设设 计计 第第 三三 讲讲方德明方德明教授教授浙江工业大学浙江工业大学Dmfangzjut.edu.cn固定式压力容器安全技术规程7/23/20241第三章设计，共第三章设计，共24条条(3.1至至3.24条条)，与，与老容规老容规相比，相比，新容规新容规增加了一增加了一些内容。些内容。 设设计计单单位位对对设设计计质质量量负负责责。压压力力容容器器的的设设计计单单位位资资格格、设设计计类类别别、级级别别和和品品种种范范围围的的划划分分应应当当符符合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的规定。的规定。压压力力容容器器设设计计资资格格印印章章中中的的设设计计单单位位名名称称必必须须与与所所加加盖盖的的设设计计图图样样中中的的设设计计单单位位名名称称一一致致（经经过过压压力力容器设计单位批准机构指定的除外）。容器设计单位批准机构指定的除外）。采采用用国国际际标标准准或或境境外外标标准准设设计计制制造造的的压压力力容容器器，应应当当按按本本规规程程规规定定，进进行行设设计计文文件件与与我我国国基基本本安安全全要要求的符合性申明求的符合性申明。3.1、3.2条条对对第第类类压压力力容容器器，设设计计时时应应当当出出具具风风险险评评估估报报告告。（包包括括主主要要失失效效模模式式、失失效效可可能能性性及及风风险险控控制制等等内内容容的的风风险险评评估估报报告告） 。基基于于风风险险的的检检测测-RBI（RiskBeseInstection）。）。第第3.6条条当当前前我我国国压压力力容容器器设设计计主主要要考考虑虑工工艺艺规规定定的的设设计计压压力力、设设计计温温度度及及介介质质条条件件下下，满满足足强强度度、刚刚度度和和稳稳定定性性要要求求，无无使使用用过过程程中中的的损损伤伤机机理理与与失失效效模模式式等等数数据据的的支支撑撑，无无法法全全面面考考虑虑使使用用中中的的各各种种风风险险，难难以以事事先先确确定定使使用用寿寿命命，要要么么使使容容器器由由于于设设计计要要求求不不足足而而导导致致发发生生突突然然失失效效或或过过旱旱失失效效；要要么么因因要要求求过过高高造造成成不不必必要的浪费要的浪费。第第3.6条条如如果果在在设设计计时时事事先先考考虑虑全全寿寿命命过过程程中中可可能能出出现现的的主主要要失失效效模模式式和和损损伤伤机机理理产产生生的的风风险险对对设设备备安安全全性性和和寿寿命命的的影影响响，通通过过合合理理选选材材、改改进进设设计计结结构构、优优化化制制造造工工艺艺等等措措施施，旱旱期期控控制制与与降降低低压压力力容容器器在在使使用用过过程程中中的的风风险险，并并结结合合从从工工艺艺流流程程上上采采取取其其它它保保护护措措施施，使使其其安安全全服服役役到到预预定定奉奉命命，这这就就是是所所谓谓的的“基基于于风风险险与与寿命的设计制造寿命的设计制造”。第第3.6条条现现在在注注出出的的寿寿命命主主要要是是考考虑虑腐腐蚀蚀的的寿寿命命。不不是是真真正意义上全寿命。正意义上全寿命。国国外外发发达达国国家家已已有有类类似似要要求求，如如欧欧洲洲PED指指今今要要求求在在设设计计时时要要提提交交风风险险报报告告，要要求求告告知知主主要要失失交交模模式式、主主要要失失效效模模式式发发生生可可能能性性，在在设设计计中中采采取取的的预预防防措措施施及使用中应注意的问题等。及使用中应注意的问题等。第第3.6条条目目前前国国内内实实施施的的RBI标标准准即即将将颁颁布布，国国内内风风险险分分析析评评估估软软件件已已投投入入工工程程应应用用，因因此此，在在设设计计阶阶段段进进行行风险分析的条件已基本具备。风险分析的条件已基本具备。