压力容器安全基础知识

压力容器安全基础知识

31压力容器的定义

311压力容器的定义

仅从压力容器的名称上理解，凡承受流体介质压力的密闭腔体都可称作压力容器。但是，具体这种特点的设备数量很多，其危险性有很大区别，它们中的一部分划入了特种设备安全监察范围。

《特种设备安全监察条例》所定义的压力容器是指盛装气体或者液体，承载一定压力的密闭设备，其范围规定为最高工作压力大于或者等于0。1MPa(表压)，且压力与容积的乘积大于或者等于25MPa·L的气体、液化气体和最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体的固定式容器和移动式容器；盛装公称工作压力大于或者等于02MPa(表压)，且压力与容积的乘积大于或者等于10MPa·L的气体、液化气体和标准沸点等于或者低于60℃液体的气瓶；氧舱等。

压力容器的含义中包括其附属的安全附件、安全保护装置和与安全保护装置相关的设施。 应当注意，《特种设备安全监察条例》和《压力容器安全技术监察规程》关于压力容器的定义是有所区别的，前者的范围大于后者。

312《压力容器安全技术监察规程》规定的压力容器监察范围

《压力容器安全技术监察规程》规定的压力容器监察范围除压力容器本体外，还包括：

(1)压力容器与外部管道或装置焊接连接的第一道环向焊缝的焊接坡口、螺纹连接的第一个螺纹接头、法兰连接的第一个法兰密封面、专用连接件或管件连接的第一个密封面；

(2)压力容器开孔部分的承压盖及其紧固件；

(3)非受压元件与压力容器本体连接的焊接接头；

(4)压力容器上所用的安全附件。

32压力容器的压力来源、用途及特点

321压力容器的压力来源

压力容器的压力来源分为来自容器外部和来自容器内部(在容器内产生或增大)两种情况。

(1)来自容器外部

①由各类气体、液化气体压缩机泵供给压力，工作压力取决于压缩机出口和泵出口的压力。 ②由蒸汽锅炉、废热锅炉供给的压力。工作压力取决于锅炉出口的蒸汽压力或经减压后的蒸汽压力。

(2)来自容器内部

①气态介质由于温度升高导致体积膨胀受限，产生压力或使压力增大。

②液体介质受热汽化，压力既为该温度下的饱和蒸气压。以水为例，当工作温度为120℃时，饱和蒸汽压约为020MPa，当工作温度为200°C时，饱和蒸汽压约为156MPa。 ③液化气体介质，以气液两相共存，压力就是随温度变化的饱和蒸气压。各种不同液体在不同温度下有不同饱和蒸气压，例如液氨20℃时的饱和蒸气压是075MPa，50℃时的饱和蒸气压是193MPa；丙烷50℃时的饱和蒸气压是1704MPa。

④充满液态介质，由于温度升高导致液体体积膨胀，容器的压力取决于液体的体积膨胀系数。例如液化石油气的体积膨胀系数是水的10～16倍，当液化石油气以液态充满整个容器时，压力随温度上升十分迅速。温度每上升1℃，压力将上升218～318MPa，因此在容器内过量充装液化石油气是十分危险的。

⑤由于化学反应产生压力或压力增大。

322压力容器的用途

压力容器的用途极为广泛，它在基本建设、医疗卫生、地质勘探、石油化工、能源工业、科

研、民用及军事工业等都起着重要的作用。其主要应用有：用于盛装压缩空气的压力容器，如储气罐、气体冷却器、油水分离器、干燥器和过滤器等；用于盛装工业生产中所使用的各种气体，如氯气、氧气、氢气、氮气、液化气体(液氯、液氨等)的压力容器，最常见的有压缩气体和液化气体储罐，气瓶、铁路罐车和汽车罐车。制冷装置中的多数设备都是压力容器，如冷凝器、蒸发器、液体冷冻剂储罐等。工业生产中用来对物料进行加热的蒸汽夹套、蒸压釜、蒸煮锅、消毒器等也都是压力容器。化工生产中使用的反应设备大部分是压力容器，其生产中的合成、精制、加热、冷却等工艺过程所使用的设备也是压力容器。在石化工业中，许多化学反应过程都需要在有压力的条件下进行，或者用增高压力的方法来加快反应速度。只作为盛装用的容器时，如液氨储罐，有时单独构成设备。有时压力容器必须和某些工艺装置即内件共同发挥作用才能构成完整的设备，如石油化工工业中普遍应用的各类反应器、换热器、塔器、分离器等；化肥工业中的氨合成塔、尿素合成塔、二氧化碳吸收塔、氨分离器等；在石油精炼装置中的加氢脱硫反应器、加氢裂化反应器等；在乙烯装置中的各种低温压力容器；在聚乙烯装置中的各种超高压容器。压力容器在能源工业及其他领域也有广泛的应用。

压力容器中的医用氧舱，则是一种特殊的载人压力容器，属于医疗设备。

气瓶主要用于盛装气体，在工业、国防、医疗、生活等领域均有广泛应用，是数量最多的特种设备。

压力容器和气瓶的用途很广泛，这里不再一一介绍。

323压力容器的特点

(1)固定式压力容器的特点

一般来说，固定式压力容器具有下列特点：

①具有爆炸的危险性。

②介质种类繁多，千差万别。易燃易爆介质一旦泄漏，可引起爆燃。有毒介质泄漏，能引起中毒。一些腐蚀性强的介质，会使容器很快发生腐蚀失效。

③不同容器的工作条件差别大。有的容器承受高温高压；有的容器在低温环境下工作；有的容器投入运行后要求连续运行。

④材料种类多。

(2)移动式压力容器的主要特点

①活动范围大，运行环境条件复杂，在运输和装卸过程中易受冲击、振动，有时还可能发生碰撞、倾翻。

②介质绝大多数是易燃、易爆以及有毒等液化气体，一旦发生事故，造成的损失大、社会影响大。

③活动场所不固定，监督管理难度大。

(3)气瓶的特点

①容积小、结构相对简单、数量多，流动性大。

②事故多数发生在充装环节，主要是超装、混装造成的。

③充装单位、检验机构数量多，使用单位也多，还涉及千家万户。监督管理难度大。

(4)医用氧舱的特点

①是载人压力容器，运行时患者在医舱中，一旦发生事故，就会有人员伤亡。

②内部为高压氧，氧气浓度高，易发生火灾事故。

33压力容器的参数

压力容器的主要工艺参数为压力、温度、介质。此外，容积、直径、壁厚也是重要的特性指标。

331压力

压力容器所承受的压力，主要来自介质，确切的说是介质和周围环境的压力差，介质的压力是压力容器在工作时所承受的主要外力。通常所说的压力，其实质是物理学中的压强，指的是垂直作用于物体单位面积上的力，单位用“MPa”来表示。压力容器中的压力是用压力表来测量的，压力表上所指示的压力称为表压力。另外，还有绝对压力的概念，其值为表压力值加上容器周围的大气压力。压力容器所承受的压力有内压和外压之分。以下简介最高工作压力、设计压力、试验压力、实际最高工作压力、公称压力等有关压力的术语。

(1)最高工作压力

对于承受内压的压力容器，压力容器的最高工作压力指的是在正常使用过程中，顶部可能出现的最高压力；对于承受外压的压力容器，其最高工作压力是指压力容器在正常使用过程中，可能出现的最大压力差值(承受的内压与外压的差值)；对夹套容器指夹套顶部可能出现的内筒与夹套的最高压力差值。

(2)设计压力

设计压力指设定的容器顶部的最高压力，与相应的设计温度一起作为设计载荷条件，其值不低于最高工作压力。

(3)试验压力

试验压力指在压力试验时，容器顶部的压力。

(4)实际最高工作压力

实际最高工作压力是指在实际使用条件下的最高工作压力。

(5)公称压力

公称压力是一种经标准化后的压力数值，即把众多的压力数值按等级归纳成一定数目的系列，该系列中的各压力数值称为公称压力。压力容器的标准件如封头、法兰、螺栓等都采用公称压力。常用的公称压力系列为025、06、10、16、25、40、64、10、16、20、22、32MPa。

332温度

压力容器涉及环境温度、介质温度、金属温度、工作温度和试验温度等概念。压力容器处于环境之中，容器外壁或保温层与大气接触，其内部盛装介质与容器内壁接触，环境温度和介质温度共同决定压力容器的壁温。容器壁厚截面上的温度是不均匀的，或者是内表面温度高，或者是外表面温度高。沿元件金属截面的温度平均值被定义为金属温度。利用金属温度来定义设计温度、试验温度以及实际工作温度。应当注意，金属温度与内外表面温度、环境温度和介质温度既有关系，也有区别。

(1)设计温度

设计温度系指容器在正常工作情况下，设定的元件的金属温度。设计温度与设计压力一起作为设计载荷条件。

(2)试验温度

试验温度指的是压力试验时，壳体的金属温度。

(3)实际工作温度

实际工作温度是相对设计温度而言的一个参数，是容器在实际工作情况下，元件的金属温度。 333介质

压力容器的介质按物态可分为液态、气态和气液共存；按化学特性分为不燃、可燃、易燃、易爆介质等；按毒性程度分为极度危害、高度危害、中度危害和轻度危害(介质毒性程度不同时，其最高容许浓度不同)。

设计压力容器时，要确定其盛装何种介质。介质的特性，对压力容器安全有很大影响。 334容积

压力容器的大小，通常用其容积来表示。压力容器的容积指的是压力容器的几何容积，即由

设计图标注的尺寸计算(不考虑制造公差)并圆整，且不扣除内件体积的容积。

335直径

压力容器的直径分为内径、外径、公称直径等概念。公称直径是一种经标准化后的直径尺寸，它是按容器的直径尺寸大小排列成的具有一定数量的系列数值。该系列中各直径值称为公称直径。对用钢板卷制的容器，其公称直径指内径；而对于采用无缝钢管所制造的容器壳体，其公称直径指的是外径。在材料、壁厚等其他条件不变的情况下，直径越大，容器所能承受的压力越低，或反之，直径越小，所能承受的压力越大。

336厚度

厚度指的是容器元件的壁厚，不同的元件，往往其厚度不同。厚度分为计算厚度、设计厚度、名义厚度、有效厚度、最小厚度等概念。

计算厚度：系指按GB 150和GB 151标准有关公式计算得到的厚度。

设计厚度：系指计算厚度与腐蚀裕量之和。

名义厚度：系指设计厚度加上钢材负偏差后向上圆整至钢材标准规格的厚度。

有效厚度：系指名义厚度减去腐蚀裕量和钢材厚度负偏差。

最小厚度：当压力容器设计压力较低时，根据强度计算所选定的厚度较小，在制造、运输、安装或者使用时，容易变形，所以压力容器受压元件的壁厚在满足强度计算所选定厚度的同时，还需满足一个规定厚度，这个厚度即为最小厚度。

337气瓶的技术参数

(1)公称工作压力和水压试验压力

气瓶的公称工作压力，对于盛装永久气体的气瓶，系指在基准温度时(一般为20℃)，所盛装气体的限定充装压力；对于盛装液化气体的气瓶，系指温度为60℃时瓶内气体压力的上限值。盛装高压液化气体的气瓶，其公称工作压力不得小于8MPa。盛装有毒和剧毒危害的液化气体的气瓶，其公称工作压力的选用应适当提高。

常用气体气瓶的公称工作压力和水压试验压力系列如表31规定。从表中可看出，水压试验压力是公称工作压力的15倍。

常用气体气瓶的公称工作压力见表32。

表31气瓶公称工作压力和水压试验压力系列

压力类别高压低压公称工作压力(MPa)30201512585321水压试验压力(MPa)4530225188127545315

表32常用气体气瓶的公称工作压力

气体类别公称工作压力(MPa)常用气体永久气体

Tc

Tc≥-10℃高压液化

气体

-10℃≤Tc

≤70℃低压液化

气体

Tc>70℃12585321氙、氧化亚氮、六氟化硫、氯化氢、乙烷、乙烯、三氟氯甲烷(F-13)、三氟甲烷(F—23)、六氟乙烷(F—116)、偏二氟乙烯、氟乙烯、三氟溴甲烷(F—13B1)等六氟化硫、三氟氯甲烷(F—13)、偏二氟乙烯、六氟乙烷(F—116)、氟乙烯、三氟溴甲烷(F—13B1)等溴化氢、硫化氢、碳酰二氯(光气)等氨、丙烷、丙烯、二氟氯甲烷(F—22)、三氟乙烷(F—

143)等氯、二氧化硫、环丙烷、六氟丙烯、二氯二氟甲烷(F—12)、偏二氟乙烷(F—152a)、三氟氯乙烯、氯甲烷、甲醚、四氧化二氮、氟化氢、溴甲烷等正丁烷、异丁烷、异丁烯、丁烯—1、丁二烯—1，3、二氟氟甲烷(F—21)、二氯四氟乙烷(F—114)、二氟氯乙烷(F—142)、二氟溴氯甲烷(F—12B1)、氯乙烷、氯乙烯、溴乙烯、甲胺、二甲胺、三甲胺、乙胺、乙烯基甲醚、环氧乙烷等注:Tc——临界温度，℃。

(2)气瓶的公称容积

气瓶的公称容积系列，在相应的产品标准中规定。一般情况下，12L(含12L)以下的为小容积，12L以上至100L(含100L)为中容积，100L以上为大容积。

钢质无缝气瓶的容积，以40L气瓶为最常见。钢质焊接气瓶的容积，作为溶解乙炔钢瓶，以40L钢瓶最为普遍，液氨与液氯气瓶以800L和400L最为普及。液化石油气钢瓶的容积，以355L用量最多，其原因是以042kg／L充装系数计算，此类气瓶正好充装15kg液化石油气，是一个家庭一个月的消耗量。

34压力容器的分类

压力容器的分类方法很多，举例如下。

341固定式压力容器和移动式压力容器

压力容器按与地面固定或相对移动分成固定式压力容器和移动式压力容器。固定式压力容器有固定的安装和使用地点，工艺条件和使用操作人员也比较固定，容器一般不是单独装设，而是用管道与其他设备相连。移动式压力容器是一种盛装容器。它的主要用途是装运气体或液化气体。容器在气体制造厂或储存站充装气体或液化气体，然后运到用户处使用。这类容器常常没有固定的使用地点，一般也没有专门的操作人员，使用环境经常变迁，管理比较复杂，因此也比较容易发生事故。常见的移动式压力容器有气瓶、液化气体汽车罐车和液化气体铁路罐车。

342按压力分类

压力是压力容器的一个最主要的工作参数。从安全技术方面来看，一般情况下，容器的工作压力越大，发生爆炸后的危害也越大。容器是否发生爆炸，是由其是否有承受相应压力的能力来决定的，也不能说压力高的容器就容易爆炸。压力容器按设计压力分为低压容器、中压容器、高压容器、超高压容器四种压力等级。压力等级的具体划分如下：低压(代号L)，01MPa≤p

从使用压力容器的工业行业来看，化工、机械制造、冶金、采矿等用的压力容器大多是低压容器。中压容器多用于石油化工和液化石油气储存。高压容器则主要用于氮肥工业和一部分石化工业。超高压容器数量较少，主要用于高分子聚合设备。比较常见的超高压容器是水晶聚合釜。

一般中低压容器壁厚较薄，其筒体大部分是用钢板卷制成形后焊接的。高压容器因为器壁较厚，大多采用各种型式的组合装配焊接或锻造。

343按承压方式分类

依照承压方式的不同，压力容器可分为内压容器和外压容器两大类。这两类容器有很大区别。内压容器的壁厚是根据强度计算确定的；而外压容器的设计则主要考虑失稳问题。据有关统计，外压容器破坏的几率小于内压容器。

344按外形分类

按照外形的不同，压力容器可分为圆筒形容器、球形容器、圆锥形容器和组合形容器。 345按制造方式分类

按照制造方式的不同，压力容器一般可分为焊接容器、铆接容器、铸造容器、锻造容器及采用组合方式制造的容器。焊接容器现在获得了广泛的应用。铆接容器、铸造容器由于工艺落

后等原因，已逐渐被淘汰。锻造容器由于受锻造设备的限制，规格较小，主要用于比较重要的场合。

346按制造容器所用的材料分类

根据制造容器所用材料的种类，可将压力容器分为金属容器和非金属容器。其中金属容器又分为钢制压力容器和有色金属容器。而钢制压力容器又分为碳钢容器、低合金钢容器和不锈钢容器。钢制压力容器应用广泛，有色金属容器多用于有特殊耐蚀要求的场合。非金属容器数量不多，在一些特殊场合应用。

347按容器承受压力时所处的应力状态分类

容器承受压力时，主要有两种应力状态，一是二向应力状态，一是三向应力状态。

在二向应力状态下工作的容器，又称为薄壁容器。在三向应力状态下工作的容器，又称为厚壁容器。一般以容器外径与内径比值K的大小来划分厚壁与薄壁容器，K≤11~12者为薄壁容器，超过这个范围的为厚壁容器。

348按壁温分类

根据容器的设计温度，分为常温容器、高温容器和低温容器。温度低于或等于-20℃条件下工作的容器为低温容器。

349按受热方式分类

按受热方式可分为直接受火加热容器与不直接受火加热容器。

3410按结构形式分类

根据结构形式可分为单层容器、多层容器、衬里容器、复合容器、夹套容器等。 3411按在生产工艺过程中的作用原理来分类

按压力容器在生产工艺过程中的作用原理可以将压力容器分为反应压力容器(代号R)、换热压力容器(代号E)、分离压力容器(代号S)和储存压力容器(代号C，其中球罐代号B)。 尽管压力容器的应用相当广泛，但是就其在生产工艺过程中发挥的作用而言，主要有四种作用，一是主要用于完成介质的物理、化学反应；二是主要用于完成介质的热量交换；三是主要用于完成介质的流体压力平衡缓冲和气体的净化分离；四是主要用于储存、盛装气体、液体、液化气体等介质。相应的压力容器见图31、图32、图33和图34。 图31反应压力容器图32换热压力容器图33分离压力容器

图34储存压力容器在工业生产中常有一台设备同时进行两个以上的化工工艺过程，这时应按工艺过程中起主要作用的一个类别来划分

3412《压力容器安全技术监察规程》中的分类方法

《压力容器安全技术监察规程》对其管辖的压力容器根据压力、压力与容积的乘积、介质特性、用途以及设计、制造特点进行综合分类。将受监察的压力容器划分为三个类别，即第一类压力容器、第二类压力容器和第三类压力容器。压力容器的类别不同时，对其设计、制造的要求有所不同。各类别压力容器范围如下：

(1)第三类压力容器

指具有下列情况之一的压力容器：

①高压容器；

②盛装毒性程度为极度和高度危害介质的中压容器；

③盛装易燃或毒性程度为中度危害介质，且pV乘积大于等于10MPa·m3的中压储存容器； ④盛装易燃或毒性程度为中度危害介质，且pV乘积大于等于05MPa·m3中压反应容器； ⑤盛装毒性程度为极度和高度危害介质，且pV乘积大于等于02MPa·m3的低压容器； ⑥高压、中压管壳式余热锅炉；

⑦中压搪玻璃压力容器；

⑧使用强度级别较高(指相应标准中抗拉强度规定值下限大于等于540MPa)的材料制造的压

力容器；

⑨移动式压力容器，包括铁路罐车(介质为液化气体、低温液体)、罐式汽车［液化气体运输(半挂)车、低温液体运输(半挂)车、永久气体运输(半挂)车］和罐式集装箱(介质为液化气体、低温液体)等；

⑩球形储罐(容积大于等于50m3)；

低温液体储存容器(容积大于5 m3)。

(2)第二类压力容器

指具有下列情况之一的压力容器：

①中压容器；

②盛装毒性程度为极度和高度危害介质的低压容器；

③盛装易燃介质或毒性程度为中度危害介质的低压反应容器和低压储存容器；

④低压管壳式余热锅炉；

⑤低压搪玻璃压力容器。

注：第二类压力容器中的中压容器，低压容器不包括已划分为第三类压力容器的中压容器和低压容器。

(3)第一类压力容器

低压容器为第一类压力容器。

注：不包括已经划分为第三类压力容器和第二类压力容器的低压容器。

3413从压力容器中区分出简单压力容器

简单压力容器是指结构简单、危险性较小的压力容器。军事装备、核设施、航空航天器、海上设施和船舶使用的压力容器；机器上非独立的承压部件(如压缩机缸体等)；危险化学品包装物；灭火器；快开门式压力容器；移动式压力容器不适用简单压力容器的概念。

简单压力容器是一个新增加的概念，纳入简单压力容器管理的压力容器，其材料、设计、制造、检验检测和使用均应符合《简单压力容器安全技术监察规程》的要求。

简单压力容器应同时具备以下条件：

(1)容器由筒体和平封头、凸形封头(不包括球冠形封头)，或者由两个凸形封头组成；

(2)筒体、封头、接管等主要受压元件的材料为碳素钢、奥氏体不锈钢；

(3)设计压力小于或者等于16MPa；

(4)容积小于或者等于1000L；

(5)工作压力与容积的乘积大于或者等于25MPa·L，并且小于或者等于1000MPa·L；

(6)介质为空气、氮气和医用蒸馏水蒸发而成的水蒸汽；

(7)设计温度大于或者等于-20℃，最高工作温度小于或者等于150℃；

(8)非直接火焰的焊接容器。

3414医用氧舱的分类

医用氧舱按规格分为大型舱、中型舱、小型舱和单(双)人舱；按结构型式分为卧式加压舱、立式加压舱、卧式+卧式加压舱群和卧式+立式加压舱群；按治疗人数分为多人氧舱、双人氧舱和单人氧舱；按加压介质分为空气加压舱和氧气加压舱；按舱体材料分为金属材料壳体、有机玻璃材料壳体、帆布材料壳体等氧舱；按氧舱用途分为治疗舱、手术抢救舱和过渡舱等。 3415气瓶的分类

就气瓶的功能来说，它是用以贮运永久气体、液化气体及溶解气体的一次性或可重复充气的移动式的压力容器。气瓶不仅数量多，而且种类也比较复杂。现就常用的分类方法介绍如下：

(1)按结构分类

从结构上可将气瓶分为无缝气瓶和焊接气瓶。氧、氮、氢等永久气体或二氧化碳、乙烷、氧化亚氮等高压液化气体，均使用无缝气瓶进行充装，其结构如图323所示。而氨、氯、

氟氯烷、LPG等低压液化气体和溶解乙炔均使用焊接气瓶进行充装，其代表性结构如图326所示。

(2)按材质分类

如果以制造气瓶用的材料来分类，可分为钢质气瓶、铝合金气瓶、复合气瓶和其他材料气瓶。其中钢质气瓶又分为碳钢气瓶、锰钢气瓶、铬钼钢气瓶和不锈钢气瓶。

(3)按充装介质分类

按气体充装时的状态，可以分成永久气体气瓶、液化气体气瓶和溶解气体气瓶。

瓶装气体的临界温度小于-10℃的为永久气体；而临界温度大于或等于-10℃，且小于或等于70℃的为高压液化气体；临界温度大于70℃的为低压液化气体。

(4)按制造方法分类

按制造方法可将气瓶分为冲拔拉伸气瓶、管子收口气瓶、冲压拉伸气瓶、焊接气瓶、绕丝气瓶。冲拔拉伸气瓶、管子收口气瓶都是无缝气瓶，它们的制造过程为：冲拔拉伸气瓶是指将钢坯加热冲孔后的短粗杯形件，再经拔伸和收口而制成的气瓶。冲拔拉伸法制成的气瓶底部多呈凹型或H型，是我国无缝气瓶的主要型式；管子收口气瓶是指将无缝钢管的两端进行封闭的加工方法。这种工艺方法制成的无缝气瓶在我国多呈凸型底，再装上底座，以解决气瓶站立的稳定性问题。我国此类气瓶数量较少，而在国外半数以上是这种类型的气瓶，但他们是将凸型底再顶成凹型底。

(5)按压力分类

按公称工作压力或水压试验压力可将气瓶分为高压气瓶、低压气瓶。

(6)按使用要求分类

分为一般气瓶和特殊气瓶。一般气瓶系指无特殊要求的气瓶。而特殊气瓶系指电子工业、航空、医疗、安全抢救等用气瓶。这种气瓶或在结构、材料、制造上有特殊要求，或者在性能上有特殊要求。

35压力容器的基本结构

351压力容器的零部件

(1)概述

压力容器一般由壳体、接管和法兰、支座、内件和安全附件等几部分组成。除这几部分外，容器部件采用可拆连接时，如设备法兰的连接、螺纹连接等，还需有密封件。

压力容器的零部件可分为受压元件和非受压力元件。其中受压元件又分为主要受压力元件和非主要受压元件。《压力容器安全技术监察规程》定义的主要受压元件为筒体、封头(端盖)、人孔盖、人孔法兰、人孔接管、膨胀节、开孔补强圈、设备法兰；球罐的球壳板；换热器的管板和换热管；M36以上的设备主螺栓及公称直径大于等于250mm的接管和管法兰。这些主要受压元件不一定在同一台设备上同时出现。

(2)壳体

对于球型容器，壳体即球体。对于数量最大的圆筒形容器，壳体主要由筒体和封头组成。有设备法兰的容器，设备法兰也属于壳体的组成部分。

①筒体

压力容器的筒体，按其结构形式可分为整体式和组合式两大类。整体式分成单层卷焊、整体锻造、锻焊、铸—锻—焊以及电渣重熔等几种。其中单层卷焊式是应用最为广泛的整体式筒体结构。它是由卷板机将钢板卷成圆筒或用水压机将钢板压制成两个半圆，然后焊上纵焊缝制成筒节，最后通过焊接环焊缝将若干简节与筒节及封头组合起来，形成压力容器的外壳。单层卷焊式应用广泛，但是，它的壁厚往往受钢材轧制和卷制能力的限制。一般中、低压容器和器壁不太厚的高压容器，大多采用这种形式。组合式筒体结构分为多层结构和绕制结构两大类。多层结构包括多层包扎、多层热套、多层绕板、螺旋包扎等。在多层结构中，多层

包扎是目前应用最广的组合式筒体结构。多层包扎的包扎过程是先用13～20mm厚的钢板卷制焊成内筒，然后再将6~12mm厚的层板预弯成半圆形或瓦片形，用钢丝绳扎紧并点焊固定在内筒上，焊好纵焊缝并把其外表面修磨光滑，接着按此方法逐层包扎直至到规定厚度。 ②封头封头分为凸形封头、锥形封头和平盖。凸形封头包括椭圆形封头、碟形封头、球冠形封头和半球形封头(见图35)。其中椭圆形封头使用的最为广泛。

图35三种凸形封头示意图③设备法兰

根据生产工艺的需要和制造、安装、运输、检修等方面的要求，有些容器，如反应容器、换热容器、分离容器及塔器的筒体大都采用部分的可拆连接结构。容器的可拆连接结构一般都是采用法兰连接。这种法兰与接管法兰有所区别，通常称为设备法兰。设备法兰多数是标准件，按照JB／T 4700—2000《压力容器法兰分类与技术条件》的要求进行制造。

(3)开孔补强、接管与法兰

压力容器开孔之后，由于截面的削减和结构连续性被破坏，再加上接管的因素，会产生较大的应力集中，使得开孔接管处成为压力容器的薄弱环节。为消除这个薄弱环节，对开孔处经常采用补强结构。常用的补强结构有补强圈、厚壁管补强和整体补强三种(见图36)。 图36开孔补强的三种型式压力容器的接管主要是起将容器与工艺管道仪表附件相连的作用。

压力容器的管法兰，按其整体性程度，分为松式法兰、整体式法兰和任意式法兰。其中任意式法兰在中低压容器上应用较多。

(4)支座

压力容器的支座一般分为直立设备支座、卧式设备支座和球形容器支座。直立设备支座分为耳式支座、支承式支座和裙式支座。球形容器支座国内比较常见的有柱式支座和裙式支座两大类。卧式设备支座分为鞍座、圈座和支承式支座。

(5)压力容器的密封

压力容器密封性能的好坏，是压力容器的重要指标。密封口的流体泄漏有两种情况，一是密封垫的泄漏，二是密封面的泄漏。防止流体泄漏的基本方法是在密封口增加流体流动的阻力。密封结构分成强制密封、半自紧密封和自紧密封。常见的法兰连接即是一种强制密封。

(6)压力容器的安全附件

压力容器的安全附件详见本书37。

352压力容器的基本结构

(1)固定式压力容器的基本结构

①薄壁圆筒形卧式容器

图37为卧式储罐，它由筒体、封头、人孔、接管、支座等组成。

②立式高压容器

立式高压容器的结构见图38。

图37卧式储罐

1接管；2人孔；3封头；4筒体；5支座；6液面计图38立式高压容器 1高压螺栓；2主螺母；3顶盖；

4密封垫；5主螺栓；6顶法兰；

7内胆；8层板；9底封头

③绕带式高压容器

绕带式高压容器的结构见图39。

④超高压容器

典型的超高压容器为人造水晶釜，其结构见图310。

图39绕带式高压容器

1筒体(单层)；2钢带；3钢带层图310人造水晶釜

1吊环；2顶部压环；3螺纹；4密封环；

5釜体；6堵底螺帽；7螺纹；8固定螺孔

⑤塔式容器

塔式容器的结构见图311。图312是石化装置中的塔式容器实物照片。

⑥球形储罐

球形储罐的结构见图313。

⑦卧式硫化罐

卧式硫化罐是典型的快开门式压力容器，其结构见图314。它由罐体1、罐底2、错齿式罐盖3组成，整个硫化罐支承在支座4上。卧式硫化罐的快开门应当装设联锁装置。 ⑧夹套式压力容器

夹套式压力容器的结构见图315。

⑨管壳式换热器

管壳式换热器分为固定板式换热器、U形管式换热器、浮头式换热器、填料函式换热器。 固定管板式列管换热器的结构见图316。

⑩铸铁烘缸

图317所示为铸铁烘缸，它由圆筒形缸体1和可拆的两端缸盖2组成。烘缸一端有齿轮传动5，使其绕盖中心的轴颈转动，另一端中心轴内设有蒸汽导入管3及冷凝水导出管4，冷凝水是利用虹吸原理而导出缸外，操作时缸体连续转动，蒸汽和冷凝水连续流入和排出。一侧端盖上设有人孔6，以便进入缸内检查及维修。

(2)移动式压力容器的基本结构

①液化石油气汽车罐车

液化石油气汽车罐车的结构见图318。

②液化气体铁路罐车

液化气体铁路罐车的结构见图319。

(3)医用氧舱的基本结构

医用氧舱一般由舱体，配套压力容器，供、排气系统，供、排氧系统，电气系统，空调系统，消防系统及所属的仪器、仪表和控制台等部分组成。图320为双人氧气加压舱；图321为中压空气加压舱；图322为医用婴儿压力氧舱。

(4)气瓶的基本结构

本书仅介绍无缝气瓶、液化石油气钢瓶、焊接气瓶和溶解乙炔气瓶的基本结构。 ①无缝气瓶典型结构型式

无缝气瓶按其端部结构即底部形状分为H型、凹形、凸形、带底座凸形、双口等五种型式。凹形底和带底座凸形底气瓶的结构及其主要附件，见图323。图311板式塔 1裙座；2裙座人孔；3塔底液体出口；

4裙座排气孔；5塔体；6人孔；7蒸汽入口；

8塔盘；9回流口；10吊柱；

11塔顶蒸汽出口；12进料口图312塔式容器图313球罐

(a)1上极；2上温带；3赤道带；4下温带；5下极；6接管、人孔；7拉杆； 8支柱；9梯子平台；10安全附件

(b)1球壳；2通气口；3下支耳；4地脚螺栓；5基础；6底板；7接地板 8沉降测定仪；9下段支柱；10防火层；11上支耳；12上段支柱；13盖板

图314卧式硫化罐

1缸体；2罐底；3错齿式罐盖；4支座图315夹套式压力容器

1电机减速器；2机座；3主螺栓；4主螺母；

5容器法兰；6支座；7转轴；8搅拌浆；

9锥底；10锥形夹套图316固定管板式列管换热器

1管箱；2主螺栓；3主螺母；4容器法兰；

5管板(兼作法兰)；6膨胀节；7定距杆；

8定距管；9折流板；10列管；11管板

图317铸铁烘缸

1缸体；2缸盖；3蒸汽导入管；4冷凝水导出管；5齿轮传动；6人孔图318液化石油气汽车罐车

1驾驶室；2气路系统；3梯子；4阀门箱；5支架；6挡泥板；7罐体； 8固定架；9转栏；10后保险杠尾灯；11接地链；12旋转式液面计； 13铭牌；14内装式安全阀；15人孔

图319液化气体铁路罐车

1底架；2罐车；3拉紧带；4遮阳罩；5中间托板；6操作台；

7阀门箱；8安全阀；9外梯；10拉阀；11拉阀手柄图320双人氧气加压舱图321中型空气加压舱内部照片图322医用婴儿压力氧舱图323无缝气瓶 1瓶帽；2瓶阀；3瓶口；4瓶颈；5瓶圈；6瓶肩；

7筒体；8瓶根；9瓶座；10底座气瓶的主体部分是瓶体，瓶体分成瓶口、瓶颈、瓶肩、筒体、瓶根、底座等部位。瓶口系指气瓶的介质进出口处；瓶颈系指无缝气瓶瓶口部位的瓶体缩颈部分，通常有内螺纹用以连接瓶阀；瓶肩系指气瓶筒体与瓶颈之间弧形部分；筒体系指瓶体的圆柱部分，亦称瓶身；瓶底系指气瓶瓶体封闭端的非筒体的承压部分；瓶根系指气瓶筒体与瓶底连接的过渡部分；底座系指为使凸形底气瓶能稳定站立、与瓶体固定连接的座圈式零件。底座的形状有圆筒状和四角状两种。底座的固定方法一般为热装。 无缝气瓶的附件较为简单，只有瓶阀、瓶帽和防震圈。

②液化石油气钢瓶

图324液化石油气钢瓶

1护罩；2瓶阀；3瓶耳；

4阀座；5缩口；6底座液化石油气钢瓶是从焊接气瓶中分离出来的，其单独有制造标准。液化石油气钢瓶的结构型式如图324所示。我国的液化石油气钢瓶有三种规格，

即YSP10、YSP15和YSP50。

YSP15瓶体由上下两封头组成(即两件组装型式)，中间环焊缝，上下封头连接为一侧采用缩口型式，即将一封头的端部缩径插入与之相焊接的另一封头的筒端，起榫插式对接环焊缝衬圈作用(早期的钢瓶二个封头连接为带衬圈的单面焊)。阀座焊接在气瓶上封头上，用以装配瓶阀零件。瓶耳是连接护罩与瓶体并起定位作用的零件。底座是为使凸形底气瓶能稳定站立，与瓶体固定连接的座圈式零件，但底座上—定要钻孔或留有开口处。因为气瓶立于地面上，瓶底与地平面有一空间，容易存有湿气以及由于昼夜温差而形成的水珠和雨水，底座上有孔，可以防止其产生腐蚀作用。

液化石油气钢瓶的附件有护罩和瓶阀。

③焊接气瓶

焊接气瓶的典型结构见图325。

④溶解乙炔气瓶

溶解乙炔气瓶的典型结构见图326。

图325焊接气瓶

1瓶帽；2瓶阀；3阀座；4护罩；5导管；6衬圈；7筒体；

8易熔塞座；9易熔合金塞⑤气瓶附件

气瓶附件是指瓶帽、瓶阀、易熔合金塞和防震圈。气瓶附件是气瓶的重要组成部分，对气瓶安全使用起着非常重要的作用。

a瓶帽

保护瓶阀用的帽罩式安全附件的统称叫瓶帽。其功能在于避免气瓶在搬运和使用过程中，由于碰撞而损伤瓶阀，甚至造成瓶阀飞出、气瓶爆炸等严重事故。

b瓶阀

瓶阀是气瓶的主要附件，它是控制气体进出的一种装置。

c超压(超温)泄放装置

最常见的超压(超温)泄放装置是爆破片式泄放装置和易熔合金塞式泄放装置。图326溶解乙炔气瓶

无缝：1瓶帽；2瓶阀；3颈圈；4瓶肩；5填料；6筒体；7瓶座

焊接：1瓶帽；2瓶阀；3瓶颈；4上封头；5填料；6下封头；7底座爆破片式泄放装置中装有一片能耐瓶内气体侵蚀的金属膜片，其内侧与瓶内气体相接触，外侧与大气相通。当瓶内压力超过气瓶安全使用压力时，则爆破片破裂，瓶内气体便从泄压帽上的小孔里排出，从而防止气瓶的超压爆炸。

易熔合金塞式泄放装置中浇铸有易熔合金，当气瓶受到外界热源的影响，使瓶内气体压力骤然升高时，由于温度的影响，易熔合金被熔化，瓶内气体即可从泄放装置的小孔排出瓶外，从而防止因超压发生爆炸。

盛装毒性程度为有毒或剧毒的气体的气瓶上，禁止装配易熔合金塞、爆破片及其他泄压装置。 d防震圈

防震圈是指套装在气瓶筒体上的橡胶圈(也有用其他弹性物质制作)，其主要功能是使气瓶免受直接冲撞。气瓶是移动式压力容器，它在充气、使用，尤其是在搬运过程中，常常会因滚动、震动而互相碰撞或与其他物体相碰撞，特别是野蛮的装卸方法，不但会使气瓶瓶壁产生伤痕或变形，而且还常常因其碰撞导致发生物理性爆炸事故。

⑥气瓶的颜色标志和钢印标志

气瓶的颜色标志系指气瓶外表面的瓶色、字样、字色和色环，其作用一是气瓶种类识别根据。二是防止气瓶锈蚀。气瓶外表面的颜色、字样和色环，必须符合GB 7144《气瓶颜色标志》的规定，并在瓶体上以明显字样注明产权单位和充装单位。常见介质气瓶颜色标志见表3

3。

表33常见介质气瓶颜色标志

序号介质化学式瓶色字样字色色环1氢H2淡绿氢大红p=196MPa(淡黄色环一道)； p＝294MPa(淡黄色环二道)2氧O2淡酞蓝氧黑p＝196MPa(白色环一道)；

p＝294MPa(白色环二道)3氨NH3淡黄液氨黑4氯Cl2深绿液氯白5氮N2黑氮淡黄6氩Ar银灰氩深绿7氦He银灰氦深绿8氖Ne银灰氖深绿p＝196MPa

(白色环一道)；

p=294MPa

(白色环二道)9溶解乙炔C2H2白乙炔不可近火大红10二氧化碳CO2铝白液化二氧化碳黑p＝196MPa(黑色环一道)11二氧化硫SO2银灰液化二氧化硫黑12液化石油气银灰液化石油气大红

气瓶的钢印标记是识别气瓶的依据。钢印标记必须准确、清晰、完整，以永久标记的形式打印在瓶肩或不可卸附件上。应尽量采用机械方法打印钢印标记。钢印的位置和内容，应符合《气瓶安全监察规程》的规定。

气瓶警示标签的式样、制作方法及应用应符合GB 16804《气瓶警示标签》的规定。 36压力容器的安全性能要求

以下主要介绍《压力容器安全技术监察规程》的相关内容。医用氧舱、非金属压力容器(非金属材料有石墨、玻璃钢、塑料)和气瓶的安全性能要求以及移动式压力容器的一些其他安全性能要求可查阅相应的安全技术监察规程。

