壓力容器安全監(jiān)察與管理

　　主要內(nèi)容本書為“壓力容器實(shí)用技術(shù)叢書”之一。本書結(jié)合近年來新頒布的許多涉及壓力容器的各種行政規(guī)章和安全技術(shù)規(guī)范，對壓力容器的安全監(jiān)察法規(guī)體系及壓力容器的設(shè)計(jì)、制造、使用、檢驗(yàn)、事故調(diào)查處理等方面的管理要求進(jìn)行了全面介紹；還詳細(xì)介紹了壓力容器的安全評定、失效分析及風(fēng)險(xiǎn)評估的有關(guān)知識(shí)。 本書可供從事壓力容器安全監(jiān)察、制造、使用及檢驗(yàn)檢測的管理人員及工程技術(shù)人員參考。 相關(guān)叢書1.壓力容器腐蝕與控制 2.壓力容器設(shè)計(jì)知識(shí) 3.壓力容器制造和修理 本書前言《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》于2003年2月19日由國務(wù)院第373號(hào)令公布，于2003年6月1日起實(shí)施，這是我國特種設(shè)備安全監(jiān)察一個(gè)新的里程碑。《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》對壓力容器等特種設(shè)備的安全監(jiān)察與管理提出了許多新的規(guī)定和要求，國家近年來相繼頒布了一系列新的行政規(guī)章和安全技術(shù)規(guī)范，進(jìn)一步明確和細(xì)化了對壓力容器等特種設(shè)備的安全監(jiān)察與管理要求，其中，涉及壓力容器的行政規(guī)章和安全技術(shù)規(guī)范主要有：《鍋爐壓力容器制造監(jiān)督管理辦法》、《鍋爐壓力容器使用登記管理辦法》、《特種設(shè)備作業(yè)人員監(jiān)督管理辦法》、《壓力容器壓力管道設(shè)計(jì)單位資格許可與管理規(guī)則》、《特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測機(jī)構(gòu)管理規(guī)定》、《特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測機(jī)構(gòu)核準(zhǔn)規(guī)則》、《壓力容器定期檢驗(yàn)規(guī)則》等。本書結(jié)合這些行政規(guī)章和安全技術(shù)規(guī)范，對壓力容器的安全監(jiān)察法規(guī)體系及壓力容器的設(shè)計(jì)、制造、使用、檢驗(yàn)、事故調(diào)查處理等方面的管理要求，在本書1～6章中進(jìn)行了全面介紹，可供從事壓力容器安全監(jiān)察、制造、使用及檢驗(yàn)檢測的管理人員及工程技術(shù)人員參考。本書后3章重點(diǎn)介紹了壓力容器的安全評定、失效分析及風(fēng)險(xiǎn)評估的有關(guān)知識(shí)，可供從事相關(guān)工作的工程技術(shù)人員參考使用。 參加本書各章節(jié)編寫的人員如下。第1章，張建榮（國家質(zhì)檢總局特種設(shè)備安全監(jiān)察局）、謝鐵軍（中國特種設(shè)備檢驗(yàn)研究中心）、張建華（黑龍江省特種設(shè)備檢驗(yàn)研究所）；第2章，李小平、劉福錄（蘭州石油機(jī)械研究所）；第3章，陳長宏（甘肅省鍋爐壓力容器檢驗(yàn)研究中心）、李雪松（新疆維吾爾自治區(qū)質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局）；嚴(yán)勇（甘肅省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局）；第4章，何顏紅、張萬良（甘肅省鍋爐壓力容器檢驗(yàn)研究中心）、王景晞（北京市特種設(shè)備檢測中心）；第5章，姜國鋒（中國特種設(shè)備檢驗(yàn)協(xié)會(huì)）、程克光、李滄、張崢（甘肅省鍋爐壓力容器檢驗(yàn)研究中心）；第6章，吳旭正（國家質(zhì)檢總局特種設(shè)備事故調(diào)查處理中心）；第7章，孫亮、賈國棟（中國特種設(shè)備檢驗(yàn)研究中心）；第8章，郭志軍、鐘彥平（蘭州石油機(jī)械研究所）；第9章，繆春生（江蘇省鍋爐壓力容器安全檢測中心所）。本書由陳長宏主編，張建榮、謝鐵軍主審。 本書在編寫過程中得到了國家質(zhì)檢總局特種設(shè)備安全監(jiān)察局的大力支持，得到了中國特種設(shè)備檢驗(yàn)研究中心和中國特種設(shè)備檢驗(yàn)協(xié)會(huì)的大力協(xié)助，在此一并表示感謝。 由于編者水平有限，錯(cuò)誤和不當(dāng)之處在所難免，歡迎讀者批評指正。 