關(guān)于TSG21-2016《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》變化的幾點探討

＊劉偉于建國鄭康寧

（1.保定市特種設(shè)備監(jiān)督檢驗所 河北 071000 2.承德石油高等?？茖W(xué)校 河北 067000）

關(guān)于TSG21-2016《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》變化的幾點探討

＊劉偉1于建國2鄭康寧1

（1.保定市特種設(shè)備監(jiān)督檢驗所 河北 071000 2.承德石油高等?？茖W(xué)校 河北 067000）

筆者結(jié)合從事固定式壓力容器監(jiān)督檢驗的經(jīng)驗，對TSG21-2016《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》在修訂的總體思路、材料要求方面的一些變化進(jìn)行了探討。

修訂的總體思路；材料要求

1.新容規(guī)修訂的總體思路

(1)形成全環(huán)節(jié)安全技術(shù)管理安全技術(shù)規(guī)范，方便使用，避免重復(fù)。(2)建立以安全技術(shù)規(guī)范為核心的法規(guī)和協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)體系。(3)解決過去一系列法規(guī)在執(zhí)行過程中出現(xiàn)的問題。(4)適應(yīng)行業(yè)新材料、新技術(shù)、新方法的快速發(fā)展要求。(5)適應(yīng)國際化的要求。

2.材料

(1)在新容規(guī)【2．1．1】中基本要求如下：

①在新容規(guī)2．1．1(1)中，改“化學(xué)性能”為考慮材料與介質(zhì)相容性。②原固容規(guī)中2．1(3)、(4)關(guān)于材料許可的相應(yīng)規(guī)定取消。③在本規(guī)程2．1．1(4)中，增加了材料質(zhì)量證明書需印制信息化標(biāo)識的要求。④對從非材料制造單位取得的壓力容器材料，材料經(jīng)營單位的經(jīng)辦負(fù)責(zé)人在材料質(zhì)量證明書復(fù)印件上蓋章或者簽字均可。⑤將應(yīng)當(dāng)執(zhí)行新固規(guī)材料章節(jié)要求的單位由壓力容器制造單位擴展為壓力容器制造、改造、修理單位，更加合理全面。⑥新增條款2．1．1(7)條，在某些腐蝕環(huán)境下，如果沒有可靠的使用證據(jù)(業(yè)績、應(yīng)用或試驗驗證)，非金屬壓力容器制造單位應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的試驗、試用，必要時進(jìn)行可靠性驗證。

(2)在容規(guī)【2．1．2】中對境外牌號材料的使用要求如下：

①在2．1．2．1(1)中，對境外牌號材料增加“在相似工作條件下”使用實例的要求，限制更加嚴(yán)格；并且在2．1．2．3中進(jìn)一步規(guī)定，設(shè)計單位若選用境外牌號的材料，在設(shè)計文件中還需說明所選用材料與本規(guī)程2．1．2．1各項要求的符合性 。采用境外牌號材料設(shè)計制造壓力容器，原則上應(yīng)當(dāng)同時采用列入該材料牌號的境外壓力容器現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，并且應(yīng)當(dāng)滿足本規(guī)程3．1．1(3)的規(guī)定。對于一套成熟的壓力容器產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，其編制者必須全面考慮所選擇的材料特性、所采用的設(shè)計準(zhǔn)則及安全系數(shù)、制造裝備能力及技術(shù)要求、無損檢測方法及比例等內(nèi)容。因此采用境外牌號材料設(shè)計制造壓力容器時，其設(shè)計、制造、檢測等技術(shù)要求都應(yīng)當(dāng)與材料特性相匹配，必須滿足本規(guī)程2．1．2的規(guī)定。

②在2．1．2．1(4)中，將材料復(fù)驗范圍限定在“主要受壓元件”內(nèi)。

③將原固容規(guī)2．9．1(6)改為：“主要受壓元件采用未列入本規(guī)程協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)抗拉強度下限值大于540MPa的低合金鋼，或者用于設(shè)計溫度低于-40℃的低合金鋼，材料制造單位應(yīng)當(dāng)按照本規(guī)程1．9的規(guī)定通過新材料技術(shù)評審，方可允許使用?！眹覙?biāo)準(zhǔn)化管理委員會2015年9月30日發(fā)布“關(guān)于批準(zhǔn)發(fā)布GB150．2—2011《壓力容器第2部分：材料》國家標(biāo)準(zhǔn)第1號修改單的公告”(2015年第30號)，將ASMEⅡ A：2013ASME鍋爐及壓力容器規(guī)范 第2卷 材料 A篇 鐵基材料中的SA 387 Gr12、SA 516Gr70和SA 537 Cl1鋼號納入到GB 150中，并對其使用狀態(tài)、厚度和使用溫度范圍、超聲檢測要求、許用應(yīng)力以及C、P、S含量和A、KV2值作出了規(guī)定。這是首次在我國壓力容器標(biāo)準(zhǔn)中引入境外牌號材料，同時，ASME規(guī)范中也引入了我國3種材料(Q345R、Q370R和15CrMoR)，為進(jìn)一步的標(biāo)準(zhǔn)互認(rèn)奠定了基礎(chǔ)。