新新容容规规的的这这一一要要求求标标志志我我国国重重要要压压力力容容器器开开始了基于风险与寿命设计的新时期。始了基于风险与寿命设计的新时期。第第3.6条条压力容器的设计应当充分考虑节能降耗的要求。压力容器的设计应当充分考虑节能降耗的要求。设计人员应当准确进行设计计算和壁厚圆整，没有充设计人员应当准确进行设计计算和壁厚圆整，没有充分的理由，不得随意增加压力容器设计壁厚；对换热分的理由，不得随意增加压力容器设计壁厚；对换热容器，应当进行优化设计，提高换热效率；对有保温容器，应当进行优化设计，提高换热效率；对有保温保冷要求的压力容器，要在设计文件中提出有效的保保冷要求的压力容器，要在设计文件中提出有效的保温保冷要求和措施温保冷要求和措施第第3.7条条压力容器的设计总图上，至少应当注明下列内容：压力容器的设计总图上，至少应当注明下列内容： (一一)压压力力容容器器名名称称、类类别别、制制造造所所依依据据的的主主要要法规、标准。法规、标准。 (二二)工工作作条条件件，如如工工作作压压力力、工工作作温温度度、毒毒性性程度和特殊的腐蚀条件等。程度和特殊的腐蚀条件等。 (三三)设设计计条条件件，包包括括设设计计温温度度、设设计计载载荷荷（包包含含压压力力在在内内的的所所有有应应当当考考虑虑的的载载荷荷）、介介质质（组组分分）、腐腐蚀蚀裕裕量量、焊焊接接接接头头系系数数、自自然然基基础础条条件件等等，对对储储存存液液化化气气体体的的储储罐罐应应当当注注明明装装量量系系数数；对对有有应应力力腐腐蚀蚀倾倾向向的的材材料料应应当当注注明明腐腐蚀蚀介介质质的的限限定定含含量量；注注明压力容器设计使用年限明压力容器设计使用年限(疲劳容器标明循次数疲劳容器标明循次数)。第第3.4. 条：设计文件条：设计文件 压力容器的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（需要时），必要时还应当包括设计或安装、使用说明书。 (1) 压力容器的设计单位，应当向压力容器的使用单位或压力容器制造单位提供完整的设计文件。老容规是指设计说明书、设计图样和技术条件。 (2) 装设安全阀、爆破片装置的压力容器，设计单位应当向使用单位提供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，应当会同使用单位，协商选用安全泄放装置。第第3.4. 条：设计文件条：设计文件 压力容器的使用单位或工程设计单位的容器条件提出专业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容： (1)操作参数（工作压力、工作温度范围、液位高度、接管载荷、设备附加载荷等）； (2)压力容器使用地及其自然条件，包括环境温度、风、地震和雪等； (3)介质组分与特性; (5)几何参数和管口方位； (6)设计需要的其他必要条件。第第3.3. 条：设计条件条：设计条件 盛装液化气体的压力容器的工作压力规定如下： (一)储存液化气体压力容器工作压力应当不低于表3-4 的规定。 (二)储存液化石油气储罐常温储存的工作压力应当按不低于50时混合液化石油气组分的实际饱和蒸气压来确定，设计单位应当在图样上注明限定的组分和对应的压力。若无实际组分数据或不做组分分析，其最高工作压力则应当不低于表3-5 规定的压力。第第3.9.3 条条 盛装液化气体或液化石油气的压力容器应当规定设计储存量，压力容器充装系数不得大于0.95，去储存量计算。 盛装液化石油气、毒性程度为极度和高度危害毒性介质以及强渗透性中度毒性危害介质的压力容器 ， 其 管 法 兰 应 当 参 照 行 业 标 准 HG20592206351997钢制管法兰、垫片、紧固件系列标准的规定，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。