361压力容器的基本要求

压力容器应当达到以下基本要求：

(1)运行安全可靠。

(2)使用年限达到要求。

(3)制造、安装、操作、维修及运输方便。

362压力容器承压部分的安全性能要求

(1)整体要求

①设计压力和盛装液化气体的压力容器的设计储存量

a设计压力

a)压力容器的设计压力不得低于最高工作压力，装有安全泄放装置的压力容器，其设计压力不得低于安全阀的开启压力或爆破片的爆破压力。

b)盛装液化气体的固定式压力容器的设计压力不得低于《压力容器安全技术监察规程》规定的数值。例如：对于盛装临界温度≥50℃液化气体的压力容器，无保冷设施情况下，其设计压力应不低于介质50℃时的饱和蒸气压力。

b盛装液化气体的压力容器的设计储存量

a)介质为液化气体(含液化石油气)的固定式压力容器设计储存量，应按照下式计算： W＝Vρt

式中：W——储存量，t;

——装量系数，一般取09，对容器容积经实际测定者，可取大于09，但不得大 于095；

V——压力容器的容积，m3；

ρt——设计温度下的饱和液体密度，t／m3。

b)盛装液化气体的移动式压力容器罐体允许最大充装量

介质为液化气体的移动式压力容器罐体允许最大充装量应按照下式计算：

W＝vV

式中：W——罐体允许最大充装量，t；

v——单位容积充装量，按介质在50℃时罐体内留有8％气相空间及该温度下的介 质密度确定，t／m3，例如常见的液化石油气，其单位容积充装量为042；

V——罐体实际容积，m3。

②强度、刚度、稳定性、耐久性、密封性

a强度

强度是指容器在限定的压力条件下抵抗破裂或过量塑性变形的能力。压力容器必须具有足够的强度，否则，受压元件在压力作用下会产生塑性变形，直径增大，壁厚变薄，最后导致容器破裂失效。钢制压力容器、有色金属制压力容器、铸钢压力容器、铸铁压力容器受压元件的强度计算依据的标准不同，其中钢制压力容器受压元件的强度计算，以及许用应力的选取，应按《钢制压力容器》(GB 150—1998)、《管壳式换热器》(GB 151—1999)、《钢制球形储罐》(GB 12337—1998)和《钢制压力容器—分析设计标准》(JB 4732—1995)等标准的有关规定执行。对某些结构特殊的受压元件按常规标准无法解决强度计算时，局部可以参照JB4732规定的方法进行分析计算。用焊接方法制造的压力容器，强度计算时，其焊接接头系数应按《压力容器安全技术监察规程》表35选取。按JB 4732标准设计时，焊接接头系数取10。 b刚度

刚度是指容器或容器的受压部件在限定的载荷条件下抵抗弹性变形的能力。压力容器必须具有足够的刚度，否则会由于弹性变形过大丧失正常的工作能力。如容器法兰和接管法兰由于刚度不足而变形可能导致密封垫片发生泄漏，使密封结构失效。压力容器的刚度应当符合相应设计规范和标准的要求。

c稳定性

稳定性是容器在外载荷的作用下保持其几何形状不发生突然改变的性能。压力容器必须具有足够的稳定性，否则，会因几何形状突然改变而失效，例如薄壁圆筒在外压作用下，可能会突然被压瘪，使容器丧失工作能力。

承受外压的容器，在设计时按照相应设计规范和标准进行稳定性校核。另外，相应设计规范和标准对压力容器的最小壁厚(不包括腐蚀裕量)作出限定。

d耐久性

耐久性是指容器的使用寿命。即能否长时间使用的性能。

设计压力容器时，应有足够的腐蚀裕量。腐蚀裕量应根据预期的压力容器使用寿命和介质对材料的腐蚀速率确定，还应考虑介质流动时对压力容器或受压元件的冲蚀量和磨损量。在进行结构设计时，还应考虑局部腐蚀的影响，以满足压力容器安全运行要求。

为防止压力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容器设计使用寿命。

在设计压力容器时，设计者一般要先确定一个使用年限(10年、20年等)。该使用年限与容器的实际使用年限是不同的，压力容器的实际使用年限取决于容器的疲劳、腐蚀或磨蚀速率等因素。检验维护和保养情况，对使用年限也有很大影响。

e密封性

压力容器的密封不但指可拆连接处，如反应釜搅拌轴密封处的密封，而且也包括各种母材和焊缝的致密程度。对易燃、毒性程度为高度危害和极度危害介质的容器，其密封性能要求更加严格。对盛装这类介质的容器不但要求采用可靠的密封结构，要求进行整体气密性试验，而且对制造和检验有更多、更高的要求。

(2)材料

①压力容器用金属材料和焊接材料

压力容器用金属材料有钢板、锻件、钢管、螺柱、铸铁；铸钢；有色金属(铝、钛、镍及其

合金)；焊接材料有焊条、焊丝、焊剂。

②对压力容器材料的基本要求

a压力容器用金属材料和焊接材料的质量和规格均应符合相应的国家标准和行业标准。 b国外材料和新研制的材料应当符合《压力容器安全技术监察规程》的专门要求。

c用于制造盛装介质毒性程度为极度、高度危害的压力容器壳体；盛装介质为液化石油气且硫化氢含量大于100mg／L的压力容器壳体；最高工作压力大于等于10MPa的压力容器壳体；移动式压力容器壳体的碳素钢和低合金钢钢板和GB 150《钢制压力容器》第2章和附录C、GB 151《管壳式换热器》、GB 12337《钢制球形储罐》及其他国家标准和行业标准中规定应逐张进行超声检测的制造壳体的碳素钢和低合金钢钢板，应当逐张进行超声检测，检测方法和合格级别应当符合《压力容器安全技术监察规程》的要求。

d钢制压力容器用材料(钢板、锻件、钢管、螺柱等)的力学性能、弯曲性能应当符合《压力容器安全技术监察规程》的要求。

e压力容器专用钢材的磷含量(熔炼分析，下同)不应大于0030%，硫含量不应大于0020％；用于焊接结构压力容器主要受压元件的碳素钢和低合金钢，其含碳量不应大于025％。在特殊条件下，如选用含碳量超过025％的钢材，应限定碳当量不大于045％。 ③对容器材料选用的限制

a压力容器选材除应考虑力学性能和弯曲性能外，还应考虑与介质的相容性。

b碳素钢沸腾钢板和Q235A钢板不得用于制造直接受火焰加热的压力容器。如选用碳素钢沸腾钢板和碳素钢镇静钢板制造压力容器(搪玻璃压力容器除外)，应符合GB 150《钢制压力容器》的限制使用范围。

c压力容器用铸铁、铸钢、铝和铝合金、铜及铜合金、钛材、镍材等材料的使用均应符合《压力容器安全技术监察规程》的要求。

(3)容器结构

①检查孔

压力容器的检查孔分为人孔和手孔。容器上开设检查孔的目的是为了检查压力容器在使用过程中是否产生裂纹、变形、腐蚀等缺陷。开设检查孔时，开设位置应合理、恰当，便于观察或清理内部。其中开设手孔时，应开设在封头上或封头附近的筒体上。除了筒体内径小于等于300mm的压力容器；无腐蚀或轻微腐蚀，无需做内部检查和清理的压力容器；制冷装置用压力容器；换热器以及设有可以拆卸的封头、盖板等或其他能够开关的盖子，其封头、盖板或盖子的尺寸不小于所规定检查孔的尺寸的压力容器外，应当按照《压力容器安全技术监察规程》规定的数量、尺寸、位置在压力容器上开设人孔和手孔等检查孔。

应当开设检查孔，但是由于特殊情况不能开设时，则应同时满足三项要求。一是对每条纵、环焊缝做100％无损检测(射线或超声)。二是在设计图样上注明计算厚度，且在压力容器在用期间或检验时重点进行测厚检查。三是相应缩短检验周期。

②受压元件型式及技术要求

a钢制压力容器封头的型式和技术要求、外压圆筒加强设计以及与壳体间的连接、壳体开孔和尺寸和补强要求应按GB 150或JB 4732的有关规定执行。有色金属制压力容器，应符合相应标准要求。

b钢制压力容器管法兰、垫片、紧固件的设计应参照行业标准HG 20592—20635的规定。 设计盛装液化石油气的储存容器，应参照行业标准HG 20592—20635的规定，选取压力等级高于设计压力的管法兰、垫片和紧固件。使用法兰连接的第一个法兰密封面，应采用高颈对焊法兰、金属缠绕垫片(带外环)和高强度螺栓组合。

c球形储罐球壳板不得拼接。

d用焊接方法装设在压力容器上的补强圈以及周边连续焊的起加强作用的垫板应至少设

置一个不小于M6的泄漏信号指示螺纹孔。

③移动式压力容器的专用结构要求

深冷型移动式压力容器的内罐与壳体间的支撑应牢固可靠，移动式压力容器罐体布局应合理，罐体与底盘的连接结构和固定装置应能承受运输中的振动、冲击，并具有足够的承受惯性力的刚度与强度。

盛装介质为液化气体或低温液体的汽车罐车，应设置防波板，罐体每个防波段的容积一般不得大于3m3。

移动式压力容器上一般不得安装用于充装的设施，液化气体罐车上严禁装设充装泵。 ④焊缝布置

受压元件的焊缝不宜采用十字焊缝。相邻的两筒节间的纵缝和封头拼接焊缝与相邻筒节的纵缝应错开，其焊缝中心线之间的外圆弧长一般应大于筒体厚度的3倍，且不小于100mm。 ⑤不可拆结构的保温层

对有保温层的压力容器，如设计的保温层采用不可拆结构时，应在图样上提出对容器保温层进行全面定期宏观检查的要求。必要时，图样上应提出对全部焊接接头进行无损检测等特殊要求。

(4)焊接接头

①焊接接头型式

a焊制压力容器的筒体纵向接头、筒节与筒节(封头)连接的环向接头，以及封头的拼接接头，必须采用全截面焊透的对接接头型式。对接接头的设计参照GB 150附录J或JB4732附录H进行。

b对于介质为易燃或毒性为极度危害和高度危害的钢制压力容器、做气压试验的钢制压力容器、第三类钢制压力容器、低温钢制压力容器、按疲劳准则设计的钢制压力容器、直接受火焰加热的钢制压力容器和移动式钢制压力容器，其接管(凸缘)与壳体之间的接头设计以及夹套压力容器的接头应当采用全焊透型式。

②焊接接头的表面质量

压力容器焊接接头的表面质量应当达到以下要求：

a形状、尺寸以及外观应符合技术标准和设计图样的规定。

b不得有表面裂纹、未焊透、未熔合、表面气孔、弧坑、未填满和肉眼可见的夹渣等缺陷，焊缝上的熔渣和两侧的飞溅物必须清除。

c焊缝与母材应圆滑过渡。

d使用标准抗拉强度值下限大于等于540MPa的钢材及铬、钼低合金钢材制造的压力容器，奥氏体不锈钢、钛材和镍材制造的压力容器，低温压力容器，球形压力容器以及焊缝系数取10的压力容器，其焊缝表面不得有咬边；除焊缝不得有咬边的压力容器外，其他压力容器的焊缝表面的咬边深度不得大于05mm，咬边的连续长度不得大于100mm，焊缝两侧咬边的总长不得超过该焊缝长度的10％。

e角焊缝的焊脚高度，应符合技术标准和设计图样要求，外形应平缓过渡。

③焊接接头的力学性能

a概述

与锅炉类似，压力容器焊接接头的力学性能和弯曲性能一般也是在制造时，通过焊制试板，制备试样后进行力学性能试验来评定的。

压力容器产品焊接试板分为纵焊缝产品焊接试板和模拟环焊缝焊接试板(采用新材料、新焊接工艺制造锻焊压力容器产品时需制作)。从焊接试板上制取拉力试样、冷弯试样和冲击试样(必要时)。

制作焊接试板的频次按压力容器的特点分两种，一种是逐台制作焊接试板，另一种是以批代

台制作焊接试板。

b焊接接头的力学性能试验项目和合格标准

压力容器焊接接头的力学性能试验项目一般包括拉伸试验、弯曲试验和冲击试验。一般情况下，钢制压力容器产品焊接试板尺寸、试样截取和数量、合格标准和复验要求，按GB150的规定执行。对接焊接的管子接头试样截取、合格标准，按《蒸汽锅炉安全技术监察规程》的有关规定执行。

有色金属制压力容器的产品焊接试板的试样尺寸、试样截取和数量，可参照钢制压力容器的要求或按图样规定执行。抗拉强度、弯曲性能、冲击功等合格标准按照《压力容器安全技术监察规程》的规定。

④奥氏体不锈钢抗晶间腐蚀性能

对于有抗晶间腐蚀性能要求的奥氏体不锈钢压力容器，通过对焊接接头的抗晶间腐蚀倾向试验进行评定。

⑤焊接接头缺陷的控制

a概述

焊接接头的表面缺陷和内部缺陷应当被控制在允许的范围内，与锅炉一样，压力容器焊接接头质量也采用无损检测评定方法进行评定，无损检测方法标准也是JB／T 47301~6—2005《承压设备无损检测》。

b无损检测方法

压力容器常用的无损检测方法有射线、超声、磁粉、渗透和涡流检测等。由于无损检测方法对焊接接头缺陷能否检出从而正确评定焊接接头的质量有很大影响，所以《压力容器安全技术监察规程》对压力容器制造时焊接接头检测方法的选择原则做出了规定。

a)压力容器壁厚小于等于38mm时，其对接接头应采用射线检测；由于结构等原因，不能采用射线检测时，允许采用可记录的超声检测。

b)压力容器壁厚大于38mm(或小于等于38mm，但大于20mm且使用材料标准抗拉强度规定值下限大于等于540MPa)时，其对接接头如采用射线检测，则每条焊缝还应附加局部超声检测；如采用超声检测，则每条焊缝还应附加局部射线检测。无法进行射线检测或超声检测时，应采用其他检测方法进行附加局部无损检测。附加局部检测应包括所有的焊缝交叉部位，附加局部检测的比例为原无损检测比例的20％。

c)对有无损检测要求的角接接头、T形接头，不能进行射线或超声检测时，应做100％表面检测。

d)铁磁性材料容器的表面检测应优先选用磁粉检测。

e)有色金属制压力容器对接接头应尽量采用射线检测。

c对接接头的无损检测比例

制造时，压力容器的对接焊接接头的无损检测比例，首先按台区分为全部(100％)无损检测和局部(一般大于等于20％，对铁素体钢制低温容器，比例为大于等于50％)无损检测两种。即对接接头需全部进行无损检测的压力容器和对接接头需局部进行无损检测的压力容器。 除对接接头必须进行全部(100％)射线或超声检测的压力容器外，其他压力容器，属于对接接头可以进行局部无损检测的压力容器。但是对这种压力容器，仍然存在必须进行全部无损检测的焊接接头和必须进行无损检测的部位，如拼接封头(不含先成形后组焊的拼接封头)、拼接管板的对接接头必须进行100％超声或射线检测；所有的焊缝交叉部位以及开孔区将被其他元件覆盖的焊缝部分必须进行射线检测等。对于对接接头采用局部无损检测的压力容器，每条对接焊接接头都要进行无损检测(特殊情况除外)，由制造单位检验部门根据实际情况指定每条焊接接头无损检测的部位。经过局部射线检测或超声检测的焊接接头，若在检测部位发现超标缺陷时，则应进行不少于该条焊接接头长度10％的补充局部检测；如仍不合

格，则应对该条焊接接头全部检测。采用局部无损检测的压力容器，制造单位也应对未检测部分的质量负责。

d对接接头的无损检测合格标准

对GB 150、GB 151等标准中规定进行全部(100％)无损检测压力容器、第三类压力容器、焊缝系数取10的压力容器以及无法进行内外部检验或耐压试验的压力容器，其对接接头进行全部(100％)无损检测：当采用射线检测时，其透照质量不应低于AB级，其合格级别为Ⅱ级；当采用超声检测时，其合格级别为Ⅰ级。

除上述全部无损检测的压力容器外，其他对接接头进行全部(100％)或局部(20％)无损检测的压力容器，当采用射线检测时，其透照质量不应低于AB级，对接焊接接头质量合格级别为Ⅲ级(不允许有未焊透)；当采用超声检测时，对接焊接接头质量合格级别为Ⅱ级。

公称直径大于等于250mm(或公称直径小于250mm，其壁厚大于28mm)的压力容器接管对接接头的无损检测比例及合格级别应与压力容器壳体主体焊缝要求相同。

有色金属制压力容器焊接接头的无损检测合格级别、射线透照质量按相应标准或由设计图样规定。

压力容器的同一对接接头，采用射线或超声两种方法进行时，均应达到相应合格标准。 e钢制压力容器表面无损检测的要求

钢制压力容器的坡口表面、对接、角接和T形接头，压力容器上焊接的临时吊耳和拉筋的垫板割除后留下的焊疤处(使用材料抗拉强度规定值下限大于等于540MPa时)，应按GB 150、GB 151、GB 12337等标准的有关规定进行磁粉或渗透检测。检查结果不得有任何裂纹、成排气孔、分层，并应符合JB 4730标准中渗透性检测的显示痕迹等级评定的Ⅰ级要求。仅做表面无损检测的压力容器接管对接接头，其合格级别为JB 4730规定的Ⅰ级。

现场组装焊接的压力容器，在耐压试验前，应按标准规定对现场焊接的焊接接头进行表面无损检测；在耐压试验后，应按有关标准规定进行局部表面无损检测，若发现裂纹等超标缺陷，则应按标准规定进行补充检测，若仍不合格，则应对该焊接接头做全部表面无损检测。 f压力容器的无损检测时机

压力容器的焊接接头，应先进行形状尺寸和外观质量的检查，合格后，才能进行无损检测。有延迟裂纹倾向的材料应在焊接完成24小时后进行无损检测；有再热裂纹倾向的材料应在热处理后再增加一次无损检测。

拼接封头应在成形后进行无损检测，若成形前进行无损检测，则成形后应在圆弧过渡区再做无损检测。

(5)筒体(含球壳、多层压力容器内筒)和封头的几何尺寸和表面质量

①筒体(含球壳、多层压力容器内筒)和封头有关几何尺寸的主要控制项目为：坡口几何形状；筒体的直线度、棱角度，纵、环焊缝对口错边量，同一断面的最大最小直径差；多层包扎压力容器的松动面积和套合压力容器套合面的间隙；封头的拼接成形和主要尺寸偏差；球壳的尺寸偏差；不等厚的筒体与封头的对接连接要求。质量要求为相应的产品标准。

②《压力容器安全技术监察规程》将坡口表面质量和球壳表面质量列为筒体(含球壳、多层压力容器内筒)和封头制造时的主要控制项目。

(6)胀接接头

压力容器的胀接接头主要应用在固定管板式换热器。胀接时，制造单位应根据图样技术要求和试胀结果，制定胀接工艺规程。胀接操作人员应严格按照胀接工艺规程进行胀接操作。 换热器的换热管与管板的胀接可选用柔性胀接方法(贴胀和强度胀接)，如液压胀、橡胶胀、液袋式液胀。试胀所测试的胀接接头拉脱力：贴胀应达到1MPa；强度胀接应达到4MPa。有使用经验时也可选用机械胀接方法，选用机械胀接应控制胀管率以保证胀紧度。胀接管端不应有起皮、皱纹、裂纹、切口和偏斜等缺陷。在胀接过程中，应随时检查胀口的胀接质量，

及时发现和消除缺陷。

胀接全部完毕后，必须进行耐压试验，检查胀口的严密性。

(7)压力容器残余应力的控制

压力容器的焊接接头会产生焊接残余应力，冷加工成形的封头会发生加工硬化，产生残余应力。受压元件中的残余应力是引起压力容器应力腐蚀的重要原因，所以压力容器制造时要尽量减少或者避免残余应力。残余应力的大小，还没有量化的指标。制造时采用禁止强力组装、焊后热处理、对冷加工件进行消除应力热处理等方式来对残余应力进行控制。

钢制压力容器及其受压元件应按GB 150的有关规定进行焊后热处理。采用其他消除应力的方法取代焊后热处理，应按《压力容器安全技术监察规程》的规定办理批准手续。采用电渣焊接的铁素体类材料制造压力容器受压元件或者采用焊接线能量较大的立焊焊接压力容器受压元件，应在焊后进行细化晶粒的正火处理。常温下盛装混合液化石油气的压力容器(储存容器或移动式压力容器罐体)应进行焊后热处理。旋压封头应在旋压后进行消除应力处理(采用奥氏体不锈钢材料的旋压封头除外)。

需要说明的是，奥氏体不锈钢压力容器的热处理一般指1100℃的溶化处理或875℃的稳定化处理。奥氏体不锈钢或有色金属制压力容器焊接后一般不要求做热处理，如有特殊要求需进行热处理时，应在图样上注明。钢制压力容器或受压元件的焊后热处理要求，除满足《压力容器安全技术监察规程》外，还应符合GB 150或JB 4732等标准的有关规定。对材料有特殊热处理要求的，应在设计图样上注明。

(8)承压能力

①概述

压力容器在设计参数下的承压能力通过耐压试验来评定，在压力容器的制造、安装、维修、改造租检验时，都需要进行耐压试验。

耐压试验分为液压试验和气压试验两种，必须优先选用液压试验。液压试验采用的介质一般为水，但是对于奥氏体不锈钢制压力容器，液压试验用水的氯离子含量不得超过25mg／L。对由于结构或支承原因，不能向压力容器内充灌液体，以及运行条件不允许残留试验液体的压力容器，可以按照设计图样规定采用气压试验。

液压试验和气压试验应当遵循《压力容器安全技术监察规程》的相关要求。

②耐压试验压力

耐压试验的压力应符合设计图样要求，且不小于下式计算值：

pT=ηp［σ］/［σ］t

式中：p——压力容器的设计压力(对在用压力容器一般为最高工作压力，或压力容器铭牌 上规定的最大允许工作压力)，MPa；

pT——耐压试验压力，MPa；

η ——耐压试验压力系数，按表34选用；

［σ］——试验温度下材料的许用应力，MPa；

［σ］t——设计温度下材料的许用应力，MPa。

表34耐压试验的压力系数η

压力容器型式压力容器的材料压力等级耐压试验压力系数液(水)压气压固定式钢和有色金属铸铁搪玻璃低压中压高压-125125125200125115115--115移动式-中、低压150115

③液压试验时和气压试验的合格标准

液压试验后的压力容器，如无渗漏、无可见的变形、试验过程中无异常的响声、对抗拉强度规定值下限大于等于540MPa的材料，表面经无损检测抽查未发现裂纹，即为合格。

气压试验过程中，压力容器无异常响声，经肥皂液或其他检漏液检查无漏气，无可见的变形

即为合格。

(9)气密性

①概述

气密性是压力容器密封气体的能力，一般采用气密性试验的方法来评定。介质毒性程度为极度、高度危害或设计上不允许有微量泄漏的压力容器，必须进行气密性试验。对于要求进行气密性试验的压力容器，其制造、安装、维修、改造和检验，都涉及气密性试验。 气密性试验应当遵循《压力容器安全技术监察规程》的相关要求。

②气密性试验压力

压力容器气密性试验压力为压力容器的设计压力。

③压力容器气密性试验合格标准

经检查无泄漏，保压不少于30min即为合格。

④有色金属制压力容器的气密性试验

有色金属制压力容器的气密性试验，应符合相应标准规定或设计图样的要求。

(10)出厂资料与铭牌

压力容器产品出厂资料与铭牌的要求见39压力容器的生产过程简介。

37压力容器的安全附件及保护装置

371概述

(1)压力容器常用的安全附件及保护装置

固定式压力容器常用的安全附件及保护装置有安全阀、爆破片装置、紧急切断装置、压力表、液面计、测温仪表、快开门式压力容器的安全联锁装置以及减压阀(或者调节阀)。

移动式压力容器的安全附件包括安全泄放装置(内置全启式安全阀、爆破片装置、易熔塞、带易熔塞的爆破片装置等)、紧急切断装置、液面指示装置、导静电装置、温度计和压力表、装卸阀门等。

(2)对安全附件及保护装置产品的基本要求

固定式压力容器和移动式压力容器的安全附件应当符合《压力容器安全技术监察规程》的要求，其设计、制造质量应当符合相应国家标准、行业标准的规定。

(3)压力容器安全附件及安全保护装置的定期校验、检修

在用压力容器的安全附件及保护装置应由使用单位进行定期校验、检修，并作出记录。

(4)对安全泄放装置的通用要求

安全泄放装置指安全阀和爆破片装置。《压力容器安全技术监察规程》适用范围内的在用压力容器，应根据设计要求装设安全泄放装置。安全阀、爆破片的排放能力，必须大于或等于压力容器的安全泄放量。压力源来自压力容器外部，且得到可靠控制时，安全泄放装置可以不直接安装在压力容器上。

安全阀不能可靠工作时，应装设爆破片装置，或采用爆破片装置与安全阀装置组合的结构。组合结构分为安全阀与爆破片串联使用(见图327)和安全阀与爆破片并联使用(见图3

28)。组合结构应符合GB 150附录B的有关规定。凡串联在组合结构中的爆破片在动作时不允许产生碎片。

(a)爆破片装在安全阀进口侧(b)爆破片装在安全阀出口侧

1爆破片；2截止阀；3压力表；4安全阀1爆破片；2截止阀；3压力表；4安全阀

图327安全阀与爆破片串联使用图328安全阀、爆破片并联使用

1爆破片；2截止阀；3安全阀

设计压力容器时，如采用最大允许工作压力作为选用安全阀、爆破片的依据，应在设计图样上和压力容器铭牌上注明。

对易燃介质或毒性程度为极度、高度或中度危害介质的压力容器，应在安全泄放装置的排出口装设导管，将排放介质引至安全地点，并进行妥善处理，不得直接排入大气。 372安全阀

(1)概述

安全阀的作用与分类见本书271。安全阀出厂必须随带产品质量证明书，并在产品上装设牢固的金属铭牌。

(2)安全阀的开启压力

固定式压力容器上只安装一个安全阀时，安全阀的开启压力pz不应大于压力容器的设计压力p，且安全阀的密封试验压力pt，应大于压力容器的最高工作压力pw，即：

pz≤p

pt>pw

固定式压力容器上安装多个安全阀时，其中一个安全阀的开启压力不应大于压力容器的设计压力，其余安全阀的开启压力可适当提高，但不得超过设计压力的105倍。

移动式压力容器安全阀的开启压力应为罐体设计压力的105～110倍，安全阀的额定排放压力不得高于罐体设计压力的12倍，回座压力不应低于开启压力的08倍。

(3)安全阀的安装要求

①安全阀应垂直安装，并应装设在压力容器液面以上气相空间部分，或装设在与压力容器气相空间相连的管道上。

②压力容器与安全阀之间的连接管和管件的通孔，其截面积不得小于安全阀的进口截面积，其接管应尽量短而直。

③压力容器一个连接口上装设两个或两个以上的安全阀时，则该连接口入口的面积，应至少等于这些安全阀的进口截面积总和。

④安全阀与压力容器之间一般不宜装设截止阀门。为实现安全阀的在线校验，可在安全阀与压力容器之间装设爆破片装置。对于盛装毒性程度为极度、高度、中度危害介质，易燃介质，腐蚀、粘性介质或贵重介质的压力容器，为便于安全阀的清洗与更换，经使用单位主管压力容器安全的技术负责人批准，并制定可靠的防范措施，方可在安全阀(爆破片装置)与压力容器之间装设截止阀门。压力容器正常运行期间截止阀必须保证全开(加铅封或锁定)，截止阀的结构和通径应不妨碍安全阀的安全泄放。

⑤安全阀装设位置，应便于检查和维修。

(4)新安全阀的调试

新安全阀在安装之前，应根据使用情况进行调试后，才准安装使用。

(5)安全阀的校验周期

安全阀一般每年至少校验一次。对于弹簧直接载荷式安全阀，当满足以下条件时，经过使用单位技术负责人批准可以适当延长校验周期。

①满足以下全部条件的弹簧直接载荷式安全阀，其校验周期最长可以延长至3年： a安全阀制造企业已取得国家质检部门颁发的制造许可证；

b安全阀制造企业能提供证明，证明其所用弹簧按GB／T 12243—1989《弹簧直接载荷式安全阀》标准进行了强压处理或者加温强压处理，并且同一热处理炉同规格的弹簧取10％(但不得少于2个)测定规定负荷下的变形量或者刚度，其变形量或者刚度的偏差不大于15％； c安全阀内件的材料耐介质腐蚀；

d安全阀在使用过程中未发生过开启；

e压力容器及安全阀阀体在使用时无明显锈蚀；

f压力容器内盛装非粘性及毒性程度中度及中度以下的介质。

②使用单位建立、实施了健全的设备使用、管理与维修保养制度，并且能满足以下各项条件

也可以延长3年。

a在连续2次的运行检查中，所用的安全阀未发现选型错误、超过校验有效期、铅封损坏、泄漏等任一问题；

b使用单位建立了符合TSG ZF001《安全阀安全技术监察规程》要求的安全阀校验站，自行进行安全阀校验；

c使用单位建有可靠的压力控制与调节装置或者超压报警装置。

③满足以上①中a、c、d、e和②要求的弹簧直接载荷式安全阀，如果同时满足以下各项条件，其校验周期最长可以延长至5年：

a安全阀制造企业能提供证明，证明其所用弹簧按GB／T 12243—1989《弹簧直接载荷式安全阀》标准进行了强压处理或者加温强压处理，并且同一热处理炉同规格的弹簧取20％(但不得少于4个)测定规定负荷下的变形量和刚度，其变形量或者刚度的偏差不大于10％； b压力容器内盛装毒性程度低度以及低度以下的气体介质，工作温度不大于200℃。 ④凡是校验周期延长的安全阀，使用单位应当将延期校验情况书面告知发证机构。

(6)安全阀的停止使用并更换的情况

安全阀有下列情况之一时，应停止使用并更换：

①安全阀的阀芯和阀座密封不严且无法修复。

②安全阀的阀芯和阀座粘死或弹簧严重腐蚀、生锈。

③安全阀选型错误。

373爆破片装置

(1)概述

爆破片装置由爆破片和相应的夹持器组成。爆破片一般分为剪切型、弯曲型、正拱普通拉伸型、正拱开缝型、反拱型等几种。

爆破片装置应符合GB 567《爆破片与爆破片装置》的要求。

爆破片装置的排放能力，必须大于或等于压力容器的安全泄放量。对于充装处于饱和状态或过热状态的气液混合介质的压力容器，设计爆破片装置应计算泄放口径，确保不产生空间爆炸。

(2)爆破片的爆破压力

固定式压力容器上装有爆破片装置时，爆破片的设计爆破压力pB。不得大于压力容器的设计压力p，且爆破片的最小设计爆破压力不应小于压力容器最高工作压力pW的105倍，即：

pB≤p

pBmin≥105pW

(3)爆破片的更换

爆破片装置应进行定期更换。在苛刻条件下使用的爆破片装置应每年更换；一般爆破片装置应在2～3年内更换(制造单位明确可延长使用寿命的除外)。具有以下情况的，使用单位应当更换爆破片装置：

①爆破片超过规定使用期限的。

②爆破片安装方向错误的。

③爆破片装置标定的爆破压力、温度和运行要求不符的。

④使用中超过标定爆破压力而未爆破的。

⑤爆破片装在安全阀进口侧与安全阀串联使用时，爆破片和安全阀之间的压力表有压力显示或者截止阀打开后有气体漏出的。

⑥爆破片装置泄漏的。

374减压阀

压力容器最高工作压力低于压力源时，在通向压力容器进口的管道上必须装设减压阀。如因介质条件减压阀无法保证可靠工作时，可用调节阀代替减压阀。在减压阀或调节阀的低压侧，必须装设安全阀和压力表。

375压力表

(1)概述

压力表的作用和种类见本书272(1)、(2)。

(2)压力表的选用要求

压力表选用的要求如下：

①选用的压力表，必须与压力容器内的介质相适应。

②低压容器使用的压力表精度不应低于25级；中压及高压容器使用的压力表精度不应低于15级。

③压力表盘刻度极限值应为最高工作压力的15～30倍，表盘直径不应小于100mm。

(3)压力表的安装要求

压力表的安装要求如下：

①压力表的装设位置应便于操作人员观察和清洗，且应避免受到辐射热、冻结或震动的不利影响。

②压力表与压力容器之间，应装设三通旋塞或针形阀；三通旋塞或针形阀上应有开启标记和锁紧装置；压力表与压力容器之间，不得连接其他用途的任何配件或接管。

③用于水蒸汽介质的压力表，在压力表与压力容器之间应装有存水弯管。

④用于具有腐蚀或高粘度介质的压力表，在压力表与压力容器之间应装设能隔离介质的缓冲装置。

(4)压力表的校验和维护

压力表的校验和维护应符合国家计量部门的有关规定。压力表安装前应进行校验，在刻度盘上应刻出指示最高工作压力的红线，注明下次校验日期。压力表校验后应加铅封。

(5)压力表需停止使用并更换的情况

压力表需停止使用并更换的情况见本书272(6)。

376液面计

(1)概述

液面计的作用和种类参见本书273(1)、(2)。

(2)液面计的选用

压力容器用液面计应符合有关标准的规定，并应符合下列要求：

①应根据压力容器的介质、最高工作压力和温度正确选用。

②在安装使用前，低、中压容器用液面计，应进行15倍液面计公称压力的液压试验；高压容器的液面计，应进行125倍液面计公称压力的液压试验。

③盛装0℃以下介质的压力容器上，应选用防霜液面计。

④寒冷地区室外使用的液面计，应选用夹套型或保温型结构的液面计。

⑤液面计用于易燃、毒性程度为极度、高度危害介质的液化气体压力容器上，应有防止泄漏的保护装置。

⑥要求液面指示平稳的，不应采用浮子(标)式液面计。

⑦移动式压力容器不得使用玻璃板式液面计。

(3)液面计的安装

液面计应安装在便于观察的位置，如液面计的安装位置不便于观察，则应增加其他辅助设施。大型压力容器还应有集中控制的设施和报警装置。液面计上最高和最低安全液位，应作出明显的标记。

(4)液面计的校验和维护

压力容器运行操作人员，应加强液面计的维护管理，保持完好和清晰。使用单位应对液面计实行定期检修制度，可根据运行实际情况，规定检修周期，但不应超过压力容器内外部检验周期。

(5)液面计应停止使用并更换的情况

液面计有下列情况之一的，应停止使用并更换：

①超过检修周期。

②玻璃板(管)有裂纹、破碎。

③阀件固死。

④出现假液位。

⑤液面计指示模糊不清。

377测温仪表

测温仪表的种类参见本书274(1)、(2)。

测温仪表主要用来测量介质的温度。对于需要控制壁温的压力容器上，也必须装设测试壁温的测温仪表(或温度计)，严防超温。测温仪表应按使用单位规定的期限进行定期校验， 378紧急切断装置

紧急切断装置通常安装在液化气体汽车罐车和铁路罐车的气、液相出口管道上。当管道及其附件发生破裂及误操作或者罐车附近发生火灾事故时，可以立刻使用紧急切断装置切断气源，从而防止事故曼延扩大。

紧急切断装置按作用原理可分为油压式、机械式、气压式和电动式。液化气体罐车上一般采用油压式、机械式紧急切断装置。

油压式紧急切断装置由手摇油泵、紧急切断阀和油管路组成。紧急切断阀借助于手摇油泵给系统工作介质加压使阀开启。当发生事故或者需要关闭时，打开手摇油泵的泄压阀或者油管路上泄压阀泄掉系统压力使阀门自行关闭。

379快开门式压力容器安全联锁装置

(1)概述

快开门式压力容器常见的有消毒锅、医用氧舱、蒸压釜、硫化罐等。这些压力容器是间歇作业，每次操作都要快速进、出物料(医用氧舱为进出人)，快开门启闭频繁。为防止出现卸压未尽打开门(端盖)或者快开门(端盖)未完全闭合而升压，快开门式压力容器必须装设安全联锁装置。

(2)快开门式压力容器安全联锁装置应具有的功能

快开门式压力容器的快开门(盖)应设计安全联锁装置并应具有以下功能：

①当快开门达到预定关闭部位方能升压运行的联锁控制功能。

②当压力容器的内部压力完全释放，安全联锁装置脱开后，方能打开快开门的联锁联动功能。 ③具有与上述动作同步的报警功能。

(3)关于快开门式压力容器安全联锁装置试用和鉴定的要求

由于国内快开门式压力容器的设计标准还不健全，因此，《压力容器安全技术监察规程》提出要求，快开门式压力容器安全联锁装置，应经试用和鉴定，方可推广使用。

38对压力容器介质的要求

压力容器的介质，对压力容器的安全与寿命有较大的影响。一般根据生产工艺的要求，考虑介质的化学性质、浓度、温度、压力等特点，设计相应的压力容器。反过来，压力容器盛装的介质也要符合其设计允许的范围。介质对压力容器的主要损害是腐蚀和结垢。

为防止介质腐蚀造成压力容器失效，在压力容器设计时考虑介质与材料的适用性，根据试验结果和经验进行选配。在压力容器使用时，还应控制介质有害杂质的含量。

如果压力容器以水为介质，按照《压力容器安全技术监察规程》的规定，设计压力小于等于25MPa、以水为介质的直接受火焰加热连续操作的压力容器和管壳式余热锅炉用水的水质，应符合GB 1576《工业锅炉水质》的规定。设计压力大于25MPa的上述设备的水质要求，由设计单位在设计图样上规定。

39压力容器的生产过程简介

391概述

压力容器安全监察全过程可分为设计、制造、安装、使用、检验、维修、改造等环节。《特种设备安全监察条例》将这7个环节分为生产(包括设计、制造、安装、维修、改造)、检验和使用等3个部分。以下简单介绍压力容器的生产过程。

392压力容器的设计

(1)概述

压力容器的设计是确保其“优生”的首要环节。设计的正确与否，涉及到制造、检验的难易程度，影响到压力容器产品的制造成本和运行费用，还直接关系到产品运行的可靠性。设计时如发生强度计算错误、结构设计考虑不当、选材不正确、或对于热应力、应力集中、疲劳、腐蚀及对使用条件考虑不周等问题，都会导致事故的发生。由于压力容器往往是装置中的一个单元，如果其发生问题，会影响整个系统。在设计压力容器时，一般要考虑其能完成工艺生产要求，运行安全可靠，能达到预定的使用寿命，制造、检验、安装、操作和维修方便，经济性等方面的问题。而这几方面的问题，最主要的又是完成工艺生产要求，运行安全可靠。 压力容器的设计，要根据生产工艺所规定的操作条件(压力、温度、规格、开孔接管尺寸和部位等)，有时还要考虑防腐、防爆、密封、载荷特性等要求和某些特殊要求，先选定结构型式、初步选定尺寸和用材，然后根据强度要求确定容器的壁厚以及顶盖、封头和其他承压零部件的最终尺寸。在设计中，强度和其他力学问题占有很大的比重。设计中，要防止因设计不当导致的压力或温度过高。而造成容器的失效(强度不够、刚度不够和稳定性不够都会产生失效)。

压力容器的设计按相应设计规范进行，同时要满足《压力容器安全技术监察规程》的要求。

(2)设计文件

压力容器的设计文件分为图样和技术文件两大部分。按图样表示的内容，图样分为总图、装配图、部件图、零件图、表格图、特殊工具图、管口方位图和预焊件图。技术文件按其内容可分为图纸目录、技术条件、计算书和说明书等四种。

