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文檔簡(jiǎn)介

1、國(guó)外壓力容器標(biāo)準(zhǔn)也有許多,比較著名的有ASME規(guī)范(American Society of Mechanical Vessels )、英國(guó)標(biāo)準(zhǔn) BS5500非直接火焰加熱焊接壓力容器( Unfired Fusion Welded Pressure Vessels)、德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)AD受壓容器規(guī)范、日本標(biāo)準(zhǔn) JIS B 8270壓力容器(基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn))等。下面就 ASME規(guī)范和 日本標(biāo)準(zhǔn)JIS B 8270壓力容器(基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn))進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹。(1)ASME 規(guī)范ASME規(guī)范是世界上最早出現(xiàn)的壓力容器規(guī)范,于1915年首次發(fā)行,當(dāng)時(shí)簡(jiǎn)稱為鍋爐建造規(guī)范.1914版。到了 1926年,這部標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展到8卷,統(tǒng)稱為

2、ASME鍋爐與壓力容器規(guī)范。 后來,1937年增加了第以卷焊接質(zhì)量要求,到目前為止, 已經(jīng)發(fā)展到11卷22冊(cè),全面覆蓋了鍋爐和壓力容器質(zhì)量保證體 系的要求。ASME規(guī)范是一部封閉型的標(biāo)準(zhǔn),自成體系,其總目錄如下:第I卷動(dòng)力鍋爐第口卷材料技術(shù)條件第山卷核動(dòng)力裝置設(shè)備第W卷米暖鍋爐第V卷無損檢測(cè)第W卷采暖鍋爐維護(hù)和動(dòng)行推薦規(guī)程第叫卷 動(dòng)力鍋爐維護(hù)推薦規(guī)程第啞卷壓力容器第以卷焊接及釬焊評(píng)定第X卷 玻璃纖維增強(qiáng)塑料壓力容器第幻卷 核動(dòng)力裝置設(shè)備在役檢規(guī)程ASME規(guī)范中與壓力容器設(shè)計(jì)工作有關(guān)的是第啞卷壓力容器(簡(jiǎn)寫為 ASME?。?。壓力容器又分為兩個(gè)分冊(cè),即常規(guī) 設(shè)計(jì)分冊(cè)(簡(jiǎn)寫為 ASME W-1 )和

3、分析設(shè)計(jì)分冊(cè)(簡(jiǎn)寫為 ASME vm -2)。ASME m -1就是通稱為按規(guī)則設(shè)計(jì)的規(guī)范, 即以壓力容器主要部 位的最大主應(yīng)力不超過彈性范圍為設(shè)計(jì)的安全準(zhǔn)則, 根據(jù)材料的 許用應(yīng)力對(duì)壓力容器的結(jié)構(gòu)與尺寸做出具體的規(guī)定和計(jì)算。 它是 理論,實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)結(jié)合的產(chǎn)物,安全系數(shù)大,因而材料的許 用應(yīng)力比較低。它包括了靜載下進(jìn)入高溫蠕變范圍的容器設(shè)計(jì), 但不包括疲勞設(shè)計(jì)。ASME m -2 通稱為按分析設(shè)計(jì)的規(guī)范, 即對(duì)壓力容器各部位的應(yīng) 力進(jìn)行分析、 分類, 根據(jù)不同的情況按照不同的安全準(zhǔn)則進(jìn)行設(shè) 計(jì)。與常規(guī)設(shè)計(jì)相比, 分析設(shè)計(jì)對(duì)壓力容器的應(yīng)力情況了解更清 楚細(xì)致,對(duì)材料要求限制更嚴(yán),對(duì)結(jié)構(gòu)的規(guī)定

4、更細(xì),對(duì)制造、檢 驗(yàn)等要求更高更嚴(yán)。 因而其安全系數(shù)較小, 材料的許用應(yīng)力比較 高。它的應(yīng)用溫度限制在蠕變溫度以下,包括了疲勞設(shè)計(jì)。( 2)日本標(biāo)準(zhǔn) JIS B 8270 壓力容器(基本標(biāo)準(zhǔn))日本標(biāo)準(zhǔn) JIS B 8270壓力容器(基本標(biāo)準(zhǔn))是日本重要的壓 力容器標(biāo)準(zhǔn)。隨著國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)和關(guān)稅以及貿(mào)易一般 協(xié)定(GATT)標(biāo)準(zhǔn)的國(guó)際化,日本為適應(yīng)這一新形式,經(jīng)有關(guān) 單位的長(zhǎng)期調(diào)查研究,提出建立新壓力容器標(biāo)準(zhǔn)體系。在 1993 年 3 月 15 日,經(jīng)壓力容器專門委員會(huì)審議批準(zhǔn), JIS B 8270壓 力容器(基本標(biāo)準(zhǔn))公布實(shí)施。日本標(biāo)準(zhǔn) JIS B 8270壓力容器 (基本標(biāo)準(zhǔn))

5、取代了過去的 JIS B 8243 和 JIS B 8250。它將壓力容器按所受壓力大小分為三種, 其各項(xiàng)規(guī)定保持了與 ASME規(guī)范第啞卷(1989年版和1990年的 補(bǔ)遺)的一致性,并吸取了 ISO/DIS 2694 的部分內(nèi)容。 JIS B 8270 壓力容器(基本標(biāo)準(zhǔn))是一部壓力容器結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn),規(guī) 定了壓力容器的設(shè)計(jì)壓力、設(shè)計(jì)溫度、焊接接頭形式、材料許用 應(yīng)力、分析設(shè)計(jì)方法、質(zhì)量管理及質(zhì)量保證體系、焊接工藝評(píng)定 試驗(yàn)和無損檢測(cè)等壓力容器的通用基礎(chǔ)部分。 它共包括 13 章文、 9 個(gè)附圖、 28 個(gè)附表、 10 個(gè)附錄、 2 個(gè)參考和說明,具體內(nèi)容如下。適用范圍 。 制造的一般規(guī)定。

6、 術(shù)語定義。 焊接施工。 壓力容器的等級(jí)分類。 熱處理。 明確本標(biāo)準(zhǔn)的適用條件與質(zhì)量保證。(11)試驗(yàn)、檢查。 材料。(12)配件。 設(shè)計(jì)(13)標(biāo)記。 焊接接頭設(shè)計(jì)其中,9 個(gè)附圖主要介紹封頭、筒體、管板、接管和法蘭等之間 的連接結(jié)構(gòu);附表 10 為引用標(biāo)準(zhǔn),附表 1.1 附表 5.5 主要介紹 材料的基本許用應(yīng)力(包括常規(guī)設(shè)計(jì)和分析設(shè)計(jì)用材); 10 個(gè) 附錄包括基本許用應(yīng)力的設(shè)定基準(zhǔn),材料評(píng)定試驗(yàn)方法,中、常 溫壓力容器用高強(qiáng)度鋼鍛件, D 類開孔組裝焊縫,球墨鑄鐵件及 可鍛鑄鐵件,附件及支撐件,關(guān)于鍛制壓力容器的特別規(guī)定,調(diào) 質(zhì)高強(qiáng)鋼的加工,不銹鋼復(fù)合鋼的加工,焊后熱處理; 2 個(gè)參考

7、 為質(zhì)量管理和質(zhì)量保證體系,預(yù)熱。另外,說明部分主要從標(biāo)準(zhǔn)的理論基礎(chǔ)、試驗(yàn)、驗(yàn)證、應(yīng)用以及 與同類標(biāo)準(zhǔn)相比較等方面介紹并解釋標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)內(nèi)容。摘 要】 壓力容器 設(shè)備 ,係屬 於危 險(xiǎn)性機(jī)械設(shè)備 之範(fàn)疇, 若引用 國(guó) 外 安全構(gòu)造規(guī)範(fàn)之設(shè)備,輸入我國(guó)境內(nèi)使用時(shí),很難只就其不 滿足 我國(guó)安全標(biāo)準(zhǔn)部份加以改善。以我 國(guó) CNS 和科技 較先進(jìn)國(guó)家對(duì) 壓力容器安全 構(gòu)造規(guī)範(fàn)進(jìn) 行比較,含日本之 JIS B8265 及 JIS B8266 ,英國(guó)之 BS PD 5500 及美國(guó) ASME Sec. VIII Div. 1 等, 單就設(shè)計(jì)而言,各國(guó)之標(biāo)準(zhǔn)與我國(guó)之CNS差異頗多,應(yīng)無法定 出 一通則,基於我

