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文檔簡介
國外壓力容器標準國外壓力容器標準國外壓力容器標準資料僅供參考文件編號:2022年4月國外壓力容器標準版本號:A修改號:1頁次:1.0審核:批準:發(fā)布日期:國外壓力容器標準也有許多,比較著名的有ASME規(guī)范(AmericanSocietyof
MechanicalVessels)、英國標準BS5500《非直接火焰加熱焊接壓力容器》(UnfiredFusionWeldedPressureVessels)、德國標準《AD受壓容器規(guī)范》、日本標準JISB8270《壓力容器(基礎標準)》等。下面就ASME規(guī)范和日本標準JISB8270《壓力容器(基礎標準)》進行簡單的介紹。
(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,當時簡稱為《鍋爐建造規(guī)范.1914版》。到了1926年,這部標準擴展到8卷,統(tǒng)稱為《ASME鍋爐與壓力容器規(guī)范》。后來,1937年增加了第Ⅸ卷《焊接質(zhì)量要求》,到目前為止,已經(jīng)發(fā)展到11卷22冊,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準,自成體系,其總目錄如下:
第Ⅰ卷
動力鍋爐
第Ⅱ卷
材料技術條件
第Ⅲ卷
核動力裝置設備
第Ⅳ卷
采暖鍋爐
第Ⅴ卷
無損檢測
第Ⅵ卷
采暖鍋爐維護和動行推薦規(guī)程
第Ⅶ卷
動力鍋爐維護推薦規(guī)程
第Ⅷ卷
壓力容器
第Ⅸ卷
焊接及釬焊評定
第Ⅹ卷
玻璃纖維增強塑料壓力容器
第Ⅺ卷
核動力裝置設備在役檢規(guī)程
ASME規(guī)范中與壓力容器設計工作有關的是第Ⅷ卷《壓力容器》(簡寫為ASMEⅧ)。《壓力容器》又分為兩個分冊,即常規(guī)設計分冊(簡寫為ASMEⅧ-1)和分析設計分冊(簡寫為ASMEⅧ-2)。
ASMEⅧ-1就是通稱為按規(guī)則設計的規(guī)范,即以壓力容器主要部位的最大主應力不超過彈性范圍為設計的安全準則,根據(jù)材料的許用應力對壓力容器的結(jié)構(gòu)與尺寸做出具體的規(guī)定和計算。它是理論,實驗和實踐經(jīng)驗結(jié)合的產(chǎn)物,安全系數(shù)大,因而材料的許用應力比較低。它包括了靜載下進入高溫蠕變范圍的容器設計,但不包括疲勞設計。
ASMEⅧ-2通稱為按分析設計的規(guī)范,即對壓力容器各部位的應力進行分析、分類,根據(jù)不同的情況按照不同的安全準則進行設計。與常規(guī)設計相比,分析設計對壓力容器的應力情況了解更清楚細致,對材料要求限制更嚴,對結(jié)構(gòu)的規(guī)定更細,對制造、檢驗等要求更高更嚴。因而其安全系數(shù)較小,材料的許用應力比較高。它的應用溫度限制在蠕變溫度以下,包括了疲勞設計。
(2)日本標準JISB8270《壓力容器(基本標準)》
日本標準JISB8270《壓力容器(基本標準)》是日本重要的壓力容器標準。隨著國際標準化組織(ISO)和關稅以及貿(mào)易一般協(xié)定(GATT)標準的國際化,日本為適應這一新形式,經(jīng)有關單位的長期調(diào)查研究,提出建立新壓力容器標準體系。在1993年3月15日,經(jīng)壓力容器專門委員會審議批準,JISB8270《壓力容器(基本標準)》公布實施。
日本標準JISB8270《壓力容器(基本標準)》取代了過去的JISB8243和JISB8250。它將壓力容器按所受壓力大小分為三種,其各項規(guī)定保持了與ASME規(guī)范第Ⅷ卷(1989年版和1990年的補遺)的一致性,并吸取了ISO/DIS2694的部分內(nèi)容。JISB8270《壓力容器(基本標準)》是一部壓力容器結(jié)構(gòu)的基礎標準,規(guī)定了壓力容器的設計壓力、設計溫度、焊接接頭形式、材料許用應力、分析設計方法、質(zhì)量管理及質(zhì)量保證體系、焊接工藝評定試驗和無損檢測等壓力容器的通用基礎部分。它共包括13章文、9個附圖、28個附表、10個附錄、2個參考和說明,具體內(nèi)容如下。
①
適用范圍。
⑧制造的一般規(guī)定。
②
術語定義。
⑨焊接施工。
③
壓力容器的等級分類。
⑩熱處理。
④
明確本標準的適用條件與質(zhì)量保證。
⑾試驗、檢查。
⑤
材料。
⑿配件。
⑥
設計
⒀標記。
⑦
焊接接頭設計
其中,9個附圖主要介紹封頭、筒體、管板、接管和法蘭等之間的連接結(jié)構(gòu);附表10為引用標準,附表~附表主要介紹材料的基本許用應力(包括常規(guī)設計和分析設計用材);10個附錄包括基本許用應力的設定基準,材料評定試驗方法,中、常溫壓力容器用高強度鋼鍛件,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,關于鍛制壓力容器的特別規(guī)定,調(diào)質(zhì)高強鋼的加工,不銹鋼復合鋼的加工,焊后熱處理;2個參考為質(zhì)量管理和質(zhì)量保證體系,預熱。
另外,說明部分主要從標準的理論基礎、試驗、驗證、應用以及與同類標準相比較等方面介紹并解釋標準的技術內(nèi)容。摘要】壓力容器設備,係屬於「危險性機械設備」之範疇,若引用國外安全構(gòu)造規(guī)範之設備,輸入我國境內(nèi)使用時,很難只就其不滿足我國安全標準部份加以改善。以我國CNS和科技較先進國家對壓力容器安全構(gòu)造規(guī)範進行比較,含日本之JISB8265及JISB8266,英國之BSPD5500及美國ASMESec.VIIIDiv.1等,單就設計而言,各國之標準與我國之CNS差異頗多,應無法定出一通則,基於我國之管理與規(guī)範之適用性,至少應在:(1)設計板厚、(2)最小板厚、(3)腐蝕裕度、(4)設計負載(特別是風壓與地震之動態(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」,且應具備製造與檢測之品管相關文件,以呈現(xiàn)相當程度之製造與設計之品質(zhì)。壹、前言依據(jù)我國主管機關的研究統(tǒng)計指出[1],過去二十年來所發(fā)生的職業(yè)災害案例中,分析有關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)銲補作業(yè)、(2)閥操作作業(yè)、(3)進卸料作業(yè)、(4)儀器操作作業(yè)、及(5)試驗檢查作業(yè)等,地點中所造成。