能承受压力的容器标准_

  我国能承受压力的容器标准分类相对较细,基本按容器类型及容器主体材料来分别制订相应标准,如钢制能承受压力的容器、铝制能承受压力的容器、卧式容器、塔式容器及球形储罐等。ASME规范并不按容器类型分别制定相应的标准,只是在设计中引不同的载荷规范。两者主要能承受压力的容器标准的对应关系见表4-2。

  ASME规范中与能承受压力的容器设计有关的主要是第Ⅱ篇《材料》、第Ⅲ篇《核电厂部件建造规则》、第Ⅴ篇《无损害检验测试》、第Ⅷ篇《能承受压力的容器》、第Ⅹ篇《玻璃纤维增强塑料能承受压力的容器》、第Ⅺ篇《核电厂部件在用检测规则》和第Ⅻ篇《移动式容器建造和连续使用规则》。第Ⅲ篇包括核1级部件、核2级部件、核3级部件、混凝土安全壳、乏燃料和高放射性肥料储运运用容器等。第Ⅷ篇又分为三册：第1册《能承受压力的容器》，第2册《能承受压力的容器另一规则》和第3册《高压容器另一规则》，以下分别简称为ASMEⅧ-1、ASMEⅧ-2和ASMEⅧ-3。

  美国ASME锅炉及能承受压力的容器规范是由美国机械工程师学会(ASME) 的锅炉及能承受压力的容器委员会(BPVC) 制定的,是世界上应用最早的标准之一,现已被公认为世界上技术内容最为完整、应用最为广泛的能承受压力的容器标准。经过几十年来能承受压力的容器设计、制造经验的积累总结和完善, 我国也已形成以GB150 —1998《钢制能承受压力的容器》为核心的一系列能承受压力的容器产品质量标准、基础标准和零部件标准,并以此构成了能承受压力的容器标准体系的基本框架。《能承受压力的容器安全技术监察规程》(以下简称《容规》) 主要解决安全技术监督问题,而不是产品质量标准。我国作为产品的设计和制造者,遵守容器安全技术监察规程和标准是一致的。如果标准与《容规》中的规定相抵触时,应以后者为准。目前,国内能承受压力的容器标准体系在大多数领域内都有与国外标准相对应的标准,技术内容在总体上也达到了国际先进标准的水平随着我们国家经济融入全球经济一体化进程的不断深入,外商在华投资或承包国内外项目时,或国内公司承包国外项目时,出现了许多要求能承受压力的容器按照国外标准做设计制造,并要求监检单位按国外标准监检的情况。此外还经常遇到一些要求设备由国内设计制造,而安装使用在国外的情况,这些涉外项目经常遇到能承受压力的容器使用标准的问题。对于相关的工程技术人员来说, 将我国的能承受压力的容器标准与ASME规范作比较、分析,有助于项目实施过程中对两种标准体系的理解和运用。

  Ⅸ：焊接和钎接工艺，焊工、钎焊工、焊接和钎接操作工评判标准（焊接和钎接评定标准）。

  篇幅庞大，内容丰富，且修订更新及时，全面包括了锅炉和能承受压力的容器质量保证的要求，ASME规范每三年出版一个新的版本，每年有两次增补。在形式上，ASME规范分为4个层次，即规范（Code）、规范案例（CodeCase）、条款解释（Interpretation）及规范增补（Addenda）。

  1）设计压力小于0.1MPa且线）《移动式能承受压力的容器安全监察规程》管辖的容器；

  3）旋转或往复运动机械设备中子程序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）；

  4.9开孔和开孔尺寸…………………………………………………………………9

  4.10焊工考试和管理………………………………………………………………9

  4.11焊后热处理…………………………………………………………………10

  4.12产品试板……………………………………………………………………11

  二、ASME规范………………………………………………………………………2

  三、GB150和JB4732标准…………………………………………………………3

  3.1GB150标准………………………………………………………………………3

  3.2JB4732标准………………………………………………………………………4

  目前，ASME规范共有十二篇，包括锅炉、能承受压力的容器、核动力装置、焊接、材料、不伤害原有设备的检测等内容：

  本标准适用的设计压力：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。设计温度范围为-269~900摄氏度，钢制容器不允许超出按GB150.2中列入的材料允许使用温度范围，其他金属材料制容器岸本部分相应引用标准中列入的材料允许使用温度确定。

  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）搪玻璃容器和制冷空调行业中另有国家标准的容器。

  JB4732是中国第一部能承受压力的容器分析设计的行业标准，该标准与GB150同时实施，在满足各自要求的前提下，设计者可以再一次进行选择其中之一适用，但不得混用。与GB150相比，JB4732允许采取较高的设计应力强度，在相同的设计条件下，容器厚度可以减薄，重量能减轻，一般推荐用于质量大、结构较为复杂、操作系数较高的能承受压力的容器设计。做疲劳分子的能承受压力的容器，一定要采用分析设计。

