ASME標準與的比較

1、ASMES準與GB15O的比較我國的壓力容器標準體系中， G B 1 50鋼制壓力容器 是最基本，應用最廣泛的標準，是在不斷總結(jié)經(jīng)驗、進行科學研究和吸取國外先進 經(jīng)驗的基礎上發(fā)展起來的，與他們大致相當，但也存在著不少的差異。歸結(jié)起來主 要有以下幾方面：1 主要壓力容器標準的對應關系我國的壓力容器標準分類相對較細，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標準，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 的標準，只是在設計中引用不同的載荷規(guī)范，如設計壓力小于20MPa的選用ASMEK范第啞卷第一分冊，設計壓力小于70MPa

2、的選用ASMea范第啞卷第二分冊，設計壓 力大于70MPa的選用ASME規(guī)范第啞卷第三分冊。2 標準的制定修訂我國的壓力容器國家標準是由全國壓力容器標準 化技術(shù)委員會負責編制、修訂工作，經(jīng)國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局批準后頒發(fā)。相關行業(yè) 標準是由各行業(yè)標準化委員會負責編制、修訂工作，經(jīng)國家經(jīng)貿(mào)委各部門審批、頒 發(fā)。標準實施后，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)程和相關標準的規(guī)定來控制、監(jiān)督壓力容器的設計、制造和檢驗 各環(huán)節(jié)，保證產(chǎn)品質(zhì)量和安全使用。各標準化委員會根據(jù)了解、收集的標準使用意 見和建議，負責組織標準修訂工作，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批準的規(guī)范修訂建議將提交美國國家標準 協(xié)會 （ANSl） ，并在美國 Mechanical Engineering 上發(fā)表，以公開征詢所有關心 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終批準后，在每年12月31日出版的ASME規(guī)范增補中予以公布。規(guī)范修訂條款經(jīng) ASME批準后， 可從增補所示出版日期起幵始使用， 除第U卷A、B兩篇中的材料標準的修訂外， 次年的 7 月 1 日成為強制性的要求，但在此之前簽訂的合同除外。材料標準的修訂 由美國材料試驗學會（ASTM和其他認可的國家機構(gòu)或國際機

4、構(gòu)進行，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關對它們已經(jīng)認可，否則不得使用。3. 標準適用范圍不同中國與ASMES準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。中國標準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，鑄鋼等材料的應用范圍許用應力和制造檢驗要 求等。附表 2 給出了兩國標準中壓力限定值。中，美兩國壓力容器標準中壓力限定值比較中國壓力容器標準 ASME 標準 標準名稱 壓力限定

5、 標準名稱 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計標準<100 ASMEVIII-2 <=70ASMEVIII-3 >704. 設計思想和安全系數(shù)壓力容器的基本設計思想是一次薄膜應力或最大直接應力不得超過許用應力。計 算應力依據(jù)的理論是最大應力理論。各國壓力容器標準中都應用了這一設計思想， 標準中公布的許用應力計人了安全系數(shù)，它比測定得到的性能值低是考慮到：(1)應力評估方法的復雜程度； (2) 一定程度的應力集中及其類型； (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。各國標準中規(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)定的材料標準、 計算方法、制造要求和檢驗要求相適應。？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，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 類接頭進行射線或超聲檢測。6. 強度計算在壓力

7、容器設計時，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 計時通常假定彈性失效。彈性失效是假定當材料已經(jīng)達到彈性極限時發(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 度、屈服強度和斷裂強度三項來測定。測定彈性失效的三個通用理論是最大主應力 理論、最大剪應力理論和變形能理論。各國壓力容器標準都應用了上述強度理論用 于壓力容器的設計，但具體的計算公式卻存在著差異。7. 外壓圓筒加強圈的設置加強圈可設置在容器的內(nèi)部或外部，應整圈圍繞在圓筒的圓周上，容器內(nèi)部的構(gòu) 件如塔盤等，若設計

8、成起加強作用時，也可作加強圈用。加強圈與圓筒之間可采用 連續(xù)或間接的焊接，當加強圈設置在容器外面時，加強圈每側(cè)間斷焊接的總長度應 不少于圓筒外圓周長的 12，當設置在容器里面時，應不少于圓筒內(nèi)周長的1 3。對于上述加強圈設置準則，我國壓力容器標準與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不小于 51mm相鄰兩段之間的最大凈距為：外加強圈8t， 內(nèi)加強圈12t，t為加強圈連接外殼體的壁厚。在符合ASME規(guī)范的有關條件時還允許加強圈一側(cè)填角焊縫為連續(xù)的焊接，另一側(cè)為間斷焊的焊接，焊接段的長度應不 小于51mm相鄰兩焊段間的最大凈距應為 24t。而在我國壓力容器標準中，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)定殼體上的開孔應為圓形、橢圓形或長圓形，當在殼體上開橢圓形或長圓形孔時，孔的長徑與短徑之比應不大于， 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，但應增強短徑方向的補強以避免扭轉(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)角應具有適當?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制作焊接試板，制取試樣進行拉伸、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，試板應在制造容器的相同焊接條件 下焊接，使用同樣型式的設備，同樣的位置，同樣的焊接工藝，且焊接應與產(chǎn)品的 焊接同時進行，或在即將開始焊接產(chǎn)品的時候進行。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，返修前均應經(jīng)壓力容器制造廠技術(shù)總負責 人批準，返修次數(shù)、部位和返修情況應記人容器的質(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，其返修方法應經(jīng)授權(quán)檢驗師(AI) 認可。13. 壓力試驗制造完工的壓力容器應按圖樣要求進行壓力試驗 (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在試驗壓力的2倍左右，但不應低于 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)則設計，使用方