【文章內(nèi)容簡介】 于 40℃的低合金鋼鋼材，如果鋼材制造單位沒有該鋼材的制造或者壓力容器應(yīng)用業(yè)績，則應(yīng)當進行系統(tǒng)的試驗研究工作， 并且按照本規(guī)程 的規(guī)定通過技術(shù)評審，該鋼材方可允許使用。 材料投用和標志移植 特種設(shè)備安全技術(shù)規(guī)范 TSG R00042020 10 (1)壓力容器制造單位應(yīng)當通過對材料供貨單位進行考察、評審、追蹤等方法，確保所使用的壓力容器材料符合本規(guī)程的要求 ， 并且在材料進廠時審核材料質(zhì)量證明書和材料標志； (2)對于采購的第Ⅲ類壓力容器用Ⅳ級鍛件，以及不能確定質(zhì)量證明書的真實性或者對性能和化學成分有懷疑的主要受壓元件材料，壓力容器制造單位應(yīng)當進行復驗，符合本規(guī)程的規(guī)定后方可投料使用； (3)用于制造壓力容器受壓元件的材料在分割前應(yīng)當進行標志移植。 焊接材料 (1)用于制造壓力容器受壓元件的焊接材料，應(yīng)當保證焊縫金屬的力學性能高于或者等于母材規(guī)定的限值，當需要時 ， 其它性能也不得低于母材的相應(yīng)要求 (2)焊接材料應(yīng)當滿足相應(yīng)焊材標準和本規(guī)程引用標準的要求，并且附有質(zhì)量證明書和清晰、牢固的標志； (3)壓力容器制造單位應(yīng)當建立并且嚴格執(zhí)行焊接材料驗收、復驗、保管、烘干、發(fā)放和回收制度。 材料代用 壓力容器制造或者現(xiàn)場組焊單位對主要受壓元件的材料代用，應(yīng)當事先取得原設(shè)計單位的書面批準，并且在竣工圖上做詳細記錄。 3 設(shè) 計 設(shè)計單位許可資格與責任 (1)設(shè)計單位應(yīng)當對設(shè)計質(zhì)量負責，壓力容器設(shè)計單位的許可資格、設(shè)計類別、品種和級別范圍應(yīng)當符合《壓力容器壓力管道設(shè)計許可規(guī)則》的規(guī)定； (2)總體采用規(guī)則設(shè)計標準，局部參照分析設(shè)計標準進行壓力容器受壓元件分析計算的單位，可以不取得應(yīng)力分析設(shè)計許可項目資格； (3)壓力容器的設(shè)計應(yīng)當符合本規(guī)程的基本安全要求 ， 對于采用國際標準或者境外標準設(shè)計的壓力容器，進行設(shè)計的單位應(yīng)當提供設(shè)計文件與本規(guī)程基本安全要求的符合性申明； (4)壓力容器的設(shè)計單位應(yīng)當向設(shè)計委托方提供完整的設(shè)計文件。 設(shè)計許可印章 特種設(shè)備安全技術(shù)規(guī)范 TSG R00042020 11 (1)壓力容器的設(shè)計總圖上，必須加蓋壓力容器設(shè)計許可印章（復印章無效） ， 設(shè)計許可印章失效的設(shè)計圖樣和已加蓋竣工圖章的圖樣不得用于制造壓力容器； (2)壓力容器設(shè)計許可印章中的設(shè)計單位名稱必須與所加蓋的設(shè)計圖樣中的設(shè)計單位名稱一致。 設(shè)計條件 壓力容器的設(shè)計委托方應(yīng)當以正式書面形式向設(shè)計單位提出壓力容器設(shè)計條件。設(shè)計條件至少包含以下內(nèi)容： (1)操作參數(shù)（包括工作壓力、工作溫度范圍、液位高度、接管載荷等）； (2)壓力容器使用地及其自然條件（包括環(huán)境溫度、抗震設(shè)防烈度、風 和雪載荷等）； (3)介質(zhì)組分與特性； (4)預期使用 年限 ； (5)幾何參數(shù)和管口方位； (6)設(shè)備需要的其他必要條件。 