压力容器 Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ 类怎么分？

1 压力容器分类的依据与逻辑

1.1 为什么要分类

TSG 21-2016《固定式压力容器安全技术监察规程》§1.7规定：根据危险程度，本规程适用范围内的压力容器划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类，分类方法见附件A。注1-6说明：本规程划分的第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类压力容器等同于特种设备目录品种中的第一、二、三类压力容器；本规程中超高压容器划分为第Ⅲ类压力容器。

分类的核心目的是根据容器危险程度实施差别化监管——危险程度越高，设计审批越严格、制造资质要求越高、无损检测比例越大、监督管理越严格。分类的三个核心要素是：

• 介质特性
  

（毒性危害程度 + 爆炸危险程度）——决定介质属于第一组还是第二组

• 设计压力 p
  

（单位MPa）——压力越高，危险程度越大

• 容积 V
  

（单位m³）——容积越大，事故后果越严重

1.2 压力等级划分

TSG 21-2016将设计压力p划分为四个等级（附件A.1.3前的总则部分）：

压力等级划分

压力等级	代号	范围
低压	L	0.1 MPa ≤ p < 1.6 MPa
中压	M	1.6 MPa ≤ p < 10.0 MPa
高压	H	10.0 MPa ≤ p < 100.0 MPa
超高压	U	p ≥ 100.0 MPa

注意：压力等级只是辅助参考，TSG 21的分类不是简单地按压力等级划分，而是综合考虑介质、p和V三者。一台低压容器如果盛装极度危害介质，完全可能被划为Ⅲ类；反之，一台中压容器如果介质危险性低且容积小，也可能只是Ⅱ类。

2 附件A分类方法详解

2.1 介质分组（A1.1）

压力容器的介质分为两组：

介质分组（TSG 21-2016 附件A A1.1）

组别	介质范围	典型介质
第一组介质	毒性危害程度为极度、高度危害的化学介质，易爆介质，液化气体	氯气、光气、氢气、液化石油气、液氯、液氨等
第二组介质	除第一组以外的介质	压缩空气、水蒸气、氮气、二氧化碳等

2.2 介质危害性评定（A1.2）

2.2.1 毒性介质（A1.2.1）

毒性危害程度分级（按最高容许浓度MAC）

危害程度	最高容许浓度（mg/m³）
极度危害	< 0.1
高度危害	0.1 ~ 1.0
中度危害	1.0 ~ 10.0
轻度危害	≥ 10.0

2.2.2 易爆介质（A1.2.2）

指气体或者液体的蒸气、薄雾与空气混合形成的爆炸混合物，并且其爆炸下限小于10%，或者爆炸上限和爆炸下限的差值大于或等于20%的介质。

2.2.3 介质组别的确定依据（A1.2.3）

按照 HG 20660-2000《压力容器中化学介质毒性危害和爆炸危险程度分类》确定。HG 20660没有规定的，由压力容器设计单位参照 GBZ 230-2010《职业性接触毒物危害程度分级》的原则，确定介质组别。

2.3 分类方法（A1.3）

2.3.1 基本划分（A1.3.1）

压力容器的分类应当根据介质特征，按照以下要求选择分类图，再根据设计压力p（单位MPa）和容积V（单位m³），标出坐标点，确定压力容器类别：

• 第一组介质 → 使用图A-1
  

• 第二组介质 → 使用图A-2
  

图A-1和图A-2是p-V坐标图，横轴为容积V（m³，对数刻度），纵轴为设计压力p（MPa，对数刻度）。图A-2用曲线将区域划分为Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类三个区域；图A-1只有Ⅱ类和Ⅲ类两个区域，没有Ⅰ类。设计时根据容器的p和V在图上标出坐标点，该点落在哪个区域就属于哪一类。

