TSG 21-2016中幾個術語的探討*

張艷菊 郭云寶 龔 勇 張 毅

(1.朔州市特種設備監督檢驗所；2.遂寧市特種設備監督檢驗所)

TSG21-2016中幾個術語的探討*

張艷菊1郭云寶2龔 勇2張 毅2

(1.朔州市特種設備監督檢驗所；2.遂寧市特種設備監督檢驗所)

通過查閱相關資料，對TSG 21-2016中的幾個術語(直接連接、最大內徑與最小內徑之差、機械接觸損傷和檢驗標志)給出了相關分析與解釋，以供同行參考。

TSG 21-2016 直接連接 最大內徑與最小內徑之差 機械接觸損傷 檢驗標志

在執行新版TSG 21-2016《固定式壓力容器安全技術監察規程》(以下簡稱新《固容規》)時[1]，在定期檢驗條文過程中，筆者結合遇到的一些具體問題，就新《固容規》中宏觀檢驗、安全附件及檢驗標志等部分內容提出自己的看法和觀點，以便更好地執行新《固容規》。

1 直接連接

新《固容規》第1.6.2節中寫到，“壓力容器的安全附件，包括直接連接在壓力容器上的安全閥、爆破片、易熔塞、緊急切斷裝置和安全聯鎖裝置。”其中，普遍對“直接連接”一詞存在不同的理解，如在設備的頂部、上部和中部通過接管連接一只安全閥(圖1)，對這種連接方式均認為是“直接連接”，沒有爭議；而在容器進、出管道上安裝的安全閥(圖2)是否屬于“直接連接”，則存在不同的看法，導致定期檢驗時存在不同的評判結論。

筆者認為，“直接連接”應基于以下兩個方面考慮：

a.作為單個壓力容器的設計者，若在設計時考慮了在壓力容器上設置安全閥，應當就會考慮直接連接的方式；作為整個系統的設計者，在設計時會提出是由壓力容器上的安全閥來保障安全還是在整個系統(如管道系統)中設置安全閥。然而在壓力容器定期檢驗過程中，檢驗員檢驗的是壓力容器，而不是整個系統。

圖1 直接連接

圖2 非直接連接

b.筆者查閱了人民教育出版社、商務印書館出版發行的第11版《新華字典》，關于“直接”一詞的解釋為：不經過中間事物的，與“間接”相對。

因此，筆者認為新《固容規》1.6.2節中的“直接連接”僅限于圖1所示的連接方式。

2 最大內徑與最小內徑之差、機械接觸損傷

新《固容規》第8.3.2(2)節中要求，幾何尺寸檢驗包括筒體同一斷面上最大內徑與最小內徑之差、縱(環)焊縫對口錯變量、棱角度、咬邊及焊縫余高等。 新《固容規》第8.3.2(3)節中要求，外觀檢驗包括銘牌和標志、壓力容器內外表面的腐蝕、主要受壓元件及其焊縫裂紋、泄漏、鼓包、變形及機械接觸損傷等。其中，損傷是指承壓設備在外部機械力、介質環境及熱作用等單獨或共同作用下，造成的材料性能下降、結構不連續或承載能力下降[2]。機械損傷是指材料在機械載荷或墊載荷作用下，發生的承載能力下降。

然而，在新《固容規》的壓力容器定期檢驗章節中，并沒有提及壓力容器定期檢驗時“最大內徑與最小內徑之差”判定條件的適用情況和判定不符合要求的依據，導致檢驗員在實際工作中存在不同的理解。

如在某次實際檢驗過程中壓力容器某處因為吊裝原因致使設備筒體受到撞擊，形成一處凹陷(圖3)。部分檢驗人員認為該撞擊凹陷是外力所致，所以應該以新《固容規》第8.3.2(3)節中的“機械接觸損傷”來判定。但是筆者認為，此處缺陷應以“最大內徑與最小內徑之差”來判定，其具體量化指標宜采用GB 150.4-2011第6.5.10節中的規定，如圖4所示。

