今天给各人带来的分享是关于我国压力容器尺度与ASME尺度的比力。(本文内容转自网络,如有侵权,请实时通知我们批改,删除!我司提供压力容器的有关检测设备,如耐压强度试验装置,气密、委顿、自加强等试验设备,迎接有必要的伴侣前来征询!电话:0755-8889 8859)
美国ASME锅炉及压力容器规范是由美国机械工程师学会(ASME)的锅炉及压力容器委员会(BPVC)造订的,是世界上利用最早的尺度之一,现已被公以为世界上技术内容最为齐全、利用最为宽泛的压力容器尺度。
我国于1982年颁布了《锅炉压力容器安全监察暂行条例》及执行细则,明确了劳动部作为当局的主管部门,掌管立法和治理工作。1985年正式刊行的《钢造压力容器设规划定》标志取我国起头形成统一的压力容器尺度,1989年刊行的GB150—89《钢造压力容器》标志取我国已起头形成以强造性尺度GB150—89为主题的压力容器尺度系统框架,经过十多年的发展,我国的压力容器尺度系统在大无数领域内都有与国表尺度相对应的尺度,技术内容在总体上也达到了国际先进尺度的水平。
为了使我国的压力容器产品能顺利进入国际市场,1984年兰州石油化工机械厂首家获得ASME认证证书后,全国较有实力的压力容器造作厂陆续获得ASME认证证书,现已有近百家企业通过ASME认证。但从总体上看,我国只有少数企业真正造作过ASME钢印产品,绝大无数企业仅仅处于证书阶段。杭氧自1992年起头已造作了40多台ASME钢印产品,并已出口装置在美国、加拿大等蓬勃国度,同时也造作了大量的按ASME设计、造作、检验的压力容器产品(不打ASME钢。。在杭氧刚起头设计、造作ASME产品时,绝大无数人(蕴含设计、造作、检验和营销人员)对ASME规范不熟悉,由此产生一种畏难感情,在肯定水平上影响了ASME产品市场的进一步启发。经过近十年ASME产品的设计、造作,有关人员逐步相识、熟悉并把握了ASME规范。凭据杭氧的实际经验,现将我国的压力容器尺度与ASME规范进行比力、分析,以供有关人士参考。
1、重要压力容器尺度的对应关系
我国的压力容器尺度分类相对较细,根基上是按压力容器类型及容器主体资料来别离造订相应尺度,如钢造压力容器、铝造压力容器、卧式容器、塔式容器、球形储罐等。而ASME规范并不按容器类型别离造订相应的尺度,只是在设计中引用分歧的载荷规范,如设计压力幼于20MPa的选用ASME规范第Ⅷ卷第一分册,设计压力幼于70MPa的选用ASME规范第Ⅷ卷第二分册,设计压力大于70MPa的选用ASME规范第Ⅷ卷第三分册。两者重要压力容器尺度的对应关系
2、尺度造、订正
我国的压力容器国度尺度是由全国压力容器尺度化技术委员会掌管假造、订正工作,经国度质量技术监督局核准后宣告。有关行业尺度是由各行业尺度化委员会掌管假造、订正工作,经国度经贸委各部门审批、宣告。尺度执行后,由各地安全监察部门凭据国度质量技术监督局宣告的《压力容器安全技术监察规程》和有关尺度的划定来节造、监督压力容器的设计、造作和检验各环节,保障产品质量和安全使用。各尺度化委员会凭据相识、网络的尺度使用定见和建议,掌管组织尺度订正工作,并经原审批部门审批后宣告、执行。
