【正文】 4. 法律、法規(guī)、規(guī)范及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 1）中國(guó)特種設(shè)備法規(guī)體系構(gòu)成 “法律 — 行政法規(guī)、法規(guī)性文件、地方性法規(guī) — 部門(mén)規(guī)章、地方政府規(guī)章 — 規(guī)范性文件、安全技術(shù)規(guī)范 —引用標(biāo)準(zhǔn)”五個(gè)層次。 第五層次：標(biāo)準(zhǔn) 按《標(biāo)準(zhǔn)化法》的規(guī)定制定的標(biāo)準(zhǔn)（包括：特種設(shè)備產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、材料標(biāo)準(zhǔn)、性能標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)方法標(biāo)準(zhǔn)共1500余項(xiàng)。 《 中華人民共和國(guó)特種設(shè)備安全法 》 、 《 特種設(shè)備安全監(jiān)察條例 》 、 TSG G00042022 《 固定式 壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程 》 及 GB150《壓力容器》之間的關(guān)系： 注解 5： 2） 壓力容器設(shè)計(jì)必須 遵循 哪些主要法規(guī)和規(guī)程？ 1.《中華人民共和國(guó)特種設(shè)備安全法》 2.《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》 3.《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》 4.《壓力容器、壓力管道設(shè)計(jì)單位資格許可與管理規(guī)則》 5.《鍋爐壓力容器制造監(jiān)督管理辦法》 6. GB150《壓力容器》 7. JB4732《鋼制壓力容器 分析設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》 8. NB/《鋼制焊接常壓容器，固體料倉(cāng)》 9. GB/T1512022《熱交換器》 10. NB/T47042《 臥式容器 》 11. NB/T47041《 塔式容器 》 3）主要的規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn) 《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》是我國(guó)壓力容器質(zhì)量保證體系和安全鑒定的重要法規(guī)，它明確規(guī)定了我國(guó)壓力容器安全技術(shù)鑒定的基本要求，要求有關(guān)壓力容器的設(shè)計(jì)、制造、安裝、檢驗(yàn)、使用、維修和改造等都必須遵守本規(guī)程。分別是： ?第一章 :總則 ?第二章：材料 ?第三章：設(shè)計(jì) ?第四章：制造 ?第五章：安裝、改造與維修 ?第六章：使用管理 ?第七章：定期檢驗(yàn) ?第八章：安全附件 ?第九章：附則 附件 A:壓力容器類(lèi)別及壓力等級(jí)、品種的劃分 附件 B:壓力容器產(chǎn)品合格證 附件 C:壓力容器產(chǎn)品銘牌 附件 D:特種設(shè)備代碼編號(hào)方法 GB150— 2022《 壓力容器 》 是 — 系列標(biāo)準(zhǔn)的組合，規(guī)定了壓力容器建造的基本要求、典型受壓元件的設(shè)計(jì)計(jì)算方法和制造、檢驗(yàn)與驗(yàn)收的要求。 附錄 A（規(guī)范性附錄） :標(biāo)準(zhǔn)的符合性聲明及修訂 附錄 B（規(guī)范性附錄） :超壓泄放裝置 附錄 C（規(guī)范性附錄） :以驗(yàn)證性爆破試驗(yàn)確定容器設(shè)計(jì)壓力 附錄 D（規(guī)范性附錄） :對(duì)比經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法 附錄 E（規(guī)范性附錄） :局部結(jié)構(gòu)應(yīng)力分析和評(píng)定 附錄 F（規(guī)范性附錄） :風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估報(bào)告 ? ? 