這些職業(yè)災害中,又以壓力容器的爆炸所帶來的生命、財產(chǎn)損失最為嚴重[2]。除此之外,由於壓力容器相關之技術與安全規(guī)定比較早就被業(yè)界接受,因此,雖然近年以來,相對的職災發(fā)生機率並不高,不過,發(fā)生之災害後果影響卻相較於其他類型者為高,也仍是值得警惕的。隨著我國經(jīng)濟之發(fā)展以及臺商工業(yè)全球化之發(fā)展趨勢,或者對外投資生產(chǎn)設備,或者進口外國之設備等行為,針對壓力容器而言,可見的短期內(nèi)將會有(或者已經(jīng)發(fā)生了少數(shù)個案)的情形,含:●國內(nèi)工業(yè)界由國外進口壓力容器設█論著與譯文█/工業(yè)安全衛(wèi)生月刊35備,而該設備依法[3]適用於我國壓力容器構(gòu)造標準,不管是程序上或是安全規(guī)範要求上,都應以我國的構(gòu)造標準為主,包含設計、製造及檢查等,然而,國內(nèi)業(yè)界或基於便宜行事,或基於其商業(yè)競爭時效壓力,可能會要求:(1)在程序上,依國內(nèi)之檢查、核準程序辦理,以滿足相關之勞工安全法律規(guī)定;以及(2)在構(gòu)造硬體規(guī)範之設計、製造、檢驗及測試等,依國外之相關規(guī)範辦理。對於前者之制度面,相關之研究方面,雖然沒有特別以「壓力容器」為研究對象者,但[4]之研究顯示,至少有針對相關之「高壓氣體設備」者;而對於後者,所有之安全構(gòu)造規(guī)範訂立是用以規(guī)定設備之安全性,使設備達到最起碼之指定安全程度,以確保證相當程度之品質(zhì),而使用者則得到安全保障,雖不一定都由政府機關訂立[5],一經(jīng)納入法律,便屬於國家公權力之範疇,如果需要引用排除適用之條款,均必須經(jīng)過主管機關之個案核準?!駥凫秶鴥?nèi)製造之壓力容器設備,須輸出設立於他國境內(nèi)使用之新、舊設備,需要一些國內(nèi)、外相關設計規(guī)範之比較參考,以增加其製造競爭力。針對前者,主管機關需要有更多相關的研究分析,以便在符合我國法令規(guī)定、滿足勞工安全,及符合我國工業(yè)民情要求下,有一套比較有系統(tǒng)的核準原則,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,否則在全球競爭白熱化的今天,主管機關容易遭受各界「擾民」的責難,從而忽視了背後替勞工安全把關的真正意義。本研究中所納入之國外壓力容器構(gòu)造規(guī)範或標準者,以下列為主:(1)PD5500(SpecificationforUn-firedfusionweldedpressureves-sels,BS5500)[9](2)日本JISB8265[10]及JISB8266[11]壓力容器(3)ASMESectionVIII[12]由於美國機械工程學會(ASME)所訂立之壓力容器規(guī)章,ASMEVIIIdiv.1,已經(jīng)被許多國家或地區(qū)直接採用,因此,本文中則於相關章節(jié)中適當?shù)丶{入,以做為比較之參考。貳、構(gòu)造法規(guī)之一般通則一、適用範疇在與CNS9788壓力容器標準之定義下,JISB8265標準則訂定其適用於「設計壓力」小於30MPa之構(gòu)造與固定式之壓力容器,其餘之適用範疇36工業(yè)安全衛(wèi)生月刊/內(nèi)容與CNS規(guī)範相同。不過,CNS中並沒有明訂其壓力是否為「設計壓力」,而以「保存壓力」定義,由字面意義來看,似乎比較接近實際之「最高操作壓力」或「最高可以承受之壓力」,此與JIS標準也有很大地差異。另一方面,JISB8266標準適用於「設計壓力」小於100MPa之容器,其設計溫度在潛變範圍內(nèi),同時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BS及美國ASME方面,所規(guī)定之適用範疇皆有其個別定義,如:英國之BSPD5500所指的壓力容器除了不直接接觸火焰、及原先會使用的電熱和其它熱加工外,則是不包括下列:1.用來儲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140mbar或低於大氣壓6mbar。2.具有直立軸且低壓而立於地面上,儲存液體壓力不超過1bar的容器。3.容器之設計應力少於BS之應力計算法所規(guī)定之應力值的10%。4.多層卷、預壓容器或其它特殊設計、需承受高壓的容器。5.運輸容器。6.其它BS分類所列示之特殊應用的容器。對ASME而言,其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)或往復機械裝置之壓力容器,如幫浦、壓縮機等等,其主要設計與應力依照裝置之實際需求做考量。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、計量、控流及其它目的,如伸張或拉緊的裝置與設備等。6.在壓力下盛裝水的容器,包括使用空氣來壓縮的緩衝器,其設計壓力不超過300psi,而設計溫度不超過210℉℃)。7.用蒸氣加熱的熱水供應槽或不超過下列之限制(1)熱輸入為200000Btu/hr(2)水溫為210℉℃)(3)標稱水量為120gal8.內(nèi)外壓不超過15psi,且在尺寸上不設限的容器。9.內(nèi)徑、寬、高及剖面對角長度均不超過6in,且在長度或壓力沒有限制的容器。10.可容納個人的壓力容器ASMESectionVIII所規(guī)範的壓/工業(yè)安全衛(wèi)生月刊37力容器是受壓不超過3000psiMPa)的壓力容器,超過3000psi時務必參閱更高壓的設計規(guī)範(如或。二、壓力容器之範圍CNS9788、JISB8265或是JISB8266所涵蓋之範圍規(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)範除了和CNS規(guī)定相同之外,與外部配管之關聯(lián)部分,還另外包含一點,即專用接頭為至最初之密封面。三、等級區(qū)分CNS主要依(1)壓力範疇、(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,然而,遍查JISB8265及JISB8266之規(guī)定分類,均無此壓力容器之分類規(guī)定,但其實不同分類已經(jīng)分別規(guī)定在不同的適用規(guī)範中了,例如,JISB8265比較接近我國CNS9788之第二種壓力容器(同設計壓力不超過30MPa),而JISB8266則接近第一種壓力容器者(同設計壓力不超過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則以設計壓力之限制分別規(guī)定,就如ASMESectionVIII,所規(guī)定的是受壓不超過3000psiMPa)的壓力容器,較接近CNS第二種容器(30MPa以下)之規(guī)定,而ASMESectionVIII,Div.2在設計的規(guī)範上則是接近CNS第一種容器之規(guī)定。