承壓設(shè)備技術(shù)進(jìn)展-海南2007

1、中國承壓設(shè)備技術(shù)進(jìn)展及法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系,,,中國特種設(shè)備檢測研究中心壽比南Shou_binan@csei.org.cn,中國承壓設(shè)備技術(shù)進(jìn)展及法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系,,,一、承壓設(shè)備基本狀況概述鍋爐產(chǎn)品類型：電站鍋爐、工業(yè)鍋爐、供熱鍋爐、有機(jī)熱載體鍋爐、余熱鍋爐 等技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r：高參數(shù)、大容量、特殊材料、結(jié)構(gòu)復(fù)雜產(chǎn)業(yè)狀況：１２００個(gè)鍋爐制造廠家產(chǎn)品狀況：５５.３８萬臺,中國承壓設(shè)備技術(shù)進(jìn)展及法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系,,,一、承壓設(shè)備基

2、本狀況概述壓力容器產(chǎn)品類型：固定容器、移動容器、換熱設(shè)備、大型儲罐技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r：高參數(shù)、大型化、高強(qiáng)材料、結(jié)構(gòu)復(fù)雜產(chǎn)業(yè)狀況：28００個(gè)容器制造廠家產(chǎn)品狀況：1５2.３萬臺,中國承壓設(shè)備技術(shù)進(jìn)展及法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系,,,一、承壓設(shè)備基本狀況概述氣瓶產(chǎn)品類型：無縫氣瓶、焊接氣瓶、纖維纏繞復(fù)合材料氣瓶 技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r：大容積、復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)狀況：１0０個(gè)制造廠家產(chǎn)品狀況：2005年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，氣瓶年產(chǎn)量超過了1552

3、萬只，其中無縫氣瓶約223萬只,液化石油氣鋼瓶為924萬只;在用氣瓶（含液化石油氣瓶）數(shù)量是1.3億只，其中液化石油氣鋼瓶就超過了1.1億只;氣瓶充裝站14995個(gè)，氣瓶檢驗(yàn)站2300多個(gè)。,中國承壓設(shè)備技術(shù)進(jìn)展及法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系,,,一、承壓設(shè)備基本狀況概述壓力管道產(chǎn)品類型：長輸管道、工業(yè)管道、公用設(shè)施管道 技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r：高強(qiáng)度材料、工況復(fù)雜、腐蝕與防護(hù)機(jī)理研究產(chǎn)業(yè)狀況：沒有完整的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)產(chǎn)品狀況：我國目前共有壓力管道約

4、78萬公里,其中工業(yè)管道20萬公里，公用管道約20萬公里，長輸管道約8萬公里（美國48萬公里，俄羅斯30萬公里），集輸管道約30萬公里。,中國承壓設(shè)備技術(shù)進(jìn)展及法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系,,,一、承壓設(shè)備基本狀況概述總體狀況 安全法規(guī)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系逐步完善 產(chǎn)品的安全性和經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)提高 對環(huán)境保護(hù)和節(jié)約能源的投入增加 以信息技術(shù)為代表的技術(shù)進(jìn)步 行業(yè)綜合能力的提升 國際標(biāo)準(zhǔn)化的推動作用,中國承壓設(shè)備技術(shù)進(jìn)展及法規(guī)標(biāo)

5、準(zhǔn)體系,,,二、承壓設(shè)備技術(shù)進(jìn)展綜合狀況材料設(shè)計(jì)方法成形技術(shù)焊接檢測技術(shù),中國承壓設(shè)備技術(shù)進(jìn)展及法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系,,,二、承壓設(shè)備技術(shù)進(jìn)展綜合狀況：承壓設(shè)備是過程裝備，隨著工藝技術(shù)的變化而變化?？傮w變化的趨勢為：大型化、高參數(shù)化、復(fù)雜化大型化：新材料的使用、設(shè)計(jì)方法的變革、制造裝備的要求、檢驗(yàn)工藝的復(fù)雜、對運(yùn)輸和安裝的要求。高參數(shù)化：高溫、高壓、高腐蝕性復(fù)雜化：結(jié)構(gòu)復(fù)雜、操作復(fù)雜、破壞機(jī)理復(fù)雜經(jīng)濟(jì)性的考慮：安全

