确定压力容器安全系数原则
在用压力容器检验规则
在用压力容器检验规则第一章总则第1条为实行在用压力容器的定期检验制度，保证在用压力容器的安全运行，特制定本规程。
第2条本规程是检验、确定在用压力容器安全状况等级的差不多要求。
有关单位制订的实施细则，原则上应符合本规程。
第3条本规程适用于：1.属于《压力容器安全技术监察规程》（以下简称《压力容器监察规程》）适用范畴的在用压力容器（以下简称压力容器）。
2.在用液化气体汽车槽车和铁路缺罐车的槽、罐体部分（以下简称槽、罐车）。
第二章检验单位、检验员的资格、责任和权限第3条凡从事本规程范畴内检验工作的检验单位和检验人员，应按劳动部颁发的《劳动部门锅炉压力容器检验机构资格认可规则》及《锅炉压力容器检验员资格鉴定考核规则》的要求，通过资格认可和鉴定考核合格。
第4条经资格认可的检验单位和鉴定考核合格的检验员，可从事承诺范畴内相应项目的检验工作。
第5条检验单位应保证检验（包括缺陷处理后的检验）质量，检验时应有详细记录，检验后应出具《在用压力容器检验报告书》。
凡明确有检验员签字的检验报告书必须由持证检验员签字方为有效。
使用单位对检验结论有异议，可向当地或省级劳动部门锅炉压力容器安全监察机构提出复议。
第6条检验人员要与使用单位紧密合作，按本规程第三章的要求，做好停机后的技术性处理和检验前的安全检查，确认符合检验工作要求后，方可进行检验。
第7条检验员可按照检验的具体情形，增减检验项目。
第8条检验单位和检验人员的检验工作，应同意劳动部门锅炉压力容器安全监察机构的监督检查。
第三章检验前的预备工作及安全注意事项第9条检验员在检验前，一样应审查下列内容和资料：1.设计单位资格，设计、安装（使用）讲明书，设计图样，强度运算书等；2.制造单位资格，制造日期，产品合格证，质量证明书，竣工图，劳动部门锅炉压力容器检验单位出具的安全质量监检报告，劳动部门锅炉压力容器安全监察机构审核签发的进口压力容器安全性能检验报告；3.大型压力容器现场组装单位资格，安装日期，验收记录，以及有关规范规定的竣工验收文件和资料等；4.运行记录，开停车，以及有关运行参数，介质成分，载荷变化情形，运行中显现的专门情形等资料；5.检验资料，历次检验报告、记录和有资料；6.有关修理或改造的文件，重大修理、改造方案，批准文件，施工记录，检验报告，竣工图等；7.使用登记证件等。
压力容器设计概述及准则
国家质量监督检验检疫总局特种设备局认证备案，
打印结果中 应有软件程序编号、输入数据和计算结果 等内容。
11
过程设备设计
设计图样
总图
零部件图
总图
包括压力容器名称、类别；设计条件；
必要时应注明压力容器使用年限；
主要受压元件材料牌号及材料要求； 主要特性参数（如容积、换热器换热面积与程数等）；
制造要求；热处理要求；防腐蚀要求；无损检测要求；
33
定因素，引入安全系数，
得到与失效判据相对应 的设计准则。
过程设备设计
压力容器设计时
先确定
最有可能的失效形式
选择
合适的失效叛据和设计准则
确定
适用的设计标准
再按照标准要求
进行设计、校核
34
过程设备设计
4.2.2 强度失效设计准则 强度失效的两种主要形式：
屈服 （在常温、静载作用下） 断裂 弹性失效设计准则 塑性失效设计准则 爆破失效设计准则
37
过程设备设计
（2）形状改变比能准则
形状改变比能失效判据：
1 2 [(σ 1 - σ 2 ) 2 (σ 2 - σ 3 ) 2 (σ 3 - σ 1 ) 2 ] s
第四强度理论：
任意应 力状态
1 2
[(σ1 - σ 2 ) 2 (σ 2 - σ 3 ) 2 (σ 3 - σ 1 ) 2 ] [σ]t
23
过程设备设计
脆性断 裂原因
材料脆性和缺陷。 a. 材料选用不当、焊接与热处理不当使材料 脆化；低温、长期在高温下运行、应变
时效等也会使材料脆化；
b. 压力容器用钢一般韧性较好，但若存在
严重的原始缺陷（如原材料的夹渣、
确定压力容器安全系数原则
确定压力容器安全系数原则发表时间：2014-11-27T14:50:50.000Z 来源：《价值工程》2014年第5月下旬供稿作者：王鹏[导读] 应同时依据抗拉强度和屈服强度去选取材料的许用应力值；随着理论研究和不断的科学实验，在保障压力容器安全的基础上，压力容器安全系数逐步降低王鹏WANG Peng（烟台冰轮压力容器有限公司，烟台265500）（Yantai Moon Pressure Vessel Co.，Ltd.，Yantai 265500，China）摘要院压力容器安全系数直接受材料参数的影响，这就要求在选用材料许用应力值时，要在考虑抗拉强度的基础上，考虑屈服强度；奥氏体不锈钢应变能力、强化能力、韧性都比较强，为了把这些特性充分的发挥出来，应该特别考虑它的许用应力值；伴随着科学技术的成熟，对一次次实验的总结，既能保证压力容器的安全，又能够在此基础上节约材料，降低成本，压力容器安全系数有降低趋势，这是理论与实际相结合的结果。
Abstract: The pressure vessel safety coefficient is directly affected by material parameters, which requires consideration of yieldstrength as well as tensile strength when choosing the material's allowable stress value. Austenitic stainless steel has strong strain capacity,strengthening ability and toughness. In order to put these characteristics fully play out, its allowable stress value should BE especiallyconsidered. With the maturity of science and technology and author's experience, it can not only ensure the safety of pressure vessels, butalso could save material, and reduce costs. Pressure vessel safety coefficient has a lower trend, which is the result of integrating theory withpractice. 关键词院压力容器；安全系数；许用应力值；抗拉强度；屈服强度Key words: pressure vessel；safety coefficient；allowable stress value；tensile strength；yield strength中图分类号院[X933.4] 文献标识码院A 文章编号院1006-4311（2014）15-0070-02压力容器已经渗透到了工业领域，并和人们的生活息息相关，是不可被破坏的，如果遭受到了破坏，后果将不堪设想。
