一个足够大的密闭容器压力计算中,除爆炸物外没有任何物体,容器内为真空或由空气充满容器,爆炸效果会有什么不同

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to find out more about this error.  中国压力容器法规包含行政法规或地方性法规、部门规章或地方政府规章和安全技术规范(TSG),由政府组织制订。
  中华人民共和国国务院公布的《特种设备安全监察条例》(以下简称"条例")是基本法规,也是制修订其它法规的主要依据。"条例"授权国务院特种设备安全监督管理部门--国家质量监督检验检疫总局特种设备安全监察局负责全国压力容器的安全监察工作,对同时具备下列条件的压力容器实施监管:
  (1)最高工作压力大于等于0.1MPa(表压);
  (2)压力与容积的乘积大于或者等于2.5MPa·L;
  (3)盛装介质为气体、液化气体或者最高工作温度高于等于标准沸点的液体。
  压力容器行政规章是对压力容器安全实施行政管理的文件,以国家质量监督检验检疫总局局长"令" 等形式颁布。
  压力容器安全技术规范是对压力容器基本安全技术要求和基本行政管理要求的文件,以规范性文件形式发出的"监督管理规定"、"安全技术监察规程"和"技术检验规则"等,包含政府对压力容器安全性能和相应的设计、制造、安装、修理、改造、使用和检验检测等环节所提出的一系列基本安全要求,以及许可要求、考核条件、工作程序等一系列具有行政强制力的规范性文件,把法规和行政规章的原则规定具体化,具有可操作性。
  中国压力容器主要法规TSG R《固定式压力容器安全技术监察规程》、TSG R《移动式压力容器安全技术监察规程》作为技术规范,是强制性的,在中国境内设计、制造、安装和使用的压力容器均应符合规定。
  有关压力容器基本安全技术要求的规范主要有:
  ⑴ TSG R 《非金属压力容器安全技术监察规程》;
  ⑵ TSG R 《超高压容器安全技术监察规程》;
  ⑶ TSG R 《简单压力容器安全技术监察规程》;
  ⑷ TSG R 《固定式压力容器安全技术监察规程》;
  ⑸ TSG R 《移动式压力容器安全技术监察规程》。
  有关压力容器基本行政管理要求的规范主要有:
  ⑴ TSG R 《压力容器压力管道设计许可规则》;
  ⑵ TSG Z 《特种设备制造、安装、改造、维修评审细则》;
  ⑶ TSG R 压力容器安装改造维修许可规则
  ⑷ TSG R 《压力容器监督检验规则》;
  ⑸ TSG R 《压力容器使用管理规则》;
  ⑹ TSG R 《压力容器定期检验规则》;
  ⑺ TSG Z 《特种设备检验检测机构质量管理体系要求》;
  ⑻ TSG Z 《特种设备检验检测机构核准规则》;
  ⑼ TSG Z 《特种设备检验检测机构鉴定评审细则》;
  ⑽ TSG Z 《特种设备无损检测人员考核规则》。
  《固定式压力容器安全技术监察规程》和《移动式压力容器安全技术监察规程》是覆盖面广的两个重要的基本安全技术规范。其中,《固定式压力容器安全技术监察规程》适用于同时具备下列条件的固定式压力容器:
  (1)工作压力大于或者等于0.1MPa;
  (2)工作压力与容积的乘积大于或者等于2.5MPaoL;
  (3)盛装介质为气体、液化气体以及介质最高工作温度高于或者等于其标准沸点的液体。
  《移动式压力容器安全技术监察规程》适用于同时具备下列条件的移动式压力容器:
  具有充装与卸载(以下简称装卸)介质功能,并且参与铁路、公路或者水路运输;
  (1)罐体或者瓶式容器工作压力大于或者等于0.1MPa;
  (2)罐体容积大于或者等于450L,瓶式容器容积大于或者等于1000L;、
  (3)充装介质为气体以及最高工作温度高于或者等于其标准沸点的液体。
  我国的压力容器国家标准是由全国锅炉压力容器标准化技术委员会负责编制、修订工作,经国家质量监督检验检疫总局批准后颁发。相关行业标准是由各行业标准化委员会负责编制、修订工作,经国家发展与改革促进委员会各部门审批、颁发。标准实施后,由各地安全监察部门根据原国家质量技术监督局颁发的《固定式压力容器安全技术监察规程》、《移动式压力容器安全技术监察规程》和相关标准的规定来控制、监督压力容器的设计、制造和检验各环节,保证产品质量和安全使用。各标准化委员会根据了解、收集的标准使用意见和建议,负责组织标准修订工作,并经原审批部门审批后颁发、实施。其主要标准GB 150《压力容器》和JB4732《钢制压力容器-分析设计标准》为强制性的国家标准,因此也具有强制性。
  进入二十一世纪,特别是加入世界贸易组织(WTO)后,中国压力容器标准在前几代人历时半个世纪业已夯实的基础上,不断吸收国际上有关压力容器标准的先进理念,逐步适应了压力容器建造、使用全球化的新要求。
  固定式压力容器方面,中国建立了以常规设计建造标准--GB150《压力容器》和以分析设计建造标准JB4732《钢制压力容器-分析设计标准》为核心,以产品标准为基础,包含通用基础标准的、完整的技术标准体系。其中,产品标准分别按材质、结构型式两条主线制、修订。
  依据材质的产品标准:
  ⑴ JB/T 4734《铝制焊接容器》;
  ⑵ JB/T 4745《钛制焊接容器》;
  ⑶ JB/T 4755《铜制压力容器》;
  ⑷ JB/T 4756《镍及镍合金制压力容器》;
  ⑸N B/T 47011《锆制压力容器》。
  结构型式的产品标准:
  ⑴ GB/T 151 《热交换器》;
  ⑵GB 12337《钢制球形储罐》;
  ⑶NB/T
《塔式容器》;
  ⑷NB/T 《卧式容器》。
  为保证压力容器的安全,中国同样围绕产品标准制订了系列通用基础标准,这类标准分为:零部件、性能要求、材料、焊接、检验检测、安全附件和其它等6类。
  移动式压力容器方面,中国同样建立了包括汽车罐车、罐式集装箱和铁道罐车在内的核心产品标准,所涉及的通用基础标准多与固定式压力容器共用。
  GB150《压力容器》一直是中国压力容器的核心标准之一,其基本思路与ASME Ⅷ-1相同,是按常规设计建造压力容器的标准,规定了金属制压力容器的建造要求。