8、 國(guó)之管理與規(guī)範(fàn)之適用性,至少 應(yīng)在:(1)設(shè)計(jì)厚、 (2)最小板厚、 (3)腐蝕裕度、(4)設(shè)計(jì)負(fù)載 (特別是風(fēng)壓與地 震之動(dòng)態(tài)考量方面) 、及(5)安全 裝置等五方面,必 須以不小於 CNS之規(guī)定為原則 ,且應(yīng)具備製造與檢測(cè)之品管相 關(guān)文件,以呈 現(xiàn)相當(dāng)程度之 製造與設(shè)計(jì)之品質(zhì)。r.、八、一壹、前言 依據(jù)我國(guó)主管機(jī)關(guān)的研究統(tǒng)計(jì)指 出1,過去二十年來所發(fā)生的職業(yè)災(zāi) 害案例中,分析有關(guān)壓力容器所造成 的危害種類,主要有: (1) 爆炸、 (2) 感 電、 (3)與低溫接觸、 (4)墜落、及 (5) 被切或割傷等五大類;而其所發(fā)生的 工作程序是以: (1) 銲補(bǔ)作業(yè)、 (2) 閥操 作作業(yè)、 (

9、3)進(jìn)卸料作業(yè)、 (4) 儀器操作 作業(yè)、及 (5) 試驗(yàn)檢查作業(yè)等,地點(diǎn)中 所造成。這些職業(yè)災(zāi)害中,又以壓力 容器的爆炸所帶來的生命、財(cái)產(chǎn)損失 最為嚴(yán)重 2 。除此之外,由於壓力容 器相關(guān)之技術(shù)與安全規(guī)定比較早就被業(yè)界接受,因此,雖然近年以來,相 對(duì)的職災(zāi)發(fā)生機(jī)率並不高,不過,發(fā) 生之災(zāi)害後果影響卻相較於其他類型 者為高,也仍是值得警惕的。 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)之發(fā)展以及臺(tái)商工 業(yè)全球化之發(fā)展趨勢(shì),或者對(duì)外投資 生產(chǎn)設(shè)備,或者進(jìn)口外國(guó)之設(shè)備等行 為,針對(duì)壓力容器而言,可見的短期 內(nèi)將會(huì)有 (或者已經(jīng)發(fā)生了少數(shù)個(gè)案) 的情形,含: 國(guó)內(nèi)工業(yè)界由國(guó)外進(jìn)口壓力容器設(shè)論著與譯文2007.12 / 工業(yè)安全衛(wèi)

10、生月刊 35 備,而該設(shè)備依法 3 適用於我國(guó)壓 力容器構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn),不管是程序上或 是安全規(guī)範(fàn)要求上,都應(yīng)以我國(guó)的 構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)為主,包含設(shè)計(jì)、製造及 檢查等,然而,國(guó)內(nèi)業(yè)界或基於便 宜行事,或基於其商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)時(shí)效壓 力,可能會(huì)要求: (1) 在程序上,依 國(guó)內(nèi)之檢查、核準(zhǔn)程序辦理,以滿 足相關(guān)之勞工安全法律規(guī)定;以及(2) 在構(gòu)造硬體規(guī)範(fàn)之設(shè)計(jì)、製造、 檢驗(yàn)及測(cè)試等,依國(guó)外之相關(guān)規(guī)範(fàn) 辦理。對(duì)於前者之制度面,相關(guān)之研 究方面,雖然沒有特別以壓力容 器為研究對(duì)象者,但 4 之研究顯 示,至少有針對(duì)相關(guān)之高壓氣體 設(shè)備者;而對(duì)於後者,所有之安 全構(gòu)造規(guī)範(fàn)訂立是用以規(guī)定設(shè)備之 安全性,使設(shè)備達(dá)到最起碼之指

11、定 安全程度,以確保證相當(dāng)程度之品 質(zhì),而使用者則得到安全保障,雖 不一定都由政府機(jī)關(guān)訂立 5 ,一經(jīng) 納入法律,便屬於國(guó)家公權(quán)力之範(fàn) 疇,如果需要引用排除適用之條 款,均必須經(jīng)過主管機(jī)關(guān)之個(gè)案核 準(zhǔn)。屬於國(guó)內(nèi)製造之壓力容器設(shè)備,須 輸出設(shè)立於他國(guó)境內(nèi)使用之新、舊 設(shè)備,需要一些國(guó)內(nèi)、外相關(guān)設(shè)計(jì) 規(guī)範(fàn)之比較參考,以增加其製造競(jìng)爭(zhēng)力。針對(duì)前者,主管機(jī)關(guān)需要有更多 相關(guān)的研究分析,以便在符合我國(guó)法 令規(guī)定、滿足勞工安全,及符合我國(guó) 工業(yè)民情要求下,有一套比較有系統(tǒng) 的核準(zhǔn)原則,一者讓工業(yè)界可以有一 較清晰的遵循方向及具體的原則,否 則在全球競(jìng)爭(zhēng)白熱化的今天,主管機(jī) 關(guān)容易遭受各界擾民的責(zé)難,從 而

12、忽視了背後替勞工安全把關(guān)的真正 意義。本研究中所納入之國(guó)外壓力容器 構(gòu)造規(guī)範(fàn)或標(biāo)準(zhǔn)者,以下列為主:(1) PD 5500 (Specification for Unfired fusion welded pressure vessels, BS 5500) 9(2) 日本 JIS B826510 及 JIS B8266 11壓力容器(3) ASME Section VIII 12 由於美國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì) (ASME) 所訂立之壓力容器規(guī)章, ASME VIII div. 1 ,已經(jīng)被許多國(guó)家或地區(qū)直接採(cǎi) 用,因此,本文中則於相關(guān)章節(jié)中適 當(dāng)?shù)丶{入,以做為比較之參考。貳、構(gòu)造法規(guī)之一般通則一、適用

13、範(fàn)疇 在與 CNS 9788 壓力容器標(biāo)準(zhǔn)之 定義下, JIS B 8265 標(biāo)準(zhǔn)則訂定其適用 於設(shè)計(jì)壓力小於 30 MPa 之構(gòu)造與 固定式之壓力容器,其餘之適用範(fàn)疇36 工業(yè)安全衛(wèi)生月刊 / 2007.12 內(nèi)容與 CNS 規(guī)範(fàn)相同。不過, CNS 中並沒有明訂其壓力是否為設(shè)計(jì)壓 力 ,而以保存壓力定義,由字面 意義來看,似乎比較接近實(shí)際之最 高操作壓力或最高可以承受之壓 力 ,此與 JIS 標(biāo)準(zhǔn)也有很大地差異。 另一方面, JIS B 8266 標(biāo)準(zhǔn)適用於設(shè) 計(jì)壓力小於 100 MPa 之容器,其設(shè) 計(jì)溫度在潛變範(fàn)圍內(nèi),同時(shí)保存壓力 超過大氣壓壓力或受外壓之壓力容 器。另外在英國(guó) BS

