俞 揚

(江蘇省特種設(shè)備安全監(jiān)督檢驗研究院(宜興分院))

TSG 21-2016《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》[1](以下簡稱《大容規(guī)》)于2016年2月22日經(jīng)國家質(zhì)檢總局2016年第16號公告批準(zhǔn)頒布，于2016年10月1日起施行。TSG 21-2016整合了原有的《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》(TSG R0004-2009)、《非金屬壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》(TSG R0001-2004)、《超高壓容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》(TSG R0002-2005)、《簡單壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》(TSG R0003-2007)、《壓力容器使用管理規(guī)則》(TSG R5002-2013)、《壓力容器定期檢驗規(guī)則》(TSG R7001-2013)和《壓力容器監(jiān)督檢驗規(guī)則》(TSG R7004-2013)7個安全技術(shù)規(guī)范，統(tǒng)一并且進一步明確基本安全要求，形成關(guān)于固定式壓力容器的綜合規(guī)范(大規(guī)范)。

筆者主要介紹了《大容規(guī)》部分修訂內(nèi)容。不包括有色金屬容器、超高壓容器(設(shè)計、制造、使用管理和檢驗環(huán)節(jié))和非金屬容器的相關(guān)內(nèi)容。

《大容規(guī)》的具體解釋權(quán)屬于國家質(zhì)檢總局，本文內(nèi)容僅供參考。

1 《大容規(guī)》制定的原則和主要變化內(nèi)容簡介

《大容規(guī)》制定的原則和主要變化內(nèi)容簡介見表1。

表1 《大容規(guī)》制定的原則和主要變化內(nèi)容簡介

(續(xù)表1)

2 各章節(jié)內(nèi)容變化情況

2.1 總則的變化內(nèi)容

2.1.1余熱鍋爐范圍的界定得以明確

GB/T 151-2014《熱交換器》標(biāo)準(zhǔn)[3](以下簡稱GB/T 151標(biāo)準(zhǔn))于2015年5月1日實施，該標(biāo)準(zhǔn)在附錄中納入了拉撐管板和撓性管板設(shè)計的相關(guān)內(nèi)容。對拉撐管板和撓性管板的適用范圍、結(jié)構(gòu)設(shè)計、設(shè)計計算、管板厚度、換熱管與管板連接接頭的拉脫力校核及換熱管軸向穩(wěn)定許用壓應(yīng)力校核等內(nèi)容做了具體規(guī)定。拉撐管板和撓性管板大多應(yīng)用于常壓氣體在管程的管殼式余熱鍋爐(以下簡稱“常壓管殼式余熱鍋爐”)。在GB/T 151標(biāo)準(zhǔn)未修訂前，一般參照鍋爐標(biāo)準(zhǔn)進行設(shè)計。GB/T 151標(biāo)準(zhǔn)實施后，常壓管殼式余熱鍋爐可以按照固定式壓力容器進行設(shè)計、制造[4]。另外，《大容規(guī)》適用的余熱鍋爐范圍界定為：“過程裝置中作為工藝設(shè)備的余熱鍋爐”，與TSG G0001-2012《鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》[5]適用的“以余(廢)熱利用為主要目的的余熱鍋爐”相區(qū)別。

2.1.2固定式壓力容器的適用范圍的調(diào)整

固定式壓力容器的適用范圍按照國家質(zhì)檢總局2014年第114號公告《質(zhì)檢總局關(guān)于修訂<特種設(shè)備目錄>的公告》的附件(以下簡稱《目錄》)進行調(diào)整。

2.1.3“1.4條”內(nèi)容的變化

《大容規(guī)》將“1.4條”(特殊規(guī)定)內(nèi)容分為兩大類。將原《固容規(guī)》“1.4.1條”中一些使用條件較為特殊的容器(如低溫深冷容器、盛裝第2組介質(zhì)的無殼體的套管熱交換器等)單獨列出，并強調(diào)需符合《大容規(guī)》“材料”章節(jié)內(nèi)容要求的規(guī)定。

超高壓管式反應(yīng)器常用于聚乙烯生產(chǎn)等用途，一般內(nèi)直徑為25～80mm左右，按新調(diào)整的壓力容器范圍界定，只能按其外套管劃分為低類別容器，但其承受超高壓的腔體內(nèi)管部分具有更大危險性；超高壓管式反應(yīng)器本體材料選用高強鋼。制造反應(yīng)器時，通常進行自增強處理。由于管式反應(yīng)器需長周期連續(xù)高壓運行，所以自增強殘余應(yīng)力由于多種原因會逐步衰減[6]。選用管材的性能對超高壓管式反應(yīng)器的安全運行來說，是十分重要的因素，因此，超高壓管式反應(yīng)器的設(shè)計、選材、制造必須滿足《大容規(guī)》的相關(guān)要求。

《固容規(guī)》將符合“1.4條”條件的壓力容器統(tǒng)一劃分為Ⅰ類，《大容規(guī)》未作此項規(guī)定。《大容規(guī)》實施后，“1.4條”范圍的壓力容器應(yīng)按照附錄A進行劃分類別。