压力容器的设计一般分为初步设计和施工图设计两个阶段，但简单的压力容器不一定要进行初步设计。现在的设计手段已有很大改进，有关计算已采用专门的软件包，而绘图已普遍使用计算机来进行。

在压力容器的设计图样和技术文件上，设计、校对、审核、批准等人员要签字。总图上要盖设计单位资格印章。

在压力容器的设计总图上，除应注明设计依据的安全技术规范和产品标准外，还至少应注明压力容器名称、类别；设计条件(一般包括温度、压力、介质(组分)、腐蚀裕量、焊缝系数、自然基础条件等。对储存液化石油气的储罐应增加装量系数；对有应力腐蚀倾向的材料应注明腐蚀介质的限定含量；对有时效性的材料应考虑工作介质的相容性，还应注明压力容器使用年限)和特定情况下的补充条件；主要受压元件材料牌号及材料要求；主要特性参数；制造要求；热处理要求；防腐蚀处理要求；无损检测要求；耐压试验和气密性试验要求；安全附件的规格和订购特殊要求；压力容器铭牌的位置；包装、运输、现场组焊和安装要求和特殊要求等内容。

393压力容器的制造

(1)概述

在压力容器设计完成后，制造厂要根据设计要求，进行工艺准备、材料准备和制造装备准备和专业人员准备等工作。准备工作完成后，则进入制造工序。如前所述，采用焊接方法制造的压力容器是最常见的压力容器，以下以焊接压力容器为例介绍制造过程。

(2)制造工序简介

制造工序大致可分为部件或元件成型前的准备、部件或元件成型、组对、焊接、检验等阶段。 ①成型前的准备

成型前的准备大致可分为钢板的准备、划线、切割和边缘准备等工序。

②部件或元件成型

在部件或元件成型阶段，进行筒节的成型和封头的成型。一般情况下，筒节的成型采用卷制或压制。封头的成型采用压制或者旋压。

③部件组对

部件准备好以后进行组对，这里说的组对包括单筒节纵缝组对、筒节与筒节组对、筒节与封头的组对；法兰、接管、支座与筒节之间的组对。筒节的组对质量必须严格控制，主要指标有对口错边量、棱角度、圆度和直线度。当压力容器的焊接接头的类别不同时，对对口错边量、棱角度有不同的要求。这里说的焊接接头类别是按焊接接头的特点不同来分类的，共分成A、B、C、D四种焊接接头，其分类方法如图329所示。

图329压力容器焊接接头的分类④焊接和焊接检验

部件准备和组对等工序，均涉及焊接工序。压力容器制造常用的焊接方法有手弧焊、埋弧自动焊、电渣焊、气体保护焊和等离子焊等。使用较多的是手弧焊、埋弧自动焊和气体保护焊。 焊接是一个特殊工序，其质量对压力容器的安全性能有决定性的影响。对焊接质量必须进行严格的控制，主要控制内容包括焊工资格、焊接工艺、焊接材料、焊接设备、施焊环境、焊接工艺纪律、焊缝返修、焊接检验、焊后热处理等。

在焊接工序的进行过程中，就已开始了焊接检验，主要是焊前检验和焊接中间检验。在焊接完成后，还要进行焊后检验。焊后检验包括焊接接头表面质量的检查、焊接接头内部质量的检查、焊接接头力学性能的检查。

⑤压力试验和气密性试验

焊接检查完成后，通常进行压力试验和气密性试验。压力试验按试验用介质分为液压试验和气压试验，液压试验的介质通常是水，这时又叫做水压试验。气压试验比较危险，只有在不能进行水压试验和在许多前提条件得到满足的情况下，才进行气压试验。压力试验的试验压力高于设计压力。介质毒性程度为极度、高度危害或设计上不允许有微量泄漏的压力容器还必须进行气密性试验。气密性试验在压力试验合格后进行。

(3)压力容器制造的质量控制

压力容器制造厂必须对压力容器的制造质量进行严格的控制，这个控制实行预防为主、系统控制、全过程控制和全员参与的基本原则。制造厂要建立压力容器制造质量管理体系，对压力容器的制造实施管理与控制。其核心要点一是落实质量责任到人，这包括企业领导人、领导层有关人员、管理层、执行层及作业层的各类人员。二是要识别控制过程，对每个控制过程要设立专业技术人员负责控制工作，这些人员通常称为责任工程师。一般情况下，制造厂要建立设计、工艺、材料、设备、焊接、热处理、理化试验、检验、现场控制等过程，对每个过程所涉及的人员、设备、材料、方法或工艺、环境及检验等进行策划和控制。 压力容器制造厂对产品制造质量负责。

(4)压力容器的出厂技术资料和铭牌

压力容器出厂时，制造单位应向用户至少提供竣工图样；产品质量证明书及产品铭牌的拓印件；压力容器产品安全质量监督检验证书；移动式压力容器还应提供产品使用说明书(含安全附件使用说明书)、随车工具及安全附件清单、底盘使用说明书等和强度计算书(《压力容

器安全技术监察规程》不要求的除外)等技术文件和资料。《压力容器安全技术监察规程》对压力容器的竣工图样还有专门的要求，即竣工图样应有设计单位资格印章(复印章无效)；若制造中发生了材料代用、无损检测方法改变、加工尺寸变更等，制造单位应按照设计修改通知单的要求在竣工图样上直接标注。标注处应有修改人和审核人的签字及修改日期；竣工图样上应加盖竣工图章，竣工图章上应有制造单位名称、制造许可证编号和“竣工图”字样。 压力容器出厂时，必须有“产品铭牌与注册铭牌”。铭牌分为压力容器产品铭牌与注册铭牌和换热容器产品铭牌与注册铭牌两种型式。铭牌上应载明产品名称；监检标记；产品编号；设计压力(换热容器分管程、壳程)；最高工作压力(换热容器分管程、壳程)；容器类型和产品标准；耐压试验压力(换热容器分管程、壳程)；容器净重；设计温度(换热容器分管程、壳程)；容积(换热容器无此项)；换热面积及折流板间距(换热容器专有项目)；介质(换热容器分管程、壳程)；许可证编号；制造日期；制造单位名称；设备编号(由使用单位确定标注)；注册编号(负责使用登记的质量技术监督部门发给使用单位，由其注明)等内容。铭牌的拓印件应存于压力容器产品质量证明书中。

(5)压力容器制造过程的监督检验

按照《特种设备安全监察条例》的规定，压力容器产品要由有资格的检验机构进行制造过程监督检验，监督检验的具体内容见本书11章。

394压力容器的安装

(1)概述

压力容器的安装主要分两种情况，一种是将零部件运至现场进行组焊，如大型压力容器的现场组焊和球形储罐的组焊。另一种是指将完整压力容器产品运至现场就位，安装到装置系统中。通过安装，压力容器成为系统装置的一部分，而对于需现场组焊的压力容器，安装还是其制造的继续。安装质量对压力容器的安全性能也有很大的影响。

压力容器的安装实行资格许可制度，现场组焊要有制造资格，实施安装的单位应当取得特种设备安装改造维修许可证，具有压力容器安装改造维修资格。安装单位在施工前，应将安装情况书面告知施工所在地的地、市级质量技术监督部门。安装单位在施工结束后，应向使用单位提供相应压力容器技术资料和施工质量证明文件。

按照《特种设备安全监察条例》的规定，压力容器安装过程应由有资格的检验机构实施安装过程监督检验。目前，有关压力容器安装监督检验的安全技术规范正在制定过程中。

(2)压力容器安装基本过程

大多数压力容器都是整机出厂的，在安装现场不再进行焊接工作。这些压力容器的安装施工的基本过程为：设备验收→基础施工→安装前准备→就位→内件安装→清洗、封闭→压力试验→气密性试验→交工验收。

现场组焊的压力容器，一般按照制造过程进行控制。

395压力容器的改造

(1)概述

压力容器的改造，将改变其使用性能。压力容器的重大改造是指改变主要受压元件的结构或改变压力容器运行参数、盛装介质或用途等。

压力容器的改造实行资格许可制度，实施改造的单位应当取得特种设备安装改造维修许可证，具有压力容器安装改造维修资格。实施改造的单位应保证经改造后的压力容器的结构和强度满足安全使用的要求。压力容器改造后，改造单位应当向使用单位提供改造后的图样、施工质量证明文件等技术资料。

压力容器的改造方案应经原设计单位或具备相应资格的设计单位同意，施工单位在施工前应将改造情况书面告知施工所在地的地、市级质量技术监督部门。

压力容器的改造过程，实行监督检验制度。

(2)有关改造的相关要求

①采用焊接方法对压力容器进行改造时，应当遵循的要求见396(4)。

②改变移动式压力容器的使用条件(介质、温度、压力、用途等)时，由使用单位提出申请，经省级质量技术监督部门同意后，由具有相应资格的制造单位更换安全附件、重新涂漆和标志；经具有相应资格的检验机构进行内、外部检验并出具检验报告后，由使用单位重新办理使用证。

396压力容器的维修

(1)概述

压力容器的维护和维修效果如何，一般以设备的完好率来表示。维护和维修的目的在于确保压力容器在稳定的完好状态下运行，提高使用效率，延长使用寿命，保证安全运行。

压力容器的设备完好标准可简单的表达为：运行正常、效能良好、装置完整、状态良好。在压力容器的日常维修保养工作中，防腐蚀能力的维护占有重要地位。尤其是对停用压力容器的维护，更要注意防腐蚀问题。

压力容器在使用过程中，如果发现缺陷，可以进行适当的维修。常用的维修方法有打磨(用来消除表面缺陷)、挖补、密封面或密封元件划痕的手工器械清除、更换元件及应急处理等。 压力容器的维修实行资格许可制度，实施维修的单位应当取得特种设备安装改造维修许可证，具有维修资格。从事压力容器带压密封的单位，也应当取得维修许可资格。维修单位应保证经维修后的压力容器的结构和强度满足安全使用的要求。受压元件维修后，维修单位应当向使用单位提供维修后的图样、施工质量证明文件等技术资料。

(2)重大维修

按照《压力容器安全技术监察规程》的定义，压力容器的重大维修是指主要受压元件的更换、矫形、挖补和焊制压力容器的筒体纵向接头、筒节与筒节(封头)连接的环向接头，以及封头的拼接接头等采用全截面焊透的对接接头焊缝的焊补。

压力容器重大维修方案应经原设计单位或具备相应资格的设计单位同意，施工单位在施工前应将维修情况书面告知施工所在地的地、市级质量技术监督部门。

压力容器重大维修过程，实行监督检验制度。

(3)受压元件维修的注意事项

压力容器内部有压力时，不得进行任何修理。对于特殊的生产工艺过程，需要带温带压紧固螺栓时，或出现紧急泄漏需进行带压堵漏时，使用单位必须按设计规定制定有效的操作要求和防护措施，作业人员应经专业培训并持证操作，并经使用单位技术负责人批准。在实际操作时，使用单位安全部门应派人进行现场监督。

(4)采用焊接方法维修受压元件应当遵循的要求

采用焊接方法对压力容器进行维修时，一般应采用挖补或更换，不应采用贴补或补焊方法。且应做到：压力容器的挖补、更换筒节及焊后热处理等技术要求，应参照相应制造技术规范，制订施工方案及适合于使用的技术要求。焊接工艺应经焊接技术负责人批准；缺陷清除后，一般均应进行表面无损检测，确认缺陷已完全消除。完成焊接工作后，应再做无损检测，确认修补部位符合质量要求；母材焊补的修补部位，必须磨平，焊接缺陷清除后的修补长度应满足要求；有热处理要求的，应在焊补后重新进行热处理；主要受压元件焊补深度大于1／2壁厚的压力容器，还应进行耐压试验。

310压力容器的使用、检验与安全管理要求

3101概述

压力容器的事故一般也都发生在使用过程中，用好压力容器，管好压力容器，是作好压力容器安全工作的关键。在压力容器的使用过程中，运行、维护保养、检验、修理和改造等间或进行，密切相关。本节简要介绍压力容器运行操作知识、压力容器的安全状况等级划分方法、

定期检验要求以及压力容器的使用管理要求。

3102压力容器运行操作知识

(1)概述

由于工艺条件的不同，压力容器的操作内容、方法、程序与注意事项也不尽一致。通常人们把固定式压力容器及其装置的操作划分为机泵操作、罐区装卸操作、设备工艺操作三大部分。每种操作又可划分为若干小单元操作，每项小单元的操作都有一定的操作规程和操作程序。一般来说，可将压力容器的操作过程分为设备投用、运行工艺参数控制和停止运行三个阶段。以下以化工装置中的压力容器为例说明设备的投运、运行参数的控制。并介绍压力容器停止运行的相关知识。

(2)设备的投用

①投用前的准备工作

a设备的全面检查及验收。

b设备开工方案的制定及学习。

c操作人员的操作准备。

操作人员在操作前应当做好准备工作。一是要按规定着装，带齐操作工具和劳动防护用品。二是在上岗操作前，要按照规定认真检查本岗位或本工段的压力容器、机泵及工艺流程中的进出口管线、阀门、电器设备、安全阀、压力表、温度计、液位计等各种设备及仪表附件的完好情况。三是操作人员要在确认压力容器及设备能够投入正常运行后，才能进行开工启动系统投入。

②压力容器及其装置开工

a吹扫贯通试压

吹扫贯通试压时，要按照抽堵盲板图表，逐个抽检修时所加的盲板，并装好正常生产时需要加的盲板；要进行吹扫、贯通和试压，检查整体系统畅通情况和严密性；要按工艺流程逐个检查系统中的压力容器、机泵、阀门及安全附件，确认无误，确保开工时不窜物料、不窜气、不蹩压；对开工时需驱赶空气的压力容器及其装置或系统，应按规定进行置换。 b压力容器及装置进料

进料前要关闭所有的放空阀门，按照工艺流程，经规定人员确认无误后，操作人员方可启动机泵进料。在进料过程中，操作人员要沿着工艺流程线路跟随物料进程进行检查。操作人员在操作调整工况阶段，还要特别注意阀门的开启度是否合适。操作人员应当密切注意运行中的情况，严格执行工艺规程，要做到精心、平稳操作，确保设备运行转向正常化生产。 c试运行中的检查

在试运行的开始前和试运行过程中，要做好检查工作。一是要对压力容器及装置进行升温过程中的检查，需要热紧的，还要对压力容器及其管道、阀门、附件等按照规定程序进行热紧。二是换热器的启用，应缓慢地先引进冷流后再引进热流，以防因冷热不均而泄漏，并对是否泄漏进行检查；三是备用设备必须经过检查以保证其处于良好状态，随时能启用；四是在试运行中，检修人员与操作人员要密切配合共同加强巡回检查。

(3)运行工艺参数控制

工艺参数一般包括温度、压力、流量、液位及物料配比等。控制的目的是确保压力容器及装置正常运行，防止出现超温、超压和物料泄漏。

①温度控制

对于反应容器，反应温度是否适当对产品质量、能耗、成品率等都有很大影响。特别是温度过高，可引起压力突增导致容器变形或者爆炸，也可能引起物料着火等。温度过低，则会减缓反应速度，形成物料堆积，而从较低温度很快升到正常温度，也会引起物料的剧烈反应而导致压力剧增而爆炸。温度很低时，还可引起物料冻结，造成管路堵塞或者破裂。

压力容器控制温度的能力与反应热的去除方式、防止反应中换热突然中断的措施、传热介质的种类、保温措施等有关。而在运行操作时，主要是要控制好冷热介质的流量，进物料的量，能及时发现温度的变化，并能按照操作规程的要求进行调整。

②投料控制

投料控制一般要控制投料量与投料速度、投料温度、物料配比、物料成分和投料顺序。例如发生放热反应的装置，投料量与投料速度不能超过设备的传热能力。如HCl的合成应先投氢气或者投氯，但不得同时投入。

③充装量的控制

盛装液化气体的压力容器，要严格控制充装量，以防止因满液而导致压力急剧增加而发生爆炸。

④温度、压力波动的控制

温度、压力波动会产生交变载荷，导致压力容器的疲劳破坏。运行操作时要做到压力、温度的升降平稳，尽量避免突然的开、停车。对于高温容器或者低温容器，开、停车时要缓慢升、降温，以降低热应力。

⑤压力的控制

温度控制、投料控制、充装量的控制等均与压力控制有关。尽管压力容器上装有超压泄放装置以防止超压发生爆炸，但是运行操作中，操作人员应当随时观察压力的变化，防止出现超压，而一旦出现超压，应能及时按照规定的程序进行处理。

⑥介质腐蚀的控制

介质腐蚀几乎是不可避免的。压力容器在设计时，均按照正常工况考虑了一定的腐蚀裕量。但是，如果运行工况发生改变，则会对腐蚀速度产生很大影响。尤其是一些介质中的杂质含量、介质含水量对腐蚀速度影响很大。另外，如果改变温度、压力等工艺参数，有些介质的腐蚀能力会增大。为了防止介质造成腐蚀，运行操作中要注意控制杂质的含量、介质的含水量，并且要按照工艺规定的参数操作。

(4)停止运行

①概述

停止运行分为正常停止运行和紧急情况下的停止运行。由于压力容器及设备要按照生产规程进行定期检验、检修、技术改造，或因原料、能源供应不及时，或因设备本身要求采用间歇式操作工艺的方法等正常原因发生的停运均属正常停止运行。

②正常停止运行

正常停止运行时，要制定停工方案、高温下工作的压力容器停运中应控制降温速度、低温下工作的压力容器应控制升温速度、对于储存液化气体的容器，尽量采取降温的方法降压，应清除干净剩余物料，停运操作要严格执行工艺规程和准确进行各种操作，要杜绝火源。 ③紧急情况下的停止运行

压力容器发生下列异常现象之一时，操作人员应立即采取紧急措施，并按规定的报告程序，立即向现场管理人员和单位有关负责人报告。

a压力容器工作压力、介质温度或壁温超过规定值，采取措施后仍不能得到有效控制。 b压力容器的主要受压元件发生裂缝、鼓包、变形、泄漏等危及安全的现象。

c安全附件失效。

d接管、紧固件损坏，难以保证安全运行。

e发生火灾等直接威胁到压力容器安全运行。

f过量充装。

g压力容器液位超过规定，采取措施仍不能得到有效控制。

h压力容器与管道发生严重振动，危及安全运行。

i其他异常情况。

3103在用压力容器的安全状况评级及应用

(1)概述

为了简明、方便地描述压力容器的安全状况，我国采用了对压力容器安全状况评级的方法。由于我国在用的压力容器是不同时期制造的，其产品质量的高低有较大差别，而且压力容器在使用过程中，会发生腐蚀、变形、材质劣化等损伤，也不可避免的会发生安全性能的变化，所以我国采用“合乎使用”的原则来进行压力容器安全状况的评定，这种评定准则低于产品制造标准的要求。

按照《锅炉压力容器使用登记管理办法》的规定，新压力容器的安全状况划分为1、2、3级三个等级，在用压力容器的安全状况划分为2、3、4、5四个等级。

安全状况等级评定主要针对《压力容器安全技术监察规程》适用范围的压力容器(但不包括需进行缺陷安全评定的大型关键性压力容器。这些压力容器应当根据安全评定的结果确定其安全状况等级)，超高压容器、医用氧舱、气瓶不进行安全状况等级的评定。

(2)安全状况等级划分原则

压力容器安全状况等级划分原则如下：

①安全状况等级评为1级的情况

新压力容器出厂技术资料齐全；设计、制造质量符合有关法规和标准的要求；在规定的定期检验周期内，在设计条件下能安全使用，可评为1级。

②安全状况等级评为2级的情况

安全状况等级可评为2级的压力容器分为新压力容器和在用压力容器二种情况。

a新压力容器的出厂技术资料齐全；设计、制造质量基本符合有关法规和要求，但存在某些不危及安全且难以纠正的缺陷，出厂时已取得设计单位、使用单位和使用单位所在地安全监察机构同意；在规定的定期检验周期内，在设计规定的操作条件下能安全使用，可评为2级。

b在用压力容器的技术资料基本齐全；设计制造质量基本符合有关法规和标准的要求；根据检验报告，存在某些不危及安全且不易修复的一般性缺陷；在规定的定期检验周期内，在规定的操作条件下能安全使用，可评为2级。

③安全状况等级评为3级的情况

安全状况等级可评为3级的压力容器也分为新压力容器和在用压力容器二种情况。

a新压力容器的出厂技术资料基本齐全；主体材料、强度、结构基本符合有关法规和标准的要求；但制造时存在的某些不符合法规和标准的问题或缺陷，出厂时已取得设计单位、使用单位和使用单位所在地安全监察机构同意；在规定的定期检验周期内，在设计规定的操作条件下能安全使用，可评为3级。

b在用压力容器的技术资料不够齐全；主体材料、强度、结构基本符合有关法规和标准的要求；制造时存在的某些不符合法规和标准的问题或缺陷，焊缝存在超标的体积性缺陷，根据检验报告，未发现缺陷发展或扩大；其检验报告确定在规定的定期检验周期内，在规定的操作条件下能安全使用，或评为3级。

④安全状况等级评为4级的情况

在用压力容器的本体材料不符合有关规定，或材料不明，或虽属选用正确，但已有老化倾向；主体结构有较严重的不符合有关法规和标准的缺陷，强度经校核尚能满足要求；焊接质量存在线性缺陷；根据检验报告，未发现缺陷由于使用因素而发展或扩大；使用过程中产生了腐蚀、磨损、损伤、变形等缺陷，其检验报告确定为不能在规定的操作条件下或在正常的检验周期内安全使用，应当评为4级。

⑤安全状况等级评为5级的情况

无制造许可证的企业或无法证明原制造单位具备制造许可证的企业制造的压力容器；缺陷严重、无法修复或难于修复、无返修价值或修复后仍不能保证安全使用的压力容器，应予以判废，应当评为5级。

⑥安全状况等级评定要注意的几个问题

a安全状况等级中所述缺陷，是制造该压力容器最终存在的状态。如缺陷已消除，则以消除后的状态，确定该压力容器的安全状况等级。

b技术资料不全的，按有关规定由原制造单位或检验单位经过检验验证后补全技术资料，并能在检验报告中作出结论的，则可按技术资料基本齐全对待。无法确定原制造单位具备制造资格的，不得通过检验验证补充技术资料。

c安全状况等级中所述问题与缺陷，只要确认其具备最严重之一者，既可按其性质确定该压力容器的安全状况等级。

(3)安全状况等级的应用

如上所述可知安全状况等级为1级的压力容器，其安全性能符合安全技术规范的要求，其出现事故的风险较小。而以下级别，则其出现事故的风险逐级提高。安全状况分级一般有如下应用：

①用于确定检验周期。级别高的检验周期较长(检验周期的规定详见本书3104)。 ②安全状况等级2级和3级均为合乎使用的级别，其中2级是在用压力容器的最高安全状况等级，使用单位应当努力保持所使用的压力容器的安全状况等级达到2级。

③安全状况等级为4级的固定式压力容器，必须采取相应措施进行修复和处理，提高安全状况等级，否则只能在限定的条件下短期监控使用(其累积监控使用的时间不得超过3年。在监控使用期间，应当对缺陷进行处理提高其安全状况等级，否则不得继续使用)。

④安全状况等级为4级、5级的移动式压力容器和安全状况等级为5级的固定式压力容器，不得继续作承压设备使用。

3104压力容器的定期检验要求

(1)概述

固定式压力容器(《压力容器安全技术监察规程》适用范围，下同)、超高压容器、移动式压力容器(《压力容器安全技术监察规程》适用范围，下同)、非金属压力容器、医用氧舱、气瓶的定期检验(检查)形式有所不同。固定式压力容器、超高压容器、非金属压力容器分为年度检查、全面检验和耐压试验(其中全面检验和耐压试验统称为定期检验)。在用罐车的定期检验分为年度检验、全面检验和耐压试验。医用氧舱的定期检验工作包括年度检验和全面检验两种。而气瓶的定期检验不分类。

(2)固定式压力容器的检验周期

①一般情况下的检验频次

a年度检查

在用固定式压力容器的年度检查每年至少进行一次。

b全面检验

在用固定式压力容器的全面检验周期为：安全状况等级为1、2级的，一般每6年一次；安全状况等级为3级的，一般3~6年一次；安全状况等级为4级的，其检验周期由检验机构确定。新压力容器一般应当于投用满3年时进行首次全面检验。

c耐压试验

耐压试验的检验周期为：每两次全面检验期间内，原则上应当进行一次耐压试验。

当全面检验、耐压试验和年度检查在同一年度进行时，应当依次进行全面检验、耐压试验和年度检查，其中全面检验已经进行的项目，年度检查时不再重复进行。

②需要缩短全面检验周期的情况

有以下情况之一的压力容器，全面检验周期应当适当缩短：

a介质对压力容器材料的腐蚀情况不明或者介质对材料的腐蚀速率每年大于025mm，以及设计者所确定的腐蚀数据与实际不符的；

b材料表面质量差或者内部有缺陷的；

c使用条件恶劣或者使用中发现应力腐蚀现象的；

d使用超过20年，经过技术鉴定或者由检验人员确认按正常检验周期不能保证安全使用的；

e停止使用时间超过2年的；

f改变使用介质并且可能造成腐蚀现象恶化的；

g设计图样注明无法进行耐压试验的；

h检验中对其他影响安全的因素有怀疑的；

i介质为液化石油气且有应力腐蚀现象的，每年或根据需要进行全面检验；

j采用“亚铵法”造纸工艺，且无防腐措施的蒸球根据需要每年至少进行一次全面检验； k球形储罐(使用标准抗拉强度下限σb≥540MPa材料制造的，投用1年后应当开罐检验)； l搪玻璃设备。

③可以适当延长全面检验周期的情况

安全状况等级为1、2级的压力容器符合以下条件之一时，全面检验周期可以适当延长： a非金属衬里层完好，其检验周期最长可以延长至9年；

b介质对材料腐蚀速率每年低于01mm(实测数据)、有可靠的耐腐蚀金属衬里(复合钢板)或者热喷涂金属(铝粉或者不锈钢粉)涂层，通过1～2次全面检验确认腐蚀轻微或者衬里完好的，其检验周期最长可以延长至12年；

c装有触媒的反应容器以及装有充填物的大型压力容器，其检验周期根据设计图样和实际使用情况由使用单位、设计单位和检验机构协商确定，报办理《使用登记证》的质量技术监督部门备案。

④特定情况下的耐压试验

有以下情况之一的压力容器，全面检验合格后必须进行耐压试验：

a用焊接方法更换受压元件的；

b受压元件焊补深度大于1／2壁厚的；

c改变使用条件，超过原设计参数并且经过强度校核合格的；

d需要更换衬里的(耐压试验应当于更换衬里前进行)；

e停止使用2年后重新复用的；

f从外单位移装或者本单位移装的；

g使用单位或者检验机构对压力容器的安全状况有怀疑的。

⑤无法进行或者无法按期进行全面检验、耐压试验的处理方法

设计图样无法进行全面检验或耐压试验的压力容器，由使用单位提出申请，地、市级质量技术监督部门审查同意后报省级质量技术监督部门备案。因情况特殊不能按期进行全面检验或耐压试验的压力容器，由使用单位提出申请并经使用单位技术负责人批准，征求原设计单位和检验单位同意，报使用单位上级主管部门审批，向发放《压力容器使用证》的质量技术监督部门备案后，方可推迟或免除。对无法进行全面检验和耐压试验或不能按期进行全面检验和耐压试验的压力容器，均应制定可靠的监护和抢险措施，如因监护措施不落实出现问题，应由使用单位负责。

(3)移动式压力容器的检验周期

①概述

罐车的年度检验、全面检验和耐压试验均为停机时的检验。检验工作由具有相应检验资格的检验机构，并且由取得相应检验资格证书的压力容器检验人员进行。

②一般情况下的检验频次

a年度检验，每年至少一次。

b全面检验，按表35查出罐车的全面检验周期。

表35罐车全面检验周期

罐车的安全状况等级罐车名称汽车罐车铁路罐车罐式集装箱1~2级5年4年5年3级3年2年25年

c耐压试验，每6年至少进行一次。

③特定情况下的全面检验

有以下情况之一的罐车，应该做全面检验：

a新罐车使用1年后的首次检验；

b罐体发生重大事故或停用1年后重新投用的；

c罐体经重大修理或改造的。

(4)医用氧舱的检验周期

医用氧舱的年度检验和全面检验均在停机时进行检验工作。检验工作由具有相应检验资格的检验机构，具有相应资格的检验人员进行。

医用氧舱的年度检验每年至少一次。连续停用时间超过6个月(不包括修理改造时间)的医用氧舱，重新投入使用前，应该按年度检验的内容进行检验。

医用氧舱的全面检验每3年至少一次。医用氧舱经修理、改造，重新投入使用前，应该按全面检验的内容进行检验。

(5)超高压容器的检验周期

①年度检查

年度检查，是指超高压容器运行过程中的在线检查或者生产周期检验。检查工作可以由检验机构持证的压力容器检验人员进行，也可由使用单位取得特种设备作业人员证的超高压容器管理人员进行。年度检查每年至少一次。

②全面检验

全面检验，是指在超高压容器停机时的检验。全面检验由检验机构持证的压力容器检验师进行，并对无损检测人员资格有专门的规定。

一般情况下，超高压人造水晶釜每3年至少进行一次全面检验；其他超高压容器每3~6年至少进行一次定期检验。

有以下情况之一者，超高压容器全面检验周期应当缩短：

a介质对压力容器器壁的腐蚀情况不明，设计者所确定的腐蚀数据不准确；

b首次检验；

c使用环境恶劣，使用超过12年，经技术鉴定并且和检验机构协商，确认不能按照正常检验周期检验；

d使用单位或者检验机构由于其他原因认为应该缩短检验周期。

超高压水晶釜使用超过12年后，每年至少应当进行一次全面检验。

③耐压试验

耐压试验是指超高压容器全面检验合格后，所进行的液压试验。耐压试验应由有资格的检验机构负责，使用单位协助配合实施。耐压试验每10年至少进行一次。

(6)非金属压力容器的检验周期

①年度检查

年度检查指在用非金属压力容器运行中的在线检查，每年至少进行一次。

②全面检验

全面检验指在用非金属压力容器停机时的检验。全面检验由有资格的检验机构进行。石墨制非金属压力容器每5年至少进行一次，玻璃钢制非金属压力容器每3年至少进行一次，全塑料制压力容器每年至少进行一次。

③耐压试验

非金属压力容器耐压试验的试验压力不超过设计压力的105倍，每两次全面检验期间内，至少进行一次耐压试验。

(7)气瓶的检验周期

①气瓶(不含溶解乙炔气瓶)的检验周期和使用年限

a检验周期

a)盛装腐蚀性气体的气瓶、潜水气瓶以及常与海水接触的气瓶每2年检验一次。

b)盛装一般气体的气瓶，每3年检验一次。

c)盛装惰性气体的气瓶，每5年检验一次。

d)液化石油气瓶，YSP05型、YSP20型、YSP50型、YSP10型和YSP15型钢瓶，自制造日期起，每4年进行一次定期检验。YSP50型，每3年进行一次定期检验。

c)低温绝热气瓶，每3年检验一次。

f)车用液化石油气瓶每5年检验一次；车用压缩天然气钢瓶每3年检验一次。汽车报废时，车用气瓶同时报废。

气瓶在使用过程中，发现有严重腐蚀、损伤或对其安全可靠性有怀疑时，应提前进行检验。 库存和停用时间超过一个检验周期的气瓶，启用前应进行检验。

发生交通事故后，应对车用气瓶、瓶阀及其他附件进行检验，检验合格后方可重新使用。 b使用年限

对使用年限超过30年的钢质无缝气瓶，按报废处理；对使用年限超过12年的盛装腐蚀性气体的钢质焊接气瓶以及使用年限超过20年的盛装其他气体的钢质焊接气瓶，按报废处理；对于液化石油气瓶使用达15年的应报废。对于按报废处理和应报废的气瓶，登记后不予检验。

②溶解乙炔气瓶的定期检验周期

溶解乙炔气瓶的定期检验，每3年进行一次。库存或停用周期超过3年的溶解乙炔气瓶，启用前应进行检验。

乙炔瓶使用过程中，发现瓶体或附件严重腐蚀、损伤或变形；对瓶内填料、溶剂的质量有怀疑；乙炔瓶皮重异常；有回火、烧灼或表面漆色发黑的痕迹；充装时瓶壁温度异常等情况(之

一)时或者检验人员认为有必要提前检验的，应提前进行检验：

3105检验、维修的安全要求

以下以《压力容器安全技术监察规程》适用的固定式压力容器为例，说明在压力容器全面检验以及维修时应当考虑的安全事项。

(1)使用单位应有有关动火、用电、高空作业、罐内作业、安全防护、安全监护等规定，确保检验、检修工作安全。

(2)被检验、检修的容器内部介质必须排放、清理干净，用盲板从被检容器的第一道法兰处隔断所有液体、气体或者蒸汽的来源，同时设置明显的隔离标志。禁止用关闭阀门代替盲板隔断。

(3)盛装易燃、助燃、毒性或者窒息性介质的，使用单位必须进行置换、中和、消毒、清洗，取样分析，分析结果必须达到有关规范、标准的规定。取样分析的间隔时间，应当在使用单位的有关制度中做出规定。盛装易燃介质的，严禁用空气置换。

(4)人孔和检查孔打开后，必须清除所有可能滞留的易燃、有毒、有害气体。压力容器内部空间的气体含氧量应当在18%～23%(体积比)之间。必要时，还应当配备通风、安全救护等设施。

(5)高温或者低温条件下运行的压力容器，按照操作规程的要求缓慢地降温或者升温，使之达到可以进行检验工作的程度，防止造成伤害。

(6)能够转动的或者其中有可动部件的压力容器，应当锁住开关，固定牢靠。移动式压力容器检验时，应当采取措施防止移动。

(7)切断与压力容器有关的电源，设置明显的安全标志。检验照明用电不超过24V，引入容器内的电缆应当绝缘良好，接地可靠。

(8)在易燃、易爆场所进行检验、检修时，应当采用防爆、防火花型设备、器具。

(9)为检验、检修而搭设的脚手架、轻便梯等设施必须安全牢固(对离地面3m以上的脚手架设置安全护栏)。

(10)如果需现场射线检测时，应当隔离出透照区，设置警示标志。

(11)进入容器内部检验、检修时，应当有专人监护，并且有可靠的联络措施。

(12)检验时，使用单位压力容器管理人员和相关人员到场配合，协助检验工作，负责安全监护。

3106压力容器(不含气瓶)使用管理的有关要求

对压力容器安全管理人员和作业人员管理要求见本书第12章，压力容器的使用登记及各类特种设备的使用均应遵守的安全管理要求见本书第14章，在此仅介绍《压力容器安全技术监察规程》、《超高压容器安全技术监察规程》、《非金属压力容器安全技术监察规程》的专门要求。

(1)使用单位安全管理工作内容

使用单位压力容器安全管理工作主要内容如下：

①贯彻执行压力容器安全技术规范、规章。

②制订压力容器的安全管理规章制度。

③参加压力容器订购、设备进厂、安装验收及试车。

④检查压力容器的运行、维修和安全附件校验情况。

⑤压力容器的检验、修理、改造和报废等技术审查。

⑥编织压力容器的年度定期检验计划，并负责组织实验。

⑦向主管部门和当地安全监察机构报送当年压力容器数量和变动情况的统计报表，压力容器定期检验计划的实施情况，存在的主要问题及处理情况等。

⑧压力容器事故的抢救、报告、协助调查和善后处理。

⑨检验、焊接和操作人员的安全技术资料的管理。

⑩压力容器使用登记及技术资料管理。

(2)压力容器工艺操作规程和岗位操作规程中必须明确的内容

压力容器的使用单位，应在工艺操作规程和岗位操作规程中，明确提出压力容器安全操作要求，其内容至少应包括：

①压力容器的操作工艺指标(含最高工作压力、最高或最低工作温度)。

②压力容器的岗位操作法(含开、停车的操作程序和注意事项)。

③压力容器运行中应重点检查的项目和部位，运行中可能出现的异常现象和防止措施，以及紧急情况的处理和报告程序。

(3)对以水为介质生产蒸汽的压力容器的水质要求

以水为介质生产蒸汽的压力容器，必须做好水质管理和检测，没有可靠的水处理措施，不应投入运行。

(4)压力容器技术档案

压力容器的使用单位，必须建立压力容器安全技术档案并由管理部门统一保管。安全技术档案应当包括下述内容：

①容器档案卡。

②设计文件和资料、压力容器产品出厂技术文件和资料、安装技术文件和资料。 ③超高压容器的日常生产记录、日常维护保养记录和故障情况记录。

④定期检验报告(含年度检查)和定期自行检查的记录。

⑤维修方案、维修记录；重大维修的施工质量证明文件；重大维修过程监督检验证书。 ⑥改造方案、图样；改造施工质量证明文件；改造过程监督检验证书。

⑦安全附件、测量调控装置及有关附属仪器仪表的日常维护保养记录；安全附件校验、修理和更换记录。

⑧有关事故的记录资料和处理报告。

3107汽车罐车使用与运输安全要求

汽车罐车的安全管理，除了应满足《压力容器安全技术监察规程》的要求外，还应该满足《液化气体汽车罐车安全监察规程》的特殊要求。

(1)汽车罐车使用必须具备的几种证件及随车必带的文件资料

汽车罐车的使用单位，应按JT 3130《汽车危险货物运输规则》的有关规定办理准运证；按车辆管理部门的规定，办理汽车罐车牌照；按《锅炉压力容器使用登记管理办法》的规定，办理《压力容器使用证》。

汽车罐车使用时必须随车携带汽车罐车使用证；机动车驾驶执照和汽车罐车准驾证；押运员证；准运证；汽车罐车定期检验报告复印件；液面计指示刻度与容积的对应关系表；在不同温度下，介质密度、压力、体积对照表；运行检查记录本；汽车罐车装卸记录等文件和资料。

(2)汽车罐车的押运员和驾驶员

汽车罐车的押运员和驾驶员应熟悉其所运输介质的物理、化学性质和安全防护措施，了解装卸的有关要求，具备处理故障和异常情况的能力。汽车罐车押运员必须经培训和考核合格，由省级相关部门颁发的《汽车罐车押运员证》。汽车罐车驾驶员必须先取得公安机关颁发的《机动车驾驶执照》，再经汽车罐车安全驾驶、使用培训、考核合格，由省级相关部门颁发《汽车罐车准驾证》后，才有驾驶液化气体汽车罐车的资格。

汽车罐车的使用单位，必须有本单位的持证押运员和驾驶员，并为押运员、驾驶员配备专用的防护用具和工作服装，专用检修工具和必要的备品、备件等。

(3)汽车罐车的日常检查和维护保养

使用单位必须认真贯彻执行本规程并按汽车罐车使用说明书的要求，制订并认真贯彻执行汽车罐车日常检查和维护保养制度，经常检查安全附件(包括安全阀、爆破片、压力表、液面计、温度计、紧急切断装置、管接头、人孔、管道阀门、导静电装置等)性能，有无泄漏、损伤等；按汽车日常检修和保养要求对汽车底盘及其走行部分进行检查和修理及时排除故障，保证性能完好。同时，应保持汽车罐车干净和漆色完好。

