壓力容器設(shè)計(jì)中有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題的探討

1、壓力容器標(biāo)準(zhǔn)專(zhuān)題文章 全國(guó)壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)開(kāi)設(shè)的“專(zhuān)家論壇”不定期地刊載專(zhuān)題文章，介紹壓力容器標(biāo)準(zhǔn)的知識(shí)及最新進(jìn)展，希望借此滿(mǎn)足廣大標(biāo)準(zhǔn)用戶(hù)開(kāi)拓視野、增加知識(shí)的愿望，在您和專(zhuān)家之間架起一座橋梁。本欄目竭誠(chéng)歡迎專(zhuān)家賜稿，也歡迎您提出寶貴意見(jiàn)。全國(guó)壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)在此鄭重提醒用戶(hù)尊重專(zhuān)家的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，避免可能產(chǎn)生法律糾紛的言論和行為。 論壇一：GB151-1999管殼式換熱器概況（作者：朱巨賢） GB151-1999管殼式換熱器出版在即，新版本有哪些重要修訂？具體內(nèi)容究竟發(fā)生了哪些變化？修訂的主要原則是什么？相信這些都是標(biāo)準(zhǔn)使用者所關(guān)心的。本欄目特邀本標(biāo)準(zhǔn)的主編蘭州石油機(jī)械研究所教授

2、級(jí)高級(jí)工程師朱巨賢先生撰寫(xiě)專(zhuān)題文章為您介紹有關(guān)情況，相信可以解答上述問(wèn)題。請(qǐng)您先睹為快。 論壇二：卡門(mén)旋渦與塔振動(dòng)（作者：譚 蔚） JB4710-2000鋼制塔式容器即將發(fā)行，有關(guān)風(fēng)誘導(dǎo)振動(dòng)的內(nèi)容被列入到標(biāo)準(zhǔn)釋義當(dāng)中。為便于大家了解此方面的內(nèi)容，我們推出了天津大學(xué)化工學(xué)院副教授譚蔚博士的文章，介紹風(fēng)誘導(dǎo)振動(dòng)產(chǎn)生的背景、機(jī)理和可能產(chǎn)生的危害，并提出了防止危害發(fā)生的方法. 論壇三：壓力容器設(shè)計(jì)中有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題的探討（作者：壽比南） GB150-1998鋼制壓力容器實(shí)施二年來(lái)，標(biāo)準(zhǔn)使用者相繼提出了一些標(biāo)準(zhǔn)使用過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，有些是使用者對(duì)標(biāo)準(zhǔn)理解的偏差，有些則值得進(jìn)一步研究和探討。 壽比南先生重點(diǎn)討

3、論了GB150-1998鋼制壓力容器和新版壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程實(shí)施過(guò)程中的某些問(wèn)題，提出了自己的見(jiàn)解，希望能夠?qū)κ褂谜哂兴砸妗?論壇四、各國(guó)鈦容器規(guī)范現(xiàn)狀（作者：黃嘉琥） 由于歷史文化傳統(tǒng)、工業(yè)發(fā)展水平和社會(huì)經(jīng)濟(jì)制度和等的差異，世界各主要工業(yè)國(guó)家的鈦容器規(guī)范也難免存在不同之處，隨著世界經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程的加劇，人們?cè)絹?lái)越需要了解和掌握其他國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的內(nèi)容，以便在已經(jīng)到來(lái)的競(jìng)爭(zhēng)中處于有利的位置。黃嘉琥先生花費(fèi)大量心血撰寫(xiě)了比較各國(guó)鈦容器規(guī)范的文章，并提供了鈦牌號(hào)和安全系數(shù)的比較，希望本文為您開(kāi)啟了了解世界鈦容器標(biāo)準(zhǔn)狀況的窗口。 GB151-1999管殼式換熱器概況蘭州石油機(jī)械研究所 教授

4、級(jí)高級(jí)工程師 朱巨賢 管殼式換熱器以其對(duì)溫度、壓力、介質(zhì)的適應(yīng)性，耐用性及經(jīng)濟(jì)性，在換熱設(shè)備中始終占有約70的主導(dǎo)地位。因此管殼式換熱器的標(biāo)準(zhǔn)化工作為世界各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家所重視，也為ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織的所重視。因此出現(xiàn)了TEMA、API660、JISB8249等一批管殼式換熱器標(biāo)準(zhǔn)，ISO目前也正在與API聯(lián)手并會(huì)同有關(guān)國(guó)家編ISO管殼式換熱器標(biāo)準(zhǔn)。 我國(guó)自二十世紀(jì)七十年代開(kāi)始相繼編制了JB1147管殼式換熱器制造技術(shù)條件、鋼制管殼式換熱器設(shè)計(jì)規(guī)定及GB151-89鋼制管殼式換熱器，并在歷經(jīng)十年后出現(xiàn)了修改較大、與國(guó)際先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)接軌更好的、但同時(shí)由于出版等原因未能按時(shí)出版的GB151-1999管

5、殼式換熱器及其英文版，現(xiàn)就GB151-1999版修訂概況介紹如下： 一、取消了“鋼制”增加了鋁、銅、鈦有色金屬 取消“鋼制”這在我國(guó)壓力容器標(biāo)準(zhǔn)體系中是個(gè)較大的變化，也是向國(guó)際先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)靠攏邁出的重要一步。有色金屬制管殼式換熱器國(guó)內(nèi)過(guò)去有著眾多的使用業(yè)績(jī)，而隨著工業(yè)向深度發(fā)展，石油化工向深加工要效益，有色金屬制管殼式換熱器今后會(huì)有良好的發(fā)展前景，但過(guò)去一直沒(méi)有有色金屬制管殼式換熱器的設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)與驗(yàn)收的綜合性標(biāo)準(zhǔn)，GB151-1999版解決了這一問(wèn)題。下面簡(jiǎn)要地介紹一下鋁、銅、鈦的情況： 1.鋁及鋁合金 a.在空氣和許多化工介質(zhì)中有著良好的耐蝕性； b.在低溫下具有良好的塑性和韌性； c.有

6、良好的成型及焊接性能； d.設(shè)計(jì)參數(shù)：P8MPa，-269oCt200oC。 2.銅及銅合金 a. 有優(yōu)良的耐蝕性（如海軍銅具有良好的耐海水腐蝕性）； b.具有良好的導(dǎo)熱性能； c.有良好的低溫性能； d.有良好的成型性能，但焊接性能稍差； e.設(shè)計(jì)參數(shù)：純銅t150oC;銅合金t200oC; f.有GB8890熱交換器用銅合金管標(biāo)準(zhǔn)。 3.鈦、鈦合金 a.具有適應(yīng)面廣的極佳的抗腐蝕性能； b.密度?。?510kg/m3），強(qiáng)度高（相當(dāng)于20R）； c.有良好的低溫性能（TA1可用到-268 oC）; d.表面光潔、粘附力小，且表面具有不濕潤(rùn)性； e.有GB3625換熱器及冷凝器用鈦及鈦合金管

7、標(biāo)準(zhǔn)； f.單位重量?jī)r(jià)格高，比一般鋼材高20倍，但綜合指數(shù)價(jià)格比（密度小且25管可用=1.0或1.5mm壁厚）約為6-8倍，若設(shè)備壽命為8年時(shí)，鈦及鈦合金是最佳換熱管。 二、擴(kuò)大了適用范圍 本修訂版參照TEMA-1999年版，擴(kuò)大了適用范圍： a.PN35MPa； b.DN2600mm; c.PN×DN1.75×104MPa×mm 無(wú)論是TEMA-1988年版或GB151-89年版，其適用范圍定得比較窄是避免浪費(fèi)，因此超參數(shù)范圍的換熱器建議用更為精確的分析設(shè)計(jì)；從而造成了許多大直徑、低壓力或高壓力中小直徑的換熱器，無(wú)法使用常規(guī)設(shè)計(jì)方法；但采用分析設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)形成設(shè)計(jì)費(fèi)

8、用高、制造費(fèi)用高的負(fù)效應(yīng)，因此壓力容器和的換熱器究竟是用常規(guī)設(shè)計(jì)、制造，還是采用分析設(shè)計(jì)、制造，最終應(yīng)落實(shí)到經(jīng)濟(jì)對(duì)比上。正是根據(jù)這一點(diǎn)，TEMA-1999、GB151-1999才擴(kuò)大了DN及DN×PN的乘積，從而既解決了大直徑低壓力的設(shè)計(jì)問(wèn)題，又解決了高壓力中低直徑如加氫換熱器設(shè)計(jì)的問(wèn)題。 三、管板計(jì)算有了較大的變化 1.給出了a，b，c，d，e，f六種管板與相關(guān)元件（換熱管、殼體、法蘭）的連接型式，概括了所有換熱器的管板結(jié)構(gòu)型式，能準(zhǔn)確地引導(dǎo)設(shè)計(jì)者進(jìn)行選擇及計(jì)算。 2.U形管式換熱器管板計(jì)算有了較大的變化：根據(jù)大量的試驗(yàn)研究，清華大學(xué)和北京石化工程公司推出了更為精確的計(jì)算式。 3.

