标准简介系列三锅炉及压力容器（BPVC）（正式版）

ASME标准简介系列（三）-邱建彰,ASME标准简介系列包括:,ASME标准简介之一-概论ASME标准简介之二-标准目录分类ASME标准简介之三-锅炉及压力容器(BPVC)ASME标准简介之四-压力管道(ASMEB31.X)ASME标准简介之五-ASME认证及取证ASME标准简介之六-中国压力容器标准GB150与ASME-BPVC标准11111111111111111111111的比较,ASME标准简介之三-锅炉及压力容器(BPVC),一、ASME锅炉及压力容器委员会的职责及构成二、ASME锅炉及压力容器(BPVC)的适用范围三、ASME锅炉及压力容器(BPVC)的编制、出版及修订四、ASME锅炉及压力容器(BPVC)的组成五、ASME锅炉及压力容器(BPVC)详述,一、ASME锅炉及压力容器委员会的职责及构成,ASME锅炉及压力容器委员会的职责及构成,1911年成立制订规范修订规范主委员会分委员会分组工作组或专题工作组,ASME锅炉及压力容器委员会的职责及构成,动力锅炉分委员会（SCI）设计分组；制造和检测分组；总的要求分组；材料分组；管道分组；热量回收蒸汽发生器工作组（SCI2、受热面积不大于20ft2(但不适用于电热锅炉)；3、总容积不大于5ft3；4、最高允许工作压力不大于100psi.）超过任何一项均按动力锅炉的有关规定进行建造。,ASME锅炉及压力容器(BPVC)详述,ASME锅炉及压力容器(BPVC)详述,高温热水锅炉出水压力大于160psi和出水温度大于1111111111111111250的热水锅炉。,ASME锅炉及压力容器(BPVC)详述,本规程由如下九篇构成。1）PG篇所有建造方法的共同要求（总则、材料、设计、开孔和补强、锅炉本体与锅炉范围内管道的连接、管道和附件的设计、安全阀和安全泄放阀、制造、检验和试验等方面对动力锅炉和高温热水锅炉及其受压件和附件进行了总体的要求，后面提到的建造方面的专门要求要与本篇共同使用。2）PW篇焊接式锅炉的要求，本篇主要由总则、材料的选用要求、设计细则、制造（主要焊接方法、焊后热处理、缺陷修补等）、检验和试验等方面均做了详细的规定；3）PR篇铆接式锅炉的要求（在本卷中没有进行详细介绍）；4）PWT篇水管锅炉的要求（从总则、材料、设计方面进行了简单的介绍）；,ASME锅炉及压力容器(BPVC)详述,5）PFT篇锅壳锅炉的要求（总则、材料、设计、火箱和炉胆、有拉撑的表面、门和孔、干气室、炉墙支承方法、管道阀门和附件等）；6）PFH篇按第卷规定建造给水加热器的附加要求（给水加热器系一种热交换器，用由锅炉或原动机中所抽出的蒸汽或水加热送入锅炉的给水。当其布置在锅炉管道以内时，需按本卷要求建造，本篇对其提出一些附加条款）;7）PMB篇特小型锅炉的要求（本篇对特小型锅炉从材料和设计方面提出一些要求，需和建造方法的共同要求以及所采用的制造方法的专门要求共同使用）；8）PEB篇电热锅炉的要求（本篇对电热锅炉从材料和设计方面提出一些要求，需和建造方法的共同要求以及所采用的制造方法的专门要求共同使用）；9）PVG篇有机液体蒸发器的要求（从材料和设计方面对有机液体蒸发器提出简单的要求）。附录对本规范中的一些特殊部件的制造、安装等做了说明，对如开孔强度验算举实例说明,ASME锅炉及压力容器(BPVC)详述,2、第（2）卷材料1）A篇铁基材料(由于版本不同，在表达上有时会有一定的差异，本篇叫铁基材料技术条件，B篇叫有色金属材料技术条件)一般包括（适用范围、引用标准、一般要求、订货须知、材料与制造、热处理、化学成分、成品分析、试验和检验、缺陷修复、合格证书、产品标志）2）B篇非铁基材料（适用范围、引用标准、术语、订货须知、化学成分、尺寸和允许偏差、工艺质量表面质量和外观、热处理、取样、试验次数、试样制备、试验和检验、拒收和复验、合格证书、产品标志）,ASME锅炉及压力容器(BPVC)详述,3）C篇焊条、焊丝及填充材料。