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1、ASME培训教程ASME规范第规范第VIII-1卷卷-压力容器压力容器课程分类VIII-1卷的构成卷的构成材料材料设计设计制造制造无损检测无损检测压力试验、打钢印和出数据报告压力试验、打钢印和出数据报告VIII-1卷的构成卷的构成目标通过本课程的学习，你将了解到ASME锅炉压力容器规范的组成、以及第VIII1卷的构成及其运用，基本掌握如何查阅第VIII1卷的有关条文。课程概况ASME锅炉压力容器规范的组成第VIII1卷的构成及其运用如何查阅规范条款ASME锅炉压力容器规范的组成2001ASME锅炉压力容器规范锅炉压力容器规范SECTIONSI动力锅炉II材料技术条件PartA钢铁材料PartB
2、有色金属材料PartC焊丝、焊条及填充金属PartD材料性能IIISubsectionNCADivision1和Division2的总要求Division1SubsectionNB1级部件SubsectionNC2级部件SubsectionND3级部件SubsectionNEMC级部件SubsectionNF设备支撑SubsectionNG堆芯支撑结构件SubsectionNH在高温工况下运行的1级部件AppendicesDivision2混凝土反应堆容器和安全壳规范Division3核燃料废料、高辐射材料及废料的储存和运输包装安全要求IV加热锅炉V无损探伤VI加热锅炉的维护和运行推荐规范VI
3、I动力锅炉的维护指导规范VIII压力容器Division1Division2另一规则Division3建造高压容器的另一规则IX焊接和钎焊评定X玻璃钢压力容器XI核电厂设备在役检验规范增补增补彩色页增补包含对规范的增订和修改，每年出版一次（第一次增补与新版本同时出版），并自动寄给相应的规范购买者。解释解释ASME对规范技术方面的询问作出书面的解释，并将规范解释作为规范更新服务的一部分。规范解释不能作为规范或增补的一部分。案例案例锅炉压力容器委员会定期召开会议，对所建议的增订和修改进行讨论，并形成案例以澄清现有规范的意图，或者，在紧急的情况下，对现有规范中没有提到的材料或建造方法作出规定。已经采
4、纳的规范案例刊登在相应的规范案例卷中：1）锅炉压力容器；2）核设备。第第VIII-1卷的构成卷的构成前言SubsectionA:一般要求PartUG所有建造方法和所有材料的一般要求SubsectionB:有关压力容器制造方法的要求PartUW焊制容器PartUF锻制容器PartUB钎焊容器SubsectionC:有关材料类别的要求PartUCS碳钢和低合金钢容器PartUNF有色金属容器PartUHA高合金钢容器PartUCI铸铁容器PartUCL复合层材料容器PartUCD球墨铸铁容器PartUHT热处理材料容器PartULW多层容器PartULT低温材料容器材料表附录131强制性附录。AE
5、E非强制性附录“建议性的好方法”使用规范时，应查阅整个条款，包括所引述的其它条款。如果你找到了你想知道的而停止继续查阅，你可能会漏掉后面的有关要求。例如，UW11包含好几个子条款，要全面理解必须全面查阅。规范条款的使用方法范条款的使用方法ASME材料材料目标本课程结束后，你将了解到怎样确定允许使用的材料，怎样确定材料的特殊要求。另外，你还将了解一些材料技术条件及其运用。课程概况允许使用的材料和选用SectionII材料技术条件焊材冲击试验要求材料的返修材料的检验和标记允许使用的材料和选用在为在为VIII-1卷压力容器选用材料时，应查阅以下不同的资料：卷压力容器选用材料时，应查阅以下不同的资料：
6、SubsectionA材料的一般要求ISubsectionB制造方法和特殊工况影响材料的选择SubsectionC针对特殊材料的要求材料表给出VIII1卷允许使用的材料（UCS23、UHS23、UNF23等）强制性附录SectionII材料的详细要求PartA钢铁材料PartB有色金属PartC焊材PartD材料性能 有关规范案例金属学基础金属学基础金属通常划分为钢铁材料（铁50%）和有色金属。含有一种以上元素的金属为合金。 铁合金（铁合金（SA-XXX） 铸铁碳2%，非常脆，不易焊接，适合于制造复杂形状的部件。钢材碳2%，不脆（有韧性），较易焊接。碳钢含硅、锰，用于较低温度。低合金钢含铬（1
7、0%）、钼、镍、锰，用于腐蚀、高、低温。按化学成分和性能，不锈钢可分为不锈钢可分为：马氏体不锈钢（如410）高铬（12%），导磁，可通过热处理改善强度和硬度。铁素体不锈钢（如405、403） 导磁，不可通过热处理来改善强度和硬度。奥氏体不锈钢（如200、300系列） 不导磁，不可通过热处理来改善强度和硬度。 奥氏体/铁素体双相不锈钢（329） 高强度，比奥氏体不锈钢具有更好的耐腐蚀性。 钢的热处理钢的热处理 : :ASME规范产品制造中会使用到两个临界温度： 下临界温度（A1）= 合金开始向奥氏体转变 上临界温度（A3）= 合金全部转变成奥氏体 正火将钢加热到A3以上大约100F，然后在静止空
8、气中冷却。目的是使钢的组织均匀， 使硬度高于钢在退火状态的硬度。退火将钢加热到A3以上大约50F，然后随炉缓慢冷却。目的是细化晶粒，使材料软化。焊后热处理 加热到A1以上的温度，目的是降低制造和焊接应力，降低热影响区的硬度淬火 钢加热后的冷却速度对提高钢的硬度和强度非常重要，如SA517这样的钢种，其 强度主要靠淬火获得。 回火淬火后的钢非常脆，为增加韧性，将其加热到A1以下，然后冷却以 得到所期望的高强度和良好韧性的综合性能。 （参见：StructuralAnalysisandDesignofProcessEquipment,JawadFarr）有色金属有色金属主要用于强腐蚀、高温的环境。铝
9、合金不导磁、具有良好的可成型性、高的强度重量比。铜合金良好的耐腐蚀性和机械加工性能。镍合金极好的耐腐蚀性和高温抗氧化性能。钛和锆合金耐腐蚀性极强。有色金属合金的热处理有色金属合金的热处理退火将材料加热到一定的温度，然后缓慢冷却。目的是使材料软化，消除冷加工应力。 正火将材料加热到稍高于退火温度，然后以比退火快的冷却速度冷却。固溶处理在足以使各合金元素可随机弥散的高温下进行的热处理。 稳定化低温加热以稳定某种合金元素。温度处理对合金以一定的温度处理以产生一稳定的性能。（参见：Structural Analysis and Design of Process Equipment, Jawad Fa
10、rr）VIII-1VIII-1卷的材料卷的材料 UG-4到UG-8、UG-10、UG-12到UG-14：受压件的材料必须是ASME规范Section II中的材料，并限于那些在UG-23提到的材料。例外 :UG-4(b)：非受压件材料仅须具有可焊性即可。 UG-9：焊接材料。UG-11(a)&(c)：允许使用的ASME/ANSI标准（见规范解释VIII-77-86）。UG-13(b)：垫片仅须是可锻纲（Wrought steels）即可。 UG-15： 同牌号的可锻材料(Wrought materials)已被批准作为可使用材料，但在“采购清单”中没有列入的此材料。（见规范解释VIII-1-8
11、9-194）强制性附录规定的材料。规范案例允许的材料。材料的许用应力材料的许用应力总则总则对于大多数锅炉压力容器规范卷册，许用应力可在SectionIIPartD材料性能中找到。用于： 计算所需要的厚度 与计算应力值比较 Section II Part D所列材料顺序按合金含量递增排列： 碳钢铬-钼钢 不锈钢 在同一“公称化学成分”以内，材料的顺序按抗拉强度递增排列。 非常便于设计人员使用：合金类型、强度等级。 对于某一具体合金牌号，首先看一下技术条件，找出它的公称合金含量和抗拉强度。表1A和1B已于1999增补作了全面修改，以反映出用新的设计安全系数3.5重新计算的抗拉许用应力。VIII-1
12、卷卷对于第VIII卷来说，SectionIIPartD中的表1用于VIII1卷、表2用于VIII2。表1进一步分为两部分：表1A钢铁材料表1B有色金属材料对于铸铁（UCI）、球墨铸铁（UCD）和低温材料（ULT），许用应力在VIII1卷中，而不是SectionIIPartD。使用此表时应注意以下两点：确认你所查阅的那一行在VIII1卷一栏里没有“NP”（NotPermitted）字样。确认已查阅过与VIII1卷有关的注释。另外：UG45(c)：接管剪切许用应力=接管抗拉许用应力的70%UW15(c)：焊缝的许用应力是容器材料许用应力的百分之几：坡口焊缝抗拉许用应力=74%坡口焊缝抗坡口焊缝抗剪