6、性、環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)性的和諧統(tǒng)一。,中國承壓設(shè)備技術(shù)進(jìn)展及法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系,,,二、承壓設(shè)備技術(shù)進(jìn)展2、材料隨著承壓設(shè)備行業(yè)的技術(shù)要求變化，材料工業(yè)的技術(shù)進(jìn)展（熱模擬、裝備更新）以如下的特點(diǎn)：更高：更高的純凈度、更高的質(zhì)量要求、更高的極限使用條件更快：新材料的不斷出現(xiàn)、復(fù)合材料的使用更強(qiáng)：強(qiáng)度、韌性(含氮的不銹鋼、超高壓容器用鋼、高壓管道用鋼、熱強(qiáng)度鋼的使用),中國承壓設(shè)備技術(shù)進(jìn)展及法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系,,,二、承壓設(shè)備技術(shù)進(jìn)展

7、2、材料更高：更高的純凈度：EN 10028、GB/T 713、GB 19189更高的質(zhì)量要求: 晶粒度、各向同性、氣體含量、J系數(shù)、X系數(shù)更高的極限使用條件：溫度、壓力、腐蝕性介質(zhì),中國承壓設(shè)備技術(shù)進(jìn)展及法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系,,,二、承壓設(shè)備技術(shù)進(jìn)展2、材料更快：新材料的不斷出現(xiàn)、復(fù)合材料的使用; ASME Codecase 2390-2規(guī)定了復(fù)合增強(qiáng)材料容器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)制造檢驗(yàn)要求。不完整的設(shè)計(jì)方法，沒有包

8、含任意纏繞角度的設(shè)計(jì)方法。,中國承壓設(shè)備技術(shù)進(jìn)展及法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系,,,二、承壓設(shè)備技術(shù)進(jìn)展2、材料更強(qiáng) 強(qiáng)度：含氮的不銹鋼、超高壓容器用鋼、高壓管道用鋼、熱強(qiáng)度鋼的使用(ASME Codecase 2127-3、Codecase 2504-1規(guī)定了含氮的奧氏體不銹鋼的應(yīng)用要求 )： 韌性：常規(guī)材料韌性指標(biāo)、斷裂韌性指標(biāo),中國承壓設(shè)備技術(shù)進(jìn)展及法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系,,,二、承壓設(shè)備技術(shù)進(jìn)展３、設(shè)計(jì)方法

9、以失效模式為依據(jù)的設(shè)計(jì)方法：非傳統(tǒng)的本構(gòu)關(guān)系大規(guī)模數(shù)值分析多物理場耦合分析變設(shè)計(jì)安全系數(shù)的方法 安全理念所導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)變化,中國承壓設(shè)備技術(shù)進(jìn)展及法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系,,,二、承壓設(shè)備技術(shù)進(jìn)展３、設(shè)計(jì)方法以失效模式為依據(jù)的設(shè)計(jì)方法：短期失效模式（Short term failure modes）：脆性斷裂、?韌性斷裂、接頭泄露、超量局部應(yīng)變引起的裂紋形成或韌性撕裂、彈性、塑性或彈塑性失

10、穩(wěn)長期失效模式（Long term failure modes）：蠕變斷裂、蠕變-在機(jī)械連接處的超量變形或?qū)е虏辉试S的載荷傳遞、蠕變失穩(wěn)、沖蝕、腐蝕、環(huán)境助長開裂循環(huán)失效模式（Cyclic failure modes）：擴(kuò)展性塑性變形、交替塑性、彈性應(yīng)變疲勞或彈-塑性應(yīng)變疲勞、環(huán)境助長疲勞,中國承壓設(shè)備技術(shù)進(jìn)展及法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系,,,二、承壓設(shè)備技術(shù)進(jìn)展３、設(shè)計(jì)方法以失效模式為依據(jù)的設(shè)計(jì)方法：在標(biāo)準(zhǔn)中必須考慮的基本失效模

11、式：1、 Brittle fracture 脆性斷裂2、 Ductile rupture 韌性斷裂3、 Leakage at joints 接頭泄露4、 Elastic or plastic instability 彈性或塑性失穩(wěn)5、 Creep rupture 蠕變斷裂,中國承壓設(shè)備技術(shù)進(jìn)展及法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系,,,二、承壓設(shè)備技術(shù)進(jìn)展３、設(shè)計(jì)方法非傳統(tǒng)的本構(gòu)關(guān)系各向異性的材料：

12、復(fù)合材料、纖維纏繞容器結(jié)構(gòu)組合分析設(shè)計(jì)：法蘭密封、多層殼體的接觸問題復(fù)雜結(jié)構(gòu)的曲屈和后屈曲：大型結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性組合結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)：地震響應(yīng)、管道振動,中國承壓設(shè)備技術(shù)進(jìn)展及法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系,,,二、承壓設(shè)備技術(shù)進(jìn)展３、設(shè)計(jì)方法大規(guī)模數(shù)值分析計(jì)算機(jī)硬件：大型計(jì)算機(jī)、多CPU并行計(jì)算系統(tǒng)計(jì)算軟件：強(qiáng)度、變形、穩(wěn)定性、多物理場、流體、爆炸模擬仿真、碰撞模擬仿真,承壓設(shè)備技術(shù)進(jìn)展,,,二、承壓設(shè)備技術(shù)進(jìn)展３、設(shè)計(jì)方法大規(guī)模