  现行GB150分为四个部分:
  --GB150.1 《压力容器 第1部分:通用要求》;
  --GB150.2 《压力容器 第2部分:材料》;
  --GB150.3 《压力容器 第3部分:设计》;
  --GB150.4 《压力容器 第4部分:制造、检验和验收》。
  该标准适用的设计压力为:对钢制容器不大于35MPa;其他金属材料制容器按相应引用标准确定。
  该标准适用的设计温度范围:-269℃(对应于铝的极限设计温度)~900℃;钢制容器不得超过按GB150.2中列入材料的允许使用温度范围(-253℃,对应于液氢的设计温度);其他金属材料制容器按相应引用标准中列入的材料允许使用温度确定。
  该标准不适用于下列压力容器:
  (1)设计压力低于0.1MPa且真空度低于0.02MPa的容器;
  (2)《移动式压力容器安全监察规程》管辖的容器;
  (3)旋转或往复运动机械设备中自成整体或作为部件的受压器室(如泵壳、压缩机外壳、涡轮机外壳、液压缸等);
  (4)核能装置中存在中了辐射操作失效风险的容器;
  (5)直接火焰加热的容器;
  (6)内直径(对非圆形截面,指截面内边界的最大几何尺寸,如:矩形为对角线,椭圆为长轴)小于150mm的容器;
  (7)搪玻璃容器和制冷空调行业中另有国家标准或行业标准的容器。
  JB4732《钢制压力容器-分析设计标准》是中国压力容器的另一核心标准,其基本思路与ASME Ⅷ-2相同,是按分析设计建造压力容器的标准。该标准于1995年正式颁布实施,2005年经复审确认继续使用。
  该标准的设计压力适用范围为大于等于0.1MPa且不大于100MPa、真空度高于或等于0.02MPa;不适用于下列容器:
  (1)核能装置中的容器;
  (2)旋转或往复运动的机械设备(如泵、压缩机、涡轮机、液压缸等)中自成整体或作为部件的受压器室;
  (3)经常搬运的容器;
  (4)内直径(对非圆形截面,指宽度、高度或对角线)小于150mm的任何长度的容器;
  (5)直接火焰加热的容器。
  美国的法律、法规由联邦政府17个部门和84个独立机构以及各州、市、地方政府等制订,重点是有关安全、卫生、健康、环保等方面的要求,是美国法律、法规的一种重要形式。在法律、法规等法律形式文件中引用标准,使标准成为法律法规和契约合同的组成部分,以保障压力容器安全。主要法律、法规有:
  ⑴ 美国联邦法典标题29"劳动"、标题49"运输";
  ⑵ 《职业安全卫生法》;
  ⑶ 加州职业安全和健康规章第4章第1分章"非受火压力容器安全规定"。
  美国标准包括自愿性标准以及政府 (采购) 标准和规范两个部分,形成自愿性标准体系和强制性技术法规【政府(采购)的标准和法规】体系。自愿性标准的由标准相关方自愿参与制订、自主选择采用,不具有强制性。
  美国自愿性标准体系包括国家标准、协(学) 会标准、联盟标准和企业(公司) 标准。联盟标准实际上是某种范围的协会标准或扩大了的企业标准。因此美国自愿性标准由国家标准、协会标准和企业标准三个层次组成。标准形式包括标准、技术守则、标准专利、补遗和公告等,近年来又出现了协议标准和事实标准等新模式。
  美国的专业团体学会和协会在标准化工作中发挥着主导作用,由美国机械工程师学会制订的ASME规范就是有关压力容器方面的具有国际影响力的标准。
  1914年,美国制订了世界上第一部压力容器标准--ASME规范。该规范包括压力容器设计、材料、制造、检验检测等内容,涉及压力容器建造全过程,被公认为世界上技术内容最为完整、应用最为广泛的压力容器标准。美国大部分州的法律规定必须执行ASME规范,不接受任何其他国家的压力容器规范。
  ASME锅炉及压力容器委员会(BPVC)定期召开会议,研究ASME规范的修订工作,经BPVC批准的规范修订建议将提交美国国家标准协会(ANSl),并在美国《Mechanical Engineering))上发表,以公开征询所有关心此问题人士的意见,修订建议在规定的公开征询意见期满并经ASME最终批准后,在每年12月31日出版的ASME规范增补中予以公布。规范修订条款经ASME批准后,可从《增补》所示出版日期起开始使用,除第Ⅱ卷A、B两篇中的材料标准的修订外,次年的7月1日成为强制性的要求,但在此之前签订的合同除外。材料标准的修订由美国材料试验学会(ASTM)和其他认可的国家机构或国际机构进行,ASME通常采纳这些修订。但压力容器制造厂家需要注意的是,凡使用相对于原要求有所放宽的修订条款时,必须确信压力容器安装地的管辖机关对它们已经认可,否则不得使用。
  ASME规范分为4个层次,即规范(Code)、规范案例(Code Case)、条款解释(Interpretation)及规范增补(Addenda);整个规范由11篇组成,涵盖了各种类型的承压设备,包括一般压力容器、核压力容器、混凝土反应堆容器以及纤维增强塑料容器等。规范第Ⅷ篇分三个分篇给出了压力容器建造规则:
  -- ASME Ⅷ 第1分篇 按常规设计建造的压力容器规则;
  -- ASME Ⅷ 第2分篇 按分析设计的压力容器建造规则;
  -- ASME Ⅷ 第3分篇 高压容器建造另一规则。
  美国石油学会API(American Petroleum Institute,)制订的系列标准主要涉及检验技术包括常规的内外部检验和基于风险的检验。其中的主要标准:
  (1)API 510《压力容器检验规范》:针对在用检验、定级、修理和改造。该标准最初是计划用于石油工业的压力容器,特别是盛装气态和液态烃类容器,但实际上被公认为适用于大多数行业的压力容器。API 510的内容包括适用范围、规范性引用文件、术语和定义、检验组织机构、检验检测及压力试验方法、检验周期及范围、检验数据的评估分析和记录、修理改造和再定级、另一规则等,附录B还规定了对检验员的资质认证要求。
  (2)API RP572压力容器检验(包括:塔、圆筒、反应器、换热器和冷凝器)。该标准包括对不同类型压力容器的描述及其建造和维护,对检验技术如劣化机理及其检验方法等内容作了详细介绍,并强调安全操作。内容包括范围、引用文件、术语和定义、压力容器的类型、建造标准、维护检验、检验目的、劣化机理、检验频次和时间、检验方法和限定条件、修理方法、记录和报告等内容,基本满足了石油行业的使用需求。
