2004版ASME规范第lI卷A篇主要变动情况.doc

2004版ASME规范第lI卷A篇主要变动情况张 显(北京巴布科克威尔科克斯有限公司北京100043) 美国机械工程师协会(ASME)制订、颁布和实施的锅炉和压力容器技术规范,于1915年首次起草,后经多次修订,广泛应用于各种类型的蒸汽压力设备,不仅是统-的美国国家标准和法规系统,同时还是-个国际公认的规范。ASME锅炉和压力容器技术规范的颁布实施,使得锅炉和压力容器的事故率大幅度下降,取得显著的成效,已经被世界上许多国家所采用。现在的ASME规范系统是-个含有28个部分的综合性卷册。它包括了材料、设计、焊接、装配、检验、检查、试验、安装、维修等,涵盖了各种类型的锅炉、压力容器和核容器等方面。为了使所有的ASME标准都能得到及时的更新,每3年由ASME锅炉及压力容器委员会(BPVC)对ASME锅炉和压力容器技术规范进行-次全面的修订。最新-期的锅炉和压力设备相关标准与规范已于2004年7月出版。 ASME规范的第卷材料A篇(铁基材料),主要引用了美国材料试验学会(ASTM)的相应材料标准和材料试验标准。ASME规范中的第卷材料篇非常重要,它是正确运用ASME规范的基础,锅炉和压力容器的设计、制造、检验、修理和部件更换等都和材料有关。锅炉和压力容器要保证安全运行,其受压件必须使用性能有保证的、有成熟经验的、规范允许使用的材料。ASME规范的第1、和卷中,都对允许使用的材料作了明确的规定。各卷允许的可用于建造的所有材料,-般来说必须按照第卷的材料标准供货。在ASME的质保体系要求中,“材料控制”也是关键的质量要素之-。 下面就最新修订的2004版ASME规范第卷A篇的主要变动情况做-些分析。1 2004版卷A篇主要变动情况分析 2004版ASME规范的出版日期为2004年7J3 1日.它包括2001版及2003年12月以前出版的各次增补,即：A02和A03。按照ASME规范版本修订的惯例,新版ASME规范原则上是前-个版本再加上增补版的内容。凡有新修订处,都在相应的段落内,依靠页边标注“04”的标记识别,也可以通过查阅正文前面的“变动-览表(SummaryofChanges)”来了解。 2004版ASME规范第卷A篇与2001版及其各次增补相比,新增加T3份标准,修订338份标准。2004版ASME规范第卷A篇的变动内容,从总体上说主要有以下特点：1.1 新型材料纳入ASME规范 ASME规范在每-次修订时,都会在原有钢种基础上,根据建造ASME规范产品的需要和冶金技术的发展,新纳入、修订或增加-批代表当今世界最新材料科学技术水平的新型材料。2004版ASME规范第卷A篇的修订内容也遵循了这-规律。例如：SA-217/SA-217M(高温承压零件用马氏体不锈钢和合金钢铸件中,修订并解释TCl2A材料对化学成分的要求；SA-387/SA-387M压力容器用铬-钼合金钢板中新纳入T911级钢板；对新型耐热钢23、911和122钢级的钢板,纳入了新制订的SA-1017/SA-1017MJ力容器用铬-钼-钨合金钢板标准等。 近年来开发的各种火力发电机组用新型耐热钢中,以2.25Cr的23级、9Cr的92和91 1级、12Cr的122级等铁素体耐热钢和以18Cr的Super304H(18Cr-9Ni-3Cu-Cb-N)、25Cr的HR3C f25Cr-20Ni-Cb-N)等奥氏体耐热钢的综合性能较佳,已经被ASME的规范案例(Code Case)批准认可,并在世界范围内获得广泛的应用。经过-段时期的使用并积累使用经验后,这几种新型的耐热钢已有许多被正式命名,并被纳入ASME规范第卷A篇,成为ASME规范许用材料。 截止2004版ASME出版(2004年7月),新型耐热钢获得ASME规范案例(CodeCase)批准认可,以及纳入ASME规范第卷A篇的情况,见表1所示。表1 ASME规范案例批准的新型耐热钢和纳入第卷A篇的情况ASME规范案例纳入lI卷A篇情况名义成分编号批准日期钢管SA-213管道SA-335锻件SA-182钢板SA-387钢板SA-10172.25Cr-1.6W-V-CbCC2199-l I卷1999.05.04T23200lA02Gr23 2004版9Cr-2WCC2179-3 I、-1卷1999.10.29T922001版P92200l版F922001 A029Cr_1Mo-IW-CbCC2327 I卷2000.05.02F9112001A02Gr911 2004版Gr9112004版12Cr-2WCC2180-2 I、-1卷1999.05.04T1222001 A02P1222001 A02Grl222004版1 8Cp9Ni-3Cu-Cb-N(Super304H)CC2328-1 I卷2000.03.0625Cr-20Ni-Cb-N(HR3C)CC2115-1 I卷2000.02.07TP3 10HCbN 2001版1.2制订新材料标准 新材料的开发和应用是锅炉和压力容器建造取得技术进步的基础,新材料是由材料标准和技术条件作为载体而实施的。