14、及美國(guó) ASME 方 面,所規(guī)定之適用範(fàn)疇皆有其個(gè)別定 義,如:英國(guó)之 BS PD5500 所指的壓力容 器除了不直接接觸火焰、及原先會(huì)使 用的電熱和其它熱加工外,則是不包 括下列:1. 用來儲(chǔ)存近大氣壓之液體的容器, 其壓力附加之水頭壓不得超過大氣 壓 140 mbar 或低於大氣壓 6 mbar 。2. 具有直立軸且低壓而立於地面上, 儲(chǔ)存液體壓力不超過 1 bar 的容器。3. 容器之設(shè)計(jì)應(yīng)力少於 BS 之應(yīng)力計(jì) 算法所規(guī)定之應(yīng)力值的 10% 。4. 多層卷、預(yù)壓容器或其它特殊設(shè) 計(jì)、需承受高壓的容器。5. 運(yùn)輸容器。6. 其它 BS 分類所列示之特殊應(yīng)用的 容器。對(duì) ASME 而言,其

15、所指的容器不包括 下列所列舉者:1. 其它 Sections 已另有規(guī)定者。2. 烘製處理之加熱管。3. 為旋轉(zhuǎn)或往復(fù)機(jī)械裝置之壓力容 器,如幫浦、壓縮機(jī)等等,其主要 設(shè)計(jì)與應(yīng)力依照裝置之實(shí)際需求做4. 管路系統(tǒng)其整體部份的系統(tǒng)中,主 要功能為從一地運(yùn)送液體至另一地 所需要的構(gòu)造。5. 管路元件,如管、凸緣、墊圈、閥、 膨脹接頭、配件及其它元件,其具 有混合、分離、計(jì)量、控流及其它 目的,如伸張或拉緊的裝置與設(shè)備 等。6. 在壓力下盛裝水的容器,包括使用 空氣來壓縮的緩衝器,其設(shè)計(jì)壓力 不超過 300 psi ,而設(shè)計(jì)溫度不超過210 T (98.89 C )。7. 用蒸氣加熱的熱水供應(yīng)槽或不

16、超過列之限制(1) 熱輸入為 200000 Btu/hr(2) 水溫為 210T (98.89 C )(3) 標(biāo)稱水量為 120 gal8. 內(nèi)外壓不超過 15 psi ,且在尺寸上不 設(shè)限的容器。9. 內(nèi)徑、寬、高及剖面對(duì)角長(zhǎng)度均不 超過 6 in ,且在長(zhǎng)度或壓力沒有限 制的容器。10. 可容納個(gè)人的壓力容器ASME Section VIII div.1 所規(guī)範(fàn)的壓2007.12 / 工業(yè)安全衛(wèi)生月刊 37 力容器是受壓不超過 3000 psi (20.7 MPa) 的壓力容器,超過 3000 psi 時(shí)務(wù) 必參閱更高壓的設(shè)計(jì)規(guī)範(fàn) ( 如 div.2 或 div.3) 。二、壓力容器之範(fàn)圍

17、CNS 9788 、 JIS B 8265 或是 JIS B 8266 所涵蓋之範(fàn)圍規(guī)定皆相同,在 BS 方面則是包括,壓力容器本體,及利 用螺栓、螺紋或銲接等方法連接至壓 力容器之接點(diǎn)上的連接管,還有托架 及其它銲接在壓力容器上的附屬品均 屬之。而 ASME 規(guī)範(fàn)除了和 CNS 規(guī)定 相同之外,與外部配管之關(guān)聯(lián)部分, 還另外包含一點(diǎn),即專用接頭為至最 初之密封面。三、等級(jí)區(qū)分 CNS 主要依 (1)壓力範(fàn)疇、 (2) 內(nèi)容 物,將壓力容器區(qū)分為第一種容器、 第二種容器及第三種容器等三種不同 等級(jí),然而,遍查 JIS B 8265 及 JIS B 8266 之規(guī)定分類,均無此壓力容器之 分類規(guī)

18、定,但其實(shí)不同分類已經(jīng)分別 規(guī)定在不同的適用規(guī)範(fàn)中了,例如, JIS B 8265 比較接近我國(guó) CNS 9788 之第二種壓力容器 (同設(shè)計(jì)壓力不超 過 30MPa) ,而 JIS B 8266 則接近第一 種壓力容器者 (同設(shè)計(jì)壓力不超過 100MPa) 。另外, BS 有構(gòu)造分類以區(qū) 隔出材料與使用溫度上的限制; ASME 則以設(shè)計(jì)壓力之限制分別規(guī) 定,就如 ASME Section VIII, Div.1 所 規(guī)定的是受壓不超過 3000 psi (20.7 MPa) 的壓力容器,較接近 CNS 第二 種容器 (30 MPa 以下 ) 之規(guī)定,而 ASME Section VIII,

19、Div. 2 在設(shè)計(jì)的規(guī) 範(fàn)上則是接近 CNS 第一種容器之規(guī)定。經(jīng)整理後,本研究所納入之各國(guó) 法規(guī)若依設(shè)計(jì)壓力之分級(jí)可參考 圖 1 。圖 1 各國(guó)法規(guī)依設(shè)計(jì)壓力之分級(jí)參、壓力容器之設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)通則JIS B 8265 除所需最小厚度及孔 有特別規(guī)定外,則無其它相關(guān)說明, 而近似 CNS 第一種容器的 JIS B 8266 則皆同 CNS 規(guī)定,另外, BS 與 ASME 多少同 CNS 規(guī)定,但還另有其特別規(guī) 定,與 CNS 甚有出入: (1)設(shè)計(jì)載重方 面, BS 除同 CNS 規(guī)定外,還須加上38 工業(yè)安全衛(wèi)生月刊 / 2007.12 如運(yùn)送及裝卸於最終定點(diǎn)時(shí)造成之作 用力、無法驗(yàn)證設(shè)計(jì)

20、之適當(dāng)性之載重 效果、局部應(yīng)變的累積對(duì)該元件之壽 命所造成之影響等規(guī)定; ASME 除與CNS 規(guī)定相同外,尚須考慮由流體震 顫所造成之衝擊力。 (2) 設(shè)計(jì)壓力,則 大致相同。 (3)設(shè)計(jì)溫度, JIS B 8266 除 了同 CNS 之規(guī)定外,還另外規(guī)定應(yīng)設(shè) 置兩種設(shè)計(jì)溫度:一種為高溫 (稱 設(shè) 計(jì)溫度 ) ,另一種為低溫(稱最小 金屬設(shè)計(jì)溫度 ) 。此外, BS 對(duì)高溫及 低溫有較詳細(xì)的敘述, ASME 說明最 高、最低溫度,且有詳細(xì)的建議作業(yè) 溫度,及可不進(jìn)行衝擊試驗(yàn)之滿足條 件之規(guī)定。 (4) 組合應(yīng)力效應(yīng),僅 CNS 有規(guī)定。 (5) 最小厚度規(guī)定, JIS 依分類 大致可對(duì)應(yīng)至

21、CNS ,而 BS 與 ASME 則另有規(guī)定。 (6) 腐蝕裕度,各國(guó)皆有 對(duì)此裕度賦予相當(dāng)需要的意義,或是 不需要的規(guī)定。 (7)複合容器,僅 JIS B 8266 與我國(guó) CNS 有相同規(guī)定, BS 及 ASME 均對(duì)複合容器無相關(guān)之特別 條文規(guī)定,但 ASME 另有條文說明各 部之腐蝕可以不同,事實(shí)如此之規(guī)定 已大致涵蓋了複合容器。 (8) 孔,孔之 數(shù)量與直徑, JIS B 8265 與 JIS B 8266 同 CNS 規(guī)定, BS 在人孔及檢查孔之 規(guī)定須參照 BS 470 ,另外, ASME 所規(guī)定之告知孔同 CNS 外,還規(guī)定泄液 孔,還有孔徑與容器直徑的關(guān)係等規(guī) 二、材料之容