12压力容器压力管道设计许可规则
12压力容器压力管道设计许可规则压力容器和压力管道是现代工业中广泛应用的装备，其设计许可规则的制定对保障设备安全运行、防止事故发生具有重要意义。
下面将对压力容器和压力管道的设计许可规则进行详细介绍。
1.设计规范：压力容器的设计必须符合相关的设计规范和标准，如国家标准、行业标准以及相关技术规范等。
2.设计资质：从事压力容器设计工作的单位必须具备相应的设计资质，设计人员必须具备专业的设计背景和工程经验。
3.设计计算：压力容器的设计计算必须符合力学原理和相关的设计计算方法，如应力和变形计算、稳定性计算等。
4.材料选择：压力容器的材料选择必须符合相关的材料标准和规范，并经过合理的材料试验和选材分析。
5.安全系数：压力容器的设计必须考虑到使用过程中的不确定因素和意外情况，合理确定安全系数，并进行相应的设计防护措施。
6.容器附件：压力容器的附件设计必须符合相关要求，并能够保证与容器的配合和安装的可靠性。
7.劳动环境：压力容器的设计必须考虑到工作环境和人员的安全性和舒适性，通过合理的布局和装置确保工作人员的安全。
1.设计规范：压力管道的设计必须符合相关的设计规范和标准，如国家标准、行业标准以及相关技术规范等。
2.设计资质：从事压力管道设计工作的单位必须具备相应的设计资质，设计人员必须具备专业的设计背景和工程经验。
3.管道材料选择：压力管道的材料选择必须符合相关的材料标准和规范，并经过合理的材料试验和选材分析。
4.管道设计计算：压力管道的设计计算必须符合流体力学原理和相关的设计计算方法，如流量计算、管道尺寸计算等。
5.安全防护措施：压力管道的设计必须考虑到使用过程中的不确定因素和意外情况，合理确定安全系数，并进行相应的设计防护措施。
6.管道布局和支撑：压力管道的布局必须符合工艺流程和安全要求，并通过合理的支撑和固定措施确保管道的可靠性。
7.管道附属设施：压力管道的附属设施设计必须符合相关要求，并能够保证与管道的配合和安装的可靠性。
GB150.1-2011《压力容器.通用要求》-新GB150宣贯教材
GB150.1《压力容器 通用要求》
第二大类：长期失效模式(Long term failure modes) ● 蠕变断裂(Creep Rupture)； ● 蠕变-在机械连接处的超量变形或导致不允许的载荷传 递(Creep-excessive deformations at mechanical joints or resulting in unacceptable transfer of load)： ● 蠕变失稳(Creep instability) ● 冲蚀、腐蚀(Erosion，corrosion)； ● 环境助长开裂如：应力腐蚀开裂、氢致开裂
GB150.1《压力容器 通用要求》
3.2.3 失效准则和强度理论
金属强度失效准则主要包含弹性失效准则、塑性失
效准则和爆破失效准则。
1、弹性失效准则；
2、塑性失效准则；
3、爆破失效准则。
爆破失效准则在超高压容器设计中得到了应用。按
爆破失效准则计算圆筒体爆破压力的计算方法中以福贝
尔公式最为典型，即为：
GB150.1《压力容器 通用要求》
3.2.2 标准所考虑的失效模式 失效模式与设计规范中所考虑的设计载荷和
使用工况有密切的联系，表1给出了世界各国标 准中所考虑的载荷条件对比分析：
GB150.1《压力容器 通用要求》
(1)以失效模式为依据的设计方法 ISO 16528[5]综合世界主要工业国家的技术
(Environmentally assisted cracking e.g. stress corrosion cracking，hydrogen induced cracking，etc)。
GB150.1《压力容器 通用要求》
第三大类：循环失效模式(Cyclic failure modes)： ● 扩展性塑性变形 Progressive plastic deformation； ● 交替塑性 Alternating plasticity； ● 弹性应变疲劳(中周和高周疲劳)或弹-塑性应变 疲劳(低周疲劳) Fatigue under elastic strains
压力容器安全系数确定原则
自动化 技 术 在 机 械 设 计 中的应 用
现代科 技中有限元分析和计算 机技术的发展 日益迅速 ，对 压力容器 的研究也 日益完善 ，压力容器的材料制造水平也逐 步 提 高 ，通过材料性 能的提高 ，检 测技术的发展越来越严谨 ，压 力 容器 防缺陷 的能力大大提高 ，压力容器 的可靠性得到保障。如航 天工业对产 品的重量要求 比较轻 ，所 以安全系数不 能确定 的太 高 ，反之 ，比较重要的核压力容器 ，对安 全性能要求 比较高 。
压力容器在早期 的使用 中，选用 的材料一般能满足室温下 抗拉强度的设 计 ，就能满足当时的使用需求 ，如当时压力容器使 用的材料基本 为低碳钢 ，因为容器 内的温度较低 ，低碳钢的韧性
基本可 以满足要求 。随着压力容器应用 的不 断发展 ，容器 内要求 的温度越来越高 ，各种材料在 高温下 的韧性也不同 ，设计时逐渐 将材料 的屈服强度也列人参考范围 ，在这种情况下 ，各 国逐渐制 定 了关于压力容器屈服强度和抗拉强度的比例 ，但各个 国家之 间制定 的标准也存在一定 的差异 ，欧洲主要考虑压力容器材料 应力值 的选取 ，抗拉强度考虑 的较少 ，但是在抗拉强度和屈服强 度之间要有一定 的比值范 围。美国和中国采用 的压力容器材料 应力值也存在不同 ，利用抗拉强度和屈服强度 除以相应 的安全 系数 ，最后选取最小值为安全 系数 。在压力容器材料 的选择 中 ， 奥 氏体不锈钢具有应变能力强 、韧性强等优点 ，但是屈服强度 比 碳钢低 ，按 照碳钢方法确定奥氏体不锈钢的应力值 ，会大大降低 其应力值 ，不能有效发挥承载能力 。因此 当前各国都 在努力寻找 提高奥 氏体不锈钢应力值 的措施 ，以便有效控制压力容器 的安 全 系数 。 ３ 压 力 容 器 材 料 的 安全 系数
也说压力容器安全系数
压力容器的安全系数安全系数是历史遗留的产物，反映人们对未知世界的不确定因素，不得已而采用的保险措施。
虽然对安全使用压力容器起到了促进作用，但是，也可能阻碍压力容器的技术进步。
虽然从压力容器使用开始，安全系数一直沿用至今，并且在今后很长时间将继续保留，但是，安全系数存在并不一定合理。
从材料和力学角度考虑，由于材料取值时存在安全系数，导致增加压力容器厚度，压力容器受力状态恶化，并影响焊接质量。
不能依靠安全系数而降低对压力容器技术的要求；相反，应该通过技术进步，降低实用安全系数。
由于力学理论深入，有限元技术和计算机技术发展，测试技术进步，对压力容器力学研究日益完善；材料冶炼水平和制造加工水平进步，材料性能得到保障；无损检测技术发展，发现缺陷的能力和可靠性大大提高；管理和监测水平规范提高等多方面的进步和成果……。
使压力容器安全系数的取值出现逐渐降低可能。
实际使用压力容器时，对核工业容器安全性要求往往更高，但是，核工业的压力容器安全系数反而比民用压力容器的安全系数更低；航天工业努力减轻设备重量，不能容忍高的安全系数，然而，航天工业对设备安全性要求最高。
