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文档简介
国外压力容器标准也有许多,比较著名的有ASME规范
(AmericanSocietyofMechanicalVessels)>英国标准BS5500
《非直接火焰加热焊接压力容器》(UnfiredFusionWelded
PressureVessels)>德国标准《AD受压容器规范》、日本标准
JISB8270《压力容器(基础标准)》等。下面就ASME规范和
日本标准JISB8270《压力容器(基础标准)》进行简朴的介绍。
(1)ASME规范
ASME规范是世界上最早出现的压力容器规范,于192023初次
发行,当时简称为《锅炉建造规范.1914版》。到了1926年,
这部标准扩展到8卷,统称为《ASME我炉与压力容器规范》。
后来,1937年增长了第IX卷《焊接质量规定》,到目前为止,
已经发展到11卷22册,全面覆盖了锅炉和压力容器质量保证体
系的规定。
ASME规范是一部封闭型的标准,自成体系,其总目录如下:
第I卷动力锅炉
第H卷材料技术条件
第IH卷核动力装置设备
第IV卷采暖锅炉
第V卷无损检测
第VI卷采暖锅炉维护和动行推荐规程
第vn卷动力锅炉维护推荐规程
第vm卷压力容器
第IX卷焊接及钎焊评估
第X卷玻璃纤维增强塑料压力容器
第XI卷核动力装置设备在役检规程
ASME规范中与压力容器设计工作有关的是第VIII卷《压力容器》
(简写为ASMEVIII)o《压力容器》乂分为两个分册,即常规
设计分册(简写为ASMEVIII-1)和分析设计分册(简写为ASME
VIII-2)o
ASMEV1I1-1就是通称为按规则设计的规范,即以压力容器重要部
位的最大主应力不超过弹性范围为设计的安全准则,根据材料的
许用应力对压力容器的结构与尺寸做出具体的规定和计算。它是
理论,实验和实践经验结合的产物,安全系数大,因而材料的许
用应力比较低。它涉及了静载下进入高温蠕变范围的容器设计,
但不涉及疲劳设计。
ASMEVIII-2通称为按分析设计的规范,即对压力容器各部位的应
力进行分析、分类,根据不同的情况按照不同的安全准则进行设
计。与常规设计相比,分析设计对压力容器的应力情况了解更清
楚细致,对材料规定限制更严,对结构的规定更细,对制造、检
查等规定更高更严。因而其安全系数较小,材料的许用应力比较
高。它的应用温度限制在蠕变温度以下,涉及了疲劳设计。
(2)日本标准JISB8270《压力容器(基本标准)》
日本标准JISB8270《压力容器(基本标准)》是日本重要的压
力容器标准。随着国际标准化组织(ISO)和关税以及贸易一般
协定(GATT)标准的国际化,日本为适应这一新形式,经有关
单位的长期调查研究,提出建立新压力容器标准体系。在1993
年3月15日,经压力容器专门委员会审议批准,JISB8270《压
力容器(基本标准)》公布实行。
U本标准JISB8270《压力容器(基本标准)》取代了过去的JIS
B8243和JISB8250o它将压力容器按所受压力大小分为三种,
其各项规定保持了与ASME规范第VIII卷(1989年版和1990年的
补遗)的一致性,并吸取了ISO/DIS2694的部分内容。JISB8270
《压力容器(基本标准)》是一部压力容器结构的基础标准,规
定了压力容器的设计压力、设计温度、焊接接头形式、材料许用
应力、分析设计方法、质量管理及质量保证体系、焊接工艺评估
实验和无损检测等压力容器的通用基础部分。它共涉及13章文、
9个附图、28个附表、10个附录、2个参考和说明,具体内容
如下。
①合用范围。⑧制造的一般规定。
②术语定义。⑨焊接施工。
③压力容器的等级分类。⑩热解决。
@明确木标准的合用条件与质量保证。(ID实验、
检查。
⑤材料。(12)配件。
⑥设计⑬标记。
⑦焊接接头设计
其中,9个附图重要介绍封头、筒体、管板、接管和法兰等之间
的连接结构;附表10为引用标准,附表附表5.5重要介绍
材料的基本许用应力(涉及常规设计和分析设计用材);10个
附录涉及基本许用应力的设定基准,材料评估实验方法,中、常
温压力容^用高强度钢锻件,D类开孔组装焊缝,球墨铸铁件及
可锻铸铁件,附件及支撑件,关于锻制压力容器的特别规定,调
质高强钢的加工,不锈钢复合钢的加工,焊后热解决;2个参考
为质量管理和质量保证体系,预热。
此外,说明部分重要从标准的理论基础、实验、验证、应用以及
与同类标准相比较等方面介绍并解释标准的技术内容。
摘要】屡力容器言殳借,保^於「危陂性檄械器殳儒」之箱嚅,
若引用阈外
安全情造规轮之^儒,巾俞入我II境内使用畤,很黄隹只就其不满足