設(shè)計文件 通用要求 (1)壓力容器的設(shè)計文件包括強度計算書或者應(yīng)力分析報告、設(shè)計圖樣、制造技術(shù)條件、風險評估報告（適用于第Ⅲ類壓力容器），設(shè)計單位認為必要時，還應(yīng)當包括安裝與使用維修說明； (2)裝設(shè)安全閥、爆破片裝置的壓力容器，設(shè)計文件還應(yīng)當包括壓力容器 安全 泄放量、安全閥排量和爆破片泄放面積的計算書；無法計算時，設(shè)計單位應(yīng)當會同設(shè)計委托單位或者使用單位，協(xié)商 選用 超壓 泄放裝置。 設(shè)計總圖 總圖的審批 設(shè)計總圖應(yīng)當按照有關(guān)安全技術(shù)規(guī)范的要求履行審批手續(xù)。對于第Ⅲ類壓力容器，應(yīng)當有壓力容器設(shè)計單位技術(shù)負責人或者其授權(quán)人的批準簽字。 總圖的主要內(nèi)容 壓力容器的設(shè)計總圖上，至少應(yīng)當注明 以下 內(nèi)容： (1)壓力容器名稱、類別，設(shè)計、制造所依據(jù)的主要法規(guī)、標準； (2)工作條件，包括工作壓力、工作溫度、介質(zhì)毒性和爆炸 危害 程度等； 特種設(shè)備安全技術(shù)規(guī)范 TSG R00042020 12 (3)設(shè)計條件，包括設(shè)計溫度、設(shè)計載荷（包含壓力在內(nèi)的所有應(yīng)當考慮的載荷）、介質(zhì)（組分）、腐蝕 裕量、焊接接頭系數(shù)、自然條件等 ， 對儲存液化氣體的儲罐應(yīng)當注明裝量系數(shù)，對有應(yīng)力腐蝕傾向的儲存容器應(yīng)當注明腐蝕介質(zhì)的限定含量； (4)主要受壓元件材料牌號與標準； (5)主要特性參數(shù)（如壓力容器容積、換熱器換熱面積與程數(shù)等）； (6)壓力容器設(shè)計使用年限（疲勞容器標明循環(huán)次數(shù)）； (7)特殊制造要求 ； (8)熱處理要求； (9)無損檢測要求； (10)耐壓試驗和泄漏試驗要求； (11)預防腐蝕的要求； (12)安全附件的規(guī)格和訂購特殊要求（工藝系統(tǒng)已考慮的除外）； (13)壓力容器銘牌的位置； (14)包裝、 運輸、現(xiàn)場組焊和安裝要求。 特殊要求 下列情況對設(shè)計總圖的特殊要求： (1)多腔壓力容器分別注明多腔的試驗壓力，有特殊要求時注明共用元件兩側(cè)允許的壓力差值，以及試驗步驟和試驗要求； (2)裝有觸媒的壓力容器和裝有充填物的壓力容器，注明使用過程中定期檢驗的技術(shù)要求； (3)由于結(jié)構(gòu)原因不能進行內(nèi)部檢驗的壓力容器，注明計算厚度、使用中定期檢驗的要求； (4)不能進行耐壓試驗的壓力容器，注明計算厚度和制造與使用的特殊要求； (5)有耐熱襯里的壓力容器，注明防止受壓元件超溫的技術(shù)措施； (6)要求保溫或者保冷的壓力容器，提出保溫或者保冷措施。 設(shè)計方法 壓力容器的設(shè)計可以采用規(guī)則設(shè)計方法或者分析設(shè)計方法 。 必要時也可以采用試驗方法或者可對比的經(jīng)驗設(shè)計方法，但是應(yīng)當按照本規(guī)程 的規(guī)定通過技術(shù)評審。 