9、不適用部分在標(biāo)準(zhǔn)或標(biāo)準(zhǔn)釋義中有了交待。 a.不布管區(qū)較大（K>1.0）時(shí)，按JB4732-92附錄I進(jìn)行設(shè)計(jì)； b.管板與法蘭搭焊的型式按JB4732-92附錄I計(jì)算； c.非軸對(duì)稱(chēng)及管板內(nèi)有大小不同的管孔時(shí)，不屬GB151管轄。 四、給出了孔橋?qū)挾扔?jì)算式 GB151-89版根據(jù)不同的管板厚度，以表格的形式給出了標(biāo)準(zhǔn)孔橋?qū)払及最小孔橋?qū)挾菳min，增加了鋁、銅、鈦后形成了管孔規(guī)格多且不同厚度的管板，要用插入法不方便，故GB151-1999采用了公式計(jì)算的方法，同時(shí)取消了Bmin數(shù)量為5個(gè)的限制（但仍保留了小于等于4的要求）。 五、修改了部分計(jì)算公式 1.平蓋計(jì)算公式 在平蓋強(qiáng)度計(jì)算式中原

10、GB151-89版中，只給出了一個(gè)公式，然后分操作與預(yù)緊二種不同工況只比較特征系數(shù)K值，這種做法在力學(xué)分析上是站不住腳的，因?yàn)椴僮髋c預(yù)緊除了K值不同外，其許用應(yīng)力也是不同的，故GB151-1999版給出了操作與預(yù)緊二種不同狀態(tài)的計(jì)算式。 2.浮頭法蘭 根據(jù)BS5500及JISB8275的有關(guān)條文，介于平蓋同樣的理由，修改了浮頭法蘭計(jì)算式，取消了Mp-操作，Mo-預(yù)緊二者大者代入公式的傳統(tǒng)做法，而是分別按操作與預(yù)緊二種工況計(jì)算浮頭法蘭厚度。 六、修改了換熱器級(jí)別的內(nèi)涵 1.GB151-89由于換熱管精度問(wèn)題把換熱器分為I、II級(jí)而其全部差異只反映在管束上，所以GB151-1999改稱(chēng)I、II級(jí)管

11、束。 2.由于高合金鋼取消了普通精度級(jí)，新增加的鋁、銅、鈦換熱管全部采用較高精度或高精度級(jí)，故在GB151-1999版中，I 、II級(jí)管束只反映在碳素鋼和低合金鋼管上。 七. 增加了奧氏體不銹鋼焊管 根據(jù)我國(guó)奧氏體不銹鋼焊管的技術(shù)與裝備的進(jìn)步，GB151-1999允許使用奧氏體不銹鋼焊管為換熱管且控制如下： a.P6.4MPa b.不得用于極度危害介質(zhì) c.=0.85 控制P6.4MPa只是個(gè)過(guò)渡措施，待有一定業(yè)績(jī)后擬取消。 八、增加了換熱管與管板的焊接型式 由于溫度及壓力的增高，GB151-89版的管頭焊接型已不夠用，故增加了要求高的連接型式。同時(shí)在換熱管與管板的焊接工藝評(píng)定中，明確了強(qiáng)度焊

12、的定義，即參照ASME明確規(guī)定了強(qiáng)度焊定義為：換熱管與管板連接中承受換熱管剪切強(qiáng)度的焊縫長(zhǎng)度不小于1.4倍的管子壁厚。 九、焊接接頭系數(shù) GB150-1998回避了無(wú)法進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)時(shí)的值，但GB151對(duì)于固定管板換熱器最后一道B類(lèi)焊接接頭是回避不了的，故規(guī)定了“對(duì)于無(wú)法進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)的固定管板式換熱器，殼程圓筒的環(huán)向焊接接頭，當(dāng)采用氬弧焊打底或沿焊接接頭根部全長(zhǎng)有緊貼的金屬墊板時(shí)，其焊接接頭系數(shù)為=0.6”，這個(gè)=0.6是無(wú)法檢查而必須靠施焊人員嚴(yán)格按照焊接工藝施焊來(lái)保證的。 十、修訂了部分制造內(nèi)容 1.取消了GB151-89 4.13中“支座、墊板、補(bǔ)強(qiáng)圈和殼體塔接縫與任意相鄰焊縫的距離，以及

13、接管與殼體連接接頭與任意相鄰接接頭的距離均不小于三倍的殼體壁厚且不小于50mm”的不合理要求。 2.放寬了U形彎管中小R的橢圓度要求，并規(guī)定Ri<2.5do時(shí)，U形彎管的橢圓度按小于等于15驗(yàn)收。 卡門(mén)旋渦與塔振動(dòng)天津大學(xué)化工學(xué)院 副教授 譚 蔚 高聳的圓柱形鋼制塔器是化工與石油化工生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的設(shè)備，一般約占工廠(chǎng)設(shè)備投資總額的1025%。隨著大型化工企業(yè)的興起與發(fā)展，高度與直徑比大的塔器數(shù)量逐漸增多，塔振動(dòng)的事故便頻繁發(fā)生。1994年6月下旬，天津十四萬(wàn)噸乙烯工程中的高75米、重115噸的乙烯精餾塔，每逢刮四級(jí)風(fēng)時(shí)，在與風(fēng)垂直的方向上，便劇烈地?fù)u晃起來(lái)，塔頂振幅為半米多，并伴隨著很大

14、的響聲。據(jù)不完全的調(diào)查，近十年來(lái)，我國(guó)吉林、山東、盤(pán)錦、蘭州等地的化工廠(chǎng)中都曾發(fā)生大型精餾塔振動(dòng)的事故，塔頂振幅最大的一次是1.4米！由于各個(gè)塔的固有頻率不同，振動(dòng)時(shí)的風(fēng)力，有的高達(dá)八級(jí)，有的僅三、四級(jí)。持續(xù)的劇烈振動(dòng)不僅無(wú)法維持生產(chǎn)的正常運(yùn)行，還將使塔體應(yīng)力過(guò)大，形成疲勞裂紋，甚至導(dǎo)致設(shè)備的破壞，人員的傷亡，生產(chǎn)的停頓。如果遇到更大的風(fēng)力，發(fā)生高振型的振動(dòng)，危害性就更大了。 當(dāng)風(fēng)以一定的速度繞流圓柱形的塔設(shè)備時(shí)，將在兩個(gè)方向上產(chǎn)生振動(dòng)。一種是順風(fēng)向的振動(dòng)，振動(dòng)的風(fēng)向與風(fēng)的流向一致；另一種是橫風(fēng)向的振動(dòng)，振動(dòng)的方向與風(fēng)的方向垂直，也稱(chēng)風(fēng)的誘發(fā)振動(dòng)。在一定速度范圍內(nèi)，風(fēng)在圓柱形的塔設(shè)備背后的兩側(cè)

15、周期性交替地形成旋渦并以相當(dāng)確定的頻率從柱體表面上脫落，在尾流中有規(guī)律地交錯(cuò)排列成兩行，這就是通常所說(shuō)的卡門(mén)旋渦（見(jiàn)圖1）。當(dāng)旋渦的頻率等于或接近塔設(shè)備固有頻率，便會(huì)產(chǎn)生共振，這便是風(fēng)誘發(fā)的振動(dòng)。圖1. 卡門(mén)渦街 安裝在室外的圓柱形設(shè)備一般同時(shí)存在順風(fēng)向和橫風(fēng)向振動(dòng)，而橫風(fēng)向風(fēng)振往往不容忽視，甚至可能占到主導(dǎo)地位，比如：1972年上海一座高煙囪在臺(tái)風(fēng)中實(shí)測(cè)橫風(fēng)向位移比順風(fēng)向大得多。歷史上曾因風(fēng)誘發(fā)振動(dòng)而造成災(zāi)難性的事故。位于美國(guó)塔珂瑪海峽上跨長(zhǎng)853米的大懸橋，在19米/秒的風(fēng)速下，只經(jīng)歷1小時(shí)，便斷裂墜毀。從五十年代至今，美、英、日、德、加、荷、捷等國(guó)都曾相繼發(fā)生高聳的圓柱形設(shè)備，如塔設(shè)備、

