压力容器设计质量控制、压力容器质量保证体系要素—设计及工艺控制.pdf
南京工业大学化工设备设计研究所化工设备设计研究所电话：电线mailmailyinxia@njuteducnyinxia@njuteducn20102010压力容器设计质量控制压力容器设计质量控制一．设计质量控制部分相关的法规标准二．设计质量控制的重要性及对设计质量控制体系的实施三．《设计规则》部分四．管理制度与设计质量控制部分五．容规部分六．GB150部分一．设计质量控制部分相关的法规标准1国家质检总局《压力容器压力管道设计许可规则》（简称设计规则）2008（2008年4月30日实施）原《压力容器压力管道设计单位资格认可与管理规则》2002TSGR0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》（简称容规）3GB150-1998《钢制压力容器》4GB151-1999《管壳式换热器》《压力容器设计管理制度》《压力容器设计质量控制手册》二．设计质量控制的重要性及对设计质量控制二．设计质量控制的重要性及对设计质量控制体系的实施概述体系的实施概述1、设计质量控制的重要性设计质量控制是压力容器制造质量体系中的重要组成部分。加强设计质量控制与管理，确保设计质量，是保证压力产品质量的先决条件。它既直接关系到生产全过程各质量控制系统的正常动转，同时也对压力容器产品的安全运行带来不可估量的影响。、设计质量控制体系的实施、设计质量控制体系的实施建立设计质量控制体系的关键是遵循建立设计质量控制体系的关键是遵循国家质检总局颁发的颁发的《压力容器压力管道设计许可规则，落实本企业压力容器设计单位，落实本企业压力容器设计单位各级设计人员的岗位职责和控制程序，实施各级设计人员的岗位职责和控制程序，实施设计责任工程师负责制，并接受质量保证工设计责任工程师负责制，并接受质量保证工程师监督检查的体制，进而实施对设计系统程师监督检查的体制，进而实施对设计系统的质量控制。的质量控制。设计责任工程应定期向质保工程师报告工作，负责对压力容器设计各项管理制度的制订、修订工作，落实设计系统各级人员岗位职责和控制程序，开展对各级设计人员的业务培训和工作督查，严格执行《压力容器压力管道设计许可规则》等法规、标准的各项规定，确保压力容器产品设计质量。设计责任工程师对设计系统控制的实施压力容器设计单位必须具备的条件：一有企业法人营业执照或者分公司性质的营业执照，或者事业单位法人证书；二有中华人民共和国组织机构代码证；三有与设计范围相适应的设计、审批人员；四有健全的质量保证体系和程序性文件（管理制度）及其设计技术规定（具体要求见附件C）；五有与设计范围相适应的法规、安全技术规范、标准；注：至少有一套正式版本的安全技术规范、标准。六有专门的设计工作机构、场所；七有必要开云体育 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官网入口的设计装备和设计手段，具备利用计算机进行设计、计算、绘图的能力，利用计算机辅助设计和计算机出图率达到100%，具备在互联网上传递图样和文字所需的软件和硬件；八有一定设计经验和独立承担设计的能力。三、《设计规则》部分一A级、C级压力容器设计单位专职设计人员总数一般不得少于10名，其中A级或者C级压力容器设计单位设计审批人员不少于2名，A4级压力容器设计单位，根据其实际工作量，专职设计人员数量可以适当降低；二D级压力容器设计单位专职设计人员总数一般不得少于5名，其中审批人员不得少于2名；三SAD级压力容器设计单位的专职设计人员，除满足A级、C级设计单位的人员要求外，其中专职分析设计人员一般不少于3名，专职SAD级压力容器设计审批人员不得少于2名。压力容器设计单位的人员应当具备的基本条件不能申请压力容器设计资格的单位不能申请压力容器设计资格的单位学会、协会等社会团体；学会、协会等社会团体；咨询性公司、社会中介机构；咨询性公司、社会中介机构；从事特种设备检验检测的机构或者单位。从事特种设备检验检测的机构或者单位。1A11A1级，指超高压容器、高压容器（注明单层、多层）；级，指超高压容器、高压容器（注明单层、多层）；2A22A2级，指第三类低、中压容器；级，指第三类低、中压容器；3A33A3级，指球形储罐；级，指球形储罐；4A44A4级，指非金属压力容器。级，指非金属压力容器。1C11C1级，指铁路罐车；级，指铁路罐车；2C22C2级，指汽车罐车、长管拖车；级，指汽车罐车、长管拖车；3C33C3级，指罐式集装箱。级，指罐式集装箱。1D11D1级，指第一类压力容器；级，指第一类压力容器；2D22D2级，指第二类压力容器。级，指第二类压力容器。SADSAD级压力容器应力分析设计。压力容器应力分析设计。压力容器设计许可级别注：不属于注：不属于《《压力容器安全技术监压力容器安全技术监察规程察规程》《超高压容器安全技术超高压容器安全技术监察规程监察规程》》范围的压力容器，其设范围的压力容器，其设计单位至少应当取得压力容器计单位至少应当取得压力容器AD级中任一级别的许可。级中任一级别的许可。1质量保证手册2程序性文件管理制度）3压力容器设计技术规定4设计管理、技术有关记录表、卡设计单位质量保证体系文件的基本内容附件C1术语和缩写；2适用范围；3质量方针和质量目标；4设计质量保证体系的组织机构和质量保证体系要素、质量控制系统、控制环节、控制点以及质量保证体系文件结构层次和相互关系的描开云体育 kaiyun.com 官网入口述。