搜索
《移动式压力容器安全技术监察规程》3设计2011年6月3.1资质及责任3.1资质及职责(1)设计单位对设计质量负责，移动式压力容器的设计单位资质、设计类别、品种和级别范围应当符合《压力容器压力管道设计许可规则》（TSGR1001）的规定；(2)总体采用规则设计标准，局部参照分析设计标准进行移动式压力容器受压元件分析计算的单位，可以不取得应力分析设计许可项目资质；(3)总体采用分析设计标准的移动式压力容器，其设计单位除了具有应力分析设计许可项目资质，同时还应当具有相应品种、级别的移动式压力容器设计许可项目资质；(4)移动式压力容器的设计应当符合本规程的基本安全要求，对于采用国际标准或者境外标准设计的移动式压力容器，进行设计的单位应当向国家质检总局提供设计文件与本规程基本安全要求的符合性申明；(5)移动式压力容器的设计单位应当向设计委托方提供完整的设计文件。13:3423.2设计许可印章3.2设计许可印章(1)移动式压力容器的设计总图和罐体图上，必须加盖特种设备(压力容器)设计许可印章(复印章无效)，设计许可印章失效的设计图样和已经加盖竣工图章的设计图样不得用于制造移动式压力容器；(2)设计许可印章中的设计单位名称必须与所加盖的设计图样中的设计单位名称一致。13:3433.3设计条件3.3设计条件移动式压力容器的设计委托方应当以正式书面形式向设计单位提出移动式压力容器设计条件。设计条件至少包含以下内容：(1)运输方式，包括铁路、公路、水路或者这些运输方式的联运等；(2)工作条件，包括使用环境温度、工作温度范围、工作压力范围、装卸条件及方式、装卸压力、附加载荷等；(3)充装介质，包括介质的编号、名称、类别、组分以及有害杂质含量等；(4)罐体容积或者气瓶总容积；(5)预期使用年限；(6)设计需要的其他必要条件。13:3443.4设计文件3.4设计文件3.4.1基本要求移动式压力容器的设计文件至少包括以下内容：(1)设计说明书(2)设计计算书(3)设计图样(4)制造技术条件(5)风险评估报告(6)使用说明书13:3453.4设计文件3.4.2设计总图及罐体图3.4.2.1设计总图及罐体图的审批3.4.2.2总图的主要内容3.4.2.3罐体图的主要内容3.4.2.4特殊要求3.4.2.4.1设计总图的特殊要求3.4.2.4.2罐体图的特殊要求13:3463.5设计方法3.5设计方法移动式压力容器的设计应当采用规则设计方法或者分析设计方法。移动式压力容器设计单位应当基于本规程3.3所述的设计条件，综合考虑所有相关因素、失效模式和足够的安全裕量，以保证移动式压力容器具有足够的强度、刚度、稳定性和抗腐蚀性；同时还应当考虑支座、鞍座或者其他型式的支撑件等与罐体或者气瓶连接的牢固可靠，确保移动式压力容器在设计使用年限内的安全。13:3473.6风险评估3.6风险评估移动式压力容器的设计单位设计时应当按照型号并且考虑可能参与的运输方式，出具包括主要失效模式和风险控制等内容的风险评估报告。13:3483.7节能要求3.7节能要求在满足运输及使用安全的前提下，鼓励和提倡移动式压力容器的轻型化设计。设计人员应当充分考虑移动式压力容器的经济性，合理选材，合理确定结构尺寸。13:3493.8安全系数3.8安全系数(1)确定罐体材料许用应力(或者设计应力强度)的最小安全系数，见表3-1~表3-3的规定，安全系数低于这些规定时，应当符合本规程1.7的要求；(2)除本条(1)的规定以外，确定材料许用应力或者设计应力强度的最小安全系数，应当按照引用标准的规定。13:34103.8安全系数13:34113.8安全系数13:34123.8安全系数13:34133.9介质的分类及危害性3.9介质的分类及危害性3.9.1介质编号、名称和分类3.9.2介质危害性3.9.2.1毒性危害程度(极度危害、高度危害、中度危害、轻度危害）3.9.2.2有毒介质3.9.2.3剧毒介质3.9.2.4易爆介质3.9.2.5易燃介质13:34143.9介质的分类及危害性3.9.3介质危害性的确定3.9.3.1介质毒性危害程度和爆炸危险程度的确定按照HG20660《压力容器中化学介质毒性危害和爆炸危险程度分类》确定，该标准没有规定的，由移动式压力容器设计单位参照GB5044《职业性接触毒物危害程度分级》的原则，确定介质的危害性。