經(jīng)整理後,本研究所納入之各國法規(guī)若依「設計壓力」之分級可參考圖1。圖1各國法規(guī)依設計壓力之分級參、壓力容器之設計一、設計通則JISB8265除所需最小厚度及孔有特別規(guī)定外,則無其它相關說明,而近似CNS第一種容器的JISB8266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)設計載重方面,BS除同CNS規(guī)定外,還須加上38工業(yè)安全衛(wèi)生月刊/如運送及裝卸於最終定點時造成之作用力、無法驗證設計之適當性之載重效果、局部應變的累積對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)設計壓力,則大致相同。(3)設計溫度,JISB8266除了同CNS之規(guī)定外,還另外規(guī)定應設置兩種設計溫度:一種為高溫(稱「設計溫度」),另一種為低溫(稱「最小金屬設計溫度」)。此外,BS對高溫及低溫有較詳細的敘述,ASME說明最高、最低溫度,且有詳細的建議作業(yè)溫度,及可不進行衝擊試驗之滿足條件之規(guī)定。(4)組合應力效應,僅CNS有規(guī)定。(5)最小厚度規(guī)定,JIS依分類大致可對應至CNS,而BS與ASME則另有規(guī)定。(6)腐蝕裕度,各國皆有對此裕度賦予相當需要的意義,或是不需要的規(guī)定。(7)複合容器,僅JISB8266與我國CNS有相同規(guī)定,BS及ASME均對複合容器無相關之特別條文規(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,JISB8265與JISB8266同CNS規(guī)定,BS在人孔及檢查孔之規(guī)定須參照BS470,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係等規(guī)定。二、材料之容許應力JISB8265在容許應力的規(guī)定上,大都與CNS在第二或第三種容器規(guī)範相同,但容許壓縮應力則另有規(guī)定,另外在支壓應力、一次一般膜應力之基本容許應力之加成則無相關規(guī)定;JISB8266大多與CNS規(guī)定相同或無規(guī)定,而容許抗拉應力規(guī)定與CNS之基本容許應力大致相同;而BS除壓縮應力有不同於CNS且較詳細之規(guī)定外,則無其它應力相關規(guī)定;ASME在容許抗拉應力以另外篇幅有詳細說明,容許剪應力方面僅以破壞理論(最大剪應力理論)定義之,容許壓縮應力則同CNS規(guī)定,但一次一般膜應力之基本容許應力之加成所造成的應力在其基本容許應力的倍數(shù)考量上與CNS不同,會較CNS為小些。三、疲勞之應力分析JISB8266不論在應力分析或是疲勞分析皆同CNS規(guī)定,JISB8265及ASME則無相關規(guī)定,而BS應力分析之相關規(guī)定只有規(guī)定設計強度與設計應力,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,無疲勞分析之相關規(guī)定。四、胴體及端板胴體及端板主要係規(guī)定在某設計壓力及設計溫度下,所需之板厚大小/工業(yè)安全衛(wèi)生月刊39(未含腐蝕裕度),以下依相同設計條件下,計算出各國規(guī)範所規(guī)定之最小厚度值加以比較:1.圓筒形胴體:在計算厚度之考量上,唯JISB8265僅考慮僅受內(nèi)壓的情況,其它規(guī)範皆和CNS相同,會考慮兩種情況,僅受內(nèi)壓之圓周方向應力和軸方向應力;而在計算厚度的求解上,JISB8265及ASME和CNS第二種容器相同,JISB8266及BS則與CNS第一種容器相同。2.球形胴體與端板:在計算厚度之考量上,JISB8265及ASME皆只考慮僅受內(nèi)壓的情況,JISB8266及BS皆有考慮僅受內(nèi)壓及組合載重的情況;而在計算厚度的求解上,若以某相同條件下計算時,BS厚度值幾乎同CNS,而其它規(guī)範皆和CNS相同。3.碟形端板:計算厚度上,JISB8265與ASMEVIII與CNS第二、三種容器計算方式相同,而JISB8266與ASMEVIII與CNS第一種容器計算方式相同,BS係以圓筒端之外直徑且和其它規(guī)範類似但不同的方式計算,CNS第一種容器、JISB8266及ASMEVIII皆須以圓筒端之內(nèi)直徑計算厚度,若以某相同條件下計算時,厚度值會比CNS規(guī)範還小些。4.半橢圓形端板:各國法範幾乎皆同碟形端板之規(guī)定,但BS在半橢圓形端板的設計限制條件與碟形端板不同,應當注意,若以某相同條件下計算時,厚度值會比CNS規(guī)範還大。5.圓錐形端板:JISB8265和CNS第二、三種容器大致規(guī)定皆相同,但在補強材面積形心之有效範圍和大徑端補強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在補強材面積形心之有效範圍較JISB8265及ASME規(guī)定大了一倍,需特別注意;另外,ASME在圓錐部份之計算厚度(裝設彎緣時)及彎緣部分之計算厚度與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JISB8266則全與CNS第一種容器相同,BS則另有其計算方式,不過圓錐部份之計算厚度(未裝設彎緣時)與CNS第一種容器相同,另外在圓錐形端板大徑端整體補強部分縱向長度雖較CNS小,但也幾乎相同。五、螺栓固定凸緣我國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)範較偏材料、加工與尺寸(應力計算)的選用,JISB8265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/對於使用於何處之凸緣採不分類的規(guī)定;而JISB8266則如同CNS第一種容器之規(guī)定;另外ASME則無相關規(guī)定,其依ANSI規(guī)定即可;BS方面亦有部份引用ANSI,也做了較詳細的規(guī)定,如(1)螺栓接合條件,(2)運轉(zhuǎn)條件,(3)分類,(4)螺栓的一般要求,(5)銲接,(6)加工,可值得我國訂定規(guī)範之借鏡。