美国ASME第一版压力容器标准安全系数取为5，二战期间ASME 将材料抗拉强度安全系数降为4；1955年ASME版本，分析设计方法作为ASME压力容器另一标准，分析进一步完善，材料许用应力值包含材料屈服强度等性能参数，材料抗拉强度安全系数降为3.5。
2007年版本ASMEⅧ－1压力容器常规设计标准，材料抗拉强度安全系数降为3.5；ASMEⅧ－2压力容器分析设计标准，采用分安全系数方法，最大安全系数降为2.4。
中国压力容器标准材料许用应力值考虑抗拉强度，常规设计标准GB150—1998材料抗拉强度安全系数降为3，应力分析设计标准JB4732—1994材料抗拉强度安全系数降为2.7。
欧盟EN13445—2002压力容器标准采用分安全系数方法，材料抗拉强度安全系数最大取2.4。
TSGR0004-固定式压力容器安全技术监察规程
TSG特种设备安全技术规范TSGR0004—2009固定式压力容器安全技术监察规程Supervision Reguiation on Safety Technology forStationary Pressure Vessel中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局颁布2009年8月31日前言2007年5月，国家质量监督检验检疫总局(以下简称国家质检总局)特种设备安全监察局(以下简称特种设备局)下达制(修)订《固定式压力容器安全技术监察规程》(以下简称《容规》)的立项计划。
2007年9月，中国特种设备检测研究院(以下简称中国特检院)技术法规室组织有关专家成立了制(修)订工作组并且在北京召开第一次工作组会议，讨论了《容规》制(修)订的原则、重点内容及主要问题、结构(章节)框架，并且就起草工作进行了具体分工，制定了起草工作时间表。
2007年11月，工作组在北京召开了第二次工作会议，经过讨论，形成了《容规》征求意见稿，特种设备局以质检特函[2008)10号文征求基层部门、有关单位和专家及公民的意见。
2008年5月，工作组在江苏省苏州市召开第三次会议，根据征求的意见，研究处理形成送审稿。
在制(修)订过程中，特种设备局还多次与工作组召开专题会议，研讨《容规》制(修)订过程中的重大问题，并且委托中国特检院和中国特种设备检验协会，分别于2008年1月和2008年7月，组织召开2次专题研讨会，讨论《容规》中无损检测部分的修改。
2008年8月，特种设备局将送审稿提交给国家质检总局特种设备安全技术委员会审议，工作组根据审议意见修改后形成了报批稿。
2008年10月，本规程的报批稿由国家质检总局向WTO／TBT进行了通报。
2009年4月，工作组回复了WTO／TBT的咨询意见，并且于2009年5月在北京召开了《容规》定稿会，最终确定了《容规》报批稿的内容。
2009年8月31日，本规程由国家质检总局批准颁布。
本次修订工作的基本原则是：将《容规》转化为特种设备安全技术规范(TSG)，确立其在特种设备法规标准体系中的位置；充分吸收事故教训；充分体现法规是安全基本要求的思想；解决《容规》中存在的对行业影响较大的突出问题，重要内容变化要有论证、调研、数据的支撑；强化使用管理和应急救援预案；体现节能原则；促进生产，方便企业；吸纳成熟的科技成果，有利于技术进步、科学发展；兼顾国际发展，具有中国特色；安全技术规范与技术标准协调一致。
2024年进出口压力容器安全性能监督检验细则(二篇)
2024年进出口压力容器安全性能监督检验细则1目的1.1 为了加强进出口压力容器的管理，维护我国经济权益和信誉，确保进、出口压力容器产品检验质量，根据《中华人民共和国进出口商品检验法》、《中华人民共和国进出口商品检验法实施条例》、《特种设备安全监察条例》及《进出口锅炉压力容器监督管理办法(试行)》的规定，特制定本“细则”。
1.2 我院检验人员按照本细则，制定具体产品的检验实施细则和办法时，应符合国家有关规定的要求。
2 适用范围本细则适用于根据对外贸易合同、各种契约、协议等进出口的压力容器，但不适用于船舶、铁路机车、飞行器和军事装备上的压力容器。
本细则用于对列入国家质监总局制定的《锅炉压力容器制造监督管理办法》中压力容器安全性能的监督检验。
本院只对检验项目结果负责，对外出具商检中涉及压力容器安全性能方面的检验报告由省级特种设备安全监察部门审核盖章后提交收用货单位。
3编制依据3.1.1《中华人民共和国进出口商品检验法》3.1.2《特种设备安全监察条例》及其实施细则3.1.3《进出口锅炉压力容器监督管理办法》3.1.4《固定式压力容器安全技术监察规程》3.1.5《锅炉压力容器安全性能监督检验规则》3.1.6《移动式压力容器安全技术监察规程》3.1.7 GB150《压力容器》3.1.8 GB151《管壳式换热器》3.1.9 现行的有关法规、规定和技术标准4检验控制要求4.1凡从事进出口压力容器检验工作的检验人员应经省级或省级以上锅炉压力容器安全监察机构培训考核合格，并取得相应资格证件。
4.2 检验员应熟悉和掌握我国及合约规定的相关国家的压力容器安全监察及检验方面的规定、规范和技术标准，必须坚持公正和实事求是的原则，认真进行检验。
4.3检验前准备工作和安全注意事项不符合本规则及有关规定时，检验员有权拒检。
4.4 根据检验的需要，检验员有权决定增加或减少检验项目。
4.5 为维护国家权益，进口压力容器应在规定的索赔期内及时检验，并出具报告。
国内外压力容器安全检验标准对比
《压力容器监督检验规则》(TSG R7004—2013)
《压力容器监督检验规则》（TSG R7004—2013）江苏省特种设备安全监督检验研究院缪春生2014年3月目录一、背景资料二、修订原则三、主要变化四、条文释义五、附件说明六、展望一、背景资料1.压力容器的高参数、大型化的发展趋势和安全监察理念的变化，对压力容器的本质安全要求提高了，项目表的形式难以体现监检内容。
——高强度材料使用对安全性能的影响；——新技术、新结构的使用。
2.相关安全技术规范的修改，对监检工作提出了更高要求——安全技术规范对安全要求的提高（如安全系数降低带来的变化）——《固容规》要求对焊接工艺评定过程进行监检3.监检现状与责任追究的双重压力，取消过于刚性的要求，明确监检内容的呼声。
——监检方式的讨论，驻厂吗？人员能力要求提高——现象分析，如假的材料质量证明书的讨论落地拨高二、修订原则1.适应相关法律法规标准及安全技术规范的原则2.坚持监督检验属于法定检验的原则3.强调企业是产品质量的主体责任者原则4.基于产品质量计划（或检验计划）确定监检项目的原则5.提高监督检验有效性、可操作性原则6.质量保证体系实施状况监控常态化原则7.方便企业、服务企业发展的原则8.兼顾国际发展，具有中国特色的原则三、主要变化1.总体结构变化分为两个层次，即：正文和附件。
第一章：总则第二章：通用要求第三章：制造监检基本要求第四章：安装、改造和修理监检基本要求第五章：附则附件包括了非金属容器、医用氧舱、储气井、进口容器、批量制造、质量体系评价要求和表格。