13、數(shù)值分析 現(xiàn)代軟件是集功能完整性、技術(shù)先進(jìn)性與易學(xué)易用性于一體的高端通用機(jī)械分析軟件，以結(jié)構(gòu)力學(xué)分析為主，涵蓋線性、非線性、靜力、動力、疲勞、斷裂、復(fù)合材料、優(yōu)化設(shè)計(jì)、概率設(shè)計(jì)、熱及熱結(jié)構(gòu)耦合、壓電等機(jī)械分析中幾乎所有的功能。在特種設(shè)備的強(qiáng)度分析方面應(yīng)用廣泛，其中的電磁和聲學(xué)計(jì)算功能可用于特種設(shè)備的無損檢測方法仿真研究。,承壓設(shè)備技術(shù)進(jìn)展,,承壓設(shè)備技術(shù)進(jìn)展,承壓設(shè)備技術(shù)進(jìn)展,,中國承壓設(shè)備技術(shù)進(jìn)展及法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系,,,二、承壓

14、設(shè)備技術(shù)進(jìn)展３、設(shè)計(jì)方法多物理場耦合分析流固耦合問題：大型容器、移動容器、管道內(nèi)流動多相流問題：鍋爐燃燒、流化床燃燒和反應(yīng)傳熱和傳質(zhì)問題：板式換熱器、塔板效率、分配器效率沖擊載荷：水錘現(xiàn)象、撞擊,承壓設(shè)備技術(shù)進(jìn)展,,,二、承壓設(shè)備技術(shù)進(jìn)展３、設(shè)計(jì)方法多物理場耦合分析,,中國承壓設(shè)備技術(shù)進(jìn)展及法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系,,,二、承壓設(shè)備技術(shù)進(jìn)展３、設(shè)計(jì)方法變設(shè)計(jì)安全系數(shù)的方法安全性和經(jīng)濟(jì)性：安全系數(shù)的降低并不直接影響

15、安全性實(shí)際工況和設(shè)計(jì)條件的差異：設(shè)計(jì)計(jì)算的精確程度綜合可靠性：材料、計(jì)算方法、制造質(zhì)量、檢驗(yàn)可靠性風(fēng)險(xiǎn)工程的考慮因素：能量、后果、人的因素,中國承壓設(shè)備技術(shù)進(jìn)展及法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系,,,二、承壓設(shè)備技術(shù)進(jìn)展３、設(shè)計(jì)方法 綜合安全理念所導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)變化突破傳統(tǒng)的埋地壓力容器:設(shè)計(jì)壓力、消防間距、失效模式體現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測的雙層容器：環(huán)保要求、安全要求；由于高參數(shù)所研發(fā)的容器：復(fù)合材料、纏繞容器,中國承壓設(shè)備技術(shù)進(jìn)展及法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系

16、,,,二、承壓設(shè)備技術(shù)進(jìn)展４、成形技術(shù)結(jié)構(gòu)形式：鍛焊結(jié)構(gòu)、板焊結(jié)構(gòu)、多層包扎、帶纏繞、絲纏繞；裝備能力：大型壓機(jī)、卷板機(jī)、火焰（水）切割機(jī)械、坡口加工、起吊旋轉(zhuǎn)裝備；大型設(shè)備的現(xiàn)場組對和公差控制技術(shù)。,中國承壓設(shè)備技術(shù)進(jìn)展及法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系,,,二、承壓設(shè)備技術(shù)進(jìn)展４、成形技術(shù),承壓設(shè)備技術(shù)進(jìn)展,承壓設(shè)備技術(shù)進(jìn)展,中國承壓設(shè)備技術(shù)進(jìn)展及法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系,,,二、承壓設(shè)備技術(shù)進(jìn)展５、焊接技術(shù)焊接機(jī)械：計(jì)算機(jī)控制參數(shù)的等離