(4)对汽车罐车装卸单位的要求

汽车罐车装卸单位应具备下述条件，方可从事装卸作业：

①有熟悉汽车罐车运输与装卸的安全技术管理人员，负责汽车罐车装卸安全技术工作；有经过专业培训考核合格的操作人员；

②有汽车罐车的装卸作业管理制度；

③有符合防火或消毒、防爆规定的专用场地，并有足够数量的防护用具和备件；

④装卸设备和管线实施定期检验制度；装卸管道有可靠的联接方式；装卸软管的额定工作压力不低于装卸系统最高工作压力的4倍；

⑤必须有经计量部门检验并出具合格证书或定期检验证书的计量设备；

⑥必须有专人负责装卸前的检查和记录，并建立档案备查；

⑦根据生产过程中的火灾危险和介质毒害程度，设置必要的排气、通风、泄压、防爆、阻止回火、导除静电、紧急排放和自动报警以及消防等设施。

(5)汽车罐车充装前的检查及禁止充装情况

充装前充装单位应进行检查，发现有下列情况之一，不得充装：

①汽车罐车使用证或准运证已超过有效期；

②汽车罐车未按规定进行定期检验；

③汽车罐车漆色或标志不符合本规程的规定；

④防护用具、服装、专用检修工具和备品、备件没有随车携带；

⑤随车必带的文件和资料不符合本规程的规定或与实物不符；

⑥首次投入使用或检修后首次使用的汽车罐车，如对罐体介质有置换要求的，不能提供置换合格分析报告单或证明文件；

⑦余压不符合《液化气体汽车罐车安全监察规程》的规定；

⑧罐体或安全附件、阀门等有异常。

(6)汽车罐车的装卸作业

汽车罐车的装卸作业应当符合下列要求：

①进行充装前的检查，发现不符合要求的情况，不得充装(见本书3107(5))； ②按指定位置停车，关闭汽车发动机并用手闸制动。有滑动可能时，应加防滑块； ③易燃介质作业现场严禁烟火，且不得使用易产生火花的工具和用品；

④作业前应接好安全地线，管道和管接头连接必须牢靠，对于充装介质不允许与空气混合的应排尽空气；

⑤汽车罐车作业人员应相对稳定，且经培训和考核合格。装卸作业时，操作人员、司机和押运员均不得离开现场。在正常装卸作业时，不得随意起动车辆；

⑥新制造的汽车罐车或检修后首次充装的汽车罐车，充装易燃、易爆介质前必须经抽真空处理，或充氮置换处理，要求真空度不得低于650mm汞柱，或罐体内气体含氧量不得大于3％，且必须由处理单位出具证明文件；

⑦汽车罐车充装量不得超过允许的最大充装重量。充装时必须有液面计、流量计、地磅或其他计量装置，严禁超装。充装完毕必须复查充装重量或液位，如有超装必须立即妥善处理，否则严禁驶离充装单位；

⑧装卸完毕应按规定填写装卸记录，并妥善保存；

⑨汽车罐车到站后，应及时卸液。卸液前必须对汽车罐车各附件进行检查，无异常情况方可卸液。单车式汽车罐车不得兼作贮罐使用。汽车罐车不得直接向气瓶灌装；

⑩液氨、液化石油气及其他易燃、易爆介质，卸液时不得用空气加压；液化气体卸液，不得采用蒸汽等可引起罐内温度迅速升高的方法升压卸液，采用热水升温卸液时，水温不得超过45℃；

装卸作业完成后，应立即按汽车罐车使用说明书或操作规程关闭紧急切断阀和阀门；

汽车罐车卸液不得把介质完全排净，必须留有不少于最大充装重量05％或100kg的余量，且余压不低于01MPa；

凡遇有下列情况之一，禁止装卸作业：

a介质易燃、易爆的汽车罐车，遇有雷雨天气或附近有明火时；

b周围有易燃、易爆或有毒介质泄漏时；

c罐体内压力异常时。

低温型汽车罐车的装卸作业还应符合由制造厂提供的使用维护说明书的有关规定。

(7)汽车罐车装卸完后需进行的工作

①按汽车罐车使用说明书或操作规程的要求，关闭紧急切断阀和阀门；

②检查各种密封面有无泄漏；

③核查罐体内介质的压力(充装后不得超过当时环境温度下介质的饱和蒸汽压力)或余压； ④检查罐体充装重量(不得超过规定的充装重量)或余量；

⑤分离汽车罐车与装卸装置的所有连接件；

⑥装卸记录(二联)由押运员负责送达卸液单位；

⑦驾驶员必须亲自确认汽车罐车与装卸装置的所有连接件已经妥善分离，才准启动汽车。

(8)汽车罐车行驶时应当遵循的要求

①必须严格遵守国家交通管理法规的规定。行驶时按汽车罐车的设计限速行驶，保持与前车的距离，严禁违章超车，并按指定路线行驶；

②押运员必须随车押运；

③不准拖带挂车，不得携带其他危险品，严禁其他人员搭乘；

④车上禁止吸烟；

⑤通过隧道、涵洞、立交桥等必须注意标高并减速行驶。

(9)汽车罐车停放的要求

①不得停靠在机关、学校、厂矿、桥梁、仓库和人员稠密等地方；

②停车位置应通风良好，停车地点附近不得有明火；

③停车检修时应使用不产生火花的工具，不得有明火作业；

④途中停车如果超过6小时，应按当地公安部门指定的安全地点或有《道路危险货物运输中转许可证》的专用停车场停放；

⑤途中发生故障，维修时间长或故障程度危及安全时，应立即将汽车罐车转移到安全场地，并由专人看管，方可进行维修；

⑥重新行车前应对全车进行认真检查，遇有异常情况应妥善处理，达到要求后方可行车； ⑦停车时驾驶员和押运员不得同时离开车辆。

3108气瓶充装、运输、储存、经销和使用的安全技术要求

与其他承压类特种设备不同，气瓶的安全监察环节除设计、制造、检验、使用外，还有充装、运输、储存、经销方面的安全技术要求。以下简要介绍气瓶充装、运输、储存、经销和使用的安全技术要求。其中气瓶充装作业人员的要求见本书第12章；气瓶充装单位资格许可的内容详见本书第13章；气瓶使用登记的内容详见本书第14章。

(1)气瓶充装单位义务及对充装的安全管理要求

①气瓶充装单位义务

a向气体消费者提供气瓶，并对气瓶的安全全面负责；

b负责气瓶的维护、保养和颜色标志的涂敷工作；

c按照安全技术规范及有关国家标准的规定，负责做好气瓶充装前的检查和充装记录，并对气瓶的充装安全负责；

d负责对充装作业人员和充装前检查人员进行有关气体性质、气瓶的基础知识、潜在危险和应急处理措施等内容的培训；

e负责向气瓶使用者宣传安全使用知识和危险性警示要求，并在所充装的气瓶上粘贴符合安全技术规范及国家标准规定的警示标签和充装标签；

f负责气瓶的送检工作，将不符合安全要求的气瓶送交地(市)级或地(市)级以上质量技术监督部门指定的气瓶检验机构报废销毁；

g配合气瓶安全事故调查工作。

车用气瓶、呼吸用气瓶、灭火用气瓶、非重复充装气瓶和其他经省级质量技术监督部门同意

的气瓶充装单位，应当履行上述第c项、第d项、第e项、第g项义务。

②气瓶充装的安全管理要求

a气瓶建档

充装单位应当采用计算机对所充装的自有产权气瓶进行建档，并向当地质量技术监督部门办理气瓶使用登记手续，对经使用登记的气瓶负责涂敷充装站标志、气瓶编号和打充装站标志钢印。鼓励采用条码等先进信息化手段对气瓶进行管理。

b充装检查要求

气瓶充装前，充装单位应有专人对气瓶逐只进行充装前的检查，确认瓶内气体并做好记录。乙炔瓶充装前，必须按GB 13591《溶解乙炔充装规定》测定溶剂补加量。乙炔瓶补加溶剂后，必须对瓶内溶剂量进行复核。

c充装安全要求

a)一般要求

充装时，充装人员应按有关安全技术规范和国家标准规定进行充装。对未列入安全技术规范或国家标准的气体，应当制定企业充装标准，按标准规定的充装系数或充装压力进行充装。禁止对使用过的非重复充装气瓶再次进行充装。

气瓶充装单位应当保证充装的气体质量和充装量符合安全技术规范规定及相关标准的要求。 b)永久气体的充装

永久气体的充装装置，必须防止可燃气体与助燃气体的错装和防止不相容气体的错装。充气后在20℃时的压力，不得超过气瓶的公称工作压力。

采用电解法制取氢、氧气的充装单位，应制订严格的定时测定氢、氧纯度的制度，宜设置自动测定氢、氧浓度和超标报警的装置。当氢气中含氧或氧气中含氢超过05％(体积比)时，严禁充装，同时应查明原因。

c)液化气体的充装

液化气体的充装，必须遵守以下规定：

第一，实行充装重量逐瓶复验制度，严禁过量充装。充装超量的气瓶不准出厂。采用连续自动称量进行充装时，以抽检替代逐瓶复验，应有相应的抽检制度，并经充装注册机构核准。 第二，称重衡器应保持准确，其最大称量值应为常用称量的15～30倍。称重衡器按有关规定定期进行校验，每班应对衡器进行一次核定。称重衡器必须设有超装警报或自动切断气源的装置。

第三，严禁从液化石油气储罐或罐车直接向气瓶灌装，不允许瓶对瓶直接倒气。 第四，充装后应逐只检查气瓶，发现有泄漏或其他异常现象，应妥善处理。

第五，充装前的检查记录、充装操作记录、充装后复验和检查记录应完整，内容符合要求。 d)乙炔瓶的充装

乙炔瓶的充装操作和充装后要达到的要求如下：

第一，充装容积流速应进行适当控制，一般应小于0015m3／h·L；瓶壁温度不得超过40℃。亢装时可以用自来水喷淋冷却，也可以强制冷却；一般分两次充装，中间的间隔时间不少于8小时。

第二，乙炔瓶充装后，乙炔充装量和静置8小时后的瓶内压力，应符合相应国家标准的规定。不得有泄漏或其他异常现象。不符合上述要求的乙炔瓶严禁出厂，并应妥善处理。 d异常情况的紧急处置

气瓶充装前和充装后，应当由充装单位持证作业人员逐只对气瓶进行检查，确认瓶内气体并做好记录，发现超装、错装、泄漏或其他异常现象的，要立即进行妥善处理。

e禁止充装情况

具有下列情况的气瓶，禁止进行充装：

a)无制造许可证单位制造的气瓶；

b)未经质量技术监督部门安全监察机构批准认可的进口气瓶；

c)改装气瓶或报废翻新气瓶；

d)属于下列情况之一的气瓶，应先进行处理，否则严禁充装：

钢印标记、颜色标记不符合规定，对瓶内介质未确认的；附件损坏、不全或不符合规定的；瓶内无剩余压力的；超过检验期限的；经外观检查，存在明显损伤，需进一步检验的；氧化或强氧化性气体气瓶沾有油脂的；易燃气体气瓶的首次充装或定期检验后的首次充装，未经置换或抽真空处理的；乙炔气瓶瓶内溶剂重量不符合GB 13591《溶解乙炔充装规定》要求的；乙炔气瓶首次充装或经装卸瓶阀、易熔合金塞后，未经置换合格的。

f充装记录

a)气瓶充装记录内容至少应包括：气瓶编号、气瓶容积、实际充装量、发现的异常情况、检查者、充装者和复称者姓名或代号、充装日期。记录应妥善保存、备查；

b)乙炔气瓶充装记录内容至少应包括：充装前检查结果、充装日期、充装间室温、乙炔瓶编号、皮重、实重、剩余压力、剩余乙炔量、溶剂补加量、乙炔充装量、静置后压力、发生的问题及处理结果、操作者签字等。乙炔瓶充装记录应至少保留12个月。

g气瓶充装标签

气瓶充装单位必须在每只充气气瓶上粘贴符合国家标准GB 16804《气瓶警示标签》的警示标签和充装标签。

(2)气瓶的运输

气瓶的运输应当符合以下要求：

①气瓶的运输单位，必须严格遵守国家化学危险品运输的有关规定。应当制定相应的气瓶安全管理制度，并有专人负责气瓶安全工作；

②运输和装卸气瓶时，必须配戴好气瓶瓶帽(有防护罩的气瓶除外)和防震圈(集装气瓶除外)； ③瓶内气体相互接触可引起燃烧、爆炸、产生毒物的气瓶，不得同车(厢)运输；易燃、易爆、腐蚀性物品或与瓶内气体起化学反应的物品，不得与气瓶一起运输；

④采用车辆运输时，气瓶应妥善固定。运输可燃气体气瓶时，严禁烟火。运输工具上应备有灭火器材；

⑤夏季运输应有遮阳设施，避免曝晒；在城市的繁华地区应避免白天运输；

⑥运输企业应制订事故应急措施，驾驶员和押运员应会正确处理。

(3)气瓶的储存

气瓶的储存应当符合以下要求：

①储存充气气瓶的单位，必须严格遵守国家危险品储存的有关规定。应当制定相应的气瓶安全管理制度和事故应急处理措施，并有专人负责气瓶安全工作；

②储存充气气瓶的单位应当有专用仓库存放气瓶。气瓶仓库应当符合《建筑设计防火规范》的要求，气瓶存放数量应符合有关安全规定；

③空瓶与实瓶应分开放置，并有明显标志，毒性气体气瓶和瓶内气体相互接触能引起燃烧、爆炸、产生毒物的气瓶，应分室存放，并在附近设置防毒用具或灭火器材；

④气瓶放置应整齐，配戴好瓶帽。立放时，要妥善固定；横放时，头部朝同一方向； ⑤严禁乙炔瓶与氧气瓶、氯气瓶及易燃物品同室储存。

(4)瓶装气体的销售

①瓶装气体销售的单位，必须严格遵守国家有关规定。应当制定相应的气瓶安全管理制度，并有专人负责气瓶安全工作；

②瓶装气体的销售单位应当销售取得气瓶充装许可的单位充装的瓶装气体。气体使用者应当购买已取得气瓶充装许可的单位充装的瓶装气体。

(5)气瓶的销售和购置

气瓶销售单位应当销售具有制造许可证的企业制造的合格气瓶。气瓶充装单位应当购买具有制造许可证的企业制造的合格气瓶，鼓励气瓶制造单位将气瓶直接销售给取得气瓶充装许可的充装单位。

(6)对气瓶使用者的要求

①严格按照有关安全使用规定正确使用气瓶；

②不得对气瓶瓶体进行焊接和更改气瓶的钢印或者颜色标记；

③不得使用已报废的气瓶；

④不得将气瓶内的气体向其他气瓶倒装或直接由罐车对气瓶进行充装；

⑤不得自行处理气瓶内的残液。

3109医用氧舱使用管理要求

医用氧舱作为一种特殊的载人的压力容器，确保其安全使用，更有其特别重要的现实意义。与其他压力容器相比，无论从其结构、用途上，还是从使用环节的监察上，都有其自身的特殊性。

(1)医用氧舱购置要求

医疗机构购置医用氧舱前，必须向医疗机构所在地的地(市)级卫生行政部门提出设置申请，进行设置审核，由省级卫生行政部门批准，并颁发《医用氧舱设置批准书》。使用单位必须向取得国家质检总局颁发的《A5级压力容器制造许可证》的单位购买医用氧舱。进口医用氧舱时，国外制造单位应按《进口锅炉压力容器安全质量许可制度实施办法》有关规定，取得国家质检总局对其进行的进口压力容器安全质量许可；医用氧舱产品应按《中华人民共和国进出口锅炉压力容器监督管理办法(试行)》的要求，进行产品安全性能监督检验，产品质量应不低于《医用氧舱安全管理规定》和GB 12130或相应标准的要求。

取得《医疗机构执业许可证》者，方可开展医用氧舱医疗业务。

(2)医用氧舱维护保养的要求

单、双人医用氧舱使用单位应配备医用氧舱维护管理人员，负责医用氧舱日常维护保养；多人医用氧舱的使用单位应配备具有中专或相当于中专以上学历的机电专业水平的医用氧舱维护管理人员，负责医用氧舱日常维护保养。使用单位应配备满足日常维护保养需要的专用维修器材、工具和物料，确保医用氧舱处于正常状态。

(3)医用氧舱相关人员要求

医用氧舱使用单位应执行医护人员三级负责制；操作人员必须经卫生部指定的机构进行培训和考核，取得相应资格证书后，方可上岗操作；医用氧舱维护管理人员(指从事医用氧舱日常操作、维修及其管理的人员)必须经国家质检总局特种设备局认可的机构培训、考核，并取得资格证后，方可上岗工作。

(4)医用氧舱应急演练的要求

医用氧舱使用单位必须制订紧急情况时的处理措施和方案，并应定期(至少每6个月一次)进行演练。

(5)对医用氧舱使用单位的其他要求

①医用氧舱使用单位应配备满足日常维护保养需要的专用维修器材、工具和物料；

②医用氧舱使用单位应结合本单位情况，制定医用氧舱安全管理、安全操作和岗位责任等制度；

③医用氧舱使用单位须向进舱人员进行安全教育，进舱人员不得携带火种和易燃、易爆物品，不得穿戴能产生静电的服装、鞋、帽。严禁沾染油脂的物品置于舱内；

④空气加压舱舱内氧浓度必须控制在25%以下；超过时必须进行转换，转换3min后如达不到要求，应立即停止使用，并采取相应处理措施；

⑤医用氧舱使用单位不得自行改变舱体结构、供(排)氧系统和供(排)气系统；也不得自行改变原设计的医用氧舱加压介质和增加舱内吸氧面罩。

311压力容器的常见事故

3111压力容器事故基础知识

(1)压力容器事故的分类

压力容器事故按照容器失去密封介质能力的特征可分为爆炸和泄漏两大类。所谓爆炸，是指容器内压力在瞬间内急剧释放到大气压力，并引起巨大响声的能量释放过程。而所谓泄漏，是指工作介质从承压元件内向外漏出或其他物质由外部进入承压元件内部的现象，其间，有压力的变化，这个压力变化可能持续一段时间，有时压力变化不剧烈。通常所说的压力容器爆炸，一般伴随着容器的破裂，而不同程度的破裂则可能引起爆炸或者泄漏两种不同的结果。参照《企业职工伤亡事故分类》(GB 6441—1996)的规定，与压力容器相关的事故有容器爆炸、中毒和窒息、火灾、物体打击、灼烫、触电等事故。容器爆炸可引起中毒、火灾、物体打击、灼烫、触电等事故。容器泄漏如果漏出的物质是易燃、易爆、有毒物质，可引起气体爆炸、中毒、火灾、灼烫等事故。此外，泄漏还会引起腐蚀或环境污染。容器检验、检修时，如果置换通风不良会造成其内部缺氧，人进入容器内会发生窒息事故，另外，某些化学介质气体在空气中所占比例较高时，也能使人窒息。除了上述事故外，容器的过度变形、鼓包、严重腐蚀、裂纹、过度的蠕变变形、几何形状受压失衡变形、金属材料长期使用劣化等，尽管没有发生爆炸和泄漏，也会导致容器不能继续使用或者被迫停止运行。

特种设备事故处理时，按照死亡人数、受伤人数、财产损失的程序对事故分类，具体分类方法见本书12节。

(2)压力容器的破裂形式及主要研究方法

通常将压力容器的破裂形式分成韧性破裂、脆性破裂、疲劳破裂、腐蚀破裂、蠕变破裂、复合型破裂。

压力容器韧性破裂后有明显塑性变形，爆裂时一般不产生碎片。压力容器脆性破坏的宏观特征是变形量很小，发生脆断时经常爆裂成碎片。如果压力容器所受的载荷(包括机械载荷和热载荷)是交变的，即呈周期性变化的，在结构的某些应力集中部位就可能引起疲劳破裂。压力容器的腐蚀从腐蚀机理上说有电化腐蚀与化学腐蚀两大类，其常见的腐蚀类型有均匀腐蚀、孔蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀、冲蚀、缝隙腐蚀、氢腐蚀、双金属腐蚀等8种，其中前5种腐蚀对压力容器的安全威胁较大。压力容器的蠕变破坏是由蠕变引起的，所谓蠕变，系指当金属的温度高于某一限度时，即使应力低于屈服极限，材料也能发生缓慢的塑性变形。这种塑性变形经长期积累，最终也能导致材料破坏，这一现象被称为蠕变破坏。

压力容器破裂型式的主要研究方法有宏观分析(主要进行宏观变量的测量)、断口分析(观察容器破裂后断口的外貌，分宏观与显微两种分析方法)和材料理化分析。

(3)容器爆炸危害简介

①爆炸的特点

爆炸是一种极其迅速的、物理的或化学的能量释放过程。在这一过程中，系统的内在势能转变为机械能及光和热的辐射等。压力容器破裂时，容器内高压气体解除了外壳的约束，迅速膨胀并以很高的速度释放出内在能量。

②容器爆炸的危害

压力容器破裂引起的气体爆炸，虽然不像一般炸药那样能形成3000～5000℃的高温和数十万个大气压力的高压，但是，如果容器的工作压力较高，则爆炸能量也会很大。而且产生的危害也是多方面的。

容器破裂时，气体膨胀所释放的能量，一方面使容器进一步开裂，并使容器或其所裂成的碎

片以比较高的速度向四周飞散，造成人身伤亡或撞坏周围的设备等。另一方面，它的更大一部分能量对周围的空气作功，产生冲击波，冲击波除能直接伤人外，还可以摧毁厂房等建筑物，产生更大的破坏作用。

如果容器的工作介质是有毒的气体，则随着容器的破裂，大量的毒气向周围扩散，产生大气污染，并可能造成大面积的中毒区。更严重的是容器内盛装的是可燃液化气体，在容器破裂后，它立即蒸发并与周围的空气相混合形成可爆性混合气体，遇到明火、容器碎片撞击设备产生的火花或高速气流所产生的静电作用，会立即产生化学爆炸，即通常所说的容器二次爆炸。它产生的高温燃气向周围扩散，并引起周围可燃物燃烧，会造成大面积的火灾区。 ③与爆炸相关知识简介

a气体爆炸时的冲击波

压力容器破裂时气体爆炸的能量除了很少一部分消耗于将容器进一步撕裂和将容器或其碎片抛出以外，大部分产生冲击波。

在爆炸中心附近，空气冲击波波阵面上的超压Δp可以达到一个多兆帕。在这样高的压力冲击下，建筑物将被摧毁，设备、管路等均会遭到严重破坏。即使是在01MPa内的冲击波也具有很大的破坏作用，0005MPa超压就可以使门窗玻璃破碎。

b容器爆炸时碎片的破坏作用

压力容器破裂时，气体高速喷出的反作用力可以把整个壳体向破裂的相反方向推出，有些壳体则可能裂成大小不等的碎块或碎片向四周飞散。这些具有较高速度或较大质量的碎片在飞出的过程中具有较大的动能，也可能造成较大的危害。

1976年4月江苏省某农药厂的一个反应釜破裂爆炸，重达1500kg的釜盖碎块腾空飞起，跌落在离厂300m处。如果容器发生脆性破裂或由于器内的激烈化学反应引起爆炸，则会产生大量的碎片并以很高的速度飞出，造成更大的人身伤亡或厂房设备的损坏。

容器破裂成碎片时，周围的设备是比较容易击穿的，例如重量为1kg的碎片，其截面积为5cm2，则只要击中时的速度不小于100m／s，厚10mm的钢制设备即可穿透。

容器爆炸产生的碎片，如果击中电器设备，还可能引起现场人员遭受电击伤害。 c有毒液化气体容器破裂时的毒害区

介质为液化气体的压力容器，破裂时会产生激烈的蒸汽爆炸，这在上面已经讨论过了。在压力容器所盛装的液化气体中，有很多是有毒的物质，如液氨、液氯、二氧化硫、二氧化氮、氢氰酸等。盛装这些有毒液化气体的容器破裂时，大量液体被蒸发成气体，并在空气中扩散，会造成大面积的毒害区，这在国内外都不是罕见的。例如1951年1月，日本大阪府某制冰厂一台小冷冻机用的氨受液器，直径仅有560mm，容积06m3。因封头焊缝开裂，发生蒸汽爆炸，结果在直径为80m的范围内充满着浓度很高的氨空气。由于该容器置于路旁，使过路行人大部分中毒，死亡6人，轻重伤11人。某电化厂的几只液氯瓶碎裂事故，就使附近几公里的居民发生程度不同的中毒，大面积的树木枯萎。

d可燃液化气体容器破裂时的燃烧区

有许多压力容器，特别是大型贮罐，盛装的是可燃液化气体，如液化石油气等。这些容器破裂时，器内的液化气体大量蒸发，并与周围的空气混合，遇到适当条件常常在器外发生燃烧爆炸，酿成重大的火灾事故。这种由于可燃液化气体贮罐破裂引起的火灾，危害之大，损失之重是惊人的，而且还常有发生。

一个民用液化石油气瓶(15kg)破裂爆炸时，其燃烧范围至少可达20m。一个10t的液化石油气贮罐破裂爆炸，燃烧范围至少可达170m。

(4)典型事故案例

①南阳柴油机厂热交换器爆炸事故

1979年3月28日，南阳柴油机厂热交换器发生爆炸，共造成死伤81人，其中死亡44人，

重伤13人，轻伤24人，其中内有17岁以下的少年儿童34人。一位马姓职工全家死亡3人。另一职工全家死2人，伤4人。

a事故发生经过

南阳柴油机厂是设计年产五千台490型柴油机的中型企业，当时有职工1900多人。为解决职工福利，于1974年7月开始使用新浴池，事故就是在男女浴池中间供淋浴用水的热交换器突然发生爆炸。事故发生时，强大气浪将浴池后墙冲垮，房屋倒塌134平方米，房顶板全部塌落，所有洗澡人员都砸在里面。当时有些人被砸死砸伤，有些人被淹死或烫伤。事故场面十分悲惨。

b事故发生的原因和责任

经调查分析，事故完全是一次重大责任事故。这次发生爆炸的热交换器是该厂自己制作安装的。南阳柴油机厂本身是搞机械加工的，设备技术条件是比较好的。但他们对热交换器的制作安装却粗制滥造，多处违反技术要求，以致设备存在严重缺陷，留下了隐患。当时负责这项工作的负责人员，事前未提出制造和安装的具体技术要求，制造安装后又不认真组织检查验收，不做耐压试验，盲目投入使用。而负责材料采购人员和制造安装人员随便降低材质，更改技术设计，且焊接接头多处存在严重超标缺陷，致使热交换器质量非常低劣。另外，该厂领导对安全生产和职工生命安全非常不负责任，以致事故不断发生。从1972年到1978年该厂共发生工伤事故1984人次，每年平均300余次，也发生过其他设备爆炸事故。但该厂领导根本未从中接受任何教训。浴池使用4年多来，该厂领导对这台质量低劣的压力容器，在安全使用管理上从不过问。1978年10月份，已发现热交换器焊缝缺陷处漏水，这是事故发生的前兆，可该厂领导知道后，只简单地要工人去焊补一下，并没有从根本上解决焊缝缺陷，最终导致当大量职工洗澡时，由于供水供热负荷增大，焊缝开裂爆炸。还有，直到爆炸事故发生前夕，该厂一直没有任何锅炉压力容器操作规程和注意事项，锅炉压力容器上安装的安全阀、压力表等保安装置，既不定期校验检查，也不教育工人维护保养，操作工人根本不知道这些装置起什么作用。因此，这是一起严重的责任事故。领导玩忽职守是酿成这次事故的根本原因。

②蒸球爆炸事故

2000年河南新乡县四达公司蒸球爆炸事故(2人死亡，7人受伤)。

③蒸压釜爆炸事故

2001年广西容平县蒸压釜爆炸事故(死亡10人，受伤24人)。

④液化气厂球罐爆炸及火灾事故

1979年12月18日，吉林省吉林市城建局煤气公司液化石油厂，发生了一起压力容器爆炸、火灾事故(事故现场照片见图330)。大火持续23个小时，死23人，伤54人，使一个投资600万元，投产仅两年的新企业付之一炬。事故共烧毁400立方米的球型贮罐6个，50立方米的卧式贮罐4个、液化石油气瓶3000多只，燃掉液化石油气600多吨，燃坏厂区及附近苗圃的全部建筑物和12辆机动车，烧死树苗329万株。同时烧断66000伏高压输电线路，造成3个变电所、48个工厂停电。

图330吉林省吉林市城建局煤气公司液化石油厂压力容器事故现场

a事故经过

这次事故首先是二号液化石油气球罐突然破裂，裂口长达13m多，喷出大量液化石油气，蔓延到距离200m的苗圃，遇明火发生燃烧，在6万多平方米的范围内立即形成一片火海。由于火势太猛，消防装备不适应，未能控制火势。邻近一号球罐，在大火烘烤4个多小时后，严重超压，发生了强烈爆炸，响声远及百余里，火焰高达百余米，4块10多吨重的球壳碎片飞出百余米。一号球罐的爆炸，使整个罐区遭到破坏。

b事故原因

经调查分析，发生事故的主要原因是：

第一，球罐的安装组焊质量不好，发生了脆性断裂。这个球罐的焊缝有焊接缺陷，使用中缺陷不断发展，又未能及时发现，以致从球体上温带环向焊缝的熔合线和热影响区断裂。这是事故发生的直接原因。

第二，企业管理混乱。该厂自1977年投产以来，生产无计划，制度不健全，工作无秩序。领导对球罐的质量和安全情况，一直是心中无数。任意操作和任意充装的情况时有发生，二号球罐在事故前充装多少气体，始终未查清。运行中发生过超装和附件损坏等事故，都没有引起重视。

第三，该厂基本没有技术管理。厂级领导中没有一个人懂技术，全厂没有一名技术人员。煤气公司有一名工程师、五名技术员，却很少下厂具体帮助指导。操作工人也未经技术训练，不懂安全操作技术。因此，对事故的危害缺乏认识，没有预防事故的措施，盲目性很大。 第四，不重视安全工作，不执行国家有关安全技术规程和防火防爆的规定。液化石油气属于甲类火灾危险贮存物品，国家对其防火防爆有严格的规定。该厂竟在厂内贮存汽油、柴油等易燃物品，公安部门多次提出意见也不听；事故发生后，由于断电断水，消防设施不起作用，球罐本身专设的降温喷淋装置，也因没有备用电源而无法启动。企业单位未作任何应急措施准备，已有的消防设备和器材，不适应大量液化石油气火灾事故，因而无法控制罐区火势。 ⑤墨西哥液化石油气体分配中心贮罐爆炸及火灾事故

1984年墨西哥一家液化石油气体分配中心贮罐爆炸引发火灾，死亡452人，伤4248人，35万人被迫撤离，1万人无家可归。

⑥化工厂储料罐区泄漏引发火灾和爆炸事故

1997年6月27日，北京东方化工厂储料罐区爆炸和火灾，造成9人死亡，39人受伤，直接经济损失117亿元。

该次事故首先是罐区易燃易爆气体泄漏，并迅速扩散，遇明火发生空间爆炸。空间爆炸产生的冲击波将球罐和保温层及部分管线摧毁，造成乙烯罐区大火。随后，着火处附近管线相继因高温发生破裂致使大量乙烯泄漏，紧接着1个乙烯罐发生爆炸而解体，爆炸瞬间，在空间形成巨大火球并以“火雨”方式向四周抛散，在爆炸冲击波的作用下，又将一个球罐推倒，被推倒的球罐底部出入口管线断开，又有大量液态乙烯从管口喷出后遇火燃烧。被推倒的球罐由于内部压力升高，顶部开裂1m长的T型破口，同时，另2个球罐出入口管线也相继被破坏，大量乙烯喷出燃烧，造成更大的火灾和破坏。

⑦煤气公司液化石油气泄漏爆炸事故

1998年3月5日，陕西省西安市石油液化气管理所储罐区发生液化石油气泄漏燃爆事故造成13人死亡，32人受伤，直接经济损失477万元。

⑧医用氧舱着火事故

1994年9月18日辽宁省大连市金州区医院医用氧舱发生火灾，舱内11位患者全部当场死亡。

⑨液氨罐车爆炸及引发中毒事故

1987年6月22日安徽亳县化肥厂液氨罐车行驶途中，发生液氨泄漏并且随即发生爆炸，液氨介质扩散。该起事故造成10人死亡，56人受伤。其中汽车钢架挤死1人、飞出的筒体撞死3人、氨气灼伤致死6人。

⑩液氯钢瓶爆炸案例

1979年9月7日，浙江省温州市电化厂发生一起液氯钢瓶爆炸事故，造成59人死亡、779人严重中毒、400余人轻度中毒，735平方公里内的群众紧急疏散，直接经济损失63万余元。

a事故经过

1979年9月7日13时55分，温州市电化厂液氯工段液氯钢瓶突然发生爆炸事故，这次事故有5只液氯钢瓶爆炸，另有5只液氯钢瓶和计量罐被碎片击穿。当时，巨响震天，烟气弥漫，大量的液氯汽化和化学反应生成物形成巨大的蘑菇状气柱冲天而起，高达40余米，气柱夹杂着砖、石、瓦块及钢瓶碎片飞向四方。强大的气浪使液氯工段的414m2钢筋混凝土混合结构的厂房全部倒塌，相邻的冷冻厂房部份倒塌，附近的办公楼及距厂区周围280余间的民房都受到不同程度的破坏。厂房内的液氯贮罐、计量罐、汽化器等设备及管线均受到损伤及破坏。爆炸中心的水泥地面被炸成一个深182m，直径6m的大坑，能量相当于120～130kgTNT爆炸。有一只重为1735kg的液氯钢瓶被气柱掀起，飞越12m高的高空线路，坠落在离爆炸中心30余米远的盐仓库内，爆炸碎片飞向四面八方；一块重为725kg的钢瓶封头飞越厂区，飞行过程中打断一棵直径8cm的树干，穿越离爆炸中心850m处的居民住房砖墙，落地后又蹦起砸死1人。这次事故，共有102t液氯外溢、气化扩散，波及面积达735平方公里。

b事故原因分析

经调查分析、理化试验及进行小型钢瓶的爆炸验证，这次事故首先是一只05t的液氯钢瓶由于内部介质发生化学反应导致粉碎性爆炸，其碎片击中、击穿周围的液氯钢瓶，又导致另外4只液氯钢瓶爆炸，5只液氯钢瓶被击穿，还有13只液氯钢瓶被击伤和严重变形。 根据收集到钢瓶残骸碎片验证分析及查实，首先爆炸的05t液氯钢瓶(其使用编号为电化30号)是北京金属结构厂1978年制造出厂的产品，材质为16MnR，壁厚为8mm，容积为415L，原重为237kg。从制造的原料资料、数据的核实及爆炸后的残骸碎片试验分析，制造质量是符合标准要求的。根据爆炸现场当时出现的异样黑烟特征及对现场收集到的黑灰进行分析的结果，证实是某种有机物在钢瓶内与液氯发生化学反应而导致爆炸。经查证，电化厂30号钢瓶在温州市药物化工厂氯化石蜡工段使用，其工艺设备简陋，企业管理混乱，无安全操作规程，钢瓶内氯气直接通过紫铜管插入氢化反应釜进行反应，中间无缓冲器、流量计、压力表、调节阀及防止倒罐装置，在使用液氯钢瓶时又开真空泵，将瓶内液氯吸尽用光，当真空泵停开后，导致氯化石蜡倒罐入钢瓶内。根据当时生产、投料等实际情况，已证实氯化石蜡倒罐百余公斤。当此钢瓶9月2日用完，9月3日运回温州电化厂，9月7日上午充装液氯，下午发生爆炸。

这是一起典型的违章操作造成的事故。温州电化厂在充装前没有按照《气瓶安全监察规程》要求对钢瓶进行检查和清理，也没有核对空瓶的重量就进行充装。由于上述原因导致过量充装，而且也导致氯化石蜡和液氯在钢瓶内发生化学反应，促使钢瓶内温度上升，压力急增，引起电化厂30号钢瓶粉碎性爆炸。

几起氧气瓶爆炸事故

2004年7月17~18日河北省保定市接连发生4起氧气瓶爆炸事故，其中1起重大事故，共造成5人死亡，12人受伤，直接经济损失100万元。

a事故经过

2004年7月17日10时30分，市直机关2号院内，市机关事务管理局锅炉房内有关人员在进行暖气管道维修作业时，使用的氧气瓶发生爆炸，造成2人死亡，3人受伤。7月17日18时10分，杰达电力设备有限公司职工在厂区内进行焊接作业时，氧气瓶发生爆炸，造成3人死亡，4人受伤的重大事故。7月18日8时20分，五尧乡康乐洗浴中心暖气维修时，发生氧气瓶爆炸事故，伤3人。7月18日10时30分，槐茂酱菜厂内，新市区明兴水暖安装队在进行锅炉维修时，发生氧气瓶爆炸事故，2人受伤。以上爆炸氧气瓶均由保定市开达热电有限公司劳动服务分公司氧气站充装。

b事故原因分析

直接原因：经调查分析，这几起爆炸事故均为化学性爆炸，氧气充装站未按规定对充装前气

瓶内残留气体进行检测，致使充装气瓶中残留有可燃气体，窜入其他同排气瓶，在使用过程中遇激发能引起化学性爆炸。

间接原因如下：

a)操作人员培训不到位。16人中仅有9人参加过培训，部分人员对气瓶充装前的有关规定不熟悉。

b)制度不落实，对气瓶检测登记把关不严。未按规定对充装前气瓶内残留气体进行检测，没有在所充装的气瓶上粘贴安全技术规范及国家标准规定的警示标签和充装标签。 c)有失对瓶装气体经销单位的安全管理。

d)检测手段缺乏，无剩余气体检测的专用仪表设备，残留气体性质的确认只是用鼻子闻。上述行为严重违反了国家有关法律、法规、规章的规定。

312压力容器安全技术规范和常用标准

压力容器安全技术规范目录见本书1035。常用的压力容器产品标准见表35。 表35压力容器常用标准

序号标准代号标准名称序号标准代号标准名称1GB 150—1998钢制压力容器17HG 2432—1993搪玻璃设备技术条件2JB 4732—1995钢制压力容器—分析设计标准18QB／T 2556—2002造纸机械用铸铁烘缸设计规定3GB 151—1999管壳式换热器19QB 2351—1997造纸用蒸球4GB 50094—1998球形储罐施工及验收规范20YY／T 91007—1999压力蒸汽消毒器技术条件立式5GB 12337—1999钢制球形贮罐21YY／T 91008—1999压力蒸汽消毒器技术条件卧式圆形6JB／T 4731—2005钢制卧式容器22YY／T 91009—1999压力蒸汽消毒器技术条件卧式矩形7JB／T 4710—2005钢制塔式容器23GB 12130—1995医用高压氧舱8JB／T 4734—2002铝制焊接容器24GB 5099—1994钢质无缝气瓶9JB／T 4745—2002钛制焊接容器25GB 5100—1994钢质焊接气瓶10JB／T 4780—2002液化天然气罐式集装箱26GB 11638—1989溶解乙炔气瓶11JB／T 4750—2003制冷装置用压力容器27GB 5842—1996液化石油气钢瓶12GB 18442—2001低温绝热压力容器28GB 15380—2001小容积液化石油气钢瓶13JB／T 4781—2005液化气体罐式集装箱29GB／T 11640—2001铝合金无缝气瓶14HG／T 3143—1982液化石油气汽车槽车技术条件30GB 17258—1998汽车用压缩天然气钢瓶15GB 10478—1989液化气体铁道罐车技术条件3GB 17259—1998机动车用液化石油气钢瓶16JB／T 6897—2000低温液体运输车32GB 17268—1998工业非重复亢装焊接气瓶注：本表仅列出部分标准。

