壓力容器安全與管理（第二版）

第1章 壓力容器安全監(jiān)察與法規(guī)標準體系 1
1.1 壓力容器安全監(jiān)察概述 1
1.1.1 壓力容器安全監(jiān)察的概念 1
1.1.2 壓力容器安全監(jiān)察的作用 1
1.1.3 我國壓力容器安全監(jiān)察法律制度特點 2
1.2 壓力容器法規(guī)標準體系 3
1.2.1 概述 3
1.2.2 標準體系的A 層次——法律 3
1.2.3 法規(guī)標準體系的B層次——行政法規(guī) 5
1.2.4 法規(guī)標準體系的C層次——地方性法規(guī)、自治條例、單行條例、規(guī)章 5
1.2.5 法規(guī)標準體系的D層次——安全技術(shù)規(guī)范 6
1.2.6 法規(guī)標準體系的E層次——技術(shù)標準 8
1.2.7 國外主要標準體系簡介 14
第2章 壓力容器設(shè)計管理 16
2.1 設(shè)計許可制度 16
2.2 設(shè)計單位條件及設(shè)計許可申請程序 17
2.2.1 設(shè)計單位的條件 17
2.2.2 設(shè)計許可程序 17
2.2.3 設(shè)計許可增項和變更的申請程序 20
2.2.4 設(shè)計許可證換證程序 20
2.3 設(shè)計人員的資格及其考核 21
2.3.1 設(shè)計人員的資格 22
2.3.2 設(shè)計人員的考核 23
2.4 設(shè)計管理制度 23
2.4.1 程序性文件(管理制度) 23
2.4.2 各級設(shè)計人員崗位責(zé)任制 24
2.4.3 設(shè)計工作程序 25
2.4.4 設(shè)計文件的管理 25
2.5 監(jiān)督管理 26
2.5.1 設(shè)計單位日常管理 26
2.5.2 特種設(shè)備安全監(jiān)察機構(gòu)對設(shè)計單位的監(jiān)督檢查 26
第3章 壓力容器制造監(jiān)督管理 28
3.1 制造許可工作程序 28
3.1.1 申請 29
3.1.2 申請受理 29
3.1.3 審查 29
3.1.4 許可證的批準、頒發(fā)和換證 30
3.1.5 許可證的注銷、暫停和吊銷 30
3.2 制造許可條件 31
3.2.1 制造許可資源條件 31
3.2.2 質(zhì)量管理體系的基本要求 34
3.2.3 質(zhì)量管理制度的基本要求 35
3.2.4 壓力容器產(chǎn)品安全質(zhì)量基本要求 40
3.3 產(chǎn)品安全性能監(jiān)督檢驗 44
3.3.1 監(jiān)督檢驗通用要求 44
3.3.2 制造監(jiān)督檢驗 47
3.3.3 進口壓力容器監(jiān)督檢驗 53
3.3.4 批量制造壓力容器產(chǎn)品的監(jiān)督檢驗方法 55
3.3.5 壓力容器制造單位質(zhì)量保證體系實施狀況評價 56
第4章 壓力容器使用管理 58
4.1 使用登記 58
4.1.1 使用登記總的規(guī)定 58
4.1.2 辦理使用登記的時間規(guī)定 58
4.1.3 辦理使用登記應(yīng)提供的文件 58
4.1.4 辦理使用登記的程序及時限規(guī)定 59
4.1.5 使用登記證的懸掛 59
4.1.6 使用登記證的注銷 59
4.2 變更登記 59
4.2.1 安全狀況發(fā)生變化 59
4.2.2 停用壓力容器的申報 60
4.2.3 壓力容器的移裝和過戶 60
4.3 使用單位的安全管理 61
4.3.1 安全監(jiān)察法規(guī)對壓力容器使用單位的通用要求 61
4.3.2 安全監(jiān)察法規(guī)對壓力容器操作人員的要求 61
4.3.3 安全管理機構(gòu) 61
4.3.4 安全管理制度 62
4.3.5 壓力容器的技術(shù)檔案管理 63
4.4 安全操作 64
4.4.1 使用條件的控制 64
