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1、容规容规宣贯宣贯固定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设计设计中国石化工程建设公司中国石化工程建设公司 李世玉李世玉 张迎恺张迎恺2009年年10月月1容规容规宣贯宣贯新容规条款；新容规条款；99版对应原条文内容；版对应原条文内容；主要变化内容；主要变化内容；从背景、政策上和操作上分析；从背景、政策上和操作上分析；有关调研、论证情况，重要支撑数据；有关调研、论证情况，重要支撑数据；知识性内容；知识性内容；23.1 设计单位资格及责任设计单位资格及责任 3.3.设计设计 (1)对设计质量负责对设计质量负责 压力容器设计压力容器设计许可证许可证=设计类别、级别和品种设计类别、
2、级别和品种范围应当符合范围应当符合压力容器压力管道设计许可规则压力容器压力管道设计许可规则规定；规定；原原2828条；条；释义：本条为对设计单位资格及责任的通用要求。释义：本条为对设计单位资格及责任的通用要求。1.1.条例条例第十一条，对压力容器设计单位实行行第十一条，对压力容器设计单位实行行政许可制度政许可制度2.2.具体规定见安全技术规范具体规定见安全技术规范TSG R1001-2008TSG R1001-2008压力压力容器压力管道设计许可规则容器压力管道设计许可规则。3类类别别级级别别品种范围品种范围范围备注范围备注AA1超高压容器、高压容器超高压容器、高压容器结构型式：单层、多层结构
3、型式：单层、多层A2第三类低、中压容器第三类低、中压容器A3球形储罐球形储罐A4非金属压力容器非金属压力容器B气瓶气瓶C移动式压力容器移动式压力容器DD1第一类压力容器第一类压力容器D2第二类压力容器第二类压力容器SAD压力容器分析设计压力容器分析设计3.1 设计单位资格及责任设计单位资格及责任 3.设计设计43.1 设计单位资格及责任设计单位资格及责任 3.3.设计设计(2)不具有不具有”应力分析设计许可项目应力分析设计许可项目”资格者，可以资格者，可以进行：进行：总体采用规则设计标准，局部参照分析设计标准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和设计。进行压
4、力容器受压元件分析计算和设计。原原4040条；条；释义：释义：压力容器总体采用规则设计标准，对某些局部压力容器总体采用规则设计标准，对某些局部或结构可以采用应力分析方法进行强度校核，但校核或结构可以采用应力分析方法进行强度校核，但校核所取材料许用应力应当是规则设计标准中规定的材料所取材料许用应力应当是规则设计标准中规定的材料许用应力；其设计、制造仍按规则设计制造标准进行。许用应力；其设计、制造仍按规则设计制造标准进行。但是：但是：对于进行分析的该局部，其制造、检验要求应参对于进行分析的该局部，其制造、检验要求应参照照“分析设计标准分析设计标准”的相关规定。的相关规定。53.1 设计单位资格及责
5、任设计单位资格及责任 3.3.设计设计(3)压力容器的设计应当符合本规程的基本安全要求。压力容器的设计应当符合本规程的基本安全要求。采用国际标准（或境外标准）设计的压力容器，设计单位采用国际标准（或境外标准）设计的压力容器，设计单位 应当提供设计文件与本规程基本安全要求的符合性申明；应当提供设计文件与本规程基本安全要求的符合性申明；主要变化：主要变化：符合性审查符合国际惯例。符合性审查符合国际惯例。我国对境外压力容器设计单位尚未实施许可（在境外，一般没有独立的我国对境外压力容器设计单位尚未实施许可（在境外，一般没有独立的压力容器设计单位，其设计往往由工程公司或制造单位进行）。为保证压力容器设计
6、单位，其设计往往由工程公司或制造单位进行）。为保证采用国际标准或境外标准设计制造的压力容器符合我国压力容器的基本采用国际标准或境外标准设计制造的压力容器符合我国压力容器的基本安全要求，有必要对其设计文件进行与我国基本安全要求的符合性审查。安全要求，有必要对其设计文件进行与我国基本安全要求的符合性审查。目前，这种审查采取国家质检总局（特种设备局）对设计文件进行审查目前，这种审查采取国家质检总局（特种设备局）对设计文件进行审查批准的方式进行，境内外设计、制造单位如果直接采用国际标准或境外批准的方式进行，境内外设计、制造单位如果直接采用国际标准或境外标准设计制造在中国境内使用的压力容器，则制造前需将