2.1.4調(diào)整了不適用《大容規(guī)》的壓力容器范圍

由于《特種設(shè)備安全法》(以下簡稱《安全法》)的實施和《目錄》的調(diào)整，《大容規(guī)》對“不適用的壓力容器”的范圍做了相應(yīng)的調(diào)整(如軍事裝備、氧艙等)；鑒于容器危險性較小，事故較少，可不需要監(jiān)管，將原屬《固容規(guī)》范圍的螺旋板式熱交換器、電力行業(yè)專用的全封閉式組合電器(如電容壓力容器)、橡膠行業(yè)使用的輪胎硫化機、承壓的橡膠模具及造紙軋輥等設(shè)備排除在《大容規(guī)》范圍之外，但使用單位仍需進行安全管理。

2.1.5調(diào)整“安全附件”界定范圍

《大容規(guī)》安全附件的種類包括了《目錄》范圍的安全閥、爆破片裝置和緊急切斷裝置(目前需要制造許可)；同時，也納入了不在《目錄》范圍內(nèi)的易熔塞(如非焊接瓶式容器用)和安全聯(lián)鎖裝置(如快開門式壓力容器用)。

將“儀表”從原《固容規(guī)》“安全附件”分離，單獨列出，進一步理清壓力容器使用、檢驗環(huán)節(jié)對“安全附件”和“儀表”管理的責(zé)任和內(nèi)容。

2.2 材料章節(jié)變化的主要內(nèi)容

2.2.1對基本要求作了適當(dāng)調(diào)整

壓力容器用材料未列入經(jīng)修訂后的《目錄》，但壓力容器用材料仍然是監(jiān)管的對象，所以，《大容規(guī)》在材料章節(jié)“基本要求”中作了如下調(diào)整：

a. 由于《目錄》調(diào)整，壓力容器用鋼板(帶)制造許可也隨之取消?！洞笕菀?guī)》取消了對壓力容器鋼板(帶)許可的相關(guān)要求。

b. 強調(diào)壓力容器用材料的可追溯性。對壓力容器材料的控制，是容器建造質(zhì)量管理十分重要的環(huán)節(jié)。材料控制的目的有兩個方面：一是，依據(jù)設(shè)計選材的要求準(zhǔn)確使用材料，不出現(xiàn)錯發(fā)、混料現(xiàn)象，即稱之為材料控制的“正向追溯”[7]；二是，從建成的產(chǎn)品或半成品上能反向追溯到材料的原始狀況(如爐、批號及所經(jīng)歷的性能試驗等)，即稱之為“反向追溯”?！罢蜃匪荨焙汀胺聪蜃匪荨钡慕Y(jié)果應(yīng)該保持一致，如不一致，則存在材料管理失控現(xiàn)象。無論是“正向追溯”，還是“反向追溯”，壓力容器用材料的“可追溯性”始終是材料管理的核心內(nèi)容。在取消壓力容器鋼板(帶)制造許可后，《大容規(guī)》增加并強調(diào)了材料的“可追溯性”內(nèi)容，是十分有意義的。

c. 在“基本要求”中，將原《固容規(guī)》材料的“化學(xué)性能”改為“與介質(zhì)的相容性”，更符合選材原則，避免歧義。GB/T 30579-2014《承壓設(shè)備損傷模式識別》標(biāo)準(zhǔn)(以下簡稱GB/T 30579)業(yè)已頒布實施，該標(biāo)準(zhǔn)的頒布實施，為壓力容器選材帶來技術(shù)參考。

2.2.2境外牌號材料的使用

隨著經(jīng)濟發(fā)展的全球化和中國制造的國際化擴展，承壓設(shè)備材料國際化趨勢日顯。近來，我國與國外材料標(biāo)準(zhǔn)的互認(rèn)工作取得了長足的進展。2013版ASME BPV SectionII規(guī)范的第A部分(PartA)中，列出SA/GB 713“SPECIFICATION FORSTEEL PLATES FOR BOILERS AND RESSURE VESSELS”，表明ASME認(rèn)可中國國家標(biāo)準(zhǔn)GB 713。同時，GB 150.2-2011《壓力容器》“第2部分：材料”第1號修改單中，將SA 516 Gr70、SA 537 Cl1和SA 387 Cr12 Cl2共3個在國內(nèi)使用較多，且各項數(shù)據(jù)較全的ASME鍋爐壓力容器用鋼號放入該標(biāo)準(zhǔn)中。鑒于這種發(fā)展?fàn)顩r，《大容規(guī)》修訂了境外牌號材料選用的相關(guān)原則規(guī)定，取消了原《固容規(guī)》中“應(yīng)當(dāng)在設(shè)計文件中充分說明其必要性和經(jīng)濟性”的規(guī)定。同時規(guī)定：“在選用境外牌號材料時，應(yīng)在設(shè)計文件中注明滿足《大容規(guī)》的各項要求。”這也強化了設(shè)計單位的主體責(zé)任。