质量保证手册程序性文件（管理制度）（附件c）1各级设计人员管理制度；2各级设计人员培训考核管理规定；3各级设计人员岗位责任制；4设计条件编制与审查制度；5设计文件编制管理规定；6设计文件更改管理规定；7设计文件复用管理规定；8设计条件图（表）编写制度；9设计文件签署及标准化审查制度；10设计文件档案（含电子文档）保管管理规定；11设计文件的质量评定及信息反馈管理规定；12特种设备设计许可印章使用管理规定；13设计工作程序。除上述要求外还应结合本单位实际情况对新产品开发设计、竣工图的绘制与管理、设计绘图与计算底稿的管理、对用户反馈意见与设计回访意见的处理及优秀设计的奖励等方面制定相应制压力容器各级设计人员压力容器各级设计人员包括设计、校核、审核、审定（批准）人员。各级设计人员的任命程序1各级设计人员经有关部门培训考核后由厂长（经理、院长）任命，并报主管部门备案。2审核、审定人员需取得相应的资格证书。1设计单位技术负责人由设计单位主管设计工作的负责人担任，具有压力容器或压力管道相关专业知识，了解法规、安全技术规范、标准开云体育 kaiyun.com 官网入口的有关规定，对重大技术问题能够做出正确决设计单位各级人员基本条件（附件D）取消了压力容器设计技术负责人设计单位各级人员基本条件（附件D） 2压力容器设计批准人员 1从事本专业工作，而且具有较全面的相应设计专 业技术知识； 2能够正确运用有关法规、安全技术规范、标准， 并且能够组织、指导各级设计人员贯彻执行； 3熟知相应设计工作和国内外有关技术发展情况， 具有综合分析和判断能力，在关键技术问题上能做出正确 决断； 4具有3年以上相应设计审核经历； 5具有高级技术职称； 6经压力容器设计审批人员专业考核合格。 审核人员1能够认真贯彻执行国家的有关技术方针、政策， 工作责任心强，具有较全面的相应设计专业技术知 识，能保证设计质量； 2能够指导设计、校核人员正确执行有关法规、安 全技术规范、标准，能解决设计、安装和生产中的技 术问题； 3具有审查计算机设计的能力； 4具有3年以上相应设计校核经历； 5具有中级以上（含中级）技术职称； 6经压力容器设计审批人员专业考核合格。 校核人员1能够运用有关法规、标准，指导设计人员的设 计工作； 2具有相应设计专业知识，有相应的压力容器或 压力管道设计成果并且已投入制造、使用； 3具有应用计算机进行设计的能力； 4具有3年以上相应设计经历； 5具有初级以上（含初级）技术职称。 设计人员1具有一定的相应设计专业知识； 2贯彻执行有关规程、标准等技术规范； 3能够在审核人员的指导下独立完成设计工作，并且 会使用计算机进行设计； 4具有初级（含初级）技术职称和一年以上的设计经 从事压力容器设计审核和批准的人员统称审批人员、应当具备相应专业设计能力，并且经过专业考核合格，取得压力容器 相应的审批人员、设计人员资格。 压力容器审批人员的资格有效期为4年。 自查报告应当包括以下内容： 一申请单位的综合情况（包括机构设置、人员情况）； 二设计历史及其现状； 三质量保证体系的建立和实施情况； 四试设计文件及其相关材料； 五各级设计人员及其设计业绩情况； 六执行有关法规、安全技术规范、标准的情况； 七设计业绩的综合分析和评价； 八对复用设计文件的清理及处置情况； 九存在的问题及改进措施。 申请设计许可的单位在申请前应当对本单位进 行自查并且形成自查报告 提交《申请书》时，应当同时提交以下资料各一份： 一营业执照或者事业单位法人证书（复印件）； 二中华人民共和国组织机构代码证（复印件）； 三自查报告； 四质量保证手册。 申请单位的申请被受理后，应当进行试设计。试设计文 件应当覆盖所申请设计许可类别、品种范围、级别，并 具有代表性。压力容器每个级别试设计文件数量一般不 少于2套，每名从事压力容器设计的人员至少准备一套 试设计文件。 压力容器设计单位的设计范围 设计单位取得《设计许可证》后，可以在全国范 围内从事许可范围内的设计工作。 压力容器设计资格印章应包含的内容 设计单位全称。《压力容器设计许可证》有效期 《设计许可证》有效期为4年，有效期满的设计单 位继续从事设计工作的，应当按规则的有关规定 办理换证手续，逾期不办或者未被批准换证的， 其《设计许可证》有效期满后不得继续从事设计 工作。 设计单位在《设计许可证》有效期满6个月前， 应当向许可实施机关提交换证《申请书》。 更换《压力容器设计单位许可证》的基本要求 压力容器设计单位应认真进行四年来设计工作 的总结，写出书面报告，报告内容应包括四年来 压力容器产品设计中有关安全质量方面的问题分 析和评价；四年来设计压力容器产品一览表；贯 彻执行规程、标准等技术规范的情况；执行《设 计规则》的情况。 受约请的鉴定评审机构应当在设计单位的《设 计许可证》有效期满2个月前完成评审工作（由 于设计单位原因不能完成的除外）。 当设计单位提供的设计档案不能覆盖《设计许 可证》的级别时，鉴定评审组应当查明情况， 按规定提出取消没有被覆盖级别设计许可的建 取得《设计许可证》的设计单位需要增加设计许可类别、品种和级别时，应当向相应的许可实施机关提出 增项申请。 其报告中应包含的内容 要求扩大类别或品种范围的理由以及可行性论证资料； 要求扩大的类别或品种范围名称以及代表性产品名称； 承担设计任务人员的详细名单； 设计手段和技术装备条件； 代表性产品的设计方案和设计图样。 设计单位名称、产权（所有制）、主要资源条件或 者单位地址等发生变更时，应如何作出处理？ 