壓力容器設(shè)計單位應(yīng)當基于本規(guī)程 所述的設(shè)計條件，綜合考慮所有相關(guān)因素、特種設(shè)備安全技術(shù)規(guī)范 TSG R00042020 13 失效模式和足夠的安全裕量，以保證 壓力 容器具有足夠的強度、剛度、穩(wěn)定性和抗腐蝕性，同時還應(yīng)當考慮裙座、支腿、吊耳等與壓力容器主體的焊接接頭的強度要求，確保壓力容器在設(shè)計 使用年限 內(nèi)的安全。 風險評估 對 第Ⅲ類壓力容器，設(shè)計時應(yīng)當出具包括主要失效模式 和 風險控制等內(nèi)容的風險評估報告。 節(jié)能要求 壓力容器的設(shè)計應(yīng)當充分考慮節(jié)能降耗 原則 ， 并且符合以下 要求 ： (1)充分考慮壓力容器的經(jīng)濟性，合理選材，合理確定結(jié)構(gòu)尺寸； (2)對換熱容器進行優(yōu)化設(shè)計，提高換熱效率，滿足能效要求 ； (3)對有保溫 或者 保冷要求的壓力容器，要在設(shè)計文件中提出有效的保溫 或者 保冷措施。 安全系數(shù) 確定壓力容器材料許用應(yīng)力（或者設(shè)計應(yīng)力強度）的最小安全系數(shù)，見表 31～ 表33 的規(guī)定。安全系數(shù)低于這些規(guī)定時，應(yīng)當符合 本規(guī)程 的要求。 表 31 規(guī)則設(shè)計方法的安全系數(shù) 材料 (板、鍛件、管 ) 安全系數(shù) 室溫下的 抗拉強度 Rm 設(shè)計溫度下的 屈服強度 RteL（ ） （注 31） 設(shè)計溫度下持久強度極限平均值 RtD（注 32） 設(shè)計溫度下蠕變極限平均值（每1000 小時蠕變率為 %的） Rtn 碳鋼素和低合金鋼 nb≥ ns≥ nd≥ nn≥ 高合金鋼 nb≥ ns≥ nd≥ nn≥ 鈦及鈦合金 nb≥ nn≥ nd≥ nn≥ 鎳及鎳合金 nb≥ nn≥ nd≥ nn≥ 鋁及鋁合金 nb≥ nn≥ —— —— 銅及銅合金 nb≥ nn≥ —— —— 注 31： 如果本規(guī)程引用標準允許采用 ，則可以選用該值計算其許用應(yīng)力。 注 32：根據(jù)設(shè)計 使用年限 選用 105h、 105h、 105h 等持久強度極限值。 特種設(shè)備安全技術(shù)規(guī)范 TSG R00042020 14 表 32 分析設(shè)計方法的安全系數(shù) 材料 安全系數(shù) 設(shè)計溫度下的抗拉強度 Rm 設(shè)計溫度下的 屈服強度 RteL（ Rt） （注 33） 碳素鋼和低合金鋼 nb≥ ns≥ 高合金鋼 nb≥ ns≥ 注 33： 如果本規(guī)程引用標準允許采用 ，則可以選用該值計算其許用應(yīng)力 。 表 33 螺柱（螺栓）的安全系數(shù) 材料 螺柱 (螺栓 )直徑 （ mm） 熱處理狀態(tài) 安全系數(shù) 設(shè)計溫度下的 屈服強度 RteL（ ） 設(shè)計溫度下持久強度極限平均值 RtD 碳素鋼 ≤ M22 熱軋、正火 M24～ M48 低合金鋼與 馬氏體高合金鋼 ≤ M22 調(diào)質(zhì) M24～ M48 ≥ M52 奧氏體高合金鋼 ≤ M22 固溶 M24～ M48 灰鑄鐵室溫下抗拉強度安全系數(shù)不小于 ，球墨鑄鐵室溫下抗拉強度安全系數(shù)不小于 。 壓力 設(shè)計壓力和計算壓力 (1)設(shè)計壓力 ，是 指設(shè)定的容器頂部的最高壓力，與相應(yīng)的設(shè)計溫度一起作為設(shè)計載荷條件，其值不低于工作壓力 ； (2)計算壓力 ，是 指在相應(yīng)設(shè)計溫度下，用以確定元件厚度的壓力，并且應(yīng)當考慮液柱靜壓力 等附加載荷 。 