2.2.3增加了高強鋼力學(xué)性能相關(guān)要求

《大容規(guī)》關(guān)于碳素鋼和低合金鋼(鋼板、鋼管和鋼鍛件)的沖擊吸收能量要求和鋼板斷后伸長率指標(biāo)，較原《固容規(guī)》均增加了一個強度等級。這是鑒于在《大容規(guī)》中增加了超高壓容器、非焊接瓶式容器和儲氣井用鋼等高強鋼的相關(guān)要求。

高強鋼材料(即抗拉強度下限值大于630MPa的鋼材)的沖擊吸收能量指標(biāo)較高，其中材料斷裂前彈性變形功所占比例較大，為保證防止裂紋產(chǎn)生和擴展的塑性變形功和撕裂功有足夠值，隨抗拉強度增加，應(yīng)不斷提高沖擊吸收能量指標(biāo)；而材料的側(cè)向膨脹量值能很好地反映出材料在沖擊試驗時消耗于塑性變形的能力[8]，從嚴(yán)格意義上講，側(cè)向膨脹量比沖擊吸收能量更能代表高強鋼材料的韌性。《大容規(guī)》參照ASME規(guī)范UG-84(c)(4)(-b)、UHT-6(a)(3)及UHT-6(a)(4)等條款和圖UHT-6[9]制定了高強鋼最小側(cè)向膨脹量值要求。

2.2.4增加鑄鐵材料的牌號

2009年9月1日，GB/T 1348-2009《球墨鑄鐵件》標(biāo)準(zhǔn)[10]實施。該標(biāo)準(zhǔn)替代了原GB/T 1348-1988標(biāo)準(zhǔn)。在新標(biāo)準(zhǔn)中，增加了3個350MPa強度級的牌號，其斷后伸長率均規(guī)定不低于22%，其韌性優(yōu)于400MPa強度級的牌號；該標(biāo)準(zhǔn)對 QT350-22R、QT350-22L兩個牌號分別規(guī)定了室溫和低溫下的沖擊功值?！洞笕菀?guī)》增加了QT350-22R和QT350-22L這兩個牌號的鑄鐵材料，并相應(yīng)提出了其設(shè)計壓力和溫度限制。另外，鑄鐵含碳量較高，所以在規(guī)范中明確規(guī)定不允許拼接、焊補。

2.2.5增加了鑄鋼容器技術(shù)要求

1999版《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》有關(guān)于鑄鋼材料的規(guī)定，《固容規(guī)》頒布后將鑄鋼材料的相關(guān)規(guī)定予以取消。主要考慮到我國無壓力容器用鑄鋼材料的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，且材料質(zhì)量難以保證[11]。但是，鑄鋼實際常用于制造一些形狀復(fù)雜、難以進行鍛造或者切削加工的壓力容器部件(如異形殼體、快開門容器前端法蘭及法蘭蓋等)。鑄鋼的力學(xué)性能與鍛件相比，塑性、韌性和承受沖擊的能力都比鍛件低。ASME鍋爐壓力容器規(guī)范對鑄鋼有比較詳細的要求。如在確定許用應(yīng)力時，應(yīng)乘以“鑄造質(zhì)量系數(shù)”等。鑒于這種情況，《大容規(guī)》增加了鑄鋼材料的相關(guān)內(nèi)容，規(guī)定了用于壓力容器制造的鑄鋼材料的冶煉和化學(xué)成分；明確了鑄鋼材料的主要力學(xué)性能指標(biāo)(抗拉強度、斷后伸長率及設(shè)計溫度下的沖擊功值等)；給出了鑄鋼容器設(shè)計壓力和溫度限制。另外，在規(guī)范設(shè)計章節(jié)部分，增加了鑄鋼室溫下抗拉強度最小安全系數(shù)。這些新增的內(nèi)容，給鑄鋼容器的建造留了技術(shù)上的出路。但是，我國尚無壓力容器用鑄鋼材料標(biāo)準(zhǔn)和鑄鋼容器的建造規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，鑄鋼容器相關(guān)技術(shù)規(guī)定亟待解決。

2.2.6新增非焊接瓶式容器用鋼和儲氣井用鋼專項要求

非焊接瓶式容器、儲氣井同屬CNG等加氣站的固定儲氣設(shè)施，均選用高強鋼制造而成，制造時均不采用焊接工藝。非焊接瓶式容器采用無縫鋼管旋壓而成；儲氣井井管采用螺紋連接而成。非焊接瓶式容器和儲氣井結(jié)構(gòu)如圖1、2所示。

圖1 非焊接瓶式容器瓶體示意圖

圖2 儲氣井結(jié)構(gòu)示意圖

以上兩種設(shè)備內(nèi)部儲存介質(zhì)基本相同，大都為天然氣、甲烷及氫氣等壓縮氣體。由于介質(zhì)中可能含有硫化氫和水，所以，這兩種設(shè)備的主要損傷模式為濕硫化氫破壞(氫致開裂)[12]。相關(guān)事故案例也證明了這點[13]。高強鋼濕硫化氫破壞的特征是：對材料的硫磷等雜質(zhì)敏感；對容器內(nèi)表面缺口、裂紋敏感；應(yīng)力腐蝕導(dǎo)致的裂紋擴展速率隨材料強度水平的升高而增大等[14]。為規(guī)范這兩種設(shè)備的安全管理，防止事故發(fā)生，國家質(zhì)檢總局分別下發(fā)《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)文件和《質(zhì)檢總局關(guān)于地下儲氣井安全監(jiān)察有關(guān)事項的公告》(2014年4月10日)，規(guī)范其安全技術(shù)要求?！洞笕菀?guī)》吸收完善以上文件的相關(guān)內(nèi)容，對這兩種設(shè)備用鋼提出了專項技術(shù)要求。