（简要说明为什么列这些附件）三、主要变化2. 理念变化—引入符合性验证（评定）的理念，监检是符合性验证过程，职责讨论：交警与代驾—采用在质量计划中确定监督检验项目的方法替代项目表—“A类、B类”两种监检方式修改为“A类、B类、C类”三种方式—质量体系实施情况抽查方式的变化三、主要变化3. 适用范围及相应内容的增加—增加：压力容器安装、修理改造监督检验；—增加：地下储气井、进口压力容器、批量制造监督检验；—增加了“采用新材料、新技术、新工艺”的监督检验要求；（第二十三条、第二十五条）—增加了“材料标记移植、组对与装配、焊接过程”等现场监督检验项目（B类）—增加了现场热处理的监检要求(第三十九条）三、主要变化4. 调整或者细化明确部分监检要求—修订将“设计图样的审查”修改为“设计文件的审查”，并明确设计文件审查的监检内容；—修改了焊接产品试件、热处理试件的监督检验要求，强调了对试件的现场检查；—修改了无损检测的监检要求—修改“安全附件”的监督检验项目修改为“安全泄放装置”—修改焊接、外观及几何尺寸、耐压试验、泄漏试验和出厂资料审查的监检要求。
压力容器设计压力的合理确定
压力容器设计压力的合理确定作者：刘丹来源：《科学与财富》2018年第17期摘要：设计压力是压力容器的重要设计参数，通过设计压力的优化，能够促使压力容器应用的可靠性，能够保证压力容器的有效使用。
基于此，本文就压力容器设计压力的合理确定进行分析，希望可以为压力容器的设计压力优化提供借鉴。
关键词：压力容器；设计压力；合理确定一、压力容器的定义压力容器不同于一般常压容器，应当同时对以下三个条件进行满足：第一，容器的工作压力应当为0.1MPa，指的是在正常工作的情况下，压力容器顶部可能实现的最高压力值。
第二，容器内直径为15mm，关于其直径方面，非圆形截面指的是其宽度高度或对角线，矩形指的是对角线，椭圆则指的是长轴。
第三，关于其工作介质方面，可以为液化气或气体，亦可以为液体，其温度不应当低于标准沸点。
压力容器具有非常广泛的应用范围，在许多个国民经济部门中，例如，能源、军工、科研、石化等，该设备都发挥得至关重要的作用。
通常来说，关于压力容器的组成方面，主要有六个部分构成，即筒体、法兰、密封元件、接管和开孔、支座以及封头。
除此之外，还应当对安全装置、表计以及内件进行配置，各个内件都具备不同的生产工艺作用。
由于密封、承压以及介质等多方面因素，压力容器比较容易产生爆炸、燃烧起火情况，一旦出现该情况，就会对有关工作人员、机械设备以及财产的安全造成威胁，并对周围环境，造成一定程度的污染。
现阶段，在世界各国的重要监督与检查产品中，都将压力容器包括进来，严格根据国家规定法规和标准的要求与规定，通过国家制定专门机构，来开展监督检查与技术检验工作。
二、设计压力的定义在对压力容器开展设计工作的过程中，应当对设计参数进行确定，设计压力属于其中参数之一。
设计压力同相对应的设计温度共同成为设计载荷条件，在确定设计准则、主要受压抑原件材料的选择、计算与评定应力、划分容器类别、提出相关制造与检验技术要求、使用管理员定期检验等各项技术工作的开展方面，设计压力都发挥着重要的影响作用。
压力容器安全系数许用应力
作者邓阳春陈钢杨笑峰徐彤【摘要】压力容器安全系数与材料参数紧密相关，确定材料许用应力值时，需要同时考虑材料抗拉强度和屈服强度更为合理；奥氏体不锈钢材料具有非常好的应变强化能力和韧性，为充分发挥奥氏体不锈钢材料优良性能，选取奥氏体不锈钢材料许用应力值时，需要特殊考虑。
压力容器安全系数的选取建立在经验基础上，在保障压力容器安全性前提条件下，为节省材料和降低成本，随着理论研究深入和科学实验的进步，压力容器安全系数有所降低，这是科学设计和实用成功经验结合的结果。
【关键词】压力容器；材料；许用应力；标准；安全系数0 引言压力容器广泛用于工业领域及日常生活领域，一旦破坏，往往造成灾难性事故。
为确保公众安全，应用科学技术和使用经验，世界各国制订了压力容器标准，并通过法规等形式强制执行。
合理选取材料许用应力值是保障压力容器安全、合理使用的科学基础。
1914年，美国制定了世界上第一部压力容器标准，材料许用应力值仅以抗拉强度为基准。
直到1943年，英国压力容器标准选取材料许用应力值时首次引入材料屈服强度为基准。
为保证压力容器安全，确定材料许用应力值时，同时考虑材料抗拉强度和屈服强度更为合理。
奥氏体不锈钢材料具有非常好的应变强化能力和韧性，为充分发挥奥氏体不锈钢材料优良性能，选取奥氏体不锈钢材料许用应力值时需特殊考虑。
目前，确定压力容器材料许用应力值一般取min{σs/n s，σb/n b，σD/n D，σn/n n}。
其中，σs，σb，σD，σn 分别为材料的屈服强度、抗拉强度、蠕变强度和疲劳强度，在大多数工况下，压力容器材料主要考虑屈服强度和抗拉强度，在一定条件下，才需考虑材料蠕变强度和疲劳强度；n s，n b，n D，n n为安全系数。
安全系数主要取决于人们对客观规律的理解程度和设备发生事故的危害程度，压力容器安全系数的选取建立在经验基础上，随着理论研究和科学实验的进步，在保障压力容器安全性前提条件下，为节省材料和经济考虑，压力容器安全系数有降低的趋势[1-2]。
确定压力容器安全系数原则
确定压力容器安全系数原则作者邓阳春陈钢杨笑峰徐彤【摘要】压力容器安全系数与材料参数紧密相关，确定材料许用应力值时，需要同时考虑材料抗拉强度和屈服强度更为合理；奥氏体不锈钢材料具有非常好的应变强化能力和韧性，为充分发挥奥氏体不锈钢材料优良性能，选取奥氏体不锈钢材料许用应力值时，需要特殊考虑。
压力容器安全系数的选取建立在经验基础上，在保障压力容器安全性前提条件下，为节省材料和降低成本，随着理论研究深入和科学实验的进步，压力容器安全系数有所降低，这是科学设计和实用成功经验结合的结果。
【关键词】压力容器；材料；许用应力；标准；安全系数0 引言压力容器广泛用于工业领域及日常生活领域，一旦破坏，往往造成灾难性事故。
为确保公众安全，应用科学技术和使用经验，世界各国制订了压力容器标准，并通过法规等形式强制执行。
合理选取材料许用应力值是保障压力容器安全、合理使用的科学基础。
1914年，美国制定了世界上第一部压力容器标准，材料许用应力值仅以抗拉强度为基准。
直到1943年，英国压力容器标准选取材料许用应力值时首次引入材料屈服强度为基准。
为保证压力容器安全，确定材料许用应力值时，同时考虑材料抗拉强度和屈服强度更为合理。
奥氏体不锈钢材料具有非常好的应变强化能力和韧性，为充分发挥奥氏体不锈钢材料优良性能，选取奥氏体不锈钢材料许用应力值时需特殊考虑。
目前，确定压力容器材料许用应力值一般取min{σs/n s，σb/n b，σD/n D，σn/n n}。
其中，σs，σb，σD，σn分别为材料的屈服强度、抗拉强度、蠕变强度和疲劳强度，在大多数工况下，压力容器材料主要考虑屈服强度和抗拉强度，在一定条件下，才需考虑材料蠕变强度和疲劳强度；n s，n b，n D，n n为安全系数。
安全系数主要取决于人们对客观规律的理解程度和设备发生事故的危害程度，压力容器安全系数的选取建立在经验基础上，随着理论研究和科学实验的进步，在保障压力容器安全性前提条件下，为节省材料和经济考虑，压力容器安全系数有降低的趋势[1-2]。