22、許應(yīng)力JIS B 8265 在容許應(yīng)力的規(guī)定 上,大都與 CNS 在第二或第三種容器 規(guī)範(fàn)相同,但容許壓縮應(yīng)力則另有規(guī) 定,另外在支壓應(yīng)力、一次一般膜應(yīng) 力之基本容許應(yīng)力之加成則無相關(guān)規(guī) 定;JIS B 8266大多與CNS規(guī)定相同 或無規(guī)定,而容許抗拉應(yīng)力規(guī)定與CNS 之基本容許應(yīng)力大致相同;而 BS 除壓縮應(yīng)力有不同於 CNS 且較詳細(xì)之 規(guī)定外,則無其它應(yīng)力相關(guān)規(guī)定;ASME 在容許抗拉應(yīng)力以另外篇幅有 詳細(xì)說明,容許剪應(yīng)力方面僅以破壞 理論(最大剪應(yīng)力理論)定義之,容 許壓縮應(yīng)力則同 CNS 規(guī)定,但一次一 般膜應(yīng)力之基本容許應(yīng)力之加成所造 成的應(yīng)力在其基本容許應(yīng)力的倍數(shù)考 量上與 C

23、NS 不同,會(huì)較 CNS 為小些。三、疲勞之應(yīng)力分析JIS B8266 不論在應(yīng)力分析或是 疲勞分析皆同 CNS 規(guī)定, JIS B8265 及 ASME 則無相關(guān)規(guī)定,而 BS 應(yīng)力 分析之相關(guān)規(guī)定只有規(guī)定設(shè)計(jì)強(qiáng)度與 設(shè)計(jì)應(yīng)力,且依構(gòu)造分類之第一、二 類容器與第三類容器分別規(guī)定,無疲 勞分析之相關(guān)規(guī)定。四、胴體及端板 胴體及端板主要係規(guī)定在某設(shè)計(jì) 壓力及設(shè)計(jì)溫度下,所需之板厚大小2007.12 / 工業(yè)安全衛(wèi)生月刊 39 (未含腐蝕裕度) ,以下依相同設(shè)計(jì)條 件下,計(jì)算出各國(guó)規(guī)範(fàn)所規(guī)定之最小 厚度值加以比較:1. 圓筒形胴體:在計(jì)算厚度之考量 上,唯 JIS B8265 僅考慮僅受內(nèi)壓的 情

24、況,其它規(guī)範(fàn)皆和 CNS 相同,會(huì) 考慮兩種情況,僅受內(nèi)壓之圓周方 向應(yīng)力和軸方向應(yīng)力;而在計(jì)算厚 度的求解上, JIS B8265 及 ASME 和 CNS 第二種容器相同, JIS B8266 及 BS 則與 CNS 第一種容器相同。2. 球形胴體與端板:在計(jì)算厚度之考 量上, JIS B8265 及 ASME 皆只考慮 僅受內(nèi)壓的情況, JIS B8266 及 BS 皆有考慮僅受內(nèi)壓及組合載重的情 況;而在計(jì)算厚度的求解上,若以 某相同條件下計(jì)算時(shí), BS 厚度值幾 乎同 CNS ,而其它規(guī)範(fàn)皆和 CNS 相同。3. 碟形端板:計(jì)算厚度上, JIS B8265 與 ASME VIII D

25、iv.1 與 CNS 第二、 三種容器計(jì)算方式相同,而 JIS B8266 與 ASME VIII Div.2 與 CNS 第一種容器計(jì)算方式相同, BS 係以 圓筒端之外直徑且和其它規(guī)範(fàn)類似 但不同的方式計(jì)算, CNS 第一種容 器、JIS B8266 及 ASME VIII Div.2 皆須以圓筒端之內(nèi)直徑計(jì)算厚度, 若以某相同條件下計(jì)算時(shí),厚度值 會(huì)比 CNS 規(guī)範(fàn)還小些。4. 半橢圓形端板:各國(guó)法範(fàn)幾乎皆同 碟形端板之規(guī)定,但 BS 在半橢圓形 端板的設(shè)計(jì)限制條件與碟形端板不 同,應(yīng)當(dāng)注意,若以某相同條件下 計(jì)算時(shí),厚度值會(huì)比 CNS 規(guī)範(fàn)還大。5. 圓錐形端板: JIS B8265

26、和 CNS 第 二、三種容器大致規(guī)定皆相同,但 在補(bǔ)強(qiáng)材面積形心之有效範(fàn)圍和大 徑端補(bǔ)強(qiáng)材有效面積方面則有很大 的差異, ASME 也和 CNS 第二、三 種容器有此相異處, CNS 在補(bǔ)強(qiáng)材 面積形心之有效範(fàn)圍較 JIS B8265 及 ASME 規(guī)定大了一倍,需特別注 意;另外, ASME 在圓錐部份之計(jì) 算厚度(裝設(shè)彎緣時(shí))及彎緣部分 之計(jì)算厚度與 CNS 第二、三種容器 亦有些許的差別,如考慮的半徑不 同及係數(shù)等;而 JIS B8266 則全與 CNS 第一種容器相同, BS 則另有其 計(jì)算方式,不過圓錐部份之計(jì)算厚 度(未裝設(shè)彎緣時(shí) )與 CNS 第一種容 器相同,另外在圓錐形端板大

27、徑端 整體補(bǔ)強(qiáng)部分縱向長(zhǎng)度雖較 CNS 小,但也幾乎相同。五、螺栓固定凸緣 我國(guó) CNS 在螺栓固定凸緣不管第 一種或是第二、三種容器,皆分兩類, 即管口用管凸緣及管口用管凸緣以外 之凸緣,規(guī)範(fàn)較偏材料、加工與尺寸 (應(yīng)力計(jì)算)的選用, JIS B8265 這方 面如同 CNS 第二、三種容器規(guī)定,但40 工業(yè)安全衛(wèi)生月刊 / 2007.12 對(duì)於使用於何處之凸緣採(cǎi)不分類的規(guī) 定;而 JIS B8266 則如同 CNS 第一種 容器之規(guī)定;另外 ASME 則無相關(guān)規(guī) 定,其依 ANSI 規(guī)定即可; BS 方面亦 有部份引用 ANSI ,也做了較詳細(xì)的規(guī) 定,如 (1)螺栓接合條件, (2)運(yùn)轉(zhuǎn)

28、條 件, (3)分類, (4)螺栓的一般要求, (5) 銲接, (6)加工,可值得我國(guó)訂定規(guī)範(fàn) 之借鏡。CNS 在螺栓固定凸緣之應(yīng)力計(jì)算 法所適用的範(fàn)圍在於對(duì)承受外壓之凸 緣、分割凸緣、具有圓形之非圓型凸 緣及不使用墊圈而作防漏熔接之凸緣 等,JIS B8265 及 JIS B8266 同 CNS 規(guī) 定,而 BS 則直接說明依各凸緣計(jì)算方 式規(guī)定,如窄面凸緣、全面凸緣及反 向凸緣 ;另外 ASME 則查無相關(guān)規(guī)定。六、製作公差與檢驗(yàn)1. 胴體之真圓度: JIS B8265 及 JIS B8266 大致與 CNS 相同, ASME 亦 同 CNS, BS 在量化上則更為詳細(xì)的 述敘,如最大尖峰

29、值的應(yīng)用等等。2. 成形端板之製作公差: JIS B 8265 , 端板之內(nèi)面與正規(guī)形狀之量規(guī)間之 間隙,內(nèi)外側(cè)均不得超過 D 之 1.25%,無如 CNS 9788 第 8.9(5)節(jié) 之相關(guān)規(guī)定,其餘內(nèi)容與 CNS 規(guī)範(fàn) 相同。JIS B 8266 無如 CNS 9788 第 8.9(5) 節(jié)之相關(guān)規(guī)定,其餘內(nèi)容與CNS 規(guī)範(fàn)相同。 ASME ,除端板端 部之圓筒部之真圓度之規(guī)定:最大 與最小尺寸之偏差應(yīng)不得超過於標(biāo) 稱尺寸的 1,其餘內(nèi)容與 CNS 規(guī) 範(fàn)相同。 BS 與 CNS 不同的是, CNS 有端板之內(nèi)面之規(guī)定,而 BS 沒有, 其端板公差只規(guī)定:圓周、真圓度、 厚度、外形。3.

