简单压力容器

简单压力容器 《简单压力容器安全技术监察规程》常见问题答疑 2007年7月1日起，我国施行《简单压力容器安全技术监察规程》(以下简称《简规》)。由于《简规》是首次颁布实施，且没有相应的国家和行业标准，在执行过程中，有关单位提出了许多问题。现将有关问题解答如下，供各地和相关企业执行《简规》时参考。 国家质检总局特种设备安全监察局 二〇〇七年十月九日 第一部分 《简规》的特点 1(《简规》的适用范围是什么, 《简规》适用的压力下限与《特种设备安全监察条例》(以下简称《条例》)相一致，为0.1MPa。简单压力容器只能采用单腔结构型式;壳体之间采用焊接或法兰连接;筒体形状只限于圆筒形;封头型式只限于平封头、凸形封头(不包括球冠形封头和锥形封头)。 2.《简规》的主要特点是什么, (1)先进性和实用性的统一。《简规》既体现技术上的先进性，又适合我国简单压力容器设计、制造、检测检测和使用管理的实际情况。考虑到我国已成为简单压力容器生产的大国，相当多的简单压力容器用于出口，为使我国的简单压力容器产品具有国际竞争力，减少技术文件准备过程中不必要的重复劳动，应使符合《简规》要求的简单压力容器，其安全性能也尽可能满足国外规范的要求。 (2)规定推荐使用年限。简单压力容器量大面广，使用登记和定期检验的工作量非常大，在实际工作中即使作了规定，由于容器结构(往往与整机配套)、使用地点流动、价格等因素的限制，也很难做到。因此，规程采用分类监管的原则，通过规定推荐使用年限，确保寿命周期内的安全，而不强制要求定期检验和使用登记。明确达到推荐使用年限后，简单压力容器原则上应报废。 (3)以批代台。简单压力容器的产量很大，如果逐台进行局部无损检测，逐台提供设计图样，不仅工作量大，而且难以实施。应通过提高生产的稳定性来确保产品的质量，即严格控制生产过程的稳定性， 在逐台进行外观检查和耐压试验的同时，按批抽检产品质量。 以批代台并不意味着放松要求。规程在要求制造单位采取有效保证生产工艺稳定的同时，规定同型号的简单压力容器首批生产前，制造单位应申请型式试验。 (4)允许气压试验。小容积简单压力容器的进、出口孔的直径很小，采用水压试验的时间长，难以适应大批量生产的要求。考虑到简单压力容器的爆炸危险小，允许在确保安全的前提下，用空气、氮气或者其他惰性气体进行气压试验。 3. 简单压力容器有哪些特点, 与一般压力容器相比，简单压力容器具有以下特点: (1)介质无危害性。介质为空气、氮气以及医用蒸馏水蒸发而成的水蒸气。这些介质无毒性，也不会发生化学反应，因而不存在因介质泄漏引起的中毒、火灾和爆炸危险。此外，空气、氮气与碳素钢的相容性好。对使用10多年后的空气储罐解剖检验发现，容器壁厚和材料性能几乎没有变化。医用蒸馏水蒸发而成的水蒸气中氯离子的浓度低，与奥氏体不锈钢有良好的相容性，不会发生应力腐 蚀。 (2)爆炸危险性小。简单压力容器属于低压容器，压力、容积等参数不高，容器内储存的能量较小。设计温度在-20?~150?之间，温度对材料性能几乎没有影响，不存在材料脆化。容器由钢带或者薄钢板制造而成，变形容易协调，应力集中不明显，总体应力水平低，加上材料的可焊性和韧性好，焊接质量易于保证，因焊接缺陷而引发脆性破坏的可能性小。 错边是薄壁容器常见的缺陷。为研究错边量对简单压力容器强度的影响，《简规》起草组做了带缺陷容器的爆破试验和疲劳试验，试验结果表明，即使错边量超过容器壁厚，容器的强度仍能满足要求。 (3)具有典型的壁薄结构。由筒体和平封头、凸形封头(不包括球冠形封头)，或者仅由两个凸形封头焊接而成。容器的最高设计压力为1.6MPa，最大容积为1000L，容器壁的厚度一般在6mm以Simple Pressure Vessel Directive 87/404/EEC于1987年6月25日通过，1990年7月1日起强制执 行。