第四章壓力容器基礎知識4.1概述4.1.1壓力容器的定義及用途義：(1)工作壓力大于或者等于0.1MPa（注1-2）；(2)工作壓力與容積的乘積大于或者等于2.5MPa·L(注1-3)；(3)盛裝介質(zhì)為氣體、液化氣體以及介質(zhì)最高工作溫度高于或者等于其標準沸點的液體(注1-4)。其中，超高壓容器應當符合《超高壓容器安全技術監(jiān)察規(guī)程》的規(guī)定，非金屬壓力容器應當符合《非金屬壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程》的規(guī)定，簡單壓力容器應當符合《簡單壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程》的規(guī)定?！稐l例》第九十九條定義范圍中的壓力容器包括固定式壓力容器、移動式壓力容器、氣瓶和氧艙四類設備?？紤]移動式壓力容器事故的危害性大于固定式壓力容器，并且罐式集裝箱的國際流動性（其介質(zhì)危害程度的劃分應當按國際標準），相應考慮國際接軌問題，本次修訂決定將固定式和移動式壓力容器分開，分別制定《固定式壓力容器安全監(jiān)察規(guī)程》和《移動式壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程》。本條按國際慣例給出了“固定式壓力容器”的定義。⑵用途：廣泛用于石油、化工、動力、食品等行業(yè)中，人民日常生活中也離不開壓力容器。4.1.2壓力容器的主要參數(shù)

⑴壓力參數(shù)：工作力（操作壓力）、最高工作壓力設計壓力。⑵溫度參數(shù)：有工作溫度（操作溫度）、設計溫度。注意容器壁溫⑶容器直徑：容器直徑又稱“公稱直徑”，用符號“Dg”表示，單位多用mm表示。PJPWMAXPW4.1.3分類⑴按安全重要程度分：可分為三類，即第三類壓力容器、第二類壓力容器、第一類壓力容器。安全要求是第三類容器最高根據(jù)危險程度，本規(guī)程適用范圍內(nèi)的壓力容器劃分為三類，以利于進行分類監(jiān)督管理，壓力容器類別劃分方法見附件A。主要變化：（99版容規(guī)第6條）改變類別劃分方法，仍然劃分為三類（Ⅰ類、Ⅱ類和Ⅲ類），利用PV值在不同介質(zhì)分組坐標圖上查取相應的類別，簡單易行、科學合理、準確唯一；設計壓力、容積和介質(zhì)危害性三個因素決定壓力容器類別，不再考慮容器在生產(chǎn)過程中的作用、材料強度等級、結(jié)構(gòu)形式等因素；簡化分類方法，強化危險性原則，從風險控制的理念上對壓力容器進行分類監(jiān)管，突出本質(zhì)安全思想。釋義：國際上有類似的方法對壓力容器進行分類，并由此確定設計制造和使用管理要求。由于各國的經(jīng)濟政策、技術政策、工業(yè)基礎和管理體系的差異，壓力容器的分類方法也不盡相同，但基于危險性進行分類的原則是基本一致的；歐盟97/23/EC《承壓設備指令》，根據(jù)允許工作壓力、最大允許工作溫度下的蒸汽壓力、介質(zhì)危害性、幾何容積，將承壓設備分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四類，并給出相應的材料、設計、制造和檢驗要求；日本JIS8265—2003《壓力容器（基礎標準）》，依據(jù)設計壓力和介質(zhì)危害性將壓力容器分成3個等級。⑵按使用情況分：可分為固定式和移動式兩種。⑶按用途分：可分為反應容器（R)、儲存容器(C)、換熱容器(E)、分離容器(S⑷按壓力分：為低壓容器（L）0.1MPa≤P＜1.6Mpa；中壓容器（M）1.6MPa≤P＜10Mpa；高壓容器（H）10MPa≤P＜100Mpa；超高壓容器（U）100MPa≤P＜1000Mpa。