17、子焊、激光焊等；焊接輔助機(jī)械：全位置變位器、激光定位系統(tǒng)焊接方法：多絲焊接。層出不窮的焊材和焊劑?？傮w發(fā)展趨勢：提高效率、質(zhì)量和改善勞動環(huán)境狀況,中國承壓設(shè)備技術(shù)進(jìn)展及法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系,,,二、承壓設(shè)備技術(shù)進(jìn)展６、檢測技術(shù)以計(jì)算機(jī)應(yīng)用為代表的傳統(tǒng)無損檢測技術(shù)：RT－實(shí)時(shí)成像技術(shù)；UT－數(shù)字超聲、TOFD ；新興的檢測方法：電磁方法、紅外方法、導(dǎo)波、遠(yuǎn)場渦流、聲發(fā)射等；缺陷評價(jià)技術(shù)：計(jì)算機(jī)輔助評價(jià)、多方法綜合評價(jià)。技術(shù)發(fā)

18、展方向：模擬→數(shù)字＋專家系統(tǒng)；提高檢測的可靠性、提高效率；全面提高，重點(diǎn)在超聲。,中國承壓設(shè)備技術(shù)進(jìn)展及法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系,,,二、承壓設(shè)備技術(shù)進(jìn)展６、檢測技術(shù)以計(jì)算機(jī)應(yīng)用為代表的傳統(tǒng)無損檢測技術(shù)：RT－實(shí)時(shí)成像技術(shù)；UT－數(shù)字超聲、TOFD ；,可重復(fù)使用膠片數(shù)字成像射線檢測技術(shù)(CR)數(shù)字射線實(shí)時(shí)成像檢測技術(shù)(DR),中國承壓設(shè)備技術(shù)進(jìn)展及法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系,中國承壓設(shè)備技術(shù)進(jìn)展及法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系,是超聲波檢測方法的一種，使用微型探頭

19、陣列產(chǎn)生超聲波束，由電子控制每個(gè)陣列單元，通過單個(gè)陣列探頭產(chǎn)生許多的波束。,中國承壓設(shè)備技術(shù)進(jìn)展及法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系,,脈沖渦流腐蝕檢測的基本原理是一個(gè)外加的電磁脈沖信號在金屬內(nèi)部可以產(chǎn)生一個(gè)渦流信號，此渦流隨著時(shí)間的延長而逐漸消失，對于不同厚度的金屬材料，其持續(xù)時(shí)間是不同的，通過測量持續(xù)時(shí)間可以計(jì)算出金屬材料的厚度。,６、檢測技術(shù)新興的檢測方法：電磁方法、紅外方法、導(dǎo)波、遠(yuǎn)場渦流、聲發(fā)射等；,中國承壓設(shè)備技術(shù)進(jìn)展及法

20、規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系,,６、檢測技術(shù)新興的檢測方法：電磁方法、紅外方法、導(dǎo)波、遠(yuǎn)場渦流、聲發(fā)射等；,中國承壓設(shè)備技術(shù)進(jìn)展及法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系,,,二、承壓設(shè)備技術(shù)進(jìn)展６、檢測技術(shù)缺陷評價(jià)技術(shù)：計(jì)算機(jī)輔助評價(jià)、多方法綜合評價(jià)。技術(shù)發(fā)展方向：模擬→數(shù)字＋專家系統(tǒng)；提高檢測的可靠性、提高效率；全面提高，重點(diǎn)在超聲。,中國承壓設(shè)備技術(shù)進(jìn)展及法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系,,,三、中國的法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系中國法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)國際化趨勢法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系適應(yīng)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的趨勢,中國

21、承壓設(shè)備技術(shù)進(jìn)展及法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系,標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)法規(guī)的和諧統(tǒng)一問題趨同性： 信息技術(shù)的高速發(fā)展，使世界范圍內(nèi)的先進(jìn)技術(shù)迅速普及，圍繞鍋爐和壓力容器技術(shù)發(fā)展的先進(jìn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)也必然為技術(shù)的使用者所接受； 因此世界范圍內(nèi)的鍋爐和壓力容器技術(shù)要求正在向統(tǒng)一的方向發(fā)展。特別在材料要求、設(shè)計(jì)方法、焊接工藝和無損檢測等技術(shù)領(lǐng)域，統(tǒng)一要求的趨向明顯。,中國承壓設(shè)備技術(shù)進(jìn)展及法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系,標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)法規(guī)的和諧統(tǒng)一問題趨同性：

22、 歐洲國家已經(jīng)統(tǒng)一了材料、焊接工藝評定和焊工考試規(guī)則以及無損檢測人員考核和無損檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。,中國承壓設(shè)備技術(shù)進(jìn)展及法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系,標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)法規(guī)的和諧統(tǒng)一問題區(qū)域性： 由于歷史的原因和貿(mào)易區(qū)域的原因，目前已經(jīng)形成了以北美國家、以日本為代表的亞洲國家所形成的ASME體系和歐洲的PED及其協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)體系的區(qū)域性格局。,中國承壓設(shè)備技術(shù)進(jìn)展及法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系,標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)法規(guī)的和諧統(tǒng)一問題區(qū)域性：固定式壓力容器：北美