16、煙囪、電視塔、燈柱等劇烈振動(dòng)甚至破壞的事例。在大海中，障礙物在共振時(shí)受到的側(cè)向力比空氣中的要大得多。正因如此，位于美國(guó)新澤西洲的一座近海石油鉆井平臺(tái)葬入大海。從潛艇潛望鏡里看到的目標(biāo)也將因鏡桿的振動(dòng)變得模糊不清。從衛(wèi)星拍攝的照片上還曾看到海水流經(jīng)小島時(shí)產(chǎn)生的卡門(mén)旋渦。架空電線(xiàn)的固有頻率如果與卡門(mén)旋渦的頻率一致，不僅發(fā)生抖動(dòng)，還會(huì)發(fā)生翁鳴聲，就像用力撥動(dòng)琴弦一般。 不僅風(fēng)可能誘發(fā)高聳的塔設(shè)備發(fā)生振動(dòng)，流體也可能誘發(fā)管束的振動(dòng)。電場(chǎng)的空氣預(yù)熱器中有許多傳熱管，當(dāng)熱的廢氣在管外流過(guò)形成的旋渦的頻率等于空腔內(nèi)的聲頻，便會(huì)引起聲共振。散發(fā)的噪聲最高的記錄是169分貝，比噴氣式飛機(jī)發(fā)出的噪聲還要大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超

17、過(guò)人耳正常情況下承受的能力。在列管式換熱器中，為了獲得較好的傳熱效率與更大的生產(chǎn)能力，換熱設(shè)備通常采取強(qiáng)化傳熱與設(shè)備大型化的措施。由于一般不可能將這些設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成具有承受流體力最小的尺寸和形狀，這樣的結(jié)構(gòu)從流體動(dòng)力學(xué)和結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)的角度來(lái)看是屬于不良繞流物體，故流體誘發(fā)振動(dòng)的事故不斷發(fā)生，使換熱管相互碰撞、磨損從而導(dǎo)致泄漏、破壞，還會(huì)產(chǎn)生高達(dá)120150分貝的噪聲。對(duì)較大型的裝置，特別是處理有毒、易燃、易爆或放射性物質(zhì)的裝置，發(fā)生破壞時(shí)后果將十分嚴(yán)重。據(jù)文獻(xiàn)記載，美、英、德、法、加、日、韓等許多國(guó)家都曾有過(guò)列管式換熱器發(fā)生管束振動(dòng)或聲振動(dòng)造成設(shè)備失效、工廠(chǎng)停產(chǎn)的報(bào)導(dǎo)，有的經(jīng)濟(jì)損失每年高達(dá)5千

18、萬(wàn)美元。我國(guó)北京、天津、上海等許多城市的化工廠(chǎng)、煉油廠(chǎng)、熱電廠(chǎng)中也曾發(fā)生換熱器管束振動(dòng)與聲振動(dòng)的事故，造成的經(jīng)濟(jì)損失數(shù)以百萬(wàn)元計(jì)。因此風(fēng)誘發(fā)振動(dòng)和防振的研究受到各國(guó)工程界與學(xué)術(shù)界的重視。 振動(dòng)會(huì)對(duì)設(shè)備造成危害，通過(guò)改變?cè)O(shè)備的固有頻率、增加設(shè)備的阻尼及采用擾流裝置對(duì)抑制振動(dòng)有很大的作用。例如在塔的上部1/3塔高的范圍內(nèi)安裝軸向翅片或螺旋型翅片的擾流器（圖2），可影響卡門(mén)渦流的形成，以減緩或防止塔的共振。國(guó)外也曾多次報(bào)道鋼煙囪被振壞的事例，有的煙囪上出現(xiàn)的裂紋長(zhǎng)達(dá)半個(gè)圓周。但若在煙囪的頂部與地面之間設(shè)置纜繩，纜繩上裝有兩個(gè)大彈簧以吸收振動(dòng)時(shí)的能量，在煙囪上部的外表面焊接螺旋翅片以破壞卡門(mén)旋渦；或者

19、改變煙囪的固有頻率，都能有效地防止煙囪的破壞。又如減少換熱管子的跨距或采用彈性模量較大的材料，均可提高管子的自振周期。在換熱管子的外表面沿周向纏繞金屬絲或沿軸向設(shè)置金屬條都可抑制或削弱周期性旋渦的影響。 (a)軸向翅片 (b)螺旋形翅片圖2. 擾流器示意圖 實(shí)際上，最經(jīng)濟(jì)與最有效的防振措施乃是在設(shè)計(jì)階段認(rèn)真地對(duì)塔設(shè)備進(jìn)行振動(dòng)分析。 在進(jìn)行工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，事先估計(jì)到卡門(mén)旋渦誘發(fā)振動(dòng)的可能性，將有助于我們避免惡性事故的發(fā)生。 壓力容器設(shè)計(jì)中有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題的探討全國(guó)壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì) 秘書(shū)長(zhǎng) 壽比南摘 要 GB150-1998鋼制壓力容器實(shí)施二年來(lái)，標(biāo)準(zhǔn)使用者相繼提出了一些標(biāo)準(zhǔn)使用過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)

20、題，有些是使用者對(duì)標(biāo)準(zhǔn)理解的偏差，有些則值得進(jìn)一步研究和探討。本文重點(diǎn)討論了GB150-1998鋼制壓力容器和新版壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程實(shí)施過(guò)程中的某些問(wèn)題，并闡述了作者自己的見(jiàn)解，希望能夠?qū)κ褂谜哂兴砸妗Ｇ?言 GB150-1998鋼制壓力容器實(shí)施后，國(guó)家于一九九九年頒布了新版壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程，使得壓力容器的設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)等環(huán)節(jié)得到了更為有效的控制。通過(guò)大量的標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)宣貫活動(dòng)以及壓力容器標(biāo)準(zhǔn)提案審查制度的有效實(shí)施，我們從各方面收集到一些在標(biāo)準(zhǔn)使用過(guò)程中遇到的問(wèn)題，其內(nèi)容涉及到壓力容器的設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)及管理等諸方面，我們對(duì)這些問(wèn)題分別進(jìn)行了研究并提出了相應(yīng)的處理意見(jiàn)。為了使廣

21、大標(biāo)準(zhǔn)使用者能夠更好地理解和使用GB150及“容規(guī)”，保證壓力容器產(chǎn)品的安全和質(zhì)量，全國(guó)壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)在開(kāi)設(shè)的網(wǎng)站：上先后公布了對(duì)壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程和壓力容器標(biāo)準(zhǔn)條款的解釋。本文擬就其中一些有共性的問(wèn)題進(jìn)行探討，詳細(xì)闡述相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)條款的含義，以期加深使用者對(duì)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)的理解，使業(yè)內(nèi)人員在壓力容器設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)等環(huán)節(jié)上能夠正確地運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)。必須聲明的是，本文只代表個(gè)人觀(guān)點(diǎn)，作者不對(duì)任何與本文技術(shù)內(nèi)容有關(guān)的法律糾紛負(fù)責(zé)。 1. 壓力容器設(shè)計(jì)使用壽命問(wèn)題 2. 壓力試驗(yàn)的免除問(wèn)題 3. 低溫壓力容器的界限問(wèn)題 4. 最大允許工作壓力問(wèn)題1. 壓力容器的設(shè)計(jì)使用壽命問(wèn)題 壓

22、力容器的設(shè)計(jì)使用壽命問(wèn)題一直是我國(guó)的設(shè)計(jì)單位和設(shè)計(jì)者盡量避免涉及和回避的問(wèn)題，其主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：首先，受技術(shù)條件、管理體制和人員觀(guān)念等因素的制約，設(shè)計(jì)者對(duì)壓力容器的設(shè)計(jì)使用壽命大都不愿或難以給出準(zhǔn)確的預(yù)報(bào)值，從而導(dǎo)致壓力容器超期服役現(xiàn)象的存在；其次，由于缺乏相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)條文對(duì)超期服役的壓力容器進(jìn)行必要的規(guī)定和限制，使得其使用和檢驗(yàn)缺乏有效的依據(jù)，處理不好客觀(guān)上會(huì)造成重大的安全隱患。但由于種種原因，壓力容器的設(shè)計(jì)使用壽命問(wèn)題一直沒(méi)有得到應(yīng)有的重視。 事實(shí)上，壓力容器的設(shè)計(jì)使用壽命應(yīng)該由設(shè)計(jì)者在圖樣上標(biāo)注，設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮到影響容器使用壽命的因素，主要有： 材料的力學(xué)性能如高溫蠕變和

