《固定式压力容器安全技术监察规程》压力容器分类.pdf
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1、 编者按: 国家质检总局特种设备安全监察局组织有关单位和专家, 将 1 9 9 9年版的 压力容器安全技术监察规程 修订为 固定式压力容器安全技术监察规程 与 移动式压力容器安全技术监察规程 。 固定式压力容器安全技术监察规程 ( 报批 稿) 现已编制完成。本刊组织参加编写该规程的有关单位和专家撰写了多篇文章 , 系统介绍这部重要法规的主要 内容、 调研 报告以及相关问题的探讨, 在本刊开辟“ 法规简介与探讨” 专栏陆续发表, 以飨广大读者。 固定式压力容器安全技术监察规程 压力容器分类 郑津洋 , 吴琳琳 , 寿比南 。 谢铁军 , 陈朝晖 ( 1 浙江大学 化工机械研究所 , 浙江 杭州3
2、 1 0 0 2 7 ; 2 中国特种设备检测研究院 , 北京1 0 0 0 1 3 ) 压力容器具有量大面广、 工作条件差异大的特 点 , 其风险水平与诸多因素有关 , 如压力 、 容积 、 介质 危险性 、 使用环境等。风险程度愈高 , 对压力容器生 产 、 使用 、 检验检测和监督检查的要求也愈高。安全 监察工作 的目的是预 防和减少事故, 特别是 重特大 事故的发生。安全监察要把有限的力量集中在风险 程度高的设备上 , 要 考虑安全 和经济关系 的协调。 为此 , 压力容器安全技术监察规程( 9 9版) ( 以下 简称“ 原容规” ) 将压力容器划分 为三类 , 实行分类 监管。 “
3、原容规” 压力容器分类法 , 综合考虑 了设计压 力 、 容积 、 介质危害程度 、 容器在生产中的作用 、 材料 强度 、 容器结构等 因素 , 虽然其原则思想也是容器的 危险 I生, 但重点不 突出, 不够科学严谨 , 并且显得十 分复杂 , 在使用过程中, 经常遇到很难确定某一具体 容器类别 的情况。 为简化分类方法 , 强化危险性原则 , 从单一理念 上对压力容器进行分 类监管 , 突 出本质 安全思想 , 固定式压 力容器安全技术 监察规程( 以下简称 “ 新容规” ) 给出了新的分类方法。 本文主要介绍 “ 原容规” 分类方法存在的问题 、 “ 新容规” 的分类原则和方法 , 以及
4、分类方法对 比研 究结果 , 以便在 “ 新容规” 问世后 , 大家更好地理解 和执行新的压力容器分类方法。 1 压力容器现有分类方法简介 1 1 中国 ( 1 ) 按压力等级分类 按承压方式分类 , 压力容器分为内压容器与外 压容器。内压容器又可按设计压力 ( P ) 大小分为低 压容器 、 中压容器 、 高压容器 和超高压容器。 ( 2 ) 按容器在生产中的作用分类 根据压力容器在生产工艺过程中的作用 , 分为 反应压力容器 、 换热压力容器 、 分离压力容器和储存 压力容器。 ( 3 ) 按安装方式分类 根据安装方式可分为固定式压力容器和移动式 压力容器。 ( 4 ) 按安全技术管理分类
5、 上面所述的几种分类方法仅仅考虑了压力容器 的某个设计参数或使用状况, 未能综合反映压力容 器的危险程度。“ 原容规” 综合考虑多种因素, 将压 力容器分为第一类压力容器 、 第二类压力容器和第 三类压力容器 。 ( 5 ) 按制造许可分类 根据制造能力、 工艺水平 、 人员 条件等 , 国家质 量监督检验检疫总局令( 第 2 2号) 锅炉压力容器 制造监督管理 办法 将 压力容器分为 A、 B、 C 、 D 四 级 。 1 2 欧 盟 9 7 2 3 E C ( 承压设备法规 根据允许工作压力、 最大允许工作温度下的蒸汽压力 、 介质危险性、 几何 容积或公称尺寸 、 用途等因素 , 综合确
6、定承压设备的 1 固定式压力容器安全技术监察规程 压力容器分类 V o 12 6 N o 5 2 0 0 9 危害程度 , 将承压设备分为 I、 、 、 四类 , 并给 出相应 的材料 、 设计 、 制造和检验要求。详见文献 1 。 1 3 “ 原容规 ” 分 类方 法存在 的 问题 ( 1 ) 分类存在不确定性 按“ 原容规” 分类过程中, 经常遇到很难确定某 一 具体容器类别 的情况。例如 , 有些压力容器往往 有多种功能 , 难以界定哪个功能在工艺过程 中起主 要作用, 分类时考虑反应 、 储存 、 换热或分离等因素, 就会造成类别划分时意见不统一。 ( 2 ) 考虑因素多而复杂 随着材
7、料 、 制造技术的进步 , 材料强度 已不再是 影响容器风险水平高低的主要因素。例如 , 镍基合 金 、 双相不锈钢等材料不仅强度高 , 而且韧性也好, J B T 4 7 5 6 -2 0 0 6 镍及镍合金制压力容器 已明确 规定“ 镍及镍合金制压力容器的分类 ( 一 、 二 、 三类) 按 压力容器安全技术监察规程 第 6条 中压力容 器的压力等级 、 品种、 介质毒性程度及是否属于易燃 介质等确定, 但与镍及镍合金材料的强度无关” 。 将抗拉强度规定值下限大手等于5 4 0 MP a的材料制 造的压力容器都划为第三类压力容器显得不妥 。 2 新分类方法的原则 考虑到“ 原容规” 分类方
8、法的不足 , 根据 国内压 力容器设计 、 制造和检 验检测 的现状 , 结合 “ 新容 规” 的修订思路, “ 新容规” 压力容器分类方法修订 的基本原则如下所述 。 2 1 与 原分 类方法衔接 根据危险程度 的不同, 仍将压力容器划分为三 类 。考虑到第 类压力容器设计 、 制造及监管与第 1 类 、 第 类压力容器的差别较大, 为降低因分类方 法改变而增加管理成本 , 按“ 新容规” 和“ 原容规” 分 类方法得到 的第 类容器 比例不应 当有太 大的差 距 。 本次修订采用 I 类 、 类和类的写法, 具有不 易与其他词汇意义混淆 的优点 ( 如一类 、 三类等词 还有其他许多含义)
