ASME標(biāo)準(zhǔn)與的比較

1、ASMES準(zhǔn)與GB15O的比較我國的壓力容器標(biāo)準(zhǔn)體系中， G B 1 50鋼制壓力容器 是最基本，應(yīng)用最廣泛的標(biāo)準(zhǔn)，是在不斷總結(jié)經(jīng)驗、進(jìn)行科學(xué)研究和吸取國外先進(jìn) 經(jīng)驗的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，與他們大致相當(dāng)，但也存在著不少的差異。歸結(jié)起來主 要有以下幾方面：1 主要壓力容器標(biāo)準(zhǔn)的對應(yīng)關(guān)系我國的壓力容器標(biāo)準(zhǔn)分類相對較細(xì)，基本上是按 壓力容器類型及容器主體材料來分別制訂相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，如鋼制壓力容器、鋁制壓力容 器、臥式容器、塔式容器、球形儲罐等。而 ASMEK范并不按容器類型分別制定相應(yīng) 的標(biāo)準(zhǔn)，只是在設(shè)計中引用不同的載荷規(guī)范，如設(shè)計壓力小于20MPa的選用ASMEK范第啞卷第一分冊，設(shè)計壓力小于70MPa

2、的選用ASMea范第啞卷第二分冊，設(shè)計壓 力大于70MPa的選用ASME規(guī)范第啞卷第三分冊。2 標(biāo)準(zhǔn)的制定修訂我國的壓力容器國家標(biāo)準(zhǔn)是由全國壓力容器標(biāo)準(zhǔn) 化技術(shù)委員會負(fù)責(zé)編制、修訂工作，經(jīng)國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局批準(zhǔn)后頒發(fā)。相關(guān)行業(yè) 標(biāo)準(zhǔn)是由各行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化委員會負(fù)責(zé)編制、修訂工作，經(jīng)國家經(jīng)貿(mào)委各部門審批、頒 發(fā)。標(biāo)準(zhǔn)實施后，由各地安全監(jiān)察部門根據(jù)國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局頒發(fā)的壓力容器 安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定來控制、監(jiān)督壓力容器的設(shè)計、制造和檢驗 各環(huán)節(jié)，保證產(chǎn)品質(zhì)量和安全使用。各標(biāo)準(zhǔn)化委員會根據(jù)了解、收集的標(biāo)準(zhǔn)使用意 見和建議，負(fù)責(zé)組織標(biāo)準(zhǔn)修訂工作，并經(jīng)原審批部門審批后頒發(fā)、實施。ASME鍋爐及壓

3、力容器委員會（BPVC）定期召幵會 議，研究ASME規(guī)范的修訂工作，經(jīng) BPVC批準(zhǔn)的規(guī)范修訂建議將提交美國國家標(biāo)準(zhǔn) 協(xié)會 （ANSl） ，并在美國 Mechanical Engineering 上發(fā)表，以公開征詢所有關(guān)心 此問題人士的意見，修訂建議在規(guī)定的公幵征詢意見期滿并經(jīng)ASMEft終批準(zhǔn)后，在每年12月31日出版的ASME規(guī)范增補(bǔ)中予以公布。規(guī)范修訂條款經(jīng) ASME批準(zhǔn)后， 可從增補(bǔ)所示出版日期起幵始使用， 除第U卷A、B兩篇中的材料標(biāo)準(zhǔn)的修訂外， 次年的 7 月 1 日成為強(qiáng)制性的要求，但在此之前簽訂的合同除外。材料標(biāo)準(zhǔn)的修訂 由美國材料試驗學(xué)會（ASTM和其他認(rèn)可的國家機(jī)構(gòu)或國際機(jī)

4、構(gòu)進(jìn)行，ASME通常采納這些修訂。但壓力容器制造廠家需要注意的是，凡使用相對于原要求有所放寬的修 訂條款時，必須確信壓力容器安裝地的管轄機(jī)關(guān)對它們已經(jīng)認(rèn)可，否則不得使用。3. 標(biāo)準(zhǔn)適用范圍不同中國與ASMES準(zhǔn)在適用范圍上的主要差別為壓力 限定和容器用材料的限制。中國標(biāo)準(zhǔn)的壓力限定有明確的數(shù)值，所使用的材料僅為 鋼材；ASME則給出一般的規(guī)定，在滿足特定的要求后可以突破壓力限制，并且除鋼 材外也規(guī)定了有色金屬，鎳基合金，鑄鋼等材料的應(yīng)用范圍許用應(yīng)力和制造檢驗要 求等。附表 2 給出了兩國標(biāo)準(zhǔn)中壓力限定值。中，美兩國壓力容器標(biāo)準(zhǔn)中壓力限定值比較中國壓力容器標(biāo)準(zhǔn) ASME 標(biāo)準(zhǔn) 標(biāo)準(zhǔn)名稱 壓力限定