4.4.2 環(huán)境條件的控制 65
4.4.3 壓力容器的年度檢查 66
4.4.4 壓力容器安全附件檢查 67
4.4.5 壓力容器緊急異常情況處理 70
4.4.6 壓力容器的日常維護保養(yǎng) 71
4.4.7 壓力容器的操作規(guī)程 73
4.5 壓力容器安全等級的劃分和含義 76
4.5.1 安全等級的劃分和含義 76
4.5.2 安全狀況的有關(guān)原則 79
4.5.3 安全狀況等級的處理原則 79
4.5.4 關(guān)于安全狀況為4級的壓力容器的處理原則 80
第5章 壓力容器檢驗管理 81
5.1 檢驗檢測機構(gòu)管理 81
5.1.1 總則 81
5.1.2 檢驗檢測機構(gòu)的核準 82
5.1.3 對檢驗檢測活動的規(guī)定 83
5.1.4 監(jiān)督管理 83
5.1.5 檢驗機構(gòu)的內(nèi)審和管理評審 85
5.1.6 壓力容器檢驗方案(通用和典型案例) 87
5.2 檢驗人員資格考核 99
5.2.1 總則 99
5.2.2 申報條件 100
5.2.3 考試機構(gòu)及取證考試 101
5.2.4 考核科目、內(nèi)容及方式 102
5.2.5 證書有效期及資格復(fù)試 102
5.2.6 監(jiān)督管理 103
5.3 壓力容器專項檢驗 104
5.3.1 RBI檢驗 104
5.3.2 進口壓力容器監(jiān)督檢驗 105
5.3.3 小型制冷裝置中壓力容器的檢驗 107
5.3.4 氧艙的檢驗 108
5.3.5 非金屬(包括非金屬襯里)壓力容器的檢驗 111
第6章 壓力容器安裝、改造、維修監(jiān)督管理 116
6.1 許可工作程序 116
6.1.1 申請 117
6.1.2 鑒定評審申請受理 117
6.1.3 鑒定評審 118
6.1.4 許可證的批準、頒發(fā)和換證 121
6.1.5 許可證的注銷、暫停和吊銷程序 121
6.2 許可條件 122
6.2.1 許可資源條件 122
6.2.2 質(zhì)量管理體系的基本要求 123
6.2.3 質(zhì)量管理制度的基本要求 123
6.2.4 產(chǎn)品安全質(zhì)量要求 124
6.3 安全性能監(jiān)督檢驗 124
6.3.1 總則 124
6.3.2 監(jiān)督檢驗的項目和方法 125
6.3.3 監(jiān)督檢驗單位和監(jiān)檢員 127
6.3.4 受檢企業(yè) 128
6.3.5 監(jiān)督檢驗注意事項 128
第7章 壓力容器事故調(diào)查與處理 130
7.1 壓力容器事故調(diào)查 130
7.1.1 法律法規(guī)相關(guān)規(guī)定 130
7.1.2 事故分類 139
7.1.3 事故調(diào)查 140
7.2 壓力容器事故分析及處理 143
7.2.1 爆炸能量的估算和波及范圍 143
7.2.2 技術(shù)檢驗和鑒定 147
7.2.3 事故原因分析 148
7.2.4 事故處理 162
7.3 事故應(yīng)急救援預(yù)案 163
7.3.1 事故應(yīng)急救援預(yù)案的概述 163
7.3.2 事故應(yīng)急救援預(yù)案的編制與演練 165
7.3.3 壓力容器特大事故應(yīng)急救援預(yù)案(案例) 167
7.4 典型壓力容器事故案例 169
7.4.1 蒸壓釜爆炸事故 169
7.4.2 酒精蒸發(fā)釜爆炸事故 170
7.4.3 蒸汽夾套反應(yīng)釜失穩(wěn)爆裂事故 173
7.4.4 終洗塔爆炸事故 174
7.4.5 外取熱器爆炸事故 175
7.4.6 烘筒爆炸事故 177
7.4.7 殺菌鍋爆炸事故 178
7.4.8 氧氣瓶爆炸事故 179
7.4.9 環(huán)氧乙烷汽車罐車罐體開裂事故 181
第8章 壓力容器節(jié)能管理 183