我阈安全襟型部份加以改善。以我HCNS和科技较先迤阈家封屋
力容器安全情造规轮迤行比敕,含日本之JISB8265及JIS
B8266,英II之BSPD5500及美阈ASMESec.VIIIDiv.1等,
罩就言殳言十而言,各阈之襟型舆我II之CNS差昊颇多,鹰辗法定出
一通即,基於我阈之管理典烷轮之遹用性,至少鹰在:(1党殳言十
板
厚、(2)最小板厚、(3)腐触裕度、(4)^言十负戴(特别是凰屋舆
地震
之勤熊考量方面)、及⑸安全装置等五方面,必须以「不小於
CNS
之规定卷原更J」,且鹰具儒裂造典检测之品管相^文献,以呈
现相
常限度之裂造典4殳2十之品
壹、前言
依獴我阈主管^的研究幺充营十指
出[1],遇去二十年来所亵生的殿棠哭
害案例中,分析有^^力容器所导致
的危害槿要耻重要有:(1)爆炸、(2)感
甯、(3)舆低温接斶、(4)!t落、及(5)
被切或割^等五大至耻而其所亵生的
工作程序是以:⑴辞祷作渠、(2)^操
作作渠、(3)迤卸料作渠、(4)俵器操作
作棠、及⑸就瞬检查作渠等,地黑占中
所导致。14些殿渠袋害中,又以屋力
容器的爆炸所带来的生命、财>4损失
最,悬殿重[2]。除此之外,由於屋力容
器相^之技衍舆安全规定比敕早就被
渠界接受,因此,雎然近年以来,相
封的殿袋彝生械率加不高,不遇,密
生之炎害彳爰果影誓郤相敕於其他^型
者卷高,也仍是值得警惕的。
随著我阈^湃之彝展以及台商工
棠全球化之彝展翅势,或者封外投资
生崖2殳借,或者迤口外阈之^^等行
A,斜■封屋力容器而言,可兄的短期
内符畲有(或者已^^生了少教他案)
的情形,含:
・阈内工渠界由国外迤口屋力容器[殳
■^著舆群文■
2023.12/工渠安全衢生月刊35
露而W亥鼓J希依法[3]遹用於我阈屋
力容器横造才票型,不管是程序上或
是安全规4包规定上,都愿以我阈的
情造才票型卷主,包含1殳普十、裂造及
检查等,然而,阈内渠界或基於便
宜行事,或基於其商渠兢事畤效屋
力,也许畲规定:(1)在程序上,依
阈内之检查、核准程序辨理,以满
足相^之,劳工安全法律规定;以及
⑵在横造硬飕规靶之之殳方十、裂造、
检瞬及没信式等,依阈外之相^规靶
辨理。
封於前者之制度面,相^之研
究方面,3隹然汉有特别以「屋力容
器」卷研究封象者,但[4]之研究
示,至少有4十封相之「高屋氯飕
2殳儒」者;而封於彳爰者,所有之安
全横造规靶,丁立是用以规定2殳借之
安全性,使2殳借建到最起碣之指定
安全限度,以碓保瞪相常限度之品
f,而使用者即得到安全保障,雎
不一定都由政府樵^^丁立[5],一^
目勺入法律,便腐於阈家公耀力之靶
嚅,假如需要引用排除遹用之修
款,均必须幺里遇主管才袭^之他案核
准。
•腐於阈内裂造之屋力容器
输出1殳立於他阈境内使用之新、
1殳借,需要一些阈内、外相殳3十
规靶之比敕参考,以增长其裂造兢
争力。
圆十封前者,主管檄^需要有更多
相^的研究分析,以便在符合我阈法
令规定、满足劳工安全,及符合我阈
工渠民情规定下,有一套比敕有系统
的核准原即I,一者K工渠界可以有一
敕清楚的遵循方向及具醴的原即I,否
刖在全球兢争白熟化的今天,主管檄
容易遭受各界「授民」的责莫隹,优
而忽视了背彳爰替劳工安全把^的真正
意羲O
本研究中所幺内入之阈外屋力容器
情造规靶或襟型者,以下列卷主:
(1)PD5500(SpecificationforUn-
firedfusionweldedpressureves
sels,BS5500)[9]
(2)日本JISB8265[10]及JISB8266
[11]屡力容器
(3)ASMESectionVIII[12]
由於美【型械械工程学曾(ASME)
所tT立之屋力容器规章,ASMEVIII
div.1,已幺里被静多阈家或地展直接探
用,因此,本文中即]於相^章^中逋
常地,幺内入,以做卷比敕之参考。
宽、情造法规之一般通却]
一、逾用靶嚅
在舆CNS9788屋力容器才票型之
定羲下,JISB8265才票型即恒丁定其逾用
於「毂^十屋力」小於30MPa之情造舆
固定式之屋力容器,其绘之逾用靶噂
36工渠安全衢生月刊/2023.12
内容舆CNS规靶相同。不谩,CNS
中加〉登有明塔丁其屋力是否卷「毂^十屋
力」,而以「保存屋力」定羲,由字面
意羲来看,似乎比敕接近2r除之「最
高操作屋力」或「最高可以承受之屋
力」,此舆JIS才票型也有很大地差累。
另一方面,JISB8266才票型通用於「2殳
营十屋力」小於100MPa之容器,其毂1
盘度在潜燮靶圉内,同H寺保存屋力
超遇大家屋力或受外屋之屋力容
器。
此外在英阈BS及美阈ASME方
面,所规定之通用靶嚅皆有其他别定