5、 標(biāo)準(zhǔn)名稱 推薦壓力范圍GB150鋼制壓力容器<=35 ASMEVH1-1 <=20JB4732鋼制壓力容器一分析設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)<100 ASMEVIII-2 <=70ASMEVIII-3 >704. 設(shè)計思想和安全系數(shù)壓力容器的基本設(shè)計思想是一次薄膜應(yīng)力或最大直接應(yīng)力不得超過許用應(yīng)力。計 算應(yīng)力依據(jù)的理論是最大應(yīng)力理論。各國壓力容器標(biāo)準(zhǔn)中都應(yīng)用了這一設(shè)計思想， 標(biāo)準(zhǔn)中公布的許用應(yīng)力計人了安全系數(shù)，它比測定得到的性能值低是考慮到：(1)應(yīng)力評估方法的復(fù)雜程度； (2) 一定程度的應(yīng)力集中及其類型； (3) 材料一定程度的 不均勻性； (4) 幾何因素； (5) 焊接接頭

6、中存在的缺陷。各國標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的安全系數(shù) 有所不同，主要依據(jù)的是經(jīng)驗、試驗證據(jù)和理論評估，同時與其規(guī)定的材料標(biāo)準(zhǔn)、 計算方法、制造要求和檢驗要求相適應(yīng)。？5. 焊接接頭系數(shù)在ASME規(guī)范中焊接接頭系數(shù)僅取決于該焊接接頭型式和無損檢測程度，而與任何其他接頭的無損檢測程度無關(guān)，即一臺容器不同的接頭可以使用不同的焊接接頭系 數(shù)，對A、B、C D四類焊接接頭都規(guī)定了焊接接頭系數(shù)，同時允許采用降低焊接接 頭系數(shù)而免除無損檢測要求。而在我國GB150中，焊接接頭系數(shù)特指 A、B類焊接接頭，不允許采用降低焊接接頭系數(shù)而免除無損檢測要求，產(chǎn)品制造完成后必須對A、B 類接頭進(jìn)行射線或超聲檢測。6. 強(qiáng)度計算在壓力

7、容器設(shè)計時，主要考慮了兩種失效理論：一是過量的彈性變形，包括基于 彈性理論的彈性失穩(wěn)；另一個是由于過量的彈性變形和塑性失穩(wěn)，即增量跨塌，設(shè) 計時通常假定彈性失效。彈性失效是假定當(dāng)材料已經(jīng)達(dá)到彈性極限時發(fā)生的失效， 超過這一極限將會發(fā)生過量變形或斷裂破壞。對于金屬材料，彈性極限是以拉伸強(qiáng) 度、屈服強(qiáng)度和斷裂強(qiáng)度三項來測定。測定彈性失效的三個通用理論是最大主應(yīng)力 理論、最大剪應(yīng)力理論和變形能理論。各國壓力容器標(biāo)準(zhǔn)都應(yīng)用了上述強(qiáng)度理論用 于壓力容器的設(shè)計，但具體的計算公式卻存在著差異。7. 外壓圓筒加強(qiáng)圈的設(shè)置加強(qiáng)圈可設(shè)置在容器的內(nèi)部或外部，應(yīng)整圈圍繞在圓筒的圓周上，容器內(nèi)部的構(gòu) 件如塔盤等，若設(shè)計

8、成起加強(qiáng)作用時，也可作加強(qiáng)圈用。加強(qiáng)圈與圓筒之間可采用 連續(xù)或間接的焊接，當(dāng)加強(qiáng)圈設(shè)置在容器外面時，加強(qiáng)圈每側(cè)間斷焊接的總長度應(yīng) 不少于圓筒外圓周長的 12，當(dāng)設(shè)置在容器里面時，應(yīng)不少于圓筒內(nèi)周長的1 3。對于上述加強(qiáng)圈設(shè)置準(zhǔn)則，我國壓力容器標(biāo)準(zhǔn)與ASME規(guī)范是一致的。ASME規(guī)范中規(guī)定每段填角焊縫的長度應(yīng)不小于 51mm相鄰兩段之間的最大凈距為：外加強(qiáng)圈8t， 內(nèi)加強(qiáng)圈12t，t為加強(qiáng)圈連接外殼體的壁厚。在符合ASME規(guī)范的有關(guān)條件時還允許加強(qiáng)圈一側(cè)填角焊縫為連續(xù)的焊接，另一側(cè)為間斷焊的焊接，焊接段的長度應(yīng)不 小于51mm相鄰兩焊段間的最大凈距應(yīng)為 24t。而在我國壓力容器標(biāo)準(zhǔn)中，并未規(guī) 定

9、每段填角焊縫的長度，同時也未建議使用一側(cè)連續(xù)焊，而另一側(cè)為間斷焊。8. 開孔和開孔尺寸我國 GBl50 規(guī)定殼體上的開孔應(yīng)為圓形、橢圓形或長圓形，當(dāng)在殼體上開橢圓形或長圓形孔時，孔的長徑與短徑之比應(yīng)不大于， 而ASME規(guī)范第啞卷第一分冊則允許孔的長徑與短徑之比大于，但應(yīng)增強(qiáng)短徑方向的補(bǔ)強(qiáng)以避免扭轉(zhuǎn)力矩產(chǎn)生的過度變 形，且形狀不僅限于圓形、橢圓形和長圓形，但其所有轉(zhuǎn)角應(yīng)具有適當(dāng)?shù)陌霃?。?時兩者在開孔尺寸的限制上存在著差異，見表 5。表 5 開孔尺寸的限制對比？9. 焊工考試和管理焊接壓力容器的焊工必須經(jīng)焊接技能評定或考試，取得焊工合格證后，才能在有 效期內(nèi)擔(dān)任合格項目范圍內(nèi)的焊接工作。最新出版