在这一篇对每一种不同的焊材都从一般要求、试验、方法和要求、制造、识别和包装等方面进行了说明。（A篇一般要求（分类、验收、证明、计量单位和圆整方法）：B篇试验、方法和要求（试验概况、复试、焊接试件（焊块、坡口焊缝）化学分析、试验（射线、拉伸、弯曲、冲击、角焊缝试验、焊材试（水分试验、吸潮试验、扩散氢试验）C篇制造、识别和包装（制造方法、标准规格和长度、芯丝和药皮、焊芯的裸露部分、识别、包装、包装标识）一般还有附录（分类、验收、证明、焊接注意事项、焊条的说明及应用、）4）D篇性能A、第一分篇应力表B、第二分篇物理性能表(膨胀系数导热系数热扩散系数弹性模量材料典型的力学性能和物理性能等)B、第三分篇外压作用下确定部件壳体厚度用线算图和线算图用表,ASME锅炉及压力容器(BPVC)详述,3、第（3）卷的组成1）总纲第三卷包括第一册和第二册，两册共九个分卷，其中第一册的分卷用大写字母“N”表示，第二册的分卷用大写字母“C”表示。2）分卷（大写字母）分卷分成章、节、条，根据需要，还可分成款和项。3）章（千位）章的编号用其分卷的字母再接上阿接伯数字来表示，各分卷中叙述同一题目的章节尽可能采用相同的章的数字编号题目A、1000引言或范围B、2000材料C、3000设计,ASME锅炉及压力容器(BPVC)详述,D、4000制造和安装E、5000检验F、6000试验G、7000超压保护H、8000铭牌、印记和报告然而，一个分卷内各章的编号以及每章内各节的编号等有可能是不连续的，因为有些标题对于个别的章是不需要的，所以在其标题编号顺序中就留下了某些间断。4）节（百位）节的编号用100的倍数来表示。5）段（十位）段的编号用10的倍数来表示。段的标题下一般没有正文，当如NB-1110下面有正文时，就考虑将此正文作为一“条”来处理。,ASME锅炉及压力容器(BPVC)详述,6）条（个位）条的编号用1的倍数来表示。7）款（小数后第一位）条中分出各款如属重要的区分时，则其款的编号是在条的数字后面加以小数点，其后再写1或1以上的几个倍数，当条中分出各款属于次要的区分时，则其各款的表示方法可以是在条的数字后面加以圆括弧，其内填写小写字母。8）项（小数后第二位）用数字编号的款中所分出的项，用其数字后加上圆括弧内的小写字母来表示，用字母编号的款中如必须再分项时，则在其款的编号后面再加以圆括弧，其中填写阿拉伯数字。表示：如NB-1111.1/（a）(a)/(1),ASME锅炉及压力容器(BPVC)详述,9）参照第三卷内所用的参照，一般可归纳为以下四类：A用第三卷的其他部份作参照时，则应包括该章、节或条的所有下属内容。如参照NB-3000则包括NB-3000章内的所有内容，凡在文字中出现参照NX的某条、节或间的该句，即说明需参照第三卷的所有分卷中的该条、节或章。B用其他各卷作参照a)在第三卷内用作参照的其他各卷有第二卷材料技术条件，这些参照均以字母“S”开头。b第V卷无损检验，参照第V卷则以字母“T”开头，它表示涉及材料或焊接的无损检验。c)第卷焊接和钎焊评定，参照第第卷以字母“Q”开头，涉及焊接和钎焊和有关要求。d)第卷核动力装置设备的在役检查当引用在役检查方面的参照时，应采用第卷的规则。,ASME锅炉及压力容器(BPVC)详述,C本规范各卷内未写明但需作参照的技术条件和标准a)与本规范各卷有关的用来作为检查方法和验收标准的各种技术条件需由美国材料与试验学会（ASTM）出版。b)有关产品（如阀门、法兰和附件）的尺寸标准由美国国家标准学会（ANSI）审批，并由美国机械工程师学会主办和出版，当产品需要符合如ANSIB16.5这种标准时，由ANSI审批该标准。