ASME_VIII-I压力容器建造规则--基本设计过程ppt课件

1、 - 根本设计过程根本设计过程成套设备事业部成套设备事业部 马马 虹虹2019.06 一一.适用范围适用范围 二二.责任责任 三三.设计设计 四四.资料采购资料采购 本册包括了对压力容器的资料、设计、制造、检验、检测、实验、出证和压力泄放的强迫性要求，特殊的制止要求和非强迫性的指点。 1.设计压力：15psi(100kPa) 设计压力3000psi(20MPa)U-1(c)(2)(h),U-1(d) 2.容器类型： (1)不包括的U-1(c)(2)(a)(j) (2)包括的U-1(f)(g)(h)(i)(j) 3.内径：6in.(152mm)U-1(c)(2)(i) 4.几何范围U-1(e)(

2、1) (4),包括直接焊到受压件上的非受压件 U-1(e)(2) 5.满足这一册一切要求的任何压力容器都可以打“U标志U-1(c)(2) 6.没按照规范全部要求建造的任何产品都不得运用规范标志，即100%符合ASME规范政策声明 1.用户应建立用户设计要求(合同、图纸 2.成形、无损检验和热处置等可以外包，给 容器打规范标志的制造厂对符合本册的全部要求担任 3.焊接：UW-26UW-31 1.概述：概述： 1VIII-1分分A、B、C三个分卷和强迫三个分卷和强迫的及非强迫的附录的及非强迫的附录U-1(b) A分卷分卷-适用于一切压力容器的通用适用于一切压力容器的通用要求。要求。UG篇，包括资料

3、、设计、制造、检篇，包括资料、设计、制造、检验、标志和报告。验、标志和报告。 B分卷分卷-适用各制造方法的详细要求。适用各制造方法的详细要求。包括：包括：UW-焊接容器、焊接容器、UF-锻造容器、锻造容器、UB-钎焊容器钎焊容器 C分卷-适用于几种资料的详细要求。 包括：UCS碳钢和低合金钢容器，UNF非铁金属有色金属容器，UHA高合金钢容器，UCI铸铁容器，UCL复合板、堆焊、衬里的容器，UCD可锻铸铁容器，UHT热处置提高抗拉性能的钢制容器，ULW多层构造容器，ULT低温容器，UHX管壳式换热器 (2)重点看A分卷，B分卷的UW篇，C分卷的UCS篇 (3)以设计为纲，把这几部分串起来看2.

4、设计根据(Basic of design) (1)ASME规范版本(Edition)&每年出版一次的增补(Addenda)。修订条款在增补发表6个月后变成强迫的，以合同签署的日期为准。每年7月1日发放，下一年的1月1日变为强迫的。 如：2019年12月31日签的合同(合同签署 的当天日期，有效版本是2019Edition+2019Addenda。虽然2019版(2019Edition+2019Addenda)已发放。 (2)用户设计要求(users design requirement) U-2(a) 由用户提供，思索到正常的操作，开车，停车和异常情况成为控制设计的要素。 如腐蚀裕量，能否致死

5、介质，能否需求规范要求之外的焊后热处置，UG-22载荷，UG-20最高和最低温度冲击实验，超出规范要求的NDE，尺寸，型式等，焊缝型式和检验要求UW-12(接头系数)。3.资历要求 ASME规范不要求对设计者和设计组织资 格认证。4.设计责任 (1)客户提供的文件：制造厂签字同意用于消费，负总的规范责任。 (2)非受压件的文件：如支座、吊耳等受力不受压的零件。 (3) 规范没有给出设计和建造细节的，制造厂应提供，经AI认可U-2(g)5.资料选择UG-4 (1)受压件(Pressure parts)第II卷给出的， 并限于C分卷允许的，UG-23(最大许用应力值)中引述的表所列出的资料。(2)

6、非受压件(Nonpressure parts)如裙座、支座、挡板、吊耳等。可用非规范资料，但是要求(a)焊评(b)冲击免除评定。因此非规范资料应慎用UCS-66(a),如不去除的衬垫、焊到受压件上的装接件、把手、吊耳、铭牌架等。 6.计算计算 (1)厚度计算：如筒节厚度计算：如筒节 tPR(SE0.6P) (a) 要求的最小厚度要求的最小厚度(min. require thk.),即公式算出的厚度即公式算出的厚度UG-27(a),附录附录3 (b)设计厚度设计厚度(design thk.):要求的最小要求的最小厚度腐蚀裕量厚度腐蚀裕量(UG-25) (c)提供的厚度提供的厚度,即公称厚度即公称