7、设计文件报国标准设计制造在中国境内使用的压力容器，则制造前需将设计文件报国家质检总局（特种设备局）申请批准，国家质检总局对设计文件与我国家质检总局（特种设备局）申请批准，国家质检总局对设计文件与我国压力容器基本安全要求的符合性进行审查，并做出是否批准的决定。压力容器基本安全要求的符合性进行审查，并做出是否批准的决定。63.1 设计单位资格及责任设计单位资格及责任 3.3.设计设计(4)压力容器的设计单位应当向压力容器的设计单位应当向设计委托方设计委托方提供完整的设计文提供完整的设计文件。件。主要变化：主要变化：9999版容规中第版容规中第3333条条1 1款规定款规定“压力容器的设计单位，应向
8、压力压力容器的设计单位，应向压力容器的使用单位或压力容器制造单位提供设计说明书、设计图容器的使用单位或压力容器制造单位提供设计说明书、设计图样和技术条件。样和技术条件。”现将这一要求做为对设计单位的基本要求调现将这一要求做为对设计单位的基本要求调整到此处。整到此处。-“设计委托方设计委托方”的范围更广，包括使用单位和制造单位。的范围更广，包括使用单位和制造单位。很多时候设计单位不直接向使用单位提供设计文件，而是通过很多时候设计单位不直接向使用单位提供设计文件，而是通过制造单位提供（设计文件包括在产品出厂资料中，参见本规程制造单位提供（设计文件包括在产品出厂资料中，参见本规程4.1.4.14.1
9、.4.1（4 4）产品出厂资料的规定）。）产品出厂资料的规定）。-“完整的设计文件完整的设计文件”要求，即本规程要求，即本规程3.43.4条所规定的设计条所规定的设计文件，特别是关于所有压力容器都要求提供强度计算书或者应文件，特别是关于所有压力容器都要求提供强度计算书或者应力分析报告。力分析报告。73.2 设计许可印章设计许可印章 3.3.设计设计(1)压力容器的设计总图上，必须加盖压力容器设计压力容器的设计总图上，必须加盖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计图样和已加盖竣工图章的图样
10、不得用于制造压力容器；容器；主要变化：主要变化：原原2929条条-不再要求一定是蓝图；设计不再要求一定是蓝图；设计资格资格印章改为设计印章改为设计许许可可印章。印章。83.2 设计许可印章设计许可印章 3.3.设计设计(2)压力容器设计许可印章中的设计单位名称必须与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。所加盖的设计图样中的设计单位名称一致。主要变化：主要变化：原原2828条条-现说法更准确。现说法更准确。取消了原规定的试设计方式，取消了原规定的试设计方式，“经压力容器设经压力容器设计单位批准机构指定的图样计单位批准机构指定的图样”。93.3 设计条件设
11、计条件 3.3.设计设计 设计委托方设计委托方应当以正式应当以正式书面书面形式向设计单位提出压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：力容器设计条件。设计条件至少包含以下内容：(1)操作参数；操作参数；(2)压力容器使用地及其自然条件；压力容器使用地及其自然条件；(3)介质组分与特性；介质组分与特性；(4)预期使用年限；预期使用年限；(5)几何参数和管口方位；几何参数和管口方位；(6)设计需要的其他必要条件。设计需要的其他必要条件。主要变化：主要变化：新增条款。明确设计委托方的责任，以规范设计新增条款。明确设计委托方的责任，以规范设计条件的提出。设计委托方可以是：压力容器
12、的使用单位（用条件的提出。设计委托方可以是：压力容器的使用单位（用户）、制造单位或者工程公司以及设计单位自身的工艺室等，户）、制造单位或者工程公司以及设计单位自身的工艺室等，设计委托方有责任向压力容器设计单位提供充分、准确的设设计委托方有责任向压力容器设计单位提供充分、准确的设计条件，有利于设计者考虑的因素更加全面。计条件，有利于设计者考虑的因素更加全面。103.3 设计条件设计条件 3.3.设计设计 主要变化：主要变化：续续-对于批量制造或者定型产品，设计、制造单位对于批量制造或者定型产品，设计、制造单位可以自行提出设计条件，但应当满足预期使用条件可以自行提出设计条件，但应当满足预期使用条件