ASME规范中新材料标准的制修订由美国材料试验学会(ASTM)和其他认可的国家机构或国际机构进行,ASME通常直接采纳这些制修订。2004版ASME规范第卷A篇新增加了3份标准,内容简单介绍如下：1.2.1 SA-572/SA-572M高强度低合金铌钒结构钢 这是-个用于建造钢结构的材料标准,等同于ASTMA572/A572M-01。标准中给出了5个级别的高强度低合金铌钒结构钢型钢、钢板、板桩和圆钢的技术条件。其中钢级42、50和55用于铆钉连接、螺栓连接、或焊接结构；钢级60和65用于桥梁的铆钉连接和螺栓连接结构,或者其它方面的铆钉连接、螺栓连接、或焊接结构。 标准中的5个级别的高强度低合金铌钒结构钢,基本上等同于我国GB 1591低合金高强度结构钢,当中的5个强度级别的结构钢。特点是不同厚度强度等强,使用上的规定比GB 1591更详细。1.2.2 SA-999/SA-999M合金钢和不锈钢管(P)通用要求 标准规定了所给出的-组ASTM合金钢和不锈钢管(P)产品所应达到的-般通用要求。除了增加5.4钢级代用和编辑性修订3.3、8.1、25.5以外,等同于AsTM A999/A999M-01。本标准与SA-530/SA-530M专门用途碳钢和合金钢管(P)通用要求成为配套标准,涵盖了从碳钢到合金钢,再到不锈钢等不同钢级Pipe钢管的-般通用性技术条件,扩大了建造者选择材料的范围。1.2.3 SA-1017/SA-1017M压力容器用铬-钼-钨合金钢板 这是一个有关新型铁素体耐热钢铬钼钨合金钢板的技术条件,主要适用于采用焊接设计的高温服役的锅炉和压力容器建造,完全等同于ASTMAl017/A1017M-01。标准中的铬钼钨合金钢板包括3个级别,llGr23、G191 1和Grl22。这3个级别的钢,都是近些年来开发的新型耐热钢。本标准的制订和实施,满足了许多诸如集箱端盖、支吊架和吊板等对新型铁素体耐热钢的需求,对超临界/超超临界参数发电机组的建造发展和安全可靠性,起到了非常积极的作用。1.3英寸-磅单位和SI单位在以前版本的ASME规范第卷A篇中,已经有许多标准是采用英寸-磅单位和SI单位双单位制的形式。采用英寸-磅单位和SI单位双单位制形式的标准,在标准号后面加上M后缀,以区别单独采用英寸-磅单位制的标准。随着每-次ASME规范的修订和换版,都会有-批新修订的标准采用英寸-磅单位和SI单位双单位制,以方便换算。采用英寸-磅单位和SI单位双单位制的标准,-般在标准的第1章节中都有明确的说明以提醒使用者注意,即在标准中,不管是英寸-磅单位还是SI单位,都是相互独立的。在本文中,SI单位置于括号内。2个单位系统的精确数值不是完全相等的。因此每一个单位系统都可以单独使用,2套单位系统的混合使用将导致与技术条件的不符合。例如：SA-47/SA-47M铁素体可锻铸件中的1.3条款等。1.4铬-钼铜的回火脆性ASME规范对铬-钼钢及其焊接接头容易发生回火脆化这-现象非常重视。-旦发生回火脆化现象,其危害性极大,容易发生灾难性的事故。特别是2.25Cr-1Mo和3Cr-1Mo级钢,对回火脆化现象比较敏感。如2.25Cr-1Mo级钢的母材和焊缝存在回火脆化倾向,当发生回火脆化现象时,其韧脆转变温度的升幅可达将近150C。在ASME规范第卷A篇2001版A03中,对SA-542/SA-542M压力容器用淬火加回火的铬钼和铬钼钒合金钢板等标准,用增加附加补充要求的方式,规定了控制有害元素的回火脆性指数和判断回火脆性敏感性的分步冷却试验规程。在2004版SA-387/SA-387M压力容器用铬-钼合金钢板和SA-832/SA-832M(压力容器用铬-钼-钒合金钢板标准中,也都针对回火脆性而增加了附加补充要求,用以控制有害元素和判断掌握回火脆性敏感性,供使用者在需要时选择。在附加补充要求S62中,规定了回火脆性指数x15和J150(X、J为钢材脆性指数),用来控制钢中有害元素的含量,同时还对常见的残余元素铜和镍的含量进行了限制,从而降低21、22、21V、22V和23V级钢板的回火脆性倾向。