该指令适用于按批制造的盛装空气或氮气，内压大于0.05MPa(表)的简单压力容器。这种类型容器包括储气罐及卡车和火车制动系统中的容器，但不包括核容器以及船和飞机用容器。 该指令适用于材料为碳素钢或非合金铝，最高工作压力为3MPa，且压力(PS)与容积(V)的乘积不超过1000MPa)L的容器。当最高工作压力与容积的乘积(PS.V)超过5MPa)L时，容器就必须符合该指令附录I中规定的基本安全要求。该指令还对钢中碳、硫、磷含量，以及抗拉强度和冲击功做了规定。 PS.V低于5MPa.L的容器不受上述限制，只需符合一般的制造标准。对于铝制容器，材料的含铝量不小于99.5,，处于退火状态，在最高工作温度下具有足够的抗腐蚀能力;满足抗拉强度和断后伸长率的要求。任何焊接材料必须与母材相匹配，焊工必须经过适当的资格认证。指令还规定了设计中的一些最低要求，如最小设计壁厚、最低工作温度、内部检测方法和排净方法等。 制造方法和制造工艺必须符合制造表中规定的材料、焊接工艺、检测项目的要求。 (2) 欧洲标准《储存空气或者氮气简单非受火压力容器》EN286 Simple Unfired Pressure Vessels Designed to Contain Air or Nitrogen EN286《储存空气或者氮气简单非受火压力容器》于1992年首次发布，是欧盟的协调标准。按照该标准制造的简单压力容器被认为是满足指令87/404/EEC的基本要求。带有CE标志和必要的检验报告的压力 容器可以在欧盟成员国范围PS.V>300MPa)L的容器 A.2类 20<PS.V?300MPa)L的容器 A.3类 5<PS.V?20MPa)L的容器 B类 PS.V?5MPa)L的容器 B类容器是按照成熟工程实践制造的，只需保证安全并附有产品说明书，并不要求具有CE标志。 A.1、A.2、A.3类容器必须提供该容器的EC型式试验合格证书(EC Type Examination Certificate)或者符合设计和制造方法的EC合格证书(EC Certificate of Adequacy)。 (4) UL1450-2005 Motor Operated Air Compressor, Vacuum Pumps, and Painting Equipment (5)ASME Boiler and Pressure Vessel Code, Section VIII, Rules for Construction of Pressure Vessels, Division 1 二、关于《简规》实施的有关问题 1. 如何实施进出口简单压力容器的监督管理, 国内生产企业(含外商投资企业)引进国外技术、标准制造在国内使用的简单压力容器，其技术要求和使用条件不符合《简规》规定时， 参照《简规》第9条办理;根据《进出口锅炉压力容器监督管理办法》第十四条规定，出口简单压力容器的设计、制造、检验所依据的标准按合同规定，可以执行出口国的相关标准，其产品仅限于出口。 2(如何确定简单压力容器的型号, 简单压力容器的型号应按照《简规》第二十六条的规定进行确定。焊接工艺相同是纵环焊缝使用的焊接工艺指导书相同。设计方法(试验设计方法或计算设计方法)不同的简单压力容器，应分属不同的型号。 3(简单压力容器产品质量证明书和铭牌有什么要求, 简单压力容器产品质量证明书应有“简单压力容器”字样。铭牌上的产品名称后应有带括号的简字，如空气储罐(简)。铭牌右下角应打上监检钢印。铭牌的具体要求见《简规》第三十八条。 4(简单压力容器安装、修理改造如何管理, 简单压力容器在安装前不需要办理报装手续，但其安装单位必须对安全质量负责。 