压力容器设计审查、购置导则

压力容器设计审查、购置导则 1 目的 为公司人员更方便、系统地进行压力容器设计审查、设备购置技术谈判工作提供指导。 2 适用范围 2.1 本导则规定了在设计审查、设备购置技术谈判时必须审查的主要内容。 2.2 本导则适用于压力容器初步设计审查、施工图设计审查和设备购置技术谈判的审查过程。 2.3 本导则适用于《容规》所限定的压力容器范围。 2.4 本导则也适用于常压容器的设计审查。

3 总则 3.1 压力容器设计以安全、可靠为原则，其内容、用途、性能及结构必须符合工艺专业委托以及有关会议纪要内容。其操作条件和介质的物理、化学性能应正确符合实际使用情况，并注意介质的腐蚀性，确定防腐等级，以便选用合适的材质。 3.2 压力容器更新的设计、应用和运行应满足所在地土建、工艺等各专业要求；比较值得注意的是要符合使用场所实际要求，譬如说管路系统连接法兰标准、支座与原基础地脚螺栓对中等，还需考虑设备法兰连接后该设备水平度、垂直度的可校性。 3.3 压力容器设计采用不符合《容规》规定的技术要求和使用条件时，应在试验研究的基础上，提出结论性报告，并经省级以上（含省级）主管部门审查批准，然后向同级劳动部门申请试制、试用。经一定时期的验证，证明安全性能满足《容规》的要求，经省级以上（含省级）主管部门组织技术鉴定并得到认可，由劳动部门按照压力容器类别进行制造资格审查，并取得相应制造资格认证之后，方可投入正式制造。 3.4 压力容器产品设计、制造应符合相应国家标准、行业标准以及由主管部门组织制定的专门的技术规定，或认定的相应的有关标准。 3.5 压力容器设计应严格审查设计图纸的实用性，应根据容器使用的实际情况，从容器的安全使用管理、维护修理、定期检验等方面来考虑设计的实用性。 3.6 压力容器设计应满足职业安全和卫生标准。 3.7 压力容器设计应尽可能采用先进成熟的方案，并考虑新型材料的使用。 3.8 压力容器附属配套附件，如安全阀、压力表、测温仪表、液位计、防爆片装置、紧急切断装置及安全联锁装置等应按照4.1.1明确的各项标准中的要求进行设计、制造和验收，出厂资料也应符合条款4.11明确的各项标准中的要求。 3.9 压力容器设计、制造单位必须具备健全的质量管理体系，设计单位应持有压力容器设计单位批准书，制造单位应持有压力容器制造许可证。 3.10 在技术协议与购置合同中应注明“压力容器首次检验中发现的缺陷处理由制造单位负责并复验”。