另外在附加补充要求S63中,还制定了测定回火脆性敏感性的分步冷却试验规程,并规定韧脆转变温度和其经过分步冷却后的变化值之间的关系,应当满足下式要求：vTr55+2.5AvTr5510式中：vTr55-完全热处理试样在分步冷却理之前,55J冲击功韧脆转变温度；vTr55-分步冷却后,55J冲击功韧脆转变温度的位移量。2 2004版卷A篇主要变动情况介绍表2给出的是2004版ASME规范第卷A篇相对于2001版(包括A02、A03增补)的主要变动情况。在修订内容-栏内,对直接或间接与动力锅炉和压力容器制造有关的内容叙述的较为详细,对其它-些内容给出了简略的提示。表2 2004版ASME规范第卷A篇主要变动情况表页数条款号主题修订内容iii目录表修改为04版xi-xiii前言编辑性修改Xxxix技术条件撤换新增内容Xlvii-lvi许用的ASTM版本全面修订,增加卷-3和卷两列。159165SA-47/SA-47M铁素体可锻铸件全面修订,SA-47标为SA-47/SA-47M。159标题除删除11.2和11_3焊补参考,14.1强制性合格证书外,等同于ASTM A47/A47M-99。15913公制尺寸增加：在标准中,不管是英寸-磅单位还是SI单位,都是相互独立的。在本文中,sI单位置于括号内。两个单位系统的精确数值不是完全相等的。因此每-个单位系统都可以单独使用,2套单位系统混合使用将导致与技术条件的不符合。167193SA-53/SA-53M无镀层及热浸镀锌焊接与无缝钢管(P)全面修订167标题除加入11.1.1试验操作方法和辑性修正表X4.1外,等同于ASTMA53/A53M-01221225SA-134电弧熔焊钢管(P)全面修订221标题除下述增加的要求,等同ASTMAl34-96(Rm)227-235SA-135电阻焊钢管(P)全面修订227标题等同于ASTMAl35-01。297313SA-194高温高压螺栓用碳钢和合金钢螺母全面修订页数 条款号 主题 修订内容297 标题除增加6.7部分以外,与ASTMAl94/A194M-01a等同。327-331 SA-209/SA-209M锅炉和过热器用无缝碳钼合金钢管(T)全面修订327 标题等同于ASTM A209/A209M-98。 327 2引用标准增加：A941关于钢、不锈钢,以及合金、铁合金的专用名词术语327 3.1名词术语增加：定义-本标准条款中使用的定义,参照A941名词术语355-359 SA-217/sA-217M高温承压零件用马氏体不锈钢和合金钢铸件全面修订355 标题除新增加6.2部分外,与ASTMA217/A217M-02等同。356 6.1注4化学成分增加：注4-C12A开发过程中,合金元素的作用已经被广泛的研究。钒和铌通过在铁素体基体上析出细小和共格的U(C,N)X碳氮化物,产生沉淀强化。在回火和蠕变过程中,钒也作为VN析出。这2种元素综合使用时,效果更显著。但是,与氮的亲和力比铌和钒更强的那些作为除氧作用的强氮化物形成元素的加入,会影响高温强化作用。356 6-2 C12A化学成分注1增加：对于C12A钢级,除了作为除氧作用的钙和镁允许加入以外,禁止加入没有列于表1的其它附加元素。449457 SA-268/SA-268M-般用途无缝和焊接铁素体和马氏体不锈钢管(D全面修订449 标题除表1中S44660、S44735和S46800,和表3中S42900编辑性修改n要求外,等同于ASTMA268/A268M-01。449 3名词术语增加：定义-本标准条款中使用的定义,参照A941名词术语451 12.3允许尺寸偏差增加：当壁厚为外径的2以下时,测量方法由购买方和制造商协商确定(见注5)。451 12_3注5允许尺寸偏差增加：注5-对于壁厚很薄的管子,如果采用点接触试验方法精确测量,例如使用千分尺或卡尺,可能外径刚性不够。当壁厚很薄时,“通-止环规”常用于测量外径不大于1.5英寸（38.1mm）管子。“通规”允许滑动空隙,常附加一个0.002英寸(O.05mm)公差。对于较大直径管子,测量-般采用卷尺。其它试验方法,如光测量试验方法也可考虑。45115、15.1水压或无损检测取消原13.7条,增加15.1条15水压或无损检测试验报告15.1每-根钢管,无论无缝的还是焊接的,都要经过无损检测试验或水压试验。试验方法由制造商决定,除非在采购订单中另有规定。