④因為鍋爐壓力容器專用鋼板(帶)制造許可的取消，相應(yīng)取消原固容規(guī)2．9．2中對境內(nèi)材料制造單位制造的境外牌號鋼板(帶)的技術(shù)審查，同時增加要求材料制造單位應(yīng)當(dāng)制定相應(yīng)的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

(3)【2．1．5材料代用】加強材料代用管理，要求對所有受壓元件的材料代用，應(yīng)當(dāng)事先取得原設(shè)計單位的書面批準(zhǔn)，而不僅僅是主要受壓元件。因材料代用涉及強度、溫度、腐蝕等問題，要考慮到所有相關(guān)失效模式。

(4)【2．2．1．3．1沖擊吸收能量】壓力容器輕型化設(shè)計使得高強鋼的使用越來越廣泛，為適應(yīng)這一發(fā)展，本次修訂擴展了表2-1“碳素鋼和低合金鋼(鋼板、鋼管和鋼鍛件)沖擊吸收能量”，新增加鋼材標(biāo)準(zhǔn)抗拉強度下限值“630MPa＜Rm＜690MPa”“Rm＞690MPa”兩檔材料的沖擊吸收能量要求，同時對于新增的這兩檔材料還提出了側(cè)膨脹值LE要求，因?qū)Ω邚婁?，?cè)膨脹值LE能更好地反映材料的韌性。另外，根據(jù)GB/T229—2007《金屬材料夏比擺錘沖擊試驗方法》中的術(shù)語，將沖擊功改為沖擊吸收能量。

(5)【2．2．1．3．2 斷后伸長率】本次修訂擴展了表2-2“鋼板斷后伸長率指標(biāo)”，增加了鋼材標(biāo)準(zhǔn)抗拉強度下限值Rm＞680MPa時材料的斷后伸長率指標(biāo)要求。

(6)【2．2．3 鑄鐵容器技術(shù)要求】2．2．3．1鑄鐵材料的使用限制鑄鐵不得用于制造盛裝毒性危害程度為極度、高度或者中度危害介質(zhì)，以及設(shè)計壓力大于或者等于0．15MPa的易爆介質(zhì)壓力容器的受壓元件，也不得用于制造管殼式余熱鍋爐的受壓元件，不允許拼接、焊補。壓力容器允許選用以下鑄鐵材料：①灰鑄鐵，牌號為HT200、HT250、HT300和HT350；②球墨鑄鐵，牌號為QT350-22R、QT350-22L、QT400-18R和QT400-18L。2．2．3．2鑄鐵容器設(shè)計壓力、溫度限制。①灰鑄鐵容器，設(shè)計壓力不大于0．8MPa，設(shè)計溫度范圍為10℃～200℃；②球墨鑄鐵容器，設(shè)計壓力不大于1．6MPa，QT350-22R和QT400-18R的設(shè)計溫度范圍為0℃～300℃，QT400-18L的設(shè)計溫度范圍為－10℃～300℃，QT350-22L的設(shè)計溫度范圍為-20℃～300℃。

(7)【2．2．5 有色金屬容器技術(shù)要求】在有色金屬中增加了鋯材。全國鍋爐壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會組織編制了NB/T47011《鋯制壓力容器》，規(guī)定了鋯制壓力容器的特殊要求，該標(biāo)準(zhǔn)于2010年頒布實施，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定及執(zhí)行情況，本次修訂增加了針對鋯材的基本安全要求。有色金屬壓力容器協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)：①JB/T4745《鈦制焊接容器》；②JB/T 4734《鋁制焊接容器》；③JB/T 4756《鎳及鎳合金制壓力容器》；④JB/T 4755《銅制壓力容器》；⑤NB/T 47011《鋯制壓力容器》。

(8)【2．2．6 焊接材料】本規(guī)程2．2．6(1)中，對于焊接材料，原固容規(guī)要求“應(yīng)當(dāng)保證焊縫金屬的力學(xué)性能高于或者等于母材規(guī)定的限值”，現(xiàn)改為“應(yīng)當(dāng)保證焊縫金屬的拉伸性能滿足母材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的下限值，沖擊吸收能量滿足本規(guī)程表2-1的規(guī)定”。①用于壓力容器受壓元件焊接的材料，應(yīng)當(dāng)保證焊縫金屬的拉伸性能滿足母材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的下限值、沖擊吸收能量滿足本規(guī)程表2-1的規(guī)定；當(dāng)需要時，其他性能也不得低于母材的相應(yīng)要求；②焊接材料應(yīng)當(dāng)滿足相應(yīng)焊材標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的要求，并且附有質(zhì)量證明書和清晰、牢固的標(biāo)志。

