有关压力容器设计标准问题的探讨

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内蒙古科技与经济         2004年第15期 

有关压力容器设计标准问题的探讨

张新风

(内蒙古压力容器检验所, 内蒙古呼和浩特010000)

  中图分类号:TH 812  文献标识码:A   文章编号:—021 压力容器的设计使用寿命问题

, 也明确了设计单位在确定压力。应该指出, 压力容器的设计寿命不一定等于实际使用寿命, 它仅仅是设计者根据容器预期的使用条件而给出的估计, 其作用是提醒使用者, 当超过压力容器的设计寿命时应采取必要的措施, 如:经常测量厚度和缩短检验周期等。

压力容器的设计寿命是一个复杂的问题, 涉及到材料选用、腐蚀基础数据、结构设计等一系列设计因素, 能否准确地预计, 反映了设计者的经验和水平。笔者认为, 无论是按国际压力容器设计的惯例, 还是为了提高设计的水平和权威性, 都应在图纸上

标注压力容器的设计使用寿命, 这样做才能真正体现对用户和对设备安全高度负责的精神。2 压力试验的免除问题

:、管理体, 设计者对压力容器的, 从而导致压力容器超期股役现象的存在; 二是, 由于缺乏相关标准和法规条文对超期服役的压力容器进行必要的规定和限制, 使得其使用和检验缺乏有效的依据, 处理不好会造成重大的安全事故。但由于种种原因, 压力容器的设计使用寿命问题一直没有得到应有的重视。

实际工作中, 压力容器的设计使用寿命应该由设计者在图样上标注, 设计者在设计时应考虑到影响容器使用寿命的因素, 主要有以下四个方面:①材料的力学性能如高温蠕变和高温断裂对时间的依赖性;

②腐蚀裕量中包含的设计寿命因素; ③载荷如周期性载荷的时间性; ④违规操作或恶劣环境等非正常因素。因此, 正确的设计途径应是:设计者在确定容器设计使用寿命的基础上, 充分地考虑以上四个因素的影响, 合理地选择材料、确定腐蚀裕度, 提出制造、检验和操作要求等等。

《钢制压力容器》的第3. 3. 5. 2条GB 150-1998

明确规定:“应根据预期的容器寿命和介质对金属材料的腐蚀速率确定腐蚀裕量”, 也就是说腐蚀裕量等于年腐蚀速率乘以容器设计寿命, 在腐蚀速率中不仅包括介质对材料的腐蚀, 也包括介质流动时对容器材料的冲蚀和磨蚀。在标准中, 由设计者确定的容器设计使用寿命是设计时确定腐蚀裕量的一个重要前提。无独有偶, 新版《压力容器安全技术监察规程》的第32条规定:“为防止和容器超寿命运行引发安全问题, 设计单位一般应在设计图样上注明压力

《钢制压力容器》的第319条规GB 150-1998

定:“对不能按3. 8的规定作压力试验的容器, 设计单位应提出确保容器安全运行的措施, 并在图样上注明。”许多标准使用者对此条的理解存在偏差, 归纳起来主要是需要弄清楚以下两个问题:一是在什么情况下可以免除压力试验? 二是免除压力试验后需要采取那些措施?

事实上, 压力试验的免除仅仅针对那些不可能进行压力试验的现场组焊的大型压力容器, 如:催化裂化装置中的有隔热层的大型反应器和再生器以及那些基础不能承受液压试验时水的重量的压力容器等等。也就是说, 压力试验之所以免除, 是因为这些容器或者不具备做压力试验的条件, 或者根本就不允许做压力试验。总之, 免除意味着不能做而不是不去做, 因此不能作为一般在制造厂内生产的压力容器不进行压力试验的依据。需要说明的是, 这里的压力试验系指耐压试验。

压力试验免除的后果是减少了压力容器制造过程中的一个检验环节, 当然需要采取相应的补救措

 2004年第15期    张新风 有关压力容器设计标准问题的探讨施以保证压力容器的质量和安全。所采取的措施取决于使用者和设计者对容器的要求, 一般性的措施如下:

①提高对压力容器材料的要求:即提高其化学成分、力学性能和检验的要求; ②提高结构设计的要求:即尽量采用全焊透接头, 避免出现严重的几何不连续现象;

③提高无损检测的比例和级别; ④提高容器的超压泻放的能力。

压力试验是设计者需要重点考虑的问题, 是否要重点考虑的问题。免除压力试验的要求, 。《压力容器安全技术监察规程》第30条规定:“对不能进行耐压试验和气密试验性试验的, 应注明计算厚度和制造及使用的特殊要求, 并应与使用单位协商提出推荐的使用年限和保证安全的措施”。在即将提交技术委员审查的

《钢制压力容器》的标准提案中, 对于GB 150-1998

是否应免除压力试验, 笔者提出了增加补充条款建

议的提案, 补充条款明确规定:“免除压力试验应由设计单位技术负责人批准”。3 低温压力容器的界限问题

我国的低温压力容器界限一直人为定义为-20℃, 但其基础是以钢材U 形缺口冲击试样的统计

31

形缺口冲击试验作为技术指标, 两者相差很大, 并波及到我国低温压力容器的界限问题, 并成为业内人士争论的焦点, 目前仍然是悬而未决的问题, 按现代压力容器的设计理念, 一台特定的压力容器是否属于低温压力容器的范畴, 应根据以下四个因素确定:①压力容器所用材料的低温力学性能; ; ③料的厚度;

(实际应力与许用应, GB 150-1998《钢制压力容4. 2. 7条已经对低温压力容器界限进行了如下修正:

①使用温度低于0℃时, 厚度大于25mm 的20R , 厚度大于38mm 的16M nR , 15M n 和任意厚度的18M n M oN bR 、13M nN i M oN bR 和C r -M o 钢板。

②使用温度低于-10℃时, 厚度大于12mm 的20R , 厚度大于20mm 的16M nR , 15M nV R 和15M nVN R 。15M n M N R ,

上述范围内的压力容器的低温冲击功指标根据钢板标准抗拉强度下限值按附录C 确定。有学者建议将此范围内的压力容器列入低温压力容器的管辖范围, 其制造、检验等方面的要求也应满足GB 150-1998附录C 的规定。

收稿日期:2004年5月10日

的生活在逐步提高, 城市建设的规模也在加大, 同时城市的市容管理逐步法制化, 对地下开挖, 空中架线, 道路旁边立杆拉线等现象一定会严加管理。这就给MM D S 发展提供了更加广阔的空间, 笔者相信在未来几年内尤其是发达的大型城市MM D S 系统更会倍受青睐。

以上概括介绍了MM D S 传输系统的发展潜力, 这是一个发展的行业, 一个充满进步和竞争的行业, 不断出现的问题推动了技术的进步, 而技术的进步又刺激了新的发展, 新出现的数字压缩技术将极大地拓展MM D S 系统, 可以想象MM D S 在DB S 、

交互业务和未来领域中将发挥极大HD TV 、DAB 、的作用。

收稿日期:2004年5月7日

数据为依据。1982年以后, 钢材的韧性试验改用V (上接第54页) 为预付、按次付费、计量收费等多种

形式。在接收端, 在每个下变频器后由特制的解码器进行解扰, 它输出的射频信号供用户收看。总之,

安全MM D S 系统的加扰与解扰以其图象不原性好、

性能高、可靠性好、能方便管理用户等优点得到了市场的认可。近年来, 随着技术的不断进步, 再加上市场竞争的加剧, 产品价格正在下调, 因此对经营者而言还是能接收的。3 MM D S 系统的双向交互技术

MM D S 系统和有线网一样, 过去一直可以实现单位之间的双向交互, 而现在新技术的出现, 使得广大用户都可以广泛的参加双向交互业务。用MM D S 技术在2GH z 频谱的双向通信技术在美国普遍使用, 相信不久就会进入我国的广大地区。

