各国压力容器规范(科技标委)介绍课件

ASMEASME和和各有关国家压力容器规范各有关国家压力容器规范(标准标准)的简要介绍的简要介绍（和设计有关的问题）和设计有关的问题）华东理工大学华东理工大学 丁伯民丁伯民全国高科技教工标准化专业委员会全国高科技教工标准化专业委员会国家标准化继续教育网国家标准化继续教育网2010.10.152010.10.151717，无锡无锡ASME和各有关国家压力容器规范(标准)的简要介绍（和设计1 各国压力容器标准体系各国压力容器标准体系n主要是三大体系，主要是三大体系，ASMEASME，EN 13445EN 13445和和nASMEASME系统系统:亚太、北美地区，亚太、北美地区，GB 150GB 150、JB 4732JB 4732和和JISJIS标准主要参照标准主要参照ASMEASME规范规范nEN 13445EN 13445系统系统:欧洲大陆地区，主要参照欧洲大陆地区，主要参照BS 5500BS 5500 (现改为现改为PD 5500PD 5500)，CODAPCODAP和和ADAD规范规范n系统系统:俄罗斯及原东欧国家，现国内很少俄罗斯及原东欧国家，现国内很少关心关心n2020世纪末欧共体提出世纪末欧共体提出PED(PED(承压设备指令承压设备指令)并统一并统一成成EN 13445EN 13445后，形成欧美体系的竞争，所以后，形成欧美体系的竞争，所以ASME(ASME(特特别是别是-2)-2)和和ENEN有相互有相互靠近靠近的趋势的趋势 各国压力容器标准体系主要是三大体系，ASME，EN 2 ASME ASME规范体系规范体系n是美国机械工程师学会是美国机械工程师学会(ASME)(ASME)的的行业标准，只有在行业标准，只有在地方政府的安全监察部门以法律形式认可情况下才地方政府的安全监察部门以法律形式认可情况下才能成为法定控制产品质量的技术法规。未提及容器能成为法定控制产品质量的技术法规。未提及容器分类分类nASMEASME规范的卷、版本、增补、条款解释、规范案例、规范的卷、版本、增补、条款解释、规范案例、例题例题nASMEASME锅炉及压力容器规范共锅炉及压力容器规范共1212卷，包括锅炉、卷，包括锅炉、压力压力容器容器(移动式和固定式移动式和固定式)核容器、各种材料、无损检核容器、各种材料、无损检测、焊接和钎接评定等，一切锅炉和压力容器的建测、焊接和钎接评定等，一切锅炉和压力容器的建造造(包括材料、设计、制造、检验、试验、检查、认包括材料、设计、制造、检验、试验、检查、认证和泄压等证和泄压等)工作，都可以在工作，都可以在ASMEASME规范范围内解决规范范围内解决n和国内标准的编写习惯略有不同和国内标准的编写习惯略有不同 ASME规范体系是美国机械工程师学会(ASME)3 ASME ASME 压力容器压力容器规范体系规范体系(1)(1)nASMEASME压力容器規范是压力容器的压力容器規范是压力容器的建造建造規则規则n規范制定了規范制定了强制性强制性要求、要求、特殊禁用特殊禁用規定以及規定以及非强制性非强制性指南指南n是包括是包括多种制造方法多种制造方法、多种材料多种材料容器的建造规则容器的建造规则nASME-1ASME-1、-2-2是包括立式或卧式容器、换热器、是包括立式或卧式容器、换热器、膨胀节膨胀节等在内等在内各种压力容器各种压力容器的建造规则的建造规则n-1-1、-2-2、-3-3共共三册各适用于不同的对象三册各适用于不同的对象n关于计算机和有限元的使用，设计用线算图和曲线拟关于计算机和有限元的使用，设计用线算图和曲线拟合公式合公式nGB 150GB 150、JB 4732JB 4732实际上主要引自实际上主要引自ASME-1ASME-1和和-2-2，但由于各种原因但由于各种原因(国内具体情况，技术政策，也包括国内具体情况，技术政策，也包括某些误引和漏引某些误引和漏引)而造成某些区别而造成某些区别 ASME 压力容器规范体系(1)ASME压力容器規范是压4 ASME ASME 压力容器压力容器规范体系规范体系(2)(2)n用户、制造厂、用户、制造厂、AIAI三方，设计不作为独立一方，由三方，设计不作为独立一方，由制造厂负责完成，所以只有制造厂才能取证制造厂负责完成，所以只有制造厂才能取证n用户提交用户设计说明书给制造厂用户提交用户设计说明书给制造厂n制造厂制造厂(或委讬其它单位或委讬其它单位)提出设计计算书，施工图，提出设计计算书，施工图，制造完成后提出制造厂数据报告、制造厂建造记录制造完成后提出制造厂数据报告、制造厂建造记录和竣工图并在容器上盖钢印等和竣工图并在容器上盖钢印等，对容器因质量而可对容器因质量而可能引起的后果承担责任能引起的后果承担责任n由保险公司聘用的由保险公司聘用的AIAI跟踪各环节，对用户设计说明跟踪各环节，对用户设计说明书、制造厂设计报告、制造厂数据报告等予以证明，书、制造厂设计报告、制造厂数据报告等予以证明，并在各制造环节中实施检验。对容器因质量而可能并在各制造环节中实施检验。对容器因质量而可能引起的后果不承担任何责任引起的后果不承担任何责任 ASME 压力容器规范体系(2)用户、制造厂、AI三5 ASME-1 ASME-1前言前言n規范制定了規范制定了强制性要求、特殊禁用規定以及非强制性强制性要求、特殊禁用規定以及非强制性指南指南。规范没有提及规范没有提及建造工作的所有方面，对于没有建造工作的所有方面，对于没有特别提及的方面不宜认为它是被禁用的。特别提及的方面不宜认为它是被禁用的。当规范公式当规范公式是强制性时是强制性时，应按照规范公式进行计算。，应按照规范公式进行计算。规范既不要规范既不要求，也不禁止求，也不禁止使用计算机对按规范建造的部件进行分使用计算机对按规范建造的部件进行分析或设计。但是，提请采用计算机程序进行设计和分析或设计。