c)有关产品（如阀门、法兰和附件）的尺寸标准和其他标准也可由阀门和附件工业制造厂标准化协会（MSSVFI）出版并作为实施标准，当一项产品由其规则要求需符合此类的某一实施标准，例如MSSSP-6时，该参照的实施标准需由MSSVFI出版。,ASME锅炉及压力容器(BPVC)详述,d)焊接和钎焊材料的技术条件由美国焊接学会出版，这类技术条件编入第二卷，并以词头“SF”这种AWS的标记法来识别。e)适用于贮罐和法兰的设计和建造的各种标准由美国石油学会（API）AmericanPetroleumInstitute出版，并用如API-620和API-2000来表示，当在第三卷中涉及到如此表示的文件时，便是API出版的标准。,ASME锅炉及压力容器(BPVC)详述,D参照附录第三卷中使用了两种附录，称为规定性附录和非规定性附录。a)规定性附录包含了建造中必须遵循的各项要求，参照这类附录的内容用罗马数字后面紧接阿接伯数字的形式表示，例如参照-1100即表示其属规定性附录。b)非规定性附录提供了为第三卷所用的资料或导则，参照这类附录的内容大写字母后面紧接阿拉伯数字的形式表示，如D-1100即表示其属非规定性附录。,ASME锅炉及压力容器(BPVC)详述,1）NCA分卷第一册及第二册的总要求A、NCA-1000第卷的范围（本卷适用于按设备分级规定111由业主来分级的产品）B、NCA-2000设备的分级（范围：核动力系统金属设备、111零件、和附件；金属安全壳容器；设备支承，第二册的111混凝土反应堆容器和安全壳。规则：除了前面分卷中所111讲的产品分级规则外，还有按NF分卷规则建造的设备111支承件和按NG分卷规则建造的堆内构件。在核动力系111统和安全壳系统中，由于与核动力装置安全运行有关的111每一个产品的功能不同，因而它们的重要性也不同，根111据各个产品的相对重要性，选择其不同的级别。在规范111级别的选用时，低级别的可以按高级别的分卷规则建造111和打印，如二级可按NB、NC；三级可按NB、NC、ND；111MC级的安全壳容器可按NE、NB。但其设计任务书既要111与所要求的最低级别相符，也要与所选的较高级别相符111。,ASME锅炉及压力容器(BPVC)详述,C、NCA-3000责任和义务（在这一章中对业主、设计者、建造者、授权检验机构和各级证书持有者的责任范畴和义务。D、NCA-4000质量保证（本章规定了关于规划、管理和实施质量保证大纲的各项要求，该大纲用于对按本卷执行的工作的质量进行控制；列出了寿期保存的质量保证记录档案（如设计任务书、建造图纸、焊接规程、热处理记录等等，在这只指出了符合某一卷的章节的要求）E、NCA-5000授权检验（本章规定了对授权检验机构的检验工件的各项要求，检验师的资格要求，责任、责任范围、授权检验机构的资质和职责（如配备授权核检验师和授权核检验师监督员，即人员的配备，参加质保大纲的审核等等）F、NCA-8000授权证书、铭牌、规范印记和数据报告（对ASME为建造核动力装置颁发的各类授权和规范印记的使用规定和要求）G、NCA-9000术语汇编（本卷中部份术语定义）,ASME锅炉及压力容器(BPVC)详述,2）第一册A、NB分卷一级设备本卷的内容是建造1级设备在材料、设计、制造和安装、检验、试验、超压保护、标记、打印以及证书持有者编写报告等方面所要求的规则。这些规则中是原始的建造要求，对于使用中由于材料的腐蚀、辐照效应或不稳定性而可能引起的损坏并不包括在本卷范围之内。B、NC分卷二级设备本卷的内容是建造2级设备在材料、设计、制造和安装、检验、试验、超压保护、标记、打印以及证书持有者编写报告等方面所要求的规则。本分卷的规则只包括载荷造成的应力，并未涉及使用中由于材料的腐蚀、辐照效应或不稳定性而可能引起的损坏。