TSG R0004-2009固定式压力容器安全技术监察规程
TSG特种设备安全技术规范TSGR0004—2009固定式压力容器安全技术监察规程Supervision Reguiation on Safety Technology forStationary Pressure Vessel中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局颁布2009年8月31日前言2007年5月，国家质量监督检验检疫总局（以下简称国家质检总局）特种设备安全监察局(以下简称特种设备局）下达制(修)订《固定式压力容器安全技术监察规程》（以下简称《容规》）的立项计划。
2007年9月，中国特种设备检测研究院(以下简称中国特检院)技术法规室组织有关专家成立了制(修)订工作组并且在北京召开第一次工作组会议,讨论了《容规》制(修)订的原则、重点内容及主要问题、结构(章节)框架，并且就起草工作进行了具体分工，制定了起草工作时间表.2007年11月，工作组在北京召开了第二次工作会议，经过讨论，形成了《容规》征求意见稿，特种设备局以质检特函[2008)10号文征求基层部门、有关单位和专家及公民的意见。
2008年5月,工作组在江苏省苏州市召开第三次会议，根据征求的意见，研究处理形成送审稿。
在制（修）订过程中，特种设备局还多次与工作组召开专题会议，研讨《容规》制（修)订过程中的重大问题，并且委托中国特检院和中国特种设备检验协会，分别于2008年1月和2008年7月，组织召开2次专题研讨会，讨论《容规》中无损检测部分的修改。
2008年8月,特种设备局将送审稿提交给国家质检总局特种设备安全技术委员会审议,工作组根据审议意见修改后形成了报批稿。
2008年10月，本规程的报批稿由国家质检总局向WTO／TBT 进行了通报。
2009年4月,工作组回复了WTO／TBT的咨询意见，并且于2009年5月在北京召开了《容规》定稿会，最终确定了《容规》报批稿的内容。
2009年8月31日，本规程由国家质检总局批准颁布。
本次修订工作的基本原则是：将《容规》转化为特种设备安全技术规范(TSG),确立其在特种设备法规标准体系中的位置；充分吸收事故教训；充分体现法规是安全基本要求的思想；解决《容规》中存在的对行业影响较大的突出问题，重要内容变化要有论证、调研、数据的支撑;强化使用管理和应急救援预案;体现节能原则；促进生产，方便企业；吸纳成熟的科技成果,有利于技术进步、科学发展；兼顾国际发展,具有中国特色;安全技术规范与技术标准协调一致。
《固容规》第二版
二十七、A1.1 开始部分内容修改为：“压力容器的介质分为以下两组：” 二十八、A3 中(4)的内容修改为：“储存压力容器（代号 C，其中球罐代号 B）， 主要是用于储存或者盛装气体、液体、液化气体等介质的压力容器，例如各种型 式的储罐。” 此外，对个别文字作适当的修改。 《固定式压力容器安全技术监察规程》(TSG R0004-2009)根据本修改单做相应 修改，重新印制。
本次修订工作的基本原则是：将《容规》转化为特种设备安全技术规范（TSG）， 确立其在特种设备法规标准体系中的位置；充分吸收事故教训；充分体现法规是安 全基本要求的思想；解决《容规》中存在的对行业影响较大的突出问题，重要内容 变化要有论证、调研、数据的支撑；强化使用管理和应急救援预案；体现节能原则； 促进生产，方便企业；吸纳成熟的科技成果，有利于技术进步、科学发展；兼顾国 际发展，具有中国特色；安全技术规范与技术标准协调一致。
在实际制（修）订工作中，考虑与《特种设备安全监察条例》（以下简称《条例》） 所规定的各项制度、有关要求、名词术语等统一，变更安全监察主体为国家质量监 督检验检疫总局及其各地质量技术监督部门。基本保留原规程的结构框架和主体内 容。充分体现法规是安全基本要求的思想，在设计、制造、安装改造维修、使用、 检验检测等方面提出基本安全要求，并且不涉及与产品有关的技术细节。与当前节 能减排降耗的基本国策相结合，提出有关的基本要求，如安全系数调整、换热器热 效率、保温保冷要求、定期检验的耐压试验等问题。力争解决压力容器分类问题， 引入危险性、失效模式的概念，从单一理念上对压力容器进行分类监管，突出本质
“注 4-1：搪玻璃设备上、下接环与夹套组装焊接接头，以及公称直径小于 250mm 的接 管焊接接头的无损检测要求，按照搪玻璃设备相应的国家标准或者行业标准规定。”
压力容器设计基础
压力容器设计基础一、基本概念压力容器的设计，就是根据给定的性能要求、工艺参数和操作条件，确定容器的结构型式，选择合适的材料，计算容器主要受压元件的尺寸，最后给出容器及其零部件的图纸，并提出相应的技术条件。
正确完整的设计应达到保证完成工艺生产。
正确完整的设计应达到保证完成工艺生产，运行安全可靠，保证使用寿命、制造、检验、安装、操作及维修方便易行，经济合理等要求。
压力容器设计中的关键问题是力学问题，即强度、刚度及稳定性问题。
在本节中，主要讨论压力容器设计中的有关强度问题。
所谓强度，就是结构在外载荷作用下，会不会因应力过大而发生破裂或由于过度性变形而丧失其功用。
具体来讲，就是在外载荷作用下，容器结构内产生的应力不大于材料的许用应力值，即：ζ≤K〔ζ〕t （1）这个式子就是强度问题的基本表达式。
压力容器的设计计算就是围绕这一关系式而进行的。
公式（1）中的左端项是结构内的应力，它是人们最为关心的问题。
求解结构的应力状态，它们的大小，是一个十分复杂的问题，常用的方法有解法（如弹性力学法、弹型性分析法等）、试验法（如电阻应变计测量法、光弹法、云纹法等）及数值解法（如有限元法、边界元法等）。
应用这些方法可以精确或近似地求出结构的应力，然而，每一种结构的应力都有其特殊性，目前可求解的只是问题的绝大部分，仍有许多复杂结构的应力分析有等人们进一步探讨。
求出结构内任一点的应力后，所遇到的问题就是怎样处理这些应力。
一点的应力状态最多可含有6个应力分量，哪个应力起主要作用，这些应力对失效起什么作用，对它们如何控制才不致发生破坏，解决这一问题，就要选择相应的强度理论计算当量应力，以便与单向拉伸试验得到的许用应力相比较，将应力控制在许可的范围内。
公式（1）中的右端项是强度控制指标，即材料的许用应力。
它涉及到材料强度指标（如抗拉强度ζb、屈服强度ζs 等）的确定及安全系数的选用等问题。
当采用常规设计法，且只考虑静载问题时，系数K=1.0；如果考虑动载荷，或采用应力分析设计法，K≥1.0，此时设计计算将更加复杂。
压力容器安全技术监察规程
压力容器安全技术监察规程第一章总则第1条为了加强压力容器的安全监察,保证安全运行,保护人民生命和财产的安全，促进社会主义建设事业的发展，根据《锅炉压力容器安全监察暂行条例》的有关规定，特制订本规程。
第2条本规程是压力容器安全技术监督的基本要求，压力容器的设计、制造、安装、使用、检验、修理和改造等单位,必须遵守《锅炉压力容器安全监察暂行条例》的有关规定,并满足本规程的要求。