23、高溫?cái)嗔褜?duì)時(shí)間的依賴(lài)性； 腐蝕裕量中包含的設(shè)計(jì)壽命因素； 載荷如周期性載荷等的時(shí)間性； 違規(guī)操作或惡劣環(huán)境等非正常因素。 因此，正確的設(shè)計(jì)途徑應(yīng)是：設(shè)計(jì)者在確定容器設(shè)計(jì)使用壽命的基礎(chǔ)上，充分地考慮以上四個(gè)因素的影響，合理地選擇材料、確定腐蝕裕度、提出制造、檢驗(yàn)和操作要求等等。 GB150-1998鋼制壓力容器的第條明確規(guī)定：“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”，也就是說(shuō)腐蝕裕量等于年腐蝕速率乘以容器設(shè)計(jì)壽命，在腐蝕速率中不僅包括介質(zhì)對(duì)材料的腐蝕，也包括介質(zhì)流動(dòng)時(shí)對(duì)容器材料的沖蝕和磨蝕。在標(biāo)準(zhǔn)中，由設(shè)計(jì)者確定的容器設(shè)計(jì)使用壽命是設(shè)計(jì)時(shí)確定腐蝕裕量的一個(gè)重要前提。無(wú)獨(dú)有偶

24、，新版壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程的第32條規(guī)定：“為防止壓力容器超壽命運(yùn)行引發(fā)安全問(wèn)題，設(shè)計(jì)單位一般應(yīng)在設(shè)計(jì)圖樣上注明壓力容器設(shè)計(jì)使用壽命”，也明確了設(shè)計(jì)單位在確定壓力容器設(shè)計(jì)使用壽命上的責(zé)任。應(yīng)該指出，壓力容器的設(shè)計(jì)壽命不一定等于實(shí)際使用壽命，它僅僅是設(shè)計(jì)者根據(jù)容器預(yù)期的使用條件而給出的估計(jì)，其作用是提醒使用者，當(dāng)超過(guò)壓力容器的設(shè)計(jì)壽命時(shí)應(yīng)采取必要的措施如：經(jīng)常測(cè)量厚度和縮短檢驗(yàn)周期等。 壓力容器的設(shè)計(jì)壽命是一個(gè)復(fù)雜的問(wèn)題，涉及到材料選用、腐蝕基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等一系列設(shè)計(jì)因素，能否準(zhǔn)確地預(yù)計(jì)，反映了設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)和水平。筆者認(rèn)為，無(wú)論是按國(guó)際壓力容器設(shè)計(jì)的慣例，還是為了提高設(shè)計(jì)的水平和權(quán)威性，

25、都應(yīng)在圖紙上標(biāo)注壓力容器的設(shè)計(jì)使用壽命，這樣做才能真正體現(xiàn)對(duì)用戶(hù)和對(duì)設(shè)備安全高度負(fù)責(zé)的精神。 2. 壓力試驗(yàn)的免除問(wèn)題 GB150-1998鋼制壓力容器的第3.9條規(guī)定：“對(duì)不能按3.8的規(guī)定作壓力試驗(yàn)的容器，設(shè)計(jì)單位應(yīng)提出確保容器安全運(yùn)行的措施，并在圖樣上注明。”許多標(biāo)準(zhǔn)使用者對(duì)此條的理解存在偏差，歸納起來(lái)主要是需要弄清楚以下兩個(gè)問(wèn)題：一是在什麼情況下可以免除壓力試驗(yàn)？二是免除壓力試驗(yàn)后需要采取那些措施？ 事實(shí)上，壓力試驗(yàn)的免除僅僅針對(duì)那些不可能進(jìn)行壓力試驗(yàn)的現(xiàn)場(chǎng)組焊的大型壓力容器，如：催化裂化裝置中的有隔熱層的大型反應(yīng)器和再生器以及那些基礎(chǔ)不能承受液壓試驗(yàn)時(shí)水的重量的壓力容器等等。也就是說(shuō)

26、，壓力試驗(yàn)之所以免除，是因?yàn)檫@些容器或者不具備做壓力試驗(yàn)的條件，或者根本就不允許做壓力試驗(yàn)?？傊獬馕吨荒茏龆皇遣蝗プ?，因此不能作為一般在制造廠(chǎng)內(nèi)生產(chǎn)的壓力容器不進(jìn)行壓力試驗(yàn)的依據(jù)。需要說(shuō)明的是，這里的壓力試驗(yàn)系指耐壓試驗(yàn)。 壓力試驗(yàn)免除的后果是減少了壓力容器制造過(guò)程中的一個(gè)檢驗(yàn)環(huán)節(jié)，當(dāng)然需要采取相應(yīng)的補(bǔ)救措施以保證壓力容器的質(zhì)量和安全。所采取的措施取決于使用者和設(shè)計(jì)者對(duì)容器的要求，一般性的措施如下： 提高對(duì)壓力容器材料的要求：即提高其化學(xué)成分、力學(xué)性能和檢驗(yàn)的要求； 提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求：即盡量采用全焊透接頭、避免出現(xiàn)嚴(yán)重的幾何不連續(xù)現(xiàn)象； 提高無(wú)損檢測(cè)的比例和級(jí)別； 提高容器的超壓瀉

27、放的能力。 壓力試驗(yàn)是設(shè)計(jì)者需要重點(diǎn)考慮的問(wèn)題，是否可以免除以及免除后應(yīng)采取哪些措施也是設(shè)計(jì)者需要重點(diǎn)考慮的問(wèn)題。設(shè)計(jì)者不能也不應(yīng)該輕易提出免除壓力試驗(yàn)的要求，更不應(yīng)該在設(shè)計(jì)階段忽略了免除壓力試驗(yàn)所應(yīng)該采取的措施，而在制造完成后提出免除壓力試驗(yàn)的要求。新版壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程第30條規(guī)定：“對(duì)不能進(jìn)行耐壓試驗(yàn)和氣密試驗(yàn)性試驗(yàn)的，應(yīng)注明計(jì)算厚度、和制造及使用的特殊要求，并應(yīng)與使用單位協(xié)商提出推薦的使用年限和保證安全的措施”。在即將提交技術(shù)委員審查的GB150-1998鋼制壓力容器的標(biāo)準(zhǔn)提案中，對(duì)于是否應(yīng)免除壓力試驗(yàn)，筆者提出了增加補(bǔ)充條款建議的提案，補(bǔ)充條款明確規(guī)定：免除壓力試驗(yàn)應(yīng)“由設(shè)計(jì)單

28、位技術(shù)負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)”。 3.低溫壓力容器的界限問(wèn)題 我國(guó)的低溫壓力容器界限一直人為地定義為-20，但其基礎(chǔ)是以鋼材U形缺口沖擊試 樣的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)為依據(jù)。1982年以后，鋼材的韌性試驗(yàn)改用V形缺口沖擊試樣作為技術(shù) 指標(biāo)，兩者相差很大，并波及到我國(guó)低溫壓力容器的界限問(wèn)題，并成為業(yè)內(nèi)人士爭(zhēng)論 的焦點(diǎn)，目前仍然是懸而未決的問(wèn)題。按現(xiàn)代壓力容器的設(shè)計(jì)理念，一臺(tái)特定的壓力 容器是否屬于低溫壓力容器的范疇，應(yīng)根據(jù)以下幾個(gè)因素確定： 壓力容器所用材料的低溫力學(xué)性能； 壓力容器材料的熱處理狀態(tài)； 材料的厚度； 容器材料中的應(yīng)力狀態(tài)（實(shí)際應(yīng)力與許用應(yīng)力相比）。 考慮到上述因素，GB150-1998鋼制壓力容器的條已經(jīng)