1） 失效模式與設(shè)計(jì)規(guī)范中所考慮的設(shè)計(jì)載荷和使用工況有密切的聯(lián)系 。 第一類(lèi)：短期失效模式 （ 1）脆性斷裂； （ 2）韌性斷裂； （ 3）超量變形引起的接頭泄漏； （ 4）超量局部應(yīng)變引起的裂紋形成或韌性剪切； （ 5）彈性、塑性或彈塑性失穩(wěn)。 第三類(lèi)：循環(huán)失效 （ 1）擴(kuò)展性塑性變形； （ 2）交替塑性； （ 3）彈性應(yīng)變疲勞或彈 塑性應(yīng)變疲勞； （ 4）環(huán)境助長(zhǎng)疲勞，如：腐蝕疲勞。 3)經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐和參照國(guó)際上同類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù) ，GB150 標(biāo)準(zhǔn)在技術(shù)內(nèi)容中直接和間接考慮了如下失效模式，并針對(duì)所考慮的失效模式確定了相應(yīng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則和強(qiáng)度理論： a) 脆性斷裂 (Brittle fracture)：通過(guò)材料選用要求、材料韌性要求、制造和檢驗(yàn)要求、以及結(jié)構(gòu)形式要求，防止脆性斷裂的發(fā)生； b) 韌性斷裂 (Ductile rupture)：通過(guò)材料選用要求、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì)方法、許用應(yīng)力規(guī)定，防止韌性斷裂的發(fā)生； c)接頭泄露 (Leakage at joints)：通過(guò)法蘭設(shè)計(jì)方法和特殊密封結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法，結(jié)構(gòu)要求以 及對(duì)密封墊片和螺柱、螺母的要求，防止接頭泄漏的發(fā)生； d)彈性或塑性失穩(wěn) (Elastic or plastic instability)：通過(guò)外壓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法防止整體失穩(wěn)；通過(guò)局部應(yīng)力分析和評(píng)定，控制局部塑性失穩(wěn)； e)蠕變斷裂 (Creep rupture)：通過(guò)限制材料的使用溫度范圍控制蠕變斷裂的發(fā)生。 彈性失效準(zhǔn)則； 塑性失效準(zhǔn)則； 爆破失效準(zhǔn)則。按爆破失效準(zhǔn)則計(jì)算圓筒體爆破壓力的計(jì)算方法中以福貝爾公式最為典型，即為： Kpbssb ln)2(3239。39。 （ 2）第二強(qiáng)度理論：又稱(chēng)最大拉應(yīng)變理論；由于該理論經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證不適用金屬材料，一直沒(méi)得到工程應(yīng)用。強(qiáng)度條件即為： σ1σ3≤[σ]目前我國(guó)的 JB 4732標(biāo)準(zhǔn)， 2022年以前的 ASME、 Ⅷ — div2篇等采用了該強(qiáng)度理論作為強(qiáng)度計(jì)算的依據(jù)。 5) 腐蝕是壓力容器最常見(jiàn)的失效模式： 金屬材料的腐蝕現(xiàn)象是很復(fù)雜的，即同一種材料在不同介質(zhì)中，不同材料在同一介質(zhì)中，即使同一種材料，同一種介質(zhì)在不同內(nèi)部、外部條件下 (如：材料金相組織、承載應(yīng)力、介質(zhì)濃度、溫度、壓力條件等）都會(huì)表現(xiàn)出不同的腐蝕規(guī)律。 b)按腐蝕失效的破壞形式或特征可分： （ 1）均勻腐蝕 （ 2）局部腐蝕：表現(xiàn)為點(diǎn)腐蝕、應(yīng)力腐蝕、晶間腐蝕、電偶腐蝕、選擇性腐蝕、氫脆、縫隙腐蝕、磨蝕、微生物腐蝕、垢下腐蝕、微震腐蝕等。 1）設(shè)計(jì)單位：注解 6 設(shè)計(jì)單位必須具備的條件： 各級(jí)設(shè)計(jì)人員的基本條件： 設(shè)計(jì)單位技術(shù)負(fù)責(zé)人職責(zé)； 設(shè)計(jì)批準(zhǔn)人員職責(zé) 。 