2.3.2 p-V分类图的实际区域分布

TSG 21-2016 附件A的图A-1和图A-2是log-log坐标系下的p-V图（横轴V/m³、纵轴p/MPa均为对数刻度），分界线是曲线，而不是等pV线。设计时须根据(p, V)坐标点在图上落在哪个区域确定类别。

两张分类图的关键区别在于：图A-1（第一组介质）没有Ⅰ类区域，最低为Ⅱ类；图A-2（第二组介质）有Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类三个区域。

图A-1与图A-2的区域分布对比

分类图	适用介质	包含的类别区域	最低类别
图A-1	第一组介质 （极度/高度危害、易爆、液化气体）	Ⅱ类、Ⅲ类	Ⅱ类
图A-2	第二组介质 （其他介质）	Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类	Ⅰ类

为什么图A-1没有Ⅰ类？第一组介质（极度/高度危害、易爆、液化气体）本身危害性极高，即使容积很小、压力很低，一旦泄漏也可能造成严重后果。因此TSG 21规定此类介质容器最低按Ⅱ类管理，不存在降为Ⅰ类的可能。

重要提示：不能用简单的pV乘积数值来判断类别，因为分界线是曲线而非等pV线。以下是常见误区：

• 误区1：认为第一组介质小容积容器可以是Ⅰ类。图A-1没有Ⅰ类区域，第一组介质容器最低也是Ⅱ类
  

• 误区2：认为pV乘积可以作为分类依据。实际上分界线是曲线而非等pV线，实际分类必须查p-V图坐标点位置
  

• 正确理解：p ≥ 10 MPa（高压）的容器均为Ⅲ类，这对图A-1和图A-2都成立
  

2.3.3 特殊情况的分类（A1.3.5）

• 坐标点位于图A-1或图A-2的分类线上时，按照较高的类别划分
  

• 简单压力容器统一划分为第Ⅰ类压力容器
  

2.3.4 多腔容器的分类（A1.3.2）

多腔压力容器（如热交换器的管程和壳程、夹套压力容器等）应当分别对各压力腔进行分类。划分时设计压力取本压力腔的设计压力，容积取本压力腔的几何容积。以各压力腔的最高类别作为该多腔压力容器的类别并且按照该类别进行使用管理，但是应当按照每个压力腔各自的类别分别提出设计、制造技术要求。

2.3.5 同腔多种介质的分类（A1.3.3）

一个压力腔内有多种介质时，按照组别高的介质分类。

3 设计环节的差异

3.1 设计文件审批层级不同（§3.1.4.2）

设计文件签署要求对比（TSG 21-2016 §3.1.4.2）

项目	Ⅰ类	Ⅱ类	Ⅲ类
签署层级	3级签署	3级签署	4级签署
签署人员	设计、校核、审核	设计、校核、审核	设计、校核、审核 + 技术负责人或其授权人批准

分析设计的压力容器（依据GB/T 4732）也要求4级签署，与是否为Ⅲ类无关。即：Ⅲ类容器和分析设计容器均须4级签署。

3.2 风险评估报告要求不同（§3.1.6）

风险评估报告要求对比

项目	Ⅰ类	Ⅱ类	Ⅲ类
风险评估报告	不要求	不要求	必须出具

§3.1.6 原文要求：第Ⅲ类压力容器，设计单位应当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。

3.3 接管与壳体全焊透要求不同（§3.2.2.2）

TSG 21-2016 §3.2.2.2规定，压力容器的接管(凸缘)与壳体之间的焊接接头以及夹套压力容器的焊接接头，符合下列6种情况之一的，应当采用全焊透结构：

必须采用全焊透结构的6种情况（§3.2.2.2）

序号	条件	说明
(1)	介质为易爆、极度危害、高度危害介质的压力容器	按介质特性
(2)	要求气压、气-液组合压力试验的容器	按试验类型
(3)	第Ⅲ类压力容器	按容器类别
(4)	低温压力容器	按温度条件
(5)	进行疲劳分析的压力容器	按载荷特征
(6)	直接受火焰加热的压力容器	按热源条件