但是，提请采用计算机程序进行设计和分析的设计师们注意的是，他们要对所采用的程序中固析的设计师们注意的是，他们要对所采用的程序中固有的一切技术上的假定负责，且要对设计上使用这些有的一切技术上的假定负责，且要对设计上使用这些程序负责。程序负责。所制定的规则不能理解为所制定的规则不能理解为以任何形式限制以任何形式限制制造厂自行选择符合规范规则的任何设计方法或任何制造厂自行选择符合规范规则的任何设计方法或任何结构型式结构型式n某一特定部件是否符合规范规则某一特定部件是否符合规范规则的问题或争议应提交的问题或争议应提交给给ASMEASME的持证人的持证人(制造厂制造厂)ASME-1前言規范制定了强制性要求、特殊6 GB 150GB 150的体系的体系(1)(1)含含GB 151GB 151，JB 4732JB 4732等等n以以压力容器安全技术监察规程压力容器安全技术监察规程为框架的具体执为框架的具体执行标准行标准(现改为简单压力容器安全技术监察规程现改为简单压力容器安全技术监察规程、固定式容器安全技术监察规程、固定式容器安全技术监察规程)，按容器，按容器的潛在危险程度分为三类的潛在危险程度分为三类(、类类)n还涉及一系列其它标准还涉及一系列其它标准:GB 151:GB 151，JB 4732JB 4732，GB GB 1674916749，JB/T 4710JB/T 4710，JB/T 4731JB/T 4731，JB/T 4735JB/T 4735和铝制、和铝制、钛制、铜制、镍和镍合金制容器等，并和钢制压力钛制、铜制、镍和镍合金制容器等，并和钢制压力容器焊接工艺评定、钢制压力容器焊接规程、承压容器焊接工艺评定、钢制压力容器焊接规程、承压设备无损检测等标准配套使用设备无损检测等标准配套使用 GB 150的体系(1)7 GB 150 GB 150的体系的体系(2)(2)含含GB 151GB 151，JB 4732JB 4732等等n不不定期出版和修改定期出版和修改(GB 150(GB 150已在修改，虽拟改为固已在修改，虽拟改为固定式压力容器，但实际上涉及钢制以外的容器还定式压力容器，但实际上涉及钢制以外的容器还要按照其它引用标准要按照其它引用标准)n设计、设计、制造都作为独立方，应分别取证，都应接制造都作为独立方，应分别取证，都应接受特种设备安全监察机构的监察受特种设备安全监察机构的监察n用户或设计委讬方向设计单位提出设计条件用户或设计委讬方向设计单位提出设计条件nGB 150GB 150明确要求疲劳分析的容器不属于该标准的明确要求疲劳分析的容器不属于该标准的范围，范围，JB 4732JB 4732则明确为分析设计标准则明确为分析设计标准 GB 150的体系(2)8 EN 13445 EN 13445标准的体系标准的体系(1)(1)n是为贯彻是为贯彻97/23/EC97/23/EC承压设备指令承压设备指令(PED)(PED)而制而制订的订的协调标准协调标准n因另有和无缝焊接气瓶、简单压力容器指令等相配因另有和无缝焊接气瓶、简单压力容器指令等相配套的各种气瓶、简单压力容器标准套的各种气瓶、简单压力容器标准，所以，所以EN 13445EN 13445就不包括各种气瓶、简单压力容器就不包括各种气瓶、简单压力容器n适用于碳钢、低合金钢和奥氏体不锈钢，在第适用于碳钢、低合金钢和奥氏体不锈钢，在第6 6篇中篇中包括了球墨铸铁压力容器及其元件的补充要求，在包括了球墨铸铁压力容器及其元件的补充要求，在第第8 8篇中包括了铝和铝合金压力容器及其元件的补充篇中包括了铝和铝合金压力容器及其元件的补充要求要求n除常用元件外，还除常用元件外，还包括了各类管壳式換热器和膨胀包括了各类管壳式換热器和膨胀节以及卧式容器、塔式容器的节以及卧式容器、塔式容器的设计设计内容内容 EN 13445标准的体系(1)是为贯彻97/23/9 EN 13445 EN 13445标准的体系标准的体系(2)(2)nPEDPED将压力容器分将压力容器分根据流体组别为根据流体组别为、四四类类(或称风险级别或称风险级别)nEN 13445EN 13445仅一册，对于常用元件，在设计部分的正仅一册，对于常用元件，在设计部分的正文中采用了按公式设计的方法，如有需要，可进行文中采用了按公式设计的方法，如有需要，可进行简化或详细的疲劳分析简化或详细的疲劳分析;对于结构、载荷复杂或形状对于结构、载荷复杂或形状允差超标的元件，在其附录允差超标的元件，在其附录B B和和C C中列出了直接法和中列出了直接法和基于应力分类的分析设计方法基于应力分类的分析设计方法(和和ASME-2ASME-2体系相体系相同同)EN 13445标准的体系(2)PED将压力容器分根10 ASME ASME 概况概况建建造造规规范范(包包括括材材料料、设设计计、制制造造、检检验验、试试验验、认认证和泄压在内的全面考虑证和泄压在内的全面考虑)，现包括英制和公制，现包括英制和公制-1 1914-1 19142010 2010 容器建造规则容器建造规则 U U证证-2 1968-2 19682010 2010 压力容器建造另一规则压力容器建造另一规则 U2 U2证证-3 1997-3 19972010 2010 高高压容器建造规则压容器建造规则 U3 U3证证三三年年一一个个版版本本，每每年年一一个个增增补补，规规范范案案例例（每每年年4 4次次），半年一个条款解释，半年一个条款解释 ASME 概况建造规范(包括材料、设计、制造、11 ASME-1 ASME-1特点和主要内容特点和主要内容(1)(1)引言引言 U U 适用范围和总则适用范围和总则 A A分卷分卷 通用要求通用要求，是适用于全册的要求是适用于全册的要求 UGUG B B分卷分卷 与制造方法有关的要求与制造方法有关的要求 UW UW，UFUF，UBUB C C分分卷卷 与与各各类类材材料料有有关关的的要要求求 UCSUCS，UNFUNF，UHAUHA，UCIUCI，UCLUCL，UCDUCD，UHTUHT，ULWULW，ULTULT，UHXUHX，UIG(2009AUIG(2009A新增，不透性石墨建造压力容器的要求新增，不透性石墨建造压力容器的要求)ASME-1特点和主要内容(1)引言 