设计单位应当在变更1个月内向许可实施机关提交《特 种设备许可（核准）变更申请表》（格式在国家质检总 局网站公布）一式三份，并且提交与变更有关的证明文 对资源条件和管理保证体系发生变化，一般应当由鉴定评审机构进行现场确认审查；对单位名称改变、地 址变化（一般指整体迁移）等，资源条件和质量保证体 系未发生变化的，许可实施机构可以直接认可办理变更 手续。确认审查由设计单位约请鉴定评审机构按设计许 可程序相关要求进行。 如出现以下情况之一时，将根据情节严重程序受到不同 程度处理： 一设计文件超出《设计许可证》批准的类别、品种或者级别范 二设计文件没有特种设备设计许可印章，或者加盖的特种设备设计许可印章已作废，或者为复印形式； 三设计文件有外单位设计审核人员、设计批准人员或审定人员签 字，或者标题栏内没有按有关规定履行签字手续； 四在外单位的图样上签字或者加盖特种设备设计许可印章； 五因设计违反现行法规、安全技术规范、标准等规定，导致重大 经济损失或者事故； 六涂改、转让或者变相转让《设计许可证》。 设计单位有以下情况之一的，应当根据情节严重程 度，由许可实施机关应当按照有关规定对其做出通 报批评或者取消设计许可资格的处理 对于负有相应责任的人员，应当由设计单位做出相应的处理： 压力容器设计审批人员开展日常管理的内容和要求 1设计审批人员因工作失误造成重大质量问题，由国家质 量检验检疫总局锅炉压力容器安全监察局吊销其资格 证书，所在单位应负责将其资格证书上缴。 2在资格证书有效期内，设计审批人员应按有关要求参加 技术培训，提高技术业务素质。 3设计审批人员不得同时在其它压力容器设计单位兼职， 并不允许在其它压力容器设计单位图纸标题栏栏目签 4资格证书有效期内设计审批人员调入另一设计单位，仍继续从事设计审批工作时，须向发证、考核部门和机 构备案。 设计人员的管理设计单位必须保持各级设计人员相对稳定，如确 须变动，必须按规定报本单位有关负责人批准， 同时每年变动人数不得超过原批准人数的20%。 对于新调入的人员，必须进行有关规程、标准等 技术规范以及本职工作范围应具备原知识和能力 的考核，并按有关规定进行资格确认后，方可独 立工作。 一在《设计许可证》有效期内从事批准范围内的设计， 不得随意扩大设计范围。禁止在外单位设计的图纸上加盖 本单位的特种设备设计许可印章； 二对本单位设计的设计文件质量负责； 三进行技术培训，有计划地安排设计人员深入制造、安 装、使用现场，结合设计学习有关实践知识，不断提高各 级设计人员能力和技术水平； 四落实各级设计人员责任制； 五建立设计工作档案； 六按照第四十三条（文件签署）要求，审批手续完善； 七设计工作能够遵循有关法规、安全技术规范、标准； 设计单位应当加强日常管理 八对设计、校核人员，每年进行有关法规、安全技 术规范、标准以及本职工作应具备知识和能力等方面 的培训考核，具备相应能力后，方可独立工作； 九设计审批人员工作单位变动时，能够办理相关的 变更手续； 十按照要求向国家质量总局和质量技术监督部门报 送设计工作情况（基本要求见注）。 压力容器设计单位每年第1季度内向许可实施机关报送上年度综合报告，并且抄报相应的鉴定评审机构。 设计单位对设计文件的审批手续应当符合以下要求， 并且在质量保证体系有关程序性文件中规定： 级和SAD级压力容器主要设计文件（见注）进行设计、校核、审核、批准4级签署，D级压力 容器主要设计文件进行设计、校核、审核3级签署； 1压力容器主要设计文件，包括总装图、设计计算书、分析设计计算书（仅适用于SAD级）等； 1各级设计人员应具备的条件 新毕业大、中专和未从事过容器设计的设计人员如何取得压力容器设计人员资格？ 新毕业大、中专毕业生和未从事过压力容器设计的设计人员应认真学习压力容器设计的现行法令、法规、 标准，熟悉各项设计管理制度，在经任命的压力容器 设计人员的指导下进行压力容器的设计工作，并可随 指导人员名后，同时在设计栏中签署。 经过一年有指导的设计工作实践，并通过本单位的培训、考核，依照任职的必备条件，由法人代表任命后 即取得压力容器设计人员资格。 四．管理制度与设计质量控制部分 考核方法1压力容器各级设计人员的业务考核与工程技术人员业 务考核结合进行。 2考核由技术人员管理部门和设计部门共同进行考核， 结果需填入业务考绩表，作为各级设计人员任免的 依据。 业务考核业务考核 设计工作的成果 实际工作能力 技术水平 工作态度 考核内容 设计工作的成果： 主管部门对设计文件的审查意见和考核答辨成绩。实际工作能力： 压力容器设计工作的组织能力和指导能力。技术水平： 在压力容器的设计中应用计算机技术的水平。工作态度： 协作关系。3设计文件标准化审查 1审查的原则： 压力容器设计图样和设计文件应进行相应的标准化审查。 标准化审查的依据是有关压力容器的法令、法规、标准、规 范和技术条件。 2审查的程序和办法： 审查的程序： 标准化审查应在经设计校核后的设计图样和设计文件上进行， 并填写《压力容器设计图样和设计文件标准化审查记录表》， 然后将设计文件返回设计、校核人员。 设计、校核人员根据《压力容器设计图样和设计文件标准化 审查记录表》进行修改后，交标准化人员复审并签署。 审查的办法： 标准化人员在审查过程中，一般在需要修改原部位打标记或 指明部位，开云体育 开云平台并将主要审查意见填写在《压力容器设计图样和 设计文件标准化审查记录表》上。 设计、校核人员与标准化人员发生意见分歧时，由压力容器 设计技术负责人解决。 3压力容器设计标准化审查工作应在设计校核阶段完成后进行。 压力容器设计标准化审查人员可以由专职标准化人员或有 关压力容器设计人员兼职担任，但不得与参与该设计项目的设 计人员相重叠，即标题栏不得出现重复署名。 