压力容器安全基础知识

31压力容器的定义

311压力容器的定义

仅从压力容器的名称上理解，凡承受流体介质压力的密闭腔体都可称作压力容器。但是，具体这种特点的设备数量很多，其危险性有很大区别，它们中的一部分划入了特种设备安全监察范围。

《特种设备安全监察条例》所定义的压力容器是指盛装气体或者液体，承载一定压力的密闭设备，其范围规定为最高工作压力大于或者等于0。1MPa(表压)，且压力与容积的乘积大于或者等于25MPa·L的气体、液化气体和最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体的固定式容器和移动式容器；盛装公称工作压力大于或者等于02MPa(表压)，且压力与容积的乘积大于或者等于10MPa·L的气体、液化气体和标准沸点等于或者低于60℃液体的气瓶；氧舱等。

压力容器的含义中包括其附属的安全附件、安全保护装置和与安全保护装置相关的设施。 应当注意，《特种设备安全监察条例》和《压力容器安全技术监察规程》关于压力容器的定义是有所区别的，前者的范围大于后者。

312《压力容器安全技术监察规程》规定的压力容器监察范围

《压力容器安全技术监察规程》规定的压力容器监察范围除压力容器本体外，还包括：

(1)压力容器与外部管道或装置焊接连接的第一道环向焊缝的焊接坡口、螺纹连接的第一个螺纹接头、法兰连接的第一个法兰密封面、专用连接件或管件连接的第一个密封面；

(2)压力容器开孔部分的承压盖及其紧固件；

(3)非受压元件与压力容器本体连接的焊接接头；

(4)压力容器上所用的安全附件。

32压力容器的压力来源、用途及特点

321压力容器的压力来源

压力容器的压力来源分为来自容器外部和来自容器内部(在容器内产生或增大)两种情况。

(1)来自容器外部

①由各类气体、液化气体压缩机泵供给压力，工作压力取决于压缩机出口和泵出口的压力。 ②由蒸汽锅炉、废热锅炉供给的压力。工作压力取决于锅炉出口的蒸汽压力或经减压后的蒸汽压力。

(2)来自容器内部

①气态介质由于温度升高导致体积膨胀受限，产生压力或使压力增大。

②液体介质受热汽化，压力既为该温度下的饱和蒸气压。以水为例，当工作温度为120℃时，饱和蒸汽压约为020MPa，当工作温度为200°C时，饱和蒸汽压约为156MPa。 ③液化气体介质，以气液两相共存，压力就是随温度变化的饱和蒸气压。各种不同液体在不同温度下有不同饱和蒸气压，例如液氨20℃时的饱和蒸气压是075MPa，50℃时的饱和蒸气压是193MPa；丙烷50℃时的饱和蒸气压是1704MPa。

④充满液态介质，由于温度升高导致液体体积膨胀，容器的压力取决于液体的体积膨胀系数。例如液化石油气的体积膨胀系数是水的10～16倍，当液化石油气以液态充满整个容器时，压力随温度上升十分迅速。温度每上升1℃，压力将上升218～318MPa，因此在容器内过量充装液化石油气是十分危险的。

⑤由于化学反应产生压力或压力增大。

322压力容器的用途

压力容器的用途极为广泛，它在基本建设、医疗卫生、地质勘探、石油化工、能源工业、科

研、民用及军事工业等都起着重要的作用。其主要应用有：用于盛装压缩空气的压力容器，如储气罐、气体冷却器、油水分离器、干燥器和过滤器等；用于盛装工业生产中所使用的各种气体，如氯气、氧气、氢气、氮气、液化气体(液氯、液氨等)的压力容器，最常见的有压缩气体和液化气体储罐，气瓶、铁路罐车和汽车罐车。制冷装置中的多数设备都是压力容器，如冷凝器、蒸发器、液体冷冻剂储罐等。工业生产中用来对物料进行加热的蒸汽夹套、蒸压釜、蒸煮锅、消毒器等也都是压力容器。化工生产中使用的反应设备大部分是压力容器，其生产中的合成、精制、加热、冷却等工艺过程所使用的设备也是压力容器。在石化工业中，许多化学反应过程都需要在有压力的条件下进行，或者用增高压力的方法来加快反应速度。只作为盛装用的容器时，如液氨储罐，有时单独构成设备。有时压力容器必须和某些工艺装置即内件共同发挥作用才能构成完整的设备，如石油化工工业中普遍应用的各类反应器、换热器、塔器、分离器等；化肥工业中的氨合成塔、尿素合成塔、二氧化碳吸收塔、氨分离器等；在石油精炼装置中的加氢脱硫反应器、加氢裂化反应器等；在乙烯装置中的各种低温压力容器；在聚乙烯装置中的各种超高压容器。压力容器在能源工业及其他领域也有广泛的应用。

压力容器中的医用氧舱，则是一种特殊的载人压力容器，属于医疗设备。

气瓶主要用于盛装气体，在工业、国防、医疗、生活等领域均有广泛应用，是数量最多的特种设备。

压力容器和气瓶的用途很广泛，这里不再一一介绍。

323压力容器的特点

(1)固定式压力容器的特点

一般来说，固定式压力容器具有下列特点：

①具有爆炸的危险性。

②介质种类繁多，千差万别。易燃易爆介质一旦泄漏，可引起爆燃。有毒介质泄漏，能引起中毒。一些腐蚀性强的介质，会使容器很快发生腐蚀失效。

③不同容器的工作条件差别大。有的容器承受高温高压；有的容器在低温环境下工作；有的容器投入运行后要求连续运行。

④材料种类多。

(2)移动式压力容器的主要特点

①活动范围大，运行环境条件复杂，在运输和装卸过程中易受冲击、振动，有时还可能发生碰撞、倾翻。

②介质绝大多数是易燃、易爆以及有毒等液化气体，一旦发生事故，造成的损失大、社会影响大。

③活动场所不固定，监督管理难度大。

(3)气瓶的特点

①容积小、结构相对简单、数量多，流动性大。

②事故多数发生在充装环节，主要是超装、混装造成的。

③充装单位、检验机构数量多，使用单位也多，还涉及千家万户。监督管理难度大。

(4)医用氧舱的特点

①是载人压力容器，运行时患者在医舱中，一旦发生事故，就会有人员伤亡。

②内部为高压氧，氧气浓度高，易发生火灾事故。

33压力容器的参数

压力容器的主要工艺参数为压力、温度、介质。此外，容积、直径、壁厚也是重要的特性指标。

331压力

压力容器所承受的压力，主要来自介质，确切的说是介质和周围环境的压力差，介质的压力是压力容器在工作时所承受的主要外力。通常所说的压力，其实质是物理学中的压强，指的是垂直作用于物体单位面积上的力，单位用“MPa”来表示。压力容器中的压力是用压力表来测量的，压力表上所指示的压力称为表压力。另外，还有绝对压力的概念，其值为表压力值加上容器周围的大气压力。压力容器所承受的压力有内压和外压之分。以下简介最高工作压力、设计压力、试验压力、实际最高工作压力、公称压力等有关压力的术语。

(1)最高工作压力

对于承受内压的压力容器，压力容器的最高工作压力指的是在正常使用过程中，顶部可能出现的最高压力；对于承受外压的压力容器，其最高工作压力是指压力容器在正常使用过程中，可能出现的最大压力差值(承受的内压与外压的差值)；对夹套容器指夹套顶部可能出现的内筒与夹套的最高压力差值。

(2)设计压力

设计压力指设定的容器顶部的最高压力，与相应的设计温度一起作为设计载荷条件，其值不低于最高工作压力。

(3)试验压力

试验压力指在压力试验时，容器顶部的压力。

(4)实际最高工作压力

实际最高工作压力是指在实际使用条件下的最高工作压力。

(5)公称压力

公称压力是一种经标准化后的压力数值，即把众多的压力数值按等级归纳成一定数目的系列，该系列中的各压力数值称为公称压力。压力容器的标准件如封头、法兰、螺栓等都采用公称压力。常用的公称压力系列为025、06、10、16、25、40、64、10、16、20、22、32MPa。

332温度

压力容器涉及环境温度、介质温度、金属温度、工作温度和试验温度等概念。压力容器处于环境之中，容器外壁或保温层与大气接触，其内部盛装介质与容器内壁接触，环境温度和介质温度共同决定压力容器的壁温。容器壁厚截面上的温度是不均匀的，或者是内表面温度高，或者是外表面温度高。沿元件金属截面的温度平均值被定义为金属温度。利用金属温度来定义设计温度、试验温度以及实际工作温度。应当注意，金属温度与内外表面温度、环境温度和介质温度既有关系，也有区别。

(1)设计温度

设计温度系指容器在正常工作情况下，设定的元件的金属温度。设计温度与设计压力一起作为设计载荷条件。

(2)试验温度

试验温度指的是压力试验时，壳体的金属温度。

(3)实际工作温度

实际工作温度是相对设计温度而言的一个参数，是容器在实际工作情况下，元件的金属温度。 333介质

压力容器的介质按物态可分为液态、气态和气液共存；按化学特性分为不燃、可燃、易燃、易爆介质等；按毒性程度分为极度危害、高度危害、中度危害和轻度危害(介质毒性程度不同时，其最高容许浓度不同)。

设计压力容器时，要确定其盛装何种介质。介质的特性，对压力容器安全有很大影响。 334容积

压力容器的大小，通常用其容积来表示。压力容器的容积指的是压力容器的几何容积，即由

设计图标注的尺寸计算(不考虑制造公差)并圆整，且不扣除内件体积的容积。

335直径

压力容器的直径分为内径、外径、公称直径等概念。公称直径是一种经标准化后的直径尺寸，它是按容器的直径尺寸大小排列成的具有一定数量的系列数值。该系列中各直径值称为公称直径。对用钢板卷制的容器，其公称直径指内径；而对于采用无缝钢管所制造的容器壳体，其公称直径指的是外径。在材料、壁厚等其他条件不变的情况下，直径越大，容器所能承受的压力越低，或反之，直径越小，所能承受的压力越大。

336厚度

厚度指的是容器元件的壁厚，不同的元件，往往其厚度不同。厚度分为计算厚度、设计厚度、名义厚度、有效厚度、最小厚度等概念。

计算厚度：系指按GB 150和GB 151标准有关公式计算得到的厚度。

设计厚度：系指计算厚度与腐蚀裕量之和。

名义厚度：系指设计厚度加上钢材负偏差后向上圆整至钢材标准规格的厚度。

有效厚度：系指名义厚度减去腐蚀裕量和钢材厚度负偏差。

最小厚度：当压力容器设计压力较低时，根据强度计算所选定的厚度较小，在制造、运输、安装或者使用时，容易变形，所以压力容器受压元件的壁厚在满足强度计算所选定厚度的同时，还需满足一个规定厚度，这个厚度即为最小厚度。

337气瓶的技术参数

(1)公称工作压力和水压试验压力

气瓶的公称工作压力，对于盛装永久气体的气瓶，系指在基准温度时(一般为20℃)，所盛装气体的限定充装压力；对于盛装液化气体的气瓶，系指温度为60℃时瓶内气体压力的上限值。盛装高压液化气体的气瓶，其公称工作压力不得小于8MPa。盛装有毒和剧毒危害的液化气体的气瓶，其公称工作压力的选用应适当提高。

常用气体气瓶的公称工作压力和水压试验压力系列如表31规定。从表中可看出，水压试验压力是公称工作压力的15倍。

常用气体气瓶的公称工作压力见表32。

表31气瓶公称工作压力和水压试验压力系列

压力类别高压低压公称工作压力(MPa)30201512585321水压试验压力(MPa)4530225188127545315

表32常用气体气瓶的公称工作压力

气体类别公称工作压力(MPa)常用气体永久气体

Tc

Tc≥-10℃高压液化

气体

-10℃≤Tc

≤70℃低压液化

气体

Tc>70℃12585321氙、氧化亚氮、六氟化硫、氯化氢、乙烷、乙烯、三氟氯甲烷(F-13)、三氟甲烷(F—23)、六氟乙烷(F—116)、偏二氟乙烯、氟乙烯、三氟溴甲烷(F—13B1)等六氟化硫、三氟氯甲烷(F—13)、偏二氟乙烯、六氟乙烷(F—116)、氟乙烯、三氟溴甲烷(F—13B1)等溴化氢、硫化氢、碳酰二氯(光气)等氨、丙烷、丙烯、二氟氯甲烷(F—22)、三氟乙烷(F—

143)等氯、二氧化硫、环丙烷、六氟丙烯、二氯二氟甲烷(F—12)、偏二氟乙烷(F—152a)、三氟氯乙烯、氯甲烷、甲醚、四氧化二氮、氟化氢、溴甲烷等正丁烷、异丁烷、异丁烯、丁烯—1、丁二烯—1，3、二氟氟甲烷(F—21)、二氯四氟乙烷(F—114)、二氟氯乙烷(F—142)、二氟溴氯甲烷(F—12B1)、氯乙烷、氯乙烯、溴乙烯、甲胺、二甲胺、三甲胺、乙胺、乙烯基甲醚、环氧乙烷等注:Tc——临界温度，℃。

(2)气瓶的公称容积

气瓶的公称容积系列，在相应的产品标准中规定。一般情况下，12L(含12L)以下的为小容积，12L以上至100L(含100L)为中容积，100L以上为大容积。

钢质无缝气瓶的容积，以40L气瓶为最常见。钢质焊接气瓶的容积，作为溶解乙炔钢瓶，以40L钢瓶最为普遍，液氨与液氯气瓶以800L和400L最为普及。液化石油气钢瓶的容积，以355L用量最多，其原因是以042kg／L充装系数计算，此类气瓶正好充装15kg液化石油气，是一个家庭一个月的消耗量。

34压力容器的分类

压力容器的分类方法很多，举例如下。

341固定式压力容器和移动式压力容器

压力容器按与地面固定或相对移动分成固定式压力容器和移动式压力容器。固定式压力容器有固定的安装和使用地点，工艺条件和使用操作人员也比较固定，容器一般不是单独装设，而是用管道与其他设备相连。移动式压力容器是一种盛装容器。它的主要用途是装运气体或液化气体。容器在气体制造厂或储存站充装气体或液化气体，然后运到用户处使用。这类容器常常没有固定的使用地点，一般也没有专门的操作人员，使用环境经常变迁，管理比较复杂，因此也比较容易发生事故。常见的移动式压力容器有气瓶、液化气体汽车罐车和液化气体铁路罐车。

342按压力分类

压力是压力容器的一个最主要的工作参数。从安全技术方面来看，一般情况下，容器的工作压力越大，发生爆炸后的危害也越大。容器是否发生爆炸，是由其是否有承受相应压力的能力来决定的，也不能说压力高的容器就容易爆炸。压力容器按设计压力分为低压容器、中压容器、高压容器、超高压容器四种压力等级。压力等级的具体划分如下：低压(代号L)，01MPa≤p

从使用压力容器的工业行业来看，化工、机械制造、冶金、采矿等用的压力容器大多是低压容器。中压容器多用于石油化工和液化石油气储存。高压容器则主要用于氮肥工业和一部分石化工业。超高压容器数量较少，主要用于高分子聚合设备。比较常见的超高压容器是水晶聚合釜。

一般中低压容器壁厚较薄，其筒体大部分是用钢板卷制成形后焊接的。高压容器因为器壁较厚，大多采用各种型式的组合装配焊接或锻造。

343按承压方式分类

依照承压方式的不同，压力容器可分为内压容器和外压容器两大类。这两类容器有很大区别。内压容器的壁厚是根据强度计算确定的；而外压容器的设计则主要考虑失稳问题。据有关统计，外压容器破坏的几率小于内压容器。

344按外形分类

按照外形的不同，压力容器可分为圆筒形容器、球形容器、圆锥形容器和组合形容器。 345按制造方式分类

按照制造方式的不同，压力容器一般可分为焊接容器、铆接容器、铸造容器、锻造容器及采用组合方式制造的容器。焊接容器现在获得了广泛的应用。铆接容器、铸造容器由于工艺落

后等原因，已逐渐被淘汰。锻造容器由于受锻造设备的限制，规格较小，主要用于比较重要的场合。

346按制造容器所用的材料分类

根据制造容器所用材料的种类，可将压力容器分为金属容器和非金属容器。其中金属容器又分为钢制压力容器和有色金属容器。而钢制压力容器又分为碳钢容器、低合金钢容器和不锈钢容器。钢制压力容器应用广泛，有色金属容器多用于有特殊耐蚀要求的场合。非金属容器数量不多，在一些特殊场合应用。

347按容器承受压力时所处的应力状态分类

容器承受压力时，主要有两种应力状态，一是二向应力状态，一是三向应力状态。

在二向应力状态下工作的容器，又称为薄壁容器。在三向应力状态下工作的容器，又称为厚壁容器。一般以容器外径与内径比值K的大小来划分厚壁与薄壁容器，K≤11~12者为薄壁容器，超过这个范围的为厚壁容器。

348按壁温分类

根据容器的设计温度，分为常温容器、高温容器和低温容器。温度低于或等于-20℃条件下工作的容器为低温容器。

349按受热方式分类

按受热方式可分为直接受火加热容器与不直接受火加热容器。

3410按结构形式分类

根据结构形式可分为单层容器、多层容器、衬里容器、复合容器、夹套容器等。 3411按在生产工艺过程中的作用原理来分类

按压力容器在生产工艺过程中的作用原理可以将压力容器分为反应压力容器(代号R)、换热压力容器(代号E)、分离压力容器(代号S)和储存压力容器(代号C，其中球罐代号B)。 尽管压力容器的应用相当广泛，但是就其在生产工艺过程中发挥的作用而言，主要有四种作用，一是主要用于完成介质的物理、化学反应；二是主要用于完成介质的热量交换；三是主要用于完成介质的流体压力平衡缓冲和气体的净化分离；四是主要用于储存、盛装气体、液体、液化气体等介质。相应的压力容器见图31、图32、图33和图34。 图31反应压力容器图32换热压力容器图33分离压力容器

图34储存压力容器在工业生产中常有一台设备同时进行两个以上的化工工艺过程，这时应按工艺过程中起主要作用的一个类别来划分

3412《压力容器安全技术监察规程》中的分类方法

《压力容器安全技术监察规程》对其管辖的压力容器根据压力、压力与容积的乘积、介质特性、用途以及设计、制造特点进行综合分类。将受监察的压力容器划分为三个类别，即第一类压力容器、第二类压力容器和第三类压力容器。压力容器的类别不同时，对其设计、制造的要求有所不同。各类别压力容器范围如下：

(1)第三类压力容器

指具有下列情况之一的压力容器：

①高压容器；

②盛装毒性程度为极度和高度危害介质的中压容器；

③盛装易燃或毒性程度为中度危害介质，且pV乘积大于等于10MPa·m3的中压储存容器； ④盛装易燃或毒性程度为中度危害介质，且pV乘积大于等于05MPa·m3中压反应容器； ⑤盛装毒性程度为极度和高度危害介质，且pV乘积大于等于02MPa·m3的低压容器； ⑥高压、中压管壳式余热锅炉；

⑦中压搪玻璃压力容器；

⑧使用强度级别较高(指相应标准中抗拉强度规定值下限大于等于540MPa)的材料制造的压

力容器；

⑨移动式压力容器，包括铁路罐车(介质为液化气体、低温液体)、罐式汽车［液化气体运输(半挂)车、低温液体运输(半挂)车、永久气体运输(半挂)车］和罐式集装箱(介质为液化气体、低温液体)等；

⑩球形储罐(容积大于等于50m3)；

低温液体储存容器(容积大于5 m3)。

(2)第二类压力容器

指具有下列情况之一的压力容器：

①中压容器；

②盛装毒性程度为极度和高度危害介质的低压容器；

③盛装易燃介质或毒性程度为中度危害介质的低压反应容器和低压储存容器；

④低压管壳式余热锅炉；

⑤低压搪玻璃压力容器。

注：第二类压力容器中的中压容器，低压容器不包括已划分为第三类压力容器的中压容器和低压容器。

(3)第一类压力容器

低压容器为第一类压力容器。

注：不包括已经划分为第三类压力容器和第二类压力容器的低压容器。

3413从压力容器中区分出简单压力容器

简单压力容器是指结构简单、危险性较小的压力容器。军事装备、核设施、航空航天器、海上设施和船舶使用的压力容器；机器上非独立的承压部件(如压缩机缸体等)；危险化学品包装物；灭火器；快开门式压力容器；移动式压力容器不适用简单压力容器的概念。

简单压力容器是一个新增加的概念，纳入简单压力容器管理的压力容器，其材料、设计、制造、检验检测和使用均应符合《简单压力容器安全技术监察规程》的要求。

简单压力容器应同时具备以下条件：

(1)容器由筒体和平封头、凸形封头(不包括球冠形封头)，或者由两个凸形封头组成；

(2)筒体、封头、接管等主要受压元件的材料为碳素钢、奥氏体不锈钢；

(3)设计压力小于或者等于16MPa；

(4)容积小于或者等于1000L；

(5)工作压力与容积的乘积大于或者等于25MPa·L，并且小于或者等于1000MPa·L；

(6)介质为空气、氮气和医用蒸馏水蒸发而成的水蒸汽；

(7)设计温度大于或者等于-20℃，最高工作温度小于或者等于150℃；

(8)非直接火焰的焊接容器。

3414医用氧舱的分类

医用氧舱按规格分为大型舱、中型舱、小型舱和单(双)人舱；按结构型式分为卧式加压舱、立式加压舱、卧式+卧式加压舱群和卧式+立式加压舱群；按治疗人数分为多人氧舱、双人氧舱和单人氧舱；按加压介质分为空气加压舱和氧气加压舱；按舱体材料分为金属材料壳体、有机玻璃材料壳体、帆布材料壳体等氧舱；按氧舱用途分为治疗舱、手术抢救舱和过渡舱等。 3415气瓶的分类

就气瓶的功能来说，它是用以贮运永久气体、液化气体及溶解气体的一次性或可重复充气的移动式的压力容器。气瓶不仅数量多，而且种类也比较复杂。现就常用的分类方法介绍如下：

(1)按结构分类

从结构上可将气瓶分为无缝气瓶和焊接气瓶。氧、氮、氢等永久气体或二氧化碳、乙烷、氧化亚氮等高压液化气体，均使用无缝气瓶进行充装，其结构如图323所示。而氨、氯、

氟氯烷、LPG等低压液化气体和溶解乙炔均使用焊接气瓶进行充装，其代表性结构如图326所示。

(2)按材质分类

如果以制造气瓶用的材料来分类，可分为钢质气瓶、铝合金气瓶、复合气瓶和其他材料气瓶。其中钢质气瓶又分为碳钢气瓶、锰钢气瓶、铬钼钢气瓶和不锈钢气瓶。

(3)按充装介质分类

按气体充装时的状态，可以分成永久气体气瓶、液化气体气瓶和溶解气体气瓶。

瓶装气体的临界温度小于-10℃的为永久气体；而临界温度大于或等于-10℃，且小于或等于70℃的为高压液化气体；临界温度大于70℃的为低压液化气体。

(4)按制造方法分类

按制造方法可将气瓶分为冲拔拉伸气瓶、管子收口气瓶、冲压拉伸气瓶、焊接气瓶、绕丝气瓶。冲拔拉伸气瓶、管子收口气瓶都是无缝气瓶，它们的制造过程为：冲拔拉伸气瓶是指将钢坯加热冲孔后的短粗杯形件，再经拔伸和收口而制成的气瓶。冲拔拉伸法制成的气瓶底部多呈凹型或H型，是我国无缝气瓶的主要型式；管子收口气瓶是指将无缝钢管的两端进行封闭的加工方法。这种工艺方法制成的无缝气瓶在我国多呈凸型底，再装上底座，以解决气瓶站立的稳定性问题。我国此类气瓶数量较少，而在国外半数以上是这种类型的气瓶，但他们是将凸型底再顶成凹型底。

(5)按压力分类

按公称工作压力或水压试验压力可将气瓶分为高压气瓶、低压气瓶。

(6)按使用要求分类

分为一般气瓶和特殊气瓶。一般气瓶系指无特殊要求的气瓶。而特殊气瓶系指电子工业、航空、医疗、安全抢救等用气瓶。这种气瓶或在结构、材料、制造上有特殊要求，或者在性能上有特殊要求。

35压力容器的基本结构

351压力容器的零部件

(1)概述

压力容器一般由壳体、接管和法兰、支座、内件和安全附件等几部分组成。除这几部分外，容器部件采用可拆连接时，如设备法兰的连接、螺纹连接等，还需有密封件。

压力容器的零部件可分为受压元件和非受压力元件。其中受压元件又分为主要受压力元件和非主要受压元件。《压力容器安全技术监察规程》定义的主要受压元件为筒体、封头(端盖)、人孔盖、人孔法兰、人孔接管、膨胀节、开孔补强圈、设备法兰；球罐的球壳板；换热器的管板和换热管；M36以上的设备主螺栓及公称直径大于等于250mm的接管和管法兰。这些主要受压元件不一定在同一台设备上同时出现。

(2)壳体

对于球型容器，壳体即球体。对于数量最大的圆筒形容器，壳体主要由筒体和封头组成。有设备法兰的容器，设备法兰也属于壳体的组成部分。

①筒体

压力容器的筒体，按其结构形式可分为整体式和组合式两大类。整体式分成单层卷焊、整体锻造、锻焊、铸—锻—焊以及电渣重熔等几种。其中单层卷焊式是应用最为广泛的整体式筒体结构。它是由卷板机将钢板卷成圆筒或用水压机将钢板压制成两个半圆，然后焊上纵焊缝制成筒节，最后通过焊接环焊缝将若干简节与筒节及封头组合起来，形成压力容器的外壳。单层卷焊式应用广泛，但是，它的壁厚往往受钢材轧制和卷制能力的限制。一般中、低压容器和器壁不太厚的高压容器，大多采用这种形式。组合式筒体结构分为多层结构和绕制结构两大类。多层结构包括多层包扎、多层热套、多层绕板、螺旋包扎等。在多层结构中，多层

包扎是目前应用最广的组合式筒体结构。多层包扎的包扎过程是先用13～20mm厚的钢板卷制焊成内筒，然后再将6~12mm厚的层板预弯成半圆形或瓦片形，用钢丝绳扎紧并点焊固定在内筒上，焊好纵焊缝并把其外表面修磨光滑，接着按此方法逐层包扎直至到规定厚度。 ②封头封头分为凸形封头、锥形封头和平盖。凸形封头包括椭圆形封头、碟形封头、球冠形封头和半球形封头(见图35)。其中椭圆形封头使用的最为广泛。

图35三种凸形封头示意图③设备法兰

根据生产工艺的需要和制造、安装、运输、检修等方面的要求，有些容器，如反应容器、换热容器、分离容器及塔器的筒体大都采用部分的可拆连接结构。容器的可拆连接结构一般都是采用法兰连接。这种法兰与接管法兰有所区别，通常称为设备法兰。设备法兰多数是标准件，按照JB／T 4700—2000《压力容器法兰分类与技术条件》的要求进行制造。

(3)开孔补强、接管与法兰

压力容器开孔之后，由于截面的削减和结构连续性被破坏，再加上接管的因素，会产生较大的应力集中，使得开孔接管处成为压力容器的薄弱环节。为消除这个薄弱环节，对开孔处经常采用补强结构。常用的补强结构有补强圈、厚壁管补强和整体补强三种(见图36)。 图36开孔补强的三种型式压力容器的接管主要是起将容器与工艺管道仪表附件相连的作用。

压力容器的管法兰，按其整体性程度，分为松式法兰、整体式法兰和任意式法兰。其中任意式法兰在中低压容器上应用较多。

(4)支座

压力容器的支座一般分为直立设备支座、卧式设备支座和球形容器支座。直立设备支座分为耳式支座、支承式支座和裙式支座。球形容器支座国内比较常见的有柱式支座和裙式支座两大类。卧式设备支座分为鞍座、圈座和支承式支座。

(5)压力容器的密封

压力容器密封性能的好坏，是压力容器的重要指标。密封口的流体泄漏有两种情况，一是密封垫的泄漏，二是密封面的泄漏。防止流体泄漏的基本方法是在密封口增加流体流动的阻力。密封结构分成强制密封、半自紧密封和自紧密封。常见的法兰连接即是一种强制密封。

(6)压力容器的安全附件

压力容器的安全附件详见本书37。

352压力容器的基本结构

(1)固定式压力容器的基本结构

①薄壁圆筒形卧式容器

图37为卧式储罐，它由筒体、封头、人孔、接管、支座等组成。

②立式高压容器

立式高压容器的结构见图38。

图37卧式储罐

1接管；2人孔；3封头；4筒体；5支座；6液面计图38立式高压容器 1高压螺栓；2主螺母；3顶盖；

4密封垫；5主螺栓；6顶法兰；

7内胆；8层板；9底封头

③绕带式高压容器

绕带式高压容器的结构见图39。

④超高压容器

典型的超高压容器为人造水晶釜，其结构见图310。

图39绕带式高压容器

1筒体(单层)；2钢带；3钢带层图310人造水晶釜

1吊环；2顶部压环；3螺纹；4密封环；

5釜体；6堵底螺帽；7螺纹；8固定螺孔

⑤塔式容器

塔式容器的结构见图311。图312是石化装置中的塔式容器实物照片。

⑥球形储罐

球形储罐的结构见图313。

⑦卧式硫化罐

卧式硫化罐是典型的快开门式压力容器，其结构见图314。它由罐体1、罐底2、错齿式罐盖3组成，整个硫化罐支承在支座4上。卧式硫化罐的快开门应当装设联锁装置。 ⑧夹套式压力容器

夹套式压力容器的结构见图315。

⑨管壳式换热器

管壳式换热器分为固定板式换热器、U形管式换热器、浮头式换热器、填料函式换热器。 固定管板式列管换热器的结构见图316。

⑩铸铁烘缸

图317所示为铸铁烘缸，它由圆筒形缸体1和可拆的两端缸盖2组成。烘缸一端有齿轮传动5，使其绕盖中心的轴颈转动，另一端中心轴内设有蒸汽导入管3及冷凝水导出管4，冷凝水是利用虹吸原理而导出缸外，操作时缸体连续转动，蒸汽和冷凝水连续流入和排出。一侧端盖上设有人孔6，以便进入缸内检查及维修。

(2)移动式压力容器的基本结构

①液化石油气汽车罐车

液化石油气汽车罐车的结构见图318。

②液化气体铁路罐车

液化气体铁路罐车的结构见图319。

(3)医用氧舱的基本结构

医用氧舱一般由舱体，配套压力容器，供、排气系统，供、排氧系统，电气系统，空调系统，消防系统及所属的仪器、仪表和控制台等部分组成。图320为双人氧气加压舱；图321为中压空气加压舱；图322为医用婴儿压力氧舱。

(4)气瓶的基本结构

本书仅介绍无缝气瓶、液化石油气钢瓶、焊接气瓶和溶解乙炔气瓶的基本结构。 ①无缝气瓶典型结构型式

无缝气瓶按其端部结构即底部形状分为H型、凹形、凸形、带底座凸形、双口等五种型式。凹形底和带底座凸形底气瓶的结构及其主要附件，见图323。图311板式塔 1裙座；2裙座人孔；3塔底液体出口；

4裙座排气孔；5塔体；6人孔；7蒸汽入口；

8塔盘；9回流口；10吊柱；

11塔顶蒸汽出口；12进料口图312塔式容器图313球罐

(a)1上极；2上温带；3赤道带；4下温带；5下极；6接管、人孔；7拉杆； 8支柱；9梯子平台；10安全附件

(b)1球壳；2通气口；3下支耳；4地脚螺栓；5基础；6底板；7接地板 8沉降测定仪；9下段支柱；10防火层；11上支耳；12上段支柱；13盖板

图314卧式硫化罐

1缸体；2罐底；3错齿式罐盖；4支座图315夹套式压力容器

1电机减速器；2机座；3主螺栓；4主螺母；

5容器法兰；6支座；7转轴；8搅拌浆；

9锥底；10锥形夹套图316固定管板式列管换热器

1管箱；2主螺栓；3主螺母；4容器法兰；

5管板(兼作法兰)；6膨胀节；7定距杆；

8定距管；9折流板；10列管；11管板

图317铸铁烘缸

1缸体；2缸盖；3蒸汽导入管；4冷凝水导出管；5齿轮传动；6人孔图318液化石油气汽车罐车

1驾驶室；2气路系统；3梯子；4阀门箱；5支架；6挡泥板；7罐体； 8固定架；9转栏；10后保险杠尾灯；11接地链；12旋转式液面计； 13铭牌；14内装式安全阀；15人孔

图319液化气体铁路罐车

1底架；2罐车；3拉紧带；4遮阳罩；5中间托板；6操作台；

7阀门箱；8安全阀；9外梯；10拉阀；11拉阀手柄图320双人氧气加压舱图321中型空气加压舱内部照片图322医用婴儿压力氧舱图323无缝气瓶 1瓶帽；2瓶阀；3瓶口；4瓶颈；5瓶圈；6瓶肩；

7筒体；8瓶根；9瓶座；10底座气瓶的主体部分是瓶体，瓶体分成瓶口、瓶颈、瓶肩、筒体、瓶根、底座等部位。瓶口系指气瓶的介质进出口处；瓶颈系指无缝气瓶瓶口部位的瓶体缩颈部分，通常有内螺纹用以连接瓶阀；瓶肩系指气瓶筒体与瓶颈之间弧形部分；筒体系指瓶体的圆柱部分，亦称瓶身；瓶底系指气瓶瓶体封闭端的非筒体的承压部分；瓶根系指气瓶筒体与瓶底连接的过渡部分；底座系指为使凸形底气瓶能稳定站立、与瓶体固定连接的座圈式零件。底座的形状有圆筒状和四角状两种。底座的固定方法一般为热装。 无缝气瓶的附件较为简单，只有瓶阀、瓶帽和防震圈。

②液化石油气钢瓶

图324液化石油气钢瓶

1护罩；2瓶阀；3瓶耳；

4阀座；5缩口；6底座液化石油气钢瓶是从焊接气瓶中分离出来的，其单独有制造标准。液化石油气钢瓶的结构型式如图324所示。我国的液化石油气钢瓶有三种规格，

即YSP10、YSP15和YSP50。

YSP15瓶体由上下两封头组成(即两件组装型式)，中间环焊缝，上下封头连接为一侧采用缩口型式，即将一封头的端部缩径插入与之相焊接的另一封头的筒端，起榫插式对接环焊缝衬圈作用(早期的钢瓶二个封头连接为带衬圈的单面焊)。阀座焊接在气瓶上封头上，用以装配瓶阀零件。瓶耳是连接护罩与瓶体并起定位作用的零件。底座是为使凸形底气瓶能稳定站立，与瓶体固定连接的座圈式零件，但底座上—定要钻孔或留有开口处。因为气瓶立于地面上，瓶底与地平面有一空间，容易存有湿气以及由于昼夜温差而形成的水珠和雨水，底座上有孔，可以防止其产生腐蚀作用。

液化石油气钢瓶的附件有护罩和瓶阀。

③焊接气瓶

焊接气瓶的典型结构见图325。

④溶解乙炔气瓶

溶解乙炔气瓶的典型结构见图326。

图325焊接气瓶

1瓶帽；2瓶阀；3阀座；4护罩；5导管；6衬圈；7筒体；

8易熔塞座；9易熔合金塞⑤气瓶附件

气瓶附件是指瓶帽、瓶阀、易熔合金塞和防震圈。气瓶附件是气瓶的重要组成部分，对气瓶安全使用起着非常重要的作用。

a瓶帽

保护瓶阀用的帽罩式安全附件的统称叫瓶帽。其功能在于避免气瓶在搬运和使用过程中，由于碰撞而损伤瓶阀，甚至造成瓶阀飞出、气瓶爆炸等严重事故。

b瓶阀

瓶阀是气瓶的主要附件，它是控制气体进出的一种装置。

c超压(超温)泄放装置

最常见的超压(超温)泄放装置是爆破片式泄放装置和易熔合金塞式泄放装置。图326溶解乙炔气瓶

无缝：1瓶帽；2瓶阀；3颈圈；4瓶肩；5填料；6筒体；7瓶座

焊接：1瓶帽；2瓶阀；3瓶颈；4上封头；5填料；6下封头；7底座爆破片式泄放装置中装有一片能耐瓶内气体侵蚀的金属膜片，其内侧与瓶内气体相接触，外侧与大气相通。当瓶内压力超过气瓶安全使用压力时，则爆破片破裂，瓶内气体便从泄压帽上的小孔里排出，从而防止气瓶的超压爆炸。

易熔合金塞式泄放装置中浇铸有易熔合金，当气瓶受到外界热源的影响，使瓶内气体压力骤然升高时，由于温度的影响，易熔合金被熔化，瓶内气体即可从泄放装置的小孔排出瓶外，从而防止因超压发生爆炸。

盛装毒性程度为有毒或剧毒的气体的气瓶上，禁止装配易熔合金塞、爆破片及其他泄压装置。 d防震圈

防震圈是指套装在气瓶筒体上的橡胶圈(也有用其他弹性物质制作)，其主要功能是使气瓶免受直接冲撞。气瓶是移动式压力容器，它在充气、使用，尤其是在搬运过程中，常常会因滚动、震动而互相碰撞或与其他物体相碰撞，特别是野蛮的装卸方法，不但会使气瓶瓶壁产生伤痕或变形，而且还常常因其碰撞导致发生物理性爆炸事故。

⑥气瓶的颜色标志和钢印标志

气瓶的颜色标志系指气瓶外表面的瓶色、字样、字色和色环，其作用一是气瓶种类识别根据。二是防止气瓶锈蚀。气瓶外表面的颜色、字样和色环，必须符合GB 7144《气瓶颜色标志》的规定，并在瓶体上以明显字样注明产权单位和充装单位。常见介质气瓶颜色标志见表3

3。

表33常见介质气瓶颜色标志

序号介质化学式瓶色字样字色色环1氢H2淡绿氢大红p=196MPa(淡黄色环一道)； p＝294MPa(淡黄色环二道)2氧O2淡酞蓝氧黑p＝196MPa(白色环一道)；

p＝294MPa(白色环二道)3氨NH3淡黄液氨黑4氯Cl2深绿液氯白5氮N2黑氮淡黄6氩Ar银灰氩深绿7氦He银灰氦深绿8氖Ne银灰氖深绿p＝196MPa

(白色环一道)；

p=294MPa

(白色环二道)9溶解乙炔C2H2白乙炔不可近火大红10二氧化碳CO2铝白液化二氧化碳黑p＝196MPa(黑色环一道)11二氧化硫SO2银灰液化二氧化硫黑12液化石油气银灰液化石油气大红

气瓶的钢印标记是识别气瓶的依据。钢印标记必须准确、清晰、完整，以永久标记的形式打印在瓶肩或不可卸附件上。应尽量采用机械方法打印钢印标记。钢印的位置和内容，应符合《气瓶安全监察规程》的规定。

气瓶警示标签的式样、制作方法及应用应符合GB 16804《气瓶警示标签》的规定。 36压力容器的安全性能要求

以下主要介绍《压力容器安全技术监察规程》的相关内容。医用氧舱、非金属压力容器(非金属材料有石墨、玻璃钢、塑料)和气瓶的安全性能要求以及移动式压力容器的一些其他安全性能要求可查阅相应的安全技术监察规程。