,ASME锅炉及压力容器(BPVC)详述,C、ND分卷设备支承结构本卷的内容是建造3级设备在材料、设计、制造和安装、检验、试验、超压保护、标记、打印以及证书持有者编写报告等方面所要求的规则。D、NE分卷MC级设备本分卷制定了金属安全壳容器在材料、设计、制造和安装、检验、试验、超压保护、标记、打印以及证书持有者编写报告等方面所要求的规则。,ASME锅炉及压力容器(BPVC)详述,E、NF分卷支承件本分卷包括设备和管道支承件的材料、设计、制造、检验、安装和报告编制的规则，在这一卷不包括试验和超压保护的内容。同样，这些规则不包括在使用中可能发生的腐蚀、侵蚀、辐照效应或材料的金相不稳定性引起的损坏。这些情况必须在设计中或规定设备的寿命时予以考虑。这些设备和管道要符合本卷NB、NC、ND和NE各分卷中分别规定的各级建造的要求；（C）对核动力装置的设备和管道支承件制定规则。这些支承件是将载荷从核动力装置设备传递到建筑结构的金属构件。本分卷所用的“设备和管道支承件”这一术语应包括所有具有承受设备重量和保证设备结构稳定性功能的结构部件。该术语还包括“吊架”，一般认为吊架是指从上面来吊住重量，其支承构件主要是受拉。,ASME锅炉及压力容器(BPVC)详述,同样“支架”有时是指从下面来支承重量，其支承构件主要是受压。也包括弹簧减震器、阻尼器和在各种规定运行工况下用以保持结构稳定性的其它装置。但不包括仅用于承受由假想的丧失压力边界完整性所引起的动态载荷的结构件。设备支承件的分级与被支承设备的级别相对应的。但当设备允许有选择地分为较高的级别时，设备支承件不必分为该较高的级别。,ASME锅炉及压力容器(BPVC)详述,F、NG分卷堆芯支承结构本分卷包括的内容是堆芯支承结构在材料、设计、制造、检验、安装和报告编制的规则，在这一卷也不包括试验和超压保护的内容。堆芯支承结构是指在反应堆压力容器内为直接支承或约束堆芯（燃料组件和再生组件）而设计的结构或其零件。支承或约束堆芯的结构在发生假想的堆芯支承结构破坏后才看作为堆内结构。堆内结构是指反应堆压力容器内除了堆芯支承结构、燃料组件和再生组件、控制组件和仪表以外的所有结构。,ASME锅炉及压力容器(BPVC)详述,材料：所有分卷都从材料的通用要求，各级别设备对各种材料的不同要求进行的试验、检查和修补等作了规定。设计：从设计需考虑的载荷条件（如温度、压力、机械载荷、许用应力值等）、特殊考虑事项、设计的通用要求等方法作了规范。容器的设计要考虑的就多了，从使用基础、开孔及补强、焊缝结构、材料组合、特殊要求等各方面都做了规定。制造和安装：通用要求、成形切割和对中、焊接、检验和返修焊后处理等都作了规定。检验：主要对不同部位焊缝的检验、不同检验方法的验收标准、设备的最终检验、文件记录等方面做了规定。,ASME锅炉及压力容器(BPVC)详述,试验：对试验范围、各种试验方法的具体要求及一些特殊情况都做了规定超压保护：（在这里对超压有一解释，1、由热量不平衡、泵流量过大以及其他类似现象造成的系统流体压力的升高，这种现象能够引起系统压力持续的升高，其持续时间足以与本章所列压力释放装置的动态响应特性相适应。2、由热量不平衡、蒸汽冷凝和其它类似现象造成的压差变化，能引起内外压的持续升高，其持续时间足以与本章所列的压力释放装置的动态响应特性相适应。满足以上任一种情况者。这一章从通用要求、超压保护分析报告、释放量的要求、压力释放装置的整定压力、释放装置的鉴定要求到压力释放装置的标记、盖印及资料记录等都做了规定。铭牌、印记和记录：从规范铭牌和印记的使用到数据报告的要求,ASME锅炉及压力容器(BPVC)详述,3)第二册A)CB分卷混凝土反应堆容器（本卷确定混凝土反应堆容器设备包括以下几个部分：结构混凝土承压的壳体和壳体部件；壳体的金属衬里；混凝土反应堆容器衬里通过周围壳体混凝土而延伸的贯穿件衬里。