關于TSG21-2016《固定式壓力容器安全技術監察規程》變化的幾點探討

＊劉偉于建國鄭康寧

（1.保定市特種設備監督檢驗所 河北 071000 2.承德石油高等專科學校 河北 067000）

關于TSG21-2016《固定式壓力容器安全技術監察規程》變化的幾點探討

＊劉偉1于建國2鄭康寧1

（1.保定市特種設備監督檢驗所 河北 071000 2.承德石油高等專科學校 河北 067000）

筆者結合從事固定式壓力容器監督檢驗的經驗，對TSG21-2016《固定式壓力容器安全技術監察規程》在修訂的總體思路、材料要求方面的一些變化進行了探討。

修訂的總體思路；材料要求

1.新容規修訂的總體思路

(1)形成全環節安全技術管理安全技術規范，方便使用，避免重復。(2)建立以安全技術規范為核心的法規和協調標準體系。(3)解決過去一系列法規在執行過程中出現的問題。(4)適應行業新材料、新技術、新方法的快速發展要求。(5)適應國際化的要求。

2.材料

(1)在新容規【2．1．1】中基本要求如下：

①在新容規2．1．1(1)中，改“化學性能”為考慮材料與介質相容性。②原固容規中2．1(3)、(4)關于材料許可的相應規定取消。③在本規程2．1．1(4)中，增加了材料質量證明書需印制信息化標識的要求。④對從非材料制造單位取得的壓力容器材料，材料經營單位的經辦負責人在材料質量證明書復印件上蓋章或者簽字均可。⑤將應當執行新固規材料章節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，在某些腐蝕環境下，如果沒有可靠的使用證據(業績、應用或試驗驗證)，非金屬壓力容器制造單位應進行相應的試驗、試用，必要時進行可靠性驗證。

(2)在容規【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，限制更加嚴格；并且在2．1．2．3中進一步規定，設計單位若選用境外牌號的材料，在設計文件中還需說明所選用材料與本規程2．1．2．1各項要求的符合性 。采用境外牌號材料設計制造壓力容器，原則上應當同時采用列入該材料牌號的境外壓力容器現行標準規范，并且應當滿足本規程3．1．1(3)的規定。對于一套成熟的壓力容器產品標準，其編制者必須全面考慮所選擇的材料特性、所采用的設計準則及安全系數、制造裝備能力及技術要求、無損檢測方法及比例等內容。因此采用境外牌號材料設計制造壓力容器時，其設計、制造、檢測等技術要求都應當與材料特性相匹配，必須滿足本規程2．1．2的規定。

②在2．1．2．1(4)中，將材料復驗范圍限定在“主要受壓元件”內。

③將原固容規2．9．1(6)改為：“主要受壓元件采用未列入本規程協調標準的標準抗拉強度下限值大于540MPa的低合金鋼，或者用于設計溫度低于-40℃的低合金鋼，材料制造單位應當按照本規程1．9的規定通過新材料技術評審，方可允許使用。”國家標準化管理委員會2015年9月30日發布“關于批準發布GB150．2—2011《壓力容器第2部分：材料》國家標準第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、厚度和使用溫度范圍、超聲檢測要求、許用應力以及C、P、S含量和A、KV2值作出了規定。這是首次在我國壓力容器標準中引入境外牌號材料，同時，ASME規范中也引入了我國3種材料(Q345R、Q370R和15CrMoR)，為進一步的標準互認奠定了基礎。

④因為鍋爐壓力容器專用鋼板(帶)制造許可的取消，相應取消原固容規2．9．2中對境內材料制造單位制造的境外牌號鋼板(帶)的技術審查，同時增加要求材料制造單位應當制定相應的企業標準。

(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，應當事先取得原設計單位的書面批準，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，要考慮到所有相關失效模式。

(4)【2．2．1．3．1沖擊吸收能量】壓力容器輕型化設計使得高強鋼的使用越來越廣泛，為適應這一發展，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”，新增加鋼材標準抗拉強度下限值“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膨脹值LE要求，因對高強鋼，側膨脹值LE能更好地反映材料的韌性。另外，根據GB/T229—2007《金屬材料夏比擺錘沖擊試驗方法》中的術語，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”，增加了鋼材標準抗拉強度下限值Rm＞680MPa時材料的斷后伸長率指標要求。