361压力容器的基本要求

压力容器应当达到以下基本要求：

(1)运行安全可靠。

(2)使用年限达到要求。

(3)制造、安装、操作、维修及运输方便。

362压力容器承压部分的安全性能要求

(1)整体要求

①设计压力和盛装液化气体的压力容器的设计储存量

a设计压力

a)压力容器的设计压力不得低于最高工作压力，装有安全泄放装置的压力容器，其设计压力不得低于安全阀的开启压力或爆破片的爆破压力。

b)盛装液化气体的固定式压力容器的设计压力不得低于《压力容器安全技术监察规程》规定的数值。例如：对于盛装临界温度≥50℃液化气体的压力容器，无保冷设施情况下，其设计压力应不低于介质50℃时的饱和蒸气压力。

b盛装液化气体的压力容器的设计储存量

a)介质为液化气体(含液化石油气)的固定式压力容器设计储存量，应按照下式计算： W＝Vρt

式中：W——储存量，t;

——装量系数，一般取09，对容器容积经实际测定者，可取大于09，但不得大 于095；

V——压力容器的容积，m3；

ρt——设计温度下的饱和液体密度，t／m3。

b)盛装液化气体的移动式压力容器罐体允许最大充装量

介质为液化气体的移动式压力容器罐体允许最大充装量应按照下式计算：

W＝vV

式中：W——罐体允许最大充装量，t；

v——单位容积充装量，按介质在50℃时罐体内留有8％气相空间及该温度下的介 质密度确定，t／m3，例如常见的液化石油气，其单位容积充装量为042；

V——罐体实际容积，m3。

②强度、刚度、稳定性、耐久性、密封性

a强度

强度是指容器在限定的压力条件下抵抗破裂或过量塑性变形的能力。压力容器必须具有足够的强度，否则，受压元件在压力作用下会产生塑性变形，直径增大，壁厚变薄，最后导致容器破裂失效。钢制压力容器、有色金属制压力容器、铸钢压力容器、铸铁压力容器受压元件的强度计算依据的标准不同，其中钢制压力容器受压元件的强度计算，以及许用应力的选取，应按《钢制压力容器》(GB 150—1998)、《管壳式换热器》(GB 151—1999)、《钢制球形储罐》(GB 12337—1998)和《钢制压力容器—分析设计标准》(JB 4732—1995)等标准的有关规定执行。对某些结构特殊的受压元件按常规标准无法解决强度计算时，局部可以参照JB4732规定的方法进行分析计算。用焊接方法制造的压力容器，强度计算时，其焊接接头系数应按《压力容器安全技术监察规程》表35选取。按JB 4732标准设计时，焊接接头系数取10。 b刚度

刚度是指容器或容器的受压部件在限定的载荷条件下抵抗弹性变形的能力。压力容器必须具有足够的刚度，否则会由于弹性变形过大丧失正常的工作能力。如容器法兰和接管法兰由于刚度不足而变形可能导致密封垫片发生泄漏，使密封结构失效。压力容器的刚度应当符合相应设计规范和标准的要求。

c稳定性

稳定性是容器在外载荷的作用下保持其几何形状不发生突然改变的性能。压力容器必须具有足够的稳定性，否则，会因几何形状突然改变而失效，例如薄壁圆筒在外压作用下，可能会突然被压瘪，使容器丧失工作能力。

承受外压的容器，在设计时按照相应设计规范和标准进行稳定性校核。另外，相应设计规范和标准对压力容器的最小壁厚(不包括腐蚀裕量)作出限定。

d耐久性

耐久性是指容器的使用寿命。即能否长时间使用的性能。

设计压力容器时，应有足够的腐蚀裕量。腐蚀裕量应根据预期的压力容器使用寿命和介质对材料的腐蚀速率确定，还应考虑介质流动时对压力容器或受压元件的冲蚀量和磨损量。在进行结构设计时，还应考虑局部腐蚀的影响，以满足压力容器安全运行要求。

为防止压力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容器设计使用寿命。

在设计压力容器时，设计者一般要先确定一个使用年限(10年、20年等)。该使用年限与容器的实际使用年限是不同的，压力容器的实际使用年限取决于容器的疲劳、腐蚀或磨蚀速率等因素。检验维护和保养情况，对使用年限也有很大影响。

e密封性

压力容器的密封不但指可拆连接处，如反应釜搅拌轴密封处的密封，而且也包括各种母材和焊缝的致密程度。对易燃、毒性程度为高度危害和极度危害介质的容器，其密封性能要求更加严格。对盛装这类介质的容器不但要求采用可靠的密封结构，要求进行整体气密性试验，而且对制造和检验有更多、更高的要求。

(2)材料

①压力容器用金属材料和焊接材料

压力容器用金属材料有钢板、锻件、钢管、螺柱、铸铁；铸钢；有色金属(铝、钛、镍及其

合金)；焊接材料有焊条、焊丝、焊剂。

②对压力容器材料的基本要求

a压力容器用金属材料和焊接材料的质量和规格均应符合相应的国家标准和行业标准。 b国外材料和新研制的材料应当符合《压力容器安全技术监察规程》的专门要求。

c用于制造盛装介质毒性程度为极度、高度危害的压力容器壳体；盛装介质为液化石油气且硫化氢含量大于100mg／L的压力容器壳体；最高工作压力大于等于10MPa的压力容器壳体；移动式压力容器壳体的碳素钢和低合金钢钢板和GB 150《钢制压力容器》第2章和附录C、GB 151《管壳式换热器》、GB 12337《钢制球形储罐》及其他国家标准和行业标准中规定应逐张进行超声检测的制造壳体的碳素钢和低合金钢钢板，应当逐张进行超声检测，检测方法和合格级别应当符合《压力容器安全技术监察规程》的要求。

d钢制压力容器用材料(钢板、锻件、钢管、螺柱等)的力学性能、弯曲性能应当符合《压力容器安全技术监察规程》的要求。

e压力容器专用钢材的磷含量(熔炼分析，下同)不应大于0030%，硫含量不应大于0020％；用于焊接结构压力容器主要受压元件的碳素钢和低合金钢，其含碳量不应大于025％。在特殊条件下，如选用含碳量超过025％的钢材，应限定碳当量不大于045％。 ③对容器材料选用的限制

a压力容器选材除应考虑力学性能和弯曲性能外，还应考虑与介质的相容性。

b碳素钢沸腾钢板和Q235A钢板不得用于制造直接受火焰加热的压力容器。如选用碳素钢沸腾钢板和碳素钢镇静钢板制造压力容器(搪玻璃压力容器除外)，应符合GB 150《钢制压力容器》的限制使用范围。

c压力容器用铸铁、铸钢、铝和铝合金、铜及铜合金、钛材、镍材等材料的使用均应符合《压力容器安全技术监察规程》的要求。

(3)容器结构

①检查孔

压力容器的检查孔分为人孔和手孔。容器上开设检查孔的目的是为了检查压力容器在使用过程中是否产生裂纹、变形、腐蚀等缺陷。开设检查孔时，开设位置应合理、恰当，便于观察或清理内部。其中开设手孔时，应开设在封头上或封头附近的筒体上。除了筒体内径小于等于300mm的压力容器；无腐蚀或轻微腐蚀，无需做内部检查和清理的压力容器；制冷装置用压力容器；换热器以及设有可以拆卸的封头、盖板等或其他能够开关的盖子，其封头、盖板或盖子的尺寸不小于所规定检查孔的尺寸的压力容器外，应当按照《压力容器安全技术监察规程》规定的数量、尺寸、位置在压力容器上开设人孔和手孔等检查孔。

应当开设检查孔，但是由于特殊情况不能开设时，则应同时满足三项要求。一是对每条纵、环焊缝做100％无损检测(射线或超声)。二是在设计图样上注明计算厚度，且在压力容器在用期间或检验时重点进行测厚检查。三是相应缩短检验周期。

②受压元件型式及技术要求

a钢制压力容器封头的型式和技术要求、外压圆筒加强设计以及与壳体间的连接、壳体开孔和尺寸和补强要求应按GB 150或JB 4732的有关规定执行。有色金属制压力容器，应符合相应标准要求。

b钢制压力容器管法兰、垫片、紧固件的设计应参照行业标准HG 20592—20635的规定。 设计盛装液化石油气的储存容器，应参照行业标准HG 20592—20635的规定，选取压力等级高于设计压力的管法兰、垫片和紧固件。使用法兰连接的第一个法兰密封面，应采用高颈对焊法兰、金属缠绕垫片(带外环)和高强度螺栓组合。

c球形储罐球壳板不得拼接。

d用焊接方法装设在压力容器上的补强圈以及周边连续焊的起加强作用的垫板应至少设

置一个不小于M6的泄漏信号指示螺纹孔。

③移动式压力容器的专用结构要求

深冷型移动式压力容器的内罐与壳体间的支撑应牢固可靠，移动式压力容器罐体布局应合理，罐体与底盘的连接结构和固定装置应能承受运输中的振动、冲击，并具有足够的承受惯性力的刚度与强度。

盛装介质为液化气体或低温液体的汽车罐车，应设置防波板，罐体每个防波段的容积一般不得大于3m3。

移动式压力容器上一般不得安装用于充装的设施，液化气体罐车上严禁装设充装泵。 ④焊缝布置

受压元件的焊缝不宜采用十字焊缝。相邻的两筒节间的纵缝和封头拼接焊缝与相邻筒节的纵缝应错开，其焊缝中心线之间的外圆弧长一般应大于筒体厚度的3倍，且不小于100mm。 ⑤不可拆结构的保温层

对有保温层的压力容器，如设计的保温层采用不可拆结构时，应在图样上提出对容器保温层进行全面定期宏观检查的要求。必要时，图样上应提出对全部焊接接头进行无损检测等特殊要求。

(4)焊接接头

①焊接接头型式

a焊制压力容器的筒体纵向接头、筒节与筒节(封头)连接的环向接头，以及封头的拼接接头，必须采用全截面焊透的对接接头型式。对接接头的设计参照GB 150附录J或JB4732附录H进行。

b对于介质为易燃或毒性为极度危害和高度危害的钢制压力容器、做气压试验的钢制压力容器、第三类钢制压力容器、低温钢制压力容器、按疲劳准则设计的钢制压力容器、直接受火焰加热的钢制压力容器和移动式钢制压力容器，其接管(凸缘)与壳体之间的接头设计以及夹套压力容器的接头应当采用全焊透型式。

②焊接接头的表面质量

压力容器焊接接头的表面质量应当达到以下要求：

a形状、尺寸以及外观应符合技术标准和设计图样的规定。

b不得有表面裂纹、未焊透、未熔合、表面气孔、弧坑、未填满和肉眼可见的夹渣等缺陷，焊缝上的熔渣和两侧的飞溅物必须清除。

c焊缝与母材应圆滑过渡。

d使用标准抗拉强度值下限大于等于540MPa的钢材及铬、钼低合金钢材制造的压力容器，奥氏体不锈钢、钛材和镍材制造的压力容器，低温压力容器，球形压力容器以及焊缝系数取10的压力容器，其焊缝表面不得有咬边；除焊缝不得有咬边的压力容器外，其他压力容器的焊缝表面的咬边深度不得大于05mm，咬边的连续长度不得大于100mm，焊缝两侧咬边的总长不得超过该焊缝长度的10％。

e角焊缝的焊脚高度，应符合技术标准和设计图样要求，外形应平缓过渡。

③焊接接头的力学性能

a概述

与锅炉类似，压力容器焊接接头的力学性能和弯曲性能一般也是在制造时，通过焊制试板，制备试样后进行力学性能试验来评定的。

压力容器产品焊接试板分为纵焊缝产品焊接试板和模拟环焊缝焊接试板(采用新材料、新焊接工艺制造锻焊压力容器产品时需制作)。从焊接试板上制取拉力试样、冷弯试样和冲击试样(必要时)。

制作焊接试板的频次按压力容器的特点分两种，一种是逐台制作焊接试板，另一种是以批代

台制作焊接试板。

b焊接接头的力学性能试验项目和合格标准

压力容器焊接接头的力学性能试验项目一般包括拉伸试验、弯曲试验和冲击试验。一般情况下，钢制压力容器产品焊接试板尺寸、试样截取和数量、合格标准和复验要求，按GB150的规定执行。对接焊接的管子接头试样截取、合格标准，按《蒸汽锅炉安全技术监察规程》的有关规定执行。

有色金属制压力容器的产品焊接试板的试样尺寸、试样截取和数量，可参照钢制压力容器的要求或按图样规定执行。抗拉强度、弯曲性能、冲击功等合格标准按照《压力容器安全技术监察规程》的规定。

④奥氏体不锈钢抗晶间腐蚀性能

对于有抗晶间腐蚀性能要求的奥氏体不锈钢压力容器，通过对焊接接头的抗晶间腐蚀倾向试验进行评定。

⑤焊接接头缺陷的控制

a概述

焊接接头的表面缺陷和内部缺陷应当被控制在允许的范围内，与锅炉一样，压力容器焊接接头质量也采用无损检测评定方法进行评定，无损检测方法标准也是JB／T 47301~6—2005《承压设备无损检测》。

b无损检测方法

压力容器常用的无损检测方法有射线、超声、磁粉、渗透和涡流检测等。由于无损检测方法对焊接接头缺陷能否检出从而正确评定焊接接头的质量有很大影响，所以《压力容器安全技术监察规程》对压力容器制造时焊接接头检测方法的选择原则做出了规定。

a)压力容器壁厚小于等于38mm时，其对接接头应采用射线检测；由于结构等原因，不能采用射线检测时，允许采用可记录的超声检测。

b)压力容器壁厚大于38mm(或小于等于38mm，但大于20mm且使用材料标准抗拉强度规定值下限大于等于540MPa)时，其对接接头如采用射线检测，则每条焊缝还应附加局部超声检测；如采用超声检测，则每条焊缝还应附加局部射线检测。无法进行射线检测或超声检测时，应采用其他检测方法进行附加局部无损检测。附加局部检测应包括所有的焊缝交叉部位，附加局部检测的比例为原无损检测比例的20％。

c)对有无损检测要求的角接接头、T形接头，不能进行射线或超声检测时，应做100％表面检测。

d)铁磁性材料容器的表面检测应优先选用磁粉检测。

e)有色金属制压力容器对接接头应尽量采用射线检测。

c对接接头的无损检测比例

制造时，压力容器的对接焊接接头的无损检测比例，首先按台区分为全部(100％)无损检测和局部(一般大于等于20％，对铁素体钢制低温容器，比例为大于等于50％)无损检测两种。即对接接头需全部进行无损检测的压力容器和对接接头需局部进行无损检测的压力容器。 除对接接头必须进行全部(100％)射线或超声检测的压力容器外，其他压力容器，属于对接接头可以进行局部无损检测的压力容器。但是对这种压力容器，仍然存在必须进行全部无损检测的焊接接头和必须进行无损检测的部位，如拼接封头(不含先成形后组焊的拼接封头)、拼接管板的对接接头必须进行100％超声或射线检测；所有的焊缝交叉部位以及开孔区将被其他元件覆盖的焊缝部分必须进行射线检测等。对于对接接头采用局部无损检测的压力容器，每条对接焊接接头都要进行无损检测(特殊情况除外)，由制造单位检验部门根据实际情况指定每条焊接接头无损检测的部位。经过局部射线检测或超声检测的焊接接头，若在检测部位发现超标缺陷时，则应进行不少于该条焊接接头长度10％的补充局部检测；如仍不合

格，则应对该条焊接接头全部检测。采用局部无损检测的压力容器，制造单位也应对未检测部分的质量负责。

d对接接头的无损检测合格标准

对GB 150、GB 151等标准中规定进行全部(100％)无损检测压力容器、第三类压力容器、焊缝系数取10的压力容器以及无法进行内外部检验或耐压试验的压力容器，其对接接头进行全部(100％)无损检测：当采用射线检测时，其透照质量不应低于AB级，其合格级别为Ⅱ级；当采用超声检测时，其合格级别为Ⅰ级。

除上述全部无损检测的压力容器外，其他对接接头进行全部(100％)或局部(20％)无损检测的压力容器，当采用射线检测时，其透照质量不应低于AB级，对接焊接接头质量合格级别为Ⅲ级(不允许有未焊透)；当采用超声检测时，对接焊接接头质量合格级别为Ⅱ级。

公称直径大于等于250mm(或公称直径小于250mm，其壁厚大于28mm)的压力容器接管对接接头的无损检测比例及合格级别应与压力容器壳体主体焊缝要求相同。

有色金属制压力容器焊接接头的无损检测合格级别、射线透照质量按相应标准或由设计图样规定。

压力容器的同一对接接头，采用射线或超声两种方法进行时，均应达到相应合格标准。 e钢制压力容器表面无损检测的要求

钢制压力容器的坡口表面、对接、角接和T形接头，压力容器上焊接的临时吊耳和拉筋的垫板割除后留下的焊疤处(使用材料抗拉强度规定值下限大于等于540MPa时)，应按GB 150、GB 151、GB 12337等标准的有关规定进行磁粉或渗透检测。检查结果不得有任何裂纹、成排气孔、分层，并应符合JB 4730标准中渗透性检测的显示痕迹等级评定的Ⅰ级要求。仅做表面无损检测的压力容器接管对接接头，其合格级别为JB 4730规定的Ⅰ级。

现场组装焊接的压力容器，在耐压试验前，应按标准规定对现场焊接的焊接接头进行表面无损检测；在耐压试验后，应按有关标准规定进行局部表面无损检测，若发现裂纹等超标缺陷，则应按标准规定进行补充检测，若仍不合格，则应对该焊接接头做全部表面无损检测。 f压力容器的无损检测时机

压力容器的焊接接头，应先进行形状尺寸和外观质量的检查，合格后，才能进行无损检测。有延迟裂纹倾向的材料应在焊接完成24小时后进行无损检测；有再热裂纹倾向的材料应在热处理后再增加一次无损检测。

拼接封头应在成形后进行无损检测，若成形前进行无损检测，则成形后应在圆弧过渡区再做无损检测。

(5)筒体(含球壳、多层压力容器内筒)和封头的几何尺寸和表面质量

①筒体(含球壳、多层压力容器内筒)和封头有关几何尺寸的主要控制项目为：坡口几何形状；筒体的直线度、棱角度，纵、环焊缝对口错边量，同一断面的最大最小直径差；多层包扎压力容器的松动面积和套合压力容器套合面的间隙；封头的拼接成形和主要尺寸偏差；球壳的尺寸偏差；不等厚的筒体与封头的对接连接要求。质量要求为相应的产品标准。

②《压力容器安全技术监察规程》将坡口表面质量和球壳表面质量列为筒体(含球壳、多层压力容器内筒)和封头制造时的主要控制项目。

(6)胀接接头

压力容器的胀接接头主要应用在固定管板式换热器。胀接时，制造单位应根据图样技术要求和试胀结果，制定胀接工艺规程。胀接操作人员应严格按照胀接工艺规程进行胀接操作。 换热器的换热管与管板的胀接可选用柔性胀接方法(贴胀和强度胀接)，如液压胀、橡胶胀、液袋式液胀。试胀所测试的胀接接头拉脱力：贴胀应达到1MPa；强度胀接应达到4MPa。有使用经验时也可选用机械胀接方法，选用机械胀接应控制胀管率以保证胀紧度。胀接管端不应有起皮、皱纹、裂纹、切口和偏斜等缺陷。在胀接过程中，应随时检查胀口的胀接质量，

及时发现和消除缺陷。

胀接全部完毕后，必须进行耐压试验，检查胀口的严密性。

(7)压力容器残余应力的控制

压力容器的焊接接头会产生焊接残余应力，冷加工成形的封头会发生加工硬化，产生残余应力。受压元件中的残余应力是引起压力容器应力腐蚀的重要原因，所以压力容器制造时要尽量减少或者避免残余应力。残余应力的大小，还没有量化的指标。制造时采用禁止强力组装、焊后热处理、对冷加工件进行消除应力热处理等方式来对残余应力进行控制。

钢制压力容器及其受压元件应按GB 150的有关规定进行焊后热处理。采用其他消除应力的方法取代焊后热处理，应按《压力容器安全技术监察规程》的规定办理批准手续。采用电渣焊接的铁素体类材料制造压力容器受压元件或者采用焊接线能量较大的立焊焊接压力容器受压元件，应在焊后进行细化晶粒的正火处理。常温下盛装混合液化石油气的压力容器(储存容器或移动式压力容器罐体)应进行焊后热处理。旋压封头应在旋压后进行消除应力处理(采用奥氏体不锈钢材料的旋压封头除外)。

需要说明的是，奥氏体不锈钢压力容器的热处理一般指1100℃的溶化处理或875℃的稳定化处理。奥氏体不锈钢或有色金属制压力容器焊接后一般不要求做热处理，如有特殊要求需进行热处理时，应在图样上注明。钢制压力容器或受压元件的焊后热处理要求，除满足《压力容器安全技术监察规程》外，还应符合GB 150或JB 4732等标准的有关规定。对材料有特殊热处理要求的，应在设计图样上注明。

(8)承压能力

①概述

压力容器在设计参数下的承压能力通过耐压试验来评定，在压力容器的制造、安装、维修、改造租检验时，都需要进行耐压试验。

耐压试验分为液压试验和气压试验两种，必须优先选用液压试验。液压试验采用的介质一般为水，但是对于奥氏体不锈钢制压力容器，液压试验用水的氯离子含量不得超过25mg／L。对由于结构或支承原因，不能向压力容器内充灌液体，以及运行条件不允许残留试验液体的压力容器，可以按照设计图样规定采用气压试验。

液压试验和气压试验应当遵循《压力容器安全技术监察规程》的相关要求。

②耐压试验压力

耐压试验的压力应符合设计图样要求，且不小于下式计算值：

pT=ηp［σ］/［σ］t

式中：p——压力容器的设计压力(对在用压力容器一般为最高工作压力，或压力容器铭牌 上规定的最大允许工作压力)，MPa；

pT——耐压试验压力，MPa；

η ——耐压试验压力系数，按表34选用；

［σ］——试验温度下材料的许用应力，MPa；

［σ］t——设计温度下材料的许用应力，MPa。

表34耐压试验的压力系数η

压力容器型式压力容器的材料压力等级耐压试验压力系数液(水)压气压固定式钢和有色金属铸铁搪玻璃低压中压高压-125125125200125115115--115移动式-中、低压150115

③液压试验时和气压试验的合格标准

液压试验后的压力容器，如无渗漏、无可见的变形、试验过程中无异常的响声、对抗拉强度规定值下限大于等于540MPa的材料，表面经无损检测抽查未发现裂纹，即为合格。

气压试验过程中，压力容器无异常响声，经肥皂液或其他检漏液检查无漏气，无可见的变形

即为合格。

(9)气密性

①概述

气密性是压力容器密封气体的能力，一般采用气密性试验的方法来评定。介质毒性程度为极度、高度危害或设计上不允许有微量泄漏的压力容器，必须进行气密性试验。对于要求进行气密性试验的压力容器，其制造、安装、维修、改造和检验，都涉及气密性试验。 气密性试验应当遵循《压力容器安全技术监察规程》的相关要求。

②气密性试验压力

压力容器气密性试验压力为压力容器的设计压力。

③压力容器气密性试验合格标准

经检查无泄漏，保压不少于30min即为合格。

④有色金属制压力容器的气密性试验

有色金属制压力容器的气密性试验，应符合相应标准规定或设计图样的要求。

(10)出厂资料与铭牌

压力容器产品出厂资料与铭牌的要求见39压力容器的生产过程简介。

37压力容器的安全附件及保护装置

371概述

(1)压力容器常用的安全附件及保护装置

固定式压力容器常用的安全附件及保护装置有安全阀、爆破片装置、紧急切断装置、压力表、液面计、测温仪表、快开门式压力容器的安全联锁装置以及减压阀(或者调节阀)。

移动式压力容器的安全附件包括安全泄放装置(内置全启式安全阀、爆破片装置、易熔塞、带易熔塞的爆破片装置等)、紧急切断装置、液面指示装置、导静电装置、温度计和压力表、装卸阀门等。

(2)对安全附件及保护装置产品的基本要求

固定式压力容器和移动式压力容器的安全附件应当符合《压力容器安全技术监察规程》的要求，其设计、制造质量应当符合相应国家标准、行业标准的规定。

(3)压力容器安全附件及安全保护装置的定期校验、检修

在用压力容器的安全附件及保护装置应由使用单位进行定期校验、检修，并作出记录。

(4)对安全泄放装置的通用要求

安全泄放装置指安全阀和爆破片装置。《压力容器安全技术监察规程》适用范围内的在用压力容器，应根据设计要求装设安全泄放装置。安全阀、爆破片的排放能力，必须大于或等于压力容器的安全泄放量。压力源来自压力容器外部，且得到可靠控制时，安全泄放装置可以不直接安装在压力容器上。

安全阀不能可靠工作时，应装设爆破片装置，或采用爆破片装置与安全阀装置组合的结构。组合结构分为安全阀与爆破片串联使用(见图327)和安全阀与爆破片并联使用(见图3

28)。组合结构应符合GB 150附录B的有关规定。凡串联在组合结构中的爆破片在动作时不允许产生碎片。

(a)爆破片装在安全阀进口侧(b)爆破片装在安全阀出口侧

1爆破片；2截止阀；3压力表；4安全阀1爆破片；2截止阀；3压力表；4安全阀

图327安全阀与爆破片串联使用图328安全阀、爆破片并联使用

1爆破片；2截止阀；3安全阀

设计压力容器时，如采用最大允许工作压力作为选用安全阀、爆破片的依据，应在设计图样上和压力容器铭牌上注明。

对易燃介质或毒性程度为极度、高度或中度危害介质的压力容器，应在安全泄放装置的排出口装设导管，将排放介质引至安全地点，并进行妥善处理，不得直接排入大气。 372安全阀

(1)概述

安全阀的作用与分类见本书271。安全阀出厂必须随带产品质量证明书，并在产品上装设牢固的金属铭牌。

(2)安全阀的开启压力

固定式压力容器上只安装一个安全阀时，安全阀的开启压力pz不应大于压力容器的设计压力p，且安全阀的密封试验压力pt，应大于压力容器的最高工作压力pw，即：

pz≤p

pt>pw

固定式压力容器上安装多个安全阀时，其中一个安全阀的开启压力不应大于压力容器的设计压力，其余安全阀的开启压力可适当提高，但不得超过设计压力的105倍。

移动式压力容器安全阀的开启压力应为罐体设计压力的105～110倍，安全阀的额定排放压力不得高于罐体设计压力的12倍，回座压力不应低于开启压力的08倍。

(3)安全阀的安装要求

①安全阀应垂直安装，并应装设在压力容器液面以上气相空间部分，或装设在与压力容器气相空间相连的管道上。

②压力容器与安全阀之间的连接管和管件的通孔，其截面积不得小于安全阀的进口截面积，其接管应尽量短而直。

③压力容器一个连接口上装设两个或两个以上的安全阀时，则该连接口入口的面积，应至少等于这些安全阀的进口截面积总和。

④安全阀与压力容器之间一般不宜装设截止阀门。为实现安全阀的在线校验，可在安全阀与压力容器之间装设爆破片装置。对于盛装毒性程度为极度、高度、中度危害介质，易燃介质，腐蚀、粘性介质或贵重介质的压力容器，为便于安全阀的清洗与更换，经使用单位主管压力容器安全的技术负责人批准，并制定可靠的防范措施，方可在安全阀(爆破片装置)与压力容器之间装设截止阀门。压力容器正常运行期间截止阀必须保证全开(加铅封或锁定)，截止阀的结构和通径应不妨碍安全阀的安全泄放。

⑤安全阀装设位置，应便于检查和维修。

(4)新安全阀的调试

新安全阀在安装之前，应根据使用情况进行调试后，才准安装使用。

(5)安全阀的校验周期

安全阀一般每年至少校验一次。对于弹簧直接载荷式安全阀，当满足以下条件时，经过使用单位技术负责人批准可以适当延长校验周期。

①满足以下全部条件的弹簧直接载荷式安全阀，其校验周期最长可以延长至3年： a安全阀制造企业已取得国家质检部门颁发的制造许可证；

b安全阀制造企业能提供证明，证明其所用弹簧按GB／T 12243—1989《弹簧直接载荷式安全阀》标准进行了强压处理或者加温强压处理，并且同一热处理炉同规格的弹簧取10％(但不得少于2个)测定规定负荷下的变形量或者刚度，其变形量或者刚度的偏差不大于15％； c安全阀内件的材料耐介质腐蚀；

d安全阀在使用过程中未发生过开启；

e压力容器及安全阀阀体在使用时无明显锈蚀；

f压力容器内盛装非粘性及毒性程度中度及中度以下的介质。

②使用单位建立、实施了健全的设备使用、管理与维修保养制度，并且能满足以下各项条件

也可以延长3年。

a在连续2次的运行检查中，所用的安全阀未发现选型错误、超过校验有效期、铅封损坏、泄漏等任一问题；

b使用单位建立了符合TSG ZF001《安全阀安全技术监察规程》要求的安全阀校验站，自行进行安全阀校验；

c使用单位建有可靠的压力控制与调节装置或者超压报警装置。

③满足以上①中a、c、d、e和②要求的弹簧直接载荷式安全阀，如果同时满足以下各项条件，其校验周期最长可以延长至5年：

a安全阀制造企业能提供证明，证明其所用弹簧按GB／T 12243—1989《弹簧直接载荷式安全阀》标准进行了强压处理或者加温强压处理，并且同一热处理炉同规格的弹簧取20％(但不得少于4个)测定规定负荷下的变形量和刚度，其变形量或者刚度的偏差不大于10％； b压力容器内盛装毒性程度低度以及低度以下的气体介质，工作温度不大于200℃。 ④凡是校验周期延长的安全阀，使用单位应当将延期校验情况书面告知发证机构。

(6)安全阀的停止使用并更换的情况

安全阀有下列情况之一时，应停止使用并更换：

①安全阀的阀芯和阀座密封不严且无法修复。

②安全阀的阀芯和阀座粘死或弹簧严重腐蚀、生锈。

③安全阀选型错误。

373爆破片装置

(1)概述

爆破片装置由爆破片和相应的夹持器组成。爆破片一般分为剪切型、弯曲型、正拱普通拉伸型、正拱开缝型、反拱型等几种。

爆破片装置应符合GB 567《爆破片与爆破片装置》的要求。

爆破片装置的排放能力，必须大于或等于压力容器的安全泄放量。对于充装处于饱和状态或过热状态的气液混合介质的压力容器，设计爆破片装置应计算泄放口径，确保不产生空间爆炸。

(2)爆破片的爆破压力

固定式压力容器上装有爆破片装置时，爆破片的设计爆破压力pB。不得大于压力容器的设计压力p，且爆破片的最小设计爆破压力不应小于压力容器最高工作压力pW的105倍，即：

pB≤p

pBmin≥105pW

(3)爆破片的更换

爆破片装置应进行定期更换。在苛刻条件下使用的爆破片装置应每年更换；一般爆破片装置应在2～3年内更换(制造单位明确可延长使用寿命的除外)。具有以下情况的，使用单位应当更换爆破片装置：

①爆破片超过规定使用期限的。

②爆破片安装方向错误的。

③爆破片装置标定的爆破压力、温度和运行要求不符的。

④使用中超过标定爆破压力而未爆破的。

⑤爆破片装在安全阀进口侧与安全阀串联使用时，爆破片和安全阀之间的压力表有压力显示或者截止阀打开后有气体漏出的。

⑥爆破片装置泄漏的。

374减压阀

压力容器最高工作压力低于压力源时，在通向压力容器进口的管道上必须装设减压阀。如因介质条件减压阀无法保证可靠工作时，可用调节阀代替减压阀。在减压阀或调节阀的低压侧，必须装设安全阀和压力表。

375压力表

(1)概述

压力表的作用和种类见本书272(1)、(2)。

(2)压力表的选用要求

压力表选用的要求如下：

①选用的压力表，必须与压力容器内的介质相适应。

②低压容器使用的压力表精度不应低于25级；中压及高压容器使用的压力表精度不应低于15级。

③压力表盘刻度极限值应为最高工作压力的15～30倍，表盘直径不应小于100mm。

(3)压力表的安装要求

压力表的安装要求如下：

①压力表的装设位置应便于操作人员观察和清洗，且应避免受到辐射热、冻结或震动的不利影响。

②压力表与压力容器之间，应装设三通旋塞或针形阀；三通旋塞或针形阀上应有开启标记和锁紧装置；压力表与压力容器之间，不得连接其他用途的任何配件或接管。

③用于水蒸汽介质的压力表，在压力表与压力容器之间应装有存水弯管。

④用于具有腐蚀或高粘度介质的压力表，在压力表与压力容器之间应装设能隔离介质的缓冲装置。

(4)压力表的校验和维护

压力表的校验和维护应符合国家计量部门的有关规定。压力表安装前应进行校验，在刻度盘上应刻出指示最高工作压力的红线，注明下次校验日期。压力表校验后应加铅封。

(5)压力表需停止使用并更换的情况

压力表需停止使用并更换的情况见本书272(6)。

376液面计

(1)概述

液面计的作用和种类参见本书273(1)、(2)。

(2)液面计的选用

压力容器用液面计应符合有关标准的规定，并应符合下列要求：

①应根据压力容器的介质、最高工作压力和温度正确选用。

②在安装使用前，低、中压容器用液面计，应进行15倍液面计公称压力的液压试验；高压容器的液面计，应进行125倍液面计公称压力的液压试验。

③盛装0℃以下介质的压力容器上，应选用防霜液面计。

④寒冷地区室外使用的液面计，应选用夹套型或保温型结构的液面计。

⑤液面计用于易燃、毒性程度为极度、高度危害介质的液化气体压力容器上，应有防止泄漏的保护装置。

⑥要求液面指示平稳的，不应采用浮子(标)式液面计。

⑦移动式压力容器不得使用玻璃板式液面计。

(3)液面计的安装

液面计应安装在便于观察的位置，如液面计的安装位置不便于观察，则应增加其他辅助设施。大型压力容器还应有集中控制的设施和报警装置。液面计上最高和最低安全液位，应作出明显的标记。

(4)液面计的校验和维护

压力容器运行操作人员，应加强液面计的维护管理，保持完好和清晰。使用单位应对液面计实行定期检修制度，可根据运行实际情况，规定检修周期，但不应超过压力容器内外部检验周期。

(5)液面计应停止使用并更换的情况

液面计有下列情况之一的，应停止使用并更换：

①超过检修周期。

②玻璃板(管)有裂纹、破碎。

③阀件固死。

④出现假液位。

⑤液面计指示模糊不清。

377测温仪表

测温仪表的种类参见本书274(1)、(2)。

测温仪表主要用来测量介质的温度。对于需要控制壁温的压力容器上，也必须装设测试壁温的测温仪表(或温度计)，严防超温。测温仪表应按使用单位规定的期限进行定期校验， 378紧急切断装置

紧急切断装置通常安装在液化气体汽车罐车和铁路罐车的气、液相出口管道上。当管道及其附件发生破裂及误操作或者罐车附近发生火灾事故时，可以立刻使用紧急切断装置切断气源，从而防止事故曼延扩大。

紧急切断装置按作用原理可分为油压式、机械式、气压式和电动式。液化气体罐车上一般采用油压式、机械式紧急切断装置。

油压式紧急切断装置由手摇油泵、紧急切断阀和油管路组成。紧急切断阀借助于手摇油泵给系统工作介质加压使阀开启。当发生事故或者需要关闭时，打开手摇油泵的泄压阀或者油管路上泄压阀泄掉系统压力使阀门自行关闭。

379快开门式压力容器安全联锁装置

(1)概述

快开门式压力容器常见的有消毒锅、医用氧舱、蒸压釜、硫化罐等。这些压力容器是间歇作业，每次操作都要快速进、出物料(医用氧舱为进出人)，快开门启闭频繁。为防止出现卸压未尽打开门(端盖)或者快开门(端盖)未完全闭合而升压，快开门式压力容器必须装设安全联锁装置。

(2)快开门式压力容器安全联锁装置应具有的功能

快开门式压力容器的快开门(盖)应设计安全联锁装置并应具有以下功能：

①当快开门达到预定关闭部位方能升压运行的联锁控制功能。

②当压力容器的内部压力完全释放，安全联锁装置脱开后，方能打开快开门的联锁联动功能。 ③具有与上述动作同步的报警功能。

(3)关于快开门式压力容器安全联锁装置试用和鉴定的要求

由于国内快开门式压力容器的设计标准还不健全，因此，《压力容器安全技术监察规程》提出要求，快开门式压力容器安全联锁装置，应经试用和鉴定，方可推广使用。

38对压力容器介质的要求

压力容器的介质，对压力容器的安全与寿命有较大的影响。一般根据生产工艺的要求，考虑介质的化学性质、浓度、温度、压力等特点，设计相应的压力容器。反过来，压力容器盛装的介质也要符合其设计允许的范围。介质对压力容器的主要损害是腐蚀和结垢。

为防止介质腐蚀造成压力容器失效，在压力容器设计时考虑介质与材料的适用性，根据试验结果和经验进行选配。在压力容器使用时，还应控制介质有害杂质的含量。

如果压力容器以水为介质，按照《压力容器安全技术监察规程》的规定，设计压力小于等于25MPa、以水为介质的直接受火焰加热连续操作的压力容器和管壳式余热锅炉用水的水质，应符合GB 1576《工业锅炉水质》的规定。设计压力大于25MPa的上述设备的水质要求，由设计单位在设计图样上规定。

39压力容器的生产过程简介

391概述

压力容器安全监察全过程可分为设计、制造、安装、使用、检验、维修、改造等环节。《特种设备安全监察条例》将这7个环节分为生产(包括设计、制造、安装、维修、改造)、检验和使用等3个部分。以下简单介绍压力容器的生产过程。

392压力容器的设计

(1)概述

压力容器的设计是确保其“优生”的首要环节。设计的正确与否，涉及到制造、检验的难易程度，影响到压力容器产品的制造成本和运行费用，还直接关系到产品运行的可靠性。设计时如发生强度计算错误、结构设计考虑不当、选材不正确、或对于热应力、应力集中、疲劳、腐蚀及对使用条件考虑不周等问题，都会导致事故的发生。由于压力容器往往是装置中的一个单元，如果其发生问题，会影响整个系统。在设计压力容器时，一般要考虑其能完成工艺生产要求，运行安全可靠，能达到预定的使用寿命，制造、检验、安装、操作和维修方便，经济性等方面的问题。而这几方面的问题，最主要的又是完成工艺生产要求，运行安全可靠。 压力容器的设计，要根据生产工艺所规定的操作条件(压力、温度、规格、开孔接管尺寸和部位等)，有时还要考虑防腐、防爆、密封、载荷特性等要求和某些特殊要求，先选定结构型式、初步选定尺寸和用材，然后根据强度要求确定容器的壁厚以及顶盖、封头和其他承压零部件的最终尺寸。在设计中，强度和其他力学问题占有很大的比重。设计中，要防止因设计不当导致的压力或温度过高。而造成容器的失效(强度不够、刚度不够和稳定性不够都会产生失效)。

压力容器的设计按相应设计规范进行，同时要满足《压力容器安全技术监察规程》的要求。

(2)设计文件

压力容器的设计文件分为图样和技术文件两大部分。按图样表示的内容，图样分为总图、装配图、部件图、零件图、表格图、特殊工具图、管口方位图和预焊件图。技术文件按其内容可分为图纸目录、技术条件、计算书和说明书等四种。