4.1.4我國壓力容器法規(guī)標準⑴法規(guī)與基礎標準的關系基礎法規(guī)是以安全為基本出發(fā)點對壓力容器的各個環(huán)節(jié)提出了最基本要求，其權(quán)威性最高；⑵基礎標準與相關標準、附屬標準、產(chǎn)品標準的關系基礎標準是容器標準體系中的核心，解決共性問題，它引用了很多相關標準、產(chǎn)品標準，相關標準是基礎標準的子標準。如JB4730是探傷方法標準，而按什么級別是合格的要按基礎標準GB150來驗收。法規(guī)《特種設備安全監(jiān)察條例》《固定式壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程》基礎標準《GB150鋼制壓力容器》等相關標準材料標準材料檢驗法標準材料試驗法標準附屬標準零部件標準工藝方法標準產(chǎn)品檢驗標準產(chǎn)品標準型式參數(shù)標準專用產(chǎn)品標準4.2壓力容器的典型結(jié)構(gòu)4.2.1低、中壓壓力容器的筒體結(jié)構(gòu)⑴圓筒形的筒體結(jié)構(gòu)形式：立式結(jié)構(gòu)，臥式結(jié)構(gòu)⑵球形容器結(jié)構(gòu)（鋼制球形儲罐GB1-223374.2.2高壓容器的筒體結(jié)構(gòu):整體式+組合式⑴多層包扎式筒體結(jié)構(gòu);⑵多層熱套式筒體結(jié)構(gòu);⑶多層撓帶（絲）式筒體結(jié)構(gòu)4.2壓力容器的典型結(jié)構(gòu)4.2.3壓力容器封頭⑴半球形封頭⑵橢圓形和碟形封頭⑶無折邊球形封頭⑷錐形封頭⑸平蓋封頭圖4-8半球形封頭法蘭結(jié)構(gòu)4.2壓力容器的典型結(jié)構(gòu)4.2.4壓力容器的開孔和接管⑴接管與殼體的連接：⑵接管與外部的連接：焊接、法蘭、螺紋插入式嵌入式⑶開孔補強：筒體整體補強、補強板補強、厚壁短管補強4.2.5壓力容器的焊接接頭分類及設計的一般規(guī)定⑴焊接接頭分類：按照GB150《鋼制壓力容器》可將壓力容器的焊接接頭分為A、B、C、D四類，AAAAB4.2.5壓力容器的焊接接頭分類及設計的一般規(guī)定A類：圓筒部分的縱向接頭（不含多層包扎鋼板縱向接頭）、球形封頭與圓筒連接的環(huán)向接頭、各種封頭拼接接頭及嵌入式接管與殼體對接接頭；B類：圓筒部分的環(huán)向接頭、錐體封頭小端與接管連接的接頭、長頸法蘭與接管連接的接頭，但己規(guī)定為A、C、D類的除外；4.2.5壓力容器的焊接接頭分類及設計的一般規(guī)定C類：平蓋、管板與圓筒連接的接頭、法蘭與殼體、接管連接的接頭、內(nèi)封頭與圓筒的搭接接頭及多層包板縱向接D類：接管、人孔、緣、補強圈等與圓筒連接的接頭（但己定為A、B類的除外）。4.2.5壓力容器的焊接接頭分類及設計的一般規(guī)定⑵設計的一般規(guī)定：不宜采用十字焊縫，相鄰焊縫間距應大于筒體壁厚的三倍且不小于100；B類接頭和球形封頭與圓筒連接的A類接頭，當兩側(cè)厚度不等時，若薄板厚度不大于10mm、厚度差超過3mm或薄板厚度大于10mm、厚度差大于薄板厚度的30％或大于5mm均應對厚板的單面或雙面削薄至薄板尺寸；應盡量采用全焊透結(jié)構(gòu)；不銹鋼與碳鋼焊接時應采用過渡件，應避免在不銹鋼殼體上直接焊接碳鋼支座。4.3壓力容器制造無損檢測4.3.1壓力容器用鋼板的無損檢測⑴檢測方法：鋼板無損檢測主要是UT檢測、輔以MT或PT檢測。⑵檢測要求：按“容規(guī)”、GB150和JB4730規(guī)定①盛裝介質(zhì)毒性程度為極度、高度危害的，或是液化石油氣且流化氫含量大于10mg/L的壓力容器用鋼板UT檢測質(zhì)量等級應不低于Ⅱ級。②最高工作壓力大于10Mpa的壓力容器用鋼板UT檢測質(zhì)量等級不低于Ⅲ級。4.3.1壓力容器用鋼板的無損檢測③移動式壓力容器用鋼板UT檢測質(zhì)量等級不低于Ⅱ級。