13、的要求；的要求；-对于小型、简单压力容器，可以根据实际情况对于小型、简单压力容器，可以根据实际情况适当简化设计条件内容。适当简化设计条件内容。-第第(4)(4)项项“预期使用年限预期使用年限”为设计委托方提出的为设计委托方提出的希望，设计者应当与委托方进行协商，根据压力容希望，设计者应当与委托方进行协商，根据压力容器使用工况、选材、安全性和经济性合理确定压力器使用工况、选材、安全性和经济性合理确定压力容器的设计使用年限（也称设计寿命）。容器的设计使用年限（也称设计寿命）。-设计需要的其他必要条件一般指选材要求、防设计需要的其他必要条件一般指选材要求、防腐蚀要求、表面处理、特殊试验、安装运输要求
14、等。腐蚀要求、表面处理、特殊试验、安装运输要求等。113.4 设计文件设计文件 3.3.设计设计 3.4.1 通用要求通用要求(1)设计文件包括：强度计算书（或应力分析报告）、设计设计文件包括：强度计算书（或应力分析报告）、设计图样、制造技术条件、风险评估报告（适用于第图样、制造技术条件、风险评估报告（适用于第类压力容类压力容器），设计单位认为必要时，还应当包括安装与使用维修说器），设计单位认为必要时，还应当包括安装与使用维修说明；明；主要变化：主要变化：原原3333条条-原规定：原规定：“对移动式压力容器、高压压力容器、第三类对移动式压力容器、高压压力容器、第三类中压反应压力容器和储存压力容
15、器，设计单位应向使用单位中压反应压力容器和储存压力容器，设计单位应向使用单位提供强度计算书。提供强度计算书。”-现要求设计单位向设计委托方提供所有压力容器的强度现要求设计单位向设计委托方提供所有压力容器的强度计算书或者应力分析报告（包括计算书或者应力分析报告（包括、类容器的）。压力容类容器的）。压力容器强度计算书或者应力分析报告是压力容器使用管理、定期器强度计算书或者应力分析报告是压力容器使用管理、定期检验、失效分析、事故处理、安全监察的重要支持性技术文检验、失效分析、事故处理、安全监察的重要支持性技术文件，不管是什么类别的压力容器，都必须提供给设计委托方件，不管是什么类别的压力容器，都必须提
16、供给设计委托方（使用单位）。（使用单位）。123.4 设计文件设计文件 3.3.设计设计 3.4.1 通用要求通用要求(2)装设安全阀、爆破片装置的压力容器，设计文件还应当装设安全阀、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。使用单位，协商选用超压泄放装置。主要变化：主要变化：无变化无变化133.4 设计总图设计总图 3.3.设计设计 3.4.2 设计总图设计总图
17、3.4.2.1 总图的审批总图的审批 设计总图要求履行审批手续。设计总图要求履行审批手续。对于第对于第类压力容器，应当有压力容器设计单位技术负责类压力容器，应当有压力容器设计单位技术负责人或者其人或者其授权人授权人的批准签字。的批准签字。主要变化：主要变化：释义：释义：TSG R1001-2008TSG R1001-2008压力容器压力管道设计压力容器压力管道设计许可规则许可规则中规定了设计文件的审批手续。中规定了设计文件的审批手续。-本条强调对所有第本条强调对所有第类压力容器加强设计管理，还应当类压力容器加强设计管理，还应当有压力容器设计单位技术负责人的批准签字；有压力容器设计单位技术负责人
18、的批准签字；-如果是授权人签字方式，则应当有压力容器设计单位技如果是授权人签字方式，则应当有压力容器设计单位技术负责人的术负责人的授权书授权书。143.4 设计总图设计总图 3.3.设计设计 3.4.2.2 总图的主要内容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：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，压力容器名称、类别，设计、制造所依据的主要法规、标准；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；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、设计条