压力容器的设计一般分为初步设计和施工图设计两个阶段，但简单的压力容器不一定要进行初步设计。现在的设计手段已有很大改进，有关计算已采用专门的软件包，而绘图已普遍使用计算机来进行。

在压力容器的设计图样和技术文件上，设计、校对、审核、批准等人员要签字。总图上要盖设计单位资格印章。

在压力容器的设计总图上，除应注明设计依据的安全技术规范和产品标准外，还至少应注明压力容器名称、类别；设计条件(一般包括温度、压力、介质(组分)、腐蚀裕量、焊缝系数、自然基础条件等。对储存液化石油气的储罐应增加装量系数；对有应力腐蚀倾向的材料应注明腐蚀介质的限定含量；对有时效性的材料应考虑工作介质的相容性，还应注明压力容器使用年限)和特定情况下的补充条件；主要受压元件材料牌号及材料要求；主要特性参数；制造要求；热处理要求；防腐蚀处理要求；无损检测要求；耐压试验和气密性试验要求；安全附件的规格和订购特殊要求；压力容器铭牌的位置；包装、运输、现场组焊和安装要求和特殊要求等内容。

393压力容器的制造

(1)概述

在压力容器设计完成后，制造厂要根据设计要求，进行工艺准备、材料准备和制造装备准备和专业人员准备等工作。准备工作完成后，则进入制造工序。如前所述，采用焊接方法制造的压力容器是最常见的压力容器，以下以焊接压力容器为例介绍制造过程。

(2)制造工序简介

制造工序大致可分为部件或元件成型前的准备、部件或元件成型、组对、焊接、检验等阶段。 ①成型前的准备

成型前的准备大致可分为钢板的准备、划线、切割和边缘准备等工序。

②部件或元件成型

在部件或元件成型阶段，进行筒节的成型和封头的成型。一般情况下，筒节的成型采用卷制或压制。封头的成型采用压制或者旋压。

③部件组对

部件准备好以后进行组对，这里说的组对包括单筒节纵缝组对、筒节与筒节组对、筒节与封头的组对；法兰、接管、支座与筒节之间的组对。筒节的组对质量必须严格控制，主要指标有对口错边量、棱角度、圆度和直线度。当压力容器的焊接接头的类别不同时，对对口错边量、棱角度有不同的要求。这里说的焊接接头类别是按焊接接头的特点不同来分类的，共分成A、B、C、D四种焊接接头，其分类方法如图329所示。

图329压力容器焊接接头的分类④焊接和焊接检验

部件准备和组对等工序，均涉及焊接工序。压力容器制造常用的焊接方法有手弧焊、埋弧自动焊、电渣焊、气体保护焊和等离子焊等。使用较多的是手弧焊、埋弧自动焊和气体保护焊。 焊接是一个特殊工序，其质量对压力容器的安全性能有决定性的影响。对焊接质量必须进行严格的控制，主要控制内容包括焊工资格、焊接工艺、焊接材料、焊接设备、施焊环境、焊接工艺纪律、焊缝返修、焊接检验、焊后热处理等。

在焊接工序的进行过程中，就已开始了焊接检验，主要是焊前检验和焊接中间检验。在焊接完成后，还要进行焊后检验。焊后检验包括焊接接头表面质量的检查、焊接接头内部质量的检查、焊接接头力学性能的检查。

⑤压力试验和气密性试验

焊接检查完成后，通常进行压力试验和气密性试验。压力试验按试验用介质分为液压试验和气压试验，液压试验的介质通常是水，这时又叫做水压试验。气压试验比较危险，只有在不能进行水压试验和在许多前提条件得到满足的情况下，才进行气压试验。压力试验的试验压力高于设计压力。介质毒性程度为极度、高度危害或设计上不允许有微量泄漏的压力容器还必须进行气密性试验。气密性试验在压力试验合格后进行。

(3)压力容器制造的质量控制

压力容器制造厂必须对压力容器的制造质量进行严格的控制，这个控制实行预防为主、系统控制、全过程控制和全员参与的基本原则。制造厂要建立压力容器制造质量管理体系，对压力容器的制造实施管理与控制。其核心要点一是落实质量责任到人，这包括企业领导人、领导层有关人员、管理层、执行层及作业层的各类人员。二是要识别控制过程，对每个控制过程要设立专业技术人员负责控制工作，这些人员通常称为责任工程师。一般情况下，制造厂要建立设计、工艺、材料、设备、焊接、热处理、理化试验、检验、现场控制等过程，对每个过程所涉及的人员、设备、材料、方法或工艺、环境及检验等进行策划和控制。 压力容器制造厂对产品制造质量负责。

(4)压力容器的出厂技术资料和铭牌

压力容器出厂时，制造单位应向用户至少提供竣工图样；产品质量证明书及产品铭牌的拓印件；压力容器产品安全质量监督检验证书；移动式压力容器还应提供产品使用说明书(含安全附件使用说明书)、随车工具及安全附件清单、底盘使用说明书等和强度计算书(《压力容

器安全技术监察规程》不要求的除外)等技术文件和资料。《压力容器安全技术监察规程》对压力容器的竣工图样还有专门的要求，即竣工图样应有设计单位资格印章(复印章无效)；若制造中发生了材料代用、无损检测方法改变、加工尺寸变更等，制造单位应按照设计修改通知单的要求在竣工图样上直接标注。标注处应有修改人和审核人的签字及修改日期；竣工图样上应加盖竣工图章，竣工图章上应有制造单位名称、制造许可证编号和“竣工图”字样。 压力容器出厂时，必须有“产品铭牌与注册铭牌”。铭牌分为压力容器产品铭牌与注册铭牌和换热容器产品铭牌与注册铭牌两种型式。铭牌上应载明产品名称；监检标记；产品编号；设计压力(换热容器分管程、壳程)；最高工作压力(换热容器分管程、壳程)；容器类型和产品标准；耐压试验压力(换热容器分管程、壳程)；容器净重；设计温度(换热容器分管程、壳程)；容积(换热容器无此项)；换热面积及折流板间距(换热容器专有项目)；介质(换热容器分管程、壳程)；许可证编号；制造日期；制造单位名称；设备编号(由使用单位确定标注)；注册编号(负责使用登记的质量技术监督部门发给使用单位，由其注明)等内容。铭牌的拓印件应存于压力容器产品质量证明书中。

(5)压力容器制造过程的监督检验

按照《特种设备安全监察条例》的规定，压力容器产品要由有资格的检验机构进行制造过程监督检验，监督检验的具体内容见本书11章。

394压力容器的安装

(1)概述

压力容器的安装主要分两种情况，一种是将零部件运至现场进行组焊，如大型压力容器的现场组焊和球形储罐的组焊。另一种是指将完整压力容器产品运至现场就位，安装到装置系统中。通过安装，压力容器成为系统装置的一部分，而对于需现场组焊的压力容器，安装还是其制造的继续。安装质量对压力容器的安全性能也有很大的影响。

压力容器的安装实行资格许可制度，现场组焊要有制造资格，实施安装的单位应当取得特种设备安装改造维修许可证，具有压力容器安装改造维修资格。安装单位在施工前，应将安装情况书面告知施工所在地的地、市级质量技术监督部门。安装单位在施工结束后，应向使用单位提供相应压力容器技术资料和施工质量证明文件。

按照《特种设备安全监察条例》的规定，压力容器安装过程应由有资格的检验机构实施安装过程监督检验。目前，有关压力容器安装监督检验的安全技术规范正在制定过程中。

(2)压力容器安装基本过程

大多数压力容器都是整机出厂的，在安装现场不再进行焊接工作。这些压力容器的安装施工的基本过程为：设备验收→基础施工→安装前准备→就位→内件安装→清洗、封闭→压力试验→气密性试验→交工验收。

现场组焊的压力容器，一般按照制造过程进行控制。

395压力容器的改造

(1)概述

压力容器的改造，将改变其使用性能。压力容器的重大改造是指改变主要受压元件的结构或改变压力容器运行参数、盛装介质或用途等。

压力容器的改造实行资格许可制度，实施改造的单位应当取得特种设备安装改造维修许可证，具有压力容器安装改造维修资格。实施改造的单位应保证经改造后的压力容器的结构和强度满足安全使用的要求。压力容器改造后，改造单位应当向使用单位提供改造后的图样、施工质量证明文件等技术资料。

压力容器的改造方案应经原设计单位或具备相应资格的设计单位同意，施工单位在施工前应将改造情况书面告知施工所在地的地、市级质量技术监督部门。

压力容器的改造过程，实行监督检验制度。

(2)有关改造的相关要求

①采用焊接方法对压力容器进行改造时，应当遵循的要求见396(4)。

②改变移动式压力容器的使用条件(介质、温度、压力、用途等)时，由使用单位提出申请，经省级质量技术监督部门同意后，由具有相应资格的制造单位更换安全附件、重新涂漆和标志；经具有相应资格的检验机构进行内、外部检验并出具检验报告后，由使用单位重新办理使用证。

396压力容器的维修

(1)概述

压力容器的维护和维修效果如何，一般以设备的完好率来表示。维护和维修的目的在于确保压力容器在稳定的完好状态下运行，提高使用效率，延长使用寿命，保证安全运行。

压力容器的设备完好标准可简单的表达为：运行正常、效能良好、装置完整、状态良好。在压力容器的日常维修保养工作中，防腐蚀能力的维护占有重要地位。尤其是对停用压力容器的维护，更要注意防腐蚀问题。

压力容器在使用过程中，如果发现缺陷，可以进行适当的维修。常用的维修方法有打磨(用来消除表面缺陷)、挖补、密封面或密封元件划痕的手工器械清除、更换元件及应急处理等。 压力容器的维修实行资格许可制度，实施维修的单位应当取得特种设备安装改造维修许可证，具有维修资格。从事压力容器带压密封的单位，也应当取得维修许可资格。维修单位应保证经维修后的压力容器的结构和强度满足安全使用的要求。受压元件维修后，维修单位应当向使用单位提供维修后的图样、施工质量证明文件等技术资料。

(2)重大维修

按照《压力容器安全技术监察规程》的定义，压力容器的重大维修是指主要受压元件的更换、矫形、挖补和焊制压力容器的筒体纵向接头、筒节与筒节(封头)连接的环向接头，以及封头的拼接接头等采用全截面焊透的对接接头焊缝的焊补。

压力容器重大维修方案应经原设计单位或具备相应资格的设计单位同意，施工单位在施工前应将维修情况书面告知施工所在地的地、市级质量技术监督部门。

压力容器重大维修过程，实行监督检验制度。

(3)受压元件维修的注意事项

压力容器内部有压力时，不得进行任何修理。对于特殊的生产工艺过程，需要带温带压紧固螺栓时，或出现紧急泄漏需进行带压堵漏时，使用单位必须按设计规定制定有效的操作要求和防护措施，作业人员应经专业培训并持证操作，并经使用单位技术负责人批准。在实际操作时，使用单位安全部门应派人进行现场监督。

(4)采用焊接方法维修受压元件应当遵循的要求

采用焊接方法对压力容器进行维修时，一般应采用挖补或更换，不应采用贴补或补焊方法。且应做到：压力容器的挖补、更换筒节及焊后热处理等技术要求，应参照相应制造技术规范，制订施工方案及适合于使用的技术要求。焊接工艺应经焊接技术负责人批准；缺陷清除后，一般均应进行表面无损检测，确认缺陷已完全消除。完成焊接工作后，应再做无损检测，确认修补部位符合质量要求；母材焊补的修补部位，必须磨平，焊接缺陷清除后的修补长度应满足要求；有热处理要求的，应在焊补后重新进行热处理；主要受压元件焊补深度大于1／2壁厚的压力容器，还应进行耐压试验。

310压力容器的使用、检验与安全管理要求

3101概述

压力容器的事故一般也都发生在使用过程中，用好压力容器，管好压力容器，是作好压力容器安全工作的关键。在压力容器的使用过程中，运行、维护保养、检验、修理和改造等间或进行，密切相关。本节简要介绍压力容器运行操作知识、压力容器的安全状况等级划分方法、

定期检验要求以及压力容器的使用管理要求。

3102压力容器运行操作知识

(1)概述

由于工艺条件的不同，压力容器的操作内容、方法、程序与注意事项也不尽一致。通常人们把固定式压力容器及其装置的操作划分为机泵操作、罐区装卸操作、设备工艺操作三大部分。每种操作又可划分为若干小单元操作，每项小单元的操作都有一定的操作规程和操作程序。一般来说，可将压力容器的操作过程分为设备投用、运行工艺参数控制和停止运行三个阶段。以下以化工装置中的压力容器为例说明设备的投运、运行参数的控制。并介绍压力容器停止运行的相关知识。

(2)设备的投用

①投用前的准备工作

a设备的全面检查及验收。

b设备开工方案的制定及学习。

c操作人员的操作准备。

操作人员在操作前应当做好准备工作。一是要按规定着装，带齐操作工具和劳动防护用品。二是在上岗操作前，要按照规定认真检查本岗位或本工段的压力容器、机泵及工艺流程中的进出口管线、阀门、电器设备、安全阀、压力表、温度计、液位计等各种设备及仪表附件的完好情况。三是操作人员要在确认压力容器及设备能够投入正常运行后，才能进行开工启动系统投入。

②压力容器及其装置开工

a吹扫贯通试压

吹扫贯通试压时，要按照抽堵盲板图表，逐个抽检修时所加的盲板，并装好正常生产时需要加的盲板；要进行吹扫、贯通和试压，检查整体系统畅通情况和严密性；要按工艺流程逐个检查系统中的压力容器、机泵、阀门及安全附件，确认无误，确保开工时不窜物料、不窜气、不蹩压；对开工时需驱赶空气的压力容器及其装置或系统，应按规定进行置换。 b压力容器及装置进料

进料前要关闭所有的放空阀门，按照工艺流程，经规定人员确认无误后，操作人员方可启动机泵进料。在进料过程中，操作人员要沿着工艺流程线路跟随物料进程进行检查。操作人员在操作调整工况阶段，还要特别注意阀门的开启度是否合适。操作人员应当密切注意运行中的情况，严格执行工艺规程，要做到精心、平稳操作，确保设备运行转向正常化生产。 c试运行中的检查

在试运行的开始前和试运行过程中，要做好检查工作。一是要对压力容器及装置进行升温过程中的检查，需要热紧的，还要对压力容器及其管道、阀门、附件等按照规定程序进行热紧。二是换热器的启用，应缓慢地先引进冷流后再引进热流，以防因冷热不均而泄漏，并对是否泄漏进行检查；三是备用设备必须经过检查以保证其处于良好状态，随时能启用；四是在试运行中，检修人员与操作人员要密切配合共同加强巡回检查。

(3)运行工艺参数控制

工艺参数一般包括温度、压力、流量、液位及物料配比等。控制的目的是确保压力容器及装置正常运行，防止出现超温、超压和物料泄漏。

①温度控制

对于反应容器，反应温度是否适当对产品质量、能耗、成品率等都有很大影响。特别是温度过高，可引起压力突增导致容器变形或者爆炸，也可能引起物料着火等。温度过低，则会减缓反应速度，形成物料堆积，而从较低温度很快升到正常温度，也会引起物料的剧烈反应而导致压力剧增而爆炸。温度很低时，还可引起物料冻结，造成管路堵塞或者破裂。

压力容器控制温度的能力与反应热的去除方式、防止反应中换热突然中断的措施、传热介质的种类、保温措施等有关。而在运行操作时，主要是要控制好冷热介质的流量，进物料的量，能及时发现温度的变化，并能按照操作规程的要求进行调整。

②投料控制

投料控制一般要控制投料量与投料速度、投料温度、物料配比、物料成分和投料顺序。例如发生放热反应的装置，投料量与投料速度不能超过设备的传热能力。如HCl的合成应先投氢气或者投氯，但不得同时投入。

③充装量的控制

盛装液化气体的压力容器，要严格控制充装量，以防止因满液而导致压力急剧增加而发生爆炸。

④温度、压力波动的控制

温度、压力波动会产生交变载荷，导致压力容器的疲劳破坏。运行操作时要做到压力、温度的升降平稳，尽量避免突然的开、停车。对于高温容器或者低温容器，开、停车时要缓慢升、降温，以降低热应力。

⑤压力的控制

温度控制、投料控制、充装量的控制等均与压力控制有关。尽管压力容器上装有超压泄放装置以防止超压发生爆炸，但是运行操作中，操作人员应当随时观察压力的变化，防止出现超压，而一旦出现超压，应能及时按照规定的程序进行处理。

⑥介质腐蚀的控制

介质腐蚀几乎是不可避免的。压力容器在设计时，均按照正常工况考虑了一定的腐蚀裕量。但是，如果运行工况发生改变，则会对腐蚀速度产生很大影响。尤其是一些介质中的杂质含量、介质含水量对腐蚀速度影响很大。另外，如果改变温度、压力等工艺参数，有些介质的腐蚀能力会增大。为了防止介质造成腐蚀，运行操作中要注意控制杂质的含量、介质的含水量，并且要按照工艺规定的参数操作。

(4)停止运行

①概述

停止运行分为正常停止运行和紧急情况下的停止运行。由于压力容器及设备要按照生产规程进行定期检验、检修、技术改造，或因原料、能源供应不及时，或因设备本身要求采用间歇式操作工艺的方法等正常原因发生的停运均属正常停止运行。

②正常停止运行

正常停止运行时，要制定停工方案、高温下工作的压力容器停运中应控制降温速度、低温下工作的压力容器应控制升温速度、对于储存液化气体的容器，尽量采取降温的方法降压，应清除干净剩余物料，停运操作要严格执行工艺规程和准确进行各种操作，要杜绝火源。 ③紧急情况下的停止运行

压力容器发生下列异常现象之一时，操作人员应立即采取紧急措施，并按规定的报告程序，立即向现场管理人员和单位有关负责人报告。

a压力容器工作压力、介质温度或壁温超过规定值，采取措施后仍不能得到有效控制。 b压力容器的主要受压元件发生裂缝、鼓包、变形、泄漏等危及安全的现象。

c安全附件失效。

d接管、紧固件损坏，难以保证安全运行。

e发生火灾等直接威胁到压力容器安全运行。

f过量充装。

g压力容器液位超过规定，采取措施仍不能得到有效控制。

h压力容器与管道发生严重振动，危及安全运行。

i其他异常情况。

3103在用压力容器的安全状况评级及应用

(1)概述

为了简明、方便地描述压力容器的安全状况，我国采用了对压力容器安全状况评级的方法。由于我国在用的压力容器是不同时期制造的，其产品质量的高低有较大差别，而且压力容器在使用过程中，会发生腐蚀、变形、材质劣化等损伤，也不可避免的会发生安全性能的变化，所以我国采用“合乎使用”的原则来进行压力容器安全状况的评定，这种评定准则低于产品制造标准的要求。

按照《锅炉压力容器使用登记管理办法》的规定，新压力容器的安全状况划分为1、2、3级三个等级，在用压力容器的安全状况划分为2、3、4、5四个等级。

安全状况等级评定主要针对《压力容器安全技术监察规程》适用范围的压力容器(但不包括需进行缺陷安全评定的大型关键性压力容器。这些压力容器应当根据安全评定的结果确定其安全状况等级)，超高压容器、医用氧舱、气瓶不进行安全状况等级的评定。

(2)安全状况等级划分原则

压力容器安全状况等级划分原则如下：

①安全状况等级评为1级的情况

新压力容器出厂技术资料齐全；设计、制造质量符合有关法规和标准的要求；在规定的定期检验周期内，在设计条件下能安全使用，可评为1级。

②安全状况等级评为2级的情况

安全状况等级可评为2级的压力容器分为新压力容器和在用压力容器二种情况。

a新压力容器的出厂技术资料齐全；设计、制造质量基本符合有关法规和要求，但存在某些不危及安全且难以纠正的缺陷，出厂时已取得设计单位、使用单位和使用单位所在地安全监察机构同意；在规定的定期检验周期内，在设计规定的操作条件下能安全使用，可评为2级。

b在用压力容器的技术资料基本齐全；设计制造质量基本符合有关法规和标准的要求；根据检验报告，存在某些不危及安全且不易修复的一般性缺陷；在规定的定期检验周期内，在规定的操作条件下能安全使用，可评为2级。

③安全状况等级评为3级的情况

安全状况等级可评为3级的压力容器也分为新压力容器和在用压力容器二种情况。

a新压力容器的出厂技术资料基本齐全；主体材料、强度、结构基本符合有关法规和标准的要求；但制造时存在的某些不符合法规和标准的问题或缺陷，出厂时已取得设计单位、使用单位和使用单位所在地安全监察机构同意；在规定的定期检验周期内，在设计规定的操作条件下能安全使用，可评为3级。

b在用压力容器的技术资料不够齐全；主体材料、强度、结构基本符合有关法规和标准的要求；制造时存在的某些不符合法规和标准的问题或缺陷，焊缝存在超标的体积性缺陷，根据检验报告，未发现缺陷发展或扩大；其检验报告确定在规定的定期检验周期内，在规定的操作条件下能安全使用，或评为3级。

④安全状况等级评为4级的情况

在用压力容器的本体材料不符合有关规定，或材料不明，或虽属选用正确，但已有老化倾向；主体结构有较严重的不符合有关法规和标准的缺陷，强度经校核尚能满足要求；焊接质量存在线性缺陷；根据检验报告，未发现缺陷由于使用因素而发展或扩大；使用过程中产生了腐蚀、磨损、损伤、变形等缺陷，其检验报告确定为不能在规定的操作条件下或在正常的检验周期内安全使用，应当评为4级。

⑤安全状况等级评为5级的情况

无制造许可证的企业或无法证明原制造单位具备制造许可证的企业制造的压力容器；缺陷严重、无法修复或难于修复、无返修价值或修复后仍不能保证安全使用的压力容器，应予以判废，应当评为5级。

⑥安全状况等级评定要注意的几个问题

a安全状况等级中所述缺陷，是制造该压力容器最终存在的状态。如缺陷已消除，则以消除后的状态，确定该压力容器的安全状况等级。

b技术资料不全的，按有关规定由原制造单位或检验单位经过检验验证后补全技术资料，并能在检验报告中作出结论的，则可按技术资料基本齐全对待。无法确定原制造单位具备制造资格的，不得通过检验验证补充技术资料。

c安全状况等级中所述问题与缺陷，只要确认其具备最严重之一者，既可按其性质确定该压力容器的安全状况等级。

(3)安全状况等级的应用

如上所述可知安全状况等级为1级的压力容器，其安全性能符合安全技术规范的要求，其出现事故的风险较小。而以下级别，则其出现事故的风险逐级提高。安全状况分级一般有如下应用：

①用于确定检验周期。级别高的检验周期较长(检验周期的规定详见本书3104)。 ②安全状况等级2级和3级均为合乎使用的级别，其中2级是在用压力容器的最高安全状况等级，使用单位应当努力保持所使用的压力容器的安全状况等级达到2级。

③安全状况等级为4级的固定式压力容器，必须采取相应措施进行修复和处理，提高安全状况等级，否则只能在限定的条件下短期监控使用(其累积监控使用的时间不得超过3年。在监控使用期间，应当对缺陷进行处理提高其安全状况等级，否则不得继续使用)。

④安全状况等级为4级、5级的移动式压力容器和安全状况等级为5级的固定式压力容器，不得继续作承压设备使用。

3104压力容器的定期检验要求

(1)概述

固定式压力容器(《压力容器安全技术监察规程》适用范围，下同)、超高压容器、移动式压力容器(《压力容器安全技术监察规程》适用范围，下同)、非金属压力容器、医用氧舱、气瓶的定期检验(检查)形式有所不同。固定式压力容器、超高压容器、非金属压力容器分为年度检查、全面检验和耐压试验(其中全面检验和耐压试验统称为定期检验)。在用罐车的定期检验分为年度检验、全面检验和耐压试验。医用氧舱的定期检验工作包括年度检验和全面检验两种。而气瓶的定期检验不分类。

(2)固定式压力容器的检验周期

①一般情况下的检验频次

a年度检查

在用固定式压力容器的年度检查每年至少进行一次。

b全面检验

在用固定式压力容器的全面检验周期为：安全状况等级为1、2级的，一般每6年一次；安全状况等级为3级的，一般3~6年一次；安全状况等级为4级的，其检验周期由检验机构确定。新压力容器一般应当于投用满3年时进行首次全面检验。

c耐压试验

耐压试验的检验周期为：每两次全面检验期间内，原则上应当进行一次耐压试验。

当全面检验、耐压试验和年度检查在同一年度进行时，应当依次进行全面检验、耐压试验和年度检查，其中全面检验已经进行的项目，年度检查时不再重复进行。

②需要缩短全面检验周期的情况

有以下情况之一的压力容器，全面检验周期应当适当缩短：

a介质对压力容器材料的腐蚀情况不明或者介质对材料的腐蚀速率每年大于025mm，以及设计者所确定的腐蚀数据与实际不符的；

b材料表面质量差或者内部有缺陷的；

c使用条件恶劣或者使用中发现应力腐蚀现象的；

d使用超过20年，经过技术鉴定或者由检验人员确认按正常检验周期不能保证安全使用的；

e停止使用时间超过2年的；

f改变使用介质并且可能造成腐蚀现象恶化的；

g设计图样注明无法进行耐压试验的；

h检验中对其他影响安全的因素有怀疑的；

i介质为液化石油气且有应力腐蚀现象的，每年或根据需要进行全面检验；

j采用“亚铵法”造纸工艺，且无防腐措施的蒸球根据需要每年至少进行一次全面检验； k球形储罐(使用标准抗拉强度下限σb≥540MPa材料制造的，投用1年后应当开罐检验)； l搪玻璃设备。

③可以适当延长全面检验周期的情况

安全状况等级为1、2级的压力容器符合以下条件之一时，全面检验周期可以适当延长： a非金属衬里层完好，其检验周期最长可以延长至9年；

b介质对材料腐蚀速率每年低于01mm(实测数据)、有可靠的耐腐蚀金属衬里(复合钢板)或者热喷涂金属(铝粉或者不锈钢粉)涂层，通过1～2次全面检验确认腐蚀轻微或者衬里完好的，其检验周期最长可以延长至12年；

c装有触媒的反应容器以及装有充填物的大型压力容器，其检验周期根据设计图样和实际使用情况由使用单位、设计单位和检验机构协商确定，报办理《使用登记证》的质量技术监督部门备案。

④特定情况下的耐压试验

有以下情况之一的压力容器，全面检验合格后必须进行耐压试验：

a用焊接方法更换受压元件的；

b受压元件焊补深度大于1／2壁厚的；

c改变使用条件，超过原设计参数并且经过强度校核合格的；

d需要更换衬里的(耐压试验应当于更换衬里前进行)；

e停止使用2年后重新复用的；

f从外单位移装或者本单位移装的；

g使用单位或者检验机构对压力容器的安全状况有怀疑的。

⑤无法进行或者无法按期进行全面检验、耐压试验的处理方法

设计图样无法进行全面检验或耐压试验的压力容器，由使用单位提出申请，地、市级质量技术监督部门审查同意后报省级质量技术监督部门备案。因情况特殊不能按期进行全面检验或耐压试验的压力容器，由使用单位提出申请并经使用单位技术负责人批准，征求原设计单位和检验单位同意，报使用单位上级主管部门审批，向发放《压力容器使用证》的质量技术监督部门备案后，方可推迟或免除。对无法进行全面检验和耐压试验或不能按期进行全面检验和耐压试验的压力容器，均应制定可靠的监护和抢险措施，如因监护措施不落实出现问题，应由使用单位负责。

(3)移动式压力容器的检验周期

①概述

罐车的年度检验、全面检验和耐压试验均为停机时的检验。检验工作由具有相应检验资格的检验机构，并且由取得相应检验资格证书的压力容器检验人员进行。

②一般情况下的检验频次

a年度检验，每年至少一次。

b全面检验，按表35查出罐车的全面检验周期。

表35罐车全面检验周期

罐车的安全状况等级罐车名称汽车罐车铁路罐车罐式集装箱1~2级5年4年5年3级3年2年25年

c耐压试验，每6年至少进行一次。

③特定情况下的全面检验

有以下情况之一的罐车，应该做全面检验：

a新罐车使用1年后的首次检验；

b罐体发生重大事故或停用1年后重新投用的；

c罐体经重大修理或改造的。

(4)医用氧舱的检验周期

医用氧舱的年度检验和全面检验均在停机时进行检验工作。检验工作由具有相应检验资格的检验机构，具有相应资格的检验人员进行。

医用氧舱的年度检验每年至少一次。连续停用时间超过6个月(不包括修理改造时间)的医用氧舱，重新投入使用前，应该按年度检验的内容进行检验。

医用氧舱的全面检验每3年至少一次。医用氧舱经修理、改造，重新投入使用前，应该按全面检验的内容进行检验。

(5)超高压容器的检验周期

①年度检查

年度检查，是指超高压容器运行过程中的在线检查或者生产周期检验。检查工作可以由检验机构持证的压力容器检验人员进行，也可由使用单位取得特种设备作业人员证的超高压容器管理人员进行。年度检查每年至少一次。

②全面检验

全面检验，是指在超高压容器停机时的检验。全面检验由检验机构持证的压力容器检验师进行，并对无损检测人员资格有专门的规定。

一般情况下，超高压人造水晶釜每3年至少进行一次全面检验；其他超高压容器每3~6年至少进行一次定期检验。

有以下情况之一者，超高压容器全面检验周期应当缩短：

a介质对压力容器器壁的腐蚀情况不明，设计者所确定的腐蚀数据不准确；

b首次检验；

c使用环境恶劣，使用超过12年，经技术鉴定并且和检验机构协商，确认不能按照正常检验周期检验；

d使用单位或者检验机构由于其他原因认为应该缩短检验周期。

超高压水晶釜使用超过12年后，每年至少应当进行一次全面检验。

③耐压试验

耐压试验是指超高压容器全面检验合格后，所进行的液压试验。耐压试验应由有资格的检验机构负责，使用单位协助配合实施。耐压试验每10年至少进行一次。

(6)非金属压力容器的检验周期

①年度检查

年度检查指在用非金属压力容器运行中的在线检查，每年至少进行一次。

②全面检验

全面检验指在用非金属压力容器停机时的检验。全面检验由有资格的检验机构进行。石墨制非金属压力容器每5年至少进行一次，玻璃钢制非金属压力容器每3年至少进行一次，全塑料制压力容器每年至少进行一次。

③耐压试验

非金属压力容器耐压试验的试验压力不超过设计压力的105倍，每两次全面检验期间内，至少进行一次耐压试验。

(7)气瓶的检验周期

①气瓶(不含溶解乙炔气瓶)的检验周期和使用年限

a检验周期

a)盛装腐蚀性气体的气瓶、潜水气瓶以及常与海水接触的气瓶每2年检验一次。

b)盛装一般气体的气瓶，每3年检验一次。

c)盛装惰性气体的气瓶，每5年检验一次。

d)液化石油气瓶，YSP05型、YSP20型、YSP50型、YSP10型和YSP15型钢瓶，自制造日期起，每4年进行一次定期检验。YSP50型，每3年进行一次定期检验。

c)低温绝热气瓶，每3年检验一次。

f)车用液化石油气瓶每5年检验一次；车用压缩天然气钢瓶每3年检验一次。汽车报废时，车用气瓶同时报废。

气瓶在使用过程中，发现有严重腐蚀、损伤或对其安全可靠性有怀疑时，应提前进行检验。 库存和停用时间超过一个检验周期的气瓶，启用前应进行检验。

发生交通事故后，应对车用气瓶、瓶阀及其他附件进行检验，检验合格后方可重新使用。 b使用年限

对使用年限超过30年的钢质无缝气瓶，按报废处理；对使用年限超过12年的盛装腐蚀性气体的钢质焊接气瓶以及使用年限超过20年的盛装其他气体的钢质焊接气瓶，按报废处理；对于液化石油气瓶使用达15年的应报废。对于按报废处理和应报废的气瓶，登记后不予检验。

②溶解乙炔气瓶的定期检验周期

溶解乙炔气瓶的定期检验，每3年进行一次。库存或停用周期超过3年的溶解乙炔气瓶，启用前应进行检验。

乙炔瓶使用过程中，发现瓶体或附件严重腐蚀、损伤或变形；对瓶内填料、溶剂的质量有怀疑；乙炔瓶皮重异常；有回火、烧灼或表面漆色发黑的痕迹；充装时瓶壁温度异常等情况(之

一)时或者检验人员认为有必要提前检验的，应提前进行检验：

3105检验、维修的安全要求

以下以《压力容器安全技术监察规程》适用的固定式压力容器为例，说明在压力容器全面检验以及维修时应当考虑的安全事项。

(1)使用单位应有有关动火、用电、高空作业、罐内作业、安全防护、安全监护等规定，确保检验、检修工作安全。

(2)被检验、检修的容器内部介质必须排放、清理干净，用盲板从被检容器的第一道法兰处隔断所有液体、气体或者蒸汽的来源，同时设置明显的隔离标志。禁止用关闭阀门代替盲板隔断。

(3)盛装易燃、助燃、毒性或者窒息性介质的，使用单位必须进行置换、中和、消毒、清洗，取样分析，分析结果必须达到有关规范、标准的规定。取样分析的间隔时间，应当在使用单位的有关制度中做出规定。盛装易燃介质的，严禁用空气置换。

(4)人孔和检查孔打开后，必须清除所有可能滞留的易燃、有毒、有害气体。压力容器内部空间的气体含氧量应当在18%～23%(体积比)之间。必要时，还应当配备通风、安全救护等设施。

(5)高温或者低温条件下运行的压力容器，按照操作规程的要求缓慢地降温或者升温，使之达到可以进行检验工作的程度，防止造成伤害。

(6)能够转动的或者其中有可动部件的压力容器，应当锁住开关，固定牢靠。移动式压力容器检验时，应当采取措施防止移动。

(7)切断与压力容器有关的电源，设置明显的安全标志。检验照明用电不超过24V，引入容器内的电缆应当绝缘良好，接地可靠。

(8)在易燃、易爆场所进行检验、检修时，应当采用防爆、防火花型设备、器具。

(9)为检验、检修而搭设的脚手架、轻便梯等设施必须安全牢固(对离地面3m以上的脚手架设置安全护栏)。

(10)如果需现场射线检测时，应当隔离出透照区，设置警示标志。

(11)进入容器内部检验、检修时，应当有专人监护，并且有可靠的联络措施。

(12)检验时，使用单位压力容器管理人员和相关人员到场配合，协助检验工作，负责安全监护。

3106压力容器(不含气瓶)使用管理的有关要求

对压力容器安全管理人员和作业人员管理要求见本书第12章，压力容器的使用登记及各类特种设备的使用均应遵守的安全管理要求见本书第14章，在此仅介绍《压力容器安全技术监察规程》、《超高压容器安全技术监察规程》、《非金属压力容器安全技术监察规程》的专门要求。

(1)使用单位安全管理工作内容

使用单位压力容器安全管理工作主要内容如下：

①贯彻执行压力容器安全技术规范、规章。

②制订压力容器的安全管理规章制度。

③参加压力容器订购、设备进厂、安装验收及试车。

④检查压力容器的运行、维修和安全附件校验情况。

⑤压力容器的检验、修理、改造和报废等技术审查。

⑥编织压力容器的年度定期检验计划，并负责组织实验。

⑦向主管部门和当地安全监察机构报送当年压力容器数量和变动情况的统计报表，压力容器定期检验计划的实施情况，存在的主要问题及处理情况等。

⑧压力容器事故的抢救、报告、协助调查和善后处理。

⑨检验、焊接和操作人员的安全技术资料的管理。

⑩压力容器使用登记及技术资料管理。

(2)压力容器工艺操作规程和岗位操作规程中必须明确的内容

压力容器的使用单位，应在工艺操作规程和岗位操作规程中，明确提出压力容器安全操作要求，其内容至少应包括：

①压力容器的操作工艺指标(含最高工作压力、最高或最低工作温度)。

②压力容器的岗位操作法(含开、停车的操作程序和注意事项)。

③压力容器运行中应重点检查的项目和部位，运行中可能出现的异常现象和防止措施，以及紧急情况的处理和报告程序。

(3)对以水为介质生产蒸汽的压力容器的水质要求

以水为介质生产蒸汽的压力容器，必须做好水质管理和检测，没有可靠的水处理措施，不应投入运行。

(4)压力容器技术档案

压力容器的使用单位，必须建立压力容器安全技术档案并由管理部门统一保管。安全技术档案应当包括下述内容：

①容器档案卡。

②设计文件和资料、压力容器产品出厂技术文件和资料、安装技术文件和资料。 ③超高压容器的日常生产记录、日常维护保养记录和故障情况记录。

④定期检验报告(含年度检查)和定期自行检查的记录。

⑤维修方案、维修记录；重大维修的施工质量证明文件；重大维修过程监督检验证书。 ⑥改造方案、图样；改造施工质量证明文件；改造过程监督检验证书。

⑦安全附件、测量调控装置及有关附属仪器仪表的日常维护保养记录；安全附件校验、修理和更换记录。

⑧有关事故的记录资料和处理报告。

3107汽车罐车使用与运输安全要求

汽车罐车的安全管理，除了应满足《压力容器安全技术监察规程》的要求外，还应该满足《液化气体汽车罐车安全监察规程》的特殊要求。

(1)汽车罐车使用必须具备的几种证件及随车必带的文件资料

汽车罐车的使用单位，应按JT 3130《汽车危险货物运输规则》的有关规定办理准运证；按车辆管理部门的规定，办理汽车罐车牌照；按《锅炉压力容器使用登记管理办法》的规定，办理《压力容器使用证》。

汽车罐车使用时必须随车携带汽车罐车使用证；机动车驾驶执照和汽车罐车准驾证；押运员证；准运证；汽车罐车定期检验报告复印件；液面计指示刻度与容积的对应关系表；在不同温度下，介质密度、压力、体积对照表；运行检查记录本；汽车罐车装卸记录等文件和资料。

(2)汽车罐车的押运员和驾驶员

汽车罐车的押运员和驾驶员应熟悉其所运输介质的物理、化学性质和安全防护措施，了解装卸的有关要求，具备处理故障和异常情况的能力。汽车罐车押运员必须经培训和考核合格，由省级相关部门颁发的《汽车罐车押运员证》。汽车罐车驾驶员必须先取得公安机关颁发的《机动车驾驶执照》，再经汽车罐车安全驾驶、使用培训、考核合格，由省级相关部门颁发《汽车罐车准驾证》后，才有驾驶液化气体汽车罐车的资格。

汽车罐车的使用单位，必须有本单位的持证押运员和驾驶员，并为押运员、驾驶员配备专用的防护用具和工作服装，专用检修工具和必要的备品、备件等。

(3)汽车罐车的日常检查和维护保养

使用单位必须认真贯彻执行本规程并按汽车罐车使用说明书的要求，制订并认真贯彻执行汽车罐车日常检查和维护保养制度，经常检查安全附件(包括安全阀、爆破片、压力表、液面计、温度计、紧急切断装置、管接头、人孔、管道阀门、导静电装置等)性能，有无泄漏、损伤等；按汽车日常检修和保养要求对汽车底盘及其走行部分进行检查和修理及时排除故障，保证性能完好。同时，应保持汽车罐车干净和漆色完好。