2）設(shè)計(jì)管理 為了有效的控制壓力容器的設(shè)計(jì)質(zhì)量，在質(zhì)量手冊(cè)的基礎(chǔ)上，壓力容器設(shè)計(jì)單位至少應(yīng)制定以下設(shè)計(jì)管理制度并執(zhí)行。 3）設(shè)計(jì)控制程序 見(jiàn) ： 1）壓力容器設(shè)計(jì)步驟：見(jiàn) 2）審圖步驟： （ 1）主要原則性問(wèn)題； （ 2）技術(shù)問(wèn)題； （ 3）一般問(wèn)題。 （ 2）計(jì)算書(shū) :按要求進(jìn)行。 （ 5）圖面技術(shù)要求： 材料要求、制造要求、焊接要求、檢測(cè)要求、檢驗(yàn)要求。 ? (2)設(shè)計(jì)壓力 design pressure ? 設(shè)定的容器頂部的最高壓力，與相應(yīng)的設(shè)計(jì)溫度 — 起作為容器的基本設(shè)計(jì)載荷條件，其值不低于工作壓力 。 ?(5)最高允許工作壓力 maximum allowable working pressure(MAWP) ? 在指定的相應(yīng)溫度下，容器頂部所允許承受的最大壓力 。 問(wèn)題 : 、設(shè)計(jì)壓力及計(jì)算壓力？ ？ ，應(yīng)考慮那些？ ？ 注解 3： ?2 溫度 temperature ? (1)設(shè)計(jì)溫度 design temperature ? 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 )。 ? (2)試驗(yàn)溫度 test temperature ? 進(jìn)行耐壓試驗(yàn)或泄漏試驗(yàn)時(shí)，容器殼體的金屬溫度。 注解 4： ?3. 厚度 ? (1)計(jì)算厚度 required thickness ? 按 本 標(biāo)準(zhǔn)相應(yīng)公式計(jì)算得到的厚度。對(duì)于外壓元件，系指滿(mǎn)足穩(wěn)定性要求的最小厚度。 ? (3)名義厚度 nominal thickness ? 設(shè)計(jì)厚度加上材料厚度負(fù)偏差后向上圓整至材料標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的厚度。 (5)最小成形厚度 mpnpmum required fabrication thickness：受壓元件成形后保證設(shè)計(jì)要求的最小厚 度。 ?4. 載荷 ?a） 內(nèi)壓、外壓或最大壓差； ?b） 液柱靜壓力，當(dāng)液柱靜壓力小于設(shè)計(jì)壓力的 5%時(shí)，可忽略不計(jì)； ?需要時(shí)，還應(yīng)考慮下列載荷： ?c） 容器的自重（包括內(nèi)件和填料等），以及正常工作條件下或耐壓試驗(yàn)狀態(tài)下內(nèi)裝介質(zhì)的重力載荷； ?d） 附屬設(shè)備及隔熱材料、襯里、管道、扶梯、平臺(tái)等的重力載荷； ?e） 風(fēng)載荷、地震載荷、雪載荷； ?f） 支座、底座圈、支耳及其他型式支承件的反作用力； ?g） 連接管道和其他部件的作用力； ?h） 溫度梯度或熱膨脹量不同引起的作用力； ?i） 沖擊載荷，包括壓力急劇波動(dòng)引起的沖擊載荷、流體沖擊引起的反力等； ?j） 運(yùn)輸或吊裝時(shí)的作用力。 ? （ 1）碳素鋼、低合金鋼不小于 3 mm,對(duì)高合金鋼不小于 2 mm。 ?2）厚度附加量： ? (1)腐蝕裕量 ? 為防止容器元件在運(yùn)行過(guò)程中由于腐蝕、機(jī)械磨損而導(dǎo)致 ?厚度減薄，設(shè)計(jì)者應(yīng)考慮實(shí)際情況和可能的失效模式規(guī)定容 ?器元件的腐蝕裕量，具體規(guī)定如下： ? a) 對(duì)有腐蝕或磨損的元件，應(yīng)根據(jù)預(yù)期的容器壽命和介質(zhì)對(duì) ?金屬材料的腐蝕速率確定腐蝕裕量； ? b) 容器各元件受到的腐蝕程度不同時(shí)，可采用不同的腐蝕裕量； ? C) 介質(zhì)為壓縮空氣、水蒸氣或水的碳素鋼或低合金鋼制容器，腐蝕裕量不小于 1 mm。 壓力容器用板標(biāo)準(zhǔn)中，厚度允許偏差按 GB/T7092022規(guī)定的B類(lèi)偏差，即偏差為 。 ?6. 許用應(yīng)力 ?1)、許用應(yīng)力的取法 ? 許用應(yīng)力是壓力容器設(shè)計(jì)中的基本參數(shù)，由材料的力學(xué)性能除以相應(yīng)的材料設(shè)計(jì)系數(shù)來(lái)確定。