对于Ⅰ类和Ⅱ类容器，接管与壳体的焊接接头不强制要求全焊透（除非满足上述其他条件）。而对于Ⅲ类容器，无论介质特性和其他条件如何，都必须采用全焊透结构。

3.4 无损检测比例要求不同（§3.2.10.2.2）

3.4.1 全部(100%)无损检测的条件（§3.2.10.2.2.2）

凡符合下列条件之一的容器，须对其A类和B类焊接接头进行全部(100%)射线或超声检测：

100%无损检测的条件（TSG 21-2016 §3.2.10.2.2.2）

序号	条件	与容器类别的关系
(1)	盛装毒性危害程度为极度、高度危害介质的压力容器	介质条件（与类别间接相关）
(2)	采用气压或者气液组合耐压试验的压力容器	试验条件
(3)	焊接接头系数取1.0的压力容器	设计系数
(4)	使用后需要但是无法进行内部检验的压力容器	检验条件
(5)	设计压力大于或者等于1.6 MPa的第Ⅲ类压力容器	类别 + 压力条件
(6)	标准抗拉强度下限值大于540 MPa的低合金钢制压力容器	材料条件
(7)	设计者认为有必要进行全部无损检测的焊接接头	设计判断

关键区分点：并非所有Ⅲ类容器都要求100%无损检测，只有设计压力≥1.6 MPa的Ⅲ类容器才强制100%。设计压力<1.6 MPa的Ⅲ类容器（如盛装极度危害介质的低压容器）也可能因条件(1)而要求100%，但触发条件不同——前者因类别+压力触发，后者因介质特性触发。

3.4.2 局部无损检测（§3.2.10.2.2.3）

不要求进行全部无损检测的压力容器，其每条A、B类对接接头应当进行局部无损检测，检测比例大于或者等于20%。

碳钢和低合金钢制低温压力容器，局部无损检测的比例应当大于或者等于50%。

无损检测比例对比

检测比例	Ⅰ类	Ⅱ类	Ⅲ类
≥20%（局部）	√ 一般情况	√ 一般情况	√ 当p<1.6 MPa且不满足其他100%条件时
≥50%（局部，低温容器）	√ 低温容器	√ 低温容器	√ 低温容器
100%（全部）	仅满足特定条件时	仅满足特定条件时	p≥1.6 MPa时强制

3.4.3 合格级别（§3.2.10.2.3）——各级别统一

重要澄清：无损检测的合格级别对所有类别的压力容器是统一的，差异在于检测比例（100% vs 局部），而非合格级别本身。

无损检测合格级别（TSG 21-2016 §3.2.10.2.3，适用于所有类别）

检测方法	检测范围	技术等级	合格级别
射线检测 RT	全部(100%)无损检测的对接接头	≥ AB级	≥ Ⅱ级
	局部无损检测的对接接头	≥ AB级	≥ Ⅲ级
超声检测 UT （脉冲反射法）	全部(100%)无损检测的对接接头	≥ B级	Ⅰ级
	局部无损检测的对接接头	≥ B级	≥ Ⅱ级
超声检测 UT （TOFD法）	焊接接头	—	≥ Ⅱ级
磁粉/渗透 MT/PT （表面检测）	所有焊接接头	—	Ⅰ级