3.9.3.2有毒和易燃危险性介质的确定按照GB6944《危险货物分类和品名编号》的规定。常见危险货物的有毒和易燃类别见GB12268《危险货物品名表》的规定。3.9.3.3剧毒介质的确定剧毒介质按照《剧毒化学品目录(2002年版)》的规定确定。13:34153.10设计参数3.10设计参数3.10.1设计载荷设计移动式压力容器时，应当能够承受在正常装卸和运输使用过程中可能出现的各种工况条件下的内压、外压、内外压力差等静载荷以及动载荷和热应力载荷等，同时还应当考虑移动式压力容器在设计使用年限内由于反复施加这些载荷而造成的疲劳载荷效应。3.10.1.1惯性力载荷汽车罐车、罐式集装箱、长管拖车和管束式集装箱等，其惯性力载荷按照以下要求转换成等效静态力：13:34163.10设计参数(1)运动方向，最大重量(注3-3，以下同)的2倍；(2)与运动方向垂直的水平方向，最大重量(当运动方向不明确时，为最大重量的2倍)；(3)垂直向上，最大重量；(4)垂直向下，最大重量的2倍。铁路运输的铁路罐车、罐式集装箱、管束式集装箱等，其惯性力载荷的确定应当符合国务院铁路运输主管部门的规定。注3-3：(1)考虑罐体在运输工况中所承受的惯性力载荷时，最大重量为介质的最大允许充装量；(2)考虑罐体或者气瓶与走行装置或者框架的连接处在运输工况中所承受惯性力载荷时，最大重量为介质的最大允许充装量、罐体或者气瓶、附件重量之和；(3)考虑罐式集装箱、管束式集装箱整体结构在运输工况中所承受的惯性力载荷时，最大重量按照引用标准的规定确定。13:34173.10设计参数3.10.1.2外压载荷罐体外压载荷的确定应当符合以下要求：(1)罐体一般按照不小于0.04MPa外压进行稳定性校核；对于在制造、运输、装卸、检验试验或者其他不可预见工况中，罐体内可能产生真空的，设计时按照0.1MPa外压进行稳定性校核；(2)夹套结构的罐体，设计时按照罐体所有可能出现工况中的最大内外压力差进行外压稳定性校核；(3)真空绝热罐体内容器的外压载荷按照外壳爆破装置设定的排放压力确定，并且不得小于0.1MPa。13:34183.10设计参数3.10.1.3其他载荷移动式压力容器设计中除本规程3.10.1.1和3.10.1.2规定以外的设计载荷，按照引用标准的规定，也可以由设计单位按照设计条件通过计算或者试验确定。13:34193.10设计参数3.10.2设计温度是指罐体在正常工作情况下，设定的元件金属温度(沿元件金属截面的温度平均值)。设计温度与设计压力一起作为设计载荷条件。设计温度按照以下要求确定：(1)设计温度不得低于元件金属在工作状态可能达到的最高温度；对于0℃以下的金属温度，设计温度不得高于元件金属可能达到的最低温度；(2)中国境内全区域使用的无保温或者保冷结构罐体，设计温度上限不得低于50℃，设计温度下限不得高于－40℃，但满足引用标准规定的“低温低应力工况”或者设计上规定仅限制部分区域使用的，设计温度下限由设计单位按照设计条件或者引用标准的规定确定；13:34203.10设计参数(3)元件的金属温度可以通过传热计算确定，也可以在已使用的同类罐体上测定，或者根据罐体内部介质温度并且结合外部条件等方式确定；(4)最低设计金属温度，是指罐体在运行过程中预期的各种可能条件下各元件金属温度的最低值；在确定最低设计金属温度时，应当充分考虑在正常运输、使用及检验试验过程中介质最低工作温度以及大气环境低温条件对罐体壳体金属温度的影响；大气环境低温条件系指历年来月平均最低气温(指当月各天的最低气温值之和除以当月天数)的最低值。