13、许用应力=60% 角焊缝抗剪许用应力=49%用于按UG41的补强强度计算。SubsectionA一般要求一般要求SubsectionA中有关材料的基本条款为：UG4 一般要求UG5 板材UG6 锻件UG7 铸件UG8 管道和管子UG9 焊接材料UG11预制和预成形受压件UG12螺栓和螺柱UG13螺母和垫圈UG14棒材一般来说，在VIII1卷的其它章节中，如UCS、UHA等，关于材料的要求通常都具有相同的段落编号。UG-4(a)UG4(a)将用于承受压力应力的材料限于那些由SubsectionC允许使用的材料，同时还提到了UG9、10、11、15和强制性附录，给出其它允许使用的材料UG-4(b)
14、材料不符合SubsectionC允许的技术条件可用于非受压件，但必须符合UW5(b)的要求。UW5(b)指出，必须证实材料具有可焊性。一般来说，如果材料可按UG10、11、15或93识别，或者，其化学成分、机械性能已知，按第IX卷进行了焊接工艺评定即可证实材料的可焊性。如果材料不符合上述要求，每一块未识别的材料必须按第IX卷QW451的规定进行导向弯曲试验。UG4(b)还提到，未能按UG93识别的材料，其许用应力不能超过SubsectionC允许的类似材料的许用应力的80%。换句话说，在进行载荷计算时，你只能使用该材料许用应力值的80%。UG-4(d)如果材料既没有列入VIII1卷，又不符合U
15、G10或15，要使用此种材料可按附录B向ASME提交申请。ASME通常要求，此种申请是针对已向ASTM提交过申请的材料。按照附录B，在一般情况下，可能会出版一份规范案例，允许采用这种材料。UG-4(f)UG4(f)建议，设备的用户或其指定代理应确认建造容器所使用的材料适合于预期的工作环境，即在设备的预期使用寿命期限内，能保持要求的机械性能、具有抗腐蚀、抗侵蚀、抗氧化及其它老化的能力。UG-10未能完全识别的材料未能完全识别的材料通常认为只有“规范”认可的材料才能用于规范容器的制造。但是，在UG4(a)中提到，UG10允许使用未完全识别、或可按本卷不允许使用的某个技术条件加以识别、即按此技术条件
16、制造的材料，只要其满足UG10(a)、(b)、(c)的相应要求。UG-10(a)可按材料制造厂提供的完整证明加以识别的材料可按材料制造厂提供的完整证明加以识别的材料UG10(a)允许使用VIII1卷中没有列入的材料，只要此材料可以识别、并能够通过炉批号追踪到材料制造厂的原始化学成分。此段叙述了为使用这类材料需要进行的步骤。简单地说，你应将这类材料的理化性能与ASME允许使用的材料进行比较，如果一致，即可对其认可。此认可步骤可以由ASME持证厂家或材料制造厂完成。UG-10(b)可按生产批号识别、但不能按可按生产批号识别、但不能按UG-10(a)认可的材料认可的材料UG-10(b)允许使用VII
17、I-1卷中没有列入、虽可识别但不能追踪到材料制造厂原始化学成分的材料。与UG-10(a)一样，此段也叙述了为使用这类材料需要进行的步骤。不过，在此种情况下，你必须对每一炉号都进行理化性能试验，并将试验结果与ASME允许的技术条件相比较。如果相符，你可认定此材料符合Section II的相应材料技术条件。此认可步骤只能由ASME持证厂家完成。UG-10(c) UG-10(c) 未完全识别的材料未完全识别的材料 UG-10(c)允许使用VIII-1卷中没有列入、不能识别、也不能追踪到材料制造厂原始化学成分的材料。此段叙述了为使用这类材料需要进行的步骤，与UG-10(b)相似，但你必须逐件进行试验。
18、此段只能由ASME持证厂家运用。UG-15技术条件的材料形式技术条件的材料形式如果材料以一种材料形式列入SubsectionC,UG15允许使用SectionII中的同种材料的另一种材料形式。例一SA182317L符合SA240317L级别材料的要求，并且在SubsectionC中列有SA182的材料形式，因此，SA182317L可以用于受压材料，尽管SubsectionC中没有列入此材料。（注：此材料现已列入SubsectionC）。例二（摘自HSBPressurePoints,September1999）问：我们正在为一个要求使用SA240UNS32950双相不锈钢的项目报价，我们发现此合
19、金并没有列入TableUHA23中SA240板材里，但在Pipe和Tube材料形式（SA789和SA790）里却列有相同的合金，此材料是否可以用于VIII1容器的建造？答：可以。通过运用UG15，可以使用此材料。此条款提到的情况是，规范以一种或几种材料形式（如：管子、锻件）列入了某一合金，但未列入相同合金的其它材料形式，如板材、棒料，只要此板材和棒料技术条件列入了VIII1卷的SubsectionC，含盖了相同级别的其它材料形式，则可以使用此相同级别的其它材料的许用应力。当然，有必要去核实材料的理化性能、热处理、等等，符合相应技术条件的要求。另外，对于焊接管材，许用应力应作必要的调整。UG-7
20、铸铁材料铸铁材料UG7规定，铸铁材料的许用应力应乘于UG24给出的质量系数。UG24对除PartUCI外的铸铁材料规定了质量系数UG-9焊材焊材UG9要求用于生产的焊材应符合SectionVIII1、SectionIX、和相应的WPS。符合SectionIIPartC技术条件的焊材，如果材料标记符合技术条件的规定，可按标记验收；非规范焊材，如果标记符合WPS上的规定，也可按标记验收。UG-11预制或预成形的受压件预制或预成形的受压件UG11提到，一些受压件的制造可以不提供制造厂部件数据报告，这些受压件包括：铸造、锻、轧制或模锻的标准受压件管件、法兰、等。铸造、锻、轧制或模锻的非标准受压件壳体、
21、封头、可拆除封门、等。 除容器壳体、封头外，焊制受压件 焊制标准管件、焊制封帽、等。 这些部件不是按ASME/ANSI标准（如那些列入UG44中的标准），就是按制造厂标准制造，这些标准对标在部件上或在制造厂样本中说明的压力温度等级作出了规定。焊制受压标准件焊制受压标准件UG11允许使用除壳体或封头外的其它焊制标准受压件，并引述到UG44以及制造厂标准。此只制造厂标准必须：符合UW26到UW40，或ASTMA234的要求。对于ANSI标准件也是如此。提供质量证明，如果不能作标记的话。 RT和任何热处理可以由标准件厂进行，但必须随件提供证明。UG-44ASME/ANSI标准标准UG44列出了可用于
22、VIII1卷的ASME/ANSI标准，这些标准的版本号见TableU3。材料类型材料类型 在SubsectionC中有关材料的条款通常是UXX5至UXX15。在SubsectionC中有以下材料类型：UCS碳钢 UCI铸铁 UHT热处理钢UNF有色金属UCL复合材料ULW多层容器UHA高合金UDC球墨铸铁ULT低温材料碳钢和低合金钢碳钢和低合金钢SubsectionC中PartUCS是关于碳钢和低合金钢材料。有关一般要求的条款有：UCS6板材UCS7锻件UCS8铸件UCS9管材UCS10螺栓UCS11螺母/垫圈UCS12棒料和型材UCS-5一般要求一般要求UCS5是关于碳钢和低合金钢的一般要求
23、，重复UG4(a)的要求，提到TableUCS23。此条规定，如材料的含碳量超过0.35%，不允许焊接或气割。UCS-6板材板材UCS6讨论碳钢和低合金钢，对使用SA36和SA283材料制造受压部件规定了以下几条限制：不能用于有毒介质；不能用于非受火蒸汽锅炉；对于壳体、封头或管接头，允许对承力焊缝施焊的最大厚度为5/8”（15.8）。Section IISection II中的技术条件类型中的技术条件类型 SectionII中技术条件基本上可分为以下三种类型：材料技术条件，如SA285；通用技术条件，如SA20；试验技术条件，如SA370；材料技术条件的构成SectionII中的技术条件的构成