3.17条条 压压压压力力力力容容容容器器器器设设设设计计计计可可可可以以以以采采采采用用用用规规规规则则则则设设设设计计计计或或或或分分分分析析析析设设设设计计计计, ,必必必必要时可用用试验法或者对比的经验法要时可用用试验法或者对比的经验法要时可用用试验法或者对比的经验法要时可用用试验法或者对比的经验法; ;但要按但要按但要按但要按1.91.9评审。评审。评审。评审。 压压压压力力力力容容容容器器器器受受受受压压压压元元元元件件件件的的的的设设设设计计计计计计计计算算算算应应应应当当当当保保保保证证证证其其其其具具具具有有有有足足足足够够够够的的的的强强强强度度度度、刚刚刚刚度度度度和和和和稳稳稳稳定定定定性性性性，同同同同时时时时还还还还应应应应当当当当考考考考虑虑虑虑裙裙裙裙座座座座、支支支支腿腿腿腿、吊吊吊吊耳耳耳耳等等等等与与与与压压压压力力力力容容容容器器器器主主主主体体体体的的的的焊焊焊焊接接接接接接接接头头头头的的的的强强强强度度度度要要要要求求求求, ,确确确确保压力容器在设计的限内的安全性。保压力容器在设计的限内的安全性。保压力容器在设计的限内的安全性。保压力容器在设计的限内的安全性。3.5条条 设计方法设计方法3.8条条 确定压力容器材料许用应力的最小安全系数见表确定压力容器材料许用应力的最小安全系数见表确定压力容器材料许用应力的最小安全系数见表确定压力容器材料许用应力的最小安全系数见表3 31 1 至表至表至表至表3 33 3 的规定。安全系数低于上述规定时，应的规定。安全系数低于上述规定时，应的规定。安全系数低于上述规定时，应的规定。安全系数低于上述规定时，应当按第当按第当按第当按第1.91.9条要求。条要求。条要求。条要求。表表表表3 34 4 分析设计方法的安全系数分析设计方法的安全系数分析设计方法的安全系数分析设计方法的安全系数材料材料材料材料设计温度下的抗拉设计温度下的抗拉设计温度下的抗拉设计温度下的抗拉强度强度强度强度RmRm设计温度下的设计温度下的设计温度下的设计温度下的屈服限屈服限屈服限屈服限RteLRteL碳钢素和低合金钢碳钢素和低合金钢碳钢素和低合金钢碳钢素和低合金钢nb2.4nb2.4nb1.5nb1.5高合金钢高合金钢高合金钢高合金钢nb2.4nb2.4nb1.5nb1.5球球球球墨墨墨墨铸铸铸铸铁铁铁铁灰灰灰灰铸铸铸铸铁铁铁铁室室室室温温温温下下下下抗抗抗抗拉拉拉拉强强强强度度度度安安安安全全全全系系系系数数数数应应应应不不不不小小小小于于于于10.010.0，室室室室温温温温下下下下抗抗抗抗拉拉拉拉强强强强度度度度安安安安全全全全系系系系数数数数应应应应不不不不小小小小于于于于5.05.0。老老老老容规容规容规容规是要设计温度下为是要设计温度下为是要设计温度下为是要设计温度下为8.08.0。 用焊接方法制造的压力容器，应当考虑焊接接用焊接方法制造的压力容器，应当考虑焊接接用焊接方法制造的压力容器，应当考虑焊接接用焊接方法制造的压力容器，应当考虑焊接接头对强度的削弱，焊接接头系数应当根据受压元件头对强度的削弱，焊接接头系数应当根据受压元件头对强度的削弱，焊接接头系数应当根据受压元件头对强度的削弱，焊接接头系数应当根据受压元件的焊接接头型式和无损检测的比例确定。焊接接头的焊接接头型式和无损检测的比例确定。焊接接头的焊接接头型式和无损检测的比例确定。焊接接头的焊接接头型式和无损检测的比例确定。焊接接头系数的取值按相应压力容器产品标准选取。系数的取值按相应压力容器产品标准选取。系数的取值按相应压力容器产品标准选取。系数的取值按相应压力容器产品标准选取。 不允许降低焊接接头系数而免除无损检测。