8.1 壓力容器節(jié)能概述 183
8.2 壓力容器節(jié)能主要法規(guī) 184
8.3 壓力容器節(jié)能途徑 185
8.3.1 設(shè)計環(huán)節(jié)節(jié)能 185
8.3.2 制造環(huán)節(jié)節(jié)能 189
8.3.3 使用過程節(jié)能管理 195
8.3.4 合同能源管理 197
8.4 壓力容器節(jié)能監(jiān)管 198
8.4.1 節(jié)能監(jiān)管方面存在的問題 198
8.4.2 節(jié)能監(jiān)管 199
8.5 熱交換器性能測試與能效評價 200
8.5.1 管殼式熱交換器節(jié)能技術(shù) 201
8.5.2 熱交換器性能測試 205
8.5.3 熱交換器能效評價 206
第9章 壓力容器安全評定 209
9.1 斷裂力學(xué)理論基礎(chǔ) 209
9.1.1 斷裂力學(xué)的形成與發(fā)展 209
9.1.2 斷裂力學(xué)與傳統(tǒng)設(shè)計的差別 210
9.1.3 線彈性斷裂力學(xué)基本理論 211
9.1.4 彈塑性斷裂力學(xué)基本理論 213
9.1.5 材料斷裂韌度的測試 218
9.1.6 失效評定圖技術(shù)及其基本原理 218
9.2 壓力容器缺陷安全評定方法 221
9.2.1 “合乎使用”原則 221
9.2.2 安全監(jiān)察法規(guī)對安全評定的基本要求 221
9.2.3 壓力容器安全評定中的基礎(chǔ)工作 222
9.2.4 壓力容器缺陷安全評定規(guī)范 223
9.3 壓力容器安全評定發(fā)展趨勢 231
9.3.1 國際上結(jié)構(gòu)完整性評定規(guī)范和技術(shù)的進展 231
9.3.2 我國壓力容器缺陷安全評定規(guī)范和技術(shù)進展 233
9.3.3 缺陷評定研究重點和發(fā)展方向 233
9.3.4 壓力容器安全評定實例分析 235
第10章 壓力容器失效分析 239
10.1 失效分析概念 239
10.1.1 失效的工程概念及失效分析 239
10.1.2 失效分析的目的和意義 239
10.1.3 壓力容器失效分析的內(nèi)容 240
10.2 失效分析方法 241
10.2.1 失效分析思維方法 241
10.2.2 失效分析技術(shù)方法 242
10.2.3 失效預(yù)防方法 243
10.3 壓力容器的失效形式及其原因 243
10.3.1 韌性斷裂 244
10.3.2 脆性斷裂 245
10.3.3 疲勞斷裂 247
10.3.4 腐蝕破裂 249
10.3.5 蠕變破裂 251
10.3.6 壓力沖擊破裂 252
10.4 壓力容器失效分析技術(shù)基礎(chǔ)知識 253
10.4.1 壓力容器強度失效準則 253
10.4.2 力學(xué)基礎(chǔ) 253
10.4.3 金屬學(xué)基礎(chǔ) 255
10.4.4 非金屬材料基礎(chǔ) 258
10.4.5 焊接基礎(chǔ) 258
10.4.6 無損檢測基礎(chǔ) 259
10.4.7 斷口和裂紋分析基礎(chǔ) 260
10.4.8 化學(xué)和腐蝕學(xué)基礎(chǔ) 261
10.5 壓力容器缺陷形式 270
10.5.1 焊接缺陷 270
10.5.2 板材中缺陷 271
10.5.3 鍛件中缺陷 272
10.6 失效分析試驗和檢測技術(shù) 273
10.6.1 無損檢測技術(shù) 273
10.6.2 現(xiàn)場理化檢驗 279
10.6.3 實驗室分析檢測技術(shù) 281
10.7 壓力容器失效分析步驟 291
10.8 壓力容器失效分析案例 293
10.8.1 ?1200mm 氨冷凝器殼體開裂失效分析 293
10.8.2 甲醇水分離器爆炸失效分析 295