U 适用12 ASME-1 ASME-1特点和主要内容特点和主要内容(2)(2)强制性附录强制性附录 37(08A 37(08A增加增加35)(09A35)(09A增加增加36-40)36-40)非强制性附录非强制性附录 25(08A 25(08A增加增加KKKK和和LL)(09ALL)(09A增加增加MM)MM)相关的卷相关的卷 卷卷 材料材料 A A篇篇 铁基材料铁基材料，B B篇篇 非铁基材料非铁基材料 C C篇篇 焊条、焊丝及填充金属材料焊条、焊丝及填充金属材料 D D篇篇 性能性能(英制、公制英制、公制)卷卷 无损检测无损检测 卷卷 焊接和钎焊评定焊接和钎焊评定 ASME-1特点和主要内容(2)强制性附录 37(013我国标准的我国标准的主要特点和主要内容主要特点和主要内容nGB 150GB 150实际上是钢制压力容器实际上是钢制压力容器有关元件的设计内容，有关元件的设计内容，涉及到其它材料涉及到其它材料(如铝制、铜制、钛制、镍制等如铝制、铜制、钛制、镍制等)，其它容器其它容器(如換热器、立式容器、卧式容器、球形储如換热器、立式容器、卧式容器、球形储罐等罐等)还有其它相应标准，虽然也列有制造、检验与还有其它相应标准，虽然也列有制造、检验与验收的有关规定，但实际上还需要钢制压力容器焊接验收的有关规定，但实际上还需要钢制压力容器焊接工艺评定、钢制压力容器焊接规程、承压设备无损检工艺评定、钢制压力容器焊接规程、承压设备无损检测等配套标准才具有可操作性，在材料方面，更需要测等配套标准才具有可操作性，在材料方面，更需要和有关的板材、管材、棒材、锻件、铸件等，以及优和有关的板材、管材、棒材、锻件、铸件等，以及优质碳素结构钢、碳素结构钢、合金结构钢等标准配合质碳素结构钢、碳素结构钢、合金结构钢等标准配合n另有另有JB 4732JB 4732分析设计标准配套分析设计标准配套我国标准的主要特点和主要内容GB 150实际上是钢制压力容器14EN 13445EN 13445的主要特点和主要内容的主要特点和主要内容n仅一册，包括总论，材料，设计，制造，检验和仅一册，包括总论，材料，设计，制造，检验和试验，由球墨铸铁压力容器及承压元件的设计和试验，由球墨铸铁压力容器及承压元件的设计和制造要求等制造要求等6 6篇，每篇在必要时都列有篇，每篇在必要时都列有详细详细附录附录n20072007版起的版起的ASME-2ASME-2以及修订中的以及修订中的GB 150GB 150固定固定式压力容器式压力容器和和EN 13445EN 13445在形式上在形式上有有逐渐靠近逐渐靠近的的趋向趋向(ASME-2(ASME-2按总的要求，责任和任务，材料按总的要求，责任和任务，材料要求，按规则设计要求，按分析设计要求，制造要求，按规则设计要求，按分析设计要求，制造要求，检验与检测要求，压力试验要求，压力容要求，检验与检测要求，压力试验要求，压力容器超压保护等九器超压保护等九部分划分部分划分。GB 150GB 150按通用要求，按通用要求，材料，设计，制造、材料，设计，制造、检验与验收要求四部分划分检验与验收要求四部分划分)EN 13445的主要特点和主要内容仅一册，包括总论，材料，15 设计参数和有关的问题设计参数和有关的问题(1)(1)所考虑的失效准则和强度理论所考虑的失效准则和强度理论 弹弹性性，弹弹-塑塑性性，塑塑性性，安安定定性性，稳稳定定性性(线线性性弹弹性性，非非线线性性弹弹性性，塑塑性性)，膨膨胀胀节节部部分分也也包包括括疲疲劳劳，最大主应力理论最大主应力理论 设设计计压压力力(独独立立容容器器，组组合合容容器器独独用用元元件件、公公用用元元件件，按按独独立立容容器器设设计计，按按压压差差设设计计)UG-21UG-21，UG-99UG-99，UG-19,UG-19,附录附录3-23-2 设计参数和有关的问题(1)所考虑的失效准则和强度理论16 设计参数和有关的问题设计参数和有关的问题(2)(2)最最大大许许用用工工作作压压力力，由由计计算算求求得得的的试试验验压压力力 UG-99UG-99，UG-98UG-98，附附录录3-23-2，附附录录KK(KK(二二者者都都指指成成品品容容器器，区区别别仅仅在在于于腐腐蚀蚀裕裕量量、所所用用许许用用应应力力的的对对应应温温度度以以及及所所涉涉及的载荷及的载荷)设计温度设计温度(最高、最低最高、最低 MDMT)UG-20 MDMT)UG-20，UCS-66UCS-66 腐腐蚀蚀裕裕量量，材材料料壁壁厚厚负负偏偏差差及及制制造造减减薄薄量量 UG-25UG-25，UG-16UG-16，UG-32UG-32注注1818 压压力力试试验验，试试验验压压力力（最最大大许许用用工工作作压压力力，设设计计压压力力，计计算算得得的的试试验验压压力力），试试验验温温度度，试试验验压压力力上上限限(内内压压容容器器，真真空空容容器器，独独立立容容器器，组组合合容容器器其其公公用用元元件件按按独独立立容容器器设计、按按压差差设计)UG-99UG-99，UG-100UG-100，气压试验时的注意点气压试验时的注意点(UW-50)(UW-50)设计参数和有关的问题(2)最大许用工作压力，由计算求得的试17 设计参数和有关的问题设计参数和有关的问题(3)(3)n独立容器独立容器:内压内压 P PT T=1.3=1.3PSPS/S ST T(原理分析原理分析)n 真空真空 P PT T=1.3=1.3P P(原理分析原理分析)n组合容器组合容器:组合容器的组合容器的独用元件独用元件或或组合容器按独立容组合容器按独立容器设计器设计时：和独立容器压力试验相同时：和独立容器压力试验相同组合容器举例组合容器举例 设计参数和有关的问题(3)独立容器:内压 PT=18 