CNS在螺栓固定凸緣之應力計算法所適用的範圍在於對承受外壓之凸緣、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,JISB8265及JISB8266同CNS規(guī)定,而BS則直接說明依各凸緣計算方式規(guī)定,如窄面凸緣、全面凸緣及反向凸緣;另外ASME則查無相關規(guī)定。六、製作公差與檢驗1.胴體之真圓度:JISB8265及JISB8266大致與CNS相同,ASME亦同CNS,BS在量化上則更為詳細的述敘,如最大尖峰值的應用等等。2.成形端板之製作公差:JISB8265,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%,無如CNS9788第(5)節(jié)之相關規(guī)定,其餘內(nèi)容與CNS規(guī)範相同。JISB8266無如CNS9788第(5)節(jié)之相關規(guī)定,其餘內(nèi)容與CNS規(guī)範相同。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不得超過於標稱尺寸的1%,其餘內(nèi)容與CNS規(guī)範相同。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.熔接接頭之非破壞試驗:與CNS不同的,JISB8265另規(guī)定熔接接頭補強之高度,JISB8266在接頭之非破壞試驗的規(guī)定項目,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TypeA與TypeB,ASME則無相關規(guī)定。4.熱處理:JISB8265無熱處理之相關規(guī)定。JISB8266大致與CNS相同,BS對肥粒鐵鋼、沃斯田鐵鋼有詳細規(guī)範,ASME見SA-20。5.試驗與檢查:CNS主要係規(guī)範材料之試驗、檢查與工作之基本有關之檢查及熔接接頭之試驗、檢查完成後之試驗、檢查,JISB8265無規(guī)定試驗與檢查之通則,JISB8266與CNS規(guī)範相同,BS則著重於檢驗者之權力與執(zhí)行方面,ASME只有對材料之試驗規(guī)定,另對於檢驗者有特別規(guī)定。6.試驗、檢查-熔接接頭之機械試驗:針對各種試驗,JISB8265與JISB8266和CNS皆有說明不得被容許的破壞的規(guī)定,其中JISB8265跟/工業(yè)安全衛(wèi)生月刊41CNS有些許的不同,另外BS及ASME無此相關規(guī)定。7.試驗、檢查-耐壓試驗:水壓、氣壓試驗壓力除JISB8265,ASME與JISB8266各別對應CNS外,BS規(guī)範則不同於CNS之規(guī)定。肆、結(jié)論若不考慮壓力容器在國內(nèi)之管理方式與國外之差異,在各國之安全構(gòu)造規(guī)範中,由前面之分析比較後,可以將本案所納入之規(guī)範大致歸納出幾項重點:一、設計方面以歐盟自行訂定的PED來說,針對壓力容器之設計厚度因有部份公式與CNS第一種容器相同,所以大致可對應至CNS第一種容器;就胴體設計厚度而言,以相同的設計條件下,圓筒形胴體的設計公式和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沒有針對設計壓力所做的容器分類有關?;旧希景腹牣犞畮追N規(guī)範,對壓力容器之規(guī)範,如果考慮相同之壓力範圍區(qū)間內(nèi),其實是大同小異,也因為如此,我國之CNS是單一規(guī)範,但於規(guī)範內(nèi)以壓力為基準,加以區(qū)分不同之壓力容器,但是,鄰近的日本已經(jīng)將它分成兩個規(guī)範─JISB8265及B8266,但是如果仔細地比較後,其實JIS之兩種壓力容器規(guī)範,其實可以類比於我國的CNS。各規(guī)範詳細之壓力適用範圍,可參考本文之圖1,各國法規(guī)依設計壓力之分級。因此,依據(jù)圖1,無法單純地訂立國外規(guī)範適用於國內(nèi)之通則,反而應就各該壓力容器設計製作之國外規(guī)範與壓力範疇等,以個案分別處理較佳。此外,如果就各規(guī)範對壓力容器之計算板厚來看,對圓筒形胴體板厚之設計要求,幾乎都相同;然而,在端板或非圓筒形胴體板厚方面,則有相當大之差異,其中又以BSPD5500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,ASMEVIII,div.1與JISB8265和CNS第二、三種容器在設計公式上,除了在圓錐形胴體的補強及部份厚度的計算上略有不同外,其餘幾乎相同;而JISB8266和CNS第一種容器在設計公式上也幾乎相同。進一步檢討B(tài)S與CNS之比較後,又發(fā)現(xiàn)其有部份計算公式卻與CNS第一種容器者相同,故將BS有關計算厚度公式部份將與CNS第一種容器之規(guī)範進行比較,以相同計算條件(設計壓力、材料容許應力等)情況下,計算厚度可能有和CNS完全相42工業(yè)安全衛(wèi)生月刊/同、幾近相同或較大、也可能略小,所以在指定標準或使用BS公式上須特別注意。在最小厚度方面方面,日本JISB8265幾乎同CNS第二、三種容器對胴體、端板之計算厚度,JISB8265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mm,若使用碳鋼及低合金鋼則同CNS第二、三種容器為mm;而ASME不管材料與製造方式,厚度至少大於mm即可;另外,JISB8266則同CNS第一種容器規(guī)定;然而,怪異的是BS則無此最小厚度規(guī)定,僅依照其各部位厚度之計算公式規(guī)定即可。詳細之比較歸納,如表2所示。