(6)【2．2．3 鑄鐵容器技術要求】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，以及設計壓力大于或者等于0．15MPa的易爆介質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鑄鐵容器設計壓力、溫度限制。①灰鑄鐵容器，設計壓力不大于0．8MPa，設計溫度范圍為10℃～200℃；②球墨鑄鐵容器，設計壓力不大于1．6MPa，QT350-22R和QT400-18R的設計溫度范圍為0℃～300℃，QT400-18L的設計溫度范圍為－10℃～300℃，QT350-22L的設計溫度范圍為-20℃～300℃。

(7)【2．2．5 有色金屬容器技術要求】在有色金屬中增加了鋯材。全國鍋爐壓力容器標準化技術委員會組織編制了NB/T47011《鋯制壓力容器》，規定了鋯制壓力容器的特殊要求，該標準于2010年頒布實施，根據標準規定及執行情況，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調標準：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】本規程2．2．6(1)中，對于焊接材料，原固容規要求“應當保證焊縫金屬的力學性能高于或者等于母材規定的限值”，現改為“應當保證焊縫金屬的拉伸性能滿足母材標準規定的下限值，沖擊吸收能量滿足本規程表2-1的規定”。①用于壓力容器受壓元件焊接的材料，應當保證焊縫金屬的拉伸性能滿足母材標準規定的下限值、沖擊吸收能量滿足本規程表2-1的規定；當需要時，其他性能也不得低于母材的相應要求；②焊接材料應當滿足相應焊材標準和產品標準的要求，并且附有質量證明書和清晰、牢固的標志。

(9)【2．3非金屬材料技術要求】【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當進行工藝評定(包括浸漬工藝評定和復合物材料成型工藝評定)，工藝評定報告(CMQ)和工藝評定規程(CMS)應當由制造單位技術負責人批準，經過監督檢驗人員確認；對于評定合格的工藝和材料，應當定期進行驗證(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，應當與工藝評定規程中規定的材料相一致，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，應當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，一些企業轉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計，以無縫鋼管為原料經熱旋壓收口制成的非焊接結構，采用高強鋼，并且利用熱處理來保證最終產品的強度指標。按質檢總局“關于承壓設備安全監察有關問題的通知”(質檢特函“2012”32號)的要求，已有數家非焊接瓶式容器制造單位的企業標準通過了相應的技術審查并且投入了生產，根據企業的實際生產情況及產品企業標準評審情況，為規范其發展，本次修訂歸納提出了非焊接瓶式容器用鋼專項要求。當采用非焊接鋼制內膽、外纏繞復合材料機構制造壓力容器時，內膽用高強鋼也應滿足非焊接瓶式容器用鋼專項要求。

結論

容規是一個安全技術規范，其基礎是行業的科研結果和工程經驗。在新技術突飛猛進發展的時代，我們需要不斷調研和研究，夯實法規的技術基礎，從而規范行業的技術和管理行為，推動特種設備產業健康發展。

[1]《特種設備安全監察條例》第373號 2003年6月1日.

[2]《固定式壓力容器安全技術監察規程》TSG21-2016 2016年2月22日.

[3]《固定式壓力容器安全技術監察規程》TSG R0004-2009 2016年8月31日.

[4]丁建勛.《移動式壓力容器安全技術監察規程》概述[J].質量與標準化,2013(3).

[5]李文煒.分析新《固定式壓力容器安全技術監察規程》(TSG R0004-2009)的重大調整[J].化學工程與裝備,2010(4).

[6]勞英杰.對《移動式壓力容器安全監察規程》中新增內容的分析和探討[J].中國石油和化工標準與質量,2012(8).

[7]鄭津洋等.《固定式壓力容器安全技術監察規程》壓力容器分類[J].壓力容器,2009(5).

[8]鄭津洋等譯.歐盟承壓設備實用指南[M].北京:化學工業出版社,2005.

[9]胡家喜.《簡單壓力容器安全技術監察規程》應用探討[J].化工裝備技術,2009(1).

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

((責任編：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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