2.2.6.1非焊接瓶式容器用鋼專項要求

《大容規(guī)》對瓶體用鋼的專項要求主要包括：冶煉和熱處理(冶煉方式、熱處理、金相組織)、化學(xué)成分和力學(xué)性能(對存在濕硫化氫破壞環(huán)境的瓶體材料提出了相對較高的要求。如鋼材的純凈化程度、鋼材的抗拉強度上限、鋼材的屈強比、斷后延伸率指標(biāo)、鋼材的沖擊功及側(cè)向膨脹量等指標(biāo))、超聲檢測合格指標(biāo)。

非焊接瓶式容器的端塞一般應(yīng)當(dāng)采用與瓶體材料相匹配的鋼鍛件(如鉻鉬鋼等材料)，如使用溫度達不到要求，則應(yīng)選用相應(yīng)低溫鍛件或不銹鋼和耐熱鋼鍛件，相關(guān)指標(biāo)應(yīng)符合承壓設(shè)備用鍛件標(biāo)準(zhǔn)要求；同時規(guī)范對大公稱直徑的端塞鍛件作了較嚴(yán)格的規(guī)定[15]。

2.2.6.2儲氣井用鋼專項要求

《大容規(guī)》對儲氣井用鋼的專項要求基本吸收了《質(zhì)檢總局關(guān)于地下儲氣井安全監(jiān)察有關(guān)事項的公告》的相關(guān)內(nèi)容，并補充井管和接箍用鋼管材料的側(cè)向膨脹量最小值要求、增加井口裝置與井底裝置選材等要求。

目前，非焊接瓶式容器和儲氣井在我國已得到了較為廣泛的應(yīng)用。這兩種容器在設(shè)計、選材及制造等環(huán)節(jié)有其特殊性，如：容器均承受交變壓力的作用。因此，在設(shè)計中均應(yīng)考慮疲勞載荷、特殊結(jié)構(gòu)等因素[16]；我國尚無這兩種設(shè)備的專用鋼標(biāo)準(zhǔn)，選材存在爭議等[17]。因此，宜盡快制定出臺協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)，對以上容器設(shè)計、選材、制造及檢驗等環(huán)節(jié)作進一步規(guī)范。

2.2.7關(guān)于焊接材料規(guī)定內(nèi)容的變化

《固容規(guī)》對焊接材料的選用原則為：“用于制造壓力容器受壓元件的焊接材料，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?！焙缚p金屬的力學(xué)性能包括：拉伸性能、沖擊韌性等指標(biāo)。而規(guī)定“焊縫金屬沖擊韌性指標(biāo)應(yīng)高于或者等于母材規(guī)定的限值”，這是不符合工程實際的。

對焊縫金屬沖擊韌性的要求，應(yīng)考慮承壓設(shè)備從原材料到服役的全過程的冷、熱加工和焊后熱處理及使用條件下的工作狀況等因素。特別應(yīng)考慮鋼材焊接熱影響區(qū)的沖擊韌性。所有鋼材焊接后都存在熱影響區(qū)，其中過熱區(qū)(又稱粗晶區(qū))材料有所弱化、脆化，晶粒粗化，其沖擊韌性較母材大大降低。為此，我國壓力容器用鋼板等材料標(biāo)準(zhǔn)，特別是低溫鋼材料標(biāo)準(zhǔn)將材料的沖擊吸收能量指標(biāo)大幅度提高，目的是為焊接接頭特別是熱影響區(qū)的沖擊韌性指標(biāo)留有余量，符合設(shè)計要求。所以應(yīng)對《固容規(guī)》規(guī)定的焊接材料選用原則進行修訂。但是，到目前為止，我國承壓設(shè)備行業(yè)還沒有鋼材熱影響區(qū)沖擊韌性的統(tǒng)一認(rèn)識，任何鋼材生產(chǎn)廠都沒有保證鋼材焊接熱影響區(qū)的沖擊吸收能量值。因此，《大容規(guī)》將焊接材料沖擊吸收能量指標(biāo)修訂為：滿足相應(yīng)強度級別的鋼材的沖擊吸收能量最低值規(guī)定(即滿足表2-1規(guī)定)。這樣規(guī)定符合工程實際，同時又具有可操作性。這與GB 150.2-2011《壓力容器 第2部分：材料》[18]對焊接接頭沖擊吸收能量指標(biāo)的規(guī)定相一致。新修訂的NB/T 47018-2017《承壓設(shè)備用焊接材料訂貨技術(shù)條件》標(biāo)準(zhǔn)，對焊接材料的沖擊韌性合格指標(biāo)的制定，也同樣考慮了以上的相關(guān)因素[19]。