羲,如:
英阈之BSPD5500所指的屋力容
器除了不直接接蠲火焰、及原先畲使
用的重熬和其它热加工外,期]是不包
括下列:
1.用来储存近大氯屋之液飕的容器,
其屋力附加之水或屋不得超谩大氟
屋140mbar或低於大氟屋6mbaro
2.具有直立触且低屋•而立於地面上,
储存液飕屋力不超遇1bar的容器。
3.容器之2殳春力少於BS之鹰力春十
算法所规定之廛力值的10%o
4.多眉卷、子^^容器或其它特殊^
方十、需承受高屋的容器。
5.il翰容器。
6.其它BS分^所列示之特殊愿用的
容器。
封ASME而言,其所指的容器不涉及
下列所列率者:
1.真它Sections已另有规定者。
2.烘裂虑理之加热管。
3.卷旋辅或往彳复檄械装置之屋力容
器,如常浦、屋标械等等,其重要
毂J十舆鹰力依照装置之^除需求做
考量。
4.管路系幺充其整飕部份的系统中,主
要功能羔7彳定一地建送液飕至另一地
所需要的横造。
5.管路元件,如管、凸塾圈、f^、
膨胀接配件及其它元件,其具
有混合、分蹄、营十量、控流及其它
目的,如伸张或拉聚的装置舆4殳借
等。
6.在屋力下盛装水的容器,涉及使用
空靠来屋缩的^器,其2殳2十屋力
不超遇300psi,而毂^十温度不超遇
210°F(98.89℃)o
7.用蒸氟加熟的热水供鹰槽或不超遇
下列之限制
(1)都输入卷202300Btu/hr
(2)水温焉210°F(98.89℃)
(3)才票稀水量卷120gal
8.内外屋不超遇15psi,且在尺寸上不
2殳限的容器。
9.内彳型、宽、高及剖面封角房度均不
超遇6in,且在是度或屋力没有限
制的容器。
10.可容幺内他人的屋力容器
ASMESectionVIIIdiv.1所烧靶的屋
2023.12/工棠安全衢生月刊37
力容器是受屋不超遇3000psi(20.7
MPa)的屋力容器,超遇3000psi
必^^更高屋的毂J十规靶(如div.2或
diV.3)o
二、屋力容器之靶II
CNS9788、JISB8265或是JISB
8266所涵盖之靶圉规定皆相同,在BS
方面即I是涉及,屋力容器本醴,及利
用螺栓、螺幺文或绊接等方法速接至屡
力容器之接黑占上的速接管,遢有托架
及其它接在屋力容器上的附腐品均
腐之。而ASME规靶除了和CNS规定
相同之外,舆外部配管之弟部分,
逮此外包含一黑占,即事用接^^至最
初之密封面。
三、等幺及国分
CNS重要依⑴屋力靶嚅、(2)内容
物,符屋力容器显分卷第一槿容器、
第二年重容器及第三槿容器等三槿不同
等级,然而,遍查JISB8265及JISB
8266之规定分妾机均辗此屋力容器之
分^规定,但其^不同分^已幺匣分别
规定在不同的通用规靶中了,例如,
JISB8265比敕接近我阈CNS9788
之第二程屋力容器(同毂J十屋力不超
谩30MPa),而JISB8266期]接近第一
槿屋力容器者(同W殳2十屋力不超谩
100MPa)o此外,BS有横造分怎员以国
隔出材料舆使用温度上的限制;
ASME即I以[殳看十屋力之限制分别规
定,就如ASMESectionVIII,Div.1所
规定的是受屋不超遇3000psi(20.7
MPa)的屋力容器,敕接近CNS第二
槿容器(30MPa以下)之规定,而
ASMESectionVIII,Div.2在?殳U•的现
靶上即I是接近CNS第一槿容器之规
定。幺屋整理彳缸本研究所条内人之各阈
法规若依「2殳^^力」之分级可参考
Bio
a1各阈法规依之殳?十屋力之分级
参、屋力容器之之殳春十
一、毂^十通刖
JISB8265除所需最小厚度及孔
有特别规定外,更辗其它相也相介明,
而近似CNS第一硬容器的JISB8266
即]皆同CNS规定,此外,BS舆ASME
多少同CNS规定,但逮另有其特别规
定,舆CNS甚有出入:(1)2殳2十载重方
面,BS除同CNS规定外,逮彳直加上
38工渠安全衢•生月刊/2023.12
如it送及装卸於最名冬定黑占H寺导致之作
用力、辗法瞬W登毂^十之通富性之载重
效果、局部鹰燮的累稹封营亥元件之毒
命所导致之影警等规定;ASME除舆
CNS规定相同外,尚乡更考虑由流飕震
颤所导致之街拳力。(2埼殳2+屋力,即]
大体相同。(3)2殳温度,JISB8266除
了同CNS之规定外,遢此外规定鹰[殳
置雨程毂J十温度:一程卷高温(耦「2殳
tn提度」),另一程卷低温(不再「最小
金腐2殳1^盘度」)。此外,BS封高温及
低温有敕^^的余攵述,ASMEit明最
高、最低温度,且有田的建^作渠
温度,及可不暹行街擎言式瞬之满足僚
件之规定。(4)4且合鹰力效鹰,CNS
有规定。(5)最小厚度规定,JIS依分^