各级主管部门对本规程负责贯彻执行,各级劳动部门锅炉压力容器安全监察机构负责监督检查.第3条本规程适用于同时具备下列条件的压力容器（注1)：1．最高工作压力（Pw）（注2)大于等于0.1MPa（不含液体静压力,下同）；2．内直径(非圆形截面指断面最大尺寸)大于等于0.15m，且容积（V)（注3）大于等于0.025m3;3．介质为气体、液体气体或最高工作温度高于等于标准沸点的液体。
上述压力容器所用的安全附件,亦属于本规程管辖范围.本规程不适用于下列压力容器：（1)核能装置中的压力容器、交通工具上的附属压力容器、军事装备用的压力容器、消防用的压力容器、科学研究试验装置用的压力容器、医疗用载人的压力容器、真空下工作的压力容器（不含夹套压力容器）；（2）各类气体槽(罐）车和气瓶；（3）非金属材料制压力容器；(4）无壳体的套管换热器、冷却排管等;（5）烟道式余热锅炉和砌（装）在设备内的管式水冷却件；（6）正常运行最高工作压力小于0.1MPa。
但在使用中短时（如进、出物料时）承压的压力容器(如常压发酵罐,硫酸、硝酸、盐酸储罐，水泥罐车及类似的设备等）;（7）机器上非独立的承压部件(如压缩机、发电机、泵、柴油机的承压壳或气缸,但不含造纸、纺织机械的烘缸、压缩机的辅助压力容器和移动式空气压缩机储罐等)；(8）电力行业专用的封闭式电气设备的电容压力容器（封闭电器）;（9）超高压容器。
注1：本规程压力容器范围划定如下：(1）压力容器与外部管道、装置联接的;接管与外部管道焊接连接的第一道环向焊缝，螺纹连接的第一个螺纹接头,法兰连接的第一个法兰密封面，专用连接件、管件连接的第一个密封面；（2）压力容器开孔部分的承压盖及其紧固件；（3)非受压元件与压力容器的连接焊缝。
锅炉压力容器制造许可条件二
锅炉压力容器制造许可条件(二)第四十条不合格产品(de)控制（一）应制定对不合格品进行有效控制(de)规定,以防止不合格品(de)非预期使用或安装.（二）应有对不合格品(de)标识、记录、评价、隔离（可行时）和处置等进行控制(de)规定.1、对不合格报告(de)编制、签发、存档等应有规定；2、对合格品(de)处理环节（回用、返修、报废等）应有相关(de)规定；3、对返修后进行重新检验(de)规定.第四十一条质量改进（一）应有对产品(de)质量信息（包括厂内和厂外）进行反馈、汇集分析、处理(de)流程.（二）应有进行内部质量审核(de)规定,以确保质量保证体系正常运作并能对存在(de)质量问题进行分析研究,提出解决问题(de)措施和预防措施.（三）应有内部质量审核(de)规定.审核活动应由与审核无直接责任(de)人员进行.1、应制定质量审核意见(de)接受、处理和回复(de)程序,以及纠正或改进措施；2、具有监检企业（或第三方检验企业）及客户发现并提出(de)产品质量问题进行及时解决(de)规定.第四十二条人员培训应制定质保工程师、焊接工程师、检验人员、理化和无损检测人员、焊工和其他对产品质量有重要影响(de)制造活动(de)执行者、验证者和管理员等培训(de)规定.第四十三条执行中国锅炉压力容器制造许可制度(de)规定（一）应制定执行遵守中国锅炉压力容器制造许可制度(de)规定,明确对在中国境内使用(de)锅炉压力容器产品(de)控制程序.并明确制造许可审查人员在执行许可审查时,享有查阅有关图纸、计算书、程序、记录、试验结果及其他必要(de)文件资料(de)权利.（二）应制定锅炉压力容器制造许可证书使用和管理(de)规定.（三）应制定向中国客户提供产品质量证明文件等随机文件(de)规定.第五章锅炉压力容器产品安全质量要求第一节锅炉产品安全质量要求第四十四条总要求锅炉制造企业(de)锅炉产品必须满足下列有关锅炉安全技术规范(de)要求：（一）蒸汽锅炉安全技术监察规程；（二）热水锅炉安全技术监察规程；（三）有机热载体锅炉安全检查技术规程；（四）小型和常压热水锅炉安全监察规定.境外企业如短期完全执行上述中国锅炉安全技术规范确有困难时,对出口到中国锅炉(de)产品,在征得中华人民共和国质量监督检验检疫总局（以下简称国家质检总局）锅炉压力容器安全监察机构（以下简称总局安全监察机构）(de)同意后,可以采用国际上成熟、完整体系,并被多数国家采用(de)技术规范,但同时必须满足第四十五条至第五十条(de)要求.第四十五条锅炉受压元件用钢要求锅炉受压元件（含拉撑件）用钢必须是镇静钢,钢号应是国外锅炉用钢标准所列钢号或成熟(de)锅炉用钢钢号.第四十六条结构要求锅炉结构必须完全符合上述中国锅炉安全技术规范(de)要求.第四十七条产品检验要求锅炉(de)外观检查、焊接接头(de)力学性能试验、金相检验和断口检验、水压试验、无损检测(de)项目比例等须满足上述中国锅炉技术规范中(de)有关要求.第四十八条安全附件及仪表要求（一）蒸汽锅炉采用(de)弹簧式安全阀应是全启式结构.（二）采用螺纹连接(de)弹簧式安全阀时,安全阀应与带螺纹(de)短管连接,而短管与锅筒或集箱应采用焊接连接.（三）压力表、温度计采用国际单位制.（四）每台蒸汽锅炉(de)锅筒上应装两只彼此独立(de)水位表.但符合下列条件之一者可装一只水位表：1、额定蒸发量≤0.5t/h(de)锅炉；2、额定蒸发量≤2t/h,且装有一套可靠(de)水位控制装置(de)锅炉；3、装有两套各自独立(de)远程水位显示装置(de)锅炉；4、电加热(de)锅炉.（五）额定蒸发量≥2t/h(de)锅炉具有高低水位报警、低水位联锁保护装置；额定蒸发量≥6t/h(de)锅炉具有超压报警和超压联锁装置.（六）用煤粉、油、气体做燃料(de)锅炉具有点火程序控制和熄火保护装置.（七）额定出水水温高于或等于120℃或额定热功率≥4.2MW(de)热水锅炉,具有超温报警装置.第四十九条出厂随机文件要求锅炉在出厂时应附有至少包括下列与安全有关(de)技术资料：（一）锅炉图样（总图、安装图和主要受压部件图）.（二）受压元件强度和安全阀排放量(de)计算书或（选用说明书）或计算结果汇总表.（三）产品质量证明文件（包括产品合格证、主要受压部件材质证明书、无损检测报告、焊后热处理报告和水压试验报告等）.（四）锅炉安装和使用说明书.对于额定压力大于或等于3.8MPa(de)锅炉还应包括：1、热力计算、过热器壁温计算、烟风阻力计算(de)计算书或计算结果汇总表；2、热膨胀系统图.（五）对于额定压力大于或等于9.8MPa(de)锅炉,除上述技术资料外,还应包括：1、再热器壁温计算、锅炉水循环计算(de)计算书或计算结果汇总表；2、汽水系统图.第五十条产品铭牌要求在锅炉(de)明显位置具有金属铭,铭牌上(de)项目至少包括以下各项（用中文或英文表示,且应采用国际单位制）.（一）制造厂名称、地址.（二）制造许可证级别和编号.（三）额定蒸发量（热功率）.（四）额定蒸汽压力（出口压力）.（五）额定蒸汽温度（出口温度）.（六）再热器进、出口蒸汽温度（没有再热器(de)锅炉此项不适用）. （七）锅炉出厂编号.（八）制造日期.第二节压力容器安全质量基本要求第五十一条总要求压力容器制造企业所制造(de)压力容器产品必须满足下列有关(de)中国压力容器安全技术规程(de)要求：（一）压力容器安全技术监察规程；（二）超高压容器安全监察规程；（三）医用氧舱安全管理规定；（四）气瓶安全监察规程；（五）溶解乙炔气瓶安全监察规程；（六）液化气体汽车罐车安全监察规程.