2.3 設(shè)計、制造章節(jié)內(nèi)容的變化

2.3.1明確設(shè)計單位的主體責(zé)任，調(diào)整規(guī)范的相關(guān)內(nèi)容

由于行政許可等因素，我國設(shè)計和制造單位現(xiàn)階段需分別取得許可證。設(shè)計和制造環(huán)節(jié)之間的接口經(jīng)常出現(xiàn)“真空”現(xiàn)象，設(shè)計單位與制造單位的主體責(zé)任不明。

為解決我國現(xiàn)階段壓力容器設(shè)計與制造環(huán)節(jié)之間的接口銜接問題，《大容規(guī)》明確了設(shè)計單位和制造單位的主體責(zé)任，調(diào)整設(shè)計、制造章節(jié)的相關(guān)內(nèi)容。將原來《固容規(guī)》制造章節(jié)中的無損檢測、耐壓試驗、泄漏試驗、試件(板)與試樣及焊后熱處理等相關(guān)內(nèi)容移至設(shè)計章節(jié)中，并明確規(guī)定這些環(huán)節(jié)的相關(guān)技術(shù)要求應(yīng)由設(shè)計者在設(shè)計文件中提出。

壓力容器由制造廠進行設(shè)計，在國外先進國家是比較常見的做法。其目的主要是便于使壓力容器的結(jié)構(gòu)設(shè)計更適合制造廠的工藝特點，有利于加快交貨進度、確保產(chǎn)品質(zhì)量。同時，壓力容器的設(shè)計，需要從制造角度考慮相關(guān)問題，如：選材、制造工藝、檢驗和試驗、運輸、制造技術(shù)及工藝裝備發(fā)展情況等因素[20]。

2.3.2推廣壓力容器設(shè)計風(fēng)險評估報告

《固容規(guī)》頒布實施后，風(fēng)險評估報告在第Ⅲ類壓力容器中得以應(yīng)用。GB 150.3附錄F給出了風(fēng)險評估報告的編制原則和至少應(yīng)具有的內(nèi)容；GB/T 30579標(biāo)準(zhǔn)對每一種損傷模式提出具體的技術(shù)內(nèi)容。這些標(biāo)準(zhǔn)的實施和應(yīng)用，為《大容規(guī)》推廣壓力容器設(shè)計風(fēng)險評估報告(不限于第Ⅲ類壓力容器，需要時使用)提供了技術(shù)上的保障。

2.3.3修訂需制備產(chǎn)品焊接試件的壓力容器的適用范圍

制備產(chǎn)品焊接試件的目的是為了驗證和檢驗與壓力容器本質(zhì)安全相關(guān)的焊接接頭主要性能是否達能到實際要求。需經(jīng)熱處理改善或者恢復(fù)材料力學(xué)性能的壓力容器主要需考量其熱處理對于壓力容器(包括材料和焊接接頭)性能的影響?！洞笕菀?guī)》在4.2.2.1中提出了制備母材熱處理試件的相關(guān)技術(shù)要求。

“經(jīng)熱處理改善或者恢復(fù)材料力學(xué)性能”的制造工藝包括：因加工硬化引起的材料性能改變，需通過熱處理恢復(fù)其性能。如：先拼接后冷成型的封頭，其纖維伸長變形率超過相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值，需通過熱處理恢復(fù)材料力學(xué)性能。此時，如需制作焊接試件，應(yīng)在縱向焊縫延長部位焊接產(chǎn)品試板。此時，試板需經(jīng)與封頭相同曲率的形變過程，熱處理后再進行力學(xué)性能檢驗，才具代表性。而在實際生產(chǎn)中，制備的焊接試板應(yīng)如何形變，可操作性不強。這個問題曾引起相關(guān)爭議?！洞笕菀?guī)》刪去此項規(guī)定，保留需制備產(chǎn)品焊接試件的壓力容器的原則性規(guī)定，并明確規(guī)定，何時制作產(chǎn)品焊接試件(板)，由設(shè)計者提出。

近年來，應(yīng)變強化技術(shù)越來越多地應(yīng)用在真空深冷壓力容器建造上。這項技術(shù)的應(yīng)用，推動了壓力容器輕量化建造技術(shù)?，F(xiàn)階段，進行應(yīng)變強化技術(shù)需進行技術(shù)評審，因為國內(nèi)尚無相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)?？紤]到應(yīng)變強化技術(shù)運用的廣泛性和其制造的特殊性(容器和產(chǎn)品焊接試板需進行預(yù)拉伸)，《大容規(guī)》對應(yīng)變強化壓力容器產(chǎn)品焊接試板作了相關(guān)規(guī)定。目前，國家標(biāo)準(zhǔn)《固定式真空絕熱深冷壓力容器 第7部分：內(nèi)容器應(yīng)變強化技術(shù)規(guī)定》正在制定中，其關(guān)于產(chǎn)品焊接試件的相關(guān)規(guī)定與《大容規(guī)》一致。