495-498 SA302/SA302M压力容器用锰钼和锰钼镍合金钢板全面修订495 标题等同于ASTMA302/A302M-97。495 4.1材料和制造4.1炼钢工艺钢应为镇静钢,并符合A20/A20M标准中细晶粒钢的要求。496 8关键词8.1合金钢板；承压部件；压力容器钢；钢板；压力容器用钢板。513524 SA-312/SA-312M无缝和焊接奥氏体不锈钢管(P)全面修订513 标题除删除5.2,修改6.2增JJIIH钢级热处理要求,修改7.1和表1编辑性差异外,等同于ASTM A312/A312M-01a。563572 SA-334,SA-334M低温用无缝和焊接的碳钢和合金钢管回全面修订563 标题等同于ASTM A334/A334M-99。566 15、15.1水压或无损检测取消原12.7条增加15、15.1条。15水压或无损电测试验15.1每-根钢管都要经过无损检测试验或水压试验。试验方法由制造商决定,除非在采购订单中另有规定。页数条款号 主题 修订内容595605SA-350,SA-350M要求缺口韧性试验的管构件用碳钢和低合金钢锻件全面修订595标题除6.1.2和14.1删除,14.2.5修改,试验报告为强制性外,等同于AslMA350/A350M-02b。639-647SA-358,SA-358M高温用电熔化焊奥氏体铬-镍合金钢管fPl全面修订639标题除了6.3.1阐明热处理要求,删除了6.3.2.2中HT-0钢管和6.3.2.3中的HT-SO钢管,编辑性差异1.2,和增加下述附加要求外,与ASTM A358/A358M-01等同。721730SA-376/SA-376M高温中央电站用无缝奥氏体钢管(P)全面修订,原标准按A530/A530M改为按A999/A999M,增加：11水压和无损检测试验。721标题除删除钢级HT-0和6.2阐明热处理要求外,等同于ASTM A376/A376M-02731-737SA-387/SA-387M压力容器用铬钼合金钢板全面修订,增加：911级钢板731标题等同于ASTMA387/A387M-99“。736附加补充要求回火脆性注2增加：S62回火脆性指数S63分级冷却冲击性能815819SA-437/SA-437M高温用经特殊热处理的合金钢透平用螺栓材料全面修订815标题等同于ASTMA437/A437M-01a。821828SA-449淬火加回火钢螺钉螺栓全面修订82l标题除要求所有未抛光的紧固件按5.1.4同样的镀锌工艺,删除15.1和15.4的专用表外,等同于AsTMA449-00。86l866SA-476/SA-476M用于造纸厂干燥辊的球墨铸铁件SA-476重新修订为SA-476/SA-476M,并且全面修订。86l标题除编辑性修改4.1.6,以及13.1条改为强制性合格证书外,等同于ASTMA476/A476M-00。10191023SA-537/SA-537M压力容器用热处理碳锰硅钢板全面修订1019标题等同于ASTM A537/A537M-95(R00)。1025-1034SA-540,SA-540M特殊用合金钢螺栓材料全面修订1025标题除编辑性修改第3节外,与ASTMA540/A540M-00等同。10531057SA-553,SA-553M压力容器用淬火加回火8和9镍合金钢板全面修订1053标题等同于ASTMA553/A553M-95(R00)。1055表1化学成分增加注释B提供的全铝含量0.03,或酸溶铝含量I0.025,硅含量可以低于0.15。C提供的全铝含量t0.03,或酸溶铝含量0.025,硅含量可以低于0.13。1055表2力学性能增加注释：A延伸率的调整按A20/A20M规定。1087-1095SA564/SA-564M热轧和冷精整的时效硬化不锈和耐热钢棒材及型材全面修订1087标题等同于ASTM A564/A564M-02。11311135SA-572,SA572M高强低合金铌钒结构钢新增标准,与ASTMA572/A572-Ol等同。适用于5个级别的高强度低合金铌钒结构钢型钢、钢板、板桩和圆钢。钢级42、50和55用于铆钉连接、螺栓连接、或焊接结构。钢级60和65用于桥梁的铆钉连接或螺栓连接结构,或者其它方面的铆钉连接、螺栓连接、焊接结构。12071216SA-666奥氏体不锈钢薄板、钢带、钢板和扁钢全面修订1207标题等同于ASTMA666-00。1219SA-671 1.3.3常温和低温用电熔化钢管除新增加使用要求外,与ASTMA67l-94等同。