23、：各州法律規(guī)定：ASME　Section Ⅷ Division 1,2,3歐洲：PED(97/23/EC );簡單壓力容器指令PD5500 －2000;AD-M－2000;CODAP －2000;EN 13445,中國承壓設(shè)備技術(shù)進(jìn)展及法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系,標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)法規(guī)的和諧統(tǒng)一問題 區(qū)域性：移動式壓力容器:國際：IMDG;北美：DOT;歐洲：99/36/ＥＣ《移動式壓力容器基本要求》 ；94/49/EC

24、《鐵路運(yùn)輸危險(xiǎn)物質(zhì)規(guī)定 》 ；94/55/EC 《公路運(yùn)輸危險(xiǎn)物質(zhì)規(guī)定 》 ；ADR 　《關(guān)于在國際公路上運(yùn)輸危險(xiǎn)貨物的歐洲協(xié)議》 ;,中國承壓設(shè)備技術(shù)進(jìn)展及法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系,標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)法規(guī)的和諧統(tǒng)一問題 區(qū)域性：鍋爐:北美：ASME Section Ⅰ ; ASME Section Ⅳ。歐洲：EN 12952　《Water-tube boilers and auxiliary installations 》EN

25、 12953 《Shell boilers》,中國承壓設(shè)備技術(shù)進(jìn)展及法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系,標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)法規(guī)的和諧統(tǒng)一問題相容性：盡管世界上的各國的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)內(nèi)容和具體技術(shù)指標(biāo)不完全相同，但各國都把自己的標(biāo)準(zhǔn)與其它國家標(biāo)準(zhǔn)相容作為目標(biāo)，以實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的互相認(rèn)可和促進(jìn)貿(mào)易的發(fā)展。ASME在1999年進(jìn)行一個(gè)研究項(xiàng)目，對PED進(jìn)行徹底分析，并將PED的ESR與VIII-1對設(shè)計(jì)、建造和行政管理的要求進(jìn)行系統(tǒng)的比較，證明ASME標(biāo)準(zhǔn)增加一些內(nèi)容

26、以后就可以滿足PED的要求。法國目前在進(jìn)行工作，研究制訂CODAP適應(yīng)中國基本安全要求的技術(shù)性措施。,中國承壓設(shè)備技術(shù)進(jìn)展及法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系,標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)法規(guī)的和諧統(tǒng)一問題貿(mào)易性：標(biāo)準(zhǔn)是國際貿(mào)易規(guī)則的組成部分和貿(mào)易糾紛仲裁的重要依據(jù)；主宰國際標(biāo)準(zhǔn)將有利于獲得巨大的市場份額和經(jīng)濟(jì)利益；實(shí)施國際標(biāo)準(zhǔn)化戰(zhàn)略的實(shí)質(zhì)是爭奪國際市場的控制權(quán)。,中國承壓設(shè)備技術(shù)進(jìn)展及法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系,標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)法規(guī)的和諧統(tǒng)一問題 經(jīng)濟(jì)性：技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的總體技

27、術(shù)發(fā)展方向：降低安全系數(shù)；提高生產(chǎn)效率；節(jié)約能源和資源；實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品安全和經(jīng)濟(jì)性的和諧統(tǒng)一。,中國承壓設(shè)備技術(shù)進(jìn)展及法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系,實(shí)現(xiàn)安全法規(guī)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)之間的相互協(xié)調(diào)：國家的安全法規(guī)是國家為保證鍋爐和壓力容器產(chǎn)品的安全而設(shè)立的強(qiáng)制性法規(guī)，在任何其管轄范圍內(nèi)的產(chǎn)品都必須遵守它的安全原則；技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該是推薦性的，規(guī)定保證鍋爐和壓力容器安全所相應(yīng)的產(chǎn)品質(zhì)量技術(shù)指標(biāo)。標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的技術(shù)指標(biāo)應(yīng)該符合技術(shù)法規(guī)的安全原則，可以指導(dǎo)鍋爐和壓力容

28、器的設(shè)計(jì)、建造、檢驗(yàn)和驗(yàn)收，是鍋爐和壓力容器產(chǎn)品建造和貿(mào)易中的技術(shù)評價(jià)平臺。因此，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)法規(guī)應(yīng)該是總體協(xié)調(diào)的，但在作用和關(guān)注重點(diǎn)方面是有區(qū)別的。,中國承壓設(shè)備技術(shù)進(jìn)展及法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系,原則性和工程性：安全技術(shù)法規(guī)規(guī)定所管轄的產(chǎn)品的最基本的安全要求（ESR – ESSENTIAL SAFETY REQUIREMENTS），因此是原則性要求;安全法規(guī)的數(shù)量很少，管轄的范圍很寬；技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)除了要符合安全技術(shù)法規(guī)的基本要求之外