19、件，包括设计温度、设计载荷设计载荷（包含压力在内的所有应当考虑的载荷）、（包含压力在内的所有应当考虑的载荷）、介质（组分）、腐蚀裕量、介质（组分）、腐蚀裕量、焊接接头系数焊接接头系数、自然条件等，对储存液化气体的储罐应当、自然条件等，对储存液化气体的储罐应当注明装量系数，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；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主要受压元件材料牌号与标准与标准；(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）；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（
20、疲劳容器标明循环次数）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；特殊制造要求；(8)热处理要求；热处理要求；(9)无损检测要求；无损检测要求；(10)耐压试验和耐压试验和泄漏泄漏试验要求；试验要求；(11)预防腐蚀的要求；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）；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；压力容器铭牌的位置；(14)包装、运输、现场组焊和安装要求。包装、运输、现场组焊和安装要求。153.4 设计总图设计总图 3.3.设计设计 3.4.2.2 总图的主要内容总图的主要内容主要变化：
21、主要变化：释义：释义：-某些术语用词规范确切。某些术语用词规范确切。-增加一些重要内容，例如：增加一些重要内容，例如：(1)(1)设计、制造所依据的主要设计、制造所依据的主要法规、标准；法规、标准；(2)(2)工作条件，包括工作压力、工作温度、介工作条件，包括工作压力、工作温度、介质毒性和爆炸危害程度等；质毒性和爆炸危害程度等；(4)(4)主要受压元件材料标准；主要受压元件材料标准；(6)(6)压力容器设计使用年限（疲劳容器标明循环次数），即设计压力容器设计使用年限（疲劳容器标明循环次数），即设计寿命；寿命；(11)(11)预防腐蚀的要求等。预防腐蚀的要求等。设计中应当考虑的载荷往往不仅限于压
22、力，还有重力载荷、设计中应当考虑的载荷往往不仅限于压力，还有重力载荷、风载、地震以及风载、地震以及接管载荷接管载荷等，图样中应当注明，便于使用者、等，图样中应当注明，便于使用者、制造方和检验方对设备设计的了解。制造方和检验方对设备设计的了解。-删除删除9999版容规第版容规第5656条，在条，在(8)(8)已有要求；涉及制造要求已有要求；涉及制造要求部分，在本规程部分，在本规程4.64.6中进行规定。中进行规定。163.4 设计总图设计总图 3.3.设计设计 3.4.2.3 特殊要求特殊要求 例如下列情况：例如下列情况：(1)多腔压力容器分别注明多腔的试验压力，多腔压力容器分别注明多腔的试验压
23、力，有特殊要求时注明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；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；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、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；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；的特殊要求；(5)有隔
24、热衬里的压力容器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；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。要求保温或者保冷的压力容器，提出保温或者保冷措施。主要变化：主要变化：为落实节能降耗政策，提出了为落实节能降耗政策，提出了“保温或保冷的压力保温或保冷的压力容器，应当提出保温或保冷措施容器，应当提出保温或保冷措施”要求。要求。173.5 设计方法设计方法 3.3.设计设计 可以采用：规则设计方法可以采用：规则设计方法 或或 分析设计方法。分析设计方法。必要时：试验方法必要时：试验方法 或或 可对比的经验设计方法，但是应可对比的经验设计方法
25、，但是应当按照本规程当按照本规程1.9的规定通过技术评审。的规定通过技术评审。压力容器设计单位应当基于本规程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。强度要求，确保压力容器在设计使用年限内的安全。主要变化：主