29、對(duì)低溫壓力容器界限進(jìn)行了如下修正： a) 使用溫度低于0時(shí)：厚度大于25mm的20R，厚度大于38mm的16MnR，15MnVR和15MnVNR，任意厚度的18MnMoNbR、13MnNiMoNbR和Cr-Mo鋼板； b) 使用溫度低于-10時(shí)：厚度大于12mm的20R，厚度大于20mm的16MnR，15MnVR和15MnVNR。 上述范圍內(nèi)的壓力容器的低溫沖擊功指標(biāo)根據(jù)鋼板標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度下限值按附錄C確定。有提案者建議將此范圍內(nèi)的壓力容器列入低溫壓力容器的管轄范圍，其制造、檢驗(yàn)等方面的要求也應(yīng)滿(mǎn)足GB150-1998附錄C的規(guī)定，目前該提案已提交技術(shù)委員審查。4.最大允許工作壓力問(wèn)題 按GB1

30、50-1998鋼制壓力容器附錄B中的B2.1條的定義，最大允許工作壓力“指在設(shè)計(jì)溫度下，容器頂部所允許承受的最大表壓力，該壓力是根據(jù)容器殼體的有效厚度計(jì)算所得，且取最小值”。最大允許工作壓力的作用是設(shè)定容器超壓限度的起始?jí)毫?，充分利用容器的圓整厚度，盡量拉大工作壓力與安全閥或爆破片瀉放壓力之間的壓力差，使壓力容器的工作更為平穩(wěn)。當(dāng)采用最大允許工作壓力作為設(shè)定容器超壓限度的起始?jí)毫r(shí)，在設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮用最大允許工作壓力代替設(shè)計(jì)壓力進(jìn)行壓力試驗(yàn)。對(duì)此，GB150-1998鋼制壓力容器附錄B中的 B4.1條已經(jīng)有了明確規(guī)定。本文討論的是容器最大允許工作壓力的計(jì)算問(wèn)題。 容器的最大允許工作壓力應(yīng)根據(jù)容器

31、中包含的所有受壓元件的設(shè)計(jì)條件和結(jié)構(gòu)尺寸予以確定，原則上依據(jù)各受壓元件的有效厚度計(jì)算得到。容器的最大允許工作壓力可按下式確定： 式中的分別代表容器圓筒、封頭、法蘭、開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)等受壓元件依據(jù)各自的設(shè)計(jì)條件和結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算所得到的分別對(duì)應(yīng)于該元件的最大允許工作壓力。對(duì)設(shè)計(jì)者而言，是否需要提高容器的超壓限度，是決定是否采用最大允許工作壓力進(jìn)行壓力試驗(yàn)前提條件。應(yīng)該說(shuō)，GB150中的最大允許工作壓力定義不夠準(zhǔn)確，筆者在送審的標(biāo)準(zhǔn)提案中已經(jīng)給出了修訂方案，即“該壓力是根據(jù)容器各承壓元件的有效厚度計(jì)算所得，且取最小值。”各 國(guó) 鈦 容 器 規(guī) 范 現(xiàn) 狀原合肥通用機(jī)械研究所 高級(jí)工程師 黃嘉琥 鈦容器主要用于

32、耐腐蝕容器，也可用作低溫容器，在航空航天中用作貯存液體燃料的容器（鈦材重量輕，比強(qiáng)度高）。由于鈦材價(jià)格較高，一般只在鋼、鋁、銅等容器不能滿(mǎn)足使用要求時(shí)才采用鈦容器。民用鈦材中約有四分之三用于鈦容器（含換熱器），因而容器是鈦材的主要用戶(hù)。 美國(guó)“鈷爐及壓力容器規(guī)范”ASME-1995，日本“壓力容器（基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)）”JIS B8270-1993以及“制冷用壓力容器的結(jié)構(gòu)”JIS B8240-1986均將包含鈦容器的各種材料的容器集中在一個(gè)總的容器規(guī)范中，而俄羅斯則將鋼容器、鋁和銅容器、鈦容器、鎳和鎳合金容器等分別制訂成容器規(guī)范，其中鈦容器標(biāo)準(zhǔn)尚屬部標(biāo)準(zhǔn)(OCT)或指導(dǎo)性技術(shù)文件（P PTM）如下：

33、OCT26-II-06-1985“鈦及鈦合金焊制容器與設(shè)備 一般技術(shù)條件”。 OCT26-01-279-1978（1982年實(shí)施）“鈦制容器與設(shè)備 強(qiáng)度計(jì)算公式與方法”。 P PTM26-01-114-1978“鈦合金AT3制法蘭聯(lián)接的容器與設(shè)備 強(qiáng)度與密封計(jì)算方法”。 P PTM26-01-102-1977“鈦制容器與設(shè)備靜載下開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)的計(jì)算公式與方法”。 P PTM26-01-133-1981“鈦及鈦合金制容器與設(shè)備 低周載荷下強(qiáng)度計(jì)算公式與方法”。 法國(guó)容器規(guī)范CODAP-1995（E）雖未列入鈦容器的具體內(nèi)容，但已規(guī)定了鈦容器的安全系數(shù)nb3。我國(guó)勞動(dòng)部1990年頒發(fā)的“壓力容器安全技

34、術(shù)監(jiān)察規(guī)程”中已包含了鈦容器的安全技術(shù)要求。國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局已組織修訂于1999年6月頒布，定于2000年1月1日起實(shí)施，其中對(duì)鈦容器的安全系數(shù)已由nb4改為nb3。 我國(guó)原化工部基建局批準(zhǔn)頒布的化工設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)有：CD130A8-1987“鈦制設(shè)備設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定”和CD130A9-1987“鈦制設(shè)備技術(shù)條件”。由于CD標(biāo)準(zhǔn)不屬于現(xiàn)行的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)之列，其制訂也較早，不便于行業(yè)使用。 我國(guó)陜西省地方標(biāo)準(zhǔn)中有： 陜DB3464-1986“鈦制焊接壓力容器技術(shù)條件”。 陜DB3465-1986“鈦制列管式換熱器技術(shù)條件”。 陜DB3468-1986“鈦制容器包裝運(yùn)輸”。 陜DB

35、3467-1986“鈦及鈦合金焊縫射線(xiàn)照相及底片等級(jí)分類(lèi)法”。 陜DB標(biāo)準(zhǔn)中只有制造、檢驗(yàn)方面的內(nèi)容，而沒(méi)有設(shè)計(jì)、材料、計(jì)算、結(jié)構(gòu)方面的內(nèi)容。此外，鈦容器原本并不具有明顯的地方特色，作為省標(biāo)準(zhǔn)很難得到全國(guó)行業(yè)的采用。 JB4730-1994“壓力容器無(wú)損檢測(cè)”中已列有鈦容器焊縫的射線(xiàn)、超聲、滲透等無(wú)損檢測(cè)方法和評(píng)定分級(jí)。 受?chē)?guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局的委托，全國(guó)壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)正在組織制訂“鈦制焊接容器“，已處于定稿階段，初步準(zhǔn)備作為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)頒發(fā)。標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容包含了設(shè)計(jì)、材料、計(jì)算、結(jié)構(gòu)、制造、檢驗(yàn)等，其中鈦容器的焊接則包括了焊絲、焊工考試規(guī)則、焊接工藝評(píng)定、焊接工藝規(guī)程、焊接試板力學(xué)性能檢驗(yàn)等。

36、附錄中還列出了鈦材在各溫度下的規(guī)定殘余伸長(zhǎng)應(yīng)力及部分力學(xué)、物理和工藝性能。 各國(guó)鈦容器規(guī)范所列容器用鈦的牌號(hào)列于表1。鈦容器的安全系數(shù)列于表2。 表1 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)變形工業(yè)純鈦?zhàn)冃蔚秃辖疴佽T鈦美國(guó)ASME-1995F1 Gr.1F2 Gr.2F3 Gr.3Gr.7 F7Gr.9 Gr.12 F12Gr.12 F12Gr.16 Gr.17 F12c-2c-3日本JISB8270-19931種2種3種12種13種俄羅斯OCT26-01-279-1978BT1-00BT1-0OT4-0AT3中國(guó)CD130A8-1987TA1TA2TA3Ti-0.15PdTi-0.3Mo-0.8Ni行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(起草中)TA