2.3.4對大型壓力容器的對接接頭采用γ射線全景曝光檢測作了相關(guān)技術(shù)限制

GB 12337-2014《鋼制球形儲罐》和NB/T 47013-2015《承壓設(shè)備無損檢測》標(biāo)準(zhǔn)業(yè)已頒布實施。這兩項標(biāo)準(zhǔn)均對大型容器采用γ射線全景曝光檢測作了限制規(guī)定。

γ射線檢測的像質(zhì)計(線性)靈敏度與實際檢測靈敏度差距較大，而γ射線檢測的對象往往是厚壁容器，檢測的材料又往往裂紋敏感性較強。γ射線檢測拍攝的底片評定又較困難，細小裂紋檢出率比較低[21]。鑒于以上情況，《大容規(guī)》采納了以上標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)要求，在規(guī)范中對大型容器的γ射線全景曝光檢測作了相關(guān)技術(shù)限制。

2.3.5增加了快開門式壓力容器設(shè)計專項要求

快開門壓力容器的安全聯(lián)鎖裝置是快開門容器最重要的安全附件之一。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計，近年來，由于快開門安全聯(lián)鎖裝置產(chǎn)生的問題而發(fā)生的壓力容器事故時有發(fā)生[22]?！顿|(zhì)檢總局辦公廳關(guān)于加強小型鍋爐、快開門式壓力容器和烘缸(筒)安全監(jiān)察工作的通知》(質(zhì)檢辦特〔2013〕338號)對快開門式壓力容器的使用，安全聯(lián)鎖裝置的制造、監(jiān)督檢驗提出了具體要求。

快開門安全聯(lián)鎖裝置的種類較多，大致可分為：直接作用式、間接作用式和組合式安全聯(lián)鎖裝置?！豆倘菀?guī)》未明確提出須設(shè)置安全聯(lián)鎖裝置，考慮到有些快開門結(jié)構(gòu)本身設(shè)計可實現(xiàn)安全聯(lián)鎖功能[11]。其實，這類快開門結(jié)構(gòu)本體中的相關(guān)部件同樣屬于安全聯(lián)鎖裝置。如：按照SY/T 0556-2010《快速開關(guān)盲板技術(shù)規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計制造的快開盲板(圖3)[23]，其安全聯(lián)鎖功能是靠啟閉安全聯(lián)鎖機構(gòu)中的排氣螺栓，來實現(xiàn)聯(lián)鎖功能的。這種安全聯(lián)鎖機構(gòu)屬于快開盲板本體中的一個部件，這個部件就可視為安全聯(lián)鎖裝置。

快開門結(jié)構(gòu)和安全聯(lián)鎖裝置種類較多，快開門結(jié)構(gòu)的選用、安全聯(lián)鎖裝置的使用環(huán)境、校驗周期及校驗方法等技術(shù)要求理應(yīng)由壓力容器設(shè)計者提出，較為合理。為此，《大容規(guī)》對安全聯(lián)鎖裝置的設(shè)計提出了補充要求。壓力容器制造、使用單位和檢驗單位則應(yīng)根據(jù)設(shè)計文件的要求進行制造、使用安全管理和定期檢驗。

2.4 安裝、改造與修理章節(jié)主要內(nèi)容的變化

《大容規(guī)》在制造章節(jié)中已明確，固定式壓力容器的現(xiàn)場制造、現(xiàn)場組焊等過程屬于制造環(huán)節(jié)，不屬于安裝環(huán)節(jié)；而改造、修理相當(dāng)于制造的一種特定形式，改造、修理的許可本身就是制造許可的一種特殊形態(tài)[24]。

2.5 監(jiān)督檢驗有關(guān)內(nèi)容的變化

《壓力容器監(jiān)督檢驗規(guī)則》(TSG R7004-2013，以下簡稱《監(jiān)檢規(guī)》)頒布實施已有兩年多時間，本次《大容規(guī)》修訂，根據(jù)規(guī)范制定的原則，對《監(jiān)檢規(guī)》進行了部分修訂。如縮小了監(jiān)檢的范圍，注重焊接要求；刪去原《監(jiān)檢規(guī)》中一些細節(jié)規(guī)定，由監(jiān)檢機構(gòu)作具體規(guī)定；修訂監(jiān)檢工作見證和監(jiān)檢機構(gòu)存檔資料的內(nèi)容等。

2.6 使用管理章節(jié)相關(guān)內(nèi)容的變化

《大容規(guī)》根據(jù)《安全法》、《固容規(guī)》和TSG R5002-2013相關(guān)內(nèi)容，對使用管理章節(jié)進行了修改。在涉及使用單位義務(wù)、壓力容器使用登記和變更的具體程序內(nèi)容方面，應(yīng)遵守新頒布實施的《特種設(shè)備使用管理規(guī)則》(TSG 08-2017)的相關(guān)規(guī)定。

簡單壓力容器和《大容規(guī)》1.4條范圍內(nèi)壓力容器都不需要辦理使用登記手續(xù)，且在設(shè)計年限內(nèi)不需要定期檢驗。原安全技術(shù)規(guī)范并未對以上壓力容器的使用管理規(guī)定作明確規(guī)定。以上壓力容器雖然不需要注冊登記和定期檢驗，但使用單位必須負(fù)責(zé)其使用安全管理。《大容規(guī)》對以上壓力容器列出了3款使用管理原則要求。涉及建立檔案、日常維護保養(yǎng)、定期檢查、特殊情況的檢驗及事故處理等方面。

