TSGR004-2009固定式压力容器安全技术监察规程 - 图文(3)

（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-269℃～65℃，其他牌号的铝和铝合金，其设计温度范围为-269℃～200℃。

2.7.3 铜和铜合金

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℃。 2.7.4 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）钛和钛合金的设计温度不高于315℃，钛—钢复合板的设计温度不高于350℃； （2）用于制造压力容器壳体的钛和钛合金在退火状态下使用。 2.7.5 镍和镍合金

镍和镍合金用于压力容器受压元件时，应当在退火或者固溶状态下使用。 2.7.6 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，应当在退火状态下使用。钽和钽合金设计温度不高于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℃。

2.8 复合钢板

压力容器用复合钢板应当按照本规程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21OMPa，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本规程引用标准的规定；

（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。

2.9 境外牌号材料的使用

2.9.1 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标准规范允许使用并且境外已经有使用实例的材料，其使用范围应当符合境外相应产品标准的规定，如本规程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本规程引用标准的规定；

（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，符合本规程及其相应材料标准的要求后才能投料使用；

（5）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；

（6）标准抗拉强度下限值大于或者等于540MPa，以及用于压力容器设计温度低于－40℃的低合金钢，材料制造单位还应当按照本规程1.9的规定通过技术评审，其材料

方可允许使用。

2.9.2 境内材料制造单位制造的钢板（带）

境内材料制造单位制造的境外牌号钢板（带），应当符合本规程2.9.1的各项要求。对2.9.1(6)以外的钢板（带），还应当通过技术审查，审查内容包括材料制造单位的相关条件和钢板（带）的制造或者试制技术文件（包括供货技术条件）。

2.9.3 境外牌号材料的选用

设计单位若选用境外牌号的材料，应当在设计文件中充分说明其必要性和经济性。 2.10 新材料的使用

2.10.1 未列入本规程引用标准的材料

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，并且应当按照本规程1.9的规定通过技术评审，该材料方可允许使用。

2.10.2 已列入本规程引用标准的材料

对已列入GB 150或者JB 4732的标准抗拉强度下限值大于或者等于540MPa，以及用于压力容器设计温度低于－40℃的低合金钢，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，并且按照本规程1.9的规定通过技术评审，该钢材方可允许使用。

2.11 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，并且在材料进厂时审核材料质量证明书和材料标志；

（2）对于采购的第Ⅲ类压力容器用Ⅳ级锻件，以及不能确定质量证明书的真实性或者对性能和化学成分有怀疑的主要受压元件材料，压力容器制造单位应当进行复验，符合本规程及其相应材料标准的要求后方可投料使用；

（3）用于制造压力容器受压元件的材料在分割前应当进行标志移植。 2.12 焊接材料

（1）用于制造压力容器受压元件的焊接材料，应当保证焊缝金属的力学性能高于或者等于母材规定的限值，当需要时，其他性能也不得低于母材的相应要求；

（2）焊接材料应当满足相应焊材标准和本规程引用标准的要求，并且附有质量证明书和清晰、牢固的标志；

（3）压力容器制造单位应当建立并且严格执行焊接材料验收、复验、保管、烘干、发放和回收制度。

2.13 材料代用

压力容器制造或者现场组焊单位对主要受压元件的材料代用，应当事先取得原设计

单位的书面批准，并且在竣工图上做详细记录。

3 设 计

3.1 设计单位许可资格与责任

（1）设计单位应当对设计质量负责，压力容器设计单位的许可资格、设计类别、品种和级别范围应当符合《压力容器压力管道设计许可规则》的规定；

（2）总体采用规则设计标准，局部参照分析设计标准进行压力容器受压元件分析计算的单位，可以不取得应力分析设计许可项目资格；

（3）压力容器的设计应当符合本规程的基本安全要求，对于采用国际标准或者境外标准设计的压力容器，进行设计的单位应当向国家质检总局提供设计文件与本规程基本安全要求的符合性申明；