在規(guī)範設計負載方面,由於各國地域?qū)傩圆煌虼藢毫θ萜髦撦d之規(guī)定差異頗大,例如,CNS並沒有檢討雪負荷之考量要求,但是對颱表1各國法規(guī)針對胴體、端板計算厚度之比較表法規(guī)計算部位JISB8265JISB8266BSASMESec.VIII,div.1圓筒形胴體=CNS2,3=CNS1=CNS1=CNS2,3球形胴體=CNS2,3=CNS1=CNS1=CNS2,3全半球形胴體=CNS2,3=CNS1=CNS1=CNS2,3碟形端板=CNS2,3=CNS1<CNS1=CNS2,3正半橢圓形端板=CNS2,3=CNS1>CNS1=CNS2,3補強有效面積DifferfromCNS=CNS1DifferfromCNS=JISB8265圓錐部份(無彎緣時)=CNS2,3=CNS1=CNS1=CNS2,3圓錐部份(有彎緣時)=CNS2,3=CNS1DifferfromCNS<CNS2,3圓錐形端板彎緣部份=CNS2,3=CNS1DifferfromCNS=CNS2,3表2各國壓力容器法規(guī)規(guī)定之最小厚度(單位:mm)法規(guī)使用材料CNS1CNS2,3JISB8265JISB8266BSASME碳鋼及低合金鋼66高合金鋼及非鐵金屬33調(diào)質(zhì)高強度鋼?6??依公式規(guī)定/工業(yè)安全衛(wèi)生月刊43風(或風壓)、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,對壓力容器應設置安全設施,如安全閥、檢查孔等,ASME也沒有詳細之訂定,反而是我國及日本者最為詳盡??傊?,若就各規(guī)範之設計考量方面,如果未來指定外國規(guī)範標準時,似無法定出一通則,反而需針對各該規(guī)範標準,詳細比對與比較,至少在:(1)設計板厚、(2)最小板厚、(3)腐蝕裕度、(4)設計負載(特別是風壓與地震之動態(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、製造與檢驗方面由於壓力容器之製造,與焊接及其檢驗有密不可分之關係,研究各國之規(guī)範,對壓力容器之「焊接」規(guī)定大體上是相當?shù)?,不過就內(nèi)容條文來看,我國之CNS對焊接技術工人仍有比較強建之規(guī)定;因此,未來指定標準時,為保障以指定標準製造之壓力容器,仍有水準以上之品質(zhì),應就該容器要求其製造與檢測之品管等相關文件。事實上,這些文件也都是我國之製造商在出口壓力容器時,所必須附送之技術文件,因此,如果以指定標準製造之壓力容器,自然也應滿足這些下限要求。總之,就研究比較這些國外之壓力容器規(guī)範後,本案歸納之結(jié)論認為:「無法歸納出簡單之指定參考原則」,必須改以針對該國外標準仔細比較後,才可指定該標準,否則本研究認為,基於檢查與管理方式之不同,撇開政府公權力不談,若僅認為以國外構(gòu)造規(guī)範所製造之壓力容器就可以「適用」於我國,是不正確的。此外,除ASME外,各國之規(guī)範對替代設計分析方法(如有線元素FEM等電腦輔助分析)之接納程度,似並不高,我國之CNS也沒有相關章節(jié),未來是否有更多設計製造之分析會引用商用軟體之分析結(jié)果,夾帶在指定標準內(nèi),將可能會帶來更複雜的問題。參考文獻1.曹常成,民國84年;危險性機械設備災害分析暨安全防護現(xiàn)況—調(diào)查壓力容器,勞工安全衛(wèi)生研究所研究報告,IOSH84--S335。2.,勞工安全衛(wèi)生研究所網(wǎng)頁資訊。3.勞工安全衛(wèi)生設施規(guī)則,中華民國九十年十二月十二日;行政院勞工委員會臺九十勞安二字第零零六零四一二號令修正發(fā)布,勞工安全衛(wèi)生研究所中國壓力容器體系有以GB150《鋼制壓力容器》為代表的技術標準和以《壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程》為代表的安全監(jiān)察法規(guī)組成。壓力容器設計、制造、安裝、使用、檢驗、修理和改造的全過程都同時執(zhí)行技術標準和安全監(jiān)察法規(guī),二者相輔相成,構(gòu)成中國壓力容器標準的完整體系,確保壓力容器產(chǎn)品的安全。
中國壓力容器標準主要是政府牽頭,由設計、制造等單位參與起草、修訂,最后由政府頒布,是強制性技術標準、法規(guī),具有法律效用。ASME規(guī)范是由制造廠、用戶、保險商等單位參與,屬于行業(yè)協(xié)會頒布的標準,只有在地方政府的安全監(jiān)督部門以法律形式認可情況下才能成為法定的控制產(chǎn)品質(zhì)量的技術法規(guī)。
中國壓力容器標準在編制和修訂過程中主要參照了ASME,同時還借鑒了其它發(fā)達國家的壓力容器標準,如BS5500等。中國壓力容器標準中大部分要求與ASME規(guī)范相一致,部分雖與ASME規(guī)范要求不一致,但要求更加嚴格,其主要區(qū)別見表2:
表2:中國壓力容器標準與ASME的主要區(qū)別項目中國壓力容器標準ASME-VIII-1壓力容器分類和分級根據(jù)壓力、介質(zhì)、壓力和容積乘積的值劃分為I、II、III類,在類中根據(jù)容器的用途,型式又分為若干級。
不分類、分級。壓力容器設計許可證
要求單獨領設計許可證,許可范圍與制造許可證一樣有強制性的要求。不要求單獨領設計許可證,取得制造許可證后,就可進行壓力容器的設計。壓力容器制造許可證要求。按級別領取制造許可證。如獲得BR1級制造許可證,只能制造GB150中符合BR1級條件的壓力容器,而不是GB150中的全部壓力容器。
要求,但允許制造的范圍很廣。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
對體系人員有強制性的要求,如學歷、職稱、從事本崗位工作年限等。對體系人員沒有強制性的要求。由制造廠自行掌握,保證產(chǎn)品質(zhì)量達到規(guī)范要求即可。設計質(zhì)量保證體系人員要求
對體系中各責任人員有強制性的要求,如學歷、職稱、從事本崗位工作年限等。設計審核人員必須持有政府部門頒發(fā)的資格證書。
同上
對設備的要求
對制造壓力容器的設備規(guī)格、數(shù)量有強制性的要求
同上
對焊工的要求
對焊工數(shù)量及資格有強制性要求,焊工必須持有國家權威機構(gòu)頒發(fā)的資格證書。
對焊工數(shù)量無要求,對焊工資格需公司自己組織考試,經(jīng)公司授權批準就可發(fā)證。
對無損檢測人員的要求
對無損檢測人員有強制性的要求,如學歷、職稱、從事本崗位工作年限等。無損檢測人員必須持有國家權威機構(gòu)頒發(fā)的資格證書。對無損檢測人員的數(shù)量有強制性規(guī)定。對無損檢測人員資格需按SNT-TC-1A或ACCP規(guī)則,由公司自己組織考試,經(jīng)授權人員批準就可發(fā)證。
對無損檢測人員的數(shù)量無規(guī)定。
設計壓力范圍
小于等于35MPa
一般小于等于(3000PSI)
安全系數(shù)
抗拉強度的安全系數(shù)為;
屈服強度的安全系數(shù)為抗拉強度的安全系數(shù)為;