(9)【2．3非金屬材料技術(shù)要求】【2．3．1石墨壓力容器材料】2．3．1．1石墨材料的一般要求①用于制造壓力容器的石墨材料應(yīng)當(dāng)進(jìn)行工藝評定(包括浸漬工藝評定和復(fù)合物材料成型工藝評定)，工藝評定報告(CMQ)和工藝評定規(guī)程(CMS)應(yīng)當(dāng)由制造單位技術(shù)負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)，經(jīng)過監(jiān)督檢驗人員確認(rèn)；對于評定合格的工藝和材料，應(yīng)當(dāng)定期進(jìn)行驗證(每6個月至少一次)；②用于制造壓力容器的石墨材料和粘接劑，應(yīng)當(dāng)與工藝評定規(guī)程中規(guī)定的材料相一致，并且具有可追溯性；③用于制造石墨材料和粘接劑的原材料，應(yīng)當(dāng)在工藝評定報告中記錄其來源和等級。

(10)【2．2．1．6 非焊接瓶式容器用鋼專項要求】非焊接瓶式容器用鋼專項要求是新固規(guī)中提出的三個專項要求之一。近年來，隨著汽車加氣站的快速發(fā)展，站用瓶組的需求越來越多。由于大容積氣瓶用于站用瓶組受到限制，一些企業(yè)轉(zhuǎn)而采用瓶式容器制造站用瓶組。瓶式容器的特點是按容器設(shè)計，以無縫鋼管為原料經(jīng)熱旋壓收口制成的非焊接結(jié)構(gòu)，采用高強鋼，并且利用熱處理來保證最終產(chǎn)品的強度指標(biāo)。按質(zhì)檢總局“關(guān)于承壓設(shè)備安全監(jiān)察有關(guān)問題的通知”(質(zhì)檢特函“2012”32號)的要求，已有數(shù)家非焊接瓶式容器制造單位的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)通過了相應(yīng)的技術(shù)審查并且投入了生產(chǎn)，根據(jù)企業(yè)的實際生產(chǎn)情況及產(chǎn)品企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)評審情況，為規(guī)范其發(fā)展，本次修訂歸納提出了非焊接瓶式容器用鋼專項要求。當(dāng)采用非焊接鋼制內(nèi)膽、外纏繞復(fù)合材料機構(gòu)制造壓力容器時，內(nèi)膽用高強鋼也應(yīng)滿足非焊接瓶式容器用鋼專項要求。

結(jié)論

容規(guī)是一個安全技術(shù)規(guī)范，其基礎(chǔ)是行業(yè)的科研結(jié)果和工程經(jīng)驗。在新技術(shù)突飛猛進(jìn)發(fā)展的時代，我們需要不斷調(diào)研和研究，夯實法規(guī)的技術(shù)基礎(chǔ)，從而規(guī)范行業(yè)的技術(shù)和管理行為，推動特種設(shè)備產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。

[1]《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》第373號 2003年6月1日.

[2]《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》TSG21-2016 2016年2月22日.

[3]《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》TSG R0004-2009 2016年8月31日.

[4]丁建勛.《移動式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》概述[J].質(zhì)量與標(biāo)準(zhǔn)化,2013(3).

[5]李文煒.分析新《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》(TSG R0004-2009)的重大調(diào)整[J].化學(xué)工程與裝備,2010(4).

[6]勞英杰.對《移動式壓力容器安全監(jiān)察規(guī)程》中新增內(nèi)容的分析和探討[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量,2012(8).

[7]鄭津洋等.《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》壓力容器分類[J].壓力容器,2009(5).

[8]鄭津洋等譯.歐盟承壓設(shè)備實用指南[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2005.

[9]胡家喜.《簡單壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》應(yīng)用探討[J].化工裝備技術(shù),2009(1).

劉偉（1982～），男，保定市特種設(shè)備監(jiān)督檢驗所，研究方向：鍋爐壓力容器監(jiān)督檢驗工作。

((責(zé)任編：盧鳳英)

Discussion of the Changes of TSG21-2016 Stationary Type of Pressure Vessel Safety and Technical Supervision Regulation

Liu Wei1, Yu Jianguo2, Zheng Kangning1

(1.Baoding Special Equipment Supervision and Inspection Institute, Hebei, 071000 2.Chengde Petroleum College, Hebei, 067000)

Combined with the author’s experience of engaging in stationary type of pressure vessel supervision and inspection, this paper has taken discussion of the overall thinking and material requirements changes of TSG21-2016 Stationary Type of Pressure Vessel Safety and Technical Supervision Regulation.

overall thinking of amendment；materials requirement

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