④厚度大于30mm的20R、16MnR；厚度大于25mm的15MnVR、15MnVNR、18MnMoNbR、13MnNiMoNbR和Cr－Mo鋼板；厚度大于20mm的16MnDR、15MnNiDR、09Mn2VDR、09MnNiDR的壓力容器用鋼板UT檢測質(zhì)量等級不低于Ⅲ級。⑤多層包扎壓力容器內(nèi)筒用鋼板UT檢測質(zhì)量等級不低于Ⅱ級。⑥調(diào)質(zhì)狀態(tài)供貨的壓力容器用鋼板UT檢測質(zhì)量等級不低于Ⅱ級。4.3.2壓力容器用鍛件及無縫鋼管的無損檢測⑴鍛件無損檢測：①分類：壓力容器用鍛件有筒形、餅形和碗形。②檢測方法：UT（縱、橫波）檢測輔以MT和PT檢測③標準要求：JB4730、JB4726《壓力容器用碳素鋼、低合金鋼鍛件技術條件》、JB4727《低溫壓力容器用碳素鋼、低合金鋼鍛件技術條件》、JB4728《壓力容器用不銹耐酸鋼鍛件技術條件》的Ⅲ級鍛件按爐批次號進行UT、MT或PT抽查探傷，Ⅳ級鍛件應逐件進行UT、MT或PT檢測。⑵無縫鋼管無損檢測⑴標準及方法：JB4730及其規(guī)定的RT、UT、MT、PT、ET和AE六種。⑵檢測時機及方法選擇①檢測時機：應按焊接件材質(zhì)進行選擇，一般有延遲裂紋傾向的材料應在焊接結(jié)束24小時后進行檢測，或是36小時后進行檢測（球形容器要求）。4.3.3壓力容器焊接接頭的無損檢測②方法選擇原則：A.壁厚≤38mm時，對接接頭應選用RT檢測，由于結(jié)構(gòu)原因不能采用RT檢測，允許采用可記錄的超聲儀進行UT檢測。對Dg≤800mm的圓筒與封頭的最后一道環(huán)向封閉的不帶墊板的焊接接頭，若無法進行RT檢測可允許不檢測，但需采用氣體保護焊打底。4.3.3壓力容器焊接接頭的無損檢測B.壁厚＞38mm（或20mm＜壁厚≤38mm且使用材料抗拉強度值下限≥540MPa時，其接頭若采用RT檢測，則每條接頭還應附加局部UT檢測；若采用UT檢測，則每條接頭還應附加局部RT檢測；若無法進行RT、UT檢測時，應采用其它方法進行局部無損檢測，附加局部無損檢測應包括所有的焊縫交叉部位。

4.3.3壓力容器焊接接頭的無損檢測C.對有無損檢測要求的角接及T型接頭，不能進行RT或UT檢測時，應做100％的表面無損檢測。D.鐵磁性材料壓力容器焊接接頭表面無損檢測應優(yōu)先選用MT檢測。4.3.3壓力容器焊接接頭的無損檢測⑶檢測比例和驗收級別①檢測比例：一般分為全部（100％）和局部（≥20％）兩種。對鐵素體鋼制低溫壓力容器，局部無損檢測比例應＞50％。具體無損檢測比例執(zhí)行《容規(guī)》和GB150《鋼制壓力容器》。②驗收級別：容器對接接頭進行100％的無損檢測，RT檢測合格級別為Ⅱ級、UT檢測合格級別為Ⅰ級；局部無損檢測的，RT檢測合格級別為Ⅲ級、UT檢測合格級別為Ⅱ級（評定標準為JB4730）。4.3.3壓力容器焊接接頭的無損檢測局部100%RT或UT的接頭，其驗收級別與殼體接頭相同。⑷接頭的表面無損檢測①方法及驗收級別：檢測方法、質(zhì)量評定執(zhí)行JB4730，驗收標準為“容規(guī)”。②檢測比例及要求：應符合“容規(guī)”及“GB150”相關規(guī)定。⑸重復檢測：超標缺陷返修后，該部必須采用原檢測方法檢測直至合格。屬局部檢測發(fā)現(xiàn)的超標缺陷，應在該缺陷兩端的延伸部位增加檢測長度，增加長度為該條焊接接頭長度的10％、且不小于250mm。仍發(fā)現(xiàn)有不允許的缺陷，則該條接頭應進行100％的檢測。4.3.3壓力容器焊接接頭的無損檢測GB150標準無損檢測要求圖示射線—RT磁粉—MT超聲波—UT滲透—PT1、常用方法2、焊縫3．無損檢測容器的焊接接頭，經(jīng)形狀、尺寸及外觀檢查合格后，再進行無損檢測。4．100%RT和UT的檢測范圍凡符合以下條件之一的容器及受壓元件需采用圖樣規(guī)定的方法，對其A類和B類焊接接頭進行100%RT和UT檢測。公稱直徑小于250mm的接管與長頸法蘭、接管與接管對接連接的B類焊接接頭除外。（1）δs>30mm碳素鋼

δs>30mm16