編者 2005年5月于蘭州本書目錄第1章壓力容器安全監(jiān)察體制與法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系1 1.1壓力容器安全監(jiān)察體系1 1.1.1概述1 1.1.2我國壓力容器安全監(jiān)察歷史1 1.1.3新形勢下的壓力容器安全監(jiān)察2 1.2壓力容器法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系2 1.2.1行政法規(guī)2 1.2.2部門規(guī)章3 1.2.3安全技術(shù)規(guī)范3 1.2.4引用標(biāo)準(zhǔn)3 第2章壓力容器設(shè)計(jì)管理5 2.1設(shè)計(jì)許可證制度5 2.2設(shè)計(jì)單位條件及設(shè)計(jì)資格申請程序6 2.2.1設(shè)計(jì)單位的條件6 2.2.2設(shè)計(jì)資格申請程序7 2.2.3設(shè)計(jì)資格新增項(xiàng)目或名稱變更的申請程序8 2.2.4設(shè)計(jì)許可證換證程序8 2.3設(shè)計(jì)人員的資格及其考核9 2.3.1設(shè)計(jì)人員的資格9 2.3.2設(shè)計(jì)人員的考核10 2.4設(shè)計(jì)管理制度10 2.4.1各級(jí)設(shè)計(jì)人員崗位責(zé)任制11 2.4.2設(shè)計(jì)工作程序12 2.4.3設(shè)計(jì)文件的管理12 2.5監(jiān)督管理13 2.5.1設(shè)計(jì)單位日常管理13 2.5.2特種設(shè)備安全監(jiān)察機(jī)構(gòu)對設(shè)計(jì)單位的監(jiān)督檢查13 第3章壓力容器制造監(jiān)督管理14 3.1制造許可工作程序14 3.1.1申請14 3.1.2申請受理15 3.1.3審查15 3.1.4許可證的批準(zhǔn)、頒發(fā)和換證16 3.1.5許可證的注銷、暫停和吊銷程序16 3.2制造許可條件17 3.2.1制造許可資源條件17 3.2.2質(zhì)量管理體系的基本要求19 3.2.3壓力容器產(chǎn)品安全質(zhì)量基本要求22 3.3產(chǎn)品安全性能監(jiān)督檢驗(yàn)26 3.3.1總則27 3.3.2監(jiān)檢項(xiàng)目和方法27 3.3.3監(jiān)檢單位和監(jiān)檢員28 3.3.4受檢企業(yè)28 第4章壓力容器使用管理31 4.1使用登記31 4.1.1使用登記總的規(guī)定31 4.1.2辦理使用登記的時(shí)間規(guī)定31 4.1.3辦理使用登記應(yīng)提供的文件31 4.1.4辦理使用登記的程序及時(shí)限規(guī)定31 4.1.5使用登記證的懸掛32 4.2變更登記32 4.2.1安全狀況發(fā)生變化32 4.2.2停用壓力容器的申報(bào)32 4.2.3壓力容器的移裝和過戶32 4.3使用單位的安全管理33 4.3.1安全監(jiān)察法規(guī)對壓力容器使用單位的要求33 4.3.2安全監(jiān)察法規(guī)對壓力容器操作人員的要求33 4.3.3建立管理機(jī)構(gòu)33 4.3.4建立管理制度34 4.3.5壓力容器的技術(shù)檔案管理35 4.4安全操作36 4.4.1使用條件的控制36 4.4.2環(huán)境條件的控制37 4.4.3壓力容器的運(yùn)行檢查38 4.4.4壓力容器緊急停止運(yùn)行38 4.5壓力容器安全等級(jí)的劃分和含義39 4.5.1安全等級(jí)的劃分和含義39 4.5.2安全狀況的有關(guān)原則40 第5章壓力容器檢驗(yàn)管理41 5.1檢驗(yàn)檢測機(jī)構(gòu)管理41 5.1.1總則41 5.1.2檢驗(yàn)檢測機(jī)構(gòu)的核準(zhǔn)41 5.1.3對檢驗(yàn)檢測活動(dòng)的規(guī)定42 5.1.4監(jiān)督管理43 5.2檢驗(yàn)人員資格考核44 5.2.1總則45 5.2.2申報(bào)條件45 5.2.3考核機(jī)構(gòu)及程序46 5.2.4考核科目、內(nèi)容及方法47 5.2.5監(jiān)督管理48 第6章壓力容器事故調(diào)查與處理50 6.1壓力容器事故調(diào)查50 6.1.1安全監(jiān)察法規(guī)關(guān)于事故調(diào)查處理的規(guī)定50 6.1.2事故分類55 6.1.3事故調(diào)查55 6.2壓力容器事故分析及處理59 6.2.1爆炸能量的估算和波及范圍59 6.2.2技術(shù)檢驗(yàn)和鑒定62 6.2.3事故原因分析64 6.2.4事故處理79 6.3壓力容器典型事故案例80 6.3.1蒸壓釜爆炸事故80 6.3.2酒精蒸發(fā)釜爆炸事故81 6.3.3蒸汽夾套反應(yīng)釜失穩(wěn)爆裂事故84 6.3.4外取熱器爆炸事故86 6.3.5烘筒爆炸事故88 6.3.6氧氣瓶爆炸事故89 6.3.7環(huán)氧乙烷汽車罐車罐體開裂事故91 第7章壓力容器安全評定93 7.1斷裂力學(xué)理論基礎(chǔ)93 