ASME锅炉及压力容器委员会(BPVC)定期召开会议,钻研ASME规范的订正工作,经BPVC核准的规范订正建议将提交美国国度尺度协会(ANSl),并在美国《MechanicalEngineering》上颁发,以公开征询所有关切此问题人士的定见,订正建议在划定的公开征询定见期满并经ASME最终核准后,在每年12月31日出版的ASME规范补充中予以颁布。规范订正条款经ASME核准后,可从《补充》所示出版日期起起头使用,除第Ⅱ卷A、B两篇中的资料尺度的订正表,次年的7月1日成为强造性的要求,但在此之前签定的合同之表。资料尺度的订正由美国资料试验学会(ASTM)和其他认可的国度机构或国际机构进行,ASME通常选取这些订正。但压力容器造作厂家必要把稳的是,凡使用相对于原要求有所放宽的订正条款时,必须确信压力容器装置地的管辖机关对它们已经认可,不然不得使用。
3、设计思想和安全系数
压力容器的根基设计思想是一次薄膜应力或最大直策应力不得超过许用应力。推算应力凭据的理论是最大应力理论。列国压力容器尺度中都利用了这一设计思想,尺度中颁布的许用应力计人了安全系数,它比测定得到的机能值低是思考到:
(1)应力评估步骤的复杂水平;
(2)肯定水平的应力集中及其类型;
(3)资料肯定水平的不均匀性;
(4)几何成分;
(5)焊接接头中存在的缺点。
列国尺度中划定的安全系数有所分歧,重要凭据的是经验、试验证据和理论评估,同时与其划定的资料尺度、推算步骤、造作要求和检验要求相适应。
4、焊接接头系数
在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水平,而与任何其他接头的无损检测水平无关,即一台容器分歧的接头能够使用分歧的焊接接头系数,对A、B、C、D四类焊接接头都划定了焊接接头系数,同时允许选取降低焊接接头系数而免去无损检测要求。而在我国GB150中,焊接接头系数特指A、B类焊接接头,不允许选取降低焊接接头系数而免去无损检测要求,产品造作实现后必须对A、B类接头进行射线或超声检测。现以母材为钢和铝的焊接接头为对象作一比力。
5、强度推算
在压力容器设计时,重要思考了两种失效理论:一是过量的弹性变形,蕴含基于弹性理论的弹性失稳;另一个是由于过量的弹性变形和塑性失稳,即增量跨塌,设计时通常假定弹性失效。弹性失效是假定当资料已经达到弹性极限时产生的失效,超过这一极限将会产生过量变形或断裂粉碎。对于金属资料,弹性极限是以拉伸强度、屈服强度和断裂强度三项来测定。测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。列国压力容器尺度都利用了上述强度理论用于压力容器的设计,但具体的推算公式却存在着差距。现将我国GB150和ASME规范第Ⅷ卷第一分册有关受内压时的设计推算公式作一比力。
6、表压圆筒加强圈的设置
加强圈可设置在容器的内部或表部,应整圈萦绕在圆筒的圆周上,容器内部的构件如塔盘等,若设计成起加强作用时,也可作加强圈用。加强圈与圆筒之间可选取陆续或间接的焊接,当加强圈设置在容器名义时,加强圈每侧间断焊接的总长杜爪不少于圆筒表圆周长的1/2,当设置在容器里面时,应不少于圆筒内周长的1/3。对于上述加强圈设置准则,我国压力容器尺度与ASME规范是一致的。ASME规范中划定每段填角焊缝的长杜爪不幼于51mm,相邻两段之间的最大净距为:表加强圈8t,内加强圈12t,t为加强圈衔接表壳体的壁厚。在切合ASME规范的有关前提时还允许加强圈一侧填角焊缝为陆续的焊接,另一侧为间断焊的焊接,焊接段的长杜爪不幼于51mm,相邻两焊段间的最大净距应为24t。而在我国压力容器尺度中,并未划定每段填角焊缝的长度,同时也未建议使用一侧陆续焊,而另一侧为间断焊。
7、开孔和开孔尺寸
我国GBl50划定壳体上的开孔应为圆形、椭圆形或长圆形,当在壳体上开椭圆形或长圆形孔时,孔的长径与短径之迸爪不大于2.0,而ASME规范第Ⅷ卷第一分册则允许孔的长径与短径之比大于2.0,但应加强短径方向的补强以预防旋转力矩产生的过度变形,且状态不仅限于圆形、椭圆形和长圆形,但其所有转角应拥有适当的半径。同时两者在开孔尺寸的限度上存在着差距。