4）审查的范围和内容： 审查的范围： 凡是新设计和复用的压力容器设计图样和设计文件都必须进 行标准审查。 审查的内容： 设计条件图； 设计计算书、技术条件； 设计总图； 零、部件图； 设计说明书。 4压力容器制造单位对用户来图进行设计审查的内容 压力容器制造单位对用户来图必须进行设计审查后，才能进行 技术准备和投料生产。 进行设计审查的内容有： 1设计资格审查 设计总图（蓝图）上应盖有压力容器设计资格 印章，设计资格印章应符合设计规则要求，必要时应进行设计 许可范围的审查。 2各级设计人员签字审查 设计总图（蓝图）上应有设计、校 核、审核人员的签字，第三类压力容器的总图；应有压力容器 设计技术负责人的批准签字。 3规范、标准审查 设计是否符合现行的有关政策、法令、法 规和标准。 4设计文件的完整性审查 审查人员按设计文件目录对设计文 件进行完整性审查。设计文件至少应包括：目录、总图及管口 方位图、零部件图，人孔、手孔等标准图。必要时应有设计、 安装（使用）说明书，对中压、高压反应压力容器和储存压力 容器应有强度计算书。 5用户来图设计审查后，应将审查意见和问题告知用户，取得 原设计单位的设计修改证明文件后进行设计修改。 设计单位资格印章 在CAD绘制的压力容器产品设计图纸 随着压力容器设计单位采用CAD绘图的普及和国际交往的加深， 由CAD绘制的压力容器产品设计图纸，只要在设计总图上加盖压 力容器设计单位资格印章，该项压力容器产品设计图纸应视为正 式、开云体育 开云平台有效。不必拘于必须采用晒制的兰图。 压力容器设计单位做好日常管理工作，其具体要求是什么？ 对外单位设计的图纸审查工作按有关规定进行。设计总图上按规定由审核（定）人员签字、加盖本单位压力容器设计资格印 章，并负责该设计在加工及使用过程中的修改工作； 加强技术培训，有计划地安排设计人员深入制造、安装、使用现场，结合设计学习有关实践知识，不断提高各级设计人员的 技术素质和业务水平； 每年向审查、发证单位报送年度综合报告；保持各级设计人员相对稳定，每年变动人数不超过原批 准人数的20%。对新调入人员，先进行有关规程、标准 等技术规范及本职工作应具备知识和能力的考核，并按 有关规定进行资格确认后，方可独立工作。 压力容器设计单位如何提高各级设计人员的技术素质和 业务水平？ 压力容器设计单位要有计划地安排设计人员深入制造、 安装、使用现场，结合学习设计有关实践知识，不断提 高各级设计人员的技术素质和业务水平。 压力容器设计档案包括哪些内容？ 设计过程中委托单位往来信函等内容。做好压力容器设计档案管理工作应注意哪些问题？ 压力容器设计工作一经完成，应及时进行归档，所有设计文件应及时进行归档，并应按档案管理的要 求，立卷装订成册。 切忌把压力容器设计文件档案与商业谈判用图混为一起，做好技术决巧和知识产权的保护、保密工作 压力容器设计文件归档后，任何人不得随意在其中抽调文件和涂改。若确需设计变更时应按有关设计 文件变更制度执行。 做好压力容器设计的校审工作应注意哪些问题？ 压力容器各级设计人员应依照自己的职责，在校核、审核、审定阶段，认真开展校审工作。 设计人员应在每个阶段中针对校、审意见进行采纳或不采纳的表示，采纳的意见应及时进行整改，有关表示和整改情况应在 校、审记录中反映出来。 下一校审阶段的审核（定）人员应对上一校审阶段设计人员所表示的不采纳意见作出判断意见，若设计文件经审核（一、二 类压力容器）和审定阶段后，设计人员应认真按最终校审意见 进行整改。 设计文件（计算书、设计图纸）经绘制后，设计人员应按校审记录进行自校，校核人员应进行复校，以确保设计文件的最终 质量。 做好用户条件图的审查工作应注意哪些问题？ 用户所提特殊技术要求（如选用材质）是否符合现行法规、标准的要求。 用户条件图是否盖有用户单位印章。这是压力容器设计单位进行自我保护十分重要的问题，即使在当前市场竞争激烈的 情况下，也不能忽视这一点。至少应在设计工作开展过程中 补上这一容易疏漏的环节。 做好压力容器设计资格印章管理工作应注意哪些问题？ 弃用压力容器设计资格印章的处理善后工作。设计人员的管理 设计单位必须保持各级设计人员相对稳定，如确须变动，必须 按规定报本单位有关负责人批准，同时每年变动人数不得超过 原批准人数的20%。对于新调入的人员，必须进行有关规程、 标准等技术规范以及本职工作范围应具备的知识和能力的考核 ，并按有关规定进行资格确认后，方可独立工作。 五、《容规》部分 设计单位应对设计质量负责，压力容器设计单位的 许可资格、设计类别、品种和级别应符合《压力容器压力 管道设计许可规则》的规定； 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的单位，可以不取得应力分析 设计许可项目资格; 压力容器的设计应当符合规程的基本安全要求，对 于采用国际标准或者境外标准设计的压力容器，进行设计 的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； 压力容器设计单位应当向设计委托方提供完整的设 计文件。 设计单位许可资格与责任 局部应力分析不需要取证，但是校核许用应力应是规则设计标准中材料许 用应力，其设计制造仍按规则设计标准进行。 凡是按境外设计标准设计的压力容器，也必须符合容规的基本安全要求。 完整的设计文件即规程34条设计文件规定，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的改变。 