（4）压力容器的设计单位应当向设计委托方提供完整的设计文件。 3.2 设计许可印章

（1）压力容器的设计总图上，必须加盖特种设备（压力容器）设计许可印章（复印章无效），设计许可印章失效的设计图样和已加盖竣工图章的图样不得用于制造压力容器；

（2）压力容器设计许可印章中的设计单位名称必须与所加盖的设计图样中的设计单位名称一致。

3.3 设计条件

压力容器的设计委托方应当以正式书面形式向设计单位提出压力容器设计条件。设计条件至少包含以下内容：

（1）操作参数（包括工作压力、工作温度范围、液位高度、接管载荷等）； （2）压力容器使用地及其自然条件（包括环境温度、抗震设防烈度、风和雪载荷等）；

（3）介质组分与特性； （4）预期使用年限； （5）几何参数和管口方位； （6）设计需要的其他必要条件。 3.4 设计文件 3.4.1 通用要求

（1）压力容器的设计文件包括强度计算书或者应力分析报告、设计图样、制造技术条件、风险评估报告（适用于第Ⅲ类压力容器），必要时还应当包括安装与使用维修说明；

（2）装设安全阀、爆破片装置的压力容器，设计文件还应当包括压力容器安全泄

放量、安全阀排量和爆破片泄放面积的计算书；无法计算时，设计单位应当会同设计委托单位或者使用单位，协商选用超压泄放装置。

3.4.2 设计总图 3.4.2.1 总图的审批

设计总图应当按照有关安全技术规范的要求履行审批手续。对于第Ⅲ类压力容器，应当有压力容器设计单位技术负责人或者其授权人的批准签字。

3.4.2.2 总图的主要内容

压力容器的设计总图上，至少应当注明以下内容：

（1）压力容器名称、类别，设计、制造所依据的主要法规、标准； （2）工作条件，包括工作压力、工作温度、介质毒性和爆炸危害程度等； （3）设计条件，包括设计温度、设计载荷（包含压力在内的所有应当考虑的载荷）、介质（组分）、腐蚀裕量、焊接接头系数、自然条件等，对储存液化气体的储罐应当注明装量系数，对有应力腐蚀倾向的储存容器应当注明腐蚀介质的限定含量；

（4）主要受压元件材料牌号与标准；

（5）主要特性参数（如压力容器容积、换热器换热面积与程数等）； （6）压力容器设计使用年限（疲劳容器标明循环次数）； （7）特殊制造要求； （8）热处理要求； （9）无损检测要求；

（10）耐压试验和泄漏试验要求； （11）预防腐蚀的要求；

（12）安全附件的规格和订购特殊要求（工艺系统已考虑的除外）； （13）压力容器铭牌的位置；

（14）包装、运输、现场组焊和安装要求。 3.4.2.3 特殊要求

下列情况对设计总图的特殊要求：

（1）多腔压力容器分别注明多腔的试验压力，有特殊要求时注明共用元件两侧允许的压力差值，以及试验步骤和试验要求；

（2）装有触媒的压力容器和装有充填物的压力容器，注明使用过程中定期检验的技术要求；

（3）由于结构原因不能进行内部检验的压力容器，注明计算厚度、使用中定期检验的要求；

（4）不能进行耐压试验的压力容器，注明计算厚度和制造与使用的特殊要求； （5）有隔热衬里的压力容器，注明防止受压元件超温的技术措施； （6）要求保温或者保冷的压力容器，提出保温或者保冷措施。 3.5 设计方法

压力容器的设计可以采用规则设计方法或者分析设计方法。必要时也可以采用试验

方法或者可对比的经验设计方法，但是应当按照本规程1.9的规定通过技术评审。

压力容器设计单位应当基于本规程3.3所述的设计条件，综合考虑所有相关因素、失效模式和足够的安全裕量，以保证压力容器具有足够的强度、刚度、稳定性和抗腐蚀性，同时还应当考虑裙座、支腿、吊耳等与压力容器主体的焊接接头的强度要求，确保压力容器在设计使用年限内的安全。

3.6 风险评估

对第Ⅲ类压力容器，设计时应当出具包括主要失效模式和风险控制等内容的风险评估报告。

3.7 节能要求

压力容器的设计应当充分考虑节能降耗原则，并且符合以下要求： （1）充分考虑压力容器的经济性，合理选材，合理确定结构尺寸； （2）对换热容器进行优化设计，提高换热效率，满足能效要求；

（3）对有保温或者保冷要求的压力容器，要在设计文件中提出有效的保温或者保冷措施。

3.8 安全系数

确定压力容器材料许用应力（或者设计应力强度）的最小安全系数，见表3-1～表3-3的规定。安全系数低于这些规定时，应当符合本规程1.9的要求。

表3-1 规则设计方法的安全系数

安全系统 材料 （板、锻件、管） 室温下的 抗拉强度 Rm 碳素钢和 低合金钢 高合金钢 钛及钛合金 镍及镍合金 铝及铝合金 铜及铜合金 nb≥2.7 nb≥2.7 nb≥2.7 nb≥2.7 nb≥3.0 nb≥3.0 设计温度下的屈服强度RteL(Rtp0.2) （注3-1） ns≥1.5 ns≥1.5 ns≥1.5 ns≥1.5 ns≥1.5 ns≥1.5 t5

设计温度下持久 强度极限平均值 R（注3-2） nd≥1.5 nd≥1.5 nd≥1.5 nd≥1.5 — — tD设计温度下蠕变极限平均值（每1000小时蠕变率为 0.01%的）Rtn nn≥1.0 nn≥1.0 nn≥1.0 nn≥1.0 — — 注3-1：如果本规程引用标准允许采用Rp1.0，则可以选用该值计算其许用应力。 注3-2：根据设计使用年限选用1.0×10h、1.5×10h、2.0×10h等持久强度极限值。

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