26、要变化：释义：删除释义：删除9999版容规第版容规第4848、5252条，只在本条中原条，只在本条中原则规定。则规定。本条还明确规定了设计的目标本条还明确规定了设计的目标 183.5 设计方法设计方法 3.3.设计设计 规则设计方法：规则设计方法：采用弹性失效准则，对容器各采用弹性失效准则，对容器各处实际存在的应力一般不进行严格而详细的计算处实际存在的应力一般不进行严格而详细的计算，在对材料、结构、制造、检验等作出相应限定，在对材料、结构、制造、检验等作出相应限定后，用比较简单的计算公式确定元件厚度以确保后，用比较简单的计算公式确定元件厚度以确保容器安全性的设计方法。我国的容器安全性的设计方法
27、。我国的GB150、美国的、美国的ASME 1以及日本以及日本JIS B 8265第第2、第、第3种容器种容器的设计即属此。的设计即属此。193.5 设计方法设计方法 3.3.设计设计 分析设计法：分析设计法：计及容器各种可能失效模式计及容器各种可能失效模式中的大多数，采用弹塑性失效准则，对容中的大多数，采用弹塑性失效准则，对容器各处应力进行比较严格而详细的计算，器各处应力进行比较严格而详细的计算，并针对不同类应力在各失效模式中所起的并针对不同类应力在各失效模式中所起的不同作用而采用不同的限制条件，对材料、不同作用而采用不同的限制条件，对材料、结构、制造和检验的要求也相对较高较严结构、制造和检
28、验的要求也相对较高较严的设计方法。我国的的设计方法。我国的JB4732、美国的、美国的ASME 2以及日本以及日本JIS B 8265第第1种容器种容器的设计即属此。的设计即属此。203.5 设计方法设计方法 3.3.设计设计 试验方法：试验方法：对某些难以用解析方法或者数值对某些难以用解析方法或者数值方法进行应力分析的压力容器元件，借助应方法进行应力分析的压力容器元件，借助应力测定或验证性压力试验等以证实该元件的力测定或验证性压力试验等以证实该元件的结构参数是否合理或确定其最大许用工作压结构参数是否合理或确定其最大许用工作压力的方法。在国外的先进国家的技术标准中力的方法。在国外的先进国家的技
29、术标准中均给出了相应的方法和评价准则，我国的压均给出了相应的方法和评价准则，我国的压力容器标准中也将提供这类方法。力容器标准中也将提供这类方法。213.5 设计方法设计方法 3.3.设计设计 可对比的经验设计方法：可对比的经验设计方法：对某些难以用解对某些难以用解析方法进行应力分析的压力容器元件，容析方法进行应力分析的压力容器元件，容器结构复杂难以确定结构要素，并且所设器结构复杂难以确定结构要素，并且所设计的容器具有长期使用经验，可以借助在计的容器具有长期使用经验，可以借助在用容器的使用经验证明该元件的结构参数用容器的使用经验证明该元件的结构参数是否合理或确定其最大许用工作压力。可是否合理或确
30、定其最大许用工作压力。可对比的经验设计属于经验设计范畴。对比的经验设计属于经验设计范畴。223.6 风险评估风险评估 3.3.设计设计 对第对第类压力容器，设计时应当出具包括主要失效类压力容器，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。模式和风险控制等内容的风险评估报告。主要变化：主要变化：释义：设计阶段进行风险评估，是世界压力容器界提出的释义：设计阶段进行风险评估，是世界压力容器界提出的基于失效模式设计理念的产物，该方法最早在欧洲开始实施，后来的澳基于失效模式设计理念的产物，该方法最早在欧洲开始实施，后来的澳大利亚标准中也采用了这个理念。大利亚标准中也采用了这个理念。AS
31、1210-1997AS1210-1997中要求设计者开始进行风中要求设计者开始进行风险管理，通过危害识别、风险评估和风险控制来完成风险管理在设计阶险管理，通过危害识别、风险评估和风险控制来完成风险管理在设计阶段的工作。段的工作。设计阶段进行风险评估的目的如下：设计阶段进行风险评估的目的如下：全面分析压力容器在使用过程中全面分析压力容器在使用过程中可能出现的失效，提出规避这些失效的方法和措施，保证容器的本质安可能出现的失效，提出规避这些失效的方法和措施，保证容器的本质安全；全；依据风险工程的理论，评价风险的水平，采取措施来控制风险水依据风险工程的理论，评价风险的水平，采取措施来控制风险水平；平；