屈服強度的安全系數(shù)為。
試驗壓力
液壓試驗壓力為倍設計壓力;氣壓試驗壓力為倍設計壓力。液壓試驗壓力為倍設計壓力;氣壓試驗壓力為倍設計壓力。材料要求
每種材料標準對材料的要求都規(guī)定的比較高。允許用戶提的要求比較少。每種材料標準對材料要求規(guī)定的選區(qū)項比較多,允許用戶提的要求比較多。以常用的壓力容器材料16MnR(對應的ASME材料為為例:材料標準規(guī)定16MnR需作沖擊試驗。
ASME材料標準中沒有規(guī)定材料的沖擊要求,當用于冷水機組中的壓力容器時按ASME-VIII-1要求也不需要做沖擊試驗。但需規(guī)定材料的晶粒度。對接焊縫無損檢測的要求
對接焊縫都要求進行無損檢測,允許有極少部分的對接焊縫可不進行無損檢測,但對殼體直徑、壁厚、焊接接頭型式等等都有強制性的規(guī)定。
對接焊縫一般都不要求進行無損檢測,只有容器內(nèi)的介質(zhì)為致死物質(zhì)時,才要求進行無損檢測。
產(chǎn)品試板
每臺容器均要求制作驗證試板
不要求制作驗證試板
監(jiān)檢人員(AI)監(jiān)檢人員必須持有政府部門頒發(fā)的資格證書并授權駐廠監(jiān)檢。
監(jiān)檢人員必須持有美國NB頒發(fā)的資格證書。授權駐廠監(jiān)檢。合格證明
每臺容器均有按《壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程》要求制作的合格證明文件,包括監(jiān)檢
證明文件。有數(shù)據(jù)報告,報告有AI的簽名。
3.
結(jié)論
從以上比較看,可以得出如下結(jié)論:
1)
在技術上和體系上中國壓力容器標準和ASME規(guī)范有極大部分是類似或相同的,而且均是成熟的技術和控制方法;
2)
不同部分主要是不同國家的歷史習慣和國家狀況所造成的,但均能保證產(chǎn)品的安全性;
3)
從設備硬件和體系、人員軟件上看,中國壓力容器標準比ASME規(guī)范的要求更加嚴格、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)
從整個生產(chǎn)過程控制看,中國壓力容器標準的監(jiān)控比ASME規(guī)范的要求更加嚴格、具體;
5)
中國壓力容器標準未獲得如同ASME一樣具有眾多國家認可的根本原因是由于中國缺乏對外宣傳和交流,但此現(xiàn)狀已在逐步改變。如出版英文標準,加強對外宣傳等等。
6)
中國壓力容器管理機構(gòu)正在和ASME協(xié)會進行協(xié)商互認工作。
附件一:中國壓力容器標準發(fā)展歷史
GB150《鋼制壓力容器》和《壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程》是中國壓力容器標準的代表。下表是壓力容器標準頒發(fā)時間表。
表:壓力容器標準頒發(fā)時間表
時間
頒發(fā)標準
說明
1977年
第一版《石油化工鋼制壓力容器設計規(guī)定》
主要規(guī)定了結(jié)構(gòu)設計和強度計算方法
1980年
JB471-80《鋼制焊接壓力容器技術條件》
與《石油化工鋼制壓力容器設計規(guī)定》相配套,主要規(guī)定了制造方面的技術要求
1981年
第一版《壓力容器安全監(jiān)察規(guī)程》
從安全技術方面出發(fā),詳細規(guī)定了設計、制造、安裝、使用要求
1982年
第二版《石油化工鋼制壓力容器設計規(guī)定》
1985年
第三版《石油化工鋼制壓力容器設計規(guī)定》
1989年
GB150-89《鋼制壓力容器》
是在第三版《石油化工鋼制壓力容器設計規(guī)定》和JB471-80《鋼制焊接壓力容器技術條件》的基礎上編制,包括設計、制造等內(nèi)容。編制時主要參照美國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計規(guī)定》分離出來,更詳細規(guī)定設計、制造要求。編制時主要參照美國TEMA。
1990年
第二版《壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程》
1995年
JB4732-1995《鋼制壓力容器--分析設計標準》
壓力容器分析設計標準。編制時主要參照美國ASME-VIII-2
1998年
GB150-1998《鋼制壓力容器》
是GB150標準最新有效版本
1999年
第三版《壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程》
是《壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程》是最新有效版本
附件二:中國政府對壓力容器產(chǎn)品的監(jiān)檢情況
1981年國家勞動總局頒布了《壓力容器安全監(jiān)察規(guī)程》,1990年和1999年兩次對《壓力容器安全監(jiān)察規(guī)程》進行修訂,并改名為《壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程》。1999版《壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程》是最新有效版本。壓力容器設計、制造、安裝、使用、檢驗、修理和改造的全過程應執(zhí)行該規(guī)程。
地方質(zhì)量技術監(jiān)督局派駐廠監(jiān)檢人員對工廠生產(chǎn)的每臺壓力容器產(chǎn)品按《壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程》的要求進行監(jiān)檢(第三方檢驗),并出具監(jiān)檢報告。
監(jiān)檢人員對每臺壓力容器產(chǎn)品從下列方面進行檢查:
1)
設計圖樣
設計單位資格;
壓力容器類別劃分;
制造和檢驗標準;
無損檢測要求。
2)
材料
材料質(zhì)量證明書、復驗報告;
材料標記移植;
材料代用。
3)
焊接
焊接工藝評定;
產(chǎn)品焊接試板制備;
產(chǎn)品焊接試板性能報告;
焊工資格和鋼印。
4)
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;
焊縫對口錯邊量;
筒體直線度;
焊縫布置及坡口;
封頭形狀偏差。
5)
無損檢測
無損檢測報告;
射線檢測底片。
6)
熱處理
7)
耐壓試驗
8)
安全附件
9)
出廠資料
10)
銘牌
附件三:部分中國壓力容器標準、法規(guī)目錄
A.