37、OTA1TA2TA3TA9TA10ZTi1ZTi2 壓力容器應(yīng)用軟件的特點(diǎn)與進(jìn)展全國(guó)化工設(shè)備設(shè)計(jì)技術(shù)中心站、計(jì)算機(jī)分委會(huì)秦叔經(jīng)教授級(jí)高級(jí)工程師、黃正林秘書(shū)長(zhǎng) 在當(dāng)前計(jì)算機(jī)技術(shù)已相當(dāng)成熟的今天，CAD軟件在工業(yè)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用越來(lái)越普遍。在壓力容器設(shè)計(jì)和制造行業(yè)中，對(duì)計(jì)算機(jī)軟件的需求與依賴(lài)也日益加強(qiáng)。從八十年代初以來(lái)，我國(guó)應(yīng)用于壓力容器行業(yè)的軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)和市場(chǎng)也有了較大的發(fā)展，軟件的應(yīng)用使得我國(guó)壓力容器的設(shè)計(jì)水平有了大幅度的提高。特別是CAD軟件在設(shè)計(jì)計(jì)算、工程圖繪制方面與手工相比較所具有的明顯優(yōu)勢(shì)，使得任何參與大型項(xiàng)目設(shè)備設(shè)計(jì)和制造的單位都必須有各類(lèi)相應(yīng)的軟件。不擁有這些軟件將不可能在激烈的市場(chǎng)競(jìng)

38、爭(zhēng)中獲得項(xiàng)目，即使獲得了項(xiàng)目，也難以在設(shè)備設(shè)計(jì)和制造方面向用戶(hù)提供高質(zhì)量的產(chǎn)品。 一個(gè)能使設(shè)計(jì)、制造工程師滿(mǎn)意的應(yīng)用軟件應(yīng)具備以下特點(diǎn)： 1. 符合工程應(yīng)用特點(diǎn)，具備解決特定領(lǐng)域內(nèi)設(shè)計(jì)、制造中絕大部分問(wèn)題的功能。如應(yīng)用于壓力容器設(shè)計(jì)的軟件能對(duì)工程中所有常見(jiàn)設(shè)備和結(jié)構(gòu)進(jìn)行強(qiáng)度或剛度計(jì)算。 2. 軟件是在符合當(dāng)前軟件技術(shù)潮流的操作平臺(tái)上進(jìn)行編制。使用方便，符合一般應(yīng)用軟件的操作習(xí)慣。當(dāng)前，所有的PC機(jī)都已采用Windows操作系統(tǒng)，運(yùn)行于DOS平臺(tái)上的軟件由于其可操作性遠(yuǎn)落后于Windows軟件，特別是原依靠DOS中文系統(tǒng)的軟件可能在Windows系統(tǒng)中更本無(wú)法運(yùn)行或引起Windows系統(tǒng)的崩潰，

39、故此類(lèi)軟件必須升級(jí)至Windows平臺(tái)，否則將被淘汰。 3. 由于壓力容器在運(yùn)行時(shí)存在的危險(xiǎn)性，其設(shè)計(jì)和制造必須嚴(yán)格遵循國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，并接受勞動(dòng)部門(mén)的監(jiān)督。因此，在規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)覆蓋的范圍內(nèi)，其采用的算法和流程應(yīng)完全符合規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。一般情況下，可不提供超出規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)內(nèi)容，以免引起使用者的誤解。如提供了這方面的內(nèi)容，必須在用戶(hù)手冊(cè)和輸出的計(jì)算結(jié)果中明確說(shuō)明。 隨著計(jì)算機(jī)軟、硬件技術(shù)的發(fā)展，以及壓力容器設(shè)計(jì)、制造行業(yè)本身的需求，目前壓力容器應(yīng)用軟件的功能也從常規(guī)設(shè)計(jì)向分析設(shè)計(jì)和制造方面擴(kuò)展。如我國(guó)已出現(xiàn)了第一套完全由自己開(kāi)發(fā)編制且專(zhuān)用于壓力容器設(shè)計(jì)的有限元分析軟件VAS2.0，該軟件的專(zhuān)業(yè)性和

40、使用方便性將使設(shè)備工程師無(wú)需軟件培訓(xùn)即能得心應(yīng)手的進(jìn)行壓力容器的分析設(shè)計(jì)。又如美國(guó)的Codeware公司和Coade公司都在其原已開(kāi)發(fā)的ASME規(guī)范設(shè)計(jì)軟件的基礎(chǔ)上，又開(kāi)發(fā)了應(yīng)用于制造廠(chǎng)的繪制工程圖和設(shè)備報(bào)價(jià)軟件，以及容器上接管和管道的有限元分析軟件。 由于以上第3點(diǎn)所提及的理由，為了對(duì)廣大將使用軟件進(jìn)行壓力容器設(shè)計(jì)、制造的單位負(fù)責(zé)，全國(guó)壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)容委會(huì)）和國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局鍋爐壓力容器安全監(jiān)察局要求所有應(yīng)用于壓力容器行業(yè)，并按照我國(guó)壓力容器標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范編制或適合我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的商業(yè)性軟件，應(yīng)通過(guò)容委會(huì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用分技術(shù)委員會(huì)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)計(jì)算分會(huì)）的評(píng)審。整個(gè)評(píng)審過(guò)程包括以下

41、步驟： 1. 編制單位向計(jì)算分會(huì)申報(bào)；計(jì)算分會(huì)將對(duì)軟件申報(bào)單位的資質(zhì)和軟件的應(yīng)用范圍和所附文檔進(jìn)行審查。申報(bào)者必須是單位，而不能是個(gè)人。軟件必須是應(yīng)用于壓力容器行業(yè)的商業(yè)性軟件，并附有相應(yīng)的文檔，如用戶(hù)手冊(cè)、算例、測(cè)試版的評(píng)價(jià)等。 2. 根據(jù)軟件的功能和特點(diǎn)，計(jì)算分會(huì)將組織行業(yè)內(nèi)有關(guān)專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)家組成測(cè)試組，對(duì)該軟件的所有模塊和功能進(jìn)行具體操作，按照用戶(hù)手冊(cè)的說(shuō)明有針對(duì)性的進(jìn)行測(cè)試。每個(gè)測(cè)試組成員寫(xiě)出各自的測(cè)試報(bào)告，經(jīng)測(cè)試組內(nèi)交流討論后形成總的測(cè)試組意見(jiàn)。 3. 計(jì)算分會(huì)在本分會(huì)的委員中選定713人組成評(píng)審委員會(huì)，在軟件的介紹、演示和對(duì)測(cè)試組報(bào)告進(jìn)行討論后，給出對(duì)該軟件的評(píng)審結(jié)論。 4. 計(jì)算分會(huì)

42、秘書(shū)處將申報(bào)材料、測(cè)試報(bào)告和評(píng)審結(jié)論等文件寄交計(jì)算分會(huì)全體委員，請(qǐng)各委員在審閱了所有材料后投票表決。以三分之二贊成票為評(píng)審?fù)ㄟ^(guò)。 5. 根據(jù)全體委員的投票結(jié)果，報(bào)容委會(huì)。如表決通過(guò)，由容委會(huì)和國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局鍋爐壓力容器安全監(jiān)察局向軟件編制單位共同頒發(fā)該軟件的評(píng)審證書(shū)。 至今為止，通過(guò)評(píng)審并獲得評(píng)審證書(shū)的壓力容器用軟件有： 1. SW698 v1.25，過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì)計(jì)算軟件包，編制單位：全國(guó)化工設(shè)備設(shè)計(jì)技術(shù)中心站； 2. LANSYS v1.0，壓力容器強(qiáng)度設(shè)計(jì)軟件，編制單位：蘭州石油機(jī)械研究所； 3. 料倉(cāng)設(shè)計(jì)軟件1.0，編制單位：成都市鵬業(yè)軟件有限責(zé)任公司； 4. VAS2.0，壓力容器

43、有限元分析軟件，編制單位：北京飛箭軟件有限公司。 通過(guò)評(píng)審，這些軟件的可靠性有較大的保證，且都具備較強(qiáng)的技術(shù)支持和售后服務(wù)能力，故應(yīng)在壓力容器設(shè)計(jì)中得到優(yōu)先使用。 各 國(guó) 鋁 容 器 規(guī) 范 現(xiàn) 狀原合肥通用機(jī)械研究所 高級(jí)工程師 黃嘉琥 鋁容器主要用于耐腐蝕容器、防鐵離子污染容器、 低溫容器等。各主要工業(yè)國(guó)多有鋁容器規(guī)范。美、日、英、德、法等國(guó)均將鋼、鋁等各種材料的容器包容在一個(gè)總的容器規(guī)范中，而俄羅斯則在鋼容器規(guī)范之外，平行地制訂了獨(dú)立的OCT26158-1984（1988年修訂）“有色金屬容器和構(gòu)件的強(qiáng)度計(jì)算與方法一般要求”，其中包含了鋁容器和銅容器的內(nèi)容。 我國(guó)目前仍采用各種材料容器分