设计参数和有关的问题设计参数和有关的问题(4)(4)n组合容器组合容器(不按独立容器设计时不按独立容器设计时)的公用元件：的公用元件：nP Pmax(max(max(P P1 1，P P2 2)，即，即P P1 1、P P2 2异号时异号时UG-99(e)(1):UG-99(e)(1):n先内筒先内筒 P PT T=1.3=1.3P P1 1 (按真空容器，内压方式按真空容器，内压方式)n再夹套再夹套 P PT T=max1.3=max1.3P P2 2S S/S ST T，(P P2 2-P P1 1)S S/S ST T n其中比值其中比值S S/S ST T为构成该容器为构成该容器各元件各元件(10:(10:一般情况下一般情况下不不包括螺栓包括螺栓)中的最小值中的最小值 设计参数和有关的问题(4)组合容器(不按独立容器设计19 设计参数和有关的问题设计参数和有关的问题(5)(5)n上述压力试验的规定是规范要求的最小值，也可上述压力试验的规定是规范要求的最小值，也可协商后由计算得的试验压力试验协商后由计算得的试验压力试验n规范不规定规范不规定液压试验液压试验的试验压力上限，但当超过的试验压力上限，但当超过规定值使容器出现明显的塑性变形规定值使容器出现明显的塑性变形(permanent(permanent distortion)distortion)时，检验师有权拒收时，检验师有权拒收 设计参数和有关的问题(5)上述压力试验的规定是规范要求20 GB 150 GB 150 压力试验压力试验(1)(1)n内压、内压、外压外压、真空容器，、真空容器，外压容器和真空容器外压容器和真空容器以内以内压进行试验压进行试验n内压容器内压容器:P PT T=1.25=1.25P P/t t，其中，其中，/t t应应取各元件材料的比值中最小者取各元件材料的比值中最小者(圆筒、封圆筒、封头、接管、法兰及头、接管、法兰及紧固件紧固件等等)()(新容规已不包括紧固新容规已不包括紧固件件)n外压容器外压容器和真空容器和真空容器:P PT T=1.25=1.25P Pn要求试验前校核要求试验前校核圆筒圆筒应力，以不超过应力，以不超过0.90.9倍屈服强度倍屈服强度为满足为满足 GB 150 压力试验(1)内压、外压、真空容器，21 GB 150 GB 150 压力试验压力试验(2)(2)n如内容器为常压或低压，夹套有压力如内容器为常压或低压，夹套有压力(0.8MPa)(0.8MPa)，则则把把内容器视为外压容器，内容器视为外压容器，按按P PT T=1.25=1.25P P2 2/t t 试验，则按常压设计的封头和法兰承受不了，如封头试验，则按常压设计的封头和法兰承受不了，如封头和法兰按和法兰按P P2 2(0.8MPa)(0.8MPa)设计设计，则，则大大增加了成本大大增加了成本n如如内容器为真空，夹套为内容器为真空，夹套为0.2MPa0.2MPa，则内容器带夹套部，则内容器带夹套部分设计压力为分设计压力为0.3MPa0.3MPa。内容器如按真空容器。内容器如按真空容器P PT T=1.25=1.25P P1 1试试内压，为内压，为0.125MPa0.125MPa，夹套按内压容器试压，为，夹套按内压容器试压，为0.25MPa0.25MPa，试压结果尚达不到，试压结果尚达不到0.3MPa0.3MPa的设计压力的设计压力(GB 150(GB 150称为外压容器称为外压容器)GB 150 压力试验(2)如内容器为常压或低压22 GB 150 GB 150 压力试验压力试验(3)(3)nP PT T=1.25=1.25P P/t t中的中的P P也可用最大许用工也可用最大许用工作压力，但该作压力，但该压力是根据压力是根据容器各部分壳体的有效容器各部分壳体的有效厚度计算所得厚度计算所得，且取最小值，且取最小值(未提及未提及受压范围内的受压范围内的任何零件，也未提及除压力外的其它各种载荷任何零件，也未提及除压力外的其它各种载荷)GB 150 压力试验(3)PT=1.25P23 EN 13445EN 13445压力试验压力试验n对检测组别对检测组别1 1、2 2和和3 3的的内压容器，液压和气压试验内压容器，液压和气压试验压力都取压力都取 ，其中，其中P Pd d、T Td d为最大载荷时的设计压力和温度，为最大载荷时的设计压力和温度，P Ps s为最大许用为最大许用压力，由制造厂确定。压力，由制造厂确定。为不包括螺栓在内各为不包括螺栓在内各元件的最小比值元件的最小比值规定规定。在气压试验时应采取严格在气压试验时应采取严格的安全措施或的安全措施或对所有接头采取对所有接头采取100%100%无损检测，但无损检测，但在其许用应力的规定中，区分操作状态和压力试在其许用应力的规定中，区分操作状态和压力试验状态各取不同的值。当带夹套的内容器为真空验状态各取不同的值。当带夹套的内容器为真空或部分容器时，或部分容器时，取取 项代替项代替n对于组合容器，其试压规定和对于组合容器，其试压规定和ASME-1ASME-1基本相同基本相同(系数不同系数不同)EN 13445压力试验对检测组别1、2和3的内24 焊接接头分类焊接接头分类 (1)(1)n分类目的分类目的:确定焊缝结构型式，探伤程度，焊接接头确定焊缝结构型式，探伤程度，焊接接头系数系数n分类的出发点分类的出发点:按接头所在位置，即接头所承受的最按接头所在位置，即接头所承受的最大应力，不是按接头结构型式大应力，不是按接头结构型式(UW-3)(UW-3)n焊接接头类别焊接接头类别 (A(A、B B、C C、D D类类)。按连接处能否由。