简单压力容器一般不得进行修理改造，如有特殊情况需要对其进行修理改造，则应由已取得相应制造及维修资格的单位。简单压力容器经修理或改造单位，必须保证其结构和强度满足安全使用要求。 5(简单压力容器的使用如何管理, 简单压力容器使用的安全管理由使用单位负责，使用单位应建立设备的安全管理档案，且应对简单压力容器(包括安全附件)进行定期保养、检查并记录存档;在使用过程中，使用单位应按照设备使用说明书的要求进行正确操作，如发现简单压力容器(包括安全附件)出现异常 情况，应当及时请有资质的特种设备检验检测机构进行检验。 6(按《压力容器安全技术监察规程》设计制造的简单压力容器如何进行安全监察, 2007年7月1日前按《压力容器安全技术监察规程》设计制造的简单压力容器，在《简规》实行后，在用的该类容器继续按原来的管理方法进行管理使用，并按《压力容器定期检验规则》进行定期检验。尚未投入使用的，可按《简规》第六章的规定进行使用管理。 7(为什么要规定简单压力容器推荐使用寿命, 推荐使用寿命由设计单位根据容器结构、材料性能、使用条件等确定。按《简规》设计的容器，如没有“推荐使用寿命”，则按设计资料不合格判定;使用寿命从制造完成日期开始计算。 在简单压力容器总图上注明推荐使用年限，可以达到三个目的。一是明确设计单位的安全责任，要确保按设计条件使用的简单压力容器在全寿命周期内安全，不需要承担超寿命运行引发的安全责任;二是明确告知使用单位容器的寿命，以便提前作出更换或者其它安排;三是促进相关数据的积累，提高行业技术水平。 8. 介质规定为空气、氮气、医用蒸馏水的蒸汽，含有少量油成分的介质是否允许, 如果空气中含有少量油成分不足以改变空气的无毒、不可燃的介质特性，不影响其与材料的相容性，且不存在积碳可能的盛装该类介质的容器可以作为简单压力容器。 9. 如果容器的介质为带有干灰、含尘的压缩空气，这种容器能否作为 简单压力容器, 压缩空气中的干灰、细尘会产生容器的磨损腐蚀，因此该类介质的容器不能作为简单压力容器。 10. 有资质制造单位按《简规》制造简单压力容器是否需要先做型式试验,具有简单压力容器型式试验资质的单位有哪些? 需要先进行型式试验。具有简单压力容器型式试验资质的单位，可在到国家质量监督检验检疫总局网站上查询。 11. GB6653-94《焊接气瓶用钢板》中的材料能用于简单压力容器吗, GB6653-94《焊接气瓶用钢板》中HP245、HP265和HP295属于碳素钢，能用于简单压力容器。HP325及以上属于低合金钢材料，不能用于简单压力容器。 12. Q235-A〃F、Q235-A材料能用于简单压力容器吗, Q235-A〃F是低碳沸腾钢，不属于镇静钢，不能用于简单压力容器。Q235-A为镇静钢，能用于简单压力容器，但应满足相应产品标准的要求，如用于微型空气压缩机储气罐时应满足JB/T6539-1992的要求，其设计压力p?1.2MPa。 13. 简单压力容器用材料应符合相应标准的规定，如何理解,需要满足GB150的规定吗, 目前还没有与《简规》相应的简单压力容器国家标准、行业标准，制造单位应制订与生产相适应的简单压力容器企业标准。满足GB150规定且在《简规》第三条规定范围内的材料可以用于制造简单压力容器。 14. 是否可以采用无缝钢管与焊接钢管制作简单压力容器的筒体,如 果可以，对钢管材料有何要求, 可采用无缝钢管与焊接钢管制作简单压力容器的筒体。用于制作简单压力容器筒体的钢管材料不但应符合《简规》第二章的相关规定，而且应符合相应产品标准的要求。例如采用奥氏体不锈钢焊接钢管制作简单压力容器的筒体，须满足GB150-1998附录A中A4.2的规定要求。 15. 