44、別獨(dú)立制訂容器標(biāo)準(zhǔn)的模式。我國(guó)早已制訂了JB1580-1975“鋁制焊接容器技術(shù)條件”，至今仍為有效，但此標(biāo)準(zhǔn)只有制造、檢驗(yàn)部分內(nèi)容，沒(méi)有設(shè)計(jì)、材料、計(jì)算、結(jié)構(gòu)方面的內(nèi)容，編制時(shí)間距今已二十多年，明顯不能滿(mǎn)足行業(yè)要求。 CD130A7-1985“鋁制焊接容器設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定”系原化工部基建局批準(zhǔn)頒布的化工設(shè)備設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。JB/TQ711-1988“空氣分離設(shè)備用有色金屬焊接壓力容器設(shè)計(jì)規(guī)定”（包含鋁和銅容器）系原機(jī)械部通用局頒布的專(zhuān)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)均明顯不能滿(mǎn)足容器行業(yè)要求，不屬正規(guī)標(biāo)準(zhǔn)。 我國(guó)勞動(dòng)部1990年頒發(fā)的“壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程”已包含了對(duì)鋁容器的安全技術(shù)要求，現(xiàn)由國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局

45、組織修訂后，已于1999年頒布，自2000年1月1日起實(shí)施。其中進(jìn)一步充實(shí)了鋁容器安全技術(shù)內(nèi)容。 JB4730-1994“壓力容器無(wú)損檢測(cè)”標(biāo)準(zhǔn)中已包含了鋁容器焊縫射線(xiàn)、超聲、滲透等無(wú)損檢測(cè)方法和分級(jí)。 受?chē)?guó)愛(ài)質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局的委托，全國(guó)壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)正在組織制訂“鋁制焊接容器”行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，已處于定稿階段。標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容包含了設(shè)計(jì)、材料、計(jì)算、結(jié)構(gòu)、制造、檢驗(yàn)等，其中鋁容器的焊接則包括了焊工考試規(guī)則、焊接工藝評(píng)定、焊接工藝規(guī)程、焊接試板力學(xué)性能檢驗(yàn)等。附錄中還列出了鋁材在各溫度下的規(guī)定非比例伸長(zhǎng)應(yīng)力及部分力學(xué)、物理和工藝性能。 各國(guó)鋁容器規(guī)范所用容器用鋁的牌號(hào)及安全系數(shù)分別列于表1 和表2 中

46、。 JB4708鋼制壓力容器焊接工藝評(píng)定修訂版介紹合肥通用機(jī)械研究所 教授級(jí)高級(jí)工程師 戈兆文 JB4708鋼制壓力容器焊接工藝評(píng)定修訂版，歷經(jīng)討論稿、征求意見(jiàn)稿、送審稿、報(bào)批稿，并通過(guò)了全國(guó)壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化全體委員的審查，耗時(shí)三年，已進(jìn)入最終報(bào)批和出版階段。 92版的鋼制壓力容器焊接工藝評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行七年以來(lái)，國(guó)內(nèi)的技術(shù)、生產(chǎn)和管理情況發(fā)生了巨大變化。這主要體現(xiàn)在：原勞動(dòng)部鍋爐局已經(jīng)整體并入國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局；全國(guó)的壓力容器制造、安裝單位已從1987年1500余家發(fā)展到2800余家，其中三類(lèi)壓力容器制造廠(chǎng)達(dá)300余家；國(guó)內(nèi)取得美國(guó)鍋爐壓力容器制造許可證的單位有93家；幾年間各制造、安裝單位進(jìn)行了

47、大量的焊接工藝評(píng)定實(shí)踐，評(píng)定項(xiàng)目總數(shù)拾余萬(wàn)項(xiàng)；國(guó)內(nèi)各一、二類(lèi)壓力容器廠(chǎng)充實(shí)了大量的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員，企業(yè)的焊接技術(shù)水平與人員素質(zhì)都有了非常大的提高。 大量的、廣泛的壓力容器焊接工藝評(píng)定實(shí)踐結(jié)果，使人們對(duì)焊接工藝評(píng)定的認(rèn)識(shí)更加深入，焊接工藝評(píng)定的本質(zhì)也越來(lái)越清楚，通過(guò)對(duì)比國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)，人們更加體驗(yàn)到國(guó)內(nèi)原標(biāo)準(zhǔn)某些規(guī)定中存在的不足。我們這次修改標(biāo)準(zhǔn)就是在總結(jié)七年來(lái)執(zhí)行JB4708-1992鋼制壓力容器焊接工藝評(píng)定經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，參照美國(guó)ASME鍋爐壓力容器規(guī)范第九卷焊接與釬接評(píng)定（1995年版），補(bǔ)充了必要的章節(jié)，修改了不合理的部分，結(jié)合了我國(guó)的實(shí)際情況，希望能使 我國(guó)的壓力容器焊工藝評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)際先進(jìn)工藝

48、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)接軌。具體修改內(nèi)容如下： （1）增加“術(shù)語(yǔ)”和“附錄A不銹鋼復(fù)合鋼焊接工藝評(píng)定”?！靶g(shù)語(yǔ)”中，第一次給壓力容器的“焊接工藝評(píng)定”、“焊接工藝指導(dǎo)書(shū)”和“焊接工藝評(píng)定報(bào)告”下了定義。 （2）增加型式試驗(yàn)規(guī)定，撤消組合焊縫評(píng)定條款。 （3）重新定義焊后熱處理類(lèi)別。 （4）修改評(píng)定合格后試件厚度適用于焊件厚度的有效范圍。 （5）修改對(duì)接焊縫試件外觀(guān)檢查和無(wú)損檢測(cè)、角焊縫試件外觀(guān)檢查的合格指標(biāo)。 （6）修改制取多片拉伸試樣規(guī)定。 （7）修改彎曲試樣加工、試驗(yàn)方法和合格指標(biāo)。 （8）修改沖擊試驗(yàn)合格指標(biāo)。 修訂后的鋼制壓力容器焊接工藝評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)比起92版來(lái)，更科學(xué)、更合理，相應(yīng)的焊接工藝評(píng)定數(shù)量也

49、有所減少，經(jīng)濟(jì)效益明顯，同時(shí)還解決了壓力容器行業(yè)長(zhǎng)期以來(lái)懸而未決的異種鋼焊接接頭性能檢驗(yàn)合格指標(biāo)問(wèn)題。 改革的春風(fēng)也吹到標(biāo)準(zhǔn)修訂版中，這次修訂版的一個(gè)特點(diǎn)是增加了標(biāo)準(zhǔn)釋義。由于在鋼制壓力容器焊接工藝評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)中存在某些不易掌握的原則性規(guī)定，我們?cè)跇?biāo)準(zhǔn)釋義中增加了必要的說(shuō)明，首先是闡明了標(biāo)準(zhǔn)制定的理論基礎(chǔ)，闡述了壓力容器焊接工藝評(píng)定的一些基本概念，明確了進(jìn)行焊接工藝評(píng)定的目的，解釋了焊接工藝評(píng)定試件分類(lèi)對(duì)象等內(nèi)容。標(biāo)準(zhǔn)釋義對(duì)本標(biāo)準(zhǔn)的重點(diǎn)、難點(diǎn)，關(guān)鍵點(diǎn)都作了說(shuō)明，有利于讀者正確地掌握標(biāo)準(zhǔn)和執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)。 修訂版的完成不僅僅是起草單位和主要起草人辛勤工作的結(jié)果，而且包含了參加標(biāo)準(zhǔn)修訂的有關(guān)單位專(zhuān)家的心血，

50、參與修訂版工作的單位有：中國(guó)石化集團(tuán)公司規(guī)劃院、國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局鍋爐壓力容器安全監(jiān)察局、中國(guó)通用機(jī)械總公司、中國(guó)化工勘察設(shè)計(jì)協(xié)會(huì)、機(jī)械工業(yè)部合肥通用機(jī)械研究所和遼寧省勞動(dòng)廳。 本標(biāo)準(zhǔn)修訂版的內(nèi)容經(jīng)過(guò)了認(rèn)真、廣泛和深入的討論。在遼寧省勞動(dòng)廳鍋爐處王俊副處長(zhǎng)的組織下，遼寧省壓力容器學(xué)會(huì)、焊接學(xué)會(huì)專(zhuān)門(mén)召開(kāi)會(huì)議對(duì)本標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行討論，提出修訂意見(jiàn)，形成書(shū)面材料，并選派代表參加征求意見(jiàn)稿、報(bào)批稿的審定工作，花費(fèi)了大量心血。 本標(biāo)準(zhǔn)修訂版比起92版來(lái)有了很大進(jìn)步，但與先進(jìn)工業(yè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)相比，仍然有很多不足之處。其中最為突出的是：以焊材（焊條、焊劑、焊絲）的牌號(hào)作為焊接工藝評(píng)定的因素，這種做法是落后的。國(guó)內(nèi)焊材牌