有關壓力容器安全的法規(guī)、規(guī)范
中國政府對壓力容器的設計、制造、安裝、使用、檢驗、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》實施細則
壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程
壓力容器使用登記管理規(guī)則
在用壓力容器檢驗規(guī)程
壓力容器產(chǎn)品安全質(zhì)量監(jiān)督檢驗規(guī)則
壓力容器設計單位資格管理與監(jiān)督規(guī)則
壓力容器制造單位認可與管理規(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人員資格考核規(guī)則,等等
B.
與壓力容器相關的標準
GB150
鋼制壓力容器
GB151
鋼制管殼式換熱器
GB3531
低溫壓力容器用低合金鋼鋼板
GB6654
壓力容器用鋼板
GB8163
輸送流體用無縫鋼管
GB8890
熱交熱器用銅合金管
GB9445
無損檢測人員技術資格鑒定通則
GB12337
鋼制球形儲罐
JB4700
壓力容器法蘭分類與技術條件
JB4701
甲型平焊法蘭
JB4702
乙型平焊法蘭
JB4703
長頸對焊法蘭
JB4704
非金屬軟墊片
B4705
纏繞墊片
JB4706
金屬包墊片
JB4707
等長雙頭螺柱
JB4708
鋼制壓力容器焊接工藝評
JB4709
鋼制壓力容器焊接規(guī)程
JB4710
鋼制塔式容器
JB4726
壓力容器用碳素鋼和低合金鋼鍛件
JB4727
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
JB4730
壓力容器無損檢測
JB4732
鋼制壓力容器—應力分析設計標準,等等
附件四:有關單位的網(wǎng)地
A.
全國壓力容器標準化技術委員會
http:
國家質(zhì)量技術監(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)過九十年的實踐和不斷修訂,到本世紀初,歐盟頒布與壓力設備指令(PED)配套EN13445壓力容器標準,猶如一聲春雷,打破了世界壓力容器規(guī)范的格局,形成兩大權威規(guī)范并存的局面。實際上,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計、材料、制造和檢驗多方面進行的,而主要是在設計方面,特別是在分析設計方面。歐洲標準在披露ASME規(guī)范執(zhí)行過程中遇到的棘手問題的同時,提出了他們的解決方案,在設計概念上出現(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,廣泛征求使現(xiàn)行規(guī)范趨于現(xiàn)代化的建議。這次大碰撞蘊育著今后壓力容器設計概念的大改革,我們必須拭目以待。我國是壓力容器生產(chǎn)大國,已能制造千噸級加氫反應器和一些核容器,一些壓力容器已出口歐美,但還不是壓力容器生產(chǎn)強國,一些技術含量較高的壓力設備還要進口。我國壓力容器標準在世界所占份額極小,我們必須在當今世界標準之戰(zhàn)中占有一席之地。實際上,支持標準的是包括專利在內(nèi)的大量知識產(chǎn)權,沒有知識產(chǎn)權的支撐,標準將蒼白無力;而使標準真正起到作用,則是后續(xù)產(chǎn)業(yè)的強力支撐,沒有后者,將無法證明標準是成功的。為了弄清國際貿(mào)易中的游戲規(guī)則,使我處于主動地位,我們必須認真研究當今世界壓力容器標準之戰(zhàn)中歐美兩大標準體系的情況和他們對我們的影響。
EN13445概況
歐盟這部壓力容器標準其編號是EN13445:2002,其英文版是2003年2月5日頒布的。EN13445:2002是強制性法規(guī)壓力設備指令(1999年11月29日生效,2002年05月30日強制執(zhí)行)的配套技術標準,也叫做歐洲標準,也叫做協(xié)調(diào)標準或諧調(diào)標準。根據(jù)PED的規(guī)定,歐盟成員國應在1999年5月29日前將PED轉(zhuǎn)化為按照本國立法程序立法的法律、監(jiān)察規(guī)程或行政管理規(guī)定;各成員國應當與PED同步,在1999年11月29日將這些法律、規(guī)程和行政管理規(guī)定付諸實施。例如:英國將PED轉(zhuǎn)化后,叫做《1999壓力設備監(jiān)察規(guī)程》。轉(zhuǎn)化的過程并非全盤照抄,而是在保持與PED一致的前提下,刪掉PED中對成員國政府部門自身職責和成員國相互法律接口的部分,在編輯上進行了調(diào)整,并增加了英國自己的要求,例如:對違法的處罰條款等,把PED原有的27章7個附錄減縮到7章6個附錄。同樣,EN13445:2002雖然是以英、法、德三種語言發(fā)表,而以英語為母語,各成員國也應將EN13445:2002轉(zhuǎn)化為本國語言的技術標準,例如:英國轉(zhuǎn)化后叫做歐洲標準BSEN13445;德國轉(zhuǎn)化后叫做歐洲標準DINEN13445。EN13445:2002的特點和對我國的影響
EN13445的出現(xiàn),使歐盟成員國有一個統(tǒng)一的壓力容器標準,對我國出口歐洲的壓力容器產(chǎn)品方便了許多。其次歐盟EN13445的出現(xiàn)使世界上壓力容器標準的流派基本上只有兩個,即美國的和歐洲的。把這兩個流派的壓力容器標準研究后,可以說就弄清楚了當今世界上最先進的壓力容器標準。第三,這兩大標準在設計方法上有些不同。例如:ASME的壓力容器標準是第VIII卷,目前有三個分冊,代表了三種不同的設計方法,即第一種常規(guī)設計,或公式設計,或規(guī)則設計;第二種分析設計方法;第三種斷裂力學設計方法。在歐盟的壓力設備指令PED中雖然對這三種設計方法都允許采用,但在EN13445中,目前只采用了前二種。而且,在常規(guī)設計方法中,DINEN13445采用了“模塊化”的概念;在分析設計方法中EN