  (3)API RP580《基于风险的检验推荐方法》、API 581《基于风险的检验基础资源文件》、API RP579《合于使用评价推荐方法》等,形成了从风险评估到定期检验再到合于使用评价的技术体系。
  欧盟的压力容器法规标准体系由指令和协调标准两个层次构成。指令具有法律约束力,由各成员国转化成本国法律后执行,规定了压力容器的基本安全要求;为贯彻基本安全要求,欧洲标准化组织(CEN)制订相关协调标准,提出具体技术要求。
  EEC/EC指令是欧盟压力设备法规的主要形式,它的形成均需先由欧盟委员会(COMMISSION)向部长理事会(COUNCIL)提出指令的提案,再由理事会征求欧洲议会(EUROPEAN PARLIAMENT)和经济社会委员会(ECONOMIC AND SOCIAL COMMITTEE)的意见,然后提交欧盟委员会修改,最后由理事会通过或继续研究。EEC/EC指令是欧盟各成员国制订相关法律的指南。指令颁布生效后,欧盟各成员国必须把指令转化为本国监察规程或国家法律,并在指令规定的期限内强制执行。例如:英国把PED转化后命名为《压力设备监察规程1999》。
  欧盟委员会可以委托欧洲标准化组织制定相应的协调标准,并在规定的时间内完成。标准颁布前,应征得委员会的同意。对无任何意见的,自草案被欧盟委员会收到之日起3个月后即可颁布执行;对有意见的,可在草案自欧盟委员会收到之日起6个月后即可颁布执行;当欧盟委员会发现技术法规与已经上报部长理事会或有拟订意向的指令、规章或决定有关,则在12个月后执行。如:EN13445《非火焰接触压力容器》标准,它是由欧洲标准化委员会负责起草、修订和实施,同样具有法律强制力。
  欧洲统一市场建立后,为促进承压设备在欧盟成员国内的自由贸易,并实施统一的产品的技术法规,颁布了许多EC指令,与承压设备有关的EC指令有6部:
  ⑴ 76/767/EEC--压力容器一般指令;
  ⑵ 84/525/EEC--钢制无缝气瓶指令;
  ⑶ 84/526/EEC--铝合金制无缝气瓶指令;
  ⑷ 84/527/EEC--钢制焊接气瓶指令;
  ⑸ 87/404/EEC--简单压力容器指令;
  ⑹ 97/23/EC--承压设备指令。
  1997年欧盟通过了97/23/EC《承压设备指令》(简称PED),并于日强制执行,自此进入欧盟各成员国的承压设备,其设计、制造和检验检测都必须满足PED要求并带有CE标志。
  欧盟《承压设备指令》提出了许多新概念和新方法,是继ASME锅炉压力容器规范后又一在世界上有重要影响的承压设备法规。该指令适用于工作压力大于0.05MPa的压力容器(包括非直接接触火焰加热压力容器和直接接触火焰加热压力容器)、管道、安全附件(安全阀、爆破片等)、承压附件(阀门等)、呼吸用气瓶、高压锅、手提式灭火器等承压设备。进入欧盟各成员国的压力容器必须通过由欧盟指定的授权机构(Notified Bodies)执行的符合性评审。
  欧洲许多国家都有自己的压力容器规范和标准,没有自己压力容器标准的国家则允许采用其他国家的规范和标准。近年来,为协调欧盟各成员国的压力容器标准,消除欧盟内的技术贸易壁垒,欧盟颁布了一系列协调标准(Harmonized Standards),如EN13445《非火焰接触压力容器》(Unfired Pressure Vessels)、EN286《简单非火焰接触压力容器》等,使欧盟PED指令得到落实。
  EN 13445《非火焰接触压力容器》是根据PED基本安全要求制订的,但并不包括PED中关于排污和外部火灾方面的要求。EN 13445适用于设计压力大于0.05MPa,材料为铁素体或奥氏体钢的非直接接触火焰压力容器,设计温度低于钢材蠕变控制其许用应力的相应温度。当然,其设计压力可以进一步降低,甚至是真空容器。
  该标准不适用于以下承压设备:
  ⑴ 移动式压力容器;
  ⑵ 失效后导致辐射影响的核设施上的压力容器;
  ⑶ 能产生110℃以上过热水蒸气的压力容器;
  ⑷ 采用铆接结构的压力容器;
  ⑸ 灰口铸铁和其他EN13445-2、EN13445-6中没有包括的材料制造的压力容器;
  ⑹ 多层容器和经自增强处理(包括内表面挤压处理)的容器;
  ⑺ 长输管道和工业管道。
  该标准分为七个部分:
  (1)总则
  (2)材料
  (3)设计
  (4)制造
  (5)检测与试验
  (6)球墨铸铁压力容器及部件的设计、制造要求
  (7)标准使用指南
  EN 13445与其他压力容器标准和规范之间的一个主要区别是在此标准中没有提到买主,制造单位和独立检验机构各方的责任。
  该标准采纳了欧洲和其他规范和标准中的一些先进的设计方法。多数情况下,使用EN13445制造承压设备比使用其他标准更经济。
  EN286《简单非火焰接触压力容器》是为使用87/404/EEC《简单压力容器指令》而制订的协调标准,它覆盖了指令的基本安全要求。指令中并不强制使用CEN标准,但是,按照CEN标准设计、制造和检验的压力容器则被自动承认满足本指令的基本安全要求。
  EN286由以下四篇组成:
  -- 第1篇:一般用途压力容器。
  -- 第2篇:用在机动车辆及其拖车上的空气制动装置和辅助系统上的压力容器。
  -- 第3篇:用在火车上的空气制动装置和辅助系统上的钢制压力容器。
  -- 第4篇:用在火车上的空气制动装置和辅助系统上的铝合金压力容器。
  澳大利亚和新西兰对压力容器(包括移动式容器)及其主要部件、安全装置、安全部件(附件),以及涉及这些设备的单位(机构)、人员和相关活动,均从政府角度实施安全监督管理。政府制订相关法律、法规,结合相关技术标准,以确保压力容器安全。
  澳大利亚和新西兰职业安全与健康法律对工作场所的危险机械设备和工具等均统一定义为"装置"。澳大利亚国家职业健康与安全委员会专门制定了指导协调各州(地区)对装置安全管理的《国家装置标准》。列入《国家装置标准》范围的装置包括压力容器(含移动式容器)。这个标准对列入管辖范围的所有"装置",无论是机械设备、工程设施,或是重要危险工具,都从设计、制造、销售供应、安装、使用、检验试验、维修改造、拆卸与报废处理等环节,以及相关单位、人员责任与资格管理等,提出一整套通用性要求,规定对危险性较大的压力容器(含移动式容器)实行设计鉴定评审、设计登记、制造监检(有些装置)、使用前检验、使用登记、使用定期检验等。