容器使用鋼材常用指標(biāo)是力學(xué)性能，在壓力容器中，主要指標(biāo)是材料的抗拉強(qiáng)度 Rm和屈服點(diǎn) ReL（或 RteL）。 將鋼材的抗拉強(qiáng)度 Rm和屈服點(diǎn) ReL分別除以各自的設(shè)計(jì)安全系數(shù)后，取二值的小者作為材料的許用應(yīng)力。 (4)不同的標(biāo)準(zhǔn)有不同的許用應(yīng)力的系數(shù)，與下列因素有關(guān)： a）設(shè)計(jì)載荷條件的準(zhǔn)確程度及載荷附加的裕度； b）設(shè)計(jì)計(jì)算方法的精確程度； c）材料性能穩(wěn)定性及規(guī)定的檢驗(yàn)項(xiàng)目和檢驗(yàn)批量的嚴(yán)格程度； d）制造和檢驗(yàn)技術(shù)水平及其指標(biāo)控制的嚴(yán)格程度； e）質(zhì)量管理水平； f）生產(chǎn)操作的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)； g）不可預(yù)見(jiàn)的因素。 2）、確定許用應(yīng)力的系數(shù) （ 1） GB150確定許用應(yīng)力的系數(shù) 對(duì)于板材、管材、鍛件和對(duì)于密封螺栓材料具有不同的確定許用應(yīng)力的系數(shù)。 （ 2）不銹鋼復(fù)合鋼板的許用用力 [σ]t =（ [σ]1tδ1+[σ2]2tδ2） /（ δ1+δ2） （ 3）對(duì)于地震力或風(fēng)載荷與其他載荷相組合時(shí)，容器壁的應(yīng)力允許不超過(guò)許用應(yīng)力的 。 a）圓筒部分的縱向接頭（多層包扎容器層板層縱向接頭除外）、球形封頭與圓筒連接的環(huán)向接頭、各類(lèi)凸形封頭中的所有拼焊接頭以及嵌入式接管與殼體對(duì)接連接的接頭，均屬 A 類(lèi)焊接接頭； b）殼體部分的環(huán)向接頭、錐形封頭小端與接管連接的接頭、長(zhǎng)頸法蘭與接管連接的接頭，均屬 B 類(lèi)焊接接頭，但已規(guī)定為 A、 C、 D 類(lèi)的焊接接頭除外； ? c）平蓋、管板與圓筒非對(duì)接連接的接頭，法蘭與殼體、接管連接的接頭，內(nèi)封頭與圓筒的搭接接頭以及多層包扎容器層板層縱向接頭，均屬 C 類(lèi)焊接接頭； ? d）接管、人孔、凸緣、補(bǔ)強(qiáng)圈等與殼體連接的接頭，均屬 D 類(lèi)焊接接頭，但已規(guī)定為 A、 B類(lèi)的焊接接頭除外。 ? ? 對(duì)于鋼制雙面焊對(duì)接焊縫和相當(dāng)于雙面焊的全焊透對(duì)接焊縫： ? 全部無(wú)損檢測(cè) φ= ? 局部無(wú)損檢測(cè) φ= ? 對(duì)于單面焊對(duì)接焊縫（沿焊縫根部全長(zhǎng)有緊貼基本金屬的墊板） ： 全部無(wú)損檢測(cè) φ= 局部無(wú)損檢測(cè) φ= 其它金屬材料的焊接接頭系數(shù)按相應(yīng)引用標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。 2） ASME關(guān)于焊接接頭的分類(lèi) ASME將壓力容器的焊接接頭分為 A、 B、 C、 D四個(gè)類(lèi)別，類(lèi)別越高的焊接接頭在熱處理、無(wú)損檢測(cè)等方面提出更高的質(zhì)量要求。 ? 本體一般是由筒體、封頭（端蓋）、法蘭、接管、人孔、支座、密封元件等組成，它們統(tǒng)稱(chēng)為壓力容器零部件，這些零部件大都有標(biāo)準(zhǔn)。單層結(jié)構(gòu)多用于中低壓容器，多層結(jié)構(gòu)用于高壓容器。 ? 圓筒形容器是由圓柱形筒體和各種成型封頭（半球形、橢圓形、碟形、錐形、平蓋）所組成。 ? 2. 壓力容器的本體界定在下述范圍內(nèi)： ? (1)壓力容器與外部管道或裝置焊接連接的第一道環(huán)向接頭的坡口面 、 螺紋連接的第一個(gè)螺紋接頭端面 、 法蘭連接的第一個(gè)法蘭密封面 、 專(zhuān)用連接件或者管件連接的第一個(gè)密封面； ? (2)壓力容器開(kāi)孔部分的承壓蓋及其緊固件； ? (3)非受壓元件與壓力容器的連接焊縫 。 ? 暗室 ? 4. 壓力容器零部件 ? 1）筒體 ? 圓柱形筒體是壓力容器主要形式，制造容易，安裝內(nèi)件方便，而且承壓能力較好，因此應(yīng)用最廣。 ? 由于容器的筒體不但存在與容器封頭、容