29、，還要規(guī)定在工程上滿足基本安全要求的具體方法和合格指標(biāo)。與安全技術(shù)法規(guī)配套的協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)很多，涉及到材料、設(shè)計(jì)計(jì)算方法、成形、焊接、無損檢測、壓力試驗(yàn)、包裝運(yùn)輸?shù)纫幌盗屑夹g(shù)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容。為實(shí)現(xiàn)安全技術(shù)法規(guī)的原則提供具體的實(shí)現(xiàn)途徑、技術(shù)方法和合格指標(biāo),中國承壓設(shè)備技術(shù)進(jìn)展及法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系,穩(wěn)定性和時(shí)效性：國家的安全技術(shù)法規(guī)是國家的行政法規(guī)的一部分，其內(nèi)容的相對穩(wěn)定不變對行業(yè)的安全管理有利；而協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品安全質(zhì)量的技術(shù)規(guī)則，要與時(shí)俱進(jìn)

30、適應(yīng)技術(shù)的發(fā)展，隨時(shí)反映行業(yè)的綜合能力和相應(yīng)技術(shù)的進(jìn)步。,中國承壓設(shè)備技術(shù)進(jìn)展及法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系,在標(biāo)準(zhǔn)中及時(shí)體現(xiàn)先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用 —標(biāo)準(zhǔn)（CODE）：規(guī)定了壓力容器設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)和驗(yàn)收所遵循的基本要求；—標(biāo)準(zhǔn)案例（CODECASE）：給出了超出標(biāo)準(zhǔn)范圍的應(yīng)用案例，如新材料、新結(jié)構(gòu)、新的無損檢測技術(shù)等在壓力容器的特定應(yīng)用，對繼續(xù)使用這類新技術(shù)有參考借鑒作用；,中國承壓設(shè)備技術(shù)進(jìn)展及法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系,在標(biāo)準(zhǔn)中及時(shí)體現(xiàn)先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用—

31、標(biāo)準(zhǔn)解釋（INTERPRETATION）：針對特有的應(yīng)用咨詢，解釋標(biāo)準(zhǔn)條款的含義和技術(shù)指標(biāo)的應(yīng)用范圍；—公告（BULLETIN）：以研究報(bào)告的形式，對標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)內(nèi)容進(jìn)行擴(kuò)展。,鍋爐壓力容器分類（討論稿）,鍋爐壓力容器的使用范圍廣、數(shù)量多、工作條件和失效原因復(fù)雜，發(fā)生事故后所造成的危害程度各不相同。按風(fēng)險(xiǎn)工程的概念，承壓設(shè)備的危害程度與多種因素有關(guān)，如設(shè)計(jì)壓力、設(shè)計(jì)溫度、介質(zhì)危害性、材料力學(xué)性能、使用場合和安裝方式等。危害程度愈高，鍋

32、爐壓力容器材料、設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)、使用和管理的要求也愈高。因此，需要對鍋爐壓力容器進(jìn)行合理的分類，按相應(yīng)的類別分別制訂產(chǎn)品的技術(shù)要求和管理要求。,鍋爐壓力容器分類（討論稿）,一、分類的基本原則（1）按設(shè)備的壓力危害程度分類（2）盡可能與先進(jìn)的國際規(guī)則接軌（3）為保持法規(guī)的連續(xù)性，將鍋爐壓力容器分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三類（4）對于壓力危害很低的鍋爐壓力容器不分類,鍋爐壓力容器分類（討論稿）,二、分類時(shí)考慮的因素（1）介質(zhì) 介質(zhì)分為第

33、一和第二兩組。第一組由危險(xiǎn)性介質(zhì)組成，包括：毒性程度為極度危害、高度危害和中度危害的化學(xué)介質(zhì)；爆炸危險(xiǎn)介質(zhì)；高氧化性流體。第二組由第一組以外的流體組成，如水蒸汽等。,鍋爐壓力容器分類（討論稿）,二、分類時(shí)考慮的因素（1）介質(zhì) 介質(zhì)毒性危害和爆炸危害程度系指設(shè)備在生產(chǎn)過程中因事故致使介質(zhì)與人體大量接觸，發(fā)生爆炸，或因泄漏引起職業(yè)性慢性危害的嚴(yán)重程度。,鍋爐壓力容器分類（討論稿）,二、分類時(shí)考慮的因素（1）介質(zhì) 毒