  新西兰《职业安全与健康法》同澳大利亚《国家装置标准》一样,对工作场所危险装置(含压力容器)从设计、制造、销售供应、安装、使用、检验试验、维修改造、拆卸与报废处理等环节,以及相关单位、人员责任与资格管理等,提出一整套通用性要求。而根据新西兰《职业安全与健康法》制定的《承压设备、起重机和乘客索道规则》,又将锅炉、压力容器、压力管道系统、起重机械和乘客索道统称为"设备",在《职业安全与健康法》对装置实施通用管理基础上,又进一步增加和明确了对这类设备的特性管理要求。这个法规对压力容器的安全管理模式与澳大利亚《国家装置标准》基本相似,但管理要求和管理方法更为明晰并具有可操作性。由于新西兰不是联邦制国家,其压力容器法规是全国统一的,而不是像澳大利亚那样联邦和各州(地区)存在差异。
  澳大利亚和新西兰对固定式压力容器管理范围基本相同,符合澳大利亚和新西兰共同标准《承压设备-锅炉和压力容器》(AS/NZS1200)规定范围种类的 A、B、C、D级压力容器(按澳大利亚标准AS3920.1划分危险等级)基本都在管辖范围之内。而AS/NZS1200标准适用于除下列情形以外的所有压力容器:
  ⑴ 适用于澳大利亚AS 2030系列标准的气瓶;
  ⑵ 构成飞机或宇宙飞船部件的压力设备;
  ⑶ 构成远洋船只、其他河海上小艇或近海油气平台上的部件的承压设备;
  ⑷ 鼓风炉,包括冷风总管、热炉、热风总管、风口座、鼓风炉上通风管和下通风管、除尘器、污气和半清洁气总管、涤气器、出口总管、填料斗、整套设备及冷却系统;
  ⑸ 属于研究和开发对象的承压设备;
  ⑹ 用于在两个或多个建筑物或公共场所转移或分配水、气、油或其他液体的管道;
  ⑺ 由充液联结器构成的用于动力传输的承压设备;
  ⑻ 作为手动工具或设备一部分的承压设备;
  ⑼ 在澳大利亚,排除空气制动排气系统产生的冷凝物的空气制动排气机构(不包括贮气缸)在新西兰,排除空气制动排气系统产生的冷凝物的空气制动排气机构(包括贮气缸);
  ⑽ 低压气体容器例如天然气罐(以前的煤气计量表);
  ⑾ 液压传动设备,包括惰性气体节气阀,其压力和气体容量的乘积不超过30MPa.L;
  ⑿ 适用于AS/NZS1841(或等效标准且灭火器有相应的压力*容积值)的便携式灭火器;
  ⒀ 蒸汽清洁器,在其内部系统不会产生蒸汽且进口和出口间的阀门不会共用;
  ⒁ 适用于AS2278(或等效标准,且容器有相应的压力*容量)的气溶胶容器;
  ⒂ 大型储罐或设计用于在常压下或接近常压下贮存液体设备(例如容器顶部压力不超过1.4kPa,或不低于正常大气压0.06 kPa)或适用于AS1692,AS1940,ANSI/API Std650或等效标准的设备;
  ⒃ 大型低压储气罐,如适用于ANSI/API Std 620或等效的(例如容器顶部压力不超过207 kPa或不低于标准气压10 kPa)且不包括在AS中表1.3.1和1.3.2之内的储罐;
  ⒄ 符合AS1410、AS2182、AS2192、AS2487(或等效标准,且有等效压力*容量值)的消毒器;
  ⒅ 符合AS1746或等效标准的家用压力锅,例如压力不超过110 kPa,容积不超过60L;
  ⒆ 用作玩具或用于模型俱乐部的迷你模型火炉,其水容量不超过1L;
  ⒇ 符合AS1056.1,AS,AS3142(或等效标准且有等效压力*容积值)的家用热水器或水槽等。
  澳大利亚移动式压力容器标准有主要《汽车用液化石油气燃料用容器》(AS3509)和《气瓶规范》(AS2030)。
  澳大利亚标准是自愿性质的。标准只有被法案、规范或规程引用才为强制。强制性标准在标准的前言上加以注明。
  新西兰《承压设备、起重机和乘客索道规则》未规定对下列压力容器进行设计审核或制造检验,也应排除在新西兰管辖范围之外:
  ⑴ 在被用作玩具的容量不超过1L的模型锅炉,或由模型俱乐部成员设计和使用的,容量不超过30升,且不能用于出租或用作奖品的模型锅炉;
  ⑵ 足够开孔的盛装蒸气的锅炉或压力容器,且其内部工作压力不超过15 kPa的;
  ⑶ 农民在农场使用的或只用于制作牲畜食物的,容量不超过200L,并且工作压力不超过105 kPa的压力容器;
  ⑷ 用于咖啡厅,酒店餐厅,饭馆,自助餐厅,工厂内部食堂或其他类似机关,企业的小型电热锅炉,容量不超过60L,工作压力不超过75 kPa,用于提供即时热水来加热食物,洗涤,饮食或饮用水;
  ⑸ 容积不超过60L且工作压力不超过105 kPa的压力锅;
  ⑹ 用作空气增压水罐,为农业灌溉系统供水的压力容器;
  ⑺ 专门用来提供饮用水的,容积不超过10升的电热锅炉;
  ⑻ 使用无毒和不易燃制冷其他的商用空调或热泵设备;
  ⑼ 家用和商用制冷系统或盛装用于从冷物体转移出能量的无毒、不易燃气体,且热功率不超过30千瓦的设备。
  新西兰特种设备法规与标准体系中的标准主要由"实施规范"引用采纳。新西兰特种设备实施规范引用的压力容器标准主要是澳大利亚新西兰共同标准、新西兰标准、澳大利亚标准、英国标准、欧盟标准、美国标准和少数ISO标准。
  世界各国拥有自行制订的压力容器法规,要求不尽相同,尚无法达成共识,推出全球化的压力容器法规。但是,相信随着经济融合,在推出国际《锅炉和压力容器》标准之后,推出国际公认的压力容器法规是可期的。
  尽管锅炉压力容器标准已经诞生的一百多年,但由于ASME体系和欧洲体系的矛盾始终难以协调,一直没有锅炉压力容器的国际标准。鉴于锅炉压力容器产品的国际流通引起了世界各国的广泛关注,国际标准化组织专门设立了ISO/TC11"锅炉和压力容器技术委员会",力图制定国际统一的锅炉压力容器标准。
  ISO/TC11制定ISO 16528《锅炉和压力容器》国际标准的目的如下:
  (1)满足WTO对消除贸易技术壁垒所达到的共识性协议或WTO协议;