2.7 定期檢驗章節(jié)的變化內(nèi)容

《大容規(guī)》有關(guān)定期檢驗章節(jié)的內(nèi)容，主要根據(jù)《固容規(guī)》第7章、TSG R7001-2013《壓力容器定期檢驗規(guī)則》等規(guī)范進行修訂。修訂內(nèi)容主要涉及：推廣并進一步規(guī)范RBI檢驗工作、調(diào)整安全附件定期檢驗等內(nèi)容。

2.7.1推廣并進一步規(guī)范RBI檢驗工作

2000年以來，我國RBI技術(shù)的研究和應(yīng)用，經(jīng)歷了技術(shù)積累、工程試用、法規(guī)引用、標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化、全面開展和總結(jié)提升6個階段[25]。通過RBI技術(shù)的實施，可以有效地節(jié)約檢驗、檢修成本，降低設(shè)備運行風(fēng)險，為生產(chǎn)裝置長周期安全運行提供可靠的技術(shù)保障。GB/T 30579、GB/T 26610.1～GB/T 26610.5《承壓設(shè)備系統(tǒng)基于風(fēng)險的檢驗實施導(dǎo)則》等系列標(biāo)準(zhǔn)的實施，為RBI檢驗的實施提供了依據(jù)。

實施RBI檢驗，需要壓力容器使用單位有完善的管理體系和較高的管理水平。為規(guī)范RBI檢驗工作程序，國家質(zhì)檢總局下發(fā)《質(zhì)檢總局特種設(shè)備局關(guān)于進一步規(guī)范承壓設(shè)備基于風(fēng)險檢驗(RBI)工作的通知》(質(zhì)檢特函〔2014〕52號)，對實施風(fēng)險檢驗的條件和承擔(dān)單位、基于風(fēng)險檢驗實施程序和工作要求、對應(yīng)用基于風(fēng)險檢驗相關(guān)單位的監(jiān)督管理等內(nèi)容作了較為詳細的規(guī)定。《大容規(guī)》基本采納了以上文件相關(guān)內(nèi)容。

2.7.2調(diào)整安全附件定期檢驗的內(nèi)容

《大容規(guī)》將原來“安全附件”內(nèi)容分為“安全附件”和“儀表”，明確了“安全聯(lián)鎖裝置”屬于“安全附件”。將“儀表”檢查的內(nèi)容從定期檢驗項目中略去，進一步簡化定期檢驗中安全附件檢驗內(nèi)容。同時增加了對快開門壓力容器聯(lián)鎖裝置的檢驗要求。

安全附件和儀表的檢查應(yīng)當(dāng)是在壓力容器運行期間進行的經(jīng)常性項目，僅在停機定期檢驗時檢驗是遠遠不夠的，許多項目也難以進行。所以，在壓力容器經(jīng)常性維護保養(yǎng)和年度檢查中，應(yīng)加強對安全附件和儀表的檢查，這樣更具操作性。

2.8 安全附件和儀表章節(jié)內(nèi)容的變化

壓力容器的超壓泄放裝置是壓力容器十分重要的安全附件。其技術(shù)要求應(yīng)在設(shè)計文件中明確。使用單位應(yīng)當(dāng)保證壓力容器使用前按照設(shè)計要求裝設(shè)了超壓泄放裝置。《大容規(guī)》在9.1.2(5)條款中增加了使用單位對于裝設(shè)壓力容器超壓泄放裝置的相關(guān)責(zé)任。

2.9 簡單壓力容器安全管理問題的探討

簡單壓力容器的安全管理方式(不需要注冊登記和定期檢驗)在我國已施行了多年。TSG R0003-2007《簡單壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》(以下簡稱《簡單容規(guī)》)的實施，給簡單容器的制造單位和使用單位帶來了便利，但在實踐中，簡單容器的安全管理也存在一些問題和漏洞。

《大容規(guī)》附件A2.3規(guī)定了簡單壓力容器的適用條件，與《簡單容規(guī)》相比，范圍進一步擴大。如：材料擴大至Q345R、介質(zhì)范圍擴大、單臺不進行型式試驗且按照GB 150設(shè)計制造的容器也屬于簡單壓力容器等?！洞笕菀?guī)》實施后，簡單容器的數(shù)量將明顯增加。筆者認(rèn)為，對簡單容器的安全管理，除須滿足《大容規(guī)》相關(guān)要求外，為了避免出現(xiàn)安全管理的漏洞，還應(yīng)加強以下工作：

a. 使用單位應(yīng)加強對簡單容器出廠資料和容器焊接接頭質(zhì)量的驗收和辨認(rèn)；

b. 簡單容器制造單位應(yīng)進一步加強質(zhì)量意識、安全意識和誠信意識，切實按照《大容規(guī)》、NB/T 47052-2016《簡單壓力容器》[26]標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計文件的要求進行制造。同時，應(yīng)嚴(yán)格在《型式試驗證書》覆蓋范圍內(nèi)進行制造。

c. 檢驗單位應(yīng)規(guī)范制造監(jiān)檢質(zhì)量，嚴(yán)格執(zhí)行《大容規(guī)》對簡單容器制造監(jiān)檢的專項要求。特別應(yīng)對產(chǎn)品組批、抽查產(chǎn)品和項目及不合格處理等環(huán)節(jié)嚴(yán)格控制和把關(guān)。