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 失效的图样和已加盖竣工图章的图样不得用于 制造压力容器。 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 设计许可印章压力容器设计图样的有效性的规定 设计总图可以形式多样，不一定是蓝图 设计条件 压力容器的设计委托方应当以正式书面形式向设计单 位提出压力容器设计条件。设计条件至少包含以下内 操作条件（包括工作压力、工作温度范围、液位高度、接管载荷等）; 压力容器使用地及其自然条件（包括环境温 度、地震设防烈度、风和雪载荷等）； 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使用单位、 制造单位或者工程公司以及设计单位自身的工艺室等新容规更加注重容器的失效模式，需要考虑所有 与失效模式对应的载荷形式。 预期使用年限为设计委托方提出的希望，由设计者和委托方进行协商，合理确定容器设计使用寿命。 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、安装运输要求等。 设计条件 介质组分与特性； 预期使用年限； 几何参数和管口方位； 设计需要的其他必要条件。 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使用单位、 制造单位或者工程公司以及设计单位自身的工艺室等新容规更加注重容器的失效模式，需要考虑所有 与失效模式对应的载荷形式。 预期使用年限为设计委托方提出的希望，由设计者和委托方进行协商，合理确定容器设计使用寿命。 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、安装运输要求等。 压力容器设计文件包括强度计算 书或者应力分析报告、设计图样、制造技术条件、风险评 估报告（适用于第类压力容器），必要时还应包括安装 与使用维护说明书。 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 面积的计算书；无计算书时，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。 向用户单位或压力容器制造单位提供 压力容器设计文件 设计文件通用要求 压力容器设计文件 设计总图审批 设计总图应当按照有关安全技术规范的要 求履行审批手续。对于第类压力容器，应当 有压力容器设计单位技术负责人或者其授权人 的批准签字。 压力容器名称、类别，设计、制造所依据的主要法规、标准； 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； 设计条件，包括设计温度、设计载荷（包含压力在内的所有应当考虑的载荷）、介质（组分）、腐蚀 裕量、焊接接头系数、自然条件等），对储存液化 气体的储罐应注明装量系数；对有应力腐蚀倾向的 储存容器应注明腐蚀介质的限定含量； 压力容器设计总图的主要内容压力容器设计总图的主要内容 6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。 8热处理要求。 9无损检测要求。 10耐压试验和泄漏试验要求。 11预防腐蚀的要求。 12安全附件的规格和订购特殊要求。 13压力容器铭牌的位置。 14包装、运输、现场组焊和安装要求。 工作条件与设计条件的标注 工作温度、设计温度的表达应有具体数值。如 不允许标注“常温”。 设计载荷往往不仅限于压力，还要重力载荷、风载荷、地震以及接管载荷等，图 样中应该注明，便于使用者制造方和检验方设计了解。 应力腐蚀的控制 原因：拉应力+腐蚀环境。拉应力由薄膜应力+局部应力+热应 力+加工焊接热处理产生残余应力等。措施：选用对应力腐蚀不敏感材料，制造 过程中产生残余应力是主要外部原因，因此控制制造工艺十分重要。 焊后热处理、控制工作应力水平、施加表面压应力、防腐措施等。 总图的特殊要求 多腔（夹套）压力容器应分别注明多腔的试验压力、有特殊要求时注明共有元件两侧允许的压力差值，以及试验步骤和试验要 装有触媒的反应容器和装有充填物的大型压力容器，应注明使用过程今定期检验的技术要求； 由于结构原因不能进行内部检验的，应注明计算厚度、使用中定期检验和耐压试验的要求； 不能进行耐压试验和气密性试验的，应注明计算厚度和制造及使用的特殊要求； 要求保温或者保冷的压力容器，提出保温或者保冷措施。类压力容器的风险评估 对第类压力容器，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 分析容器可能出现的失效，提出规避这些失效的方法和措施；评价风险水平，采取措施控制；告诉客户可能出 现的破坏形式，便于采取合适的应急预案；向用户提供足够的信息，便于容器安全使用。 压力容器失效模式：短期失效模式、长期失效模式 1）强度失效： 塑（韧）性断裂-容器中应力达到或接近材料的强度极限而发生断裂。特征：有肉眼可见的宏观变形，没有碎片 或偶有碎片，断口45度剪切。原因：材料强度不足以承受载荷。 脆性断裂-容器变形很小，应力远低于材料的强度极限而发生断裂。又称低应力脆断。特征：无明显塑（韧）性 变形，断口齐平，垂直于最大主应力方向，产生碎片。原因：材料发生脆化，材料存在缺陷，裂纹扩展。 疲劳失效：容器在交变载荷作用下，经一定循环次数后产生裂纹或突然发生断裂。特征：疲劳断口呈现贝纹状 的裂纹扩展区和快速断裂区。先漏后破。 