32、告诉容器的用户容器可能出现的破坏形式，以及当发生破坏时应告诉容器的用户容器可能出现的破坏形式，以及当发生破坏时应该采取的措施，便于制定合适的应急预案；该采取的措施，便于制定合适的应急预案；向压力容器用户提供足够向压力容器用户提供足够的信息，保证容器的安全使用。的信息，保证容器的安全使用。根据我国的基础，目前我们仅仅在第根据我国的基础，目前我们仅仅在第类压力容器中实施风险评估，具类压力容器中实施风险评估，具体做法将在技术标准中规定。体做法将在技术标准中规定。233.7 节能要求节能要求 3.3.设计设计 设计应当充分考虑节能降耗原则，应符合以下要求：设计应当充分考虑节能降耗原则，应符合以下要求：
33、(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；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；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。的保温或者保冷措施。主要变化：主要变化：释义：节能降耗是综合性很强的工作，需要有效的工作体系支撑释义：节能降耗是综合性很强的工作，需要有效的工作体系支撑和保证。按照国家相关产业政策及节能法规，从设计工作的源头上，原则上要和保证。按照国家相关产
34、业政策及节能法规，从设计工作的源头上，原则上要求设计人员树立节能减排的意识。求设计人员树立节能减排的意识。要充分考虑压力容器经济性，但绝非是单纯追求减小容器的壁厚、减轻容器的要充分考虑压力容器经济性，但绝非是单纯追求减小容器的壁厚、减轻容器的重量，这里涉及到诸多方面的考虑因素，重量，这里涉及到诸多方面的考虑因素，至少包括：至少包括：确保其使用要求的前提确保其使用要求的前提下，选择尽量简单的结构形式；下，选择尽量简单的结构形式；确保其使用年限的前提下，尽量选择低价格确保其使用年限的前提下，尽量选择低价格的耐用材料和适当的腐蚀裕量；的耐用材料和适当的腐蚀裕量；确保其强度、刚度、稳定性的安全前提下，
35、确保其强度、刚度、稳定性的安全前提下，具有尽可能小的元件结构尺寸；具有尽可能小的元件结构尺寸；确保其制造质量的前提下，尽量降低制造难确保其制造质量的前提下，尽量降低制造难度、减少检验检测环节中的过高要求。度、减少检验检测环节中的过高要求。这里还应强调，一个有经验的设计工程师，不但会根据标准规范正确进行强度这里还应强调，一个有经验的设计工程师，不但会根据标准规范正确进行强度计算，还应该善于借鉴他人的以往设计经验，综合考虑选择既安全、又经济合计算，还应该善于借鉴他人的以往设计经验，综合考虑选择既安全、又经济合理的设计方案。理的设计方案。243.8 安全系数安全系数 3.3.设计设计 确定压力容器材
36、料许用应力（或者设计应力强度）的最小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，见表安全系数，见表31至表至表33的规定。安全系数低于这些规的规定。安全系数低于这些规定时，应当符合本规程定时，应当符合本规程1.9的要求。的要求。材料（板、锻件、管）规则设计方法的 安全系数室温下的抗拉强度Rm设计温度下的屈服强度RteL（Rtp0.2）（注3-1）设计温度下持久强度极限平均值 RtD（注3-2）设计温度下蠕变极限平均值（每1000小时蠕变率为0.01%的）Rtn碳素钢和低合金钢nb2.7ns1.5nd1.5nn1.0高合金钢nb2.7ns1.5nd1.5nn1.0钛、镍及其合金
37、nb2.7ns1.5nd1.5nn1.0铝、铜及其合金nb3.0ns1.5表注-从略253.8 安全系数安全系数 3.3.设计设计 主要变化：主要变化：安全系数降低：安全系数降低：1 1、国内钢材质量的提高、国内钢材质量的提高 2 2、容器产品的国际竞争力、容器产品的国际竞争力 释义：释义：-虽然境外标准多用虽然境外标准多用“材料许用应力系数材料许用应力系数”来描述本条的来描述本条的内容，但在我国内容，但在我国“安全系数安全系数”一词已在法规中应用多年，因一词已在法规中应用多年，因此本次修订仍采用安全系数这一用词。此本次修订仍采用安全系数这一用词。-目前，境外主要压力容器设计标准中，只有美国目
