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关于压力容器标准的简单介绍

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关于压力容器标准的简单介绍工业生产中具有特定的工艺功能并承受一定压力的设备,称压力容器贮 运容器、反应容器、换热容器和分离容器均属压力容器压力容器的用途十分广 泛它是在石油化学工业、能源工业、科研和军工等国民经济的各个部门都起着 重要作用的设备压力容器一般由筒体、封头、法兰、密封元件、开孔和接管、 支座等六大部分构成容器本体此外,还配有安全装置、表计及完成不同生产工 艺作用的内件压力容器的分类主要有以下儿种:(1) 按承受压力的等级分为:低压容器、中压容器、高压容器和超高压容器2) 按盛装介质分为:非易燃、无毒;易燃或有毒;剧毒3) 按工艺过程中的作用不同分为:①反应容器:用于完成介质的物理、化学反 应的容器②换热容器:用于完成介质的热量交换的容器③分离容器:用 于完成介质的质量交换、气休净化、固、液、气分离的容器④贮运容器:用 于盛装液体或气体物料、贮运介质或对压力起平衡缓冲作用的容器4) 为了更有效地实施科学管理和安全监检,我国《压力容器安全监察规程》中 根据工作压力、介质危害性及其在生产中的作用将丿玉力容器分为三类并对每个 类别的压力容器在设计、制造过程,以及检验项H、内容和方式做出了不同的规 疋O既然压力容器在生产生活中有着相半重要的作用,所以对它的要求就要相当 高。

压力容器具有一定危险性,国内外对其标准有不同的见解以下是介绍国内 外的压力容器标准1)美国A3血标准ASME规范是世界上最早出现的压力容器规范,于1915年首次发行,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《A9VE 锅炉与压力容器规范》后来,1937年增加了第IX卷《焊接质量要求》,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耍求 ASME规范是一部封闭型的标准,自成体系ASME锅炉及压力容器规范是由美国 机械工程帅学会制定的,现在已正式成为美国的国家标准它具有以下主要特点:(1) 规模庞大,内容极其完备,它本身就构成了一个完整的标准体系,而且是当 前世界上最大的封闭型标准体系所谓封闭型标准体系的含义即基本上不必借助 于其它标准,其本身可完成压力容器选材、设计、制造、检验、试验、安装及运 行等全部工作环节2) 、A9VE规范技术先进,修订及时,安全可靠能做到这一点,不仅因为它有 力量雄厚的专门班子,完备的修订制度,更主要的是因为它有庞大的科研后盾3) 、自从1968年公布了第VBI卷第2分篇以来,A5ME规范即实行了压力容器基 础标准的双轨制。

第VID卷第亚分篇即按“常规设计”,它的安全系数较高,设计 方便,制造检验不太严格,对一般压力容器来说是足以保证安全的但用于较苛 刻的容器则难以确保其安全性第VID卷第2分篇即按“分析设计”,安全系数低, 要求对压力容器各区域的应力进行详细的计算,并根据各种应力对失效所起的作 用予以分类,然后对不同类型的应力采用不同的应力强度条件加以限制这种设 计方法工作量极大,需借助于电子计算机,制造检验严格这两部基础标准并行, 同属有效,可以根据产品的具体情况加以选用随着计算机的发展和应用,分析 设计在压力容器上的应用越来越广泛ASME规范由于具有上述特点,使它成为世界上影响最大的一部规范它的先进 技术和某些科学作法,经常被其他规范参照或仿效ASME规范中与压力容器设计工作有关的是第旳卷《压力容器》(简写为ASVE ffl) o《压力容器》又分为两个分册,即常规设计分册(简写为A9VEVRI—1)和 分析设计分册(简写为ASVEVID—2)ASVE ffl -1就是通称为按规则设计的规范,即以压力容器主要部位的最大主 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包括了静载下进入高温蠕变范围的容器设 计,但不包括疲劳设计ASVEW-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,对材料要求限制更严,对结构的 规定更细,对制造、检验等要求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,包括了疲劳设计中国压力容器标准与A9ME的主要区别: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;2) 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) 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 耍求更加严格、具体;而ASME则主耍是由厂家根据规范耍求自行制定内部控制 要求切 从整个生产过程控制看,中国压力容器标准的监控比ASVE规范的要求更 加严格、具体;5)中国压力容器标准未获得如同ASME —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。