7、厚度(provided thk.)设计厚度设计厚度 (d)轧制下偏向(Undertolerance) UG-16(c)(d) 板材的下偏向不大于0.01in(0.25mm)或6%采购厚度的小者，设计时不思索。 管子(pipe)的下偏向-12.5%要思索，但补强计算时不思索。 (e)最小厚度(min. thk.) UG-16(b) (f)核对提供的厚度最小厚度腐蚀裕量 (2)最大许用应力值S 第II卷-D篇中表1A&1B许用应力值的根据II-D APP.1 (a) 抗拉强度平安系数3.5，屈服强度平安系数3/2 (b)不锈钢有两个应力值，如SA-240 304在100的许用应力有113MPa和M

8、Pa。对垫片衔接的法兰或少量的变形就会呵斥渗漏或缺点的其他用途，不引荐采用大值。(平安起见均选小值) (3)焊接接头系数E (a)UW-12-除了UW-11(a)(5)之外，焊接接头系数只取决于它本身的型式和无损检测程度，和其他焊缝无关。但UW-11(a)(5)的A和D类焊接接头系数就遭到与它相交的环缝B、C的影响。 (b)充分检测(full radiography or full length),不是100%也不是全部，只需满足了某种检测程度，焊接接头系数能取表UW-12中(a)栏的系数，就是充分检测。如:接纳公称直径NPS10in，壁厚1 1/8in的B和C类环缝不要任何RT,但E=1.0

9、; UW-11(a)(5)(b)spot RT满足了，E=1.0,也为充分检测。即筒节或封头内的A&D类焊缝100%检测，与之相交的B和C类焊缝只需满足UW-11(a)(5)(b)的sport RT满足了，E=1.0，称为充分(full)检测，否那么E=0.85或0.8 UW-12(d)(c)焊接接头的分类UW-3 指接头在容器上的位置而不是接头的型式。分A类,B类,C类,D类 (d)检测要求 (i)规范要求的检测UW-11 -RT充分检测UW-11(a): 致死介质 对接焊缝，其焊接接头处最小公称 厚度1 1/2in.(38mm) 非直接火锅炉 上述容器上的各接纳衔接的对接焊缝(NPS10-

10、DN250，t1 1/8in.-29mm除外) 评定规范UW-51(焊接接头的射线检测) -RT部分检测 UW-11(a)(5)(b)UW-52评定 UW-9(d)(焊接接头的设计):相邻A缝间距5tmax-UW-51评定 UW-14(b):不补强开孔可开在焊接接头上，检测长度为开孔直径的3倍，满足UW-51规定的RT检测。经补强的任何开孔均可位于焊接接头上，不需RT检测。 以上三种部分检测不得用来满足UW-52部分检测的要求。即每50ft(15m)另加UW-52,不加UW-52,E不得取为0.85或0.8。 RT部分检测UW-11(b),UW-52,没有T字焊接接头(交叉焊接接头)必照的规定

11、。 -MT或PT检测,属外表检测，与焊接接头系数无关： UG-93(d)(3)&(4)Fig.UW-13.2平板的坡口和周边，(b),(c),(d),(f),(n);焊后外周边(a),(b),(c),(d)，MT或PT UW-50,进展气压实验的容器，开孔周围的焊缝和一切衔接焊缝包括非受压件与受压件的衔接焊缝, MT或PT 封头旋压工艺孔补焊后, MT或PT UW-34旋压孔 -UT检测UW-53焊接接头超声波检测方法 UW-11(a)(7),最后的封锁焊缝，不能RT时。没有RT设备不是理由，不能用UT代用。 (ii)RT在铭牌上的标志UG-116(e)必要的标志 RT1-满足UW-11(a)

12、&UW-51,E=1.0 RT2-满足UW-11(a)(5)的要求，按UW-11(a)(5)(b)的要求抽样RT,E=1.0 RT3-满足UW-11(b)spot RT,E=0.85 RT4-以上都不适用时 (iii)规范要求之外的检测 可以用户规定，也可以制造厂规定，为了质量，或节省资料 (4)接纳壁厚UG-45接纳颈部厚度 UG-45(a)接纳设计壁厚,t1 UG-45(b)(1) 装接纳的筒体或封头设计厚度(E=1.0),t2 UG-45(b)(4)规范管壁管子的最小厚度+腐蚀裕量，t3 取t2和t3的小者=t4 取t4和t1的大者=t5 提供厚度(公称壁管)(1-12.5%)t5,OK

13、 检查孔只按UG-45(a)规定。假设用锻件做或tube,就不用扣除12.5%。 (5)开孔补强-参看设计公式 (6)接纳装接焊缝UW-16包括角焊缝和部分穿透焊缝，必需计算，在图纸上给出。角焊缝尺寸在开孔补强UG-37和接纳装 接强度计算UG-41与UW-15要用。 tc=腰高=min. 1/4in.(6mm)或0.7tmin. tmin.= min. 3/4in.(19mm)或去掉腐蚀裕量后两衔接件中较薄件厚度=te(焊脚长) 如： tc =6mm, te=2 tc =8.5mm(7)接纳装接焊缝的强度 (a)UG-41(补强件的强度),要求接受的载荷W,W1-1, W2-2, W3-3,