3.5 表面无损检测条件（§3.2.10.2.2.4）

下列9种情况之一的焊接接头，需要进行表面磁粉或渗透检测（与容器类别间接相关，因Ⅲ类容器更易满足这些条件）：

• 盛装毒性危害程度为极度、高度危害介质的压力容器的焊接接头
• 采用气压或者气液组合耐压试验压力容器的焊接接头
• 设计温度低于-40℃的低合金钢制低温压力容器的焊接接头
• 标准抗拉强度下限值大于540 MPa的低合金钢、铁素体型不锈钢、奥氏体-铁素体型不锈钢制压力容器的焊接接头（其中Rm>540MPa的低合金钢制容器在耐压试验后还应当追加一次表面无损检测）
• 焊接接头厚度大于20 mm的奥氏体不锈钢制压力容器的焊接接头
• 铬钼(Cr-Mo)低合金钢制压力容器的焊接接头
• 堆焊表面、复合钢板的覆层焊接接头、异种钢焊接接头、具有再热裂纹倾向或者延迟裂纹倾向的焊接接头
• 先拼板后成形凸形封头的所有拼接接头
• 设计者认为有必要进行表面无损检测的焊接接头
  

3.6 耐压试验与泄漏试验（§3.1.18）

盛装极度或高度危害介质的压力容器（通常为Ⅲ类或高类别Ⅱ类），耐压试验合格后，还应当进行泄漏试验。泄漏试验的种类、压力、技术要求等由设计者在设计文件中予以规定。

4 制造环节的差异

4.1 制造单位许可证级别不同（§4.1.1）

TSG 21-2016 §4.1.1规定：压力容器制造单位应当取得特种设备制造许可证，按照批准的范围进行制造。制造许可证级别与容器类别对应关系如下：

制造许可证级别与容器类别对应关系

许可证级别	制造范围	对应容器类别
A2级	A1以外的高压容器，以及第三类低、中压容器	Ⅲ类（含高压容器）
D级	第一类压力容器（低压、低风险）	Ⅰ类

A2级向下覆盖D级：取得A2级制造许可证的单位可以制造D级范围内的产品。但仅有D级许可证的单位不能制造Ⅱ类和Ⅲ类压力容器。

此外还有A1级（超高压容器）、A3级（球形储罐现场组焊）、A4级（非金属压力容器）、A5级（医用氧舱）等专项许可证。压力容器制造许可的级别按照《锅炉压力容器制造监督管理办法》（国家质量监督检验检疫总局令第22号）执行。

4.2 材料复验要求不同（§2.1.4）

材料复验要求对比

项目	Ⅰ类	Ⅱ类	Ⅲ类
Ⅳ级锻件复验	不强制	不强制	外购Ⅳ级锻件必须复验

§2.1.4(2) 原文要求：外购的第Ⅲ类压力容器用Ⅳ级锻件，制造单位应当进行复验，合格后方可投料使用。

4.3 制造监督检验（§4.1.3、第6章）

TSG 21-2016 §4.1.3规定：需要进行监督检验的压力容器，制造单位应当约请特种设备检验机构对其制造过程进行监督检验并且取得《特种设备监督检验证书》后方可出厂。

第6章规定了监督检验的通用要求，监检项目分为三类：

监检项目分类（§6.1.9.2）

类别	含义	实施方式
A类	对安全性能有重大影响的关键项目	监检员现场监督，确认合格后方可继续施工
B类	对安全性能有较大影响的重点项目	监检员一般现场监督，如不能到场可先施工后检查
C类	对安全性能有影响的检验项目	监检员审查自检报告和记录

不同类别的压力容器在制造过程中的监检项目数量和严格程度不同。Ⅲ类容器的关键工序（如焊接、无损检测、耐压试验等）通常被设为A类监检项目，要求监检员必须到场见证；而Ⅰ类容器的部分项目可能设为C类，仅审查报告即可。

4.4 产品焊接试件（§3.2.4.1）

TSG 21-2016 §3.2.4.1规定了产品焊接试件的制备要求。下列情况之一时，应当制备产品焊接试件：

• 碳钢和低合金钢制低温压力容器
  

• 盛装毒性危害程度为极度或高度危害介质的容器（通常为Ⅲ类或高类别Ⅱ类）
  

• 设计图样注明有应力腐蚀倾向的容器
  

• 设计压力≥10 MPa的容器（高压容器，均为Ⅲ类）
  

• 设计图样或者产品标准要求制备产品焊接试件的其他情况
  

产品焊接试件要求并非直接按Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ类区分，而是按上述具体条件触发。但由于Ⅲ类容器更容易满足这些条件（如极度危害介质、高压等），实际上Ⅲ类容器更频繁地需要制备产品焊接试件。