13:34213.10设计参数3.10.3设计压力是指设定的罐体顶部的最高压力，与相应的设计温度一起作为罐体设计载荷条件。罐体的设计压力应当大于或者等于以下任一工况中工作压力的最大值：(1)充装、卸料工况的工作压力；(2)设计温度下由介质的饱和蒸气压确定的工作压力；(3)正常运输使用中，罐体内采用不溶性气体保护时，由介质在设计温度下的饱和蒸气压与罐体内顶部气相空间不溶性气体(如氮气或者其他惰性气体等)分压力之和确定的工作压力。无保温或者保冷结构的充装液化气体介质罐体的设计压力不得小于0.7MPa。13:34223.10设计参数3.10.4等效压力是指罐体所承受的在正常运输工况中由于介质惯性力载荷的作用而引起的压力。惯性力载荷按照本规程3.10.1.1的规定确定，等效压力按照引用标准的规定确定。3.10.5计算压力是指在相应设计温度下，用以确定受压元件厚度的压力。计算压力的确定除考虑设计压力外，还应当考虑液柱静压力、等效压力(注3-4)等附加载荷的影响，对于真空绝热罐体的内容器，还应当考虑夹层真空对内容器的影响。计算压力按照引用标准的规定确定。注3-4：(1)受压元件所承受的液柱静压力小于设计压力的5％时，可忽略不计；(2)受压元件所承受的等效压力小于0.035MPa时，按0.035MPa确定。13:34233.10设计参数3.10.6腐蚀裕量对于有均匀腐蚀的罐体，腐蚀裕量根据罐体设计使用年限和介质对材料的腐蚀速率确定。3.10.7最大允许充装量移动式压力容器的设计单位应当按照本规程的规定在设计图样上规定最大允许充装量。最大允许充装量按照以下要求确定：(1)充装液化气体和液体介质的罐体的最大允许充装量，按照介质在设计温度下罐体内留有5％气相空间确定；(2)充装冷冻液化气体介质的罐体的最大允许充装量，按照本规程附件D的要求确定；(3)充装压缩气体介质的气瓶的最大允许充装量，按照《气瓶安全监察规程》的规定确定；充装压缩气体介质的罐体的最大允许充装量按照充装压力确定，并且满足设计温度下的工作压力小于或者等于设计压力的要求。13:34243.10设计参数3.10.8常见介质罐体主要设计参数常见无保温或者保冷结构的充装液化气体介质的罐体主要设计参数，见表3-4的规定。表3-4没有规定的充装液化气体或者液体介质移动式压力容器的设计，设计单位应当将满足本规程3.4.1中的(1)、(2)、(3)项规定的设计说明书、设计计算书和设计图样报国家质检总局，由国家质检总局委托的技术组织或者技术机构进行技术评审，评审的结果经过国家质检总局批准后，方可进行正式设计。13:34253.10设计参数13:34263.10设计参数13:34273.10设计参数3.10.9焊接接头系数(1)用焊接方法制造的罐体，应当考虑焊接接头对强度的削弱，焊接接头系数按照引用标准选取；(2)不允许降低焊接接头系数而免除罐体的无损检测。3.10.10最小厚度罐体最小厚度的确定应当考虑制造、运输等因素的影响。13:34283.11结构设计3.11结构设计3.11.1焊接接头设计筒体纵向接头、筒节与筒节(封头)连接的环向接头、封头的拼接接头，应当采用全截面焊透的对接接头形式；接管(凸缘)与罐体(夹套)之间的接头、夹套拼接接头、夹套与筒体或者封头之间的接头应当采用全焊透结构。3.11.2罐体用管法兰(1)罐体用管法兰、垫片、紧固件的设计，应当参照HG/T20592~HG/T20635《钢制管法兰、垫片、紧固件》系列标准的规定；(2)充装液化石油气、毒性程度为极度和高度危害介质以及强渗透性中度危害介质的罐体，其管法兰应当按照HG/T20592~HG/T20635系列标准的规定，至少应当选用高颈对焊法兰、带加强环的金属缠绕垫片(如填充带为柔性石墨)和专用级高强度螺栓组合。13:34293.11结构设计3.11.3人孔(1)罐体人孔的开设位置、数量和尺寸等应当满足进行内部检验的需要；(2)按照引用标准规定可以不设置人孔的罐体，设计单位应当提出具体技术措施，例如对罐体定期检