9、 , 含义清楚。同时 , 也方便外文 翻译 (I、 、 属 于罗马数字 , 不需 翻译 , 国际通 用。而一 、 二、 三是 中文 , 外 文无法直接引用 , 若翻 译 , 又会出现歧义) , 便于国际交流。 2 2分 类唯 一 与欧盟承压设备分类的指导思想接轨 , 由设计 2 压力 、 容积和介质危害性三个 因素决定压力容器类 别 , 不再考虑容器在生产过程 中的作用 、 材料强度等 级 、 结构形式等因素 , 简化分类方法 , 强化危险性原 则 , 从单一理念上对压力容器进行分类监管 , 突出本 质安全思想。根据危险程度 的不同, 利用设计压力 和容积在不同介质分组坐标 图上查取相应的类别
10、, 简单易行、 科学合理、 准确唯一。 2 3 小容 积 的容 器不分 类 如果 只设 定压 力和容 积乘 积 的下 限, 即 2 5 MP a L , 那些容积很小 、 但压力高 的压力容器也需 要进行分类 。事实上 , 容积小于 2 5 L的压力容器, 特别是容积小于等于 1 L的压力容器, 主要用 于实 验室工艺试验研究 、 测试分析, 要实施分类监管的难 度很大。对于这类小容积容器 , 只规定设计 、 制造许 可要求 , 并按相关产品标准的要求进行设计制造, 不 再进行分类。 同时, 为了保持与 “ 原容规 ” 的延续性 , 并且考 虑其他有关压力容器安全技术规范的联系 , 考虑名 词
11、术语的一致性 , 以及特种设备 目录的修订 , “ 新容 规” 继续保留压力容器按压力等级分类和在生产中 的作用分类两种传统分类方法。 3 压力容器分类 3 1 压力容器分类时考虑的因素 ( 1 ) 设计压力 指设定 的容器顶部的最高压力 , 与相应的设计 温度一起作为设计载荷条件, 其值不低于工作压力。 ( 2 ) 容积 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。应 当扣除 永久连接在容器内部的内件的体积 。 永久连接是指需要通过破坏方式分开的连接。 ( 3 ) 介质分组 压力容器的介质分为两组 , 包括气体 、 液化气体 或者介质最高工作
12、温度高于或者等于其标准沸点的 液体 。 1 ) 第一组介质 : 毒性程度 为极 度危害、 高度危 害的化学介质 , 易爆介质, 液化气体 。 2 ) 第二组介质 : 由除第 一组 以外的介质组成 , 如毒性程度为中度危害以下 的化学介质 , 包括水蒸 气 、 氮气等。 介质毒性危害强度和爆炸危险程度按 G B 5 0 4 4 第 2 6卷第 5期 压 力 容 器 总第 1 9 8期 职业性接触毒物危害程度分级 、 H G 2 0 6 6 0 压力 容器中化学介质毒性危害和爆炸危险程度分类 两 个标准确定 。两者不一致时 , 以危害( 危险 ) 程度高 的为准。 3 2基本分类 压力容器分类应当
13、先按照介质特性 , 按照 以下 要求选择分类图 , 再根据设计压力 P ( 单位 M P a ) 和 容积 ( 单位 L ) , 标出坐标点 , 确定容器类别 : ( 1 ) 对于第一组介质 , 压力容器的分类见图 1 。 容积 v( L ) 图 1 压力容器分类图第一组介质 ( 2 ) 对于第二组介质 , 压力容器的分类见图 2 。 o 1 1 l O l O 2 1 o3 l O 4 1 o5 1 o 6 l O 7 l o8 容积 V l( L ) 图2 压力容器分类图第二组介质 注 : “ 新容规” 第 1 4 2款规定 : 容积大于 1 L并 且小于 2 5 L , 或者内直径 (
14、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 1 5 0 m m的压力容器, 只需要满足设计 、 制造许可 要求 , 其设计制造按照相关产 品标准的要求进行。 “ 新容规” 第 1 4 3款规定 : 容积小 于或者等于 1 L的压力容器 , 只需要满足制造许可要求 , 其设计 制造按相关产品标准的要求进行 。 3 3 多腔压力容器分类 多腔压力容 器( 如换热器 的管程 和壳 程 、 夹套 容器等) 按照类别高的压力腔类别作为该容器的类 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
15、行类别划定时 , 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。 3 4 同腔 多种介质容器分类 一 个压力腔内有多种介质时 , 按组别高 的介质 分类。 3 5介质含量极小容器分类 当某一危害性物质在介质 中含量极小时 , 应 当 按其危害程度及其含量综合考虑 , 由压力容器设计 单位决定介质组别 。 3 6 特殊情况分类 ( 1 ) 坐标点位 于图 1或者 图 2的分类线上时 , 按较高的类别划分其类别。 ( 2 ) 对 于 G B 5 0 4 4和 HG 2 0 6 6 0两个标 准中没 有 明确规定的介质 , 应当按化学性质 、 危害程度及其 含量综合考虑 , 由压力容
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