如岀版英文标准,加强 对外宣传等等®中国压力容器管理机构正在和A9VE协会进行协商互认工作2)日本标准JIS B 8270《压力容器(基本标准)》七十年代末期,日本开始对欧美各国的压力容器标准体系进行了全面深入 的调研,提岀了全国统一的JIS压力容器标准体系的构想,并于80年代初制定 了两部基础标准,一部是参照ASME第VIII卷第1册制定的JIS B 8243《压力容器 的构造》,另一部是参照A9VE第VID卷第2册制定的JIS B8250«特定压力容器 的构造》此外,还有与压力容器相关的标准JIS B 8240《冷冻压力容器》、 JIS B8241«无缝钢制气瓶》及JTS B8242«圆筒形液化石油气贮罐(卧式)构 造》等日本与美国一样,也采用基础标准的双轨制,一部是参照ASME第VHI卷第 1分篇制定的JISB 8243压力容器的构造;另一部是参照A9VE第Vffl卷第2分篇 制定的JISB 8250压力容器的构造另一规则)日本标准JISB 8270《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(19和关税以及贸易一般协定(CXT1)标准的国际 化,日本为适应这一新形式,在1993年3月150,经压力容器专门委员会审议批准,JISE 8270《压力容器 (基本标准)》公布实施。

日本标准JTSB8270《压力容器(基本标准)》取代了过去的JISE8243和JISB 825(1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 ISDIS 2694的 部分内容JISE8270《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、焊接工艺评定试验和无损检测等压力容 器的通用基础部分它共包括13章文、9个附图、28个附表、10个附录、2个 参考和说明德国的工业产品标准一般是根据工业法律的要求,由各有关部门代表组成的 专家委员会制定册见范与ASVE规范相比较,具有如下特点:它只对材料的屈 服极限取安全系数,且数值较小,因此产品壁厚较薄、重量轻;它允许采用较高 强度级别的钢材;在制造方面,Q规范没有ASME详尽,他们认为这样可使制造 厂具有较大的灵活性,易于发挥各厂的技术特长和创新4)英国BS5500规范英国的非直接火加热压力容器规范BS5500 (1986),是由英国标准学会(BS1) 负责制定的。

它是由两部规范合并而成:一部是相当于ASVE第VID卷第1篇的 BS1500一般用途的熔融焊压力容器标准,另一部是近似于徳国 册见范的BS1515 化工及石油工业中应用的熔融焊压力容器规范它既包括“常规设计”也包括“分 析设计”其疲劳设计中所采用的疲劳曲线与ASVE不同BS5500采用统一的许 用应力值,并且以抗拉强度为基础的安全系数也低于ASVE第vm卷第1分篇欧盟压力容器标准自从1914年ASVE锅炉压力容器规范第一版问世以来,经过九十年的实践 和不断修订,到本世纪初,欧盟颁布与压力设备指令(PFD配套EN 13445压力 容器标准,犹如一声春雷,打破了世界压力容器规范的格局,形成两大权威规范 并存的局面实际上,这是压力容器发展史上空前未有的一次大碰撞,它发出灿 烂輝眼的火花碰撞是在压力容器的设计、材料、制造和检验多方面进行的,而 主要是在设计方面,特别是在分析设计方面欧洲标准在披圖ASVE规范执行过 程中遇到的棘手问题的同时,提出了他们的解决方案,在设计概念上出现了许多 创新,ASVE也发现其规范存在的若干不足,拨款立项,广泛征求使现行规范趋 于现代化的建议这次大碰撞蕴育着今后压力容器设计概念的大改革,我们必须 拭目以待。

欧盟这部压力容器标准其编号是EN 13445, EN 13445的出现,使欧盟成 员国有一个统一的压力容器标准,对我国出口欧洲的压力容器产品方便了许多 其次欧盟EN 13445的出现使世界上压力容器标准的流派基本上只有两个,即美 国的和欧洲的把这两个流派的压力容器标准研究后,可以说就弄清楚了当今世 界上最先进的压力容器标准第三,这两大标准在设计方法上有些不同例如: ASME的压力容器标准是第VIII卷,目前有三个分册,代表了三种不同的设计方 法,即第一种常规设计,或公式设计,或规则设计;第二种分析设计方法;第三 种断裂力学设计方法在欧盟的压力设备指令PFD中虽然对这三种设计方法都允 许采用,但在EN 13445中,目前只采用了前二种而且,在常规设计方法中,D IN EN 13445采用了 “模块化”的概念;在分析设计方法中EN 13445采用了 “分 安全系数”的概念以及区别于A9ME的“应力分类路线”的“直接路线法分析设 计”的概念这些设计概念对于中国压力容器设计制造都是全新的通过本次学习让我了解到不同的国家有着不同标准,标准不同生产出的容 器的品质也不同我国的标准基本上是按照美国的标准来编写的,所以在这上面 就可以看出我们与其他国家的水平差距。

在以后参加工作时候要仔细研读标准, 以免在生产中发生不必要的危险和损失。

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