蠕变失效：长期高温下受载，材料发生蠕变，最终导致断裂。 2）刚度失效： 因构件的过度变形引起失效，如泄露等。如塔的挠度控制；法兰、平盖刚性连接-泄漏； 3）失稳失效： 在压应力作用下，容器失去原有的几何形状而引起的实效。 弹性失稳特征：变形与载荷不成比例，临界压力与材料强度无关，主要取决于容器尺寸和材料的弹性性质； 非弹性失稳特征：应力水平超过Σs, 临界压力与材料强度有关； 4）交互失效 多种因素同时引起的失效，如腐蚀疲劳、蠕变疲劳等。 压力容器的设计应当充分考虑节能降耗原则，并且符 合以下要求： 充分考虑压力容器的经济性，合理选材，合理确定结构尺寸； 对换热容器进行优化设计，提高换热效率，满足满足能效要求； 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提出保温或者保冷措施。 节能要求 在确保使用安全的前提下，充分考虑经济性。包括选择简单的结构形式、选择价格低材料和 腐蚀余量；仅可能小元件结构尺寸；尽量降造难度、减少检验环节的过高要求等；（掌 握适度原则） 规则设计方法的安全系数 规则设计方法的安全系数 材料 室温下 抗拉强度 Rm 设计 设计温度下持久强度平均值R 设计温度下经1000 小时蠕变率 为001%的 蠕变极限 碳素钢低合金钢 27 15（16） 15（125）10 高合金钢 27 15 1512510 分析设计方法的安全系数 分析设计方法的安全系数 材料 室温下抗拉强度 Rm 设计温度下的 屈服强度 碳素钢和低合金钢24 15 高合金钢 24 15 螺栓安全系数 螺栓安全系数 材料 螺栓直径mm 热处理状态 设计温度 下屈服 强度 eL设计温度下 持久强度 碳素钢M22 M24～M48 热扎正火 2717 25 低合金钢马 氏体高合 金钢 M22 M24～M48 52 调质 3515 30 27 15 奥氏体高合 金钢 M22 M24～M48 1615 影响安全系数因素：材料生产和供应的稳定性以及技术指标的先进性、成形、焊接技术 和工艺的执行情况、无损检测技术和设计计算方法、建造过程的管理控制水平等。 现代压力容器设计理念已经由过去的强度设计转向于基于失效模式的设计。 进一步降低安全系数将成为重点。对于有色金属、铸铁、按断裂失效模式设计的超高压 容器以及复合材料容器将是工作重点。 螺栓安全系数 螺栓安全系数 螺栓安全系数高于板、管、锻件 螺栓安全系数高于板、管、锻件 在紧固操作中在紧固操作中 螺栓预紧力难于定量控制螺栓预紧力难于定量控制 一般大于设一般大于设 操作中载荷波动会引起螺栓伸长操作中载荷波动会引起螺栓伸长 引起连接松动引起连接松动 需要需要 多次预紧 多次预紧 由于螺栓和法兰材料不同或温度不同由于螺栓和法兰材料不同或温度不同 引起附加热应引起附加热应 用于密封的螺栓材料不允许产生塑性变形用于密封的螺栓材料不允许产生塑性变形 所以控制所以控制 当螺栓材料强度越高当螺栓材料强度越高, ,系数越大 系数越大; ;螺栓直径越小 螺栓直径越小, ,系数越小 系数越小 压力设计压力和计算压力 设计压力Pd 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 设计载荷的条件，其值不低于工作压力。 计算压力Pc 计算压力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。 超压泄放装置动作压力 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； 对于设计图纸中注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压力容器的最高允许工作压力。 设计压力与计算压力定义与GB150一致。 采用容器最高允许工作压力（按有效厚度计算）作为超压泄放装置的动作压力 原因： 1、容器最高允许工作压力一般大于设计压力，可以充分发挥容器实际承压能力； 2、与国外一致； 3、由于设计压力与工作压力接近，以设计压力作为超压泄放装置的动作压力基准， 有可能导致正常工况下的频繁动作，不利于稳定生产，污染环境。 最高允许工作压力计算麻烦，需要进行全面强度校核（法兰、补强、外压、局部不 连续等） 设计温度 指压力容器在正常工作情况下，设定的元件的金属温度。（沿 元件金属截面的温度平均值）设计温度与设计压力一起作为设计 载荷的条件； 设计常温储存压力容器时，应当充分考虑在正常工作状态下大 气环境温度条件对容器壳体金属温度的影响，其最低设计金属温 度不得高于历年来月平均最低气温的最低值。 温度 最低设计金属温度的选取应考虑环境温度的影响，从而正确选材 腐蚀裕量 腐蚀裕量：年腐蚀速率X设计寿命。当容器各元件受到的腐蚀程度不同时，可以采用 不同的腐蚀裕量。 本条提出设计单位应在设计图样上注明压力容器设计使用寿命。设计者应予考虑。应 该指出，压力容器的设计寿命不一定等于实际使用寿命，它仅仅是设计者预期的使用 条件而给出的估计值，需要考虑设备建造费用、更换周期以及材料、结构、防腐、限 制蠕变或疲劳等因素，结合经验给出。 *压力容器寿命主要考虑因素：（1）、材料；（2）、C2；（3）、结构设计合理性 及防腐；（4）、制造工艺；（5）非正常工况；（6）对于低温绝热容器，应考虑绝 热寿命。一般来说设计寿命10-15年。（《容规》表3-3） 通常，塔器、反应器15年；石化行业难以更换的塔器20年，换热器、容器类 10年。 