按连接处能否由板壳理论简单地求出应力而划为板壳理论简单地求出应力而划为A A、B B和和C C、D D类类n焊缝结构型式焊缝结构型式 (1(18 8型型)(表表UW-12)UW-12)焊接接头分类(1)分类目的:确定焊缝结构型式，探25 焊接接头分类焊接接头分类(2)(2)nA A类类:圆筒、锥壳圆筒、锥壳的纵向和螺旋形接头，球壳、成型封的纵向和螺旋形接头，球壳、成型封头或平板上任意方向的拼接接头，连接球壳和圆筒等头或平板上任意方向的拼接接头，连接球壳和圆筒等壳体的环向接头（即承受最大主应力的接头）壳体的环向接头（即承受最大主应力的接头）nB B类类:壳体壳体或变径段上的环向接头，连接各成型封头或变径段上的环向接头，连接各成型封头(球壳除外球壳除外)至壳体的环向接头至壳体的环向接头(即承受第二主应力的即承受第二主应力的接头接头nC C类类:连接法兰、连接法兰、管板或平盖至壳体的接头，连接矩形管板或平盖至壳体的接头，连接矩形截面容器各侧板的接头截面容器各侧板的接头，可以是对接或角接（有一件，可以是对接或角接（有一件涉及平板时）涉及平板时）nD D类类:连接接管与壳体或矩形截面容器的接头连接接管与壳体或矩形截面容器的接头，可以是，可以是对接或角接对接或角接(都是壳体或都是壳体或矩形截面容器时矩形截面容器时)焊接接头分类(2)A类:圆筒、锥壳的纵向和螺旋形26 焊接接头分类焊接接头分类 (3)(3)焊接接头分类 (3)27 焊接接头分类焊接接头分类(4)(4)nA A、B B类除个别者外类除个别者外(如锥壳对圆筒的连接如锥壳对圆筒的连接)都是对接都是对接或搭接或搭接nC C、D D类可类可以是对接（搭接）或角接，所以对以是对接（搭接）或角接，所以对C C、D D类类应写明是对接还是角接应写明是对接还是角接n封闭旋压孔的对接焊缝不分类，也不计及接头系数封闭旋压孔的对接焊缝不分类，也不计及接头系数 焊接接头分类(4)A、B类除个别者外(如28 GB 150 GB 150焊接接头分类焊接接头分类(1)(1)n参照参照ASME-1ASME-1的的A A、B B、C C、D D名词，但不同名词，但不同(实际上实际上仍按对接或角接划分仍按对接或角接划分)nRTRT、UTUT者者(即对接者即对接者)为为A A、B B类，类，A A为受第一主应力，为受第一主应力，B B为受第二主应力为受第二主应力nMTMT、PTPT者者(即角接者即角接者)为为C C、D D类，类，C C为二连接件中有板为二连接件中有板者，者，D D为二连接件都为壳者为二连接件都为壳者n但但:嵌入式接管与壳体的对接因要嵌入式接管与壳体的对接因要RTRT、UTUT检测，所以检测，所以不划为不划为D D类而改划为类而改划为A A类类;多层包扎容器层板的纵向接多层包扎容器层板的纵向接头因不能头因不能RTRT、UTUT，所以不划为，所以不划为A A类而改划为类而改划为C C类类n对平板或管板的拼接接头，平板或管板对圆筒的对对平板或管板的拼接接头，平板或管板对圆筒的对接接头接接头，矩形截面容器侧板的拼接，矩形截面容器侧板的拼接等等接头接头漏划漏划n修改后拟参照修改后拟参照-2-2增加增加E E类接头类接头(非受压件对受压件非受压件对受压件的连接接头的连接接头)GB 150焊接接头分类(1)参照ASME-1的A、29 GB 150 GB 150焊接接头分类焊接接头分类(2)(2)GB 150焊接接头分类(2)30 EN 13445 EN 13445焊接接头分类焊接接头分类n划分为划分为9 9个组别个组别nM M 圆筒和圆筒和锥壳的纵缝，球壳和成型封头的拼缝锥壳的纵缝，球壳和成型封头的拼缝nC C 圆筒和圆筒和锥壳的环缝，成型封头对壳体的接缝锥壳的环缝，成型封头对壳体的接缝nE E 平封头对壳体的接缝平封头对壳体的接缝nTS TS 管板对壳体的焊接接头管板对壳体的焊接接头nT T 管子对管板的焊接接头管子对管板的焊接接头nS S 插入式连接件的焊接接头插入式连接件的焊接接头nF F 法兰法兰对接管的焊接接头对接管的焊接接头nN N 各种接管对元件的焊接接头各种接管对元件的焊接接头nB B 波纹管的环向焊缝波纹管的环向焊缝 EN 13445焊接接头分类划分为9个组别31 焊接接头使用限制举例焊接接头使用限制举例n充装致死物料时，除換热管等外，所有充装致死物料时，除換热管等外，所有A A类应为类应为(1)(1)型，所有型，所有B B类或类或C C类对接应为类对接应为(1)(1)型或型或(2)(2)型型n当当UCSUCS篇材料容器在篇材料容器在UCS-68UCS-68指定的温度下运行或指定的温度下运行或UHAUHA篇材料要求作冲击试验时，所有篇材料要求作冲击试验时，所有A A类应为类应为(1)(1)型，所型，所有有B B类应为类应为(1)(1)型或型或(2)(2)型，所有型，所有C C类、类、D D类类应为应为贯穿整贯穿整个接头截面的个接头截面的全焊透全焊透(对接或角接对接或角接)(UW-2)(UW-2)焊接接头使用限制举例充装致死物料时，除換热管等外，所有32 焊接接头的检测要求举例焊接接头的检测要求举例(1)(1)n全部射线检测全部射线检测:储存致死物料容器的所有对接焊缝，储存致死物料容器的所有对接焊缝，公称厚度超过公称厚度超过38mm38mm的所有对接焊缝，按表的所有对接焊缝，按表UW-12UW-12中中(a)(a)栏栏(即全部检测即全部检测)选用焊接接头系数的选用焊接接头系数的A A类和类和D D类对类对接焊缝接焊缝，气压试验容器的所有对接焊缝气压试验容器的所有对接焊缝(角焊缝厚度角焊缝厚度大干大干6mm6mm时全部磁粉或液体渗透检测时全部磁粉或液体渗透检测)(UW-50)(UW-50)n抽样射线检测抽样射线检测:除除UW-11(a)(5)(b)UW-11(a)(5)(b)要求者外要求者外，按表，按表UW-12UW-12中中(b)(b)栏栏(即抽样检测即抽样检测)选用焊接接头系数的选用焊接接头系数的A A类类和和D D类对接焊缝类对接焊缝(每一容器中每每一容器中每15m15m或其余不足或其余不足15m15m者者作一处检测作一处检测)n不作射线检测不作射线检测:仅按外压设计或按表仅按外压设计或按表UW-12UW-12中中(c)(c)栏栏(即即不作检测不作检测)选用焊接接头系数的选用焊接接头系数的A