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中国压力容器标准与美国ASME规范的比较

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http://weimanshe.blog.sohu.com/163949346.html 1. 中、美主要压力容器标准的对应关系

表1:中、美主要压力容器标准的对应关系

中国压力容器标准 GB150 《钢制压力容器》 美国压力容器标准 ASME SECTION VIII DIVISION 1 JB4732 《钢制压力容器--分析设计标准》 ASME SECTION VIII DIVISION 2 JB4708 《钢制压力容器焊接工艺评》 JB4709 《钢制压力容器焊接规程》 JB4730 《压力容器无损检测》 GB151 《管壳式换热器》 ASME SECTION IX ASME SECTION V TEMA

2. 中国压力容器标准与ASME规范的区别

中国压力容器体系有以GB150《钢制压力容器》(中国技术监督局发布)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、检验、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,二者相辅相成,构成中国压力容器标准的完整体系,确保压力容器产品的安全。

中国压力容器标准主要是政府牵头,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能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主要参照了ASME,同时还借鉴了其它发达国家的压力容器标准,如BS 5500等。中国压力容器标准中大部分要求与ASME规范相一致,部分虽与ASME规范要求不一致,但要求更加严格,其主要区别见表2:

表2:中国压力容器标准与ASME的主要区别

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项目 中国压力容器标准 ASME-VIII-1 压力容器根据压力、介质、压力和容积乘积的值划分类和分分为I、II、III类,在类中根据容器的用不分类、分级。 级 压力容器设计许可证 途,型式又分为若干级。 要求单独领设计许可证,许可范围与制造不要求单独领设计许可证,取得制造许可证后,就可许可证一样有强制性的要求。 进行压力容器的设计。 压力容器制造许可证 要求。按级别领取制造许可证。如获得BR1级制造许可证,只能制造GB150中符合要求,但允许制造的范围很广。如获得U-1钢印,BR1级条件的压力容器,而不是GB150就可以制造符合ASME-VIII-1的所有压力容器。 中的全部压力容器。 制造质量保证体系人员要求 对体系人员有强制性的要求,如学历、职对体系人员没有强制性的要求。由制造厂自行掌握,称、从事本岗位工作年限等。 保证产品质量达到规范要求即可。 续表2 项目 中国压力容器标准 对体系中各责任人员有强制性的要求,如学历、职称、从事本岗位工作年限等。设计审核人员必须持有政府部门颁发的资格证书。 同上 ASME-VIII-1 设计质量保证体系人员要求 对设备的对制造压力容器的设备规格、数量有强制要求 性的要求 同上 对焊工的对焊工数量及资格有强制性要求,焊工必对焊工数量无要求,对焊工资格需公司自己组织考要求 须持有国家权威机构颁发的资格证书。 试,经公司授权批准就可发证。 对无损检测人员有强制性的要求,如学历、对无损检职称、从事本岗位工作年限等。无损检测对无损检测人员资格需按SNT-TC-1A或ACCP规由公司自己组织考试,经授权人员批准就可发证。 测人员的人员必须持有国家权威机构颁发的资格证则,要求 书。 对无损检测人员的数量有强制性规定。 设计压力小于等于35MPa 一般小于等于20.685MPa(3000PSI) 对无损检测人员的数量无规定。 AAAAAA

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范围 抗拉强度的安全系数为3.0; 安全系数 屈服强度的安全系数为1.6。 压力试验液压试验压力为1.25倍设计压力; 压力 气压试验压力为1.15倍设计压力。 屈服强度的安全系数为1.5。 液压试验压力为1.3倍设计压力; 气压试验压力为1.1倍设计压力。 抗拉强度的安全系数为3.5; 每种材料标准对材料的要求都规定的比较每种材料标准对材料要求规定的选区项比较多,允许高。允许用户提的要求比较少。 材料要求 以常用的压力容器材料16MnR(对应的ASME材料为SA-516Gr.70)为例: 材料标准规定16MnR需作冲击试验。 用户提的要求比较多。 ASME材料标准中没有规定SA-516Gr.70材料的冲击要求,当用于冷水机组中的压力容器时按ASME-VIII-1要求也不需要做冲击试验。但需规定材料的晶粒度。 对接焊缝无损检测的要求 对接焊缝都要求进行无损检测,允许有极少部分的对接焊缝可不进行无损检测,但对接焊缝一般都不要求进行无损检测,只有容器内的对壳体直径、壁厚、焊接接头型式等等都介质为致死物质时,才要求进行无损检测。 有强制性的规定。 不要求制作验证试板 产品试板 每台容器均要求制作验证试板 监检人员监检人员必须持有政府部门颁发的资格证监检人员必须持有美国NB颁发的资格证书。授权驻(AI) 书并授权驻厂监检。 每台容器均有按《压力容器安全技术监察合格证明 规程》要求制作的合格证明文件,包括监有数据报告,报告有AI的签名。 检证明文件。 厂监检。

