【正文】 (四)關(guān)于超高壓容器的靜力強(qiáng)度設(shè)計公式 超高壓容器的靜力強(qiáng)度設(shè)計是選取爆破壓力與設(shè)計壓力之比的爆破安全系數(shù)作為計算壁厚的依據(jù)，從而確定爆破失效的強(qiáng)度設(shè)計準(zhǔn)則。早期設(shè)計超高壓容器時，偏重選用強(qiáng)度較高的材料，而忽視材料的塑性和韌性。但考慮到目前國內(nèi)制造廠家較多，從加工難度和經(jīng)濟(jì)效益出發(fā)，希望降低加工精度要求。 四、主要參考文獻(xiàn)〔1〕壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程，國家勞動部，l 990．5?！?5〕史寧戈、湯德銘、超高壓容器設(shè)計與安全分析，《壓力容器的可靠性》，勞動出版社，1987。〔21〕鄭律洋，黃載生，朱國輝，整鍛式單層超高壓容器設(shè)計，化工設(shè)備設(shè)計，化工部設(shè)計技術(shù)中心站，No．5，1991。至于復(fù)核數(shù)量則未作規(guī)定，由各單位根據(jù)超聲人員檢測水平自行確定。從查閱國外引進(jìn)的高壓聚乙烯反應(yīng)器、人造水晶高壓釜超高壓容器的資料來看，各國超聲檢測采用的方法和驗收要求均不同，如筒體超聲檢測單個缺陷不允許超過的值分別有φφφ4等，國內(nèi)各制造廠家的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及一些行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)也提出類似數(shù)值。 (五)關(guān)于主要受壓元件的強(qiáng)度計算問題 簽于超高壓容器目前國內(nèi)外還沒有正式的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，因此，超高壓容器主要元件的強(qiáng)度計算除應(yīng)符合本規(guī)程規(guī)定外可參考我國壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會制訂的《鋼制壓力容器》(GBl50一89)、日本《超高壓圓筒容器設(shè)計指針》、我國機(jī)械部制訂的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和兵器總公司制訂的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《人造水晶高壓釜》及邵國華主編的《超高壓容器設(shè)計》等有關(guān)技術(shù)資料進(jìn)行分析與計算，為了技術(shù)上進(jìn)一步把關(guān)，本規(guī)程第28條規(guī)定，計算文件應(yīng)取得設(shè)計單位總工程師或超高壓容器設(shè)計技術(shù)負(fù)責(zé)人的批準(zhǔn)。有采用爆破失效準(zhǔn)則的，也有采用塑性失效準(zhǔn)則和彈性失效準(zhǔn)則的，大家都知道，超高壓容器壁厚大，在內(nèi)壓作用下，內(nèi)外壁的應(yīng)力狀態(tài)相差懸殊，以彈性失效準(zhǔn)則設(shè)計超高壓容器主要受容器內(nèi)壁應(yīng)力控制，就不能充分發(fā)揮材料強(qiáng)度的作用(除內(nèi)壁材料外)，隨著內(nèi)壓的增加甚至?xí)贸鲆笕萜鞅诤襁_(dá)到無限大的不合理的結(jié)論。勞動部鍋爐壓力容器安全監(jiān)察局宋鴻銘等同志參與編寫工作。 附件二超高壓容器登記卡（補(bǔ)充件）廠 車間 登記日期： 年 月超高壓容器名稱單位編號注冊編號使用證編 號制造單位制造日期年 月出廠編號設(shè)計圖號類 別投用日期年 月超高壓容器規(guī)格內(nèi) 徑mm操作條件設(shè)計壓力MPa超高壓容器結(jié)構(gòu)簡圖壁 厚mm最高工作壓力MPa高（長）mm設(shè)計溫度℃容 積m3介質(zhì)檢驗周期外部檢查年重量殼 體Kg內(nèi)外部檢驗?zāi)陜?nèi) 件Kg總 重Kg耐壓試驗?zāi)瓯破保┟? 稱容器主要受壓元件名 稱材料型 號規(guī) 格數(shù) 量制造單位附件三超高壓容器產(chǎn)品質(zhì)量證明書 (參考件)廠(公司)超高壓容器產(chǎn)品質(zhì)量證明書 質(zhì)量檢驗科(處)長簽字：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿質(zhì)量檢驗科(處)章 注： 1．本附件的目的是統(tǒng)一超高壓容器產(chǎn)品質(zhì)量證明書的基本內(nèi)容。應(yīng)在刻度盤上劃出指示最高工作壓力的紅線，并注明下次校驗日期。 下述情況之一的超高壓人造水晶釜應(yīng)判廢： (1)主要受壓元件材質(zhì)不清； (2)主要受壓元件內(nèi)、外表面發(fā)現(xiàn)裂紋，未作修磨和修磨后倔度核算不能滿足要求； (3)主要受壓元件發(fā)現(xiàn)穿透性裂紋； (4)主要受壓元件材質(zhì)發(fā)生劣化： (5)底部嚴(yán)重變形； (6)從距釜體內(nèi)表面20mm處至外表面的壁厚范圍內(nèi)，存在埋藏缺陷，且經(jīng)檢驗發(fā)現(xiàn)缺陷已經(jīng)擴(kuò)展； (7)耐壓試驗不合格。第56條 超高壓容器，經(jīng)內(nèi)外部檢驗后，有下列情況之一的，必須進(jìn)行耐壓試驗：1．