30、 熔接接頭之非破壞試驗(yàn):與 CNS 不 同的, JIS B 8265 另規(guī)定熔接接頭補(bǔ) 強(qiáng)之高度, JIS B8266 在接頭之非破 壞試驗(yàn)的規(guī)定項(xiàng)目,較 CNS 少, BS 以第一、二及三類構(gòu)件分別說明, 且接頭位置只分 Type A 與 Type B , ASME 則無相關(guān)規(guī)定。4. 熱處理: JIS B8265 無熱處理之相關(guān) 規(guī)定。 JIS B8266 大致與 CNS 相同, BS 對(duì)肥粒鐵鋼、沃斯田鐵鋼有詳細(xì) 規(guī)範(fàn), ASME 見 SA-20 。5. 試驗(yàn)與檢查: CNS 主要係規(guī)範(fàn)材料 之試驗(yàn)、檢查與工作之基本有關(guān)之 檢查及熔接接頭之試驗(yàn)、檢查完成 後之試驗(yàn)、檢查, JIS B82

31、65 無規(guī)定 試驗(yàn)與檢查之通則, JIS B8266 與 CNS 規(guī)範(fàn)相同, BS 則著重於檢驗(yàn)者 之權(quán)力與執(zhí)行方面, ASME 只有對(duì) 材料之試驗(yàn)規(guī)定,另對(duì)於檢驗(yàn)者有 特別規(guī)定。6. 試驗(yàn)、檢查熔接接頭之機(jī)械試 驗(yàn):針對(duì)各種試驗(yàn), JIS B8265 與 JIS B8266 和 CNS 皆有說明不得被容許 的破壞的規(guī)定,其中 JIS B8265 跟2007.12 / 工業(yè)安全衛(wèi)生月刊 41CNS 有些許的不同,另外 BS 及ASME 無此相關(guān)規(guī)定。7. 試驗(yàn)、檢查耐壓試驗(yàn):水壓、氣 壓試驗(yàn)壓力除 JIS B8265, ASME 與 JIS B8266 各別對(duì)應(yīng) CNS 外, BS 規(guī) 範(fàn)則不

32、同於 CNS 之規(guī)定。肆、結(jié)論若不考慮壓力容器在國(guó)內(nèi)之管理 方式與國(guó)外之差異,在各國(guó)之安全構(gòu) 造規(guī)範(fàn)中,由前面之分析比較後,可 以將本案所納入之規(guī)範(fàn)大致歸納出幾 項(xiàng)重點(diǎn):一、設(shè)計(jì)方面以歐盟自行訂定的 PED 來說,針 對(duì)壓力容器之設(shè)計(jì)厚度因有部份公式 與 CNS 第一種容器相同,所以大致可對(duì)應(yīng)至 CNS 第一種容器;就胴體設(shè)計(jì) 厚度而言,以相同的設(shè)計(jì)條件下,圓 筒形胴體的設(shè)計(jì)公式和 CNS 第一種容 器是相同的,但球形胴體的厚度就較 CNS 為大;而其它端板的厚度值就不 大一樣。也許與 BS 沒有針對(duì)設(shè)計(jì)壓 力所做的容器分類有關(guān)。 基本上,本案範(fàn)疇之幾種規(guī)範(fàn), 對(duì)壓力容器之規(guī)範(fàn),如果考慮相同之

33、 壓力範(fàn)圍區(qū)間內(nèi),其實(shí)是大同小異, 也因?yàn)槿绱?,我?guó)之 CNS 是單一規(guī) 範(fàn),但於規(guī)範(fàn)內(nèi)以壓力為基準(zhǔn),加以 區(qū)分不同之壓力容器,但是,鄰近的 日本已經(jīng)將它分成兩個(gè)規(guī)範(fàn)一JIS B8265 及 B8266 ,但是如果仔細(xì)地比 較後,其實(shí) JIS 之兩種壓力容器規(guī)範(fàn), 其實(shí)可以類比於我國(guó)的CNS。各規(guī)範(fàn)詳細(xì)之壓力適用範(fàn)圍,可參考本文之 圖 1,各國(guó)法規(guī)依設(shè)計(jì)壓力之分級(jí)。 因此,依據(jù)圖 1,無法單純地訂立國(guó) 外規(guī)範(fàn)適用於國(guó)內(nèi)之通則,反而應(yīng)就 各該壓力容器設(shè)計(jì)製作之國(guó)外規(guī)範(fàn)與 壓力範(fàn)疇等,以個(gè)案分別處理較佳。 此外,如果就各規(guī)範(fàn)對(duì)壓力容器 之計(jì)算板厚來看,對(duì)圓筒形胴體板厚 之設(shè)計(jì)要求,幾乎都相同;然而

34、,在 端板或非圓筒形胴體板厚方面,則有 相當(dāng)大之差異,其中又以 BS PD 5500 與 CNS 之差異最大,幾乎均高於 CNS 之要求。另外,由比較分析來看, ASME VIII, div. 1 與 JIS B8265 和 CNS 第二、三種容器在設(shè)計(jì)公式上,除了 在圓錐形胴體的補(bǔ)強(qiáng)及部份厚度的計(jì) 算上略有不同外,其餘幾乎相同;而 JIS B8266 和 CNS 第一種容器在設(shè)計(jì) 公式上也幾乎相同。進(jìn)一步檢討 BS 與 CNS 之比較 後,又發(fā)現(xiàn)其有部份計(jì)算公式卻與 CNS 第一種容器者相同,故將 BS 有 關(guān)計(jì)算厚度公式部份將與 CNS 第一種 容器之規(guī)範(fàn)進(jìn)行比較,以相同計(jì)算條 件(設(shè)計(jì)壓

35、力、材料容許應(yīng)力等)情 況下,計(jì)算厚度可能有和 CNS 完全相42 工業(yè)安全衛(wèi)生月刊 / 2007.12 同、幾近相同或較大、也可能略小, 所以在指定標(biāo)準(zhǔn)或使用 BS 公式上須 特別注意。在最小厚度方面方面,日本 JIS B8265 幾乎同 CNS 第二、三種容器對(duì) 胴體、端板之計(jì)算厚度, JIS B8265 在 使用高合金鋼及非鐵金屬的情況下, 規(guī)定之最小厚度僅較 CNS 小 0.1 mm ,若使用碳鋼及低合金鋼則同 CNS 第二、三種容器為 2.5 mm ;而 ASME 不管材料與製造方式,厚度至少大於 1.6 mm 即可;另外, JIS B8266 則同 CNS 第一種容器規(guī)定;然而,怪

36、異的 是 BS 則無此最小厚度規(guī)定,僅依照其 各部位厚度之計(jì)算公式規(guī)定即可。詳 細(xì)之比較歸納,如表 2 所示。 在規(guī)範(fàn)設(shè)計(jì)負(fù)載方面,由於各國(guó) 地域?qū)傩圆煌?,因此?duì)壓力容器之負(fù) 載之規(guī)定差異頗大,例如, CNS 並沒 有檢討雪負(fù)荷之考量要求,但是對(duì)颱 表 1 各國(guó)法規(guī)針對(duì)胴體、端板計(jì)算厚度之比較表法規(guī)計(jì)算部位JIS B 8265JIS B 8266BSASMESec. VIII, div.1圓筒形胴體= CNS 2, 3= CNS 1= CNS 1= CNS 2, 3球形胴體 =CNS 2, 3 =CNS 1 =CNS 1 =CNS 2, 3全半球形胴體= CNS 2, 3= CNS 1= CN

