绩的材料,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首次使用前,应当掌握材料的焊接性能并且进行焊接工艺评定。
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(6)对标准抗拉强度下限值大于或者等于540MPa的材料、用于压力容器设计温度低于零下40℃的低合金钢,材料制造单位还应当通过安全技术委员会组织的技术评审,其材料方可允许使用。
2.10.2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2.10.1的各项要求外,还应当通过安全技术委员会组织的审查,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。
2.11新材料的使用
压力容器主要受压元件采用国内新研制的材料试制压力容器前,新材料的研制单位应当进行系统的试验研究工作,并且按本规程1.10的规定办理。
。
2.12材料投用和标志移植
(1)压力容器制造单位应当通过对材料的抽查复验或者对材料供货单位进行考察、评审、追踪等方法,确保所使用的压力容器材料符合本规程的要求。
在材料进厂时应当审核材料质量证明书和材料标志,符合本规程2.1的规定后方可投料
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