简单压力容器设计总图上是否需要审核签字,如果需要话，审核人员的资质有何要求, 需要。审核人员具备A1级、A2级、C级、D1级或者D2级压力容器审核资质。 16. 按试验方法设计简单压力容器的设计文件应包括哪些内容,按计算方法设计简单压力容器，根据什么公式计算，焊接接头系数如何取值?同一型号的简单压力容器用试验方法和计算方法确定的壁厚可能不一样，如何判断合格,对仅生产采用爆破试验法设计的简单压力容器的企业需要配备射线检测人员和设备 吗, 按试验方法设计简单压力容器时，设计文件应包括以下内容:设计图样、设计计算书、设计说明书和使用说明书。设计计算书中强度计算部分由室温下的爆破试验报告代替。试验报告中至少应包括试验容器图样、试验数据(爆破压力、周向永久变形率、爆破后容器的外观照片等)和试验结论。简单压力容器在室温下的爆破压力应不小于5倍的设计压力，且周向永久变形率不超过1%。制造时，爆破试验不合格的简单压力容器，不允许返修。只有爆破压力值一项达不到要求时才可降级使用。 按计算方法设计简单压力容器时，设计计算公式、焊接接头系数按 GB150、JB/T6539等标准确定。简单压力容器产品必须满足《简规》的要求。按上述两种方法设计，壁厚确有可能不一样。只要满足《简规》的要求，都是合格的。一般情况下，大容器采用计算方法设计更为经济。 对仅生产采用爆破试验法设计的简单压力容器的企业，可不配备射线检测设备和人员，但必须配备爆破试验的装备和人员。 17. 采用筒节+封头形式的容器是否在达到检测长度的要求下，是否只对一个丁字缝进行检测,另外，一些容器采用无缝钢管+封头或者采用双封头的结构形式，产品上只存在环焊缝，是否意味着不需要进行射线检测, 采用筒节+封头形式的简单压力容器，在达到检测长度的要求下，只对一个丁字缝进行检测就可以。只有环焊缝时，仍需要进行射线检测，检测长度不得小于200mm，并按《简规》要求评定其是否合格。 18. 简单压力容器如何降级使用,爆破试验不合格的，是否允许返修, 按试验方法设计的简单压力容器，爆破试验应同时满足以下条件: 1)爆破压力不低于5倍的设计压力;2)无碎片产生;3)破口起裂点不在焊接接头;4)周向永久变形率满足不超过1%。只有爆破压力值一项达不到要求的可降级使用。如一容器设计压力为1.0MPa，爆破试验测得爆破压力为4.2Mpa，则可降到0.8Mpa来使用。若其他条件不满足时，应判为爆破试验不合格。爆破试验不合格的，不允许返修。 19. 结构相似是不是指封头形状尺寸一样而筒节尺寸可不一样,有筒节的和没有筒节的，能相似吗, 结构相似是指:由筒节和封头组成时，指封头形状相同且至少有一 个筒节的简单压力容器;仅由两个封头组成时，指封头形状相同的简单压力容器。有筒节的和没有筒节的，不能相似。 20. 同设计压力和设计温度，而不同直径和壁厚，能不能组批,批量的下限如何规定, 同设计压力和设计温度，而不同直径和壁厚的简单压力容器，可以组批。没有批量下限要求。 21. 在周向永久变形率的计算中，R 值，如何得到, Rp0.2a可通过材料质保书得到，也可通过材料拉伸试验得到。 p0.2a为材料在室温下的屈服强度实测 22. 容积小于25L，但PV大于等于2.5MPa.L的简单压力容器,是否应取得相应的制造许可证并进行监督检, 需要制造许可证，并进行监督检验。 23. 按《容规》生产的简单压力容器要不要给出“推荐使用年限”,按《容规》生产的简单压力容器，设计图纸上规定的使用年限到期后，可否通过安全性能检验继续使用, 按《容规》生产的简单压力容器不一定要给出推荐使用寿命。按《容规》生产的简单压力容器，应按《压力容器定期检验规则》进行定期检验。设计图纸上规定的使用年限到期后，可通过有资质的特种设备检验检测机构的检测，在保证其安全性能的前提下继续使用。