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1、-课程综合实践一课 程 过程设备设计 题 目 过程设备设计有关标准概述 摘要通过对以GB150-1998为核心的我国压力容器标准与美国ASME标准的分析，在标准体系、设计思想、使用材料、制造及检验等方面进展了初步的比拟，旨在理解和运用两种不同的标准时有个根本的认识。关键词：压力容器；标准；ASME(2004)；GB150-1998；标准AbstractBy analysis and parison of the contents between Chinese pressure vessel standard with GB150-1998 as the core and ASME press
2、ure vessel standard, such as standard system, design idea, material, manufacture, inspection, and so on, some difference for reference is presented.Key word: pressure vessel; standard; ASME(2004); GB150-1998; parison目 录第1章ASME11.1ASME 简介11.2ASME标准的具体容1与压力容器相关的标准2第2章GB150和473222.1GB 150?压力容器?2简介2主要容3
3、2.2 4732?钢制压力容器分析设计标准?3简介及主要容3第3章ASME与GB 150/4732主要区别43.1主要压力容器标准的对应关系43.2标准制、修订43.3设计思想和平安系数53.4焊接接头系数63.5强度计算73.6外压圆筒加强圈的设置83.7开孔和开孔尺寸83.8焊工考试和管理83.9产品试板93.10无损检测103.11焊接返修113.12压力试验11第4章心得体会11. z-第1章 ASME1.1 ASME 简介ASMEAmerican Society of Mechanical Engineers，美国机械工程师协会成立于1881年12月24日，会员约693000人。AS
4、ME主要从事开展机械工程及其有关领域的科学技术，鼓励根底研究，促进学术交流，开展与其他工程学、协会的合作，开展标准化活动，制定机械规和标准。ASME是ANSI五个发起单位之一。ANSI的机械类标准，主要由它协助提出，并代表美国国家标准委员会技术参谋小组，参加ISO的活动。1.2 ASME标准的具体容目前，ASME规共有十二篇，包括锅炉、压力容器、核动力装置、焊接、材料、无损检测等容：动力锅炉铸造规则。：材料。：核设施部件建造规则。：采暖锅炉建造规则。：无损检测。：采暖锅炉维护和运行推荐规则。：动力锅炉维护推荐指南。：压力容器建造规则。：焊接和钎接工艺，焊工、钎焊工、焊接和钎接操作工评定标准焊接
5、和钎接评定标准。：纤维增强塑料压力容器建造规则。：核电站部件运行中检测标准。：运输罐的铸造和连续使用规则。篇幅庞大，容丰富，且修订更新及时，全面包括了锅炉和压力容器质量保证的要求，ASME规每三年出版一个新的版本，每年有两次增补。在形式上，ASME规分为4个层次，即规Code、规案例Code Case、条款解释Interpretation及规增补Addenda。1.2.1 与压力容器相关的标准ASME规中与压力容器设计有关的主要是第篇?材料?、第篇?核电厂部件建造规则?、第篇?无损检测?、第篇?压力容器?、第篇?玻璃纤维增强塑料压力容器?、第篇?核电厂部件在用检测规则?和第篇?移动式容器建造和
6、连续使用规则?。第篇包括核1级部件、核2级部件、核3级部件、混凝土平安壳、乏燃料和高放射性肥料储运运用容器等。第篇又分为三册：第1册?压力容器?，第2册?压力容器另一规则?和第3册?高压容器另一规则?，以下分别简称为ASME-1、ASME-2和ASME-3。第2章 GB150和47322.1 GB150?压力容器?2.1.1 简介GB150-1998?钢制压力容器?是原国家质量技术监视局98年3月20日批准，要求98年10月1日实施。此为GB150-89公布后第一次修改，GB150-98是我国压力容器标准体系中的根底标准。根据压力容器标准化工作的需要，2002年，中国国家标准化管理委员会决定成
7、立“全国锅炉标准化技术委员会。全国锅炉压力容器标准化技术委员会负责全国锅炉和压力容器国家标准的修订制定工作。2021年公布了满足?固定式压力容器平安技术监察规程?要求的GB150?压力容器?。经过几十年的不懈努力，中国已经公布并实施了以GB150?压力容器?为核心的一系列压力容器根底标准、产品标准和零部件标准，并以此构成了压力容器标准体系的根本框架。在行业中处于举足轻重的地位。2.1.2 主要容GB150-2021为GB150-1998的最新代替版，名称亦由?钢制压力容器?更改为?压力容器?Pressure vessels，并于2012年3月1日实施。容由通用要求，材料，设计，制造、检验和验收