14、取小者。 按UW-15(c),UG-45(c)计算各类许用应力值。 接纳壁剪切强度=2中径壁厚接纳壁剪切应力 角焊缝剪切强度=2接纳外径焊脚高角焊缝剪切应力 坡口焊缝拉伸强度=2接纳外径焊缝厚坡口焊缝拉应力 校核各途径的组合强度都大于所需的强度 (b)免除装接强度计算的焊接接头: UW-15(b):Fig.UW-16.1 UG-36(c)(3),免除补强要求的开孔 UG-53,孔桥计算的开孔(8)冷成型纤维伸长UCS-79-决议被成型的零件筒体或封头能否需求热处置。 如：双曲线外形的零件-封头 最大纤维伸长率(%)=75tRf(1-RfRo)5% 5个条件有一个满足，要热处置 5个条件都不满足

15、，对于P-No.1Gr.Nos.1和2的资料,%5%直到40%,不要热处置 (9)最大许用任务压力(MAWP) UG-98 要打在铭牌上，是容器在正常任务位置，其顶部可以允许的最大压力。是各零件计算的值减去静压头后的最小值，用热态应 力腐蚀后的厚度计算：P=SEt(R +0.6t) 也可以不计算，就取其等于设计压力。(10)水压实验压力和温度UG-99 UG-99(b)-MAWP1.3应力最小比值 UG-99(c)-根据计算来决议实验压力,用 公式:P=SEt(R +0.6t) 在新的冷的形状下，即用实验温度下的应力，公称壁厚，计算出每个受压件的最大允许的压力，乘1.3，再减去那个受压件上的静

16、压头，其中的最小值就是容器顶部的 实验压力。实验温度-指的是金属温度，建议的温度30F(17)MDMT,120F(48 )(11)焊后热处置(PWHT)测温热电偶要求直接装在工件上UW-40(c)公称厚度，就是焊接接头厚度UW-40(f):全焊透对接焊等厚零件，为除去焊缝余高的焊缝总深度 坡口焊缝，是坡口深度 角焊缝是腰高 不等厚度零件焊接，按UW- 40(f)(5)。 不等厚两件，薄者；接纳装接焊缝，取接纳颈或壳体或补强板或角焊缝的厚者；非受压件装点处的焊缝厚度 返修焊缝为返修焊缝深度 热处置试板UCS- 85: UCS- 85(c)-经Ac1相变温度以上和焊后热处置的容器都得有试板，但是：

17、 在UCS- 85(f)-P-No.1Gr.1和2的资料以及退火形状运用的一切碳钢和低合金钢免除上述中的试板 非正火形状供货的资料，热成形时要带试板(12)冲击评定UCS- 66: 确定容器免除冲击实验的最低设计金属温度的方法，所确定MDMT是要打在铭牌上的, 这个温度低于用户给定的最低运用温度(UG- 20)时，就免除冲击。 (1)UG-20(f)-五个条件同时满足，冲击实验可免除：P-No.1Gr1或2，UCS-66的曲线A,1/2in.(13mm); 曲线B、C或D,1in.(25mm); 按UG-99(b)或(c)进展液压实验 -20F(-29) 设计温度650 F(345) UCS-

18、66-资料、厚度和温度三者组合确定冲击能否免除，每一个受压件和焊到受压件上的装接件都要评定。(2)控制厚度，见Fig UCS-66.3 UCS- 66(a): 对接接头，最后的焊缝，图(a)角接焊缝，角焊缝，搭接焊缝，两件的薄者，图(f),(g)平封头或管板，两件的薄者或平板元件除以4的厚者，图(c),(d),(e)接纳的焊接组件，最热的MDMT作为该焊接组件的许用MDMT,图(b)平的非焊接件，螺栓衔接的法兰、管板和平封头，平板元件厚除以4(3)进一步降低MDMT UCS- 66(b): 假设上述确定的MDMT高于最低运用温度，就得做冲击，如不做冲击，可以用Fig.UCS-66.1来降低MDMT到最低运用温度以下，而防止冲击。(4)在MDMT不低于-20F(-29) 下运用的法兰无须做冲击实验UCS- 66(c):ASME B16.5， ASME B16.47铁素体钢法兰 1.概述概述 (1)体系：第体系：第II卷卷-A篇篇-铁基资料铁基资料 第第II卷卷-B篇篇-非铁基资料非铁基资料 第第II卷卷-C篇篇-焊条、焊丝和填充金属资焊条、焊丝和填充金属资料料 第第II卷卷-D篇篇-性能性能 (2)SA-/SA- M(公制公制)-ASME; A-ASTM (3)制造公差制造公差 板-通用要求SA-20,表A1.1,0.01in.； 表A2.1，0.3mm 管-pi