B)CC分卷混凝土安全壳（所涉及的安全壳包括下以几个部分内容：结构混凝土承压的壳体和壳体部件；壳体的金属衬里；安全壳衬里通过周围壳体混凝土而延伸的贯穿件衬里。看起来这两部分的内容是一样的，它们的管辖范围不同，CB分卷中包括的准则适用于设计混凝土反应堆容器的承压混凝土和钢部件，设计压力大于5PSI的安全壳属于CC分卷安全壳，当结构混凝土底座建造成为安全壳的一个整体部分时，应包括在CC分卷准则内。,ASME锅炉及压力容器(BPVC)详述,4、第卷采暖锅炉（略）,ASME锅炉及压力容器(BPVC)详述,5、第（5）卷无损检验（NDE，材料和/或工件发展和应用的技术方法。在这些方法中，对不连续性的探测、定位、测量、评价不会破坏其以后的有效性和可靠性）1）A分卷无损检验方法A、RT射线照相检验（由X射线或核辐射线透过材料并记录软上显现图象来探测材料中缺陷的方法。在强制性附录中对活动射线照相法（一种在曝光过程中被拍摄的物体和/或射线源是移动着的射线照相技术）和实时射线透视检查法（随着受检另件的移动立即反映出相应的图象，在该射线透视法中，检查物的移动只能是有限的）。B、UT超声检验(由超声振动波（频率通常为1-5MHZ）穿透材料而在材料中探测缺陷的方法。用于选择和制订焊缝、零部件、材料以及厚度测量的超声检验规程的各项要求。),ASME锅炉及压力容器(BPVC)详述,C、MT磁粉检验（可用于探测铁磁材料表面或近表面的裂纹及其它缺陷，此方法对表面不连续性最灵敏，而随表面以下的近表面不连续性埋藏深度的增大，其灵敏度迅速降低。这种方法能控测到的典型不连续性有裂缝、折迭、发纹、冷隔及分层。）原理：是使被检验区域磁化，并将铁磁性粉末施加到此区域的表面上，此时表面上有裂缝及其它缺陷的地方因使正常磁场产生畸变而使磁粉构成一定的图形。内容：适用范围、总则、设备器材（检验介质（干粉、湿粉、荧光磁粉）的选用及适用条件）、一般要求（表面制备）、规程/方法、设备校准、检验、评定、报告P128,ASME锅炉及压力容器(BPVC)详述,D、PT液体渗透检验（penetratetest是一种用于探测非多孔性的金属或其它材料的表面开口缺陷的有效方法。可以用这种方法探测的典型缺陷有：裂缝、裂纹、折迭、冷隔、分层以及气孔。）液体渗透的原理是先对被检验的表面施加液体渗透剂，并让它渗入缺陷中，然后除去所有多余的渗透剂，干燥零件，再施加一种显像剂。显像剂的作用有两个方面：一是作为一种吸收剂，将已经进入缺陷中的渗透剂吸出来；二是作为一种本底的衬托，以加强渗透剂迹像的能见度。有目视渗透剂和萤光渗透剂两种。包括适用范围、一般要求（如要检验的材料、形状或大小、检验的范围；渗透剂及其清洗、乳化剂以及显像剂的型号，施加渗透剂的方法，保持时间及多余渗透剂的除去等。）器材（材料）、要求（表面要求，干燥、没有油污、锈皮、焊渣、焊接飞溅物以及其它外来物质，适当的去污剂），规程和方法（三种类型的渗透工艺可水洗的、后乳化的、可溶剂去除的选用及方法限制）检验（加渗透剂、时间、清除、清除后的干燥、显像、辨认）评定、文件/记录、术语汇总,ASME锅炉及压力容器(BPVC)详述,E、VT目视检验（用观察评价物品的一种无损检验方法）包括的内容：适用范围、一般要求（如何进行、表面处理、观察方法、特殊设备仪器、人员素质等）规程/方法（直接目视检验、远距离目视检验、透光目视检验）、评价、文件/记录、强制性附录（术语汇总等）,ASME锅炉及压力容器(BPVC)详述,F、LT泄漏检验方法有：气泡试直接加压技术；气泡试验真空罩技术；卤素二级管检漏仪探头试验；氦质谱仪试验检漏仪探头技术；氦质谱仪试验示踪探头和护罩技术；包括的内容：适用范围、总则（检验的范围、使用的设备、表面清洁、工艺方法，压力温度，检验气体或溶液的浓度等的总要求）设备、要求（清洁度、开孔封堵材料的要求、温度、压力、保压时间）规程/方法、校准（压力计/真空计、测温装）试验、评定、文件（日期、操作者、资格证书等级、方法、结果、部件和设备标记、试验条件、表示方法或技术布置草图等）,ASME锅炉及压力容器(BPVC)详述,G、ET电磁（涡磁）检验：这种方法是将管子沿长度方向穿过或靠近一个以一种频率交变电流激励的线圈，线圈的阻抗由于管子的靠近而产生变化，其程度则取决于管子与线圈的间距、管子的尺寸、导电率和导磁率。