3 相關(guān)問題的討論

《大容規(guī)》是固定式壓力容器的綜合規(guī)范。綜合規(guī)范只提基本安全要求，因此，其協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)和其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)及時制定出臺，對詳細的技術(shù)內(nèi)容進行補充，如鑄鋼容器、非焊接瓶式容器等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；綜合規(guī)范的組成部分較多，因此，對綜合規(guī)范的修訂時機、修訂方式及增補內(nèi)容方式等機制應(yīng)盡快明確，并規(guī)范實施。《大容規(guī)》規(guī)定的一些內(nèi)容(如：材料的可追溯信息化標(biāo)識等)，其可操作方式，尚需在工程實踐中加以完善。

4 結(jié)束語

《大容規(guī)》是我國固定式壓力容器的一部綜合性安全技術(shù)規(guī)范，內(nèi)容包含了壓力容器的材料、設(shè)計、制造、安裝、改造、修理、檢驗及使用等環(huán)節(jié)，對各環(huán)節(jié)都提出了安全技術(shù)基本要求。規(guī)范明確了相關(guān)單位的主體責(zé)任，為《特種設(shè)備安全法》的實施提供了技術(shù)支持。

[1] TSG 21-2016，固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程[S].北京：新華出版社，2016.

[2] TSG R0004-2009，固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程[S].北京：新華出版社，2010.

[3] GB/T 151-2014，熱交換器[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2014.

[4] 張延豐，鄒建東，朱國棟，等.GB/T 151-2014《熱交換器》標(biāo)準(zhǔn)釋義及算例[M].北京：新華出版社，2015.

[5] TSG G0001-2012，鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程[S].北京：新華出版社，2012.

[6] 柳增典，朱磊，王印培.在役高壓聚乙烯管式反應(yīng)器的安全性研究[J].壓力容器，1992，9(1)：11～19，48.

[7] 葛新，侯學(xué)軍，張宏.壓力容器制造中材料管理的正向追溯[J].中國特種設(shè)備安全，2011，27(9)：22～23.

[8] 王非.化工壓力容器設(shè)計選材[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2013.

[9] ASME BPVC.Ⅷ.1-2015[S].New York：The American Society of Mechanical Engineers，2015.

[10] GB/T 1348-2009，球墨鑄鐵[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2009.

[11] 謝鐵軍，賈國棟，鄭暉，等.TSG R0004-2009《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》釋義[M].北京：新華出版社，2010.

[12] GB/T 30579-2014，承壓設(shè)備損傷模式識別[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2014.

[13] 辛忠仁，馬敏秋，楊鵬，等.壓縮天然氣鋼瓶爆炸事故分析[J].壓力容器，1998，15(3)：64～67.

[14] 王洪海.CNG加氣站無縫瓶式容器的安全設(shè)計[J].化工設(shè)備設(shè)計，1999，36(6)：22～29.

[15] 張新建，羅雪梅，范?？?，等.大容積CNG站用儲氣瓶式容器組設(shè)計[J].煤氣與熱力，2015，35(10)：11～14.

[16] 陳祖志，石坤，李邦憲.儲氣井設(shè)計問題的探討[J].壓力容器，2012，29(2)：49～55，60.

[17] 陳祖志，石坤，李邦憲.油(套)管標(biāo)準(zhǔn)與我國壓力容器用管材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范比對研究[J].壓力容器，2012，29(6)：54～62.

[18] GB 150.2-2011，壓力容器 第2部分：材料[S]. 北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2011.

[19] 房務(wù)農(nóng)，王笑梅，單新華.修訂《承壓設(shè)備用焊接材料訂貨技術(shù)條件》的思考[J].壓力容器，2016，33(4)：37～45.

[20] 陳建俊.從制造角度看化工設(shè)備的設(shè)計[J].化工設(shè)備與管道，2005，42(6)：1～7.

[21] 袁榕，王冰，陳學(xué)東，等.對若干國產(chǎn)CF-62鋼制壓力容器的裂紋分析與防止措施的建議[J].壓力容器，2003，20(2)：38～42，49.

[22] 吳旭正.特種設(shè)備典型事故案例集(2005-2013)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2015.

[23] SY/T 0556-2010，快速開關(guān)盲板技術(shù)規(guī)范[S].北京：石油工業(yè)出版社，2010.

[24] 闞珂，蒲長城.中華人民共和國特種設(shè)備安全法釋義[M].北京：中國法制出版社，2013.

[25] 賈國棟，王輝.我國石化成套裝置RBI技術(shù)的回顧與展望[J].中國特種設(shè)備安全，2014，30(9)：3～8.

[26] NB/T 47052-2016，簡單壓力容器[S].北京：新華出版社，2016.