对于有均匀腐蚀的压力容器，腐蚀裕量根据预期的压力容器的使用年限 和介质对材料的腐蚀速率确定；同时，还要当考虑介质流动对受压元件 的冲蚀、磨损等影响 压力容器最小厚度的确定应当考虑制造、 运输、安装等因素的影响。 最小厚度δmin 最小厚度规定需要参考相应的产品技术标准。 腐蚀裕量一般应根据钢材在介质中的腐蚀速率和容器的设计寿命确定。对有使用经验者，可 以按经验选取。 当设计压力较低时，由内压强度计算公式算的计算厚度δ较小，往往不能满足制造、运 输、安装等方面的刚度要求，因而对容器规定了最小厚度δmin 碳素钢和低合金钢制塔式容器的最小厚度为21000的塔器内直径,且不小于3mm;对不锈钢制塔式容器的最小厚度不小于2mm； 管壳式换热器壳体的最小厚度应符合GB151《管壳式换热器》的相应规定。 下列情况一般不考虑腐蚀裕量：下列情况一般不考虑腐蚀裕量： 介质对不锈钢无腐蚀作用时（不锈钢、不锈复合钢板或有不锈钢堆焊层的元件）； 管壳式换热器的拉杆、定距管、折流板和支持板等非受压元件； 用涂漆可以有效防止环境腐蚀的容器外表面及其外部构件（如支座、支腿、底板及托架 等，但不包括裙座）。 压力容器应当根据需要设置人孔、手孔等检查 孔，检查孔的开设位置、数量和尺寸等应当满足进 行内部检验的需要； 对不能或者确无必要开设检查孔的压力容器， 设计单位应当提出具体措施，例如增加制造时的检 验项目或者比例，并且对设备使用中定期检验的重 点检验项目、方法提出要求。 检查孔 开设检查孔应当根据内部检查的需要由设计者确定。确无必要开设检查孔的情况 按容规99版第46条规定。对于不开设检查孔的压力容器要求设计者综合考虑制造 和定期检验中的问题。 压力容器可不开设检查孔： 压力容器上设有可以拆卸的封头、盖板等或其他能够开头的盖子，其封头、盖板或盖子的尺寸不小于所规定检查孔的尺寸。 换热器。压力容器因特殊情况不能开设检查孔时 不属于《容规》第46条所规定条件的压力容器，因特 殊情况不能开设检查孔时，则应同时满足以下要求： 应在设计图样上注明计算厚度，且在压力容器在用期间划检验时重点进行测厚检查。 相应缩短检验周期。开门式压力容器是指进出容器的端盖或者封头和主体 间带有相互嵌套的快速密封锁紧装置的容器。用螺栓 （例如活节螺栓）连接的不属于快开门式压力容器。 快开门式压力容器设计应当考虑疲劳载荷的影响。 快开门式压力容器应当具有以下要求的安全联锁装置 功能： 当压力容器的内部压力完全释放，方能打开快开门。报警功能取消 明确了定义。 快开门压力容器要考虑承受疲劳循环载荷（免除疲劳分析条件） 对快开门式压力容器的的设计规定 选取管法兰、垫片和紧固件规定 钢制压力容器管法兰、垫片和紧固件设计应参照行业 标准HG20592-20635《钢制管法兰、垫片和紧固件》 系列标准的规定； 盛装液化石油气、毒性程度为极度和高度危害介质以 及渗透性中度危害介质的压力容器，其管法兰应当按 照行业标准HG20592-20635系列标准的规定，至少应 用高颈对焊法兰、带加强环的金属缠绕垫片和专用级 高强度螺栓组合。 压力容器用管法兰 推荐使用HG20592-20635规定，强渗透性介质如液氨等不能使用泄漏率较高的非金 属垫片。（不允许） 将泄漏试验由单一的气密性试验扩大为泄漏试验，包括氦、氨、卤素检 液化石油气（易爆介质）罐：1液化石油气易燃易爆介质，设计上不允许微量泄漏。（气密性试验）2液化石油气常温压力储罐，严禁过量充装；一般 取09; 3热处理：消除应力整体热处理。（硫化氢含量难于控制）4结构设 计：压力表口、液位计（应在最低液位）、温度计、安全阀、筒体、封头、 鞍座、人孔、工艺管口：气相进出口、液相进出口（设置在底部应高出）、 排污口（平齐接管或底部封头设计）等。5法兰垫片紧固件结构规定。 泄漏试验 当压力容器盛装介质的毒性程度为极度、高度危害 或不允许微量泄漏时，设计应当提出压力容器泄漏试 验的方法和要求。 对于带有安全法、爆破片等超压泄放装置的压力容 器，如果设计时提出气密性试验要求，则设计者应当 给出该压力容器的最高工作压力。 对设计单位和资格要求（规则） 压力容器的设计必须取得国家质量监督检验检疫总局颁发的 《特种设备设计许可证》的压力容器、压力管道设计单位进 行。设计单位取得《设计许可证》后，可以在全国范围内从 事许可范围内的设计工作。《设计许可证》有效期为4年，有 效期满的设计单位继续从事设计工作的，应当按有关规定办 理换证手续，逾期不办或者未被批准换证的，其《设计许可 证》有效期满后不得继续从事设计工作。 设计单位对设计文件的质量负责。设计单位在设计产品时， 应当满足国家有关安全技术规范、标准的要求，并且还应当 充分考虑产品能源利用和系统节能，提高能源利用率。 对制造单位的资格要求（规程） 压力容器制造单位（含现场组焊）应当取得特种 设备制造许可证，按照批准的范围进行制造，依据有 关法规、安全技术规范的要求建立压力容器质量保 证体系并且有效运行，单位法定代表人必须对压力容 器制造质量负责。 制造单位应当严格执行有关法规、安全技术规范 及其相应标准，按照设计文件制造和组焊压力容器。 易燃介质 易燃介质是指气体或者液体的蒸汽、薄雾与空气混合 形成的爆炸混合物，其爆炸下限小于10%，或爆炸上限 和下限之差值大于等于20%的介质，如一甲胺、乙烷、 乙烯、氯甲烷、环氧乙烷、环丙烷、氢、丁烷、三甲 胺、丁二烯、丁烯、丙烷、丙烯、甲烷等。 爆炸极限 可燃气体、可燃液体的蒸汽或可燃粉尘和空气混合达到一定浓度时，遇到火 源就会发生爆炸。达到爆炸的空气混合物的浓度范围，称之为爆炸极限。爆 炸极限通常以可燃气体、蒸汽或粉尘在空气中的体积百分数来表示。