  (2)应用限制范围：ASMEⅧ21规定,非本卷许可的其它材料不得采用,而GB150允许使用标准以 外的材料,只要其符合相关规定的成分和技术方面的要求就可以使用。

  (3)生产许可：ASME规范的前言明确地指出,按认可的材料标准生产的材料对其生产国家没有限制;采用国内生产的经认可的材料或按照国内标准设计有利于降造成本。

  四、ASME和GB150\JB4732的区别…………………………………………………4

  4.1主要能承受压力的容器标准的对应关系…………………………………………………4

  4.2两种能承受压力的容器标准对应关系……………………………………………………4

  4.3材料………………………………………………………………………………5

  我国的能承受压力的容器国家标准是由全国压力容器标准化技术委员会负责编制、修订工作,由各地安全监察部门按照国家锅炉能承受压力的容器安全监察局的有关法规、规程来控制、监督能承受压力的容器的设计、制造和检验各环节,保证产品质量和安全使用。我国标准更强调结构设计能力和制造厂的总体生产装备能力,重视产品的最终检验。BPVC定期召开会议,研究ASME规范的修订 工作,安全监察和管理工作是通过授权检验机构对建造方取证审查、授权检查和注册登记工作,配合使用能承受压力的容器产品的有关法令、法规、行业规定等完成的。美国的标准法规给制造厂以较多的选择,强调生产经验和过程责任,重视能承受压力的容器生产的全部过程控制程序和质量体系。

  压力容器的基本设计思想是一次薄膜应力或最大直接应力不允许超出需用应力。计算应力依据的理论是最大应力理论。各国能承受压力的容器标准中都应用了这一设计思想，标准中公布的需用应力的安全系数，它比测定的性能值低：a应力评估方法的复杂程度；b某些特定的程度的应力集中及其类型；c材料某些特定的程度的不均匀性；d集合因素；e焊接接头中存在缺陷。

  ASME规范中将设计作为独立的一方,规范中提及的设计是作为能承受压力的容器建造方工作的一个环节,是容器制造厂工作内容的一部分,而不是建造方以外的另一方。GB150 和《容规》中明确地把设计作为独立于制造的另一方,实行设计许可证制度,标准中规定了设计单位的职责。

  设计思想和许用应力GB150 和ASME都采用了一次薄膜应力或最大直接应力不允许超出许用应力这一设计思想。但两个标准中规定的安全系数不一样,主要是根据的是经验、试验证据和理论评估,同时与其规定的材料标准、计算方式、制造要求和检验要求相适应。GB150 与ASME规范所使用的许用应力差别见表2 。表中,σb为钢材标准抗拉强度下限值,σs(σ0. 2 ) 为钢材标准常温屈服强度(或0. 2 %屈服强度) ,σts(σt012 ) 为钢材在设计温度下的屈服强度(或者0. 2 %屈服强度) ,σtD为设计温度下钢材经10 ×104 h断裂的持久强度的平均值,σtn为钢材在设计温度下经10 ×104 h 蠕变率为1 %的蠕变极限,MPa。ST 为室温下规定的最小抗拉强度,SY 为室温下规定的最小屈服强度,Stc为设计温度下产生(0. 01/ 1000) h 蠕变率的平均应力;St012 为钢材在设计温度下0. 2 %的最小屈服强度,StY 为设计温度下规定的最小屈服强度,StR为设计温度下10 ×104 h 断裂的持久强度的平均值,ksi。如表4-3

  4.4标准制、修订和管理……………………………………………………………5

  4.5设计思想和安全系数……………………………………………………………6

  4.6焊接接头及接头系数……………………………………………………………7

  4.7强度计算…………………………………………………………………………8

  4.8外压圆筒加强圈的设置…………………………………………………………9

  GB150-2011为GB150-1998的最新代替版，名称亦由《钢制能承受压力的容器》更改为《能承受压力的容器》（Pressurevessels），并于2012年3月1日实施。内容由通用要求，材料，设计，制造、检验和验收四部分组成。

  虽然GB150、《容规》、ASME规范中都有专门章节对能承受压力的容器用材的标准、牌号及要求做规定, 但在体系上有很大的差别。

  (1)构成体系：ASME规范把能承受压力的容器用材标准列为规范第二卷,是规范的一个重要组成部分。我国标准按照不同的类型、用途分别编制了不同的钢材标准,并形成了一个较为完整的体系,其中主要有GB6654—1996《能承受压力的容器用钢板》、GB3531—1996 《低温能承受压力的容器用低合金钢板》、GB8163—87《输送流体用无缝钢管》,GB/T4237—1992《不锈钢热轧钢板》、GB/T3077—1999《合金结构钢》、GB/T3274—1988《碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带》等标准。钢材的牌号、等级少于ASME规范,GB150在材料的选用方面做了补充。