  (2)设定锅炉和压力容器产品的安全要求。考虑了压力设备可能发生的各种失效模式,给出了满足这类时效批准的导则。
  (3)各国标准都具有支持公共安全和良好市场运行的经验。如果在现在的法规框架和市场需求下可以确的技术改革的进展,一个国际的基于性能的标准将能使这些标准共存。
  ISO 16528《锅炉压力容器》并不是关于锅炉压力容器产品建造规范,而是国际承认的锅炉压力容器规范应该具有哪些性能要求以及国家(区域)锅炉压力容器建造规范获得国际承认的审批程序,国家(区域)锅炉压力容器建造规范一旦通过规定的审批程序,即成为锅炉压力容器国际标准,但该标准不是唯一的,不具有排他性。
  ISO/DIS 16528"锅炉和压力容器"由两部分构成:
  (1)第一部分 性能要求
  (2)第二部分 满足第一部分要求的标准
  ISO/DIS 16528第一部分的主要技术内容包括:范围、术语和定义、计量单位、锅炉和压力容器分级、职责、时效模式、技术要求(包括一般要求、材料、设计、制造、检验、最终检验和试验、标记)复合型认证。
  ISO/DIS 16528第一部分的主要技术特点是:综合世界主要工业国家的技术标准规定,参照欧洲标准的内容,针对锅炉和压力容器常见的失效形式,在标准中将其归类为三大类、14种失效模式:
  (1)短期失效模式(short term failure modes):
  脆性断裂(Brittle fracture)
  韧性断裂(Ductile rupture)
  超量变形引起的接头泄露(Leakage at joints due to excessive deformations)
  超量局部应变引起的裂纹形成或韧性撕裂(Crack formation or ductile tearing due to excessive local strains)
  弹性、塑性或弹塑性失稳(跨塌)(Instability-elastic,plastic or elastic-plastic)
  (2)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(Environmentally assisted cracking e.g.stress corrosion cracking ,hydrogen induced cracding,etc)
  (3)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 strain(medium and high cycle fatigue )or under elastic -plastic strains(low cycle fatigue)
  环境助长疲劳(Environmentally assisted fatigue)
  (4)对于压力容器设备标准,在确定设备准则和方法中至少要考虑如下失效模式:
  脆性断裂
  韧性断裂
  接头泄露
  弹性或弹性失稳
  蠕变断裂
  (5)设计方法要求
  ISO/DIS 16528第一部分并没有规定受压元件的具体设计方法,仅规定了设计方法的原则和适用范围,强调设计方法要保证锅炉和压力容器的完整性,采用下列方法之一或这些方法适当组合:
  规则设计(Design by rule)
  分析设计(Design by analysis)
  以经验设计或试验为基础的设计(Design by experiment or testing)
  本部分共分四章:
  (1)范围
  (2)术语和定义
  (3)符合性程序
  (4)符合性表格
  国际标准ISO 9328《压力设备用钢板交货技术条件》是国际标准化组织ISO/TC17/SC10组织制订的。该标准于1991年颁布第一版,2003年开始颁布的第二版共分为七个部分:
  1.ISO 3"Steel flat products for pressure purposes-Technical delivery conditions-Part 1:General requirements"
  2.ISO 4"Steel flat products for pressure purposes-Technical delivery conditions-Part 2: Non-alloy and alloy steels with specifiedelevated temperature properties"
  3.ISO 4"Steel flat products for pressure purposes-Technical delivery conditions-Part 3: Weldable fine grain steels, normalized"
  4.ISO 4"Steel flat products for pressure purposes-Technical delivery conditions-Part 4: Nickel-alloy steels with specified low temperature properties"
  5.ISO 4"Steel flat products for pressure purposes-Technical delivery conditions-Part 5: Weldable fine grain steels, thermomechanically rolled"
  6.ISO 4"Steel flat products for pressure purposes-Technical delivery conditions-Part 6: Weldable fine grain steels, quenched and tempered"
  7.ISO 4"Steel flat products for pressure purposes-Technical delivery conditions-Part 7: Stainless steels"
  ISO :《压力设备用钢板交货技术条件》并没有试图去制订一个统一的包含化学成分和力学性能的压力设备用钢板的产品标准,而是根据选择的设计规范(美国规范与欧洲规范)让美国牌号和欧洲牌号共存于一个标准之中:
  附录A(规范性附录):根据欧洲设计规范的产品化学成分和力学性能;
  附录B(规范性附录):根据美国设计规范的产品化学成分和力学性能;
  附录C(资料性附录):ISO牌号与国家(区域)标准牌号的对应关系。
  与ISO 16528类似,ISO :《压力设备用钢板交货技术条件》的关键在于三个附录,附录A和附录B分别给出了按欧洲标准和美国ASME规范设计建造时供选择材料牌号和化学成分和力学性能,而在附录C(资料性附录)则给出了欧洲钢号、美国牌号和日本牌号与ISO牌号的对应关系。
  世界各主要工业国家和地区都有相应的法规、标准,并各具特色。了解其与中国法规、标准的异同点,吸收国外先进先进成果和经验,有利于中国压力容器行业的发展。
  安全系数确定和国家的综合技术能力以及压力容器建行历史有关。随着压力容器设计、建造技术水平和装备能力以及质量管理水平的不断提高,在保障压力容器安全性前提下,提高压力容器经济性,压力容器安全系数有所降低。
  通过对先进工业国家技术标准的对比研究(主要是欧盟、美国),结合我国实际情况,通过对影响确定许用应力的诸多因素系数的定量分析及将其与压力容器安全工作载荷相关联的分析,按常规设计建造的GB150《压力容器》-2011将抗拉强度的安全系数由3.0调整为2.7;对碳钢和低合金金刚屈服强度的安全系数由1.6调整为1.5;对奥氏体钢允许采用Rp1.0确定许用应力;正在修订的按分析设计建造压力容器的标准,将抗拉强度的安全系数定为2.4;对碳钢和低合金金刚屈服强度的安全系数定为1.5。
  对于材料和制造要求比较宽松的美国,安全系数相对较高,ASME-Ⅷ第一分册(常规设计)规定了抗拉强度的安全系数为3.5,屈服强度的安全系数为1.5;ASME-Ⅷ第二分册(分析设计)规定了抗拉强度的安全系数为3.5,屈服强度的安全系数为1.5。
  对材料和制造要求较严格的欧盟,安全系数相对较低,EN13445规定了抗拉强度的安全系数为2.4。
  表1 安全系数比较
规范标准版本
《固定式压力容器安全技术监察规程》
碳素钢、低合金钢和高合金钢
σs或σ0.2/1.5
σs或σ0.2/1.5
碳素钢、低合金钢和高合金钢
σs或σ0.2/1.5
σs或σ0.2/1.5
碳素钢、低合金钢
σs或σ0.2/1.5
高合金钢(30%<δ≤<35%)
σ1。0/1.5
高合金钢(δ>35%)
Max(σ1。0/1.5),Min(σb/3.0,σ1。0/1.2)
  焊接接头系数是指对接接头强度与母材强度之比值。用以反应由于焊接材料、焊接缺陷和焊接残余应力等因素使焊接接头被削弱的程度,是焊接接头力学性能的综合反应。
  GB150规定的焊接接头系数仅根据A、B类对接接头的焊接结构特点和无损检测的长度比例来确定,与其他类别的焊接接头无关,同时也没有降低焊接接头系数而免除无损检测的规定。
  ASME规范中焊接接头系数仅取决于该焊接接头型式和无损检测程度,而与任何其他接头的无损检测程度无关,即一台容器不同的接头可以使用不同的焊接接头系数,对A、B、C、D四类焊接接头都规定了焊接接头系数,同时允许采用降低焊接接头系数而免除无损检测要求。
  EN13445规范中焊接接头系数根据检测类型确定,EN13445规范中,根据钢材种类、壁厚、焊接工艺设计温度等制造因素,分为四个基本检验类型。(如表2)。
  表2 钢制压力容器焊接接头系数对照表
  压力容器设计时,主要考虑了两种失效理论:一是过量弹性变形,包括基于弹性理论的弹性失稳;另一是过量弹性变形和塑性失稳,设计时通常假定弹性失效。对金属材料,弹性极限是拉伸强度、屈服强度和断裂强度界定。弹性失效的三个通用理论是最大主应力理论、最大剪应力理论和变形能理论。各国压力容器法规标准都应用上述强度理论设计压力容器,具体的计算公式却存在着差异(见表3)。
  表3 主要计算公式对照表
  压力试验是检验压力容器整体质量的试验方法,按试验目的分为耐压试验和泄漏试验;耐压试验包括液压试验、气压试验以及气液组合试验;泄漏试验包括气密性试验、氨检漏试验、卤素检漏试验和氦检漏试验。
  根据《固定式压力容器安全监察规程》以及GB150的相关规定,压力容器制成后,应当进行耐压试验。介质毒性程度为极度、高度危害或者不允许有微量泄漏的容器,应在耐压试验合格后进行泄漏试验。耐压试验的压力应当符合设计图样要求,并且不小于以下公式的计算值。
  表4 耐压试验的压力系数η
压力容器的材料
压力系数η
液(水)压
气压、气液组合
钢和有色金属
  美国ASME第Ⅷ卷第一分册规定,除了按要求进行试验的要求,完工容器都应通过所规定的液压试验。内压容器在液压试验时,任一点的压力至少应等于容器铭牌上标定的最大许用工作压力的1.3倍再乘以如下最小比值(是制造容器的材料)。试验期间所有可能存在的载荷都应予考虑。
  除搪瓷容器(其气压试验压力至少等于但不必超过容器铭牌上所规定的最大许用工作压力)外,气压试验压力至少应等于容器铭牌上所规定的最大许用工作的1.1倍再乘以如上比值。无论怎样,气压试验压力均不得超过以计算试验压力为基数的1.1倍。
  欧洲EN13445则作如下规定:
  锅炉压力容器压力管道及特种设备检验人员资格考核规则(质技监局锅发[号)
  锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则(国质检锅[号)
  锅炉压力容器制造许可条件(国质检锅[号)
  锅炉压力容器制造许可工作程序(国质检锅[号)
  锅炉压力容器使用登记管理办法(国质检锅[号)
  锅炉压力容器产品安全性能监督检验规则(国质检锅[号)
  锅炉压力容器制造监督管理办法([2002]国家质检局令第22号)
  TSG R 压力容器使用管理规则
  TSG R压力容器定期检验规则
  TSG Z 特种设备作业人员考核规则
  TSG Z 特种设备无损检测人员考核规则
  TSG Z 特种设备检验人员考核规则
  TSG R 非金属压力容器安全技术监察规程
  TSG R 超高压容器安全技术监察规程
  TSG R 简单压力容器安全技术监察规程