24、基本一致，以SA285为例：范围叙述一般性要求有关文件引述ASTM A-20（SA-20） 一般要求和采购依据叙述采购协议和引述ASTM A-20 化学成分Table 1给出各级别的化学成分 机械性能给出抗拉、屈服和延伸率要求 补充要求补充要求 由于材料的使用环境要求，采购方有必要规定补充要求。这些补充要求可以在技术条件中找到，也可以在通用技术条件中找到。这些补充要求不是强制性的，仅是在采购方认为有必要时才使用。SA285中提到补充要求的条款是3.3，写道：“除本技术条件中的基本要求外，当要求对试验或检验进行附加控制以满足最终使用要求时，可以使用附加要求。采购方可查阅技术条件中所列的附加要求，
25、也可查阅A20/A20M中详细规定”通用技术条件通用技术条件SectionII中的通用技术条件有：PipeSA530TubeSA450不锈钢板SA480碳钢、低合金钢板SA20结构钢板、型钢SA6SA-450中的标记要求中的标记要求SA450是Tube的通用技术条件，对Tube的标记有以下规定：制造厂名称或商标； 技术条件号和级别； 如果技术条件中的某项试验将由采购方完成，X、Y或Z字母应标在技术条件号后面。 此标记必须采用喷印方式，除非Tube的直径小于1-1/4”（32），则可以使用标签。材料的试验和检验材料的试验和检验 基本材料技术条件提出材料的试验和检验项目和要求，对于机械性能试验将要
26、求查阅SA370、化学成分试验查阅E30，同时还要查阅相应的通用技术条件。试验结果必须按技术条件的要求进行记录。Section IISection II要求的试验类型要求的试验类型 SectionII要求进行的试验有：化学成分所有材料机械性能所有材料水压试验管子类材料超声波调质钢涡流管子类和铸件SectionII要求的机械性能试验要求的机械性能试验SectionII要求的机械性能试验有：抗拉、屈服除个别碳钢外，所有材料硬度 锻件、管子和棒材弯曲管子或棒材压扁管子类材料 导向弯曲填充金属、焊制产品Charpy冲击碳钢、低合金钢填充金属SA-20概述概述SA20是碳钢低合金钢的通用技术条件，其构成
27、如下：范围叙述运用SA20的材料技术条件相关文件给出用于试验的引用文件，如SA370术语对钢材制造的术语给出定义采购依据说明在采购订单里应说明的项目制造说明要求使用的熔炼方法热处理说明所要求的热处理，如正火化学分析说明化学分析如何进行及其要求金相组织说明晶粒度和确定晶粒度的试验方法质量说明表面、边缘的验收要求，焊接返修要求试验方法说明要求使用的试验方法抗拉试验说明抗拉试验的数量和位置缺口韧性引用SA370，说明标在材料上的字母标记材料标记说明钢板标记的部位和方法尺寸和重量给出重量要求、尺寸要求检验和试验说明与采购方检验人员的接口复验引用SA370，同时也给出了一些例外情况重复热处理如果要求复验
28、，给出了重复热处理的要求拒收略包装包装、标记和装运的一般要求与材料技术条件一样，SA20也包含有附加要求，是否采用这些附加要求通常由规范或用户提出，冲击试验就是一个例子。标记要求标记要求SA20对碳钢低合金钢的标记作了强制规定，包括：制造厂名称或商标；炉、批号； 技术条件号、材料级别或类别； 这些标记必须用钢印打在材料上，除非：板厚在1/4”以下； 采购方规定喷印。SA-178/SA-209中关于标记的要求中关于标记的要求除通用技术条件外，材料技术条件也对材料标记提出特殊要求。例如，Tube技术条件SA178要求将“ERW”标在每一根Tube上。如果是用人工做标记，要求将此标记标在距离端部8”
29、（203）处。又例如，Tube技术条件SA209要求标记除要符合SA450外，还应在Tube上标出“Hotfinished”或“Colddrawn”。UG-94中关于授权检验师（中关于授权检验师（AI）AI应对所有的材料进行检查，核实材料上是否具有相关技术条件规定的识别标记。SA-370概述概述SA370是关于钢材机械性能试验方法的技术条件，内容概括如下：范围对本技术条件含盖的拉伸、弯曲、硬度和冲击等具体要求给出了索引.相关文件 列出引用的ASTM标准，如，E23金属材料的缺口式样冲击试验。注意事项说明一些必须知道的事项，如果处理不适当，可能会得到错误的 结果。取样方向说明纵向、环向式样的制取
30、。说明拉伸试验的定义式样参数说明不同产品，如锻件、铸件、等，其式样的参数，包括拉伸式样的尺寸和公差。板材式样板材式样的拉伸试验。薄板式样薄板式样的拉伸试验。圆形式样机加工原形式样的拉伸试验。标距延伸率测定标距点的位置。试验设备和操作加载程序及按ASTME4进行鉴定，试验速度。定义拉伸试验定义见ASTME6，抗拉性能确定说明确定屈服点、和其它抗拉性能的方法。说明弯曲试验式样Charpy冲击式样的尺寸、缺口的方位。试验设备和条件说明试验机和温度测量仪的一般特性和鉴定要求。试验结果冲击试验结果的记录和解释。验收标准确定试件强度要求的验收标准。补充要求对不同材料提供特殊的补充要求。焊接材料Sectio
31、nII,PartCSectionII,PartC是焊接材料的技术条件卷册，SFA5.1及其它技术条件均规定了关于焊材标记的要求，内容如下：包装上-AWS技术条件号和分类-制造厂名和牌号-标准尺寸和净重-批号、控号、或炉号焊条上- 焊条上距离夹持端11/2”范围内应标有AWS分类代码UG-9焊接材料焊接材料UG9允许使用未列入规范的焊接材料。材料试验报告（MTR）可以不要，但必须满足：焊材包装的标记符合SectionII的要求；或包装上的标记可追踪到用于焊接工艺评定的焊材。SectionII,PartC推荐的焊材保存要求推荐的焊材保存要求(1)由于焊材在制造方面存在着不同，因此，对于这些焊条的具
32、体烘干要求应根据焊 条厂商的推荐。(2)从制造厂的包装里取出之后。其它试验其它试验 在某些情况下，VIII1卷要求在SectionII的基础上再附加一些材料试验项目，如：UCS85UNF95UHA52UHT6UHT81附加试验附加试验由于使用或设计条件，VIII1卷要求的附加试验有：Charpy冲击试验：用于低温条件下的碳钢、低合金钢；热处理过的铁素体钢；WPS评定（如有要求的话）。 落锤试验： 由于低温的热处理铁素体钢RT、PT或MT： 焊缝、堆焊和铸件。UT 厚壁铸件、及某些焊缝。结合面剪切、结合面拉伸试验： 整体复合钢板。其它有关材料的条款其它有关材料的条款在处理规范材料问题时，必须查阅
33、VIII1的所有部分，其它关于材料的条目有：UG84UCS66UHA51冲击试验要求碳钢、低合金钢碳钢、低合金钢背景背景VIII1卷在87A之前对于碳钢、低合金钢用于设计温度在20F（29C）以上的容器可不做冲击试验。尽管运行记录表明按规范建造的容器是非常安全的，但脆性破坏越来越引起重视。曾经发生过的少数脆性破坏大都发生在水压试验过程中。现有的缺口韧性法则是以线性弹性断裂力学（LEFM）理论为基础，并根据材料的试验结果建立的，同时，也广泛考虑了好的经验、以及压力容器工业里脆性破坏的低发生率。冲击性能冲击性能材料的缺口韧性与以下因素有关：材料的缺口韧性与以下因素有关：温度厚度应力UG20（b）最
34、低金属设计壁温（MDMT）容器运行过程中的最低温度。MDMT必须与相应的MAWP一起标在容器的铭牌上。冲击试验法则的主要特点是，使用一组冲击试验免除曲线，该曲线按MDMT对应于元件的厚度将常用的钢材分成了四个组。冲击免除曲线是依据钢材的韧性在一定的温度区域内呈现急剧变化这一特性建立的。对于给定的材料，如果MDMT在曲线上或在曲线的上方，则用冲击试验来证实材料的韧性是没有必要的。冲击试验冲击试验如果要求进行冲击试验，UG84规定了应该使用的程序。应该假设要求进行冲击试验，除非在SubsectionA或C中找到了可以免除的依据。UG84接着提到，试验的程序和设备应符合SA370的要求。冲击式样冲击
35、式样小截面式样的厚度见UG84(c)图UG84冲击式样（Charpy试验）UG-84(c)(4)(b)Charpy冲击试验冲击试验UG84(c)(4)(b)规定，对于抗拉强度大于或等于95,000PSI的TableUCS23的材料，以及TableUHA23的材料，其相应的最小侧向膨胀量应按UHT6。侧向膨胀量侧向膨胀量图图UG-84.1TableUG-84.2小尺寸式样_厚度温度降低值in.F._0.394(全尺寸)00.35400.31500.295(3/4尺寸)50.27680.262(2/3尺寸)100.236150.197(1/2尺寸)200.158300.131(1/3尺寸)350.