大体可封廛至CNS,而BS舆ASME
期]另有规定。(6)腐触裕度,各阈皆有
封此裕度赋予相富需要的意羲,或是
不需要的规定。⑺褛合容器,僮JISB
8266舆我阈CNS有相同规定,BS及
ASME均留行复合容器辗相^之特别
修文规定,但ASME另有修文就明各
部之腐融可以不同,事^如此之规定
已大体涵盖了根合容器。(8)孔,孔之
数量舆直彳壁,JISB8265WJISB8266
同CNS规定,BS在人孔及检?查孔之
规定乡直参照BS470,此外,ASME所
规定之告知孔同CNS夕卜,遢规定泄液
孔,逮有孔彳空舆容器直彳型的论由保等规
定。
二、材料之容^^力
JISB8265在容W午廛力的规定
上,大都舆CNS在第二或第三槿容器
规靶相同,但容静屋缩愿力即〕另有规
定,此外在支屋磨、力、一次一般膜健
力之基本容^^力之加成即辗相^^
定;JISB8266大多舆CNS规定相同
或辗规定,而容静抗拉鹰力规定舆
CNS之基本容^^力大体相同;而BS
除屋舒Q建力有不同於CNS且敕营羊之
规定外,即I瓢其它愿力相IH]规定;
ASME在容^抗拉愿力以此外篇幅有
辞幺田^明,容^剪愿力方面僮以破壤
理^(最大剪鹰力理定羲之,容
之午屋缩/ft力卯]同CNS规定,但一次一
般膜廛力之基本容^廛力之加成所造
成的廛力在其基本容?午愿力的倍数考
量上舆CNS不同,畲敕CNS卷小些。
三、疲劳•之鹰力分析
JISB8266不^在鹰力分析或是
疲劳分析皆同CNS规定,JISB8265
及ASME即I辗相^规定,而BS膻力
分析之相IM]规定只有规定毂^十强度舆
毂^十廛力,且依情造分^之第一、二
^容器舆第三^容器分别规定,辗疲
劳分析之相Ml规定。
四、胴醴及端板
胴飕及端板重要保规定在某毂^十
屋力及毂J十温度下,所需之板厚大小
2023.12/工渠安全彳背生月刊39
(未含腐融裕度),以下依相同毂11H米
件下,2十算出各阈规靶所规定之最小
厚度值加以比敕:
1.IS筒形胴醴:在^算厚度之考量
上,唯JISB8265僮考虑僮受内屋的
情况,其它规靶皆和CNS相同,曾
考感雨槿情;兄,僮受内屋之圜周方
向廛力和轴方向磨、力;而在看十算厚
度的求解上,JISB8265及ASME
和CNS第二槿容器相同,JISB8266
及BS即]舆CNS第一槿容器相同。
2.球形胴醴舆端板:在fl•算厚度之考
量上,JISB8265及ASME皆只考虑
僮受内屋的情况,JISB8266及BS
皆有考感僮受内屋及^合载重的情
泥;而在卷十算厚度的求解上,若以
某相同僚件下方十算畤,BS厚度值黑
乎同CNS,而其它规靶皆和CNS
相同。
3.碟形端板:营+算厚度上,JISB8265
典ASMEVIIIDiv.1舆CNS第二、
三槿容器卷十算方式相同,而JIS
B8266WASMEVIIIDiv.2舆CNS
第一槿容器2十算方式相同,BS保以
HI筒端之外直彳空且和其它规靶^似
但不同的方式^算,CNS第一槿容
器、JISB8266及ASMEVIIIDiv.2
皆须以IS筒端之内直彳受^算厚度,
若以某相同僚件下^算畤,厚度值
曾比CNS烧靶逮小些。
4.半桶圄形端板:各阈法靶黑乎皆同
碟形端板之规定,但BS在半椭E]形
端板的3殳2十限制脩件舆碟形端板不
同,愿常注意,若以某相同僚件下
U•算畤,厚度值曾比CNS规H遢大。
5.隹形端板:JISB8265和CNS第
二、三槿容器大体规定皆相同,但
在襁弓蚕材面稹形心之有效靶IS和大
彳空端襁强材有效面稹方面即]有很大
的差巽,ASME也和CNS第二、三
槿容器有此相昊霓,CNS在襁强材
面稹形心之有效靶圉敕JISB8265
及ASME规定大了一倍,需特别注
意;此夕卜,ASME在EU隹部份之营十
算厚度(装毂?^^畤)及鸳部分
之^算厚度舆CNS第二、三才重容器
亦有些^的差别,如考虑•的半彳坐不
同及保数等;而JISB8266即I全典
CNS第一槿容器相同,BS即]另有其
^算方式,不遇18$隹部份之^算厚
度(未装毂?替寺)舆CNS第一程容
器相同,此外在EU隹形端板大彳壁端
整飕襁弓矣部分^向是度雎敕CNS
小,但也黑乎相同。
五、螺栓固定凸^
我阈CNS在螺栓固定凸不管第
一犍或是第二、三槿容器,皆分丽芸队
即管口用管凸及管口用管凸^以外
之凸规乾敕偏材料、加工舆尺寸
(廛力tf•算)的逗用,JISB8265ii方
面如同CNS第二、三槿容器规定,但
40工渠安全獐亍生月刊/2023.12
封於使用於何虑之凸不分^的规
定;而JISB8266即]如同CNS第一槿
容器之规定;此外ASME即]辗相^规
定,其依ANSI规定即可;BS方面亦
有部份引用ANSI,也做了敕辞细的规