A类和类和D D类对接焊缝类对接焊缝 焊接接头的检测要求举例(1)全部射线检测:储存致死物料容33 焊接接头检测要求举例焊接接头检测要求举例(2)(2)n射线或超声波检测射线或超声波检测:某些方法焊接的焊缝某些方法焊接的焊缝UW-11(d)UW-11(d)、(e)(e)、(f)(f)按超声波检测，容器使最终封闭焊缝无法按超声波检测，容器使最终封闭焊缝无法进行射线检测时，可以超声波检测代替，缺少适当进行射线检测时，可以超声波检测代替，缺少适当的射线检测设备而用超声波检测是不允许的的射线检测设备而用超声波检测是不允许的UW-UW-11(a)(7)11(a)(7)n规范标志：规范标志：全部射线检测者，标志为全部射线检测者，标志为RT1RT1；如；如A A类接类接头头拟拟取为取为1.01.0，因而对和，因而对和A A类相交的类相交的B B类和类和C C类对接接类对接接头作抽样检测头作抽样检测者，标志为者，标志为RT2RT2；抽样射线检测者，标；抽样射线检测者，标志为志为RT3RT3；只有容器的部分接头满足规范要求的检测；只有容器的部分接头满足规范要求的检测规定，或标志规定，或标志RT1RT1、RT2RT2、RT3RT3都不合适时，标志为都不合适时，标志为RT4RT4UG-116(e)UG-116(e)焊接接头检测要求举例(2)射线或超声波检测:某些方法34 焊接接头检测要求举例焊接接头检测要求举例 GB 150 GB 150(1)(1)n全部射线全部射线或超声检测或超声检测:钢材厚度超过一钢材厚度超过一定值者，气压定值者，气压试验者，盛装极度或高度危害介质者，多层包扎容器试验者，盛装极度或高度危害介质者，多层包扎容器内筒的纵缝，套合容器各层的纵缝等内筒的纵缝，套合容器各层的纵缝等n局部射线局部射线或超声检测或超声检测:除规定全部检测外的接头，但除规定全部检测外的接头，但以下部位应全部检测：焊缝交叉部位，先拼板后成形以下部位应全部检测：焊缝交叉部位，先拼板后成形凸形封头上的所有接头，被补强圈、支座、垫板、内凸形封头上的所有接头，被补强圈、支座、垫板、内件等覆盖的接头，件等覆盖的接头，以开孔中心为圆心，以开孔中心为圆心，1.51.5倍开孔直倍开孔直径为半径的圆中所包容的接头径为半径的圆中所包容的接头，嵌入式接管与圆筒或，嵌入式接管与圆筒或封头的对接接头等封头的对接接头等。检测长度不少于各接头长度的。检测长度不少于各接头长度的20%20%，且不小于，且不小于250mm250mmn除个别者外不允许除个别者外不允许不作检测不作检测 焊接接头检测要求举例 35 焊接接头检测要求举例焊接接头检测要求举例 GB 150 GB 150(2)(2)n磁粉或渗透检测磁粉或渗透检测基本同基本同要求要求100%100%射线和超声检测射线和超声检测的的角接接头角接接头，但对材料强度较高多层包扎容器各层板，但对材料强度较高多层包扎容器各层板的纵缝、堆焊表面、复合钢板复合层的接头等也要的纵缝、堆焊表面、复合钢板复合层的接头等也要求求100%100%检测检测，未提及，未提及气压试验气压试验容器中角接接头的检容器中角接接头的检测要求测要求n未提及未提及射线射线或超声检测或超声检测的规定，但容规第的规定，但容规第8686条条有规定，倾向性意见是，有规定，倾向性意见是，尽量尽量采用采用射线检测射线检测(新容规新容规4.5.3.14.5.3.1条取消了条取消了9999版容规中关于版容规中关于“壁厚小于等于壁厚小于等于38mm38mm时，其对接接头应采用射线检测时，其对接接头应采用射线检测”的规定，不的规定，不再重射线轻超声再重射线轻超声)n容规第容规第8585条条(新容规新容规4.5.3.2.24.5.3.2.2条条)还还补充了补充了要求要求全部全部射线射线或超声检测或超声检测的对接接头的对接接头 焊接接头检测要求举例 36EN 13445EN 13445对焊接接头的检测要求对焊接接头的检测要求n根据材料组别、接头所在处元件厚度、容器的操作根据材料组别、接头所在处元件厚度、容器的操作条件、焊接方法等对无损检测规定为条件、焊接方法等对无损检测规定为100%100%，25%25%，10%10%和和0%0%四种级别，并由所规定的检测程度，规定四种级别，并由所规定的检测程度，规定了相应的检测方法了相应的检测方法(RT(RT，UTUT，MTMT或或PT)PT)，用，用详细的详细的列表列表表示了焊接接头系数表示了焊接接头系数(1.0(1.0，0.850.85，0.7)EN 0.7)EN 13445-513445-5表表6.6.1-16.6.1-1，表，表6.6.2-1)6.6.2-1)EN 13445对焊接接头的检测要求根据材料组别、接头所在处37 焊接接头系数的选用焊接接头系数的选用(1)(1)n指用于设计公式中的指用于设计公式中的(即承受最大主应力的即承受最大主应力的对接，对接，搭接搭接)接头接头n由接头由接头结构结构型型式式、探伤程度按表、探伤程度按表UW-12UW-12查取查取n对按表对按表UW-12(a)UW-12(a)栏栏(即即100%100%检测者检测者)查取查取E E值值的的A A类和类和D D类对接接头类对接接头 包括无缝管，相当于带包括无缝管，相当于带(1)(1)型焊缝并型焊缝并100%100%检测者检测者，要求，要求:连接容器筒节连接容器筒节或封头或封头的的A A类和类和B B类焊缝应是类焊缝应是(1)(1)型或型或(2)(2)型型;与容器与容器A A类焊缝相交的类焊缝相交的B B类或类或C C类对接焊缝类对接焊缝至少要抽样检测，如不满足，则至少要抽样检测，如不满足，则只能按表只能按表UW-12(b)UW-12(b)栏查取栏查取UW-11(a)(5)UW-11(a)(5)n承受压承受压缩应力时，取缩应力时，取E E=1.0=1.0 焊接接头系数的选用(1)指用于设计公式中的(即承受最38 