36、118400.099(1/4尺寸)50_允许用线性插值法求得中间值。TableUG-84.3材料类型技术条件号板材PartUCS和UHTSA20,S5PartUHASA480PipeSA333TubeSA334锻件SA350铸件SA352螺栓SA320管件SA420TableUG-84.4最小规定屈服强度（ksi） 温度差（注1）4010555550注：冲击试验温度可以高于最低金属设计壁温的温度数值见此表。冲击试验要求冲击试验要求对于碳钢低合金钢材料，应首先假定要做冲击试验，然后再来确定是否可以免除。UG-20(f)免除冲击条款免除冲击条款如果满足以下条件，P1Group1或2的材料的冲击试验
37、可以免除。材料的控制厚度：1/2”(12.7)对于Fig.UCS66曲线A的材料；1”(25.4)对于Fig.UCS66曲线B、C或D的材料。整台容器按UG99(b)、(c)或(k)进行水压试验。设计温度不低与20F（29C），不高于650F（343C）。由于季节性温度变化引起的操作温度偶然低于20F（29C）是允许的。热、冲击或循环载荷不是设计的关键因素。（见UG22）UCS-66材料材料除非另有条款给予免除，对于最低设计金属壁温和厚度的交点落于代表材料的曲线下方，必须进行冲击试验。如果温度厚度的交点落于曲线上或上方，对母材可不必做冲击试验。壳体、管接头、人孔接管、开孔补强板、法兰、管板、平
38、封头板、焊缝衬垫、与容器构成结构整体并与受压件相焊的装接件，都应分别判断是否要进行冲击试验。Fig.UCS-66根据材料的牌号，如果最低金属设计壁温和厚度的交点落于Fig.UCS66相应曲线的上方，可免做冲击试验。图中使用的厚度按UCS66(a)(13)的定义来确定。 UCS-66(a)UCS66(a)定义的厚度有以下4种类型：铸件；除铸件外，其它用对接焊缝连接的材料；除铸件外，其它用角接焊缝连接的材料；除铸件外，其它非焊接件，如，螺栓连接的平封盖。UCS-66(a)不管什么材料，对于以下情况，必须进行冲击试验：如 果 焊 缝 处 的 控 制 厚 度 大 于 4in（ 100） ， 并 且MD
39、MT120F（48C），必须进行冲击试验； 控 制 厚 度 超 过 6 in（ 152） ， 用 螺 栓 连 接 的 元 件 ， 如 果MDMT120F（48C）必须进行冲击试验。UCS-66(b),降低温度降低温度UCS66(b)允许使用Fig.UCS66.1进一步降低由Fig.UCS66确定的最低金属设计壁温。另外，UCS66(b)还对使用Fig.UCS66.1提出了2条限制：最低金属设计壁温不能低于55F（48C），除非实际拉应力与许用应力的比值小于0.35，在这种情况下，可不进行冲击试验，且55F（48C）的限制不适用；所有的材料在55F（48C）以下均应做冲击试验，除非实际应力与许用
40、应力的比值小于0.35，在此情况下，温度不低于155F（103C）可不做冲击试验。UCS66(b)(1)(b)允许将Fig.UCS66.1和Fig.UCS66.2用于承受非一次薄膜应力的元件，如平封头、管板、法兰等。按UCS66(b)(1)(c)，对于用焊接连接的法兰，其MDMT可按与其相连的管颈或壳体确定的温度降低值一样予以降低。UCS-66(c)，免除，免除UCS66(c)规定，ASME/ANSIB16.5和B16.47铁素体钢法兰、以及SA216GRWCB制成的对开式活套法兰用于设计金属温度等于或高于20F（29C）时，可不必进行冲击试验。UCS-66(d)，免除，免除UCS66(d)允
41、许对厚度小于0.10in（2.5）的材料免除冲击试验。对于材料为PNo.1的小直径管子（NPS4或以下），当厚度不超过对应于规定最小屈服强度值的以下厚度值时，可免做冲击试验：规定最小屈服强度ksi最大厚度in.(mm)20350.237(6)36450.125(3.2)46和更高0.100(2.54)UCS-66(e)UCS66(e)规定，对于厚度小于1/4”（6mm）的板材，材料技术条件要求的制造厂标记不能使用钢印，除非符合规定的条件可以例外。UCS-66(f)除非按Fig.UCS66可以免除，规定最小屈服强度值大于65ksi的材料必须进行冲击试验。UCS-66(g)按材料技术条件由材料制造
42、厂做过冲击试验的材料，只要MDMT不低于材料技术条件规定的温度、或低于材料技术条件规定的温度不超过5F（3C），容器或部件制造厂不必再进行冲击试验。UCS-66(h)保留在焊缝上的衬垫和其它规范材料一样，必须判断是否要求进行冲击试验。对于衬垫属于曲线A的材料，如厚度不超过1/4”（6mm）、且MDMT20F，可免做冲击试验。UCS-66(i)对于做过冲击试验的材料，如果Fig.UCS66.1定义的比值小于1.0，最低金属设计壁温低于冲击试验温度的数值不得超过Fig.UCS66.1规定的允许降低温度值，而且，决不允许低于155F（104C）。Fig.UCS66.1和Fig.UCS66.2还可以用
43、于承受非一次薄膜应力的元件，如平封头、管板、法兰等。对于用焊接连接的法兰，其MDMT不可低于与其相连的管颈或壳体的冲击温度减去确定的允许温度降低值。UCS-160UCS160为操作温度低于铭牌MDMT的容器提供指导。由于UG116的修改，在MDMT下的压力必须等于MAWP，这样可能造成许多容器的MDMT比原来的更高，本条有助于为那些随着温度降低（如在开启/关闭的自冷阶段）而压力和总体一次薄膜应力也随之降低的容器，确定安全的操作压力和温度。冲击试验的控制厚度冲击试验的控制厚度Fig.UCS66使用的厚度是按UCS66(a)(13)的定义确定的。UCS-66(a)(1)焊接件焊接件(a)对接接头最
44、厚接头处的公称厚度；(b)角接接头两被连接件中较薄件的厚度；(c)平封头、管板两被连接件中较薄件的厚度、或t/4，取较小值。如果焊接件的控制厚度超过4”（101mm）、且其MDMT6”（152mm）、且MDMT120F（49C），必须进行冲击试验。UCS-66(a)(4)非焊接的成形封头见Fig.16sketch(c)的控制厚度为法兰的厚度除4（t/4）、或封头成形处的厚度，取较大值。UCS-67焊接工艺的冲击试验焊接工艺的冲击试验焊接工艺规程试验。UCS-67(a)有填充金属的焊缝，凡属下列情况之一，焊缝金属必须按UG84做冲击试验：任何一边母材要做冲击试验；焊接按技术条件进行过冲击试验的材
45、料（TableUG84.3）、或曲线C或D的母材，且当55FMDMT20F（48CMDMT29C）时；（除非焊材已按相应的SFA技术条件在不高于MDMT的温度下进行过冲击试验并按此分类。） 焊接按技术条件进行过冲击试验的材料UCS66(g)，当MDMT1/2”（13mm），无论MDMT为多少；或(2)焊缝处的厚度5/16”（8mm），且当MDMT1/2”（13mm），且MDMT70F（20C）；(3)焊接按技术条件进行过冲击试验的材料UCS66(g)，当MDMT55F（48C）时。UCS-67(d)按UG84(i)进行的容器产品冲击试验属下列情况之一可以免除：(1)焊缝金属连接的母材按UCS6