4.5 焊后热处理（§3.2.11）

下列情况应当进行焊后热处理：

• 因焊接残余应力影响使用安全时
  

• 盛装毒性危害程度为极度危害介质的碳钢和低合金钢制压力容器及其受压元件（通常为Ⅲ类）
  

奥氏体不锈钢和有色金属制压力容器焊接后一般不要求做焊后热处理。

5 检验环节的差异

5.1 无损检测比例的差异（总结）

不同类别容器的无损检测比例要求汇总

检测项目	Ⅰ类	Ⅱ类	Ⅲ类
A、B类接头体积检测(RT/UT)	局部≥20%（满足特定条件时100%）	局部≥20%（满足特定条件时100%）	p≥1.6 MPa时100%；p<1.6 MPa时局部≥20%（满足其他条件时100%）
低温容器局部检测比例	≥50%	≥50%	≥50%
表面检测(MT/PT)	满足特定条件时	满足特定条件时	满足特定条件时（Ⅲ类更易触发）

5.2 合格级别的差异——无差异

重要澄清：射线检测、超声检测、表面检测的合格级别对所有类别容器是统一的，不因Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ类而不同。合格级别的差异取决于检测比例（全部 vs 局部），而非容器类别。即：

• 100% RT → 合格级别≥Ⅱ级（无论Ⅰ类还是Ⅲ类）
  

• 局部 RT → 合格级别≥Ⅲ级（无论Ⅰ类还是Ⅲ类）
  

• 100% UT → 合格级别=Ⅰ级（无论Ⅰ类还是Ⅲ类）
  

• 局部 UT → 合格级别≥Ⅱ级（无论Ⅰ类还是Ⅲ类）
  

• MT/PT → 合格级别=Ⅰ级（统一）
  

由于Ⅲ类容器更可能被要求100%检测，因此实际上Ⅲ类容器的合格级别往往更高（因为100%检测的合格级别高于局部检测），但这不是因为类别本身，而是因为检测比例不同。

5.3 耐压试验要求

所有类别的压力容器在制造完成后均须进行耐压试验（液压试验、气压试验或气液组合试验）。试验压力计算方法对所有类别相同。但需注意：

• 采用气压或气液组合耐压试验的容器→ A、B类接头须100%无损检测（§3.2.10.2.2.2条件(2)）
  

• 盛装极度/高度危害介质的容器→ 耐压试验合格后还须进行泄漏试验（§3.1.18）
  

6 使用管理环节的差异

6.1 使用登记（§7.1）

所有类别的压力容器在投入使用前或者投入使用后30日内，使用单位应当向所在地的特种设备安全监督管理部门办理使用登记，取得使用登记证。不同类别的登记要求本身没有本质差异，但Ⅲ类容器的登记资料审查通常更为严格。

6.2 年度检查（§7.2）

使用单位应当对压力容器进行定期自行检查，每月至少进行一次月度检查，每年至少进行一次年度检查。年度检查对所有类别容器的要求一致，但Ⅲ类容器的年度检查内容通常更为详细。

6.3 安全附件和仪表要求（第9章）

不同类别的压力容器在安全附件配置上的差异主要体现在：

安全附件相关要求

项目	Ⅰ类	Ⅱ类	Ⅲ类
压力表精度	p<1.6 MPa时≥2.5级	p≥1.6 MPa时≥1.6级	p≥1.6 MPa时≥1.6级（Ⅲ类容器设计压力更可能≥1.6 MPa）
安全阀/爆破片	按设计要求配置	按设计要求配置	按设计要求配置（Ⅲ类容器安全泄放要求更严格）