34、性程度 綜合考慮急性毒性和最高容許濃度。極度危害最高容許濃度小于0.1mg/m3；高度危害最高容許濃度0.1-1.0 mg/m3; 中度危害最高容許濃度1.0-10.0 mg/m3; 輕度危害最高容許濃度大于等于10.0 mg/m3。,鍋爐壓力容器分類（討論稿）,二、分類時(shí)考慮的因素（1）介質(zhì) 爆炸危害程度 爆炸危險(xiǎn)介質(zhì)系指氣體或液體的蒸汽、薄霧與空氣混合形成爆炸混合物，其爆炸下限小于10%，或者爆炸上限和爆炸下限的

35、差值大于等于20%的介質(zhì)。詳見GB5044-85《職業(yè)接觸性毒物危險(xiǎn)程度分級》、HG20660-2000《壓力容器中化學(xué)介質(zhì)毒性危害和爆炸危害程度分類》,鍋爐壓力容器分類（討論稿）,二、分類時(shí)考慮的因素（1）介質(zhì) 高氧化性流體 GB13690-92《常用危險(xiǎn)化學(xué)品的分類及標(biāo)志》將危險(xiǎn)化學(xué)品分為爆炸品，壓縮氣體和液化氣體，易燃液體，易燃固體、自燃物品和遇濕易燃物品；氧化劑和有機(jī)過氧化物；有毒品；放射性物品和腐蝕品。高氧化性流體指

36、氧化劑和有機(jī)過氧化物。處于高氧化態(tài)、具有強(qiáng)氧化性、易分解并釋放出氧和熱量的物質(zhì)；有機(jī)過氧化物是指分子中含有過氧基的有機(jī)物，本身易燃、易爆、易分解，對熱振動或者摩擦極為敏感。,鍋爐壓力容器分類（討論稿）,二、分類時(shí)考慮的因素（2）壓力對于壓力容器，系指設(shè)計(jì)壓力，即設(shè)定的容器頂部壓力，與相應(yīng)的設(shè)計(jì)溫度一起作為設(shè)計(jì)載荷的條件，其值不得小于容器的最高工作壓力。對于鍋爐，系指額定蒸汽壓力或者出水壓力。,鍋爐壓力容器分類（討論稿）,二、分類時(shí)考

37、慮的因素（3）容積 容積是指壓力腔的幾何容積，即由設(shè)計(jì)圖樣標(biāo)注的尺寸計(jì)算（不考慮制造公差），且不扣除內(nèi)件體積（但應(yīng)扣除與容器永久性連接的內(nèi)件體積），并經(jīng)圓整后的容積。永久性連接是指只有通過破壞方式才能分開的連接。此點(diǎn)應(yīng)該討論，有些內(nèi)件如:填料或反應(yīng)催化劑等占了相當(dāng)大的容積比例。,鍋爐壓力容器分類（討論稿）,二、分類時(shí)考慮的因素（4）安裝場地 一級場地 學(xué)校、醫(yī)院、商場、車站、機(jī)場和其他公共場所等人員聚集的地方。（應(yīng)

38、該有指標(biāo)的定義： 人數(shù)/平方米） 二級場地 除一級場地以外的地方。,鍋爐壓力容器分類（討論稿）,二、分類時(shí)考慮的因素根據(jù)上述信息，確定分類圖號；然后在選定的分類圖中，根據(jù)設(shè)備的壓力（表壓）P（單位MPa）和容積V（單位為L），標(biāo)出坐標(biāo)點(diǎn)，確定鍋爐壓力容器的類別。安裝在一級場地的鍋爐壓力容器，屬于Ⅰ類的設(shè)備應(yīng)劃為Ⅱ類，屬于Ⅱ類的設(shè)備應(yīng)劃為Ⅲ類。,鍋爐壓力容器分類（討論稿）,三、鍋爐壓力容器分類（一）壓力容器1、介質(zhì)為氣體

39、、液化氣體、壓力溶解氣體以及在最高工作溫度下蒸汽壓大于0.1 MPa(表壓)的液體：,（1）對于第一組液體，容積大于1L，且設(shè)計(jì)壓力與容積的乘積大于2.5MPa.L,或者設(shè)計(jì)壓力大于10MPa的容器，分類見圖1；,,,（2）對于第二組液體，容積大于1L，且設(shè)計(jì)壓力與容積的乘積大于5MPa·L,或者設(shè)計(jì)壓力大于100MPa的容器，分類見圖2。,,,鍋爐壓力容器分類（討論稿）,三、鍋爐壓力容器分類（一）壓力容器 2、介質(zhì)為最高