8、四局部组成。GB150.1-2021为第一局部：通用要求。GB150.2-2021为第二局部：材料GB150.3-2021为第三局部：设计GB150.4-2021为第四局部：制造、检验和验收。本书2011-11-21发布，2012-03-01实施。本标准适用的设计压力：钢制容器不大于35Mpa，其他金属材料制容器按相应引用标准确定。设计温度围为-269900摄氏度，钢制容器不得超过按GB150.2中列入的材料允许使用温度围，其他金属材料制容器岸本局部相应引用标准中列入的材料允许使用温度确定。以下容器不在本标准围：1） 设计压力低于0.1MPa且真空度低于0.02MPa的容器；2） ?移动式压力
9、容器平安监察规程?管辖的容器；3） 旋转或往复运动机械设备中子程序整体或作为部件的受压器室如泵壳、压缩机外壳、涡轮机外壳、液压缸等；4） 核能装置中存在中子辐射损伤失效风险的容器；5） 直接火焰加热的容器；6） 直径对非圆形截面，指截面边界的最大几何尺寸，如：矩形为对角线，椭圆为长轴小于150mm的容器；7） 搪玻璃容器和制冷空调行业中另有国家标准的容器。2.2 4732?钢制压力容器分析设计标准?2.2.1 简介及主要容 4732是中国第1部压力容器分析设计的标准，其根本思路与ASME -2一样。该标准与GB 150同时实施，在满足各自要求的前提下，设计者可选择其中之一使用，但不得混用。与G
10、B 150相比， 4732允许采用较高的设计应力强度，在一样的设计条件下，容器的厚度可以减薄，重量可以减轻。一般用于重量大、构造复杂、操作参数较高的压力容器设计。当然，需做疲劳分析的压力容器，必须采用分析设计。第3章 ASME与GB 150/4732主要区别3.1 主要压力容器标准的对应关系我国的压力容器标准分类相对较细，根本上是按压力容器类型及容器主体材料来分别制订相应标准，如钢制压力容器、铝制压力容器、卧式容器、塔式容器、球形储罐等。而ASME规并不按容器类型分别制定相应的标准，只是在设计中引用不同的载荷规，如设计压力小于20MPa的选用ASME规第卷第一分册，设计压力小于70MPa的选用
11、ASME规第卷第二分册，设计压力大于70MPa的选用ASME规第卷第三分册。两者主要压力容器标准的对应关系如表2-1。表2-1我国压力容器标准与ASME的对照我国主要压力容器标准ASME规1GB150?钢制压力容器? 24734?铝制压力容器?34745?钛制压力容器?第卷第一分册4732?钢制压力容器-分析设计标准?第卷第二分册4708?钢制压力容器焊接工艺评定?第卷 4730?压力容器无损检测?第V卷3.2 标准制、修订我国的压力容器国家标准是由全国压力容器标准化技术委员会负责编制、修订工作，经国家质量技术监视局批准后颁发。相关行业标准是由各行业标准化委员会负责编制、修订工作，经国家经贸委
12、各部门审批、颁发。标准实施后，由各地平安监察部门根据国家质量技术监视局颁发的?压力容器平安技术监察规程?和相关标准的规定来控制、监视压力容器的设计、制造和检验各环节，保证产品质量和平安使用。各标准化委员会根据了解、收集的标准使用意见和建议，负责组织标准修订工作，并经原审批部门审批后颁发、实施。ASME锅炉及压力容器委员会(BPVC)定期召开会议，研究ASME规的修订工作，经BPVC批准的规修订建议将提交美国国家标准协会(ANSI)，并在美国?Mechanical Engineering?上发表，以公开征询所有关心此问题人士的意见，修订建议在规定的公开征询意见期满并经ASME最终批准后，在每年1
13、2月31日出版的ASME规增补中予以公布。规修订条款经ASME批准后，可从?增补?所示出版日期起开场使用，除第二卷A、B两篇中的材料标准的修订外，次年的7月1日成为强制性的要求，但在此之前签订的合同除外。材料标准的修订由美国材料试验学会(ASTM)和其他认可的国家机构或国际机构进展，ASME通常采纳这些修订。但压力容器制造厂家需要注意的是，凡使用相对于原要求有所放宽的修订条款时，必须确信压力容器安装地的管辖机关对它们已经认可，否则不得使用。3.3 设计思想和平安系数压力容器的根本设计思想是一次薄膜应力或最大直接应力不得超过许用应力。计算应力依据的理论是最大应力理论。各国压力容器标准中都应用了这
14、一设计思想，标准中公布的许用应力计入了平安系数，它比测定得到的性能值低是考虑到：(1应力评估方法的复杂程度；(2)一定程度的应力集中及其类型； (3)材料一定程度的不均匀性；(4)几何因素； (5)焊接接头中存在的缺陷。各国标准中规定的平安系数有所不同，主要依据的是经历、试验证据和理论评估，同时与其规定的材料标准、计算方法、制造要求和检验要求相适应。我国压力容器标准与ASME规所使用的平安系数差异见表2-2。表2-2 平安系数比照标 准材 料平安系数标 准 材 料 平安系数GBl50碳钢、低合金钢、高合金钢30ASME规 第卷第一分册碳钢、低合金钢 35高合金钢304732碳钢、低合金钢、高合
15、金钢26 ASME规第卷 第二分册碳钢、低合金钢、高合金钢 303.4 焊接接头系数在ASME规中焊接接头系数仅取决于该焊接接头型式和无损检测程度，而与任何其他接头的无损检测程度无关，即一台容器不同的接头可以使用不同的焊接接头系数，对A、B、C、D四类焊接接头都规定了焊接接头系数，同时允许采用降低焊接接头系数而免除无损检测要求。而在我国CB 150中，焊接接头系数特指A、B类焊接接头，不允许采用降低焊接接头系数而免除无损检测要求，产品制造完成后必须对A、B类接头进展射线或超声检测。现以母材为钢和铝的焊接接头为对象作一比拟，见表2-3。表2-3 焊接接头系数比照名称接 头 型 式无损检测程度100检测局部检测无检测我国标准双面焊或相当于双面