8、焊工考试和治理焊接压力容器的焊工必须经焊接技术评定或考试,获得焊工合格证后,能力在有效期内担任合格项目领域内的焊接工作。最新出版的《锅炉压力容器压力管路焊工考试与治理规定》与ASME规范第Ⅸ卷在很多方面的要求是一致的,但也存在一些差距。
9、产品试板
为了检验产品焊接接头和其他受压元件的力学机能和弯曲机能,我国《容规》里明确划定压力容器纵焊缝应造作焊接试板,造取试样进行拉伸、冷弯和必要的冲击试验,凡属下列情况之一的每台压力容器应造作产品焊接试板:
(1)移动式压力容器(批量出产的之表);
(2)设计压力大于10MPa的压力容器;
(3)现场组焊的球形储罐;
(4)使用有色金属造作的钟注高压容器或使用σb大于蹬宗540MPa的高强度钢造作的压力容器;
(5)异种钢(分歧组别)焊接的压力容器;
(6)设计图样上或用户要求按台造作产品焊接试板的压力容器;
(7)GB150中划定应每台造作产品焊接试板的压力容器。
而ASME规范第Ⅷ卷第一分册对通例经焊接工艺评定合格的不要求做产品焊接试板,而下述情况则要求按规范划定造作产品焊接试板:
(1)对于焊接接头系数不大于0.8,以ASME规范给定的任一压焊焊接步骤(电阻焊之表)造作的接头,在其容器或零件上此类焊缝应造作产品焊接试板,试样可取自壳体自身或取自纵焊缝的耽搁部位,容器无纵焊缝时可取自容器一样材质、一样厚度且按一样工艺焊造的试板,并裁取一件幼截面拉伸试样和两件侧弯试样进行试验。
(2)若焊接工艺评定要求做焊缝及扰装响区冲击试验时,容器冲击试板应从用于单台或多台容器几炉钢号中的某一炉钢板上造取,对于A类接头,试板在可能时应成为产品接头端部的耽搁部门,以使试板焊接件尽可能靠近于容器焊接接头的质量和大局。对于焊接工艺与A类接头分歧的B类接头,试板应在造作容器的一样焊接前提下焊接,使用同样型式的设备,同样的地位,同样的焊接工艺,且焊策应与产品的焊接同时进行,或在即将起头焊接产品的时辰进行。
10、无损检测
无损检测步骤对缺点的探测、定位、丈量、评定和评价不会粉碎其以来的有效性和可用性,在压力容器造作过程中,重要用于探测资料、焊缝及造作零件和组件的表表与内部的物理结构或表形的任何间断或缺点。我国GB150和ASME规范第Ⅷ卷第一分册对无损检测人员资格、焊缝透照比例、评定要求等方面存在着肯定差距。
11、焊接返建
我国GB150划定焊接返建必须由持证焊工按评定合格的工艺进行,焊缝统一部位的返建次数不宜超过两次,如超过两次,返建前均应经压力容器造作厂技术总掌管人核准,返建次数、部位和返建情况应记人容器的质量证明书。而ASME规范对统一部位的返建次数未作划定,但每次焊接返建前,其返建步骤应经授权检验师(AI)认可。
12、压力试验
造作落成的压力容器应按图样要求进行压力试验(液压试验或气压试验),压力试验必须用两个量程一样并经过校验的压力表。压力表的量程通常应在试验压力的2倍左右,但不应低于1.5倍和高于4倍的试验压力。表8给出了我国尺度与ASME规范对压力试验压力的对比。
13、结语
我国的压力容器尺度是在不休总结经验、进行科学钻研和汲取国表先进经验的基础上发展起来的,对保障我国压力容器的安全性起到了很沉要的作用。由于我国压力容器尺度系统和ASME尺度系统存在着差距,尺度的内容也有较大的差距,在现实使用时对两种尺度系统的有关尺度进行比力分析,有助于深刻理解和执行ASME规范,也有助于理解我国压力容器尺度的发展变动。