46、6免除了冲击试验，且MDMT20F（29C）；(2)属于UCS67(a)(2)曲线C/D、或按技术条件进行过冲击试验的材料且55FMDMT20F（48CMDMT29C）或(a)(3)按技术条件进行过冲击试验的材料，当MDMT55F（48C）定义的焊缝金属；(3)HAZ所在母材按UCS66免除了冲击试验，但当UCS67(c)(3)按技术条件进行过冲击试验的材料，当MDMT5/8”）Type1或2lC类无限制lD类无限制射线探伤RT的类型的类型l100%l抽检l无射线探伤要求要求要求RTUW11(a)(1)规定，用于有毒介质的壳体和封头，其上面的所有对接焊缝必须做RT检查。UW11(a)(2)规定
47、，除了容器的使用条件要求进行RT外，对接焊缝的厚度超过一定的尺寸时，也要求RT检查，如TableUCS57、还有UHA57要求对所有Type1接头作RT检查。可选可选RT当规范没有规定要作RT时，RT检验的程度由设计者选择，并取决于所期望的焊缝系数和/或质量系数。见UW11和12。UW-12焊缝系数焊缝系数当规范没有规定RT时，RT便成为设计的选项。设计者可以通过选择附加的RT，以使用较高的焊缝系数。按UW12，这一选项可以运用在整台容器上，也可以运用在具体一部分焊缝上。几个定义：a)应应力力乘乘数数：“E”是应力乘数，它可以是焊缝系数，也可以是质量系数。除UW11(a)(5)外，应力乘数运用
48、于接头，而不是容器筒节。设计者可按每个接头来使用应力乘数。b)质质量量系系数数：对于不符合UW11(a)(5)(b)RT抽检的无缝部件，应使用应力乘数0.85。注意：焊制管必须符合此要求，也就是说，除了SectionIIPartD中已对许用应力运用了15%应力降低系数外，还要运用质量系数0.85。焊缝增量焊缝增量：一个焊工在一台容器上焊接的50ft.（15m）焊缝，如果是多台一致的容器，此焊缝增量可以是一台或多台容器上的焊缝。焊缝增量的定义见UW52，目的在于规定一张抽检RT片子代表的焊缝长度，一张抽检片子必须包括每一焊工焊接的焊缝。UW-11(a)100%RT以下焊缝必须按UW51对其全长进
49、行RT检查：l筒节或封头上的所有A类和D类对接焊缝，当接头或部件取UW12(a)允许的焊缝系数进行设计时，应作全长RT检查。l接管、及与容器相连的压力腔壳体（CommunicatingChamber）上的对接焊缝，当其超过NPS10或11/8in.厚度时，应作全长RT检查。l与A类对接焊缝相交、或连接无缝筒体或封头的B类或C类对接焊缝，至少应满足按UW52的RT抽检要求。本条要求的RT抽检不可用来满足运用于其它焊缝增量的RT抽检要求。符合此要求的容器应打上RT2钢印。注：要满足打RT1钢印的要求，上述焊缝须进行全长RT探伤。UW-11(b)RT抽检抽检如果筒体或封头的设计使用UW12(b)允许
50、的焊缝系数时，其上的焊缝应按UW52进行RT检查。RT抽检是质量控制检验的一种手段，抽检的范围应包括：l每50ft（15m）焊缝增量或不足此增量的焊缝长度抽检6in.（150mm）长；l每59ft（15m）焊缝增量必须包括足够数量的抽检，以检查每个焊工的工作质量；lRT抽检的部位由AI选定；l满足其它条款而要求的RT不得用来满足此条的抽检要求；lUW51(a)的要求同样适合RT抽检（RT3）。厚度方面的考虑设计设计-一般要求一般要求UG-16(b)壳体和封头成形后的允许最小厚度，不管是什么材料形式，去除腐蚀余量后应为1/16”（1.6mm）。以下情况例外：1）对于板式换热器的换热板不适用。2）
51、对于壳管式换热器中的管子不适用。3） 非受火蒸汽锅炉的壳体和封头的去除腐蚀余量后的最小厚度为1/4”（3.2mm）。用于压缩空气的壳体和封头，如用UCS材料制成，去除腐蚀余量后，其最小厚度应为3/32”（2.4mm）。UG-16(c)板材钢厂负偏差为订购厚度的6%，但最大不超过0.01”（0.3mm）。UG-16(d)管子负偏差：如果管子按公称厚度订购，除按UG37和UG40计算管接头壁厚补强面积要求外，都应考虑到壁厚的制造负偏差。大多数情况下，管子的负偏差为12.5%。UG-16(e)腐蚀余量：用于计算公式中的尺寸不包括腐蚀余量。UG-23最大许用应力最大许用应力UG-23(a)最大许用应力
52、应从SectionIIPartD中的有关表里（如表1A或1B）查取，应在考虑承载条件下金属预期保持的温度下取值。UG-23(b)最大许用纵向压应力应取以下较小值：1）最大许用拉应力；2）按UG23(b)(2)确定的B值。UG-23(c)由UG22所列载荷同时作用产生的最大总体一次薄膜应力不超过SectionIIPartD中的最大许用应力值。对于产生弯曲应力的载荷，最大一次薄膜应力加上一次弯曲应力不超过SectionIIPartD中的最大许用应力的1.5倍。UG-23(d)地震或风载与UG22所列的其它载荷组合作用下，总体一次薄膜应力不应超过UG23(a)、(b)、(c)允许的最大许用应力值。环
53、向应力和纵向应力环向应力和纵向应力对于无缝的薄壁圆形筒体，环向应力基本上是纵向应力的2倍。在大多数情况下，计算厚度时，UG27中的环向应力公式起确定作用，但也有少数情况，纵向应力起确定作用，如：非常高的立式容器在风载和地震载荷作用下、鞍座支撑的卧式长容器。应该注意，如果圆形筒体既有环缝、又有纵缝，UG27纵向应力公式只有在环焊缝的焊缝系数小于0.5时、或当附加载荷（UG22）使得纵向弯曲或拉伸与内压一起作用时，才起确定作用。内压下壳体厚度计算公式内压下壳体厚度计算公式圆形筒体圆形筒体环向应力（纵向焊缝）环向应力（纵向焊缝）用内径表示(t或P0.385SE)t=或P=UG27(c)(1)用外径表
54、示(t或P0.385SE)t=或P=11(a)(1)纵向应力（环向焊缝）纵向应力（环向焊缝）用内径表示(t或P1.25SE)t=或P=UG27(c)(2)用管子制成的筒体用管子制成的筒体UG-31UG31允许用管子制造筒体，并可用UG27给出的公式计算厚度。在订购管子时，必须注意，管子材料有无缝和电阻焊管(ERW)两种，如SA53b，它们的许用应力是不一样的。球体壳球体壳用内径表示t=或P=UG27(d)用外径表示t=或P=11(a)(2)符号符号t壳体的最小要求厚度(in.)P设计内压(psi.)R内径(Ri)R外径S最大许用应力(psi.)E圆筒或球体壳的焊缝系数、孔桥系数，取较低值。流体
55、静压头对压力容器设计的影响流体静压头对压力容器设计的影响UG22载荷较高立式容器(塔器)、或低设计压力的容器要考虑的因素。如果流体静压头仅在水压试验时存在，设计时可不必考虑流体静压头，可以有以下选择：1)在水平位置进行水压试验，以使静水压头降为最低。2)用气压试验代替水压试验。3)计算水压试验中静压头引起的附加应力。水压试验压力没有上限，见UG99(d)，但是，如果容器发生明显的永久变形，AI有权拒收容器。静压头引起的附加压力：P(f)=H式中：P(f)=静压头引起的附加压力。H=流体柱的高度。=流体密度。厚壁圆筒的计算公式厚壁圆筒的计算公式Appendix1其它设计计算公式如果tR/2或P0
56、.385SE，考虑环向应力(纵向焊缝)，见12，当“P”已知，求t时：t=式中：Z=如果“t”已知，计算P：t=式中：Z=封头设计半球形封头椭圆封头碟形封头锥壳折边锥壳平封头球凸形封头(螺栓连接封头)ASME规范条文规范条文UG-32和和附附录录1-4，凹面受压(受内压)成形封头和锥壳，即非螺栓连接成形封头如：半球形封头、椭圆形封头、碟形封头、锥壳和折边锥壳。注意：注意：CodeCase2260给出了设计封头的另一方法。UG-33，凸面受压(受外压)成形封头。附录附录1-5，内压下锥壳封头和过渡段与圆形筒体连接处的补强计算。UG-34，无拉撑平封头和平封盖(圆形或非圆形、焊接、螺栓连接、螺纹连