定,如(1)螺栓接合修件,(2)il斡修
件,(3)分类机(4)螺栓的一般规定,(5)
^接,(6)加工,可值得我阈。丁定规靶
之借
CNS在螺栓固定凸之鹰力春十算
法所遹用的靶圉在於封承受外屋之凸
/、分割凸具有圄形之非圄型凸
及不使用塾圈而作防漏熔接之凸^
等,JISB8265及JISB8266同CNS规
定,而BS即]直接明依各凸•算方
式规定,如窄面凸全面凸^及反
向凸^;此夕卜ASME即查辗相萩]规定。
六、裂作公差舆检瞬
1.胴醴之真E]度:JISB8265及JIS
B8266大体舆CNS相同,ASME亦
同CNS,BS在量化上见]更熟辞幺田的
述余攵,如最大尖峰值的愿用等等。
2.成形端板之裂作公差:JISB8265,
端板之内面舆正规形状之量规冏之
^隙,内外例]均不得超遇D之
1.25%,辗如CNS9788第8.9(5)第
之相^夫兄定,其除内容舆CNS规靶
相同。JISB8266辗如CNS9788第
8.9(5)食节之相^规定,其夕余内容舆
CNS规靶相同。ASME,除端板端
部之IS筒部之真[ffl度之规定:最大
舆最小尺寸之偏差廛不得超遇於檄
不再尺寸的1%,其绘内容舆CNS<
靶相同。BS舆CNS不同的是,CNS
有端板之内面之规定,而BS没有,
其端板公差只规定:[ffl周、真剧度、
厚度、外形。
3.熔接接^之非破壤^舆CNS不
同的,JISB8265另规定熔接接m蚓甫
强之高度,JISB8266在接^之非破
壤W式瞬的规定项目,<CNS少,BS
以第一、二及三独横件分别就明,
且接^位置只分TypeA#TypeB,
ASME即I辗相^规定。
4,熟虑理:JISB8265辗熟虑理之相信同
规定。JISB8266大体舆CNS相同,
BS封肥粒修我胡)、沃斯田^同有辞幺田
规靶,ASME兄SA-20o
5.余舆检查:CNS重要保规靶材料
之检查舆工作之基本有^之
检查及熔接接^之就,瞬、检查完毕
彳麦之2式g缸检查,JISB8265辗规定
?尤验典检查之通电,JISB8266舆
CNS规靶相同,BS即]著重於椀瞬者
之榷力舆轨行方面,ASME只有封
材料之之式鸟食规定,另封•於椀瞬者有
特别规定。
6.Ma.检查一熔接接之械械营或
瞬:女十封各槿2或鸟就JISB8265舆JIS
B8266和CNS皆有就明不得被容^
的破壤的规定,其中JISB8265跟
2023.12/工渠安全衢生月刊41
CNS有些2午的不同,此外BS及
ASME辗此相论3规定。
7.营式瞬、检查一耐屋4式瞬:水屋、氟
屋W式^^力除JISB8265,ASME舆
JISB8266各别封鹰CNS外,BS<
靶期]不同於CNS之规定。
肆、幺吉3俞
若不考/卷屋力容器在阈内之管理
方式舆阈外之差累,在各阈之安全情
造规靶中,由前面之分析比敕彳缸可
以符本案所幺内入之规靶大体牖幺内出能
项重黠:
一、毂J十方面
以欧盟自行W丁定的PED来就,4十
封屋力容器之?殳2十厚度因有部份公式
典CNS第一才重容器相同,所以大体可
封鹰至CNS第一槿容器;就胴飕3殳营十
厚度而言,以相同的2殳苗•僚件下,BI
筒形胴飕的毂J十公式和CNS第一槿容
器是相同的,但球形胴飕的厚度就敕
CNS大;而其它端板的厚度值就不
大一棣。也^舆BS没有图十*疗殳H•屋
力所做的容器分独有
基本上,本案靶嚅之黑硬规41,
*tt力容器之规靶,假如考虑相同之
屋力靶圉显冏内,其^是大同小累,
也因卷如此,我阈之CNS是里一规
<,但於规靶内以屋力熟基型,加以
显分不同之屋力容器,但是,鄢近的
日本已幺匣符它提成雨他烧靶一JIS
B8265及B8266,但是假如仔幺田地比
a<,其^JIS之雨程屋力容器规靶,
其"fr可以^比於我阈的CNSo各规4包
辞幺田之屋力通用靶圉,可参考本文之
a1,各阈法规依毂^十屋力之分级。
因此,依獴u1,辗法军幺屯地包•立阈
外规靶遹用於阈内之通即j,反而愿就
各^^力容器2殳2十裂作之阈外规靶舆
屋力靶嚅等,以他।案分别虞理敕佳。
此外,假如就各规甄力容器
之营十算板厚来看,封is筒形胴,飕板厚
之2殳营十规定,黑乎都相同;然而,在
端板或非E]筒形胴醴板厚方面,划有
相常大之差累,其中又以BSPD5500
典CNS之差累最大,黑乎均高於CNS
之规定。此外,由比敕分析来看,
ASMEVIII,div.1舆JISB8265和CNS
第二、三槿容器在2殳封■公式上,除了
在隹形胴飕的祷强及部份厚度的看十
算上略有不同外,其夕余兼乎相同;而
JISB8266和CNS第一程容器在毂^十
公式上也襄乎相同。
迤一步检2寸BS舆CNS之比敕
彳缸又彝说其有部份营十算公式郤典
CNS第一槿容器者相同,故符BS有