38、前，境外主要压力容器设计标准中，只有美国ASME-ASME-VIII-1VIII-1、日本、日本JIS 8265JIS 8265等标准的安全系数满足本规程的要求，等标准的安全系数满足本规程的要求，其他标准（如德国其他标准（如德国ADAD、英国、英国BSBS、法国、法国CODAPCODAP等）均不满足本等）均不满足本规程要求。采用安全系数低于本规程要求的境外标准设计在规程要求。采用安全系数低于本规程要求的境外标准设计在中国境内使用的压力容器时，其材料许用应力应当按本规程中国境内使用的压力容器时，其材料许用应力应当按本规程规定的安全系数进行计算，而不允许采用境外标准中所给出规定的安全系数进行计算，
39、而不允许采用境外标准中所给出的标准许用应力值。的标准许用应力值。263.8 安全系数安全系数概念概念引自引自中国大百科全书中国大百科全书 机械工程机械工程，国标，国标术语术语稿稿材料的失效应力与设计应力的比值材料的失效应力与设计应力的比值注：注：1失效应力（失效应力（failure stress）：元件失效时材）：元件失效时材料允许承受的最大应力。根据失效模式的不同，料允许承受的最大应力。根据失效模式的不同，失效应力可以是抗拉强度、屈服强度、持久强失效应力可以是抗拉强度、屈服强度、持久强度极限或蠕变极限，也可以是交变载荷作用下度极限或蠕变极限，也可以是交变载荷作用下的持久极限或是失稳临界应力。
40、的持久极限或是失稳临界应力。2设计应力（设计应力（design stress）：在设计条件下，）：在设计条件下，元件材料实际承受的应力。元件材料实际承受的应力。3许用应力（许用应力（allowable stress）：设计应力的）：设计应力的最大值。对于按规则设计的压力容器，即是设最大值。对于按规则设计的压力容器，即是设计条件下，元件材料允许承受的最大应力。计条件下，元件材料允许承受的最大应力。27某承压圆筒：Di=1000 mm；Pc=1.6 MPa；C=0材料：Q245R；Rm=400 MPa；=1.0；GB150-98圆筒厚度圆筒厚度 mm失效应力失效应力=Rm设计应力设计应力安全系数安
41、全系数nb 3.0 注注6.05计算厚度计算厚度400 133许用应力许用应力3.0 设计计算时设计计算时7.0400115.13.48实际工作时实际工作时可能可能8.0400100.83.979.040089.74.463.8 安全系数安全系数概念概念283.8 安全系数安全系数 3.3.设计设计 钢材钢材现行现行固容规固容规 2009规则设计规则设计GB150室温下的室温下的抗拉强度抗拉强度，R Rm m3.02.7设计温度下的设计温度下的屈服强度，屈服强度，R Rt teLeL1.61.5分析设计分析设计JB4732室温下的室温下的抗拉强度抗拉强度，R Rm m2.62.4设计温度下的设
42、计温度下的屈服强度，屈服强度，R Rt teLeL1.51.5293.8 安全系数安全系数 3.3.设计设计 安全系数用于确定材料许用应力和容器在特定失安全系数用于确定材料许用应力和容器在特定失效模式条件下的安全裕度；效模式条件下的安全裕度；是压力容器设计中最重要的基础系数，标志着一是压力容器设计中最重要的基础系数，标志着一个国家的压力容器设计、制造水平；个国家的压力容器设计、制造水平；对于保障压力容器的建造合理性和安全使用具有对于保障压力容器的建造合理性和安全使用具有十分重要的意义。十分重要的意义。303.8 安全系数安全系数 3.3.设计设计 安全系数的确定和国家的综合技术能力以及压力安全
43、系数的确定和国家的综合技术能力以及压力容器的建造历史有关，一般与容器的建造历史有关，一般与如下因素有关：如下因素有关：压力容器材料的技术水平和供应稳定状况；压力容器材料的技术水平和供应稳定状况；强度设计准则和设计计算方法的可靠性；强度设计准则和设计计算方法的可靠性；压力容器建造的技术能力；压力容器建造的技术能力；压力容器建造的质量管理方式和管理水平；压力容器建造的质量管理方式和管理水平；压力容器使用管理的水平；压力容器使用管理的水平；压力容器事故的频发程度等。压力容器事故的频发程度等。313.8 安全系数安全系数 3.3.设计设计 在保证安全的基础上，节约资源，提高中国产品在保证安全的基础上，
44、节约资源，提高中国产品的国际竞争能力，有必要调整相应的压力容器安的国际竞争能力，有必要调整相应的压力容器安全系数，适应技术的进步和装备制造业能力的提全系数，适应技术的进步和装备制造业能力的提高。高。同时，由于国家安全管理体制的不断完善，材料同时，由于国家安全管理体制的不断完善，材料制造技术和供应水平的提高，国内制造企业在成制造技术和供应水平的提高，国内制造企业在成型、焊接、热处理、检验和检测技术上日益成熟型、焊接、热处理、检验和检测技术上日益成熟，使用单位安全责任主体意识逐步加强，中国压，使用单位安全责任主体意识逐步加强，中国压力容器整体安全状况稳步提高，在此阶段适时调力容器整体安全状况稳步提