57、接等形式的平封盖、盲法兰等)。UG-35，其它类型的封盖。如：附录16，球凸形封头；UG35(b)，快开式封盖。UG-47，拉撑面或有拉撑平封头。典型封头的主要尺寸（见典型封头的主要尺寸（见Fig1-4）t=成形后封头的最小要求厚度。D=封头直边的内径；椭圆封头的内表面长轴长度；锥壳封头考虑点处垂直于轴线的内直径。D0=外径(与内径相似)。h=椭圆封头短轴长度的1/2。L=碟形封头和半球形封头球或冠的内半径。r=转角内半径。=锥壳中心夹角的1/2。Di=折边锥壳封头转角与锥壳相切处与轴线相垂直的内直径。=D2r(1cos)P=设计内压2:1标准椭圆封头标准椭圆封头短轴是长轴的一半：可以作为近似
58、2:1标准椭圆封头(见UG32(d)：转角半径r=0.17D；球冠半径L=0.90D。UG32(d)给出了最小要求厚度或MAWP的计算公式：或其它椭圆封头其它椭圆封头对于非2:1的椭圆封头，附录14(c)给出了计算公式：或碟形封头碟形封头标准碟形封头标准碟形封头L=D0=直边的外径；r=6%L=球冠内半径的6%=6%D0=直边外径的6%；此标准碟形封头的厚度和压力计算公式(UG32(e)：或对于最低抗拉强度超过80,000psi的材料，碟形封头的计算应使用室温下许用应力S=20,000psi，并按最大许用应力随温度降低成比例降低的许用应力。非标准碟形封头非标准碟形封头附录14(d)给出了非标准
59、碟形封头的计算公式：或式中：UG-32(j)对于任何无拉撑封头，其球冠内半径L不得大于直边的外直径D0。对于碟形封头，内转角半径不小于封头直边外直径的6%，但决不得小于封头厚度的3倍。MaximumL=直边外径D0Minimumr=直边外径D0的6%，但不小于封头厚度的3倍。对L给出最大值是限制封头的平度，增大L使封头更接近平板。对r给出最小值是控制曲率，曲率越小，曲面的变化越陡。使用较大的r是为了减缓这一变化。斜坡过度斜坡过度UG-32(l)所有厚度大于筒体的成形封头，如采用对接焊缝连接，应具有足够长的直边，以满足Fig.UW13.1中关于3:1坡度和中心线对中偏差的要求。所有厚度小于或等于
60、筒体厚度的封头，如采用对接焊缝连接，可不必具有整体直边。当带有直边，其厚度应不小于相同直径无缝筒体的要求厚度，即直边部位应按无缝筒体对待。斜坡过度斜坡过度Fig. UW-13.1Fig. UW-13.1厚度要求厚度要求UG-32(a)和和UG-32(b)对于成形封头(椭圆封头、碟形封头、半球形封头和折边锥壳)，要求的厚度是指成形后最薄处的厚度。通常使用较厚的板材，以补偿成形操作过程中可能引起的减薄(见脚注18)。无拉撑椭圆封头或碟形封头的厚度不得小于无缝半球形封头的要求厚度除于封头与筒体的焊缝系数。半球形封头半球形封头UG-32(f)当半球形封头的厚度不超过0.356L、或P不超过0.665S
61、E，则：或对于厚壁球壳，见附录13的公式。薄壁半球形封头的材料利用率最高，承受相同内压壁厚最薄。由于环向和纵向应力相等，因此最大限度地利用了材料。一般来说，半球形封头的厚度大约是圆形筒体厚度的一半。封头计算举例封头计算举例A)标准碟形封头，其球冠内半径等于直边外直径，转角内半径等于球冠半径的6%。根据UG32(e)：P=设计压力(psi)=150psiL=球冠内半径(in.)=72in.S=许用应力(psi)=12ksi(SA51670在800F下)E=封头上的最低焊缝系数=1.0in.B)80/10碟形封头，即球冠内半径为直边外径的80%、转角内半径为直边外径的10%的碟形封头。根据附录14
62、：M=碟形封头的系数，它取决于封头L/r的尺寸比值，R是转角内半径。其它数据和上例相同。M=1.46见表14.2in.C)2:1椭圆封头根据UG32(d)：in.C)D)半球形封头根据UG32(f)：=0.225in.C)E)L=0.90D和r=0.17D的碟形封头(近似于2:1椭圆封头)根据UG32(d)和附录14(d)：L=0.90D=0.972=64.8R=0.17D=0.1772=12.24上述计算中，为简化起见，在确定球冠半径和转角半径时直边的外径看成与直边的内径相等。由于相对于直径，元件的厚度较薄，它们的差别可忽略不计。平封盖平封盖UG-34无拉撑平封头、封盖、盲法兰。圆形和非圆形
63、平封盖。焊接和螺栓连接。计算公式是根据平板的弹性、小变形理论推导得出。边界条件或边缘的影响用系数C来表示。对于焊接平封盖，C系数里包含了一个0.667的系数，使许用应力增加到1.5S(即弯曲许用应力)。对于螺栓连接平封头，考虑的因素是变形，使用较小的许用应力可减少泄漏的可能性。平封头的计算公式平封头的计算公式无拉撑圆形焊接平封盖螺栓连接圆形平封盖无拉撑正方形、矩形、椭圆形、长圆形、或其它形状的非圆形焊接平封头式中：2.5无拉撑正方形、矩形、椭圆形、长圆形、或其它形状的非圆形螺栓连接平封头符号定义符号定义d=直径或短径，按Fig.UG34所示测量。C=与连接方法有关的系数，对焊接平封头，它包含有
64、使弯曲许用应力增加到1.5S的系数。P=设计压力S=最大许用应力，从许用应力表查得。E=焊缝系数，对于UW3(a)(1)定义的A类焊缝，从表UW12查得。Z=非圆形封盖的系数。W=按附录2确定的螺栓总载荷。hg=垫圈力臂L=非圆形螺栓连接封盖的螺栓孔中心圆周长。平封头的类型平封头的类型角接焊接接头角接焊接接头UW-13(e)Fig.UW-13.2，典型无拉撑平封盖，典型无拉撑平封盖这些是允许的板与壳体焊接的典型焊缝，包括焊缝尺寸。不允许的角接接头不允许的角接接头这些焊缝的共同特点是它们不能承受弯矩，这一点非常重要，因为封盖的主要载荷是通过弯曲来传递的。无拉撑焊接平封头的设计举例无拉撑焊接平封头
65、的设计举例设计参数：设计压力=150psi设计温度腐蚀余量材料壳体厚度壳体内径容器100%RT探伤无使用限制圆形无缝封盖平封头与壳体的焊接按Fig.UG34(f)，C=0.33m0.20in.in.ASMEB16.5法兰法兰符合ASMEB16.5和UG11(a)(2)的钢制圆形盲法兰，当属Fig.UG34中的(j)和(k)的类型，可以按ASMEB16.5中表2的压力温度等级使用。UG-45UG-45管接头厚度管接头厚度对于管接头厚度有以下考虑：UG22载荷所要求的厚度(如：内压、外压、外载荷等)。管接头的厚度相对于壳体或封头的厚度。管子标准壁厚。当有腐蚀余量，而且管接头的厚度由UG45(b)(
66、4)决定，则必须使用比标准壁厚大的管子。UG45(a)是关于人孔、手孔和其它检查孔的管接头厚度，计算只需考虑UG22的载荷即可。管接头计算举例管接头计算举例已知：内压=35psi筒体外径=96in.筒体和管接头材料=SA51660，S=15ksi筒体公称厚度=1.0in.管接头直径=14in.腐蚀余量=无UG45(a)按UG22载荷计算的厚度+腐蚀余量in.UG45(b)(1)内压下筒体的要求厚度+腐蚀余量in.UG45(b)(4)管子标准壁厚最小值+腐蚀余量对于14”NPSStand，in.管接头的要求厚度为以下较大者：1.0.016in.2.以下较小者：a)0.112in起控制作用b)0.