7.1.1斷裂力學(xué)的形成與發(fā)展93 7.1.2斷裂力學(xué)與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的差別94 7.1.3線彈性斷裂力學(xué)基本理論95 7.1.4彈塑性斷裂力學(xué)基本理論98 7.1.5材料斷裂韌性的測試102 7.1.6失效評定圖技術(shù)及其基本原理103 7.2壓力容器缺陷安全評定方法105 7.2.1“合乎使用”原則105 7.2.2安全監(jiān)察法規(guī)對安全評定的基本要求106 7.2.3壓力容器安全評定中的基礎(chǔ)工作107 7.2.4壓力容器缺陷安全評定規(guī)范107 7.3壓力容器安全評定發(fā)展趨勢110 7.3.1國際上結(jié)構(gòu)完整性評定規(guī)范和技術(shù)的進(jìn)展110 7.3.2我國壓力容器缺陷安全評定規(guī)范和技術(shù)進(jìn)展111 第8章壓力容器失效分析113 8.1失效分析概念115 8.1.1失效的工程概念及失效分析115 8.1.2失效分析的目的和意義116 8.1.3壓力容器失效分析的內(nèi)容116 8.2失效分析方法117 8.2.1失效分析思維方法117 8.2.2失效分析技術(shù)方法118 8.2.3失效預(yù)防方法118 8.3壓力容器失效分析技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)118 8.3.1力學(xué)基礎(chǔ)118 8.3.2金屬學(xué)基礎(chǔ)120 8.3.3焊接基礎(chǔ)121 8.3.4無損檢測基礎(chǔ)122 8.3.5斷口和裂紋分析基礎(chǔ)123 8.3.6化學(xué)和腐蝕學(xué)基礎(chǔ)123 8.4壓力容器缺陷及失效形式129 8.4.1焊接缺陷129 8.4.2板材中缺陷130 8.4.3鍛件中缺陷131 8.5壓力容器的失效形式及其原因132 8.5.1韌性斷裂132 8.5.2脆性斷裂132 8.5.3疲勞斷裂133 8.5.4腐蝕斷裂134 8.5.5蠕變134 8.6失效分析試驗(yàn)和檢測技術(shù)134 8.6.1無損檢測技術(shù)134 8.6.2現(xiàn)場理化檢驗(yàn)138 8.6.3實(shí)驗(yàn)室分析檢測技術(shù)140 8.7壓力容器失效分析步驟150 8.7.1現(xiàn)場調(diào)查150 8.7.2技術(shù)鑒定150 8.7.3綜合分析150 8.8壓力容器失效分析案例150 8.8.1案例11200mm氨冷凝器殼體開裂失效分析151 8.8.2案例2甲醇水分離器爆炸失效分析153 8.8.3案例3加氫反應(yīng)器氫致開裂性能評價(jià)方法研究156 8.9壓力容器失效預(yù)防研究157 8.9.1檢測和評定方法研究157 8.9.2合理選材的重要性160 8.9.3腐蝕研究161 8.9.4世界各國缺陷評定規(guī)范的發(fā)展162 8.9.5中石化設(shè)備失效分析及預(yù)防研究中心簡介163 第9章壓力容器的風(fēng)險(xiǎn)評估166 9.1概述166 9.1.1可靠性、安全性和風(fēng)險(xiǎn)性166 9.1.2風(fēng)險(xiǎn)分析與風(fēng)險(xiǎn)評估168 9.1.3風(fēng)險(xiǎn)的可接受準(zhǔn)則168 9.2風(fēng)險(xiǎn)分析原理與方法綜述170 9.2.1初步危險(xiǎn)分析（PHA）170 9.2.2失效模式與后果嚴(yán)重度分析（FMEA與FMECA）171 9.2.3故障樹分析與事件樹分析172 9.2.4基于可拓方法的風(fēng)險(xiǎn)分析173 9.3壓力容器的風(fēng)險(xiǎn)評估方法175 9.3.1壓力容器風(fēng)險(xiǎn)評估中重大危險(xiǎn)源評價(jià)方法175 9.3.2壓力容器重要度法的風(fēng)險(xiǎn)評估180 9.3.3壓力容器的風(fēng)險(xiǎn)評估的模糊評估法183 9.3.4壓力容器的風(fēng)險(xiǎn)矩陣法的評估188 9.4故障樹在壓力容器風(fēng)險(xiǎn)評估中的應(yīng)用190 9.4.1故障樹分析的一般程序190 9.4.2故障樹在壓力容器風(fēng)險(xiǎn)評估中的應(yīng)用192 9.5壓力容器的概率風(fēng)險(xiǎn)評估技術(shù)195 9.5.1概率風(fēng)險(xiǎn)評估的一般程序195 9.5.2壓力容器失效概率模型與失效概率197 9.5.3壓力容器概率風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)的應(yīng)用實(shí)例201 參考文獻(xiàn)203

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