10.8.3 加氫反應(yīng)器氫致開裂性能評價方法研究 299
10.8.4 Q345R+Incoloy825鋼板卷制校圓開裂失效分析 299
10.8.5 沸點反應(yīng)器爆裂失效分析 303
10.8.6 LPG球罐開裂泄漏事故分析 307
10.9 壓力容器失效預(yù)防研究 312
10.9.1 風(fēng)險評估 312
10.9.2 檢測和評定方法研究 313
10.9.3 腐蝕監(jiān)檢測與腐蝕控制 316
10.9.4 合理選材的重要性 318
10.9.5 腐蝕研究和評價 319
10.9.6 我國設(shè)備失效分析及預(yù)防研究中心簡介 319
第11章 壓力容器的風(fēng)險評估 322
11.1 概述 322
11.1.1 可靠性、安全性和風(fēng)險性 322
11.1.2 風(fēng)險分析與風(fēng)險評估 324
11.1.3 風(fēng)險的可接受水平 325
11.2 風(fēng)險分析原理與方法綜述 327
11.2.1 初步危險分析 327
11.2.2 失效模式與后果嚴重度分析 328
11.2.3 故障樹分析與事件樹分析 329
11.2.4 基于可拓方法的風(fēng)險分析 330
11.3 壓力容器的風(fēng)險評估方法 332
11.3.1 壓力容器風(fēng)險評估中重大危險源評價方法 332
11.3.2 壓力容器重要度法的風(fēng)險評估 337
11.3.3 壓力容器的風(fēng)險評估的模糊評估法 341
11.3.4 壓力容器的風(fēng)險矩陣法的評估 345
11.3.5 壓力容器的動態(tài)風(fēng)險評價方法 348
11.4 故障樹在壓力容器風(fēng)險評估中的應(yīng)用 350
11.4.1 故障樹分析的一般程序 350
11.4.2 故障樹在壓力容器風(fēng)險評估中的應(yīng)用 352
11.5 壓力容器的概率風(fēng)險評估技術(shù) 355
11.5.1 概率風(fēng)險評估的一般程序 355
11.5.2 壓力容器失效概率模型與失效概率 357
11.5.3 壓力容器概率風(fēng)險評價的應(yīng)用實例 361
第12章 移動式壓力容器管理 363
12.1 移動式壓力容器概述 363
12.1.1 移動式壓力容器定義 363
12.1.2 移動式壓力容器分類及應(yīng)用 363
12.1.3 移動式壓力容器安全監(jiān)察范圍及安全管理特點 367
12.2 移動式壓力容器設(shè)計管理 368
12.2.1 移動式壓力容器設(shè)計管理的一般要求 368
12.2.2 移動式壓力容器設(shè)計管理的專項要求 369
12.3 移動式壓力容器制造管理 371
12.3.1 移動式壓力容器制造管理的一般要求 371
12.3.2 移動式壓力容器制造管理的專項要求 372
12.4 移動式壓力容器使用管理 374
12.4.1 移動式壓力容器使用登記 374
12.4.2 使用單位的安全管理 375
12.4.3 安全使用 377
12.4.4 應(yīng)急救援與演練 380
12.4.5 使用管理的專項要求 380
12.5 移動式壓力容器充裝管理 381
12.5.1 充裝許可 381
12.5.2 充裝與卸載單位的安全管理 382
12.5.3 裝卸操作安全管理 383
12.6 移動式壓力容器改造與維修管理 385
12.6.1 改造與維修單位 385
12.6.2 改造與重大維修的基本要求 386
12.7 移動式壓力容器檢驗管理 387
12.7.1 檢驗管理的基本要求 387
12.7.2 定期檢驗周期 387
12.7.3 定期檢驗的內(nèi)容與結(jié)論 388
12.7.4 特殊情況的處理 388
12.8 典型移動式壓力容器事故案例 388
參考文獻 393