(4)对汽车罐车装卸单位的要求

汽车罐车装卸单位应具备下述条件，方可从事装卸作业：

①有熟悉汽车罐车运输与装卸的安全技术管理人员，负责汽车罐车装卸安全技术工作；有经过专业培训考核合格的操作人员；

②有汽车罐车的装卸作业管理制度；

③有符合防火或消毒、防爆规定的专用场地，并有足够数量的防护用具和备件；

④装卸设备和管线实施定期检验制度；装卸管道有可靠的联接方式；装卸软管的额定工作压力不低于装卸系统最高工作压力的4倍；

⑤必须有经计量部门检验并出具合格证书或定期检验证书的计量设备；

⑥必须有专人负责装卸前的检查和记录，并建立档案备查；

⑦根据生产过程中的火灾危险和介质毒害程度，设置必要的排气、通风、泄压、防爆、阻止回火、导除静电、紧急排放和自动报警以及消防等设施。

(5)汽车罐车充装前的检查及禁止充装情况

充装前充装单位应进行检查，发现有下列情况之一，不得充装：

①汽车罐车使用证或准运证已超过有效期；

②汽车罐车未按规定进行定期检验；

③汽车罐车漆色或标志不符合本规程的规定；

④防护用具、服装、专用检修工具和备品、备件没有随车携带；

⑤随车必带的文件和资料不符合本规程的规定或与实物不符；

⑥首次投入使用或检修后首次使用的汽车罐车，如对罐体介质有置换要求的，不能提供置换合格分析报告单或证明文件；

⑦余压不符合《液化气体汽车罐车安全监察规程》的规定；

⑧罐体或安全附件、阀门等有异常。

(6)汽车罐车的装卸作业

汽车罐车的装卸作业应当符合下列要求：

①进行充装前的检查，发现不符合要求的情况，不得充装(见本书3107(5))； ②按指定位置停车，关闭汽车发动机并用手闸制动。有滑动可能时，应加防滑块； ③易燃介质作业现场严禁烟火，且不得使用易产生火花的工具和用品；

④作业前应接好安全地线，管道和管接头连接必须牢靠，对于充装介质不允许与空气混合的应排尽空气；

⑤汽车罐车作业人员应相对稳定，且经培训和考核合格。装卸作业时，操作人员、司机和押运员均不得离开现场。在正常装卸作业时，不得随意起动车辆；

⑥新制造的汽车罐车或检修后首次充装的汽车罐车，充装易燃、易爆介质前必须经抽真空处理，或充氮置换处理，要求真空度不得低于650mm汞柱，或罐体内气体含氧量不得大于3％，且必须由处理单位出具证明文件；

⑦汽车罐车充装量不得超过允许的最大充装重量。充装时必须有液面计、流量计、地磅或其他计量装置，严禁超装。充装完毕必须复查充装重量或液位，如有超装必须立即妥善处理，否则严禁驶离充装单位；

⑧装卸完毕应按规定填写装卸记录，并妥善保存；

⑨汽车罐车到站后，应及时卸液。卸液前必须对汽车罐车各附件进行检查，无异常情况方可卸液。单车式汽车罐车不得兼作贮罐使用。汽车罐车不得直接向气瓶灌装；

⑩液氨、液化石油气及其他易燃、易爆介质，卸液时不得用空气加压；液化气体卸液，不得采用蒸汽等可引起罐内温度迅速升高的方法升压卸液，采用热水升温卸液时，水温不得超过45℃；

装卸作业完成后，应立即按汽车罐车使用说明书或操作规程关闭紧急切断阀和阀门；

汽车罐车卸液不得把介质完全排净，必须留有不少于最大充装重量05％或100kg的余量，且余压不低于01MPa；

凡遇有下列情况之一，禁止装卸作业：

a介质易燃、易爆的汽车罐车，遇有雷雨天气或附近有明火时；

b周围有易燃、易爆或有毒介质泄漏时；

c罐体内压力异常时。

低温型汽车罐车的装卸作业还应符合由制造厂提供的使用维护说明书的有关规定。

(7)汽车罐车装卸完后需进行的工作

①按汽车罐车使用说明书或操作规程的要求，关闭紧急切断阀和阀门；

②检查各种密封面有无泄漏；

③核查罐体内介质的压力(充装后不得超过当时环境温度下介质的饱和蒸汽压力)或余压； ④检查罐体充装重量(不得超过规定的充装重量)或余量；

⑤分离汽车罐车与装卸装置的所有连接件；

⑥装卸记录(二联)由押运员负责送达卸液单位；

⑦驾驶员必须亲自确认汽车罐车与装卸装置的所有连接件已经妥善分离，才准启动汽车。

(8)汽车罐车行驶时应当遵循的要求

①必须严格遵守国家交通管理法规的规定。行驶时按汽车罐车的设计限速行驶，保持与前车的距离，严禁违章超车，并按指定路线行驶；

②押运员必须随车押运；

③不准拖带挂车，不得携带其他危险品，严禁其他人员搭乘；

④车上禁止吸烟；

⑤通过隧道、涵洞、立交桥等必须注意标高并减速行驶。

(9)汽车罐车停放的要求

①不得停靠在机关、学校、厂矿、桥梁、仓库和人员稠密等地方；

②停车位置应通风良好，停车地点附近不得有明火；

③停车检修时应使用不产生火花的工具，不得有明火作业；

④途中停车如果超过6小时，应按当地公安部门指定的安全地点或有《道路危险货物运输中转许可证》的专用停车场停放；

⑤途中发生故障，维修时间长或故障程度危及安全时，应立即将汽车罐车转移到安全场地，并由专人看管，方可进行维修；

⑥重新行车前应对全车进行认真检查，遇有异常情况应妥善处理，达到要求后方可行车； ⑦停车时驾驶员和押运员不得同时离开车辆。

3108气瓶充装、运输、储存、经销和使用的安全技术要求

与其他承压类特种设备不同，气瓶的安全监察环节除设计、制造、检验、使用外，还有充装、运输、储存、经销方面的安全技术要求。以下简要介绍气瓶充装、运输、储存、经销和使用的安全技术要求。其中气瓶充装作业人员的要求见本书第12章；气瓶充装单位资格许可的内容详见本书第13章；气瓶使用登记的内容详见本书第14章。

(1)气瓶充装单位义务及对充装的安全管理要求

①气瓶充装单位义务

a向气体消费者提供气瓶，并对气瓶的安全全面负责；

b负责气瓶的维护、保养和颜色标志的涂敷工作；

c按照安全技术规范及有关国家标准的规定，负责做好气瓶充装前的检查和充装记录，并对气瓶的充装安全负责；

d负责对充装作业人员和充装前检查人员进行有关气体性质、气瓶的基础知识、潜在危险和应急处理措施等内容的培训；

e负责向气瓶使用者宣传安全使用知识和危险性警示要求，并在所充装的气瓶上粘贴符合安全技术规范及国家标准规定的警示标签和充装标签；

f负责气瓶的送检工作，将不符合安全要求的气瓶送交地(市)级或地(市)级以上质量技术监督部门指定的气瓶检验机构报废销毁；

g配合气瓶安全事故调查工作。

车用气瓶、呼吸用气瓶、灭火用气瓶、非重复充装气瓶和其他经省级质量技术监督部门同意

的气瓶充装单位，应当履行上述第c项、第d项、第e项、第g项义务。

②气瓶充装的安全管理要求

a气瓶建档

充装单位应当采用计算机对所充装的自有产权气瓶进行建档，并向当地质量技术监督部门办理气瓶使用登记手续，对经使用登记的气瓶负责涂敷充装站标志、气瓶编号和打充装站标志钢印。鼓励采用条码等先进信息化手段对气瓶进行管理。

b充装检查要求

气瓶充装前，充装单位应有专人对气瓶逐只进行充装前的检查，确认瓶内气体并做好记录。乙炔瓶充装前，必须按GB 13591《溶解乙炔充装规定》测定溶剂补加量。乙炔瓶补加溶剂后，必须对瓶内溶剂量进行复核。

c充装安全要求

a)一般要求

充装时，充装人员应按有关安全技术规范和国家标准规定进行充装。对未列入安全技术规范或国家标准的气体，应当制定企业充装标准，按标准规定的充装系数或充装压力进行充装。禁止对使用过的非重复充装气瓶再次进行充装。

气瓶充装单位应当保证充装的气体质量和充装量符合安全技术规范规定及相关标准的要求。 b)永久气体的充装

永久气体的充装装置，必须防止可燃气体与助燃气体的错装和防止不相容气体的错装。充气后在20℃时的压力，不得超过气瓶的公称工作压力。

采用电解法制取氢、氧气的充装单位，应制订严格的定时测定氢、氧纯度的制度，宜设置自动测定氢、氧浓度和超标报警的装置。当氢气中含氧或氧气中含氢超过05％(体积比)时，严禁充装，同时应查明原因。

c)液化气体的充装

液化气体的充装，必须遵守以下规定：

第一，实行充装重量逐瓶复验制度，严禁过量充装。充装超量的气瓶不准出厂。采用连续自动称量进行充装时，以抽检替代逐瓶复验，应有相应的抽检制度，并经充装注册机构核准。 第二，称重衡器应保持准确，其最大称量值应为常用称量的15～30倍。称重衡器按有关规定定期进行校验，每班应对衡器进行一次核定。称重衡器必须设有超装警报或自动切断气源的装置。

第三，严禁从液化石油气储罐或罐车直接向气瓶灌装，不允许瓶对瓶直接倒气。 第四，充装后应逐只检查气瓶，发现有泄漏或其他异常现象，应妥善处理。

第五，充装前的检查记录、充装操作记录、充装后复验和检查记录应完整，内容符合要求。 d)乙炔瓶的充装

乙炔瓶的充装操作和充装后要达到的要求如下：

第一，充装容积流速应进行适当控制，一般应小于0015m3／h·L；瓶壁温度不得超过40℃。亢装时可以用自来水喷淋冷却，也可以强制冷却；一般分两次充装，中间的间隔时间不少于8小时。

第二，乙炔瓶充装后，乙炔充装量和静置8小时后的瓶内压力，应符合相应国家标准的规定。不得有泄漏或其他异常现象。不符合上述要求的乙炔瓶严禁出厂，并应妥善处理。 d异常情况的紧急处置

气瓶充装前和充装后，应当由充装单位持证作业人员逐只对气瓶进行检查，确认瓶内气体并做好记录，发现超装、错装、泄漏或其他异常现象的，要立即进行妥善处理。

e禁止充装情况

具有下列情况的气瓶，禁止进行充装：

a)无制造许可证单位制造的气瓶；

b)未经质量技术监督部门安全监察机构批准认可的进口气瓶；

c)改装气瓶或报废翻新气瓶；

d)属于下列情况之一的气瓶，应先进行处理，否则严禁充装：

钢印标记、颜色标记不符合规定，对瓶内介质未确认的；附件损坏、不全或不符合规定的；瓶内无剩余压力的；超过检验期限的；经外观检查，存在明显损伤，需进一步检验的；氧化或强氧化性气体气瓶沾有油脂的；易燃气体气瓶的首次充装或定期检验后的首次充装，未经置换或抽真空处理的；乙炔气瓶瓶内溶剂重量不符合GB 13591《溶解乙炔充装规定》要求的；乙炔气瓶首次充装或经装卸瓶阀、易熔合金塞后，未经置换合格的。

f充装记录

a)气瓶充装记录内容至少应包括：气瓶编号、气瓶容积、实际充装量、发现的异常情况、检查者、充装者和复称者姓名或代号、充装日期。记录应妥善保存、备查；

b)乙炔气瓶充装记录内容至少应包括：充装前检查结果、充装日期、充装间室温、乙炔瓶编号、皮重、实重、剩余压力、剩余乙炔量、溶剂补加量、乙炔充装量、静置后压力、发生的问题及处理结果、操作者签字等。乙炔瓶充装记录应至少保留12个月。

g气瓶充装标签

气瓶充装单位必须在每只充气气瓶上粘贴符合国家标准GB 16804《气瓶警示标签》的警示标签和充装标签。

(2)气瓶的运输

气瓶的运输应当符合以下要求：

①气瓶的运输单位，必须严格遵守国家化学危险品运输的有关规定。应当制定相应的气瓶安全管理制度，并有专人负责气瓶安全工作；

②运输和装卸气瓶时，必须配戴好气瓶瓶帽(有防护罩的气瓶除外)和防震圈(集装气瓶除外)； ③瓶内气体相互接触可引起燃烧、爆炸、产生毒物的气瓶，不得同车(厢)运输；易燃、易爆、腐蚀性物品或与瓶内气体起化学反应的物品，不得与气瓶一起运输；

④采用车辆运输时，气瓶应妥善固定。运输可燃气体气瓶时，严禁烟火。运输工具上应备有灭火器材；

⑤夏季运输应有遮阳设施，避免曝晒；在城市的繁华地区应避免白天运输；

⑥运输企业应制订事故应急措施，驾驶员和押运员应会正确处理。

(3)气瓶的储存

气瓶的储存应当符合以下要求：

①储存充气气瓶的单位，必须严格遵守国家危险品储存的有关规定。应当制定相应的气瓶安全管理制度和事故应急处理措施，并有专人负责气瓶安全工作；

②储存充气气瓶的单位应当有专用仓库存放气瓶。气瓶仓库应当符合《建筑设计防火规范》的要求，气瓶存放数量应符合有关安全规定；

③空瓶与实瓶应分开放置，并有明显标志，毒性气体气瓶和瓶内气体相互接触能引起燃烧、爆炸、产生毒物的气瓶，应分室存放，并在附近设置防毒用具或灭火器材；

④气瓶放置应整齐，配戴好瓶帽。立放时，要妥善固定；横放时，头部朝同一方向； ⑤严禁乙炔瓶与氧气瓶、氯气瓶及易燃物品同室储存。

(4)瓶装气体的销售

①瓶装气体销售的单位，必须严格遵守国家有关规定。应当制定相应的气瓶安全管理制度，并有专人负责气瓶安全工作；

②瓶装气体的销售单位应当销售取得气瓶充装许可的单位充装的瓶装气体。气体使用者应当购买已取得气瓶充装许可的单位充装的瓶装气体。

(5)气瓶的销售和购置

气瓶销售单位应当销售具有制造许可证的企业制造的合格气瓶。气瓶充装单位应当购买具有制造许可证的企业制造的合格气瓶，鼓励气瓶制造单位将气瓶直接销售给取得气瓶充装许可的充装单位。

(6)对气瓶使用者的要求

①严格按照有关安全使用规定正确使用气瓶；

②不得对气瓶瓶体进行焊接和更改气瓶的钢印或者颜色标记；

③不得使用已报废的气瓶；

④不得将气瓶内的气体向其他气瓶倒装或直接由罐车对气瓶进行充装；

⑤不得自行处理气瓶内的残液。

3109医用氧舱使用管理要求

医用氧舱作为一种特殊的载人的压力容器，确保其安全使用，更有其特别重要的现实意义。与其他压力容器相比，无论从其结构、用途上，还是从使用环节的监察上，都有其自身的特殊性。

(1)医用氧舱购置要求

医疗机构购置医用氧舱前，必须向医疗机构所在地的地(市)级卫生行政部门提出设置申请，进行设置审核，由省级卫生行政部门批准，并颁发《医用氧舱设置批准书》。使用单位必须向取得国家质检总局颁发的《A5级压力容器制造许可证》的单位购买医用氧舱。进口医用氧舱时，国外制造单位应按《进口锅炉压力容器安全质量许可制度实施办法》有关规定，取得国家质检总局对其进行的进口压力容器安全质量许可；医用氧舱产品应按《中华人民共和国进出口锅炉压力容器监督管理办法(试行)》的要求，进行产品安全性能监督检验，产品质量应不低于《医用氧舱安全管理规定》和GB 12130或相应标准的要求。

取得《医疗机构执业许可证》者，方可开展医用氧舱医疗业务。

(2)医用氧舱维护保养的要求

单、双人医用氧舱使用单位应配备医用氧舱维护管理人员，负责医用氧舱日常维护保养；多人医用氧舱的使用单位应配备具有中专或相当于中专以上学历的机电专业水平的医用氧舱维护管理人员，负责医用氧舱日常维护保养。使用单位应配备满足日常维护保养需要的专用维修器材、工具和物料，确保医用氧舱处于正常状态。

(3)医用氧舱相关人员要求

医用氧舱使用单位应执行医护人员三级负责制；操作人员必须经卫生部指定的机构进行培训和考核，取得相应资格证书后，方可上岗操作；医用氧舱维护管理人员(指从事医用氧舱日常操作、维修及其管理的人员)必须经国家质检总局特种设备局认可的机构培训、考核，并取得资格证后，方可上岗工作。

(4)医用氧舱应急演练的要求

医用氧舱使用单位必须制订紧急情况时的处理措施和方案，并应定期(至少每6个月一次)进行演练。

(5)对医用氧舱使用单位的其他要求

①医用氧舱使用单位应配备满足日常维护保养需要的专用维修器材、工具和物料；

②医用氧舱使用单位应结合本单位情况，制定医用氧舱安全管理、安全操作和岗位责任等制度；

③医用氧舱使用单位须向进舱人员进行安全教育，进舱人员不得携带火种和易燃、易爆物品，不得穿戴能产生静电的服装、鞋、帽。严禁沾染油脂的物品置于舱内；

④空气加压舱舱内氧浓度必须控制在25%以下；超过时必须进行转换，转换3min后如达不到要求，应立即停止使用，并采取相应处理措施；

⑤医用氧舱使用单位不得自行改变舱体结构、供(排)氧系统和供(排)气系统；也不得自行改变原设计的医用氧舱加压介质和增加舱内吸氧面罩。

311压力容器的常见事故

3111压力容器事故基础知识

(1)压力容器事故的分类

压力容器事故按照容器失去密封介质能力的特征可分为爆炸和泄漏两大类。所谓爆炸，是指容器内压力在瞬间内急剧释放到大气压力，并引起巨大响声的能量释放过程。而所谓泄漏，是指工作介质从承压元件内向外漏出或其他物质由外部进入承压元件内部的现象，其间，有压力的变化，这个压力变化可能持续一段时间，有时压力变化不剧烈。通常所说的压力容器爆炸，一般伴随着容器的破裂，而不同程度的破裂则可能引起爆炸或者泄漏两种不同的结果。参照《企业职工伤亡事故分类》(GB 6441—1996)的规定，与压力容器相关的事故有容器爆炸、中毒和窒息、火灾、物体打击、灼烫、触电等事故。容器爆炸可引起中毒、火灾、物体打击、灼烫、触电等事故。容器泄漏如果漏出的物质是易燃、易爆、有毒物质，可引起气体爆炸、中毒、火灾、灼烫等事故。此外，泄漏还会引起腐蚀或环境污染。容器检验、检修时，如果置换通风不良会造成其内部缺氧，人进入容器内会发生窒息事故，另外，某些化学介质气体在空气中所占比例较高时，也能使人窒息。除了上述事故外，容器的过度变形、鼓包、严重腐蚀、裂纹、过度的蠕变变形、几何形状受压失衡变形、金属材料长期使用劣化等，尽管没有发生爆炸和泄漏，也会导致容器不能继续使用或者被迫停止运行。

特种设备事故处理时，按照死亡人数、受伤人数、财产损失的程序对事故分类，具体分类方法见本书12节。

(2)压力容器的破裂形式及主要研究方法

通常将压力容器的破裂形式分成韧性破裂、脆性破裂、疲劳破裂、腐蚀破裂、蠕变破裂、复合型破裂。

压力容器韧性破裂后有明显塑性变形，爆裂时一般不产生碎片。压力容器脆性破坏的宏观特征是变形量很小，发生脆断时经常爆裂成碎片。如果压力容器所受的载荷(包括机械载荷和热载荷)是交变的，即呈周期性变化的，在结构的某些应力集中部位就可能引起疲劳破裂。压力容器的腐蚀从腐蚀机理上说有电化腐蚀与化学腐蚀两大类，其常见的腐蚀类型有均匀腐蚀、孔蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀、冲蚀、缝隙腐蚀、氢腐蚀、双金属腐蚀等8种，其中前5种腐蚀对压力容器的安全威胁较大。压力容器的蠕变破坏是由蠕变引起的，所谓蠕变，系指当金属的温度高于某一限度时，即使应力低于屈服极限，材料也能发生缓慢的塑性变形。这种塑性变形经长期积累，最终也能导致材料破坏，这一现象被称为蠕变破坏。

压力容器破裂型式的主要研究方法有宏观分析(主要进行宏观变量的测量)、断口分析(观察容器破裂后断口的外貌，分宏观与显微两种分析方法)和材料理化分析。

(3)容器爆炸危害简介

①爆炸的特点

爆炸是一种极其迅速的、物理的或化学的能量释放过程。在这一过程中，系统的内在势能转变为机械能及光和热的辐射等。压力容器破裂时，容器内高压气体解除了外壳的约束，迅速膨胀并以很高的速度释放出内在能量。

②容器爆炸的危害

压力容器破裂引起的气体爆炸，虽然不像一般炸药那样能形成3000～5000℃的高温和数十万个大气压力的高压，但是，如果容器的工作压力较高，则爆炸能量也会很大。而且产生的危害也是多方面的。

容器破裂时，气体膨胀所释放的能量，一方面使容器进一步开裂，并使容器或其所裂成的碎

片以比较高的速度向四周飞散，造成人身伤亡或撞坏周围的设备等。另一方面，它的更大一部分能量对周围的空气作功，产生冲击波，冲击波除能直接伤人外，还可以摧毁厂房等建筑物，产生更大的破坏作用。

如果容器的工作介质是有毒的气体，则随着容器的破裂，大量的毒气向周围扩散，产生大气污染，并可能造成大面积的中毒区。更严重的是容器内盛装的是可燃液化气体，在容器破裂后，它立即蒸发并与周围的空气相混合形成可爆性混合气体，遇到明火、容器碎片撞击设备产生的火花或高速气流所产生的静电作用，会立即产生化学爆炸，即通常所说的容器二次爆炸。它产生的高温燃气向周围扩散，并引起周围可燃物燃烧，会造成大面积的火灾区。 ③与爆炸相关知识简介

a气体爆炸时的冲击波

压力容器破裂时气体爆炸的能量除了很少一部分消耗于将容器进一步撕裂和将容器或其碎片抛出以外，大部分产生冲击波。

在爆炸中心附近，空气冲击波波阵面上的超压Δp可以达到一个多兆帕。在这样高的压力冲击下，建筑物将被摧毁，设备、管路等均会遭到严重破坏。即使是在01MPa内的冲击波也具有很大的破坏作用，0005MPa超压就可以使门窗玻璃破碎。

b容器爆炸时碎片的破坏作用

压力容器破裂时，气体高速喷出的反作用力可以把整个壳体向破裂的相反方向推出，有些壳体则可能裂成大小不等的碎块或碎片向四周飞散。这些具有较高速度或较大质量的碎片在飞出的过程中具有较大的动能，也可能造成较大的危害。

1976年4月江苏省某农药厂的一个反应釜破裂爆炸，重达1500kg的釜盖碎块腾空飞起，跌落在离厂300m处。如果容器发生脆性破裂或由于器内的激烈化学反应引起爆炸，则会产生大量的碎片并以很高的速度飞出，造成更大的人身伤亡或厂房设备的损坏。

容器破裂成碎片时，周围的设备是比较容易击穿的，例如重量为1kg的碎片，其截面积为5cm2，则只要击中时的速度不小于100m／s，厚10mm的钢制设备即可穿透。

容器爆炸产生的碎片，如果击中电器设备，还可能引起现场人员遭受电击伤害。 c有毒液化气体容器破裂时的毒害区

介质为液化气体的压力容器，破裂时会产生激烈的蒸汽爆炸，这在上面已经讨论过了。在压力容器所盛装的液化气体中，有很多是有毒的物质，如液氨、液氯、二氧化硫、二氧化氮、氢氰酸等。盛装这些有毒液化气体的容器破裂时，大量液体被蒸发成气体，并在空气中扩散，会造成大面积的毒害区，这在国内外都不是罕见的。例如1951年1月，日本大阪府某制冰厂一台小冷冻机用的氨受液器，直径仅有560mm，容积06m3。因封头焊缝开裂，发生蒸汽爆炸，结果在直径为80m的范围内充满着浓度很高的氨空气。由于该容器置于路旁，使过路行人大部分中毒，死亡6人，轻重伤11人。某电化厂的几只液氯瓶碎裂事故，就使附近几公里的居民发生程度不同的中毒，大面积的树木枯萎。

d可燃液化气体容器破裂时的燃烧区

有许多压力容器，特别是大型贮罐，盛装的是可燃液化气体，如液化石油气等。这些容器破裂时，器内的液化气体大量蒸发，并与周围的空气混合，遇到适当条件常常在器外发生燃烧爆炸，酿成重大的火灾事故。这种由于可燃液化气体贮罐破裂引起的火灾，危害之大，损失之重是惊人的，而且还常有发生。

一个民用液化石油气瓶(15kg)破裂爆炸时，其燃烧范围至少可达20m。一个10t的液化石油气贮罐破裂爆炸，燃烧范围至少可达170m。

(4)典型事故案例

①南阳柴油机厂热交换器爆炸事故

1979年3月28日，南阳柴油机厂热交换器发生爆炸，共造成死伤81人，其中死亡44人，

重伤13人，轻伤24人，其中内有17岁以下的少年儿童34人。一位马姓职工全家死亡3人。另一职工全家死2人，伤4人。

a事故发生经过

南阳柴油机厂是设计年产五千台490型柴油机的中型企业，当时有职工1900多人。为解决职工福利，于1974年7月开始使用新浴池，事故就是在男女浴池中间供淋浴用水的热交换器突然发生爆炸。事故发生时，强大气浪将浴池后墙冲垮，房屋倒塌134平方米，房顶板全部塌落，所有洗澡人员都砸在里面。当时有些人被砸死砸伤，有些人被淹死或烫伤。事故场面十分悲惨。

b事故发生的原因和责任

经调查分析，事故完全是一次重大责任事故。这次发生爆炸的热交换器是该厂自己制作安装的。南阳柴油机厂本身是搞机械加工的，设备技术条件是比较好的。但他们对热交换器的制作安装却粗制滥造，多处违反技术要求，以致设备存在严重缺陷，留下了隐患。当时负责这项工作的负责人员，事前未提出制造和安装的具体技术要求，制造安装后又不认真组织检查验收，不做耐压试验，盲目投入使用。而负责材料采购人员和制造安装人员随便降低材质，更改技术设计，且焊接接头多处存在严重超标缺陷，致使热交换器质量非常低劣。另外，该厂领导对安全生产和职工生命安全非常不负责任，以致事故不断发生。从1972年到1978年该厂共发生工伤事故1984人次，每年平均300余次，也发生过其他设备爆炸事故。但该厂领导根本未从中接受任何教训。浴池使用4年多来，该厂领导对这台质量低劣的压力容器，在安全使用管理上从不过问。1978年10月份，已发现热交换器焊缝缺陷处漏水，这是事故发生的前兆，可该厂领导知道后，只简单地要工人去焊补一下，并没有从根本上解决焊缝缺陷，最终导致当大量职工洗澡时，由于供水供热负荷增大，焊缝开裂爆炸。还有，直到爆炸事故发生前夕，该厂一直没有任何锅炉压力容器操作规程和注意事项，锅炉压力容器上安装的安全阀、压力表等保安装置，既不定期校验检查，也不教育工人维护保养，操作工人根本不知道这些装置起什么作用。因此，这是一起严重的责任事故。领导玩忽职守是酿成这次事故的根本原因。

②蒸球爆炸事故

2000年河南新乡县四达公司蒸球爆炸事故(2人死亡，7人受伤)。

③蒸压釜爆炸事故

2001年广西容平县蒸压釜爆炸事故(死亡10人，受伤24人)。

④液化气厂球罐爆炸及火灾事故

1979年12月18日，吉林省吉林市城建局煤气公司液化石油厂，发生了一起压力容器爆炸、火灾事故(事故现场照片见图330)。大火持续23个小时，死23人，伤54人，使一个投资600万元，投产仅两年的新企业付之一炬。事故共烧毁400立方米的球型贮罐6个，50立方米的卧式贮罐4个、液化石油气瓶3000多只，燃掉液化石油气600多吨，燃坏厂区及附近苗圃的全部建筑物和12辆机动车，烧死树苗329万株。同时烧断66000伏高压输电线路，造成3个变电所、48个工厂停电。

图330吉林省吉林市城建局煤气公司液化石油厂压力容器事故现场

a事故经过

这次事故首先是二号液化石油气球罐突然破裂，裂口长达13m多，喷出大量液化石油气，蔓延到距离200m的苗圃，遇明火发生燃烧，在6万多平方米的范围内立即形成一片火海。由于火势太猛，消防装备不适应，未能控制火势。邻近一号球罐，在大火烘烤4个多小时后，严重超压，发生了强烈爆炸，响声远及百余里，火焰高达百余米，4块10多吨重的球壳碎片飞出百余米。一号球罐的爆炸，使整个罐区遭到破坏。

b事故原因

经调查分析，发生事故的主要原因是：

第一，球罐的安装组焊质量不好，发生了脆性断裂。这个球罐的焊缝有焊接缺陷，使用中缺陷不断发展，又未能及时发现，以致从球体上温带环向焊缝的熔合线和热影响区断裂。这是事故发生的直接原因。

第二，企业管理混乱。该厂自1977年投产以来，生产无计划，制度不健全，工作无秩序。领导对球罐的质量和安全情况，一直是心中无数。任意操作和任意充装的情况时有发生，二号球罐在事故前充装多少气体，始终未查清。运行中发生过超装和附件损坏等事故，都没有引起重视。

第三，该厂基本没有技术管理。厂级领导中没有一个人懂技术，全厂没有一名技术人员。煤气公司有一名工程师、五名技术员，却很少下厂具体帮助指导。操作工人也未经技术训练，不懂安全操作技术。因此，对事故的危害缺乏认识，没有预防事故的措施，盲目性很大。 第四，不重视安全工作，不执行国家有关安全技术规程和防火防爆的规定。液化石油气属于甲类火灾危险贮存物品，国家对其防火防爆有严格的规定。该厂竟在厂内贮存汽油、柴油等易燃物品，公安部门多次提出意见也不听；事故发生后，由于断电断水，消防设施不起作用，球罐本身专设的降温喷淋装置，也因没有备用电源而无法启动。企业单位未作任何应急措施准备，已有的消防设备和器材，不适应大量液化石油气火灾事故，因而无法控制罐区火势。 ⑤墨西哥液化石油气体分配中心贮罐爆炸及火灾事故

1984年墨西哥一家液化石油气体分配中心贮罐爆炸引发火灾，死亡452人，伤4248人，35万人被迫撤离，1万人无家可归。

⑥化工厂储料罐区泄漏引发火灾和爆炸事故

1997年6月27日，北京东方化工厂储料罐区爆炸和火灾，造成9人死亡，39人受伤，直接经济损失117亿元。

该次事故首先是罐区易燃易爆气体泄漏，并迅速扩散，遇明火发生空间爆炸。空间爆炸产生的冲击波将球罐和保温层及部分管线摧毁，造成乙烯罐区大火。随后，着火处附近管线相继因高温发生破裂致使大量乙烯泄漏，紧接着1个乙烯罐发生爆炸而解体，爆炸瞬间，在空间形成巨大火球并以“火雨”方式向四周抛散，在爆炸冲击波的作用下，又将一个球罐推倒，被推倒的球罐底部出入口管线断开，又有大量液态乙烯从管口喷出后遇火燃烧。被推倒的球罐由于内部压力升高，顶部开裂1m长的T型破口，同时，另2个球罐出入口管线也相继被破坏，大量乙烯喷出燃烧，造成更大的火灾和破坏。

⑦煤气公司液化石油气泄漏爆炸事故

1998年3月5日，陕西省西安市石油液化气管理所储罐区发生液化石油气泄漏燃爆事故造成13人死亡，32人受伤，直接经济损失477万元。

⑧医用氧舱着火事故

1994年9月18日辽宁省大连市金州区医院医用氧舱发生火灾，舱内11位患者全部当场死亡。

⑨液氨罐车爆炸及引发中毒事故

1987年6月22日安徽亳县化肥厂液氨罐车行驶途中，发生液氨泄漏并且随即发生爆炸，液氨介质扩散。该起事故造成10人死亡，56人受伤。其中汽车钢架挤死1人、飞出的筒体撞死3人、氨气灼伤致死6人。

⑩液氯钢瓶爆炸案例

1979年9月7日，浙江省温州市电化厂发生一起液氯钢瓶爆炸事故，造成59人死亡、779人严重中毒、400余人轻度中毒，735平方公里内的群众紧急疏散，直接经济损失63万余元。

a事故经过

1979年9月7日13时55分，温州市电化厂液氯工段液氯钢瓶突然发生爆炸事故，这次事故有5只液氯钢瓶爆炸，另有5只液氯钢瓶和计量罐被碎片击穿。当时，巨响震天，烟气弥漫，大量的液氯汽化和化学反应生成物形成巨大的蘑菇状气柱冲天而起，高达40余米，气柱夹杂着砖、石、瓦块及钢瓶碎片飞向四方。强大的气浪使液氯工段的414m2钢筋混凝土混合结构的厂房全部倒塌，相邻的冷冻厂房部份倒塌，附近的办公楼及距厂区周围280余间的民房都受到不同程度的破坏。厂房内的液氯贮罐、计量罐、汽化器等设备及管线均受到损伤及破坏。爆炸中心的水泥地面被炸成一个深182m，直径6m的大坑，能量相当于120～130kgTNT爆炸。有一只重为1735kg的液氯钢瓶被气柱掀起，飞越12m高的高空线路，坠落在离爆炸中心30余米远的盐仓库内，爆炸碎片飞向四面八方；一块重为725kg的钢瓶封头飞越厂区，飞行过程中打断一棵直径8cm的树干，穿越离爆炸中心850m处的居民住房砖墙，落地后又蹦起砸死1人。这次事故，共有102t液氯外溢、气化扩散，波及面积达735平方公里。

b事故原因分析

经调查分析、理化试验及进行小型钢瓶的爆炸验证，这次事故首先是一只05t的液氯钢瓶由于内部介质发生化学反应导致粉碎性爆炸，其碎片击中、击穿周围的液氯钢瓶，又导致另外4只液氯钢瓶爆炸，5只液氯钢瓶被击穿，还有13只液氯钢瓶被击伤和严重变形。 根据收集到钢瓶残骸碎片验证分析及查实，首先爆炸的05t液氯钢瓶(其使用编号为电化30号)是北京金属结构厂1978年制造出厂的产品，材质为16MnR，壁厚为8mm，容积为415L，原重为237kg。从制造的原料资料、数据的核实及爆炸后的残骸碎片试验分析，制造质量是符合标准要求的。根据爆炸现场当时出现的异样黑烟特征及对现场收集到的黑灰进行分析的结果，证实是某种有机物在钢瓶内与液氯发生化学反应而导致爆炸。经查证，电化厂30号钢瓶在温州市药物化工厂氯化石蜡工段使用，其工艺设备简陋，企业管理混乱，无安全操作规程，钢瓶内氯气直接通过紫铜管插入氢化反应釜进行反应，中间无缓冲器、流量计、压力表、调节阀及防止倒罐装置，在使用液氯钢瓶时又开真空泵，将瓶内液氯吸尽用光，当真空泵停开后，导致氯化石蜡倒罐入钢瓶内。根据当时生产、投料等实际情况，已证实氯化石蜡倒罐百余公斤。当此钢瓶9月2日用完，9月3日运回温州电化厂，9月7日上午充装液氯，下午发生爆炸。

这是一起典型的违章操作造成的事故。温州电化厂在充装前没有按照《气瓶安全监察规程》要求对钢瓶进行检查和清理，也没有核对空瓶的重量就进行充装。由于上述原因导致过量充装，而且也导致氯化石蜡和液氯在钢瓶内发生化学反应，促使钢瓶内温度上升，压力急增，引起电化厂30号钢瓶粉碎性爆炸。

几起氧气瓶爆炸事故

2004年7月17~18日河北省保定市接连发生4起氧气瓶爆炸事故，其中1起重大事故，共造成5人死亡，12人受伤，直接经济损失100万元。

a事故经过

2004年7月17日10时30分，市直机关2号院内，市机关事务管理局锅炉房内有关人员在进行暖气管道维修作业时，使用的氧气瓶发生爆炸，造成2人死亡，3人受伤。7月17日18时10分，杰达电力设备有限公司职工在厂区内进行焊接作业时，氧气瓶发生爆炸，造成3人死亡，4人受伤的重大事故。7月18日8时20分，五尧乡康乐洗浴中心暖气维修时，发生氧气瓶爆炸事故，伤3人。7月18日10时30分，槐茂酱菜厂内，新市区明兴水暖安装队在进行锅炉维修时，发生氧气瓶爆炸事故，2人受伤。以上爆炸氧气瓶均由保定市开达热电有限公司劳动服务分公司氧气站充装。

b事故原因分析

直接原因：经调查分析，这几起爆炸事故均为化学性爆炸，氧气充装站未按规定对充装前气

瓶内残留气体进行检测，致使充装气瓶中残留有可燃气体，窜入其他同排气瓶，在使用过程中遇激发能引起化学性爆炸。

间接原因如下：

a)操作人员培训不到位。16人中仅有9人参加过培训，部分人员对气瓶充装前的有关规定不熟悉。

b)制度不落实，对气瓶检测登记把关不严。未按规定对充装前气瓶内残留气体进行检测，没有在所充装的气瓶上粘贴安全技术规范及国家标准规定的警示标签和充装标签。 c)有失对瓶装气体经销单位的安全管理。

d)检测手段缺乏，无剩余气体检测的专用仪表设备，残留气体性质的确认只是用鼻子闻。上述行为严重违反了国家有关法律、法规、规章的规定。

312压力容器安全技术规范和常用标准

压力容器安全技术规范目录见本书1035。常用的压力容器产品标准见表35。 表35压力容器常用标准

序号标准代号标准名称序号标准代号标准名称1GB 150—1998钢制压力容器17HG 2432—1993搪玻璃设备技术条件2JB 4732—1995钢制压力容器—分析设计标准18QB／T 2556—2002造纸机械用铸铁烘缸设计规定3GB 151—1999管壳式换热器19QB 2351—1997造纸用蒸球4GB 50094—1998球形储罐施工及验收规范20YY／T 91007—1999压力蒸汽消毒器技术条件立式5GB 12337—1999钢制球形贮罐21YY／T 91008—1999压力蒸汽消毒器技术条件卧式圆形6JB／T 4731—2005钢制卧式容器22YY／T 91009—1999压力蒸汽消毒器技术条件卧式矩形7JB／T 4710—2005钢制塔式容器23GB 12130—1995医用高压氧舱8JB／T 4734—2002铝制焊接容器24GB 5099—1994钢质无缝气瓶9JB／T 4745—2002钛制焊接容器25GB 5100—1994钢质焊接气瓶10JB／T 4780—2002液化天然气罐式集装箱26GB 11638—1989溶解乙炔气瓶11JB／T 4750—2003制冷装置用压力容器27GB 5842—1996液化石油气钢瓶12GB 18442—2001低温绝热压力容器28GB 15380—2001小容积液化石油气钢瓶13JB／T 4781—2005液化气体罐式集装箱29GB／T 11640—2001铝合金无缝气瓶14HG／T 3143—1982液化石油气汽车槽车技术条件30GB 17258—1998汽车用压缩天然气钢瓶15GB 10478—1989液化气体铁道罐车技术条件3GB 17259—1998机动车用液化石油气钢瓶16JB／T 6897—2000低温液体运输车32GB 17268—1998工业非重复亢装焊接气瓶注：本表仅列出部分标准。