^看十算厚度公式部份揩舆CNS第一程
容器之规靶迤行比戟,以相同号十算修
件5殳^^力、材料容^廛力等)情
:兄下,U•第厚度也许有和CNS完全相
42工渠安全衢生月刊/2023.12
同、黑近相同或敕大、也也许略小,
所以在指定才票型或使用BS公式上须
特别注意。
在最小厚度方面方面,日本JIS
B8265黑乎同CNS第二、三才重容器封
胴飕、端板之方十算厚度,JISB8265在
使用高合金至同及非4或金周的情沆下,
规定之最小厚度僮敕CNS小0.1
mm,若使用碳^及低合金冬同并I同CNS
第二、三槿容器卷2.5mm;而ASME
不管材料舆装造方式,厚度至少大於
1.6mm即可;此外,JISB8266即I同
CNS第一片重容器规定;然而,怪巽的
是BS即]辗此最小厚度规定,僮依照其
各部位厚度之^算公式规定即可。#
幺田之比敕§希幺内,如表2所示。
在规甄J殳^负载方面,由於各阈
地区腐性不同,因此封屋力容器之负
裁之规定差昊颇大,例如,CNS
有横3寸雪负荷之考量规定,但是封飓
表1各阈法规J十封胴飕、端板U■算厚度之比敕表
法规
2十算部位
JISB8265JISB8266BS
ASME
Sec.VIII,div.1
El筒形胴醴二CNS2,3二CNS1二CNS1=CNS2,3
球形胴艘二CNS2,3=CNS1=CNS1=CNS2,3
全半球形胴醴二CNS2,3=CNS1=CNS1=CNS2,3
碟形端板二CNS2,3=CNS1<CNS1=CNS2,3
正半椭BI形端板二CNS2,3=CNS1>CNS1=CNS2,3
衲强有效面稹
Differfrom
CNS
二CNS1
Differfrom
CNS
=JISB8265
H)£隹部份
(辗^^畤)
二CNS2,3=CNS1=CNS1=CNS2,3
隹部份
(有警^畤)
二CNS2,3=CNS1
Differfrom
CNS
<CNS2,3
Hl
锥
形
端
板
管修部份二CNS2,3=CNS1
Differfrom
CNS
二CNS2,3
表2各阈屋力容器法规规定之最小厚度(罩位:mm)
法规
使用材料
CNS1CNS2,3
JISB
8265
JISB
8266
BSASME
碳修闰及低合金^62.52.56
高合金^及非4或金屏31.61.53
W周W曲弓蚕度4周一6——
依公式
规定
1.6
2023.12/工棠安全衢生月刊43
M(或凰屋)、地震之规定舆横2寸,是
不可缺的;ASME即]僮以草草之兼行
规定交代一下而已。此外,封屋力容
器鹰W殳置安全W殳施,如安全检查
孔等,ASME也〉登有^^之音丁定,反
而是我阈及日本者最熟辞翥。
^之,若就各规靶之2殳看十考量方
面,假如未来指定外阈规4"票型畤,
似辗法定出一通更,反而需叁十封各营亥
规靶才票型,田比封舆比敕,至少在:
(1)毂^十板厚、(2)最小板厚、(3)腐融裕
度、(4)2殳2十负载(特别是凰屋舆地震
之勤熊考量方面)、及⑸安全装置等五
方面,必乡直以「不小於CNS之规定
卷原即I」O
二、裂造舆横脓方面
由於屋力容器之裂造,舆焊接及
其横瞬有密不可分之保,研究各阈
之规靶,封屋力容器之「焊接」规定
大飕上是相常的,不遇就内容修文来
看,我阈之CNS封焊接技衙工人仍
有比敕强建之规定;因此,未乘指定
才票型畤,卷保障以指定才票型装造之屋
力容器,仍有水型以上之品膻就
营亥容器规定其裂造舆检测之品管等相
文献。事^上,造些文献也都是我
阈之裂造商在出口屋力容器日寺,所必
须附送之技彳行文献,因此,假如以指
定才票型裂造之屋力容器,自然也愿满
足适些下限规定。
名息之,就研究比敕it些阈外之屋
力容器规靶彳缸本案8卷内之幺吉忍
篇;「辗法爰郡内出蔺军之指定参考原
即]」,必须改以叁十*人亥阈外才票型仔幺田比
敕彳缸才可指定主如需隼,否即本研究
融焉,基於检查舆管理方式之不同,
撇^政府公耀力不丁炎,若僮W忍卷以阈
外情造规靶所裂造之屋力容器就可以
「通用」於我阈,是不正碓的。
此外,除ASME外,各阈之规靶
封替代W殳2十分析方法(如有^元素
FEM等雷月第本甫助分析)之接幺内限度,
似不高,我阈之CNS也〉登有相章
ap,未来是否有更多w殳。十裂造之分析
曾引用商用软醴之分析幺吉果,夹带在
指定才票型内,符也许畲带来更不复雄的
冏题。
参考文虑火
1.曹常成,民阈84年;危除性械械
W殳借袋害分析暨安全防^现况一
查屋力容器,劳工安全衢生研究
所研究辍告,I0SH84—S335。
2.,劳工安
全衢生研究所罪]直资
3.劳工安全彳舒生3殳施规JL中殖民阈
九十年十二月十二日;行政院劳工
委员畲台九十劈安二字第零零六
零四一二虢令修正彝布,劳工安全
獐亍生研究所.