境外企业如果短期内完全执行上述中国压力容器安全技术规范确有困难时,对出口到中国(de)压力容器产品,在征得总局安全监察机构(de)同意后,可以采用国际上规范或标准,但同时必须满足第五十二条至第五十八条(de)要求.第五十二条压力容器产品安全质量技术资料要求压力容器产品在出厂时应附有至少包括下列与安全有关(de)技术资料：（一）压力容器产品竣工图样（包括总图及主要受压部件图）.（二）A1级、A2级和C级许可范围压力容器受压部件强度计算书或计算结果汇总表.（三）压力容器安全泄放量、安全阀排放能力或爆破片泄放面积计算书或计算结果汇总表.（四）产品质量证明文件（包括产品合格证、主要受压部件材质证明书、无损检测报告、热处理报告、压力试验报告及气密性试验报告等）.第五十三条产品铭牌要求在压力容器(de)明显位置装有金属铭牌.铭牌上(de)项目至少应包括以下内容（用中文或英文表示,采用国际单位制）：（一）产品名称；（二）制造企业名称、地址；（三）制造企业证书编号；（四）介质名称；（五）设计温度；（六）设计压力；（七）耐压试验压力；（八）产品编号；（九）制造日期；（十）容器类别；（十一）容积.第五十四条设计要求（一）材料许用应力(de)系数（设计安全系数）按下列要求确定：基于材料常温抗拉强度(de)考虑,钢制压力容器一般不得低于3.0；基于材料常温屈服强度考虑,碳素钢和低合金钢一般不得低于1.6,高合金钢一般不得低于1.5.按分析设计(de)钢制压力容器,基于材料常温抗拉强度考虑,一般不得低于2.6；基于材料常温和设计温度(de)屈服强度考虑,一般不得低于1.5.否则,应报总局安全监察机构批准,钢制和有色金属压力容器(de)设计安全系数选取见表1.740)this.width=740"border=undefined>注：(1)当无法确定设计温度下屈服强度(条件屈服限),而以抗拉强度为依据确定许用应力时,n应适当提高.(2)有色金属铸件(de)系数应在板、锻件、管、棒(de)基础上除以0.8.(3)铸钢(de)铸造系数不应超过0.9.（二）采用应力分析设计(de)压力容器产品,压力容器制造企业应向总局安全监察机构备案.（三）当采用标准规定以外(de)强度计算方法或试验方法进行设计时,压力容器制造企业应向总局安全监察机构备案.（四）移动式压力容器(de)设计应报总局安全监察机构审查、备案. （五）压力容器(de)所有A、B类焊接接头（如图所示）均需按相应标准和设计图样(de)规定进行无损检测（RT或UT）.焊接接头系数应根据受压元件(de)焊接接头型式及无损检测(de)比例确定,焊接接头系数规定见表2.740)this.width=740"border=undefined>（六）常温贮存液化石油气(de)压力容器,设计压力应按不低于50℃时(de)混合液化石油气成分(de)实际饱和蒸汽压力确定,并应在设计图样上注明液化石油气(de)限定成分和对应(de)工作压力.（七）压力容器筒体与筒体、筒体与封头之间(de)连接以及封头(de)拼接不允许采用塔接结构,也不允许存在十字焊缝.（八）内径大于等于500mm(de)压力容器应设置一个人孔或两个人孔（当容器无法开人孔时）（夹套容器、换热器和其他不允许开孔(de)容器除外）.（九）压力容器(de)快开门（盖）应装设安全联锁装置.。
什么是安全系数在设计锅炉压力容器时如何选用
在锅炉和压力容器的设计中，安全系数是什么以及如何选择
要保证构件的强度，就必须保证它在载荷作用下所产生的应力不
会达到材料的强度指标，而且要留有适当的安全裕量。
安全系数是指
工作温度下材料的强度性能指数与部件工作时的最大容许应力之比。
安全系数选定后，即可根据材料的强度指标（σb、σs、σD、σn）
除以相应的安全系数（ｎb、ｎs、ｎD、ｎn）来确定构件的许用应力。
安全系数的确定比较复杂。
确定锅炉、压力容器受压元件的安全
系数应考虑以下因素：
（1）材料性能稳定性的可能偏差
（2）估计负载状态和值的偏差；
（3）计算方法的准确性；
（4）制造工艺及其允许偏差；
（5）检查手段和要求的严格程度；
（6）操作经验。
根据有关规定，水管锅炉受压元件材料的安全系数为：ｎb＝2.7，ns＝1.5，nD＝1.6；锅壳式锅炉承压部件的安全系数为：nb＝2.7，ns
＝1.6。
对于钢制压力容器，其承压部件的安全系数为：nb≥3．0，
ns≥1.6，nD≥1.5；对于铸铁压力容器，其承压部件的安全系数为：
灰铸铁ｎb＝10.0，可锻铸铁、球墨铸铁ｎb＝8.0；铸钢压力容器承压
部件的安全系数ｎb＝4.0；有色金属压力容器受压元件的安全系数为：钛ｎb≥4.0，ns≥1.5；铝ｎb≥4.0，ns≥1.5;铜ｎb≥4.0，ns≥1.5。
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确定压力容器安全系数原则
作者：王鹏
来源：《价值工程》2014年第15期
摘要：压力容器安全系数直接受材料参数的影响，这就要求在选用材料许用应力值时，要在考虑抗拉强度的基础上，考虑屈服强度；奥氏体不锈钢应变能力、强化能力、韧性都比较强，为了把这些特性充分的发挥出来，应该特别考虑它的许用应力值；伴随着科学技术的成熟，对一次次实验的总结，既能保证压力容器的安全，又能够在此基础上节约材料，降低成本，压力容器安全系数有降低趋势，这是理论与实际相结合的结果。
Abstract： The pressure vessel safety coefficient is directly affected by material parameters，which requires consideration of yield strength as well as tensile strength when choosing the material's allowable stress value. Austenitic stainless steel has strong strain capacity， strengthening ability and toughness. In order to put these characteristics fully play out， its allowable stress value should BE especially considered. With the maturity of science and technology and author's experience， it can not only ensure the safety of pressure vessels， but also could save material， and reduce costs. Pressure vessel safety coefficient has a lower trend， which is the result of integrating theory with practice.