40、工作溫度下蒸汽壓不大于0.1MPa (表壓)的液體：,（1）對于第一組液體，容積大于1L，設(shè)計(jì)壓力與容積的乘積大于20MPa·L,或者設(shè)計(jì)壓力大于50MPa的容器，分類見圖3；,,,（2）對于第二組液體，容積大于10L，設(shè)計(jì)壓力與容積的乘積大于1000MPa·L,或者設(shè)計(jì)壓力大于100MPa的容器，分類見圖4。,,,鍋爐壓力容器分類（討論稿）,三、鍋爐壓力容器分類（二）鍋爐鍋爐是用各種燃料、電或者其他能源，將所盛

41、裝的液體加熱到一定的參數(shù)，并承載一定壓力的密閉設(shè)備。蒸汽鍋爐、額定出水溫度大于及等于120℃的熱水鍋爐，按圖5分類。額定出水溫度小于120℃且額定熱功率大于等于0.1MW的熱水鍋爐，以及有機(jī)熱載體鍋爐，均劃為I類。,蒸汽鍋爐、額定出水溫度大于及等于120℃的熱水鍋爐，按圖5分類。,,,,鍋爐壓力容器分類（討論稿）,四、需要進(jìn)一步探討的幾個(gè)問題1、介質(zhì)分類67/548/EEC將介質(zhì)劃分為10類：爆炸品、氧化劑、極度易燃、高度易燃、有毒

42、品、劇毒品、腐蝕品、有害品、有刺激性物品和對環(huán)境有害物品。97/23/EC依據(jù)67/548/EEC將流體分為第一類和第二類流體，分類實(shí)施比較方便。而我國GB13690-92《常用危險(xiǎn)化學(xué)品的分類及標(biāo)志》的分類與HG 20660-2000《壓力容器中化學(xué)介質(zhì)毒性危害和爆炸危險(xiǎn)程度分類》相差較大，建議將兩者合并，形成統(tǒng)一的介質(zhì)分類標(biāo)準(zhǔn)。,鍋爐壓力容器分類（討論稿）,四、需要進(jìn)一步探討的幾個(gè)問題1、介質(zhì)分類我國《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》

43、按照介質(zhì)、壓力、容積（或公稱直徑）來界定壓力容器。這種分類方法具有簡單、操作性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，但未能很好地根據(jù)壓力危險(xiǎn)程度提出安全基本要求，也將一些壓力危險(xiǎn)程度高的壓力容器排除在安全監(jiān)察范圍之外,鍋爐壓力容器分類（討論稿）,四、需要進(jìn)一步探討的幾個(gè)問題1、介質(zhì)分類介質(zhì)為液體的高壓、超高壓容器所儲存的能量可能遠(yuǎn)大于介質(zhì)為氣體的低壓容器。例如：容積為15m3的壓力容器，介質(zhì)為20MPa高壓水時(shí)的TNT當(dāng)量為28.9kg,而介質(zhì)為1MPa壓縮空

44、氣時(shí)的TNT當(dāng)量為4.5kg。 建議我國也將介質(zhì)為液體的壓力容器納入安全監(jiān)察范疇。,鍋爐壓力容器分類（討論稿）,四、需要進(jìn)一步探討的幾個(gè)問題2、關(guān)于安裝場地承壓設(shè)備的壓力危險(xiǎn)程度，除與壓力、容積和介質(zhì)危害性有關(guān)外，還與其安裝場地的人口密度等因素有關(guān)。對于安裝在一級場地的鍋爐壓力容器，采用了提高自身安全度來保證其周圍人員和建筑物安全的理念。,鍋爐壓力容器分類（討論稿）,四、需要進(jìn)一步探討的幾個(gè)問題3、關(guān)于容積下限《特種設(shè)備安全

45、監(jiān)察條例》只對壓力和容積的乘積規(guī)定了下限，即2.5　MPa.L。按此規(guī)定，容積很小的超高壓容器也列入了安全監(jiān)察范圍，給容器的界定帶來困難。建議結(jié)合介質(zhì)的類型，確定容積下限。,鍋爐壓力容器分類（討論稿）,四、需要進(jìn)一步探討的幾個(gè)問題4、關(guān)于小型容器（鍋爐） 小型容器（鍋爐）不劃分類別。作為簡單鍋爐和壓力容器處理．,鍋爐壓力容器分類（討論稿）,四、需要進(jìn)一步探討的幾個(gè)問題５、關(guān)于容器的壓力下限 中國：0.1MPa;