37、S 1= CNS 2, 3碟形端板 =CNS 2, 3 =CNS 1 CNS 1 = CNS 2,3 補(bǔ)強(qiáng)有效面積 Differ fromCNS= CNS 1Differ fromCNS= JIS B 8265圓錐部份(無彎緣時(shí) )= CNS 2, 3 = CNS 1 = CNS 1 = CNS 2, 3 圓錐部份(有彎緣時(shí) )= CNS 2, 3 = CNS 1Differ from CNS CNS 2, 3 圓 錐 形 端 板彎緣部份 = CNS 2, 3 = CNS 1 Differ fromCNS = CNS 2, 3表2各國(guó)壓力容器法規(guī)規(guī)定之最小厚度mm )法規(guī)使用材料CNS 1 C

38、NS 2, 3JIS B 8265JIS B 8266BS ASME碳鋼及低合金鋼 6 2.5 2.5 6 高合金鋼及非鐵金屬 3 1.6 1.5 3 調(diào)質(zhì)高強(qiáng)度鋼 - 6 - - 依公式規(guī)定1.62007.12 / 工業(yè)安全衛(wèi)生月刊 43 風(fēng)(或風(fēng)壓) 、地震之要求與檢討,是 不可缺的; ASME 則僅以草草之幾行 規(guī)定交代一下而已。另外,對(duì)壓力容 器應(yīng)設(shè)置安全設(shè)施,如安全閥、檢查 孔等, ASME 也沒有詳細(xì)之訂定,反 而是我國(guó)及日本者最為詳盡。 總之,若就各規(guī)範(fàn)之設(shè)計(jì)考量方 面,如果未來指定外國(guó)規(guī)範(fàn)標(biāo)準(zhǔn)時(shí), 似無法定出一通則,反而需針對(duì)各該 規(guī)範(fàn)標(biāo)準(zhǔn),詳細(xì)比對(duì)與比較,至少在: (1) 設(shè)

39、計(jì)板厚、 (2)最小板厚、 (3) 腐蝕裕 度、 (4)設(shè)計(jì)負(fù)載(特別是風(fēng)壓與地震 之動(dòng)態(tài)考量方面) 、及 (5)安全裝置等五 方面,必須以不小於 CNS 之規(guī)定 為原則 。二、製造與檢驗(yàn)方面 由於壓力容器之製造,與焊接及 其檢驗(yàn)有密不可分之關(guān)係,研究各國(guó) 之規(guī)範(fàn),對(duì)壓力容器之焊接規(guī)定 大體上是相當(dāng)?shù)?,不過就內(nèi)容條文來 看,我國(guó)之 CNS 對(duì)焊接技術(shù)工人仍 有比較強(qiáng)建之規(guī)定;因此,未來指定 標(biāo)準(zhǔn)時(shí),為保障以指定標(biāo)準(zhǔn)製造之壓 力容器,仍有水準(zhǔn)以上之品質(zhì),應(yīng)就 該容器要求其製造與檢測(cè)之品管等相 關(guān)文件。事實(shí)上,這些文件也都是我 國(guó)之製造商在出口壓力容器時(shí),所必 須附送之技術(shù)文件,因此,如果以指 定

40、標(biāo)準(zhǔn)製造之壓力容器,自然也應(yīng)滿 足這些下限要求。 總之,就研究比較這些國(guó)外之壓 力容器規(guī)範(fàn)後,本案歸納之結(jié)論認(rèn) 為: 無法歸納出簡(jiǎn)單之指定參考原 則 ,必須改以針對(duì)該國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)仔細(xì)比 較後,才可指定該標(biāo)準(zhǔn),否則本研究認(rèn)為,基於檢查與管理方式之不同, 撇開政府公權(quán)力不談,若僅認(rèn)為以國(guó) 外構(gòu)造規(guī)範(fàn)所製造之壓力容器就可以 適用於我國(guó),是不正確的。 此外,除 ASME 外,各國(guó)之規(guī)範(fàn) 對(duì)替代設(shè)計(jì)分析方法(如有線元素 FEM 等電腦輔助分析)之接納程度, 似並不高,我國(guó)之 CNS 也沒有相關(guān)章 節(jié),未來是否有更多設(shè)計(jì)製造之分析 會(huì)引用商用軟體之分析結(jié)果,夾帶在 指定標(biāo)準(zhǔn)內(nèi),將可能會(huì)帶來更複雜的 問題。參考

41、文獻(xiàn)1. 曹常成,民國(guó) 84 年;危險(xiǎn)性機(jī)械 設(shè)備災(zāi)害分析暨安全防護(hù)現(xiàn)況 調(diào)查壓力容器,勞工安全衛(wèi)生研究 所研究報(bào)告, IOSH84-S335 。2. .tw ,勞工安 全衛(wèi)生研究所網(wǎng)頁(yè)資訊。3. 勞工安全衛(wèi)生設(shè)施規(guī)則,中華民國(guó) 九十年十二月十二日;行政院勞工 委員會(huì)臺(tái)九十勞安二字第零零六零四一二號(hào)令修正發(fā)布,勞工安全衛(wèi)生研究所 .中國(guó)壓力容器體系有以GB150鋼制壓力容器為代表的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和以壓力 容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程為代表的安全監(jiān)察法規(guī)組成。壓力容器設(shè)計(jì)、制造、安 裝、使用、檢驗(yàn)、修理和改造的全過程都同時(shí)

42、執(zhí)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和安全監(jiān)察法規(guī),二 者相輔相成,構(gòu)成中國(guó)壓力容器標(biāo)準(zhǔn)的完整體系,確保壓力容器產(chǎn)品的安全。 中國(guó)壓力容器標(biāo)準(zhǔn)主要是政府牽頭,由設(shè)計(jì)、制造等單位參與起草、修訂,最后 由政府頒布,是強(qiáng)制性技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī),具有法律效用。ASME規(guī)范是由制造廠、 用戶、保險(xiǎn)商等單位參與,屬于行業(yè)協(xié)會(huì)頒布的標(biāo)準(zhǔn),只有在地方政府的安全監(jiān) 督部門以法律形式認(rèn)可情況下才能成為法定的控制產(chǎn)品質(zhì)量的技術(shù)法規(guī)。中國(guó)壓力容器標(biāo)準(zhǔn)在編制和修訂過程中主要參照了 ASME,同時(shí)還借鑒了其 它發(fā)達(dá)國(guó)家的壓力容器標(biāo)準(zhǔn),如BS 5500等。中國(guó)壓力容器標(biāo)準(zhǔn)中大部分要求與 ASME規(guī)范相一致,部分雖與 ASME規(guī)范要求不一致,但要求更加

43、嚴(yán)格,其主 要區(qū)別見表2:表2:中國(guó)壓力容器標(biāo)準(zhǔn)與 ASME的主要區(qū)別項(xiàng)目中國(guó)壓力容器標(biāo)準(zhǔn)ASME-VIII-1壓力容器分 類和分級(jí)根據(jù)壓力、介質(zhì)、壓力和容積乘積的 值劃分為1、II、III類,在類中根據(jù) 容器的用途,型式又分為若干 級(jí)。不分類、分級(jí)。壓力容器設(shè) 計(jì)許可證要求單獨(dú)領(lǐng)設(shè)計(jì)許可證,許可范圍 與制造許可證一樣有強(qiáng)制性的要 求。不要求單獨(dú)領(lǐng)設(shè)計(jì)許可 證,取得制造許可證后,就可進(jìn)行壓力容器的設(shè) 計(jì)。壓力容器制 造許可證要求。按級(jí)別領(lǐng)取制造許可證。如 獲得BR1級(jí)制造許可證,只能制造 GB150中符合BR1級(jí)條件的壓力 容器,而不是GB150中的全部壓力 容器。要求,但允許制造的范圍 很廣