4 审查内容 4.1 对照技术协议、有关会议纪要内容和GB150、JB4732、《容规》等标准，对施工图偏离标准的情况进行审查。下列标准在压力容器设计、制造、检验、安装、试运中必须被参照执行，引用标准（最新版）如下： a）GB150 《钢制压力容器》； b）JB4732 《钢制压力容器应力分析法设计标准》； c）JB/T4735 《钢制焊接常压容器》； d）《特种设备安全监察条例》； e）TSG R7001 《压力容器定期检验规则》； f）《压力容器安全技术监察规程》； g）GB12337 《钢制球形储罐》； h）HG20583 《钢制化工容器结构设计规定》； i）JB4710 《钢制塔式容器》； j）GB151 《钢制管壳式换热器》。 4.2 管道与管件阀门 4.2.1 压力容器设计范围内所有管路法兰应尽可能遵循采用与装置整体设计相同标准的原则。 4.2.2 在执行上述标准过程中，当不同的标准有不同的要求时，应采用有利于保证安全可靠性、质量和使用性能的较高要求的标准。 4.3 压力容器本体结构和技术特性的审查。 4.3.1 压力容器总布置：包括外形尺寸、连接尺寸、维修和检修空间所需尺寸、质量、最大检修件名称和质量以及外形尺寸，支座、裙座的设计内容，检修的可操作性（人孔、检修平台设计能满足内件拆、装位置恰当，方便，无遮挡管线、仪表）等内容。 4.3.2 压力容器采用的结构型式，纵横向布置和重叠的数量，各接管口的布置方式和定位方式；接管口短接长度根据保温厚度和管径大小确定，必要时可加支承架。压力容器底部排污口需根据介质情况确定大小和位置，以便畅通排放。 4.3.3 压力容器类别的审查，分为第一类、第二类、第三类压力容器。 4.3.4 压力容器主要用材的审查 4.3.4.1 壳体选材应综合考虑操作条件（如设计压力、设计温度、介质特性），材料的焊接性能，冷热加工性能，热处理以及容器结构等，并且考虑经济的合理性。 4.3.4.2 钢材的使用温度上限即为各许用应力表中各钢号所对应的上限温度，碳素钢和碳锰钢在高于425℃温度下长期使用时，应考虑钢中碳化物相的石墨化倾向。奥氏体钢的使用温度高于525℃时，钢中含碳量应不小于0.04%。 4.3.4.3 钢材的使用温度下限，除奥氏体钢外一般高于-20℃。低于或等于-20℃时，应按规定进行夏比（V型缺口）低温冲击试验。奥氏体钢为-196℃。 4.3.4.4 压力容器制造企业在材料进厂后，应按《容规》要求对材料进行验收和复验。压力容器钢板是否需要逐张进行超声检测，主要由材质和厚度来决定。因此《容规》规定需遂张进行超声检测的压力容器钢材，应在材料采购规范中提出遂张超声检测的要求和合格的级别。制造单位对包括材料代用在内的对原设计图样的修改，应取得原设计单位的认可。当制造单位有相应的设计资格，代用材料的性能优于被代用材料时，可由制造单位设计部门批准代用并承担责任，然后向设计单位备案。 4.3.4.5 当对钢材有特殊要求时，应在图样或相应技术文件中注明。 4.3.5 结构尺寸的确定。确定容器结构尺寸时需考虑如下因素：尽量选用标准直径，以便采用标准封头和（或）标准法兰。 4.3.6 压力容器设计应考虑的载荷。设计考虑的载荷应按GB150第3.5.4确定。 4.3.7 容器壁厚的确定。容器壁厚主要由强度和刚度来确定，其计算可按GB150及相关标准执行。GB150对容器主要壳体元件规定了不包括腐蚀裕量的最小厚度。 4.3.8 GB150、JB4732和JB/T4735中，压力容器最小厚度的取值见表2。 表2 压力容器最小厚度的取值 材 料 GB150 JB4732 JB/T4735 碳素钢、低合金钢(mm) 2 6 3 高合金钢(mm) 3 3 2 最小厚度不包括腐蚀裕量，设计厚度应为计算厚度与最小厚度两者中的较大值与腐蚀裕量之和。 4.3.9 容器附件的布置。 容器附件布置有检查孔的布置和安全附件布置。 4.3.9.1 人孔、检查孔的布置参照条款4.3.1、4.3.2的要求。 4.3.9.2 安全阀 4.3.9.2.1 需设置上下游切断阀，特殊部位可增加备阀或安装双安全阀。 4.3.9.2.2 由于装置改造，操作条件变更应对容器强度和安全阀排气能力进行核算。 4.3.9.2.3 引进设备上的安全阀定压值，可按引进装置有关规定执行。 4.3.9.3 液面计 4.3.9.3.1 压力容器用液面计选用及安装应符合《容规》第164、165、166条要求。 4.3.9.3.2 使用单位对盛装易燃、毒性为极度、高度危害介质或液化气体压力容器，应有防止泄漏的保护装置。 4.3.9.3.3 液面计应安装在便于观察的位置，如液面计的安装位置不便于观察，则应增加其他辅助 设施。大型压力容器还应有集中控制的设施和警报装置。 4.4 主要技术数据审查 4.4.1 设计压力 根据工作介质、操作温度、操作压力、设备的工作状态，综合考虑确定设计压力，具体选取可按GB150《钢制压力容器》和《压力容器安全技术监察规程》确定执行。 4.4.2 设计温度 GB150指出设计温度系指容器在正常操作情况下，在相应设计压力下，容器设计温度选取的依据是：其值不得低于最高金属温度或不得高于最低金属温度（0℃以下）。而金属温度系指容器受压元件沿截面厚度的平均温度。它应通过传热计算或测试结果确定。为此，对一般容器，我们可按操作介质的最高（或最低）温度或介质正常操作温度加（或减）一定裕量作为设计温度。 4.4.3 容器试验压力的确定 4.4.3.1 试验压力的确定 4.4.3.1.1 对于内压容器的液压试验和气压试验,参照GB150。气密封性能试验压力由设计者在图样上注明。气密封性能试验时,由于试验介质的不同,其泄漏检测的灵敏程度是不同的,如用氦、氨检测泄漏的灵敏度高于空气,因此检测泄漏试验所需压力随所用介质的不同而不同,灵敏度高的介质可以在较低的压力下试验。压力容器氨渗漏试验方法可参见HGJ18—89《钢制化工容器结构设计规定》附录A。夹套容器应在图样上分别注明内筒和夹套的试验压力,并给出试验要求。 4.4.3.1.2 对于操作时容器内介质的毒性程度为极度或高度危害的容器,JB4732和GB150都明确规定必须做气密封性能试验。 4.4.3.1.3 对于没法按规定做耐压试验的容器,如现场组装的大型容器,GB150允许由设计单位提出确保容器安全运行的措施,并在图中注明。 4.4.3.1.4 由于设计压力是指容器顶部的压力,对于操作介质为气体或密度远小于水的液体的压力容器、卧着进行液压试验的塔类容器（试验压力为计算值加液柱静压力）和现场组装的大型容器,在水压试验时,某些部位所受的压力会超过计算值。 4.4.3.3 压力试验的免除问题 4.4.3.3.1 压力试验的免除仅仅针对那些不可能进行压力试验的现场组焊的大型压力容器，如:催化裂化装置中的有隔热层的大型反应器和再生器以及那些基础不能承受液压试验时水的重量的压力容器等等。免除意味着不能做而不是不去做，因此不能作为一般在制造厂内生产的压力容器不进行耐压试验的依据。压力试验免除的后果是减少了压力容器制造过程中的一个检验环节，当然需要采取相应的补救措施以保证压力容器的质量和安全。所采取的措施取决于使用者和设计者对容器的要求，一般性的措施如下: a）提高对压力容器材料的要求：即提高其化学成分、力学性能和检验的要求； b）提高结构设计的要求：即尽量采用全焊透接头，避免出现严重的几何不连续现象； c）提高无损检测的比例和级别； d）提高容器的超压泄放的能力。 4.4.3.3.2 压力试验是设计者需要重点考虑的问题，是否可以免除以及免除后应采取哪些措施也是设计者需要重点考虑的问题。设计者不能也不应该轻易提出免除压力试验的要求，更不应该在设计阶段忽略了免除压力试验所应该采取的措施，而在制造完成后提出免除压力试验的要求。对不能进行耐压试验和气密试验性试验的，应注明计算厚度和制造及使用的特殊要求，并应与使用单位协商提出推荐的使用年限和保证安全的措施”。 4.4.4 腐蚀裕量