随着我国经济体制改革步伐的加快, 人民群众

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内蒙古科技与经济         2004年第15期 

有关压力容器设计标准问题的探讨

张新风

(内蒙古压力容器检验所, 内蒙古呼和浩特010000)

  中图分类号:TH 812  文献标识码:A   文章编号:—021 压力容器的设计使用寿命问题

, 也明确了设计单位在确定压力。应该指出, 压力容器的设计寿命不一定等于实际使用寿命, 它仅仅是设计者根据容器预期的使用条件而给出的估计, 其作用是提醒使用者, 当超过压力容器的设计寿命时应采取必要的措施, 如:经常测量厚度和缩短检验周期等。

压力容器的设计寿命是一个复杂的问题, 涉及到材料选用、腐蚀基础数据、结构设计等一系列设计因素, 能否准确地预计, 反映了设计者的经验和水平。笔者认为, 无论是按国际压力容器设计的惯例, 还是为了提高设计的水平和权威性, 都应在图纸上

标注压力容器的设计使用寿命, 这样做才能真正体现对用户和对设备安全高度负责的精神。2 压力试验的免除问题

:、管理体, 设计者对压力容器的, 从而导致压力容器超期股役现象的存在; 二是, 由于缺乏相关标准和法规条文对超期服役的压力容器进行必要的规定和限制, 使得其使用和检验缺乏有效的依据, 处理不好会造成重大的安全事故。但由于种种原因, 压力容器的设计使用寿命问题一直没有得到应有的重视。

实际工作中, 压力容器的设计使用寿命应该由设计者在图样上标注, 设计者在设计时应考虑到影响容器使用寿命的因素, 主要有以下四个方面:①材料的力学性能如高温蠕变和高温断裂对时间的依赖性;

②腐蚀裕量中包含的设计寿命因素; ③载荷如周期性载荷的时间性; ④违规操作或恶劣环境等非正常因素。因此, 正确的设计途径应是:设计者在确定容器设计使用寿命的基础上, 充分地考虑以上四个因素的影响, 合理地选择材料、确定腐蚀裕度, 提出制造、检验和操作要求等等。

《钢制压力容器》的第3. 3. 5. 2条GB 150-1998

明确规定:“应根据预期的容器寿命和介质对金属材料的腐蚀速率确定腐蚀裕量”, 也就是说腐蚀裕量等于年腐蚀速率乘以容器设计寿命, 在腐蚀速率中不仅包括介质对材料的腐蚀, 也包括介质流动时对容器材料的冲蚀和磨蚀。在标准中, 由设计者确定的容器设计使用寿命是设计时确定腐蚀裕量的一个重要前提。无独有偶, 新版《压力容器安全技术监察规程》的第32条规定:“为防止和容器超寿命运行引发安全问题, 设计单位一般应在设计图样上注明压力

《钢制压力容器》的第319条规GB 150-1998

定:“对不能按3. 8的规定作压力试验的容器, 设计单位应提出确保容器安全运行的措施, 并在图样上注明。”许多标准使用者对此条的理解存在偏差, 归纳起来主要是需要弄清楚以下两个问题:一是在什么情况下可以免除压力试验? 二是免除压力试验后需要采取那些措施?

事实上, 压力试验的免除仅仅针对那些不可能进行压力试验的现场组焊的大型压力容器, 如:催化裂化装置中的有隔热层的大型反应器和再生器以及那些基础不能承受液压试验时水的重量的压力容器等等。也就是说, 压力试验之所以免除, 是因为这些容器或者不具备做压力试验的条件, 或者根本就不允许做压力试验。总之, 免除意味着不能做而不是不去做, 因此不能作为一般在制造厂内生产的压力容器不进行压力试验的依据。需要说明的是, 这里的压力试验系指耐压试验。

压力试验免除的后果是减少了压力容器制造过程中的一个检验环节, 当然需要采取相应的补救措

 2004年第15期    张新风 有关压力容器设计标准问题的探讨施以保证压力容器的质量和安全。所采取的措施取决于使用者和设计者对容器的要求, 一般性的措施如下:

①提高对压力容器材料的要求:即提高其化学成分、力学性能和检验的要求; ②提高结构设计的要求:即尽量采用全焊透接头, 避免出现严重的几何不连续现象;

③提高无损检测的比例和级别; ④提高容器的超压泻放的能力。

压力试验是设计者需要重点考虑的问题, 是否要重点考虑的问题。免除压力试验的要求, 。《压力容器安全技术监察规程》第30条规定:“对不能进行耐压试验和气密试验性试验的, 应注明计算厚度和制造及使用的特殊要求, 并应与使用单位协商提出推荐的使用年限和保证安全的措施”。在即将提交技术委员审查的

《钢制压力容器》的标准提案中, 对于GB 150-1998

是否应免除压力试验, 笔者提出了增加补充条款建

议的提案, 补充条款明确规定:“免除压力试验应由设计单位技术负责人批准”。3 低温压力容器的界限问题

我国的低温压力容器界限一直人为定义为-20℃, 但其基础是以钢材U 形缺口冲击试样的统计

31

形缺口冲击试验作为技术指标, 两者相差很大, 并波及到我国低温压力容器的界限问题, 并成为业内人士争论的焦点, 目前仍然是悬而未决的问题, 按现代压力容器的设计理念, 一台特定的压力容器是否属于低温压力容器的范畴, 应根据以下四个因素确定:①压力容器所用材料的低温力学性能; ; ③料的厚度;

(实际应力与许用应, GB 150-1998《钢制压力容4. 2. 7条已经对低温压力容器界限进行了如下修正:

①使用温度低于0℃时, 厚度大于25mm 的20R , 厚度大于38mm 的16M nR , 15M n 和任意厚度的18M n M oN bR 、13M nN i M oN bR 和C r -M o 钢板。

②使用温度低于-10℃时, 厚度大于12mm 的20R , 厚度大于20mm 的16M nR , 15M nV R 和15M nVN R 。15M n M N R ,

上述范围内的压力容器的低温冲击功指标根据钢板标准抗拉强度下限值按附录C 确定。有学者建议将此范围内的压力容器列入低温压力容器的管辖范围, 其制造、检验等方面的要求也应满足GB 150-1998附录C 的规定。

收稿日期:2004年5月10日

的生活在逐步提高, 城市建设的规模也在加大, 同时城市的市容管理逐步法制化, 对地下开挖, 空中架线, 道路旁边立杆拉线等现象一定会严加管理。这就给MM D S 发展提供了更加广阔的空间, 笔者相信在未来几年内尤其是发达的大型城市MM D S 系统更会倍受青睐。

以上概括介绍了MM D S 传输系统的发展潜力, 这是一个发展的行业, 一个充满进步和竞争的行业, 不断出现的问题推动了技术的进步, 而技术的进步又刺激了新的发展, 新出现的数字压缩技术将极大地拓展MM D S 系统, 可以想象MM D S 在DB S 、

交互业务和未来领域中将发挥极大HD TV 、DAB 、的作用。

收稿日期:2004年5月7日

数据为依据。1982年以后, 钢材的韧性试验改用V (上接第54页) 为预付、按次付费、计量收费等多种

形式。在接收端, 在每个下变频器后由特制的解码器进行解扰, 它输出的射频信号供用户收看。总之,

安全MM D S 系统的加扰与解扰以其图象不原性好、

性能高、可靠性好、能方便管理用户等优点得到了市场的认可。近年来, 随着技术的不断进步, 再加上市场竞争的加剧, 产品价格正在下调, 因此对经营者而言还是能接收的。3 MM D S 系统的双向交互技术

MM D S 系统和有线网一样, 过去一直可以实现单位之间的双向交互, 而现在新技术的出现, 使得广大用户都可以广泛的参加双向交互业务。用MM D S 技术在2GH z 频谱的双向通信技术在美国普遍使用, 相信不久就会进入我国的广大地区。

随着我国经济体制改革步伐的加快, 人民群众


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