44、。如獲得U-1鋼印, 就可以制造符合ASME-VIII-1的所有壓力 容器。制造質(zhì)量保 證體系人員要求對(duì)體系人員有強(qiáng)制性的要求,如學(xué) 歷、職稱、從事本崗位工作年限等。對(duì)體系人員沒有強(qiáng)制性的 要求。由制造廠自行掌握, 保證產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到規(guī)范要 求即可。設(shè)計(jì)質(zhì)量保 證體系人員對(duì)體系中各責(zé)任人員有強(qiáng)制性的 要求,如學(xué)歷、職稱、從事本崗位同上要求工作年限等。設(shè)計(jì)審核人員必須持 有政府部門頒發(fā)的資格證書。對(duì)設(shè)備的要 求對(duì)制造壓力容器的設(shè)備規(guī)格、數(shù)量 有強(qiáng)制性的要求同上對(duì)焊工的要 求對(duì)焊工數(shù)量及資格有強(qiáng)制性要求, 焊工必須持有國(guó)家權(quán)威機(jī)構(gòu)頒發(fā) 的資格證書。對(duì)焊工數(shù)量無要求,對(duì)焊 工資格需公司自己組織考 試,

45、經(jīng)公司授權(quán)批準(zhǔn)就可 發(fā)證。對(duì)無損檢測(cè) 人員的要求對(duì)無損檢測(cè)人員有強(qiáng)制性的要求, 如學(xué)歷、職稱、從事本崗位工作年 限等。無損檢測(cè)人員必須持有國(guó)家 權(quán)威機(jī)構(gòu)頒發(fā)的資格證書。對(duì)無損 檢測(cè)人員的數(shù)量有強(qiáng)制性規(guī)定。對(duì)無損檢測(cè)人員資格需按SNT-TC-1A 或 ACCP 規(guī) 貝由公司自己組織考試, 經(jīng)授權(quán)人員批準(zhǔn)就可發(fā) 證。對(duì)無損檢測(cè)人員的數(shù)量無 規(guī)定。設(shè)計(jì)壓力范 圍小于等于35MPa一般小于等于20.685MPa(3000PSI)安全系數(shù)抗拉強(qiáng)度的安全系數(shù)為3.0; 屈服強(qiáng)度的安全系數(shù)為1.6抗拉強(qiáng)度的安全系數(shù)為3.5;屈服強(qiáng)度的安全系數(shù)為1.5。試驗(yàn)壓力液壓試驗(yàn)壓力為1.25倍設(shè)計(jì)壓力; 氣壓試驗(yàn)壓力

46、為1.15倍設(shè)計(jì)壓力。液壓試驗(yàn)壓力為1.3倍設(shè) 計(jì)壓力;氣壓試驗(yàn)壓力為1.1倍設(shè)計(jì)壓力。材料要求每種材料標(biāo)準(zhǔn)對(duì)材料的要求都規(guī) 定的比較高。允許用戶提的要求比 較少。每種材料標(biāo)準(zhǔn)對(duì)材料要求 規(guī)定的選區(qū)項(xiàng)比較多,允 許用戶提的要求比較多。以常用的壓 力容器材料16MnR(對(duì)應(yīng) 的ASME材料為SA-516Gr.7O)為例:材料標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定16MnR需作沖擊試 驗(yàn)。ASME材料標(biāo)準(zhǔn)中沒有規(guī) 定SA-516Gr.70材料的沖 擊要求,當(dāng)用于冷水機(jī)組 中的壓力容器時(shí)按ASME-VIII-1要求也不需 要做沖擊試驗(yàn)。但需規(guī)定 材料的晶粒度。對(duì)接焊縫無 損檢測(cè)的要 求對(duì)接焊縫都要求進(jìn)行無損檢測(cè),允 許有極少部分

47、的對(duì)接焊縫可不進(jìn) 行無損檢測(cè),但對(duì)殼體直徑、壁厚、 焊接接頭型式等等都有強(qiáng)制性的 規(guī)定。對(duì)接焊縫一般都不要求進(jìn) 行無損檢測(cè),只有容器內(nèi) 的介質(zhì)為致死物質(zhì)時(shí),才 要求進(jìn)行無損檢測(cè)。產(chǎn)品試板每臺(tái)容器均要求制作驗(yàn)證試板不要求制作驗(yàn)證試板監(jiān)檢人員(AI)監(jiān)檢人員必須持有政府部門頒發(fā) 的資格證書并授權(quán)駐廠監(jiān)檢。監(jiān)檢人員必須持有美國(guó) NB頒發(fā)的資格證書。授權(quán) 駐廠監(jiān)檢。合格證明每臺(tái)容器均有按壓力容器安全技有數(shù)據(jù)報(bào)告,報(bào)告有AI術(shù)監(jiān)察規(guī)程要求制作的合格證明的簽名文件,包括監(jiān)檢 證明文件。3.結(jié)論從以上比較看,可以得出如下結(jié)論:1) 在技術(shù)上和體系上中國(guó)壓力容器標(biāo)準(zhǔn)和 ASME規(guī)范有極大部分是類似 或相同的,

48、而且均是成熟的技術(shù)和控制方法;2) 不同部分主要是不同國(guó)家的歷史習(xí)慣和國(guó)家狀況所造成的,但均能保證產(chǎn)品的安全性;3) 從設(shè)備硬件和體系、人員軟件上看,中國(guó)壓力容器標(biāo)準(zhǔn)比ASME規(guī)范的要求更加嚴(yán)格、具體;而 ASME則主要是由廠家根據(jù)規(guī)范要求自行制定內(nèi)部 控制要求。4) 從整個(gè)生產(chǎn)過程控制看,中國(guó)壓力容器標(biāo)準(zhǔn)的監(jiān)控比 ASME規(guī)范的要 求更加嚴(yán)格、具體;5) 中國(guó)壓力容器標(biāo)準(zhǔn)未獲得如同 ASME 一樣具有眾多國(guó)家認(rèn)可的根本原 因是由于中國(guó)缺乏對(duì)外宣傳和交流,但此現(xiàn)狀已在逐步改變。如出版英文標(biāo)準(zhǔn), 加強(qiáng)對(duì)外宣傳等等。6) 中國(guó)壓力容器管理機(jī)構(gòu)正在和 ASME協(xié)會(huì)進(jìn)行協(xié)商互認(rèn)工作。附件一:中國(guó)壓力容

49、器標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展歷史GB150鋼制壓力容器和壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程是中國(guó)壓力容器標(biāo)準(zhǔn) 的代表。下表是壓力容器標(biāo)準(zhǔn)頒發(fā)時(shí)間表。表:壓力容器標(biāo)準(zhǔn)頒發(fā)時(shí)間表時(shí)間頒發(fā)標(biāo)準(zhǔn)說明1977年第一版石油化工鋼制壓力容器設(shè)計(jì)規(guī)定主要規(guī)定了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和強(qiáng)度計(jì)算方法1980年JB471-80鋼制焊接壓力容器技術(shù)條件與石油化工鋼制壓力容器設(shè)計(jì)規(guī)定相配套,主要規(guī)定了制造方面的技術(shù)要求1981年 第一版壓力容器安全監(jiān)察規(guī)程從安全技術(shù)方面出發(fā),詳細(xì)規(guī)定了設(shè)計(jì)、制造、安裝、使用要求1982年第二版石油化工鋼制壓力容器設(shè)計(jì)規(guī)定1985年第三版石油化工鋼制壓力容器設(shè)計(jì)規(guī)定1989年 GB150-89鋼制壓力容器是在第三版石油化工鋼制壓

50、力容器設(shè)計(jì)規(guī)定和JB471-80鋼制焊接壓力容器技術(shù)條件的基礎(chǔ)上編制, 包括設(shè)計(jì)、制造等內(nèi)容。編制時(shí)主要參照美國(guó)ASME-VIII-1。1989年 GB151-89鋼制管殼式換熱器從石油化工鋼制壓力容器設(shè)計(jì)規(guī)定分離出來,更詳細(xì)規(guī)定設(shè)計(jì)、制造要求。編制時(shí)主要參照美國(guó)TEMA 1990年 第二版壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程1995年JB4732-1995鋼制壓力容器-分析設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)壓力容器分析設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。編制時(shí)主要參照美國(guó) ASME-VIII-21998年GB150-1998鋼制壓力容器是GB150標(biāo)準(zhǔn)最新有效版本1999年 第三版壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程是壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程是最新有效版本附件二:中