安全附件的具体要求主要取决于设计压力和介质特性，而非容器类别本身。但由于Ⅲ类容器往往伴随较高的设计压力或更危险的介质，实际上的安全附件配置要求更为严格。

7 定期检验环节的差异

7.1 定期检验周期（§8.1.6）

TSG 21-2016 §8.1.6规定了金属压力容器的定期检验周期：

定期检验周期（TSG 21-2016 §8.1.6.1）

项目	检验周期
首次定期检验	投用后3年内
安全状况等级1级、2级	一般每6年检验一次
安全状况等级3级	一般每3年至6年检验一次
安全状况等级4级	监控使用，检验周期由检验机构确定，累计监控使用时间不超过3年
安全状况等级5级	应当对缺陷进行处理，否则不得继续使用

重要澄清：定期检验周期是基于安全状况等级（1~5级），而非直接基于Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ类。但是：

• Ⅲ类容器由于其更高的危险程度，在定期检验中更容易被评定为较低的安全状况等级（如3级），从而导致检验周期缩短
  

• Ⅲ类容器在检验中需要检测的项目更多，发现问题后更可能导致等级降低
  

• 首次定期检验对所有类别均为投用后3年内，这一点是统一的
  
  

7.2 检验周期缩短的情况（§8.1.7.1）

有下列情况之一的压力容器，定期检验周期应当适当缩短：

• 介质或者环境对压力容器材料的腐蚀情况不明或者腐蚀情况异常的
• 具有环境开裂倾向或者产生机械损伤现象，并且已经发现开裂的
• 改变使用介质并且可能造成腐蚀现象恶化的
• 材质劣化现象比较明显的
• 超高压水晶釜使用超过15年的或者运行过程中发生超温的
• 使用单位没有按照规定进行年度检查的
• 检验中对其他影响安全的因素有怀疑的
  

7.3 Ⅲ类容器的专项检验要求（§8.3.6）

TSG 21-2016 §8.3.6(1)规定了定期检验中的表面缺陷检测要求：

§8.3.6(1)：首次定期检验时，设计压力大于或者等于1.6 MPa的第Ⅲ类压力容器，其表面缺陷检测长度不少于对接焊缝长度的20%。

这是TSG 21中少有的直接以"第Ⅲ类"为条件的定期检验条款，体现了对Ⅲ类容器的加强监管。

8 各级别差异汇总对比表

Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类压力容器差异汇总对比表

环节	项目	Ⅰ类	Ⅱ类	Ⅲ类
分类	图A-1（第一组介质）	—（无Ⅰ类区域）	低压小容积区	高压或大容积区
	图A-2（第二组介质）	Ⅰ类位于低压小容积区	中间过渡区	Ⅲ类位于高压或大容积区
设计	设计文件签署	3级	3级	4级（+技术负责人批准）
	风险评估报告	不要求	不要求	必须出具
	接管与壳体全焊透	不强制	不强制	强制
	A、B类接头100% NDT	满足特定条件时	满足特定条件时	p≥1.6 MPa时强制
制造	制造许可证级别	D级	D级或A2级	A2级
	Ⅳ级锻件复验	不强制	不强制	必须复验
	制造监督检验	需要	需要	需要（监检项目更严格）
检验	NDT合格级别	统一标准	统一标准	统一标准（但因100%检测比例更高，实际合格级别更高）
	泄漏试验	满足特定条件时	满足特定条件时	更易触发（极度/高度危害介质）
管理	使用登记	需要	需要	需要（审查更严格）
	定期检验周期	基于安全状况等级	基于安全状况等级	基于安全状况等级（但更容易被评定较低等级，周期更短）
	首次定期检验表面检测	不强制	不强制	p≥1.6 MPa时≥20%焊缝长度

PV 乘积是依据，然后查落点，还要考虑盛放的产品的危害程度，不能简单判断