焊接接头系数的选用焊接接头系数的选用(2)(2)此处无缝段包括有缝此处无缝段包括有缝(1(1型型)并并100%100%检测者检测者 焊接接头系数的选用(2)此处无缝段包括有缝(1型39 焊接接头系数的选用焊接接头系数的选用 GB 150GB 150n双面焊对接、双面焊对接、或相当于双面焊的全焊透对接或相当于双面焊的全焊透对接(指用指用氩氩弧焊打底的单面焊弧焊打底的单面焊)接头接头n100%100%检测检测:1.0:1.0，局部检测，局部检测:0.85:0.85n单面焊对接接头单面焊对接接头(有金属垫板有金属垫板)n100%100%检测检测:0.9:0.9，局部检测，局部检测:0.8:0.8n未提及受压缩应力时的取值未提及受压缩应力时的取值 焊接接头系数的选用 40 角接接头结构和强度校核角接接头结构和强度校核n开孔接管的开孔接管的角接接头角接接头结构以图形及详细尺寸的方式结构以图形及详细尺寸的方式规定，凡规定，凡全焊透者不必作强度校核，非全焊透者应全焊透者不必作强度校核，非全焊透者应对各强度途径进行校核对各强度途径进行校核(图图UW-16.1UW-16.1起，起，UG-41)UG-41)n凡不符合图形及规定尺寸者，其凡不符合图形及规定尺寸者，其填角焊缝填角焊缝强度需予强度需予校核校核UW-18(d)UW-18(d)角接接头结构和强度校核开孔接管的角接接头结构以图形及详细41 角接接头结构和强度校核角接接头结构和强度校核 GB 150GB 150n在附录在附录J J中参照中参照ASME-1ASME-1列出了焊接结构，但未提及列出了焊接结构，但未提及如未按这些结构尺寸时要否校核，如何校核如未按这些结构尺寸时要否校核，如何校核n容规第容规第5252条仅规定在对角焊缝进行强度验算后，条仅规定在对角焊缝进行强度验算后，应将强度验算结果列入技术文件，但未提及如何验算应将强度验算结果列入技术文件，但未提及如何验算(新容规未列入此内容新容规未列入此内容)角接接头结构和强度校核 42 角接接头结构和强度校核角接接头结构和强度校核 EN 13445EN 13445n在设计篇的规定性附录在设计篇的规定性附录A A中对各类接头都规定了详中对各类接头都规定了详细的结构尺寸和适用的无损检测级别细的结构尺寸和适用的无损检测级别 角接接头结构和强度校核 43 材料材料（1 1）适用范围适用范围 UG-4 UG-4，UG-23(c)UG-23(c)，UCS-5UCS-5 受压元件材料应是各分册相应规定者受压元件材料应是各分册相应规定者 因因包包括括铸铸铁铁，故故在在涉涉及及塑塑性性失失效效准准则则时时应应予予注注意意(例如法兰，換热器等例如法兰，換热器等)含含碳碳量量超超过过0.35%0.35%的的碳碳钢钢和和低低合合金金钢钢不不得得用用于于焊焊接结构或采用氧气切割下料接结构或采用氧气切割下料 安全系数和许用应力安全系数和许用应力 卷卷D D篇篇 n nb b=3.5=3.5，n ns s=1.5=1.5，螺栓，螺栓:n ns s2.52.5 焊焊管管许许用用应应力力中中已已引引入入焊焊接接接接头头系系数数0.850.85（UG-UG-53i)53i)材料（1）适用范围 UG-444 材料材料（2 2）n关于关于16MnR:16MnR:n规范案例规范案例25062506允许在同时满足下列条件时采用允许在同时满足下列条件时采用我国我国GB 6654 16MnRGB 6654 16MnR制造制造ASME-1ASME-1的容器：的容器：n(1)(1)许用应力仅为我国规定值的许用应力仅为我国规定值的85%85%，并降低，并降低高温的上限高温的上限n（2 2）只能用于内压元件，不只能用于外压元）只能用于内压元件，不只能用于外压元件件n(3)(3)应进行单独的焊接工艺和焊工技能评定应进行单独的焊接工艺和焊工技能评定n(4)(4)考虑焊后热处理时，应视作为考虑焊后热处理时，应视作为P-No.1P-No.1材料材料n(5)(5)考虑冲击试验要求时，应视为曲线考虑冲击试验要求时，应视为曲线A A的材的材料料 材料（2）关于16MnR:45 材料材料（3 3）n(6)(6)应满足应满足ASME-1ASME-1中中UCSUCS篇的其它一切要求篇的其它一切要求n(7)(7)应在制造厂数据报告中列出本案例号应在制造厂数据报告中列出本案例号n08A:08A:n在表在表UCS-23UCS-23中已补充了中已补充了SA/GB 6654SA/GB 6654标准号标准号，型号型号16MnR16MnR，但但我国我国GB 6654GB 6654已被已被GB 713GB 713取代，取代，16MnR16MnR已已被被Q345RQ345R取代，且拟修改的容规取取代，且拟修改的容规取n nb b=2.7=2.7，n ns s=1.5=1.5n近日在近日在网上网上見見到到Code Case 2642Code Case 2642已接纳了已接纳了GB 713GB 713的的Q345RQ345R，但未见具体内容，但未见具体内容 材料（3）(6)应满足AS46 低温操作和防脆断措施低温操作和防脆断措施(1)(1)进展及总体思想进展及总体思想 除除各各材材料料标标准准为为防防止止脆脆性性断断裂裂而而规规定定了了CVNCVN值值外外，对对低温操作还另有要求低温操作还另有要求 8989年年前前根根据据使使用用经经验验定定义义-30-30下下为为低低温温容容器器，以以夏夏比比V V冲击功作为判别指标冲击功作为判别指标，不尽合理，不尽合理 8989年年起起采采用用断断裂裂力力学学原原理理判判断断，(-2(-2在在19681968年年第第一一版版就就列列入入)需需要要时时采采取取防防脆脆断断措措施施，形形式式上上仍仍作作V V夏夏比比冲冲击击试试验验并并作作为为判判别别指指标标(以以下下主主要要介介绍绍碳碳钢钢和和低低合金钢合金钢)低温操作和防脆断措施(1)进展及总体思想47 低温操作和防脆断措施低温操作和防脆断措施(2)(2)冲击功的示意冲击功的示意 