超壓泄放裝置動作壓 力 (1)裝有 超壓泄放 裝置的壓力容器， 超壓泄放裝置的動作壓力不得高于壓力容器的特種設(shè)備安全技術(shù)規(guī)范 TSG R00042020 15 設(shè)計壓力 ； (2)對于 設(shè)計 圖樣中注明最高允許工作壓力的壓力容器，允許 超壓 泄放裝置的動作壓力不高于該 壓力 容器的最高允許工作壓力。 常溫儲存液化氣體壓力容器的設(shè)計壓力 常溫儲存液化氣體壓力容器的設(shè)計壓力，應(yīng)當以規(guī)定溫度下的工作壓力為基礎(chǔ)確定： (1)常溫儲存液化氣體壓力容器規(guī)定溫度下的工作壓力按照表 34 確定； 表 34 常溫儲存液化氣體壓力容器規(guī)定溫度下的工作壓力 液化氣體臨界溫度 規(guī)定溫度下的工作壓力 無保冷 設(shè)施 有保冷設(shè)施 無試驗實測 溫度 有試驗實測最高工作溫度并且能保證低于臨界溫度 ≥ 50℃ 50℃飽和 蒸氣壓力 可能達到的最高工作溫度下的 飽和蒸氣壓力 ＜ 50℃ 在設(shè)計所規(guī)定的最大充裝量 下為 50℃的氣體壓力 試驗實測最高工作溫度 下的飽和蒸氣壓力 (2)常溫儲存 液化石油氣 壓力容器規(guī)定溫度下 的 工作壓力，按照 不低于 50℃ 時混合液化石油氣組分的實際飽和蒸 氣 壓來確定，設(shè)計單位在 設(shè)計 圖樣上注明限定的組分和對應(yīng)的壓力 ； 若無實際組分數(shù)據(jù) 或者 不做組分分析，其 規(guī)定溫度下的工作壓力不得 低于表35 的 規(guī)定。 表 35 常溫儲存混合液化石油氣壓力容器規(guī)定溫度下的工作壓力 混合液化石油氣 50℃ 飽和蒸氣壓力 規(guī)定溫度下的工作壓力 無保冷設(shè)施 有保冷設(shè)施 小于或者等于異丁烷 50℃飽和蒸氣壓力 等于 50℃異丁烷的 飽和蒸氣壓力 可能達到的最高工作溫度 下異丁烷的飽和蒸 氣 壓力 大于異丁烷 50℃飽和蒸 氣壓力 、 小于或者等于丙 烷 50℃飽和蒸氣壓力 等于 50℃ 丙烷的 飽和蒸氣壓力 可能達到的最高工作溫度下 丙烷的飽和蒸 氣 壓力 大于丙烷 50℃ 飽和蒸氣壓力 等于 50℃ 丙烯的 飽和蒸氣壓力 可能達到的最高工作溫度下 丙烯的飽和蒸 氣 壓力 溫度 特種設(shè)備安全技術(shù)規(guī)范 TSG R00042020 16 (1)設(shè)計溫度 ，是 指 壓力 容器在正常工作情況下，設(shè)定的元件的金屬溫度（沿元件金屬截面的溫度平均值） ， 設(shè)計溫度與設(shè)計壓力一起作為設(shè)計載荷條件 ； (2)設(shè)計 常溫儲存壓力容器時，應(yīng)當充分考慮在正常工作狀態(tài)下大氣環(huán)境溫度條件對容器殼體金屬溫度的影響，其 最低 設(shè)計 金屬 溫度不得高于 歷年來 月平均 最低氣溫（是指當月各天的最低氣溫值相加后除以當月的天數(shù)）的最低值 。 腐蝕裕量 對于有均勻腐蝕的壓力容器，腐蝕裕量根據(jù)預期的壓力容器使用 年限 和介質(zhì)對材料的腐蝕速率確定 ； 同時 ，還應(yīng)當考慮介質(zhì)流動對受壓元件的沖蝕 、 磨損 等影響。 最小厚度 壓力容器最小厚度的確定應(yīng)當考慮制造、運輸、安裝等因素的影響。 裝量系數(shù) 儲存 液化氣體的壓力容器應(yīng)當規(guī)定設(shè)計儲存量，裝量系數(shù)不得大于 。 焊接接頭 殼體接頭設(shè)計 焊制壓力容器筒體的縱向接頭、筒節(jié)與筒節(jié)（封頭）連接