中国压力容器体系有以GB150《钢制压力容器》为代表的技术标准和以《压力
容器安全技术监察规程》为代表的安全监察法规组成。压力容器设计、制造、安
装、使用、检查、修理和改造的全过程都同时执行技术标准和安全监察法规,两
者相辅相成,构成中国压力容器标准的完整体系,保证压力容器产品的安全。
中国压力容器标准重要是政府牵头,由设计、制造等单位参与起草、修订,最后
由政府颁布,是强制性技术标准、法规,具有法律效用。ASME规范是由制造厂、
用户、保险商等单位参与,属于行业协会颁布的标准,只有在地方政府的安全监
督部门以法律形式认可情况下才干成为法定的控制产品质量的技术法规。
中国压力容器标准在编制和修订过程中重要参照了ASME,同时还借鉴了其
它发达国家的压力容器标准,如至5500等。中国压力容器标准中大部分规定与
ASME规范相一致,部分虽与ASME规范规定不一致,但规定更加严格,其重
要区别见表2:
表2:中国压力容器标准与ASME的重要区别
项目中国压力容器标准ASME-VIII-1
压力容器分根据压力、介质、压力和容积乘积的不分类、分级。
类和分级值划分为I、II、III类,在类中杈据
容器的用途,型式又分为若干
级。
压力容器设规定单独领设计许可证,许可范围不规定单独领设计许可
计许可证与制造许可证同样有强制性的规证,取得制造许可证后,
定。就可进行压力容器的设
计。
压力容器制规定。按级别领取制造许可证。如规定,但允许制造的范围
造许可证获得BR1级制造许可证,只能制造很广。如获得U-1钢印,
GB150中符合BRI级条件的压力就可以制造符合
容器,而不是GB150中的所有压力ASME-VIII-1的所有压力
容器。容器。
制造质量保对体系人员有强制性的规定,如学对体系人员没有强制性的
证体系人员历、职称、从事本岗位工作年限等。规定。由制造厂自行掌握,
规定保证产品质量达成规范规
定即可。
设计质量保对体系中各负责人员有强制性的同上
证体系人员规定,如学历、职称、从事本岗位
规定工作年限等。设计审核人员必须持
有政府部门颁发的资格证书。
对设备的规对制造压力容器的设备规格、数量同上
定有强制性的规定
对焊工的规对焊工数量及资格有强制性规定,对焊工数量无规定,对焊
定焊工必须持有国家权威机构颁发工资格需公司自己组织考
的资格证书。试,经公司授权批准就可
发证。
对无损检测对无损检测人员有强制性的规定,对无损检测人员资格需按
人员的规定如学历、职称、从事本岗位工作年SNT-TC-1A或ACCP规
限等。无损检测人员必须持有国家则,由公司自己组织考试,
权威机构颁发的资格证书。对无损经授权人员批准就可发
检测人员的数量有强制性规定。证。
对无损检测人员的数量无
规定。
设计压力范小于等于35MPa一般小于等于
围2().685MPa(3000PSI)
安全系数抗拉强度的安全系数为3.0;抗拉强度的安全系数为
屈服强度的安全系数为1.63.5;
屈服强度的安全系数为
1.5o
实验压力液压实验压力为1.25倍设计压力;液压实验压力为1.3倍设
气压实验压力为1.15倍设计压力。计压力;气压实验压力为
1.1倍设计压力。
材料规定每种材料标准对材料的规定都规每种材料标准对材料规定
定的比较高。允许用户提的规定比规定的选区项比较多,允
较少。许用户提的规定比较多。
以常用的压材料标准规定16MnR需作冲击实ASME材料标准中没有规
力容器材料验。定SA-516Gr.7O材料的冲
16MnR(相应击规定,当用于冷水机组
的ASME材中的压力容器时按
料为ASME-VIII-1规定也不需
SA-516Gr.7O)要做冲击实验。但需规定
为例:材料的晶粒度C
对接焊缝无对接焊缝都规定进行无损检测,允对接焊缝一般都不规定进
损检测的规许有很少部分的对接焊缝可不进行无损检测,只有容器内
定行无损检测,但对壳体直径、壁厚、的介质为致死物质时,才
焊接接头型式等等都有强制性的规定进行无损检测。
规定。
产品试板每台容器均规定制作验证试板不规定制作验证试板
监检人员监检人员必须持有政府部门颁发监检人员必须持有美国
(AI)的资格证书并授权驻厂监检。NB颁发的资格证书。授权
驻厂监检。
合格证明每台容器均有按《压力容器安全技有数据报告,报告有AI
术监察规程》规定制作的合格证明的署名。
文献,涉及监检证明文献。
3.结论
从以上比较看,可以得出如下结论:
1)在技术上和体系上中国压力容器标准和ASME规范有极大部分是类似
或相同的,并且均是成熟的技术和控制方法;
2)不同部分重要是不同国家的历史习惯和国家状况所导致的,但均能保证
产品的安全性;
3)从设备硬件和体系、人员软件上看,中国压力容器标准比ASME规范
的规定更加严格、具体;而ASME则重要是由厂家根据规范规定自行制定内部
控制规定。
4)从整个生产过程控制看,中国压力容器标准的监控比ASME规范的规
定更加严格、具体;
5)中国压力容器标准未获得如同ASME同样具有众多国家认可的主线因
素是由于中国缺少对外宣传和交流,但此现状已在逐步改变。如出版英文标准,
加强对外宣传等等。
6)中国压力容器管理机构正在和ASME协会进行协商互认工作。
附件一:中国压力容器标准发展历史
GB150《钢制压力容器》和《压力容器安全技术监察规程》是中国压力容器标准
的代表。下表是压力容器标准颁发时间表。
表:压力容器标准颁发时间表
时间颁发标准说明