  TSG R 固定式压力容器安全技术监察规程
  TSG R 移动式压力容器安全技术监察规程
  TSG R压力容器压力管道设计许可规则
  TSG R 压力容器安装改造维修许可规则
  TSG R 压力容器安全管理人员和操作人员考核大纲
  TSG R 医用氧舱维护管理人员考核大纲
  TSG R 压力容器压力管道带压密封作业人员考核大纲
  TSG Z 特种设备安全技术规范制订程序导则
  TSG Z-2011特种设备检验检测机构核准规则及特种设备检验检测机构鉴定评审细则
  TSG Z 特种设备检验检测机构质量管理体系要求
  TSG Z特种设备鉴定评审人员考核大纲
  GB150-2011压力容器
  GB/T151-2014 热交换器
  JB钢制压力容器& 分析设计标准(2005确认)
  GB钢制球形储罐
  GB713-2014 锅炉和压力容器用钢板
承压设备损伤模式识别
承压设备焊后热处理规程
  GB567-2012 爆破片安全装置
  GB/T 承压设备系统基于风险的检验实施导则
  GB/T 钢制球形储罐型式与基本参数
  GB/T 压力容器术语
  GB/T 压力容器封头
  GB/T压力容器公称直径
  GB压力容器波形膨胀节
钢制液化石油气卧式储罐型式与基本参数
压力容器用爆炸焊接复合板
  NB/T 9(JB/T 4735.1)钢制焊接常压容器
  NB/T 9(JB/T 4735.2)固体料仓
  NB/T (JB/T 4726)承压设备用碳素钢和合金钢锻件
  NB/T (JB/T 4727)低温承压设备用低合金钢锻件
  NB/T (JB/T 4728)承压设备用不锈钢和耐热钢锻件
锆制压力容器
制冷装置用压力容器
承压设备无损检测
承压设备焊接工艺评定
压力容器焊接规程
承压设备产品焊接试件的力学性能检验
压力容器视镜
  NB/T 承压设备用焊接材料订货技术条件
(JB/T 4700) 压力容器法兰分类与技术条件
(JB/T 4701)甲型平焊法兰
(JB/T 4702) 乙型平焊法兰
(JB/T 4703) 长颈对焊法兰
(JB/T 4704) 非金属软垫片
(JB/T 4705) 缠绕垫片
(JB/T 4706) 金属包垫片
(JB/T 4707) 压力容器法兰用紧固件
(JB/T 4708)压力容器用镍及镍合金锻件
(JB/T 4709) 压力容器用铝及铝合金锻件
  NB/T 制冷装置用小型压力容器
  NB/T塔式容器
  NB/T卧式容器
  JB/T 容器支座
  JB/T 铝制焊接容器
  JB/T 补强圈
  JB/T压力容器涂敷与运输包装
  JB压力容器用镍铜合金热轧板材
  JB压力容器用镍铜合金无缝管
  JB/T 钛制焊接容器
  JB/T 铜制压力容器
  JB/T 镍及镍合金制压力容器
  3.7.2 美国压力容器法规标准
  3.7.2.1 主要法规有:
  联邦政府法规 标题29 PART无水液氨的储存和处理
  联邦政府法规 标题29 Part 1910 Sec液化石油气的储存和处理
  联邦政府法规 标题49 PART 178 危险品包装物规范
  联邦政府法规 标题49 PART 179 铁路罐车规范
  加州职业安全和健康规章第4章第1分章450-560节 非受火压力容器安全规定
  ASME第Ⅱ篇-材料规范
  ASME第Ⅷ篇-压力容器
  ASME第Ⅹ篇-玻璃纤维增强塑料压力容器
  ASME第Ⅸ篇-焊接和钎焊资格认定
  ASME B1.1非火焰接触英制螺纹(UN和UNR牙型)
  ASME B16.1铸铁管法兰和带法兰管件
  ASME B16.5管法兰和带法兰管件
  ASME B16.9工厂预制锻钢对接焊管件
  ASME B16.11锻造管件.承插焊接和螺纹连接
  ASME B16.47大直径钢制法兰.从NPS26到NPS60
  ANSI B36.10焊接管和无缝管技术条件
  ASTM A-105管道元件用碳素钢锻件技术条件
  ASTM A-106高温无缝碳素钢管技术条件
  ASTM A-182高温用锻造或轧制合金钢管、法兰、锻造管件、阀门及元件技术条件
  ASTM A-193高温合金钢和不锈钢螺栓材料技术条件
  ASTM A-213无缝铁素体或奥氏体合金钢锅炉、过热器和换热管技术条件
  ASTM A-234中温和高温锻造炭素钢和合金钢管件技术条件
  ASTM A-240压力容器用耐热铬、不锈钢或铬镍不锈钢板、薄板和钢带技术条件
  ASTM A-312无缝和焊接奥氏体不锈钢管技术条件
  ASTM A-333低温无缝和焊接钢管技术条件
  ASTM A-350管件用需做缺口韧性试验的碳素钢和不锈钢锻件技术条件
  ASTM A-403铸造奥氏体不锈钢管件技术条件
  ASTM A-420低温用铸造碳素钢和合金钢管道管件技术条件
  API 510压力容器检验规范
  API RP 572压力容器检验
  API RP580 基于风险的检验推荐方法
  API RP581 基于风险的检验基础资源文件
  API RP579 合于使用评价推荐方法
  76/767/EEC--压力容器一般指令
  84/525/EEC--钢制无缝气瓶指令
  84/526/EEC--铝合金制无缝气瓶指令
  84/527/EEC--钢制焊接气瓶指令
  87/404/EEC--简单压力容器指令
  97/23/EC--承压设备指令
  EN 286简单非火焰接触压力容器
  EN 13445非火焰接触压力容器
  EN 287焊工资格考试
  EN 288金属材料焊接工艺评定规程
  EN 440焊接耗材.用于优质碳素钢气体保护电弧焊的金属丝极和熔敷材料
  EN 473无损检测.无损检测人员资格评审
  EN 485铝及铝合金.板、带
  EN 499焊接耗材.用于优质碳素钢手工电弧焊的包覆焊条
  EN 515铝和铝合金.锻件.回火组织
  EN 571无损检测.渗透检验,第1、2和3部分
  EN 573铝及铝合金.化学成分和锻件型式
  EN 586铝和铝合金.锻件
  EN 719焊接协作.任务与责任
  EN 729焊接质量要求.金属材料的熔化焊接