其最低 浓度称为“爆炸下限”，最高浓度称为“爆炸上限”。 介质的毒性程度 介质的毒性程度参照HG2066《职业性接触毒物危害程度 分级》的规定，分为四级，其最高允许浓度分别为： 极度危害（级）＜01mgm 高度危害（级）01~＜10mgm HG2066中未作规定的介质，参照GB5044-85《职业性 接触毒物危害程度分级》 对GB5044和TJ36-79中均未作规定的介质，参考 《劳动卫生与职业病学》（77年版）、《化学危险物 品手册》（83年版）的规定，将进入人体量4g即会引 起肌体严重损伤或致死作用的介质划为、级，对 进入人体量30g即会引起人体正常功能损伤的介质划 多种介质的性质应以介质组别高的介质并按毒性程序或易燃介质的划 分原则，由设计单位的工艺设计或使用单位的生产技 术部门，决定介质毒性程度或是否属于易燃介质，危 害程度含量极小时，根据其危害程度及其含量综合考 燃点和闪点燃点是指可燃物质加温受热，并点燃后，所放出的燃烧 热，能使该物质挥发出足够量的可燃蒸汽来维持燃烧的 继续。此时加温该物质所需的最低温度，即为该物质的 “燃点”，也称为着火点。物质的燃点越低，越容易燃 闪点是指可燃液体挥发出来的蒸汽与空气形成混合物，遇火源能够发生闪燃的最低温度，闪点与燃点不同，闪 点略低于燃点。开云体育 开云平台 （476当采用可燃性液体进行液压试验时，试验温度应当低于可燃性液体的 闪点） 易燃与可燃液体是如何分类的？ 一般分为四级二类： 第一级 闪点＜28； 第二级 闪点28至45； 第三级 闪点＞45至120； 第四级 闪点＞120。 第一、二级的液体称为易燃液体类； 第三、四级的液体称为可燃液体类。 化学危险物质 凡是具有各种不同程序的燃烧、爆炸、毒害、放射性 等危险特性的物质，受到磨擦、撞击、震动、接触火 源、日光曝晒、遇水受潮、温度变化或遇到性能有抵 触的其它物质等外界因素的影响，因而引起燃烧、爆 炸、中毒、灼伤等人身伤亡或使财产损坏的物质，都 属化学危险物质。 定义 压力 除注明者外，压力均指表压力。 工作压力 指在正常工作情况下，容器项部可能达到 的最高压力。 设计压力 指设定的容器项部的最高压力，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。 计算压力 指在相应设计温度下，用以确定元件厚度 的压力，其中包括液柱静压力。当元件所承受的液柱 静压力小于5%设计压力时，可忽略不计。 试验压力 指压力试验时，容器顶部的压力。 六．GB150部分 设计压力Pd与计算压力Pc的区别性质不同:设计压力Pd指整台设备,计算压力Pc指 具体部位的不同受压元件 取值依据不同: Pd其值不低于工作压力,综合考虑 若干因素; Pc指具体元件确定厚度,其中包括液柱 静压力,对于夹套容器设计要考虑各压力腔之间的 最大压力差 用途不同: Pd用来确定容器类别,确定P Pd出现在技术特性表和产品铭牌上,而Pc出现在计算书上 相关 相关标准适用的压力范围 GB150－1998《钢制压力容器》设计压力P：01～35 MPa 线《管壳式换热器》公称压力PN35 MPa 公称直径DN2600mm PN•DN17510 JB4732JB4732－ －95 95《 《钢制压力容器 钢制压力容器- -分析设计标准 分析设计标准》 设计压力设计压力P ：0101～ ～100 MPa 100 MPa 线 MPa JBJB／ ／T4735 T4735－ －1997 1997《 《钢制焊接常压容器 钢制焊接常压容器》 设计压力设计压力P 圆筒形容器：圆筒形容器：- -002 MPa 002 MPa 01MPa 01 MPa 立式圆筒形储罐、圆筒形料仓 立式圆筒形储罐、圆筒形料仓: -500Pa500Pa 02000Pa 02000 Pa 矩形容器： 矩形容器： 连通大气 连通大气 GB12337GB12337－ －1998 1998《 《钢制球形储罐 钢制球形储罐》 设计压力设计压力P 4MPa,4MPa,公称容积 公称容积V 50M50M JBT4710JBT4710－ －2005 2005《 《钢制塔式容器 钢制塔式容器》 设计压力设计压力P ：0101～ ～35MPa 35MPa 对工作压力对工作压力01MPa 01MPa内压塔器 取01MPa01MPa 高度范围 高度范围 h10m h10m hD直径直径5 JBT4731JBT4731－ －2005 2005《 《钢制卧式容器 钢制卧式容器》 设计压力设计压力P 35MPa35MPa 在均布载荷下 在均布载荷下, ,由两个位置对称的鞍式支座支撑的卧式容器 由两个位置对称的鞍式支座支撑的卧式容器 相关标准适用的压力范围 设计单位的职责 设计单位的职责 设计单位应对设计文件的正确性和完整性负责。 压力容器的设计文件至少应包括设计计算书和设 计图样。 压力容器的设计总图应盖有压力容器设计资格 印章。 容器范围 容器范围 GB150GB150管辖的容器范围 管辖的容器范围 壳体及其连为整体的受压零部件 壳体及其连为整体的受压零部件 容器与外部管道连接：容器与外部管道连接： 法兰连接的第一个法兰面密封面 法兰连接的第一个法兰面密封面 螺纹连接的第一个螺纹接头端面 螺纹连接的第一个螺纹接头端面 焊接连接的第一道环向接头坡口端面 焊接连接的第一道环向接头坡口端面 接管、人孔、手孔等的承压封头、平盖及其紧固件接管、人孔、手孔等的承压封头、平盖及其紧固件 非受压元件与受压元件的焊接接头。接头以外的元件，如非受压元件与受压元件的焊接接头。接头以外的元件，如