13445采用了“分安全系數(shù)”的概念以及區(qū)別于ASME的“應力分類路線”的“直接路線法分析設計”的概念。這些設計概念對于中國壓力容器設計制造都是全新的。EN13445情況
以BSEN13445:2002為例,它的正文有6篇,叫做“PART”:第1篇:總論,第2篇:材料,第3篇:設計,第4篇:制造,第5篇:檢驗和試驗,第6篇:球墨鑄鐵容器。沒有被列入正文的還有1篇,題目是:使用符合性評審程序的指南,編號PDCR13445-7。在第3篇下面有2個重要附錄:附錄B-直接路線分析設計,這是歐洲的新方法;附錄C-應力分析路線設計方法,這是ASME沿用至今的方法。目前有如下7種壓力設備不屬于PED13445的管轄范圍:①移動式壓力設備;②失效可能造成放射性釋放的核壓力設備;③操作溫度高于110oC用于產(chǎn)生蒸汽或過熱水的壓力設備;④鉚接容器;⑤層狀鑄鐵容器,或任何由非BSEN13445-2或BSEN13445-6中指定材料制造的容器;⑥多層容器,自增強容器和預應力容器;⑦長輸管線和工業(yè)管道。
第1篇:總論。本篇為BSEN13445的通用名詞及其定義,代號和計量單位,,同時給出制訂以下各篇的原理和導則。第2篇:材料。本篇對BSEN13445-1:2002所覆蓋的、非受火壓力容器及其支承件用金屬材料(包括復合材料)規(guī)定其要求。目前只限于有足夠韌性的鋼材。本篇不適用于蠕變范圍。在以后修訂中本篇將增加一些別的材料。本篇也對非受火壓力容器用金屬材料的選擇、檢驗、試驗和標志做了規(guī)定。對于采用分析設計的容器用,其選材和材料要求本篇不作規(guī)定。第3篇:設計。本篇規(guī)定被EN13445-1:2002所覆蓋的、按照EN13445-2規(guī)則建造的、鋼制非受火壓力容器的設計要求。第4篇:制造。本篇規(guī)定鋼制非受火壓力容器及其零件(包括與非承壓件連接的連接件)的制造要求。本篇規(guī)定材料的可追溯性要求、制造公差要求、焊接要求、生產(chǎn)試板、成形要求、熱處理要求、返修和最終表面處理的要求等。采用分析設計的容器其制造要求本篇不作規(guī)定。第5篇:檢驗和試驗。本篇主要針對非周期性操作的、符合BSEN13445-2要求的鋼制單件生產(chǎn)和成批生產(chǎn)的壓力容器,規(guī)定其檢驗和試驗要求。這里,所謂非周期性操作的壓力容器是指在相同操作壓力下循環(huán)次數(shù)低于500次的容器。第6篇:球墨鑄鐵壓力容器及受壓件的設計和制造要求。本篇對于采用球墨鑄鐵制造的、許用壓力不大于50bar的壓力容器,規(guī)定其設計、材料、制造和試驗的要求。第7篇:采用符合性評審程序的指南。本篇是對責任管理機構(gòu)在根據(jù)壓力設備指令要求進行符合性評審時、就質(zhì)量保證和檢驗活動所作的指南。內(nèi)容涉及符合性評審模式(又譯為合格性評審模式)、容器的危險性級別(又稱為風險級別)和容器的類型。
EN13445標準的頒布,使國內(nèi)對處于當今世界科技進步日新月異、風云突變的環(huán)境下,更清楚的了解壓力容器這一領域正在發(fā)生的哪些變化。國內(nèi)壓力容器設計制造企業(yè)既要談歐洲標準,也要談ASME標準,兩種標準都是國際性的。歐洲標準是在BS5500、AD、CODAP和ASME規(guī)范豐碩成果的基礎上發(fā)展起來的。從歐洲壓力設備指令PED的角度考慮,只要能滿足壓力設備指令中對設計、材料和制造的基本安全要求,則二種規(guī)范都是允許的,是可以選擇的。因此,這二種標準有競爭性的一面,也有互補性的一面。㈠國內(nèi)標準1989我國壓力容器標準化技術委員會制訂了GB150-89《鋼制壓力容器》,它是在我國《鋼制石油化工壓力容器設計規(guī)范》標準實施了20余年基礎上,總結(jié)我國大量工程實踐經(jīng)驗,以理論與實驗研究為指導,并吸收了國際同類先進標準的內(nèi)容而編制的,標志著我國集設計、制造、檢驗和驗收技術要求于一體,獨立、完整、統(tǒng)一的中國壓力容器標準體系正在形成。1998年,針對GB150-89又進行了修訂,形成了GB150-1998,使標準更加完善。
GB150《鋼制壓力容器》包括壓力容器板殼元件計算、容器結(jié)構(gòu)要素的確定,密封設計、超壓泄放裝置的設置以及容器的制造與驗收的要求等,是壓力容器制造、設計、檢驗與驗收的綜合性國家標準。它是確保壓力容器結(jié)構(gòu)強度、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和結(jié)構(gòu)剛度,以達到安全使用所必須遵循的基本技術要求。㈡國外主要規(guī)范國外的規(guī)范主要有四個:美國ASME規(guī)范,英國壓力容器規(guī)范(BS),日本國家標準(JIS),德國壓力容器規(guī)范(AD)。1.美國ASME規(guī)范美國機械工程師協(xié)會(ASME)制定的《鍋爐及壓力容器規(guī)范》以往并無法律上的約束力,而是由各州政府在其管轄范圍內(nèi)通過法律決定是否執(zhí)行ASME規(guī)范。但由于ASME規(guī)范技術上的權威性,現(xiàn)已正式成為美國的國家標準,在其封面上印有美國國家標準(ANSI)的標志。
ASME規(guī)范規(guī)模龐大、內(nèi)容完善,僅依靠ASME規(guī)范本身即可完成壓力容器選材、設計、制造、檢驗、試驗、安裝及運行等全部工作環(huán)節(jié)?,F(xiàn)在ASME規(guī)范共有十一卷,總計二十二冊,另外還有二冊規(guī)范案例。其中與壓力容器密切相關的部分有:第Ⅱ卷材料技術條件、第Ⅴ卷無損檢驗、第Ⅷ卷壓力容器及第Ⅸ卷焊接及釬焊評定。
ASME規(guī)范每年增補一次,每三年出一新版,技術先進,修訂及時,能迅速反映世界壓力容器科技發(fā)展的最新成就,使它成為世界上影響最大的一部規(guī)范。2.英國壓力容器規(guī)范(BS)英國壓力容器規(guī)范BS5500《非直接火熔焊壓力容器》是由英國標準協(xié)會(BSI)負責制定的。它是
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