  EN 754铝和铝合金.冷拔杆、管
  EN 755铝及铝合金.挤压杆、管和型材
  EN 756焊接耗材.用于优质碳素钢埋弧焊的金属丝极和金属丝-焊剂组合
  EN 760焊接耗材.埋弧焊用焊剂
  EN 764承压设备.名词术语和符号.压力、温度、容积
  EN 875金属材料焊接的破坏性试验.冲击试验
  EN 876金属材料焊接的破坏性检验.熔化焊焊接接头的纵向拉伸试验
  EN 895金属材料焊接的破坏性检验.横向拉伸试验
  EN 910金属材料焊接的破坏性检验.弯曲试验
  EN 954-1机器安全.控制系统的安全部分. 一般设计原则
  EN 970熔化焊的无损检测.宏观检验
  EN 1011&焊接.对金属材料焊接的建议
  EN 1043&金属材料焊接的破坏性检验.硬度检验
  EN 1092&法兰和法兰连接件.圆形管法兰、阀门、管件和附件、PN标志
  EN 1173&铜和铜合金.材料状态或回火组织
  EN 1289&焊接接头无损检测.渗透检测.合格等级
  EN 1290&焊接接头无损检测.焊接磁粉检测
  EN 1291&焊接接头无损检测.焊接磁粉检测.合格等级
  EN 1321&金属材料焊接的破坏性检验.焊接的宏观和纵观检测
  EN 1369&铸造.磁粉检测
  EN 1370&铸造.视觉触觉式比较仪测表面粗糙度
  EN 1371&铸造.液体渗透检测
  EN 1412&铜和铜合金.欧洲牌号系统
  EN 1418&焊接人员.全自动金属熔化焊和电阻焊的焊接操作人员资格考试
  EN 1435&焊接的无损检测.焊接接头射线检测
  EN 1515-1法兰和法兰连接件.螺栓.螺栓的选用
  EN 1559&铸造.供货技术条件
  EN 1563&铸造.球墨铸铁
  EN 1591-1法兰和法兰连接件. 垫片圆形法兰连接设计.计算方法
  EN 1592&铝和铝合金.高频缝焊管
  EN 1600&焊接耗材:用于不锈钢和耐热钢手工电弧焊的包覆焊条
  EN 1653&铜和铜合金:锅炉、压力容器和热水储罐用板、薄板和环
  EN 1668&焊接耗材:用于优质碳素钢钨极惰性气体保护焊的杆、金属丝和熔敷金属
  EN 1706&铝和铝合金.铸件.化学成分和力学性能
  EN 1708-1焊接.常用钢焊接接头.承压元件
  EN 1711&焊接接头无损检测.采用复平面方法分析的焊接接头涡流检测
  EN 1713&焊接接头无损检测.超声检测.焊缝显示特性
  EN 1714&焊接接头无损检测.超声检测
  EN 1982&铜和铜合金.铸锭和铸件
  EN 10002-1金属材料拉伸试验.第1部分:常温下试验方法
  EN 10002-5金属材料拉伸试验.第5部分:高温下的试验方法
  EN 10021钢铁产品供货一般技术条件
  EN 10027钢铁牌号
  EN 10028受压元件用钢板技术要求,第1~4部分
  EN 10029& 3mm以上(包括3mm)热轧钢板的尺寸、形状及质量公差
  EN 10045-1金属材料夏比冲击试验.第1篇.试验方法(V型和U型缺口)
  EN 10088不锈钢
  EN 10164厚度方向变形性能改进的钢铁产品.供货技术条件
  EN 10204金属制品.检验文件型式
  EN 10207简单压力容器用钢钢板.钢带和钢棒供货技术条件
  EN 10213受压元件用铸钢的供货技术条件
  EN 10216受压元件用无缝钢管
  EN 10217受压元件用焊接钢管
  EN 10222受压元件用钢锻件
  EN 10229钢铁产品的氢致裂纹抵抗能力评估
  EN 10253对接焊管件
  EN 10256钢管无损检测.Ⅰ级和Ⅱ级无损检测人员资格考试
  EN 10269高温(或低温)工况下紧固件用钢和镍合金
  EN 10272受压元件用不锈钢棒
  EN 10273高温受压元件用可焊热轧钢棒
  EN 10274金属材料.落锤撕裂试验
  EN 10291金属材料.拉伸应力下的单轴蠕变试验.试验方法
  EN 12072焊接耗材.用于不锈钢和耐热钢电弧焊的金属丝极,焊丝及金属棒
  EN 12073焊接耗材.不锈钢和耐热钢带或不带气体保护的电弧焊用管状带芯电极
  EN 12074焊接耗材.焊接及关联工艺用耗材制造、供应及发放的质量要求
  EN 12420铜和铜合金.锻件
  EN 12451铜和铜合金.换热器用无缝圆管
  EN 12517焊接接头无损检测.射线检测.合格等级
  EN 12953管壳式锅炉
  EN 13554无损检测.声发射检测.基本原理
  EN 20898紧固件的力学性能
  EN 24063金属的焊接、硬钎焊、软钎焊及铜焊。图纸上的工艺术语、编号及符号表示。
  EN 25817钢的电弧焊焊接接头.缺陷分级指南
  EN 26520金属熔焊接头缺陷的分类及说明
  EN 29692金属电弧焊(采用包覆焊条)、气体保护金属电弧焊及气焊的技术要求.钢焊接接头加工
  EN 30042铝及其可焊合金的电弧焊接头.缺陷分级指南
  EN 45001已被EN ISO 取代
  EN 45004检验机构运作的基本准则
  EN 45012对从事质量体系评估和认证的认证机构的基本要求
  EN V22605受压元件用钢制品.高温性能的预测及验证
  EN ISO 377钢及钢制品:用于力学性能检验的试样的取样位置和加工
  EN ISO 898碳素钢和合金钢紧固件的力学性能
  EN ISO 3506耐腐蚀不锈钢紧固件的力学性能
  EN ISO 9001质量体系.设计、开发、生产、安装、使用质量保证模式
  EN ISO 9002质量体系.生产、安装及售后服务质量保证模式
  EN ISO 9692-2焊接及关联工艺.接头加工.钢的埋弧焊
  EN ISO 9692-3焊接及关联工艺.接头加工.铝及其合金的金属惰性气体和钨极惰性气体保护焊
  EN ISO 13916焊接.焊前预热温度、焊接过程温度及焊前预热保温温度的测量指南
  EN ISO 17025试验及校验实验室功能的一般要求

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