不允许降低焊接接头系数而免除无损检测。不允许降低焊接接头系数而免除无损检测。不允许降低焊接接头系数而免除无损检测。3.15条条 压力容器的最小壁厚（不包括腐蚀裕量）除考压力容器的最小壁厚（不包括腐蚀裕量）除考压力容器的最小壁厚（不包括腐蚀裕量）除考压力容器的最小壁厚（不包括腐蚀裕量）除考虑强度要求外，还应当考虑制造、运输、安装等因虑强度要求外，还应当考虑制造、运输、安装等因虑强度要求外，还应当考虑制造、运输、安装等因虑强度要求外，还应当考虑制造、运输、安装等因素的影响（与素的影响（与素的影响（与素的影响（与GB150GB150一致）。一致）。一致）。一致）。 第第3.12条条 压力容器应当根据需要设置人孔、手孔等检查压力容器应当根据需要设置人孔、手孔等检查压力容器应当根据需要设置人孔、手孔等检查压力容器应当根据需要设置人孔、手孔等检查孔，孔，孔，孔，以便进行确保安全所需要的内部检验。检查孔以便进行确保安全所需要的内部检验。检查孔以便进行确保安全所需要的内部检验。检查孔以便进行确保安全所需要的内部检验。检查孔的开设位置、的开设位置、的开设位置、的开设位置、数量和尺寸等应当满足进行内部检查数量和尺寸等应当满足进行内部检查数量和尺寸等应当满足进行内部检查数量和尺寸等应当满足进行内部检查的需要。的需要。的需要。的需要。第第3.18条条 对对对对不不不不开开开开设设设设检检检检查查查查孔孔孔孔的的的的压压压压力力力力容容容容器器器器，设设设设计计计计者者者者应应应应当当当当提提提提出出出出具具具具体体体体技技技技术术术术措措措措施施施施，如如如如增增增增加加加加检检检检测测测测项项项项目目目目或或或或比比比比例例例例、缩缩缩缩短短短短检检检检验验验验周周周周期期期期等等等等，确确确确保保保保设设设设备备备备的的的的安安安安全全全全质质质质量量量量满满满满足足足足法法法法规规规规、标标标标准准准准要要要要求求求求，并并并并且且且且要要要要对对对对设设设设备备备备使使使使用用用用中中中中定定定定期期期期检检检检验验验验的的的的重重重重点点点点检检检检验验验验项项项项目目目目提提提提出出出出要要要要求求求求。老老老老容容容容规规规规提提提提出出出出100%100%无无无无损损损损检检检检测测测测、注注注注明明明明计计计计算算算算厚厚厚厚度等。度等。度等。度等。第第3.18条条 通通通通过过过过外外外外缘缘缘缘齿齿齿齿在在在在压压压压力力力力容容容容器器器器圆圆圆圆筒筒筒筒的的的的法法法法兰兰兰兰卡卡卡卡箍箍箍箍齿齿齿齿内内内内旋旋旋旋转转转转啮啮啮啮合合合合实实实实现现现现快快快快速速速速密密密密封封封封的的的的快快快快开开开开门门门门结结结结构构构构压压压压力力力力容容容容器器器器，应应应应当当当当进进进进行行行行疲疲疲疲劳劳劳劳分分分分析析析析设设设设计计计计，快快快快开开开开门门门门式式式式压压压压力力力力容容容容器器器器应应应应当当当当满满满满足足足足以以以以下的要求的安全联锁功能：下的要求的安全联锁功能：下的要求的安全联锁功能：下的要求的安全联锁功能： (1)(1)当快开门达到预定关闭部位当快开门达到预定关闭部位当快开门达到预定关闭部位当快开门达到预定关闭部位, ,方能升压运行。方能升压运行。方能升压运行。方能升压运行。 (2(2当当当当压压压压力力力力容容容容器器器器的的的的内内内内部部部部压压压压力力力力完完完完全全全全释释释释放放放放，方方方方能能能能打打打打开开开开快开门。快开门。快开门。快开门。 ( (三三三三) )具具具具有有有有与与与与上上上上述述述述动动动动作作作作同同同同步步步步的的的的警警警警示示示示功功功功能能能能。( (已已已已取取取取消消消消 ) )第第3.20条条 快开门式压力容器快开门式压力容器E n d