67、328管接头的要求厚度不得低于0.112in.。如果使用管子材料，要求的管子壁厚系列应为：tnom0.112/0.875=0.128in.开孔补强课程概况课程概况一般要求补强面积的来源(壳体和成形封头上的单个开孔)腐蚀余量补强区域补强强度其它补强规定壳体和封头上多个开孔平端盖上的单个或多个开孔特殊要求举例开孔的目的开孔的目的处理容器内的介质检验安装内件容器的清理和排放一般要求一般要求开孔的一般要求开孔的一般要求允许的开孔形状、尺寸允许的开孔形状、尺寸免除开孔补强计算开孔的形状开孔的形状圆形筒体或锥壳、封头上的开孔最好采用圆形、椭圆或长圆形状，但规范并不限制使用其它形状的封头。当长圆或椭圆的开孔
68、长、短径之比大于2:1，横跨短径的补强面积应增加，以防止由于扭矩产生的变形。UG-36(b)开孔的尺寸开孔的尺寸1.对于壳体内径60”(1250mm)，开孔尺寸不得大于直径的1/2，最大不超过20”(508mm)。2.对于壳体内径60”(1250mm)，开孔尺寸不得大于直径的1/3，最大不超过40”(1000mm)。3.如果开孔超过上述限制，除要满足UG36至UG43的要求外，还须满足附录17的补充要求。成形封头和球形壳上经过正确补强的开孔无尺寸限制。当开孔的尺寸大于与封头相连的壳体直径的1/2时，可以使用锥壳过渡段来代替补强。见UG36(b)(2)(ad)。UG-36(c)(3)壳体和成形封
69、头上开孔免除开孔补强计算壳体和成形封头上开孔免除开孔补强计算容器上的开孔如果不承受压力的快速波动，在满足以下要求的情况下，开孔除自身结构的补强外，不须另外补强。a)对于焊接或钎接接头，最终开孔的直径不大于：l31/2in.(89mm)壳体或封头的厚度3/8in.(10mm)；l23/8in.(60mm)壳体或封头的厚度3/8in.(10mm)。b)对于螺纹连接或胀接接头，壳体和封头上的开孔直径不超过23/8in.(60mm).c)任何两个未加补强的开孔，其中心距不得小于两孔直径之和。d)三个或三个以上开孔群中任意两个未加补强的开孔孔心距不得小于：对于圆形筒体和锥壳；对于具有双曲率的壳体和封头。
70、UG-36(d)开孔可以开在焊缝上，见开孔可以开在焊缝上，见UW14。UG-39(a)平封头上开孔免除补强计算平封头上开孔免除补强计算单单个个开开孔孔，其其尺尺寸寸不不超超过过UG36(c)(3)(a)和(b)的限制、并且封头直径或短径的1/4时，可免除补强计算。UG37在内压或外压下要求的补强面积（筒体和封头）(内压设计。对于承受内压的筒体或封头，在任何通过开孔的给定平面内所要求的总补强截面积A应不小于：(外压设计。1承受外压的单壁容器，所要求的开孔补强面积仅为上述c)要求的50%即可，式中的tr是根据外压下容器厚度计算要求确定的要求壁厚。2多层容器每层上所要求的开孔补强面积，当壳体承受外压
71、时，应符合上述1)；当壳体承受内压时，应符合上述c)，不论连接到一层或多层壳体的共同接管是否采用焊接方式。(内、外压设计。承受内、外压的容器，所要求的补强面积应符合上述c)对于承受内压的要求，同时还应符合上述d)对于承受外压的要求。(对于所要求的补强面积和可供补强的面积，Fig.UG37.1给出了详细的计算公式。SectionVIII,Div.1UG37UG-37在内压或外压下要求的补强面积（筒体和封头）在内压或外压下要求的补强面积（筒体和封头）要求的补强面积要求的补强面积提供补强提供补强可供补强有五个方面：可供补强有五个方面：1.A1：壳体上富余厚度提供的补强面积2.A2：延伸到壳体外侧的管
72、接头富余厚度提供的补强面积3.A3：延伸到壳体内侧的管接头富余厚度提供的补强面积4.A4：焊缝提供的补强面积5.A5：补强圈提供的补强面积腐蚀余量腐蚀余量按按UG36(c)(1)，腐蚀余量不能用于提供补强。按UG16(e)，用于计算公式的所有符号代表腐蚀后的尺寸。UG-40补强区域补强区域与容器壁相平行的方向，取以下较大值：d开孔腐蚀后的直径Rn+t+tn与管接头壁相平行的方向，取以下较小值：2.5t2.5tn+te式中：Rn=开孔腐蚀后的半径tn=管接头扣除负偏差后的壁厚t=容器的壁厚te=加强圈的厚度补强的强度（补强的强度（UG-41）如果补强材料（加强圈、焊缝金属、等）的许用应力大于容器
73、材料的许用应力，不考虑由于较高应力值带来的附加强度。如果补强材料的应力值低于容器材料，所提供的补强面积应按两应力的比值成反比例增加。强度降低系数：fr= 式中：Sn=补强材料的许用应力Sv=容器材料的许用应力以下举例说明fr的使用：A=dtrF+2tntrF(1fr1)对于安放式管接头，fr1=1.0A=dtrFUG-39平封头上单孔要求的补强面积平封头上单孔要求的补强面积UG-39(b)(1)：标准孔对于单个开孔，其直径不超过封头直径或短径的1/2（见UG34）：A=0.5dt+ttn(1fr1)式中：d=圆形开孔扣除腐蚀余量后的直径（见UG37关于非径向开孔的定义）t =平封头或平封盖的最
74、小要求厚度。或按 UG34计 算 增 加 封 头 的 厚 度 UG39(d)(1)。UG-39(c)：大开孔：大开孔对于具有开孔直径大于封头直径1/2的平封头，应按以下要求设计：UG39(c)(1)： 按 附 录 1420（具有大、单个、圆形、位于中心开孔的整体圆形平封头），使用附录2的有关系数（采用环状垫圈的螺栓法兰设计要求）。UG39(c)(2)：给出对于在中心开孔周围再开孔的设计要求。UG39(c)(3)：对于上述以外的其它开孔，没有给出设计方法，应符合U2(g)条。平封头上多个开孔的补强要求平封头上多个开孔的补强要求UG-39(b)(2)：相距较开的标准开孔*对于开孔直径不超过封头直径
75、的1/2，任意两孔的平均直径不超过封头直径的1/4，并且任意两孔的孔距两孔平均直径的2倍：A=0.5dt式中：d =圆形开孔扣除腐蚀余量后的直径（见UG37关于非径向开孔的定义）t=平封头或封盖的最小要求厚度（见UG34）。相距较近的标准开孔*封头上任意两孔的孔距为1/4davg.孔距2davg.其它与上述一致：A=0.5dt但，要求的补强面积的50%必须分布在两孔之间。对于不属于上述情况的开孔，没有给出计算方法，应按U2(g)。*注意：孔与孔之间的孔桥或孔到封头边缘的距离不得小于较小开孔直径的1/4。确定用于补强计算的确定用于补强计算的tr碟形封头碟形封头，tr是按附录14(d)计算的要求厚
76、度，使用M=1。椭圆封头，tr是半径为K1D的无缝球壳计算厚度，D是筒体的直径，K1按TableUG37。UG-38内扳边开孔内扳边开孔内扳边的厚度应符合内扳边的厚度应符合UG27（内压）或UG28（外压）的要求。补强要求应符合UG37。承受内、外压的内扳边开孔的厚度应按内、外压计算的厚度取较大值。开孔补强计算举例开孔补强计算举例壳体内径：壳体内径：48in.设计压力：250psi壳体材料：SA285Gr.C,S=13.8ksi壳体厚度：0.875in.容器经100%RT腐蚀余量：0.125in.管接头尺寸：NPS6ExtraStrong(0.432in.厚，5.761内径)管接头材料：SA5
77、3B,S=15ksi管接头内出头长度：1.5in.开孔不在焊缝上角焊缝尺寸：焊脚0.375in.首先，扣除腐蚀余量：t=0.750in.=0.8750.125tn=0.307in.=0.4320.125d=6.011in.=5.7612(0.125)Rv=24.125in. =48/2+0.125RN=3.006in.=5.761/2+0.125要求的壁厚：UG27(c)(1)in.in.要求的补强面积：F=1;=0;fr1=Sn/Sv=15/13.8=1.091=6.0011(0.442)(1)+(2)(0.307)(0.442)(1)(11)A=2.657in2可供补强的面积A1=(壳体的
78、富余厚度)取以下较大值=A1=1.851in2或=0.651in2A2=(管接头的富余厚度)取以下较小值=A2=0.393in2h=2.5tn或2.5t，取较小值2.5tn=2.5(0.307)=0.768in.2.5t=2.5(0.750)=1.875in.=0.768in.1.5in.(OK)A3=(管接头内出头提供的补强面积)=in.2A41=(外侧角焊缝)=Leg2fr2=0.37521=0.141in2A43=(内侧角焊缝)=Leg2fr2=(0.3750.125)21=0.063in2A1+A2+A3+A41+A43=ATotal=2.728in2A=2.657in2由于AATot