10、的鍋爐壓力容器壓力管道焊工 考試與管理規(guī)則與ASMEffl范第區(qū)卷在許多方面的要求是一致的，但也存在一些差別。10. 產(chǎn)品試板為了檢驗產(chǎn)品焊接接頭和其他受壓元件的力學(xué)性能和彎曲性能，我國容規(guī)里 明確規(guī)定壓力容器縱焊縫應(yīng)制作焊接試板，制取試樣進(jìn)行拉伸、冷彎和必要的沖擊 試驗，凡屬下列情況之一的每臺壓力容器應(yīng)制作產(chǎn)品焊接試板：(1) 移動式壓力容器 ( 批量生產(chǎn)的除外 ) ； 設(shè)計壓力大于IOMPa的壓力容器;(3) 現(xiàn)場組焊的球形儲罐；使用有色金屬制造的中、高壓容器或使用b大于等于540MPa的高強(qiáng)度鋼制造的壓力容器；(5) 異種鋼 (不同組別 )焊接的壓力容器；(6) 設(shè)計圖樣上或用戶要求按臺

11、制作產(chǎn)品焊接試板的壓力容器；(7) GB 150 中規(guī)定應(yīng)每臺制作產(chǎn)品焊接試板的壓力容器。而ASME規(guī)范第啞卷第一分冊對常規(guī)經(jīng)焊接工藝評定合格的不要求做產(chǎn)品焊接試板，而下述情況則要求按規(guī)范規(guī)定制作產(chǎn)品焊接試板：？(1) 對于焊接接頭系數(shù)不大于，以 ASME規(guī)范給定的任一壓焊焊接方法(電阻焊除外) 制作的接頭，在其容器或零件上此類焊縫應(yīng)制作產(chǎn)品焊接試板，試樣可取自殼體本 身或取自縱焊縫的延長部位，容器無縱焊縫時可取自容器相同材質(zhì)、相同厚度且按 相同工藝焊制的試板，并裁取一件小截面拉伸試樣和兩件側(cè)彎試樣進(jìn)行試驗。(2) 若焊接工藝評定要求做焊縫及熱影響區(qū)沖擊試驗時， 容器沖擊試板應(yīng)從用于單臺 或多

12、臺容器幾爐鋼號中的某一爐鋼板上制取，對于 A 類接頭，試板在可能時應(yīng)成為 產(chǎn)品接頭端部的延長部分，以使試板焊接件盡可能接近于容器焊接接頭的質(zhì)量和形式。對于焊接工藝與 A類接頭不同的B類接頭，試板應(yīng)在制造容器的相同焊接條件 下焊接，使用同樣型式的設(shè)備，同樣的位置，同樣的焊接工藝，且焊接應(yīng)與產(chǎn)品的 焊接同時進(jìn)行，或在即將開始焊接產(chǎn)品的時候進(jìn)行。11. 無損檢測無損檢測方法對缺陷的探測、定位、測量、評定和評價不會破壞其以后的有用性 和可用性，在壓力容器制造過程中，主要用于探測材料、焊縫及制造零件和組件的 表面與內(nèi)部的物理結(jié)構(gòu)或外形的任何間斷或缺陷。我國GB 150和ASME規(guī)范第啞卷第一分冊對無損檢

13、測人員資格、焊縫透照比例、評定要求等方面存在著一定差異， 見表 7。12. 焊接返修我國 GBl50 規(guī)定焊接返修必須由持證焊工按評定合格的工藝進(jìn)行，焊縫同一部位 的返修次數(shù)不宜超過兩次，如超過兩次，返修前均應(yīng)經(jīng)壓力容器制造廠技術(shù)總負(fù)責(zé) 人批準(zhǔn)，返修次數(shù)、部位和返修情況應(yīng)記人容器的質(zhì)量證明書。而ASMEffl范對同一部位的返修次數(shù)未作規(guī)定，但每次焊接返修前，其返修方法應(yīng)經(jīng)授權(quán)檢驗師(AI) 認(rèn)可。13. 壓力試驗制造完工的壓力容器應(yīng)按圖樣要求進(jìn)行壓力試驗 (液壓試驗或氣壓試驗 ) ，壓力試 驗必須用兩個量程相同并經(jīng)過校驗的壓力表。壓力表的量程一般應(yīng)在試驗壓力的2倍左右，但不應(yīng)低于 1 5 倍和高于 4 倍的試驗壓力。三總結(jié)通常的情況下，按 ASME VIII-1 規(guī)則設(shè)計，使用方