45、高，在此阶段适时调整安全系数是有安全保障的。整安全系数是有安全保障的。323.9 压力压力 3.3.设计设计 3.9.1 设计压力和计算压力设计压力和计算压力(1)设计压力，是指设定的容器顶部的最高压力，与相设计压力，是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；作压力；(2)计算压力，是指在相应设计温度下，用以确定元件计算压力，是指在相应设计温度下，用以确定元件厚度的压力，并且应当考虑液柱静压力等附加载荷。厚度的压力，并且应当考虑液柱静压力等附加载荷。主要变化：主要变化：释义：本条新增设计压力和计算压力的
46、定释义：本条新增设计压力和计算压力的定义，并与义，并与GB150GB150等标准保持一致。并改安全泄放装置为等标准保持一致。并改安全泄放装置为超压泄放装置，与超压泄放装置，与GB150GB150等标准统一，与国际接轨。等标准统一，与国际接轨。333.9 压力压力 3.3.设计设计 3.9.2 超压泄放装置超压泄放装置动作压力动作压力(1)装有超压泄放装置的压力容器，超压泄放装置的装有超压泄放装置的压力容器，超压泄放装置的动作压力不得高于压力容器的设计压力；动作压力不得高于压力容器的设计压力；(2)对于设计图样中注明最高允许工作压力的压力容对于设计图样中注明最高允许工作压力的压力容器，允许超压泄
47、放装置的动作压力不高于该压力容器，允许超压泄放装置的动作压力不高于该压力容器的最高允许工作压力。器的最高允许工作压力。主要变化：主要变化：对超压泄放装置的动作压力，原则上要对超压泄放装置的动作压力，原则上要求不得高于压力容器的设计压力，但对于图样中注求不得高于压力容器的设计压力，但对于图样中注明最高允许工作压力的压力容器，允许超压泄放装明最高允许工作压力的压力容器，允许超压泄放装置的动作压力不高于该容器的最高允许工作压力。置的动作压力不高于该容器的最高允许工作压力。这一规定可以充分利用压力容器的实际承载能力，这一规定可以充分利用压力容器的实际承载能力，在保证安全的基础上，避免超压泄放装置频繁动
48、作，在保证安全的基础上，避免超压泄放装置频繁动作，对于安装有安全阀的低压容器尤其重要。对于安装有安全阀的低压容器尤其重要。34 气密性试验气密性试验几个压力的关系几个压力的关系3.9.1 设计压力设计压力3.9.2 超压泄放装置动作压力超压泄放装置动作压力3.9.2 最高允许工作压力最高允许工作压力3.24 泄漏试验泄漏试验 气密性试验气密性试验4.8.3 气密性试验气密性试验8.3.2 安全阀的整定压力安全阀的整定压力 （见下图）（见下图）35容规容规1999固容规固容规2009 最大允许工作压力最大允许工作压力 MAWP 设计压力 P Ps 动作压力动作压力（整定压力、开启压力）（整定压力
49、、开启压力）气密性试验压力气密性试验压力Ps 动作压力动作压力（整定压力、开启压力）（整定压力、开启压力）（1.051.10）Pw 工作压力 Pw363.9 压力压力 3.3.设计设计 3.9.3 常温储存液化气体压力容器的设计压力常温储存液化气体压力容器的设计压力应当以规定温度下的工作压力为基础确定：应当以规定温度下的工作压力为基础确定：(1)规定温度下的工作压力按照表规定温度下的工作压力按照表34确定确定液化气体临液化气体临界温度界温度规定温度下的工作压力规定温度下的工作压力无保冷设施无保冷设施有保冷设施有保冷设施无试验无试验实测温度实测温度有试验实测最高工有试验实测最高工作温度并且能保证
50、作温度并且能保证低于临界温度低于临界温度5050饱和饱和蒸气压力蒸气压力可能达到的最高工作温度下的可能达到的最高工作温度下的饱和蒸气压力饱和蒸气压力50在设计所规定的最大充在设计所规定的最大充装量下为装量下为50的气体压的气体压力力试验实测最高工作试验实测最高工作温度下的饱和蒸气温度下的饱和蒸气压力压力37介质介质温度，温度，饱和蒸汽压力，饱和蒸汽压力，MPa(a)氨氨Tc=135.2Pc=11.3502.03 氯氯Tc=144.0Pc=7.7501.43气体气体CO230液充装，液充装，=0.8=0.87.215010.030液充装，液充装，=0.9=0.97.2150 9.4CO2Tc=3