更換和修理主要受壓元件；2．改變使用條件，且不超過原設(shè)計參數(shù)；3．停用一年以上又復(fù)用；4．過戶安裝使用；5．使用單位或檢驗單位過超高壓容器的安全性能有懷疑。其內(nèi)容至少應(yīng) 包括：1．到貨后至安裝前的維護(hù)、保護(hù)規(guī)定；2．安裝、拆卸的操作規(guī)程；3．登記、建檔的管理規(guī)定；4．定期檢驗規(guī)定；5．修理、過戶管理規(guī)定；6．事故登記、報告、處理規(guī)定；7．報廢、更換規(guī)定；8．停用時的封存、保養(yǎng)規(guī)定；9．安裝超壓容器的安全措施如防爆墻、隔離屏等．第六章 定期檢驗第51條 超高壓容器使用單位必須安排超高壓容器的生產(chǎn)周期間檢查和定期檢驗工作。未裝產(chǎn)品銘牌的超壓容器不能出廠。2．耐壓試驗一般可采用煤油和變壓器油混合液作為試驗介質(zhì)或按設(shè)計圖樣要求的試驗介質(zhì)。其它主要受壓元件應(yīng)做一次百分之百的超聲檢測。第28條 對超高壓容器主要受壓元件的開孔部位、過渡區(qū)、螺紋退刀槽等應(yīng)力集中部位，應(yīng)進(jìn)行應(yīng)力分析(含熱應(yīng)力)計算，其一次、二次、峰值應(yīng)力值應(yīng)不超過有關(guān)技術(shù)文件(標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)資料)規(guī)定的許用應(yīng)力。第l 7條 超高壓容器的筒體結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足強(qiáng)度設(shè)計要求。當(dāng)設(shè)計溫度超過250℃的，還應(yīng)提供設(shè)計溫度下的屈服強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度、伸長率、斷面收縮率。第7條 本規(guī)程采用的主要術(shù)語的含義1．超高壓容器系指設(shè)計壓力大于等于100MPa的壓力容器。請組織有關(guān)人員學(xué)習(xí)，采取切實措施貫徹執(zhí)行。第5條 超高壓容器產(chǎn)品設(shè)計、制造應(yīng)符合相應(yīng)國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求；尚無相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的，應(yīng)符合全國標(biāo)準(zhǔn)化專業(yè)委員會認(rèn)定的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。鍛件化學(xué)成份中磷、硫含量均應(yīng)小于等于0．015％，并嚴(yán)格控制鋼中的氣體 (如氫、氧、氮等) 、有害雜質(zhì) (如銅、鈦等) 及有害痕量元素(如砷、錫、銻、鉛、鉍等)的含量。2．制造單位首次使用前，應(yīng)進(jìn)行有關(guān)試驗與復(fù)驗，滿足設(shè)計和使用要求后，方能投料制造。第26條 超高壓圓筒容器的爆破壓力可按材料的拉體試驗數(shù)據(jù)或按材料的扭轉(zhuǎn)試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，其計算見附件一(一) 超高壓圓筒容器設(shè)計壓力和壁厚計算見附件一(二)。2．無損檢測人員應(yīng)按照勞動部頒發(fā)的《鍋爐壓力容器無損檢測人員資格鑒定考核規(guī)則》進(jìn)行考核，取得Ⅱ級或Ⅱ級以上資格證書，并具有壓力容器鍛件的無損檢測經(jīng)驗。第37條 超高壓容器加工完畢應(yīng)進(jìn)行耐壓試驗，試驗場地應(yīng)有可靠的安全防護(hù)設(shè)施，且須經(jīng)單位技術(shù)負(fù)責(zé)人和安全部門檢查認(rèn)可，試驗期間無關(guān)人員不得在試驗場地停留．第38條 超高壓容器的耐壓試驗1．耐壓試驗壓力 PT按下式計算： PT＝η制造單位應(yīng)向用戶提供以下技術(shù)文件和資料：1．竣工圖樣(如在原藍(lán)圖上修改，則必須有修改人、技術(shù)審核人確認(rèn)標(biāo)志)和主要受壓元件的強(qiáng)度計算書。第48條 超高壓容器使用單位應(yīng)對超高壓容器操作人員進(jìn)行安全教育和考核，揉作人員應(yīng)持操作證上崗．第49條 超高壓容器內(nèi)部有壓力時，不得進(jìn)行任何修理、緊固或拆卸工作。由有資格的檢驗單位負(fù)責(zé)，使用單位協(xié)助配合實施。 監(jiān)控使用的超高壓容器，應(yīng)根據(jù)技術(shù)狀況和使用條件確定監(jiān)控使用時間。爆破片(帽)應(yīng)定期更換，更換期限由使用單位根據(jù)實際情況確定，對于超過爆破片(帽)標(biāo)定爆破壓力而末爆破的應(yīng)立即更換。設(shè)計溫度大于250℃時，須以設(shè)計溫度下材料的強(qiáng)度為基準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計。為了使編制的規(guī)程既體現(xiàn)技術(shù)上的先進(jìn)性，又結(jié)合我國超高壓容器設(shè)計、制造和使用實際情況，在收集有關(guān)超高壓容器國內(nèi)外資料的基礎(chǔ)上，對國內(nèi)數(shù)家主要制造和使用超高壓容器的單位作了實地調(diào)研，為編寫本規(guī)程提供素材，在分析的基礎(chǔ)上經(jīng)3．