51、號(hào)的編制沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)約束，雖然國(guó)內(nèi)焊材有一個(gè)統(tǒng)一的牌號(hào)，但無(wú)法限制新牌號(hào)的出現(xiàn)，如果在牌號(hào)前后加上特殊符號(hào)又會(huì)使牌號(hào)變得復(fù)雜；再者，如果使用國(guó)外焊材，其采用的牌號(hào)編制方法又因廠(chǎng)家的不同而不能統(tǒng)一，也難以用國(guó)內(nèi)焊材的牌號(hào)去衡量。在美國(guó)ASME鍋爐壓力容器規(guī)范的第九卷焊接與釬接評(píng)定中，對(duì)焊條和焊絲進(jìn)行了分組并按焊縫的金屬化學(xué)成分進(jìn)行分類(lèi)，這是國(guó)外工業(yè)國(guó)家普遍采用的先進(jìn)方法。如果國(guó)內(nèi)要采取類(lèi)似方法將焊材進(jìn)行分類(lèi)分組，首先要注意中、美兩國(guó)合金體系間的區(qū)別，要根據(jù)我國(guó)合金體系的具體特點(diǎn)進(jìn)行分類(lèi)。 修訂版鋼制壓力容器焊接工藝評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，既從中國(guó)實(shí)際情況出發(fā)，又借鑒了國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的經(jīng)驗(yàn)，比92版更加接近工業(yè)先進(jìn)國(guó)

52、家的同類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，相信它能夠?yàn)楸Ｕ蠅毫θ萜鞯暮附淤|(zhì)量、提高我國(guó)的焊接工藝水平發(fā)揮應(yīng)有的作用。 第三屆全國(guó)壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)第二次全體委員會(huì)議工作報(bào)告全國(guó)壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì) 秘書(shū)長(zhǎng) 壽比南 各位領(lǐng)導(dǎo)、各位委員、各位來(lái)賓： 受全國(guó)壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)朱煜主任委員的委托，我代表本屆委員會(huì)做工作報(bào)告，請(qǐng)全體委員審議。本報(bào)告分兩個(gè)部分： 一、 三年來(lái)的工作總結(jié)； 二、 今后的發(fā)展方向。一、 三年來(lái)的工作總結(jié) 第三屆委員會(huì)從1996年11月成立至今，在國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局的領(lǐng)導(dǎo)下，在政府各有關(guān)部門(mén)、業(yè)內(nèi)各單位和廣大同仁的鼎力支持下，在全體委員及秘書(shū)處工作人員的努力下，委員會(huì)全體成員總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，研究

53、形勢(shì)，以技術(shù)為先導(dǎo)，以服務(wù)為宗旨，積極從事壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化這一社會(huì)公益工作。在三年的時(shí)間里，克服困難，開(kāi)拓前進(jìn)，初步組建了以全國(guó)壓力容器技術(shù)精英為核心的標(biāo)準(zhǔn)化隊(duì)伍，完成了一系列壓力容器標(biāo)準(zhǔn)編制和與之相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)咨詢(xún)、培訓(xùn)以及面向行業(yè)的技術(shù)服務(wù)工作。更為重要的是，委員會(huì)對(duì)已有標(biāo)準(zhǔn)制修訂體制進(jìn)行了重大改革，初步建立了適應(yīng)社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)、與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)接軌、迅速體現(xiàn)高新技術(shù)、安全高效的現(xiàn)代壓力容器標(biāo)準(zhǔn)制修訂體系?，F(xiàn)將三年來(lái)的主要工作分別匯報(bào)如下： 1. 初步建立了以標(biāo)準(zhǔn)修訂提案審查制度為核心的現(xiàn)代壓力容器標(biāo)準(zhǔn)制修訂體系 本屆委員會(huì)的組建適逢國(guó)家經(jīng)濟(jì)調(diào)整和政府機(jī)構(gòu)改革時(shí)期，委員會(huì)的原有的工作程序受到了一定程

54、度影響。整個(gè)壓力容器行業(yè)的不景氣，也成為壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化工作的制約因素。由于歷史原因，本屆委員會(huì)不僅面臨著大量的標(biāo)準(zhǔn)制修訂任務(wù)，而且承擔(dān)著完善壓力容器標(biāo)準(zhǔn)體系的重任。 在形勢(shì)緊迫、任務(wù)繁重的形勢(shì)下，委員會(huì)領(lǐng)導(dǎo)成員和秘書(shū)處全體工作人員一道，認(rèn)真討論了在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的條件下，如何開(kāi)拓思路適應(yīng)大環(huán)境，如何從困境中尋求標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)的發(fā)展之路。經(jīng)過(guò)認(rèn)真研究，本屆委員會(huì)建立了為壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化工作服務(wù)、為政府的各項(xiàng)政策落實(shí)服務(wù)、為標(biāo)準(zhǔn)用戶(hù)服務(wù)、實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際接軌以及增強(qiáng)委員會(huì)自身實(shí)力的指導(dǎo)方針。經(jīng)過(guò)一年多的準(zhǔn)備，委員會(huì)決定把改革的突破口選在改變現(xiàn)有的壓力容器標(biāo)準(zhǔn)制修訂體制，建立以標(biāo)準(zhǔn)修訂提案審查制度為核心的現(xiàn)代

55、壓力容器標(biāo)準(zhǔn)制修訂體系上來(lái)，并以此為契機(jī)，全面開(kāi)創(chuàng)壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化事業(yè)的新局面。 眾所周知，長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)的壓力容器標(biāo)準(zhǔn)一直沿用標(biāo)準(zhǔn)編者組稿，編制組在送審稿的基礎(chǔ)上進(jìn)行協(xié)調(diào)、送審、修改、報(bào)批和出版發(fā)行的修訂程序。其弊端主要表現(xiàn)在標(biāo)準(zhǔn)修訂的周期長(zhǎng)，使得標(biāo)準(zhǔn)不能及時(shí)地反映本行業(yè)的最新技術(shù)工藝和質(zhì)量控制辦法；其次，再版標(biāo)準(zhǔn)在內(nèi)容和風(fēng)格上變化較大，影響了標(biāo)準(zhǔn)的連續(xù)性和穩(wěn)定性；最后，由于渠道不暢，標(biāo)準(zhǔn)使用者在實(shí)際中總結(jié)出來(lái)的意見(jiàn)不能及時(shí)、準(zhǔn)確地反饋給標(biāo)準(zhǔn)編制者，使得標(biāo)準(zhǔn)的修訂缺乏最廣泛的基礎(chǔ)。這些弊端嚴(yán)重束縛了我國(guó)壓力容器標(biāo)準(zhǔn)水平的提高。 為改進(jìn)現(xiàn)有的壓力容器標(biāo)準(zhǔn)修訂程序，使之更加科學(xué)合理，全國(guó)壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)在廣泛征求意見(jiàn)的基礎(chǔ)上，經(jīng)主任委員與秘書(shū)長(zhǎng)聯(lián)席會(huì)議通過(guò)，決定于1998年試行標(biāo)準(zhǔn)修訂提案審查制度，并建議提請(qǐng)全體委員在本次會(huì)議上表決通過(guò)。標(biāo)準(zhǔn)修訂提案審查制度（草案）已經(jīng)同本次會(huì)議的予通知一起寄給在座的各位代表，歡迎諸位提出意見(jiàn)和建議，希望得到各位委員的支持。 全國(guó)壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)建立并試行的標(biāo)準(zhǔn)修訂提案審查制度適用于由本委員會(huì)提出的壓力容器標(biāo)準(zhǔn)的修訂工作。該項(xiàng)制度詳細(xì)規(guī)定了壓力容器標(biāo)準(zhǔn)修訂提案的提出程序及其要求、審查程序及其要求、標(biāo)準(zhǔn)修訂原則和