低温操作和防脆断措施(2)冲击功的示意48 低温操作和防脆断措施低温操作和防脆断措施(3)(3)采取防脆断措施采取防脆断措施的界定的界定(MDMT)(MDMT)UCS-66UCS-66，UCS-67UCS-67 由由设设计计条条件件的的MDMTMDMT，材材料料类类别别，元元件件控控制制厚厚度度，应应力力水水平平，进进行行判判别别，已已作作成成判判别别图图形形，如如MDMTMDMT、控控制制厚厚度度t t的的组组合合位位于于相相应应材材料料线线下下方方，说说明明有有可可能能脆脆断断而而必必须须采采取取防防脆脆断断措措施施(图图UCS-66)UCS-66)，可可见见，对对碳碳钢钢和和低低合合金金钢钢，有有些些厚厚材材在在4848已已有有可可能能发发生生脆脆断断，有些薄材在有些薄材在-48-48还不致发生脆断还不致发生脆断n螺柱和螺母直接由材料和直径列出免除冲击试验的温度螺柱和螺母直接由材料和直径列出免除冲击试验的温度nUG-20(f)UG-20(f)节的免除节的免除(低强度钢对低强度钢对经验法的部分保留经验法的部分保留)n焊缝和热影响区的判别要求较元件为严焊缝和热影响区的判别要求较元件为严 低温操作和防脆断措施(3)采取防脆断措施的界定(MD49 低温操作和防脆断措施低温操作和防脆断措施(4)(4)穿透性穿透性型型(张开张开)示意示意 低温操作和防脆断措施(4)穿透性型(张开)示意50 低温操作和防脆断措施低温操作和防脆断措施(5)(5)低温操作和防脆断措施(5)51 低温操作和防脆断措施低温操作和防脆断措施(6)(6)n防脆断措施和冲击试验温度防脆断措施和冲击试验温度，如，如经判别经判别需冲击，则需冲击，则在该在该MDMTMDMT下冲击下冲击nK KCC值和值和CVNCVN值的数量关系值的数量关系(可见可见ASME-3ASME-3附录附录D-D-600)600)，形式上仍用，形式上仍用在在MDMTMDMT时的时的CVNCVN值值n判别判别温度温度的调整的调整 低应力状态低应力状态(图图UCS-66.1)UCS-66.1)，规范，规范规定以外的焊后热处理规定以外的焊后热处理 UCS-68(c)UCS-68(c)，某些中低強度，某些中低強度钢在一定条件下按经验法的免除钢在一定条件下按经验法的免除 UG-20(f)UG-20(f)n冲击试验温度的调整冲击试验温度的调整 可以做标准尺寸试样而做了可以做标准尺寸试样而做了小尺寸试样时温度的调低（表小尺寸试样时温度的调低（表UG-84.2)UG-84.2)，静载荷和，静载荷和动载荷对低强度钢因动载荷对低强度钢因K KCC值区别值区别，温度的调高，温度的调高(表表UG-84.4)UG-84.4)低温操作和防脆断措施(6)防脆断措施和冲击试验温52 低温操作和防脆断措施低温操作和防脆断措施(7)(7)低应力状态判别温度的调低低应力状态判别温度的调低 低温操作和防脆断措施(7)低应力状态判别温度的调低53 低温操作和防脆断措施低温操作和防脆断措施(8)(8)判别和冲击试验温度调整的示意判别和冲击试验温度调整的示意 低温操作和防脆断措施(8)判别和冲击试验温度调整的示54 低温操作和防脆断措施低温操作和防脆断措施(9)(9)n控制厚度控制厚度(UCS-66)(UCS-66)，为判别要否作冲击试验以及验，为判别要否作冲击试验以及验收收CVNCVN合格与否的厚度，合格与否的厚度，对于壳体的对接接头，为对于壳体的对接接头，为最厚最厚焊接接头焊接接头的公称厚度的公称厚度，对于角接接头，为相焊，对于角接接头，为相焊件中的较薄者，对于非焊接连接的平板或管板，为件中的较薄者，对于非焊接连接的平板或管板，为板厚的板厚的1/41/4(图图UCS-66.3)UCS-66.3)n冲击功冲击功(CVN)(CVN)的合格值的合格值(标准尺寸试样标准尺寸试样)(图图UG-84.1)UG-84.1)，元件厚度只允许用小试样时，元件厚度只允许用小试样时(包括元件厚度足够包括元件厚度足够制作标准试样而做了小试样时制作标准试样而做了小试样时)其合格值按比例增其合格值按比例增加加n对高强度对高强度UCSUCS和和UHTUHT材料材料，应，应按按UHT-6UHT-6进行试验，其进行试验，其合格指标为缺口对面的侧向膨胀值合格指标为缺口对面的侧向膨胀值(图图UHT-6.1UHT-6.1)低温操作和防脆断措施(9)控制厚度(UCS-66)，55 低温操作和防脆断措施低温操作和防脆断措施(10)(10)n对各对各MDMTMDMT有不同含义有不同含义n(1)(1)设计条件给定的设计条件给定的MDMT(MDMT(包括低应力和经额外焊后包括低应力和经额外焊后热处理时的调整，热处理时的调整，即供判别即供判别要否冲击要否冲击用用试验试验的的)n如经调整或未调整的判别要求作冲击试验，则在该如经调整或未调整的判别要求作冲击试验，则在该调整或未调整的温度下冲击调整或未调整的温度下冲击n(2)(2)冲击试验的冲击试验的MDMTMDMT指指对上述对上述(1)(1)的调整的调整，包括包括因因小试样调低或低强度钢调高了的小试样调低或低强度钢调高了的 ，如不需冲击，如不需冲击，也就不存在冲击试验的也就不存在冲击试验的MDMTMDMTn(3)(3)各元件各元件上述上述(1)MDMT(1)MDMT中的最高值，为中的最高值，为打在容器铭打在容器铭牌上和牌上和MAWPMAWP共存的共存的MDMTMDMT，此值此值一般一般低于低于(1)(1)的的MDMTMDMT，但不，但不可可能高于它能高于它 低温操作和防脆断措施(10)对各MDMT有不同含义56 低温操作和防脆断措施低温操作和防脆断措施 (11)(11)控制厚度控制厚度UCS-66(a)UCS-66(a)低温操作和防脆断措施(11)控制厚度UCS-66(57 低温操作和防脆断措施低温操作和防脆断措施(12)(12)UCSUCS材料的材料的CVNCVN合格值合格值(和厚度、和厚度、材料有关材料有关)低温操作和防脆断措施(12)U