51、國(guó)政府對(duì)壓力容器產(chǎn)品的監(jiān)檢情況1981年國(guó)家勞動(dòng)總局頒布了壓力容器安全監(jiān)察規(guī)程,1990年和1999年兩次 對(duì)壓力容器安全監(jiān)察規(guī)程進(jìn)行修訂,并改名為壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程。1999版壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程是最新有效版本。壓力容器設(shè)計(jì)、制造、 安裝、使用、檢驗(yàn)、修理和改造的全過程應(yīng)執(zhí)行該規(guī)程。地方質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局派駐廠監(jiān)檢人員對(duì)工廠生產(chǎn)的每臺(tái)壓力容器產(chǎn)品按 壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程的要求進(jìn)行監(jiān)檢(第三方檢驗(yàn)),并出具監(jiān)檢報(bào) 告。監(jiān)檢人員對(duì)每臺(tái)壓力容器產(chǎn)品從下列方面進(jìn)行檢查:1) 設(shè)計(jì)圖樣?設(shè)計(jì)單位資格;?壓力容器類別劃分;?制造和檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn);?無損檢測(cè)要求。2) 材料?材料質(zhì)量證明書、復(fù)驗(yàn)報(bào)告;

52、?材料標(biāo)記移植;3)4)5)6)7)8)9)10)材料代用。焊接焊接工藝評(píng)定; 產(chǎn)品焊接試板制備; 產(chǎn)品焊接試板性能報(bào)告; 焊工資格和鋼印。外觀和幾何尺寸 焊接接頭表面質(zhì)量; 母材表面質(zhì)量; 焊縫棱角度; 焊縫對(duì)口錯(cuò)邊量; 筒體直線度; 焊縫布置及坡口; 封頭形狀偏差。無損檢測(cè)無損檢測(cè)報(bào)告; 射線檢測(cè)底片。熱處理耐壓試驗(yàn)安全附件 出廠資料銘牌附件三:部分中國(guó)壓力容器標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)目錄A.有關(guān)壓力容器安全的法規(guī)、規(guī)范中國(guó)政府對(duì)壓力容器的設(shè)計(jì)、制造、安裝、使用、檢驗(yàn)、修理和改造過程中的安 全問題非常重視。前后頒發(fā)了下列主要法規(guī)、規(guī)范:鍋爐壓力容器安全監(jiān)察暫行條例鍋爐壓力容器安全監(jiān)察暫行條例實(shí)施細(xì)則壓力

53、容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程壓力容器使用登記管理規(guī)則在用壓力容器檢驗(yàn)規(guī)程壓力容器產(chǎn)品安全質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)規(guī)則 壓力容器設(shè)計(jì)單位資格管理與監(jiān)督規(guī)則 壓力容器制造單位認(rèn)可與管理規(guī)則 鍋爐壓力容器焊工考試規(guī)則 鍋爐壓力容器無損檢測(cè)人員資格考核規(guī)則,等等B.與壓力容器相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)GB150GB151GB3531鋼制壓力容器鋼制管殼式換熱器低溫壓力容器用低合金鋼鋼板GB6654GB8163壓力容器用鋼板 輸送流體用無縫鋼管GB8890GB9445GB12337JB4700熱交熱器用銅合金管無損檢測(cè)人員技術(shù)資格鑒定通則鋼制球形儲(chǔ)罐壓力容器法蘭分類與技術(shù)條件JB4701甲型平焊法蘭JB4702JB4703JB4704B4

54、705JB4706乙型平焊法蘭 長(zhǎng)頸對(duì)焊法蘭 非金屬軟墊片 纏繞墊片金屬包墊片JB4707JB4708JB4709JB4710JB4726JB4727等長(zhǎng)雙頭螺柱鋼制壓力容器焊接工藝評(píng)鋼制壓力容器焊接規(guī)程鋼制塔式容器壓力容器用碳素鋼和低合金鋼鍛件 低溫壓力容器用碳素鋼和低合金鋼鍛件JB4728壓力容器用不銹鋼鍛件JB4730JB4732壓力容器無損檢測(cè)鋼制壓力容器應(yīng)力分析設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),等等附件四:有關(guān)單位的網(wǎng)地A. 全國(guó)壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)http: /B. 國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局鍋爐壓力容器安全監(jiān)察局自從1914年ASME鍋爐壓力容器規(guī)范第一版問世以來,經(jīng)過九十

55、年的實(shí)踐和不 斷修訂,到本世紀(jì)初,歐盟頒布與壓力設(shè)備指令( PED )配套EN 13445壓力 容器標(biāo)準(zhǔn),猶如一聲春雷,打破了世界壓力容器規(guī)范的格局, 形成兩大權(quán)威規(guī)范 并存的局面。實(shí)際上,這是壓力容器發(fā)展史上空前未有的一次大碰撞,它發(fā)出燦爛耀眼的火花。碰撞是在壓力容器的設(shè)計(jì)、材料、制造和檢驗(yàn)多方面進(jìn)行的,而 主要是在設(shè)計(jì)方面,特別是在分析設(shè)計(jì)方面。歐洲標(biāo)準(zhǔn)在披露ASME規(guī)范執(zhí)行過程中遇到的棘手問題的同時(shí),提出了他們的解決方案,在設(shè)計(jì)概念上出現(xiàn)了許 多創(chuàng)新,ASME也發(fā)現(xiàn)其規(guī)范存在的若干不足,撥款立項(xiàng),廣泛征求使現(xiàn)行規(guī)范 趨于現(xiàn)代化的建議。這次大碰撞蘊(yùn)育著今后壓力容器設(shè)計(jì)概念的大改革,我們必須

56、拭目以待。我國(guó)是壓力容器生產(chǎn)大國(guó),已能制造千噸級(jí)加氫反應(yīng)器和一些核容 器,一些壓力容器已出口歐美,但還不是壓力容器生產(chǎn)強(qiáng)國(guó),一些技術(shù)含量較高 的壓力設(shè)備還要進(jìn)口。我國(guó)壓力容器標(biāo)準(zhǔn)在世界所占份額極小, 我們必須在當(dāng)今 世界標(biāo)準(zhǔn)之戰(zhàn)中占有一席之地。實(shí)際上,支持標(biāo)準(zhǔn)的是包括專利在內(nèi)的大量知識(shí) 產(chǎn)權(quán),沒有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的支撐,標(biāo)準(zhǔn)將蒼白無力;而使標(biāo)準(zhǔn)真正起到作用,則是后 續(xù)產(chǎn)業(yè)的強(qiáng)力支撐,沒有后者,將無法證明標(biāo)準(zhǔn)是成功的。為了弄清國(guó)際貿(mào)易中 的游戲規(guī)則,使我處于主動(dòng)地位,我們必須認(rèn)真研究當(dāng)今世界壓力容器標(biāo)準(zhǔn)之戰(zhàn) 中歐美兩大標(biāo)準(zhǔn)體系的情況和他們對(duì)我們的影響。EN 13445 概況歐盟這部壓力容器標(biāo)準(zhǔn)其編號(hào)是 EN 13445 :2002 ,其英文版是 2003 年 2 月 5 日頒布的。 EN 13445: 2002 是強(qiáng)制性法規(guī)壓力設(shè)備指令 (1999 年 11 月 2 9 日生效, 2002 年 05 月 30 日強(qiáng)制執(zhí)行 ) 的配套技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) , 也叫做歐洲標(biāo)準(zhǔn), 也叫做協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)或諧調(diào)標(biāo)準(zhǔn)。 根據(jù) PED 的規(guī)定,歐盟成員國(guó)應(yīng)在 1999 年 5 月 2 9

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