1977年第一版《石油化工钢制压力容器设计规定》重要规定了结
构设计和强度计算方法
1980年JB471-80《钢制焊接压力容器技术条件》与《石油化工钢
制压力容器设计规定》相配套,重要规定了制造方面的技术规定
1981年第一版《压力容器安全监察规程》从安全技术方面出发,
具体规定了设计、制造、安装、使用规定
1982年第二版《石油化工钢制压力容器设计规定》
1985年第三版《石油化工钢制压力容器设计规定》
1989年GB150-89《钢制压力容器》是在第三版《石油化工钢制压
力容器设计规定》和JB471-80《钢制焊接压力容器技术条件》的基础上编制,
涉及设计、制造等内容。编制时重要参照美国ASME-VIIL1。
1989年GB151-89《钢制管壳式换热器》从《石油化工钢制压力容
器设计规定》分离出来,更具体规定设计、制造规定。编制时重要参照美国TEMA。
1990年第二版《压力容器安全技术监察规程》
1995年JB4732-1995《钢制压力容器-分析设计标准》压力容器分
析设计标准。编制时重要参照美国ASME-VIII-2
1998年GB150-1998《钢制压力容器》是GB150标准最新有效扳本
1999年第三版《压力容器安全技术监察规程》是《压力容器安全
技术监察规程》是最新有效版本
附件二:中国政府对压力容器产品的监检情况
1981年国家劳动总局颁布了《压力容器安全监察规程》,1990年和1999年两次
对《压力容器安全监察规程》进行修订,并改名为《压力容器安全技术监察规程》。
1999版《压力容器安全技术监察规程》是最新有效版本。压力容器设计、制造、
安装、使用、检查、修理和改造的全过程应执行该规程。
地方质量技术监督局派驻厂监检人员对工厂生产的每台压力容器产品按
《压力容器安全技术监察规程》的规定进行监检(第三方检查),并出具监检报
告。
监检人员对每台压力容器产品从下列方面进行检查:
1)设计图样
?设计单位资格;
?压力容器类别划分;
?制造和检查标准;
?无损检测规定。
2)材料
?材料质量证明书、复验报告;
?材料标记移植;
?材料代用。
3)焊接
?焊接工艺评估;
?产品焊接试板制备;
?产品焊接试板性能报告;
?焊工资格和钢印。
4)外观和几何尺寸
?焊接接头表面质量;
?母材表面质量;
?焊缝棱角度;
?焊缝对口错边量;
?筒体直线度;
?焊缝布置及坡口;
?封头形状偏差。
5)无损检测
?无损检测报告;
?射线检测底片.
6)热解决
7)耐压实验
8)安全附件
9)出厂资料
10)铭牌
附件三:部分中国压力容器标准、法规目录
A.有关压力容器安全的法规、规范
中国政府对压力容器的设计、制造、安装、使用、检查、修理和改造过程中的安
全问题非常重视。前后颁发了下列重要法规、规范:
锅炉压力容器安全监察暂行条例
《锅炉压力容器安全监察暂行条例》实行细则
压力容器安全技术监察规程
压力容器使用登记管理规则
在用压力容器检查规程
压力容器产品安全质量监督检查规则
压力容器设计单位资格管理与监督观则
压力容器制造单位认可与管理规则
锅炉压力容器焊工考试规则
锅炉压力容器无损检测人员资格考核规则,等等
B.与压力容器相关的标准
GB150钢制压力容器
GB151钢制管壳式换热器
GB3531低温压力容器用低合金钢钢板
GB6654压力容器用钢板
GB8163输送流体用无缝钢管
GB8890热交热器用铜合金管
GB9445无损检测人员技术资格鉴定通则
GB12337钢制球形储罐
JB4700压力容器法兰分类与技术条件
JB4701甲型平焊法兰
JB4702乙型平焊法兰
JB4703长颈对焊法兰
JB4704非金属软垫片
B4705缠绕垫片
JB4706金属包垫片
JB4707等长双头螺柱
JB4708钢制压力容器焊接工艺评
JB4709钢制压力容器焊接规程
JB4710钢制塔式容器
JB4726压力容器用碳素钢和低合金钢锻件
JB4727低温压力容器用碳素钢和低合金钢锻件
JB4728压力容器用不钢锻件
JB4730压力容器无损检测
JB4732钢制压力容器一应力分析设计标准,等等
附件四:有关单位的网地
A.全国压力容器标准化技术委员会
http://.
B.国家质量技术监督局锅炉压力容器安全监察局
自从192023ASME锅炉玉力容器规范第一版问世以来,通过九十年的实践和不断
修订,到本世纪初,欧盟颁布与压力设备指令(PED)配套EN13445压力容器标
准,如同一声春雷,打破了世界压力容器规范的格局,形成两大权威规范并存的
局面。事实上,这是压力容器发展史上空前未有的一次大碰撞,它发出灿烂耀眼
的火花。碰撞是在压力容器的设计、材料、制造和检查多方面进行的,而重要是
在设计方面,特别是在分析设计方面。欧洲标准在披露ASME规范执行过程中碰
到的兢手问题的同时,提出了他们的解决方案,在设计概念上出现了许多创新,
ASME也发现其规范存在的若干局限性,拨款立项,广泛征求使现行规范趋三现
代化的建议。这次大碰撞蕴育着此后压力容器设计概念的大改革,我们必须拭目
以待。我国是压力容器生产大国,已能制造千吨级加氢反映器和一些核容器,一
些压力容器已出口欧美,但还不是压力容器生产强国,一些技术含量较高的压力
设备还要进口。我国压力容器标准在世界所占份额极小,我们必
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