3. 结论及其他

3.1、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,而且均是成熟的技术和控制方法;

不同部分主要是不同国家的历史习惯和国家状况所造成的,但均能保证产品的安全性; 3.2、从设备硬件和体系、人员软件上看,中国压力容器标准比ASME规范的要求更加严格、具体;而ASME则主要是由厂家根据规范要求自行制定内部控制要求。

3.3、从整个生产过程控制看,中国压力容器标准的监控比ASME规范的要求更加严格、具体;

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3.4、中国压力容器标准未获得如同ASME一样具有众多国家认可的根本原因是由于中国缺乏对外宣传 和交流,但此现状已在逐步改变。中国压力容器管理机构正在和ASME协会进行协商互认工作。

3.5、我国的压力容器标准是在不断总结经验、进行科学研究和吸取国外先进经验的基础上发展起来的,对保证我国压力容器的安全性起到了很重要的作用。由于我国压力容器标准体系和ASME标准体系存在着差异,标准的内容也有较大的差别,在实际使用时对两种标准体系的相关标准进行比较分析,有助于深入理解和实施ASME规范。 3.6、焊接返修

我国GBl50规定焊接返修必须由持证焊工按评定合格的工艺进行,焊缝同一部位的返修次数不宜超过两次,如超过两次,返修前均应经压力容器制造厂技术总负责人批准,返修次数、部位和返修情况应记人容器的质量证明书。而ASME规范对同一部位的返修次数未作规定,但每次焊接返修前,其返修方法应经授权检验师(AI)认可。

3.7、在两个体系的组织机构中,ASME没有把“设计”作为独立的一方,规范中提及的“设计”是作为压力容器建造方工作的一个环节,设计是容器制造厂工作内容的一部分,而不是建造方以外的另一方。GB150和《容规》中明确地把“设计”作为独立于制造的一方,实行设计许可证制度,规定了设计单位的职责。 ASME规范将国内理解的“设计职责”分为两个部分:

把用户对压力容器产品的功能及其要求都列入“用户”的职责,即用户或其代表应提出压力容器的设计条件以及满足产品功能要求而必须提出的各种附加要求,包括腐蚀裕量等。 把强度计算书和施工图作为建造方接受用户条件后,由建造方完成的职责。 对工程项目中的非标准压力容器而言,“用户”的职责实际上包括工程公司基础设计及询价图的功能,所以规范中采用“用户或其代表”的用词,“代表”可以理解为“工程公司”的代名词。对制造厂自行开发的定型、标准产品而言,虽然不存在“用户”提出设计要求,而是由建造方根据市场要求,自行提出设计要求,代替了“用户”的`要求。所以国内习惯使用的“设计单位”,在ASME规范中已不复存在,其功能已分解到“用户”和容器制造厂之中。 由于组织机构和职责的不同,所以按照GB和ASME规范进行压力容器设计、制造,对材料的使用就有很大的区别。例如,按ASME 规范,由容器制造厂进行容器的设计,包括强度计算,这样制造厂就掌握封头所需要的最小厚度以及封头成形中的厚度减薄量。由于筒体的厚度为圆整后的标准系列值,一般情况下,可以用与筒体相同厚度的钢板压制封头,就可以保证封头成形后的厚度满足强度的要求。按照GB体系则不同,制造单位不掌握封头根据强度计算所需要的最小厚度,设计单位不掌握制造厂的封头减薄量,制造厂只能按照设计单位提供的图纸上标注的封头名义厚度减去钢板允许的负偏差作为封头成形后的最小厚度,这样用名义厚度的钢板压制封头,不能保证最小厚度,只能加大下料厚度,这样造成材料的浪费,也会造成封头直边厚度与筒体厚度相差较大,给封头筒体对接带来难度。

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