圖3 撞擊凹陷示意圖

圖4 最大內徑與最小內徑示意圖

這是因為：

a.當筒體截面不圓時，在內壓作用下，筒體除了具有薄膜應力以外，還存在附加彎曲應力[3]。這種附加應力，在氣瓶內表面時為拉應力，而在外表面時為壓應力，因此橢圓長徑端部的內表面總應力最大。最大附加彎曲應力σw=3/4p(D/s)2[(Dmax-Dmin)/D]，其中p為筒體承受的壓力，D為筒體平均直徑，s為筒體壁厚，Dmax、Dmin為計算截面上筒體的最大、最小內徑。可以看出，截面圓度公差越大，附加彎曲應力越大，對承受內壓的筒體來說，當圓度公差增大到一定程度時，附加彎曲應力已無法忽視，這會導致筒體承載能力顯著下降。對于承受外壓的筒體來說，截面不圓不僅影響強度，也降低其穩定性，圓度公差過大時甚至導致結構在正常載荷下失穩。

b.現有文獻中對撞擊凹坑殘余應力和疲勞分析的結果表明[4]，撞擊凹坑對設備使用性能有一定影響。

c.新《固容規》第8.5.5(2)節中關于“機械接觸損傷”的定級要求是按本規程8.5.4節表面裂紋和凹坑的規定處理，此處的“凹坑”不是凹陷，而是經過打磨后形成的凹坑，與設備被外力撞擊形成的凹陷有本質區別。

因此，對于圖3中的缺陷，應按照“最大內徑與最小內徑之差”來處理，其值采用GB 150.4-2011中的規定值。

3 檢驗標志

新《固容規》第8.7.5節中要求：檢驗結論意見為符合要求或基本符合要求時，檢驗機構應按照規定出具檢驗標志。

目前，除了機電類特種設備具有全國統一的標志外，承壓類特種設備并沒有統一規定檢驗標志。若是由各檢驗機構自行規定檢驗標志，則不利于維護新《固容規》的嚴肅性，不利于全國特檢機構統一執行新《固容規》。因此，建議在新《固容規》后續的修改單中明確或者借鑒機電類特種設備出臺的相關規定。

4 結束語

新《固容規》中關于壓力容器定期檢驗部分的條文比2013版更加精煉，簡化了安全附件的檢驗項目，更加有針對性地對快開門的聯鎖功能提出了要求，簡化了報告格式，各檢驗機構可以根據檢驗實際編制報告內容，給檢驗機構和檢驗員提供了靈活的空間。同時也希望能積極收集新《固容規》在實際執行中遇到的一些問題，以修改單的名義早日完善規范。

[1] TSG 21-2016，固定式壓力容器安全技術監察規程[S].北京：中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局，2016.

[2] GB/T 30579-2014,承壓設備損傷模式識別[S].北京:中國標準出版社,2014.

[3] 強天鵬.壓力容器檢驗[M].北京:新華出版社,2008:51～53.

[4] 王和慧,劉超,熊志鵬,等.反應器盤管撞擊凹坑的殘余應力模擬及其疲勞分析[J].化工機械,2014,41(4):475～479.

DiscussionofTermsinTSG21-2016Regulations

ZHANG Yan-ju1,GUO Yun-bao2,GONG Yong2,ZHANG Yi2

(1.ShuozhouSpecialEquipmentSupervisionandInspectionInstitute;2.SuiningSpecialEquipmentSupervisionandInspectionInstitute)

Through consulting relate data,the terms like direct connection,difference between the maximum and minimum diameter,mechanical contact damage and inspection marks stipulated in TSG21-2016 Regulations were analyzed and explained for reference.

TSG 21-2016 Regulations,direct connection,difference between the maximum and minimum diameter,mechanical contact damage,inspection marks

張艷菊(1977-)，工程師，從事承壓類特種設備檢驗檢測工作。

聯系人郭云寶(1977-)，高級工程師，從事承壓類特種設備檢驗工作，sntjgyb@126.com。

TQ050

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0254-6094(2017)04-0417-03

2016-11-07，

2016-11-30)