关键词：压力容器；安全系数；许用应力值；抗拉强度；屈服强度
Key words： pressure vessel；safety coefficient；allowable stress value；tensile strength；yield strength
中图分类号：[X933.4] 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）15-0070-02
压力容器已经渗透到了工业领域，并和人们的生活息息相关，是不可被破坏的，如果遭受到了破坏，后果将不堪设想。
世界各国已经制订了压力容器标准，通过法律法规等形式对压力容器进行强制制约，要求合理选择材料许用应力值，以确保公众安全。
这种强制性的手法，更大强度的提高了压力容器安全性。
所谓压力安全系数的高低，只是人们主观的认为设备发生事故危害的严重程度。
压力安全系数不是随便就可以制定的，是通过不断的实验，再加上理论研究才能够选取的。
节约成本、降低价格是人们现在一直追求的，但必须建立在保证安全的基础上，此情景下安全系数有降低趋势。
制订统一的压力容器安全准则，使得原本安全系数都不高的一些国家又大幅度降低安全系数。
针对此现实情况，笔者进行了深刻的研究。
二十世纪五六十年代，美国ASME对当时的压力容器标准材料许用应力值进行了研究。
最终决定在材料的蠕变温度以下，仍然考虑材料的抗拉强度；并引入同时考虑抗拉强度及屈服强度的策略。
原因如下：①局部应力状况由材料的抗拉强度和材料的硬度一起控制。
②在受力
大的地方，压力容器容易失去作用，应考虑材料的抗拉强度。
③压力容器爆破压力以及材料硬化指数与塑形变形率也有比较大的关系。
④屈服点不能够确定。
在锅炉使用的早期，按材料室温下抗拉强度的设计，还比较可以满足使用要求，那是因为当时几乎只有低碳钢材料，蒸汽锅炉的温度比较低，低碳钢材料有比较不错的延性。
然而，高效蒸汽需要极高的温度，而材料在高温下呈现的特点也有所不同。
由于国际竞争的关系，英国在二战前，已经开始考虑屈服强度。
然而在利益的驱动下，人们刻意追求高屈服强度，致使材料韧性等一些优良性能逐渐的下降。
为了控制这种局面的延续，相关部门限制了屈服强度和抗拉强度的比例。
欧盟EN 13445-2002压力容器标准在选取材料许用应力值时，并没有考虑抗拉强度值，只是单纯的考虑屈服强度，但是对屈服强度和抗拉强度的比值有一定的制约。
美国AMSE和中国GB 150-2011和JB4732-1995确定材料许用应力值有所不同的是，用抗拉强度和屈服强度，除以相应的安全系数，然后取最小值。
奥氏体不锈钢材料拥有应变强化能力强、韧性大等非常优良的特点，但屈服强度不好。
如果按碳钢方法确定材料许用应力值，会直接降低奥氏体不锈钢材料许用应力值，承载能力也不能充分发挥出来。
为提高奥式不锈钢材料许用应力值，世界各国采取了不同的措施。
随着时代的变迁，人类对未知的不确定，对安全性能的要求越来越高，安全系数随之出现，虽然在一定程度上保证了使用压力容器的安全性，但也不得不说也有可能阻碍了压力容器技术进步的步伐。
因为从材料学和力学方面来说，为了提高安全系数，就会直接增加压力容器厚度，压力容器受力状态也就会随之变差，也就直接影响到了焊接的质量。
然而又不能为了降低安全系数，从而降低对压力容器技术方面的要求，因此，需要依靠技术进步和提高去降低安全系数。
随着科技的进步，对压力容器技术的研究也日益完善，制造、加工、检验水平的提高等，大大提高了发现缺陷的能力，从而也提高了管理和监测水平。
压力容器拥有抵抗爆破的能力，但是其安全系数与选取材料时的安全系数有所不同。
笔者认为，爆破压力值与按材料许用应力值算出的压力比值才是真正的实际安全系数。
nger 和W.L.Hardin对奥氏体不锈钢、低合金钢、调质合金钢等不同硬化指数的材料进行了压力容器爆破试验（如图1）。
如果忽略材料韧性会得到压力容器在抵抗爆破时的实际安全系数（如图2）。
总体上，世界各国的容器标准设定依靠的技术相差不多，只是在容器的一些结构方面有少许差别的，然而在选取材料许用应力值时，选择安全系数标准的差别却很大。
这就使的一台压力容器按不同标准制造，压力容器的厚度也会有所不同（如图3）。
总之，应同时依据抗拉强度和屈服强度去选取材料的许用应力值；随着理论研究和不断的科学实验，在保障压力容器安全的基础上，压力容器安全系数逐步降低；奥氏体不锈钢不仅应变强化能力强、韧性大，而且高温性能强，在欧洲许多国家一直被广泛使用；压力容器在抵抗爆破时的实际安全系数，不同于选取材料许用应力时的安全系数；各国在确定材料许用应力值时，在材料参数以及安全系数方面有很大的区别。
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