管子中存在有冶金的或机械的不连续性，将会改变线圈的视在阻抗。当管子通过线圈时，由于管子的局部差异而引起线圈特性的变化，从而产生出电信号。将此信号放大和变换后，可驱动音频或视频的信号装置或是机械标色装置，以指示出不连续性沿管子长度的位置，信号可以由位于管子内、外表面上的不连续性产生，也可由完全处于管壁内部的不连续性产生。包括的内容：适用范围、一般性要求、设备（对涡流无损检测设备的要求，比如要有数据实时记录装置，标定要求等）工艺方法（单频技术还是多频技术）标定、检验（探头速度的控制）评定、文件/记录（管子的材料、管径和厚度，工作方式、设备信息如生产厂家，型号等）,ASME锅炉及压力容器(BPVC)详述,AE声发射（材料中由于能量从局部快速释放而产生瞬态弹性波或产生诸如此类瞬态弹性波的现象。叫声发射。）包括的内容有：适用范围（纤维增强环氧树脂FRP容器）、总论、容器状态、设备和器材、使用要求、校准、评价、文件（包括容器信息资料如制造厂、材料等，制造厂绘制带尺寸和探头位置的容器图纸，使用的试验材料，保压次数和保压值，日期、操做都及资格等级等）在强制性附录里对检测系统的性能要求（如声发射探头、信号电缆、主处理器的各种参数作了说明，对探头的布置也有说明。）（纤维-增强环氧树脂容器还是金属容器）每一种方法都包括规程要求、表面修整、设备和材料、校验、检查、评定、记录文件等方面。,ASME锅炉及压力容器(BPVC)详述,2）B分卷本卷应用的文件在这里对每一种检验方法适用的标准及参考文件列出，分别从标准方法指南，试验的质量控制标准、操作方法及一些特殊构件或特殊场合检验的标准规程等作了介绍，在附录中对各种无损检验术语作了标准定义。,ASME锅炉及压力容器(BPVC)详述,6、第卷供热锅炉维护和运行的推荐规则（略）7、第卷动力锅炉维护的推荐导则（略）,ASME锅炉及压力容器(BPVC)详述,8、第（8）卷压力容器(是指保持有压力的容器，无论是内压的或是外压力的。该压力可以从一个外源得之，或从一个直接或间接施加的热源而得，或它们的任何组合。)本卷共两册，第一册包括A、B、C三个分卷：1）第一册A、A分卷包括UG篇（对各种压力容器提出了总的111要求）从材料、设计、制造、检查及试验、标识111等各方面进行了总体的要求。B、B分卷论述了制造压力容器采用各种不同方法时111应遵循的特定要求，包括UW篇（焊制压力容器111的要求）、UF篇（锻制压力容器的要求）、111UB篇（钎焊制造压力容器的要求）每一篇均从111材料、设计、制造、检查及试验、标识、泄压装111置等方面对要求进行了描述。,ASME锅炉及压力容器(BPVC)详述,C、C分卷论述了压力容器制造采用的不同种类材料的特定要求。UCS篇（以碳钢和低合金钢制造的压力容器的要1111111求）1UNF篇（非铁金属材料制造压力容器的要求）UHA篇（高合金钢制造压力容器的要求）UCI篇（铸铁制造压力容器的要求）UCL篇（耐腐蚀整体复合板、堆焊复层板或衬里1111111层材料制造压力容器的要求）UCD篇（可锻铸铁制造压力容器的要求）UHT篇（经热处理提高抗拉性能的铁素体钢制造1111111压力容器的要求）ULW篇（多层结构压力容器的要求）ULT篇（在低温时具有较高许用应力的材料制造1111111压力容器的另一