本規(guī)程適用的溫度范圍為0~425℃，主要考慮國內(nèi)現(xiàn)有的絕大多數(shù)超高壓容器的最高操作溫度和選材的可能性而確定的。 用式(附——2)來計算Pb，只要知道該公式中的系數(shù)A、B、C和容器內(nèi)、外壁的剪應(yīng)變i和0。 此外，由國外引進(jìn)的超高壓容器用材料En25(T)(英國)、HY—l 00(美國)、JSWVMCH(Cr—Mo—V鋼， 日本)，Midvale—H eppen( Cr—N1— Mo—V鋼，美國)等，這些材料也都有多年使用經(jīng)驗． (九)關(guān)于制造單位對外協(xié)的超高壓容器筒體鍛件復(fù)驗問題 筒體是超高壓容器關(guān)鍵的主要受壓元件，目前國內(nèi)超高壓容器制造廠家大多數(shù)由本單位生產(chǎn)其鍛件，也有少數(shù)制造廠家靠外協(xié)提供，為此，為了保證超高壓容器制造質(zhì)量、安全可靠，本規(guī)程規(guī)定制造單位應(yīng)對外協(xié)的超高壓容器筒體鍛件逐件進(jìn)行復(fù)驗。如果測量誤差值超過0．05mm，則應(yīng)作進(jìn)一步檢查是否存在材料缺陷等因素。〔13〕Mraz，G．J.，Development of Design Criterin for a High Pressnre Vessel Construction Code，ASME Journal of Pressure Vessel Technology，Vol．109，P．256，1987．〔14〕Sir H． Ford，Watson，E．H．a(chǎn)nd Crossland，B．，Thoughts on a Code of P ractce for Forged HighPressure Vessels of Monobloc Design， ASME Journal of Pfessure Vessels Technology，Vol．103，P．2，1981．〔15〕Skelton， W． J．a(chǎn)nd Cross1and，B．， High Pressure Safety： A Review of High PresSure Equiment Development at the Queen’s University of Belfast，Int．J．pres．Ves．＆ Piping，V01．8，P. 377，1980．〔16〕Manning，W．R．D．，Bursting Pressnr as the Basis for Cylinder Design，ASME Journal of Pressure Vessel Technology，V01．100，P．374， 1978．〔17〕Karl，E．，The Fatigue Strength of Thick Malled cylinders，High Pressure in Science and Technolgy，Proceebing of the 9th AIRAPT InternationaI High Pressure Confer ence，A1bany，N．Y．, JULY 24～29，1983，Part Ⅱ．〔18〕中國機(jī)械工程學(xué)會壓力容器協(xié)會，壓力容器國外技術(shù)進(jìn)展、1973～1980上冊?！?8〕Ress， D． W． A．， A Theory of Antofrettage with APPlications to Creep and Fatigne，Int．J. P res． Ves． ＆Piping， V01． 30，No，1， 1987．〔29〕鵜戶口英善，超高壓設(shè)備にする基準(zhǔn)(案) につぃて，高壓ガス，V01．26，No．3，1989．〔30〕C rossland， B．， Vessels for Very High Pressure，Developments in Pressure VesselTechnology4，Design and Speciflc Applic ations， Editedby R． W． Nichols，Applied Science Publishers， London and New York，1983．〔31〕〔美〕D．F．Witkin，G．J．Mraz，使用壓力超高10千磅／寸2(70MPa)壓力容器的設(shè)計觀點，化工煉油機(jī)械通訊、No．5，1977?！?〕Faupel，J．H．，The Bursting Pressure of Cylibrical and Spherieal Vessels，Trans．ASME，l 956，78，PPl03l—1064．〔6〕Z ai—Sheng Huang，The Strength of VeryThick Cytinders，JCPVT5論文集，V01．1，P．167，l 984．〔7〕黃載生，超高壓容器及管道的級限強(qiáng)度，浙江大學(xué)學(xué)報，V01．18，No．1，l984。 (十二)關(guān)于超高壓容器耐壓試驗問題 超高壓容器制造過程中，雖對其材料進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗，但受檢查方法，儀器設(shè)備和人員水平的局限，不可避免地有材料和制造缺陷存在；因此容器制造完畢后必須進(jìn)行直