12451255SA688,SA-688M给水加热器用焊接奥氏体不锈钢管(T)全面修订1245标题等同于ASTMA688/A688M-01a。页数条款号 主题 修订内容12571264SA691高温高压用碳素钢和合金钢电熔化焊钢管(P)全面修订1257标题除下述增加的要求外,与ASTMA691-98等同。12595.4 91级钢管热处理增加： 5-491级的钢管仅按4X和5X类别生产。此外,焊补后需焊。后热处理。12596.1-般要求修改：6.1按本标准提供的材料应符合最新版的A530/A530M标准的要求,除非文中另有规定。126113.3条形码修改：13-3除了13.1和13.2条的要求,条形码可以作为补充的识别方法。采购方可以在订单中规定所使用的特殊的条形码系统。12651272SA693沉淀硬化不锈和耐热钢板、薄板和钢带全面修订1265标题除了表5中调整GrXM-16延伸率要求,修改GfxM-12和630最大硬度,以及修改表1中注释B以外,等同于ASTM A693-02“。1269表4固溶处理状态下力学性能取消630钢的抗拉、屈服和延伸率要求。1281-1300SA703,SA-703M受压件用钢铸件通用要求全面修订1281标题除编辑性修改表1外,与AsTM A703/A703M-01b等同。128l12822引用标准增加：A380、A903/A903M、A941、A967、A991/A991M。取消：A919。12823术语增加：3.1.3电子资料交换12835-4非规定元素增加：5.4.1不锈钢和镍基合金铸件不允许钢级代换5.6超过-个钢水包浇铸单个铸件时,每-个钢水包中融化的金属,必须符合所要求的化学成分规定。128516.4合格证书增加：16_4使用电子资料交换和打印合格证书。18关键词13011308SA705/SA-705M标准名称修改：时效硬化不锈钢锻件技术条件全面修订1315-1318SA-724/SA-724M标准名称修改：焊接多层压力容器用淬火加回火碳锰硅钢板全面修订13571361SA747/SA-747M标准名称修改：沉淀硬化不锈钢铸钢件技术条件全面修订13771383SA751钢制品化学分析方法实验操作和术语增加：前言本标准适用钢、不锈钢、及相关合金的化学分析修改：13.1除了试验数据外,试验记录还应包括下列适当的资料：13.1.1试验材料的描述,例如炉号、钢号、技术条件等。13.1.2试验或非标准试验方法的明确描述。1377标题除了编辑性修改元素符号外,与ASTMA751-01等同。1441-1451SA-790/SA-790M无缝及焊接铁素体/奥氏体不锈钢管(P)全面修订取消：12.3条增加：13水压或无损电测试验144l标题除将热处理从6.1移到5-3外,等同于ASTMA790/A790M-99。14531463SA803/SA-803M给水加热器用焊接铁索体不锈钢管m全面修订1453标题等同于ASTMA803/A803M-02。1475-1482SA-81/SA-814M冷加工焊接奥氏体不锈钢管fP)全面修订页数条款号主题修订内容1475标题除在4.2.2阐明热处理要求外,等同于ASTMA814/A814M-Ola14951500SA-832,SA-832M压力容器用铬-钼-钒合金钢板全面修订1495标题等同于ASTMA832/A832M-99“。14952引用标准增加：A370钢产品力学试验方法和定义14964.2冶炼方法修改：钢应为镇静钢,并且满足A20/A20M技术条件中规定的细晶粒钢的要求。1499附加补充要求高温氢环境服役回火脆性增加：S62回火脆性指数S63分级冷却冲击性能1547-1557SA-961用于管道的钢制法兰、锻制管接头、阀门和零件通用要求全面修订1547标题除删除18.1中购方拒收的时间要求外,等同于ASTMA96l-0215731585SA-999/SA-999M合金钢和不锈钢管通用要求(P)新增标准规定了标准中所给出的-组ASTM合金钢和不锈钢管研产品所应达到的-般通用要求。15871596SAl008/SAl008M冷轧碳结构钢、高强度合金钢和改进可成型性的高强度合金钢薄钢板全面修订1587标题除8.1.1.1附加用于压力容器设计的力学性能要求外,与ASTM A1008M-01a完全等同。16191622SAl0l7/SAl017M压力容器用铬-铝-钨合金钢板注3新增标准主要内容：高温用23、911和122级钢板技术条件。1645附录(强制性)公式中使用的标准单位新增内容注：1对C12A铸件时,如需要,可以制定采购规范以限