79、al，因此无须再增加补强。对于非整体连接的管接头，必须按UG41核算焊缝的连接强度。UG41.1(a)和UG41.1(b)。免除焊缝连接强度计算免除焊缝连接强度计算按按UW15(b)，对于以下情况可不必进行焊缝的连接强度计算：按Fig.UW16.1的图(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f1)、(f2)、(f3)、(f4)、(g)、(x1)、(y1)和(z1)连接的管接头；按FigUHT18.1和UHT18.2连接的管接头；按UG36(c)(3)，免除开孔补强计算的小开孔可不必核算焊缝的连接强度。这些连接结构是采用全焊透焊缝、采用整体补强（无加强圈）将管接头连接到筒体或封头上。如果壳体提
80、供了所有所要求的补强面积，即使管接头是采用角焊缝连接，也可不必进行连接强度计算。UG-41.1aFigureUG41.1(a)UG-41.1bFigureUG-41.1(b)制造要求制造要求目标目标通过本课程的学习，你将了解制造基本的过程、材料的识别、准备和控制、以及适用于不同制造方法的要求及其应用。课程概括课程概括SectionVIIIDiv.1的制造过程材料标记和追踪成形要求对中要求SectionVIIIDiv.1的焊接要求SectionVIIIDiv.1的制造过程的制造过程制造要求的顺序制造要求的顺序当涉及到制造时，规范中的所有Subsections都要运用，例如，SubsectionA
81、从UG75开始给出了制造的一般要求，包括成形、不圆度、返修、材料的检验等要求。SubsectionB包含的要求涉及到制造方法，例如，UW篇时焊接要求，涉及到组对、焊缝余高、焊接工艺和焊工技能评定等要求。SubsectionC包含一些与材料类型有关的制造要求，如，UCS篇涉及到碳钢材料的成形、热处理等制造要求。强制性附录为一些特殊结构给出了制造要求，如夹套容器、多层容器、非圆形容器。当这些附录适用时，必须采用。CodeCases对规范里没有涉及到的建造提供了规定。CodeCases不是强制性的，但是，一旦运用就必须全面符合，并在数据报告中注明。制造考虑制造考虑在在制造之前或制造过程中需考虑：人孔
82、、吊耳、或其它装接件是否符合规范要求？它们的成形是否正确？不圆度是否在规范允许的公差范围以内？筒体与筒体、封头与筒体的对中错边量是否符合要求？要求的斜坡过渡是否符合规范的要求？焊缝余高是否在规定的范围以内？焊接工艺和焊工技能是否按规范要求进行了评定？ 影响制造流程的因素 确定焊缝类别UW3和11确定焊缝类型UW12对中错边量公差UW33对接焊缝的设计UW9管接头连接焊缝余高UW35、UG76最小焊缝尺寸UW13、16焊后热处理UCS56、UHA32、UHT56对于要用于规范制造的材料，必须：对于要用于规范制造的材料，必须：核实材料是否可以用于制造；核实材料是否具有可追踪性、标记是否正确；正确下
83、料及标记移植，对于需弯制成形的板材，应确保标记在外表面；分割材料时，保持材料的标记；去除气割氧化边缘；开孔内缘倒角或倒圆；焊接表面清理。材料检验，材料检验，UG-93UG-93规定的检验就时通常所说的“接收检验”，即材料在投入制造之前必须满足的要求。板材：必须具有符合材料技术条件的材料试验报告或质量证明书；其它材料：当材料技术条件规定在每件上要有标记时，每件材料必须标有SpecificationNo.、Grade、Type和Class。AI必须审查材料试验报告或质量证明书，核实材料按材料技术条件和QC手册的要求进行了标记识别。制造厂必须在AI审查之前对材料进行了上述核查，另外，制造厂还必须检查
84、材料尺寸、并提供必要检查样板。材料准备材料准备材料的识别材料的识别UG-77给出了材料被接收后的控制要求，包括：保持材料的识别标记，直到设备完工；可使用编码标记代替原始标记，此编码标记必须经AI的审查认可；可采用材料表或竣工图的方式记录所要求的标记，以保证在制造过程中、或容器完工后材料的可追踪性；材料分割前或机械加工前，应移植编码标记或原始标记。制造过程中材料的控制制造过程中材料的控制制造厂的制造厂的QC手册应规定材料（包括焊材）控制的要求，包括：材料保存；发放；检验；标记识别；返修。成形加工的要求成形加工的要求成形操作不得引起材料的性能发生不良的变化。SubsectionC对成形给出了一些限
85、制，包括：沿筒体纵缝不得有直边；必须满足UG80或81的圆度要求；尺寸公差应符合设计的要求；成形后必须满足最小厚度要求；对接焊缝的对中要求必须满足。规范允许几种成形方法，最常用的有冷成形和热成形两种。无论采用哪种成形方法，都要避免产生沿纵缝的直边。碳钢的成形碳钢的成形对碳钢和低合金钢，规范给出了以下附加要求：对碳钢和低合金钢，规范给出了以下附加要求：不允许爆炸成形；如果材料在锻造温度下并经焊后热处理，允许采用爆炸成形；如果冷成形由无ASME资格的厂家完成，必须提供符合UCS79的证明。冷成形件，冷成形件，UCS-79如果冷成形引起延伸率大于如果冷成形引起延伸率大于5%、并有以下情况存在，UCS
86、79要求成形后必须进行热处理：容器将用于有毒介质；要求进行冲击试验；成形前厚度超过5/8”(19mm)；厚度减薄量超过10%；成形温度在250F(121C)到900F(482)。成形要求延伸率计算公式延伸率计算公式延伸率可用以下公式计算：延伸率可用以下公式计算：对于双曲率成形件：延伸率(%)=对于单曲率成形件：延伸率(%)=注意：当Ro=(平板)，延伸率为5%的最小半径为：双曲率成形件=15t单曲率成形件=10t筒体不圆度，筒体不圆度，UG-80UG-80规定了筒体的圆度公差，即最大内径与最小内径之差不得超过公称内径的1%。公称内径指订购或设计内径。Fig.80.2给出了最大内径与最小直径差的
87、例子。筒体在管接头处的不圆度筒体在管接头处的不圆度如果在距管接头1个开孔内径以内测量筒体的不圆度，可以另外增加开孔内径的2%。例如：一个容器的内径为119”，在管接头傍边测得最大内径为120”，最小内径为118”，开孔的公称内径为7.625”。最大内径最小内径=2”1%(119)+2%(7.625)=1.34”因此，不圆度超差。外压下筒体的不圆度，外压下筒体的不圆度，UG-80(b)按外压设计的容器必须：按外压设计的容器必须：1.满足UG80(a)的不圆度要求；2. 偏离理想圆不超过UG80(b)的要求。从容器的外侧或内侧测量径向偏离理想圆的偏3. 离值，最大正负偏差不超过Fig.UG80.1
88、查到的最大允许偏差值。FigureUG80.1应使用圆弧样板测量偏差值，圆弧样板的弦长为由UG29.2得到的弧长的2倍。加强板和管接头加强板和管接头加强板成形后的形状应与连接处筒体或封头的外形一致。管接头的端部也应加工成与筒体或封头外形一致的形状。加强板和管接头加强板和管接头加强板成形后的形状应与连接处筒体或封头的外形一致。管接头的端部也应加工成与筒体或封头外形一致的形状。对接接头对接接头对接接头的定义为，两个被连接件基本在同一几何面内，夹角不超过30。焊缝类别焊缝类别焊缝类别是确定焊缝在容器上的位置，以下是Fig.UW3，它示出了各类焊缝的位置。注：D类焊缝可以是角接焊缝，也可以是对接焊缝。
89、平封头上的焊缝为A类焊缝。焊缝对中要求，焊缝对中要求，UW-33对接焊缝的边缘应对齐，最大错边量不超过TableUW33为各类焊缝规定的限制。TableUW33焊缝类别截面厚度(mm)A(mm)B,C&D12.71/4t1/4t12.719.13.21/4t19.138.13.24.838.150.83.21/8t50.81/16t(Max.9.5)1/8t(Max.19.1)焊缝对中要求焊缝对中要求不等厚截面的对接焊缝不等厚截面的对接焊缝UW-9规定，当两被焊接件的厚度之差超过较薄件厚度的1/4（最大为3.2mm）时，就必须有3:1斜坡过渡。此斜坡过渡可以用机械加工，也可用堆焊形成。如采用堆
90、焊法，必须满足UW42的要求。UW9关于不等厚的斜坡过渡要求适用于球壳、筒体或封头上的焊缝。当厚度之差不超过1/8”或1/4t，不要求3:1斜坡过渡。UW-13焊缝结构焊缝结构中心线错边，中心线错边，Fig.UW-13.1对于封头与筒体的连接，中心线错边0.5(封头厚度筒体厚度)。为满足此要求，斜坡过渡可以放在内侧或外侧。Fig.UW-13.1，封头与筒体的连接，封头与筒体的连接直边长度直边长度Fig.13.1除规定了中心线错边量外，还给出了直边长度的要求。最小直边长度为3th，但不超过1.5”，除非需要增长以满足斜坡过渡要求所需的长度。注意，只有在需要有斜坡过渡时才要求有直边。UG32(i)
91、说，如果封头的厚度等于或小于筒体的厚度，封头并不需要有整体直边。UW-13.4管接头与较小壁厚的管子连接管接头与较小壁厚的管子连接UW-13.1封头与筒体的连接封头与筒体的连接UW-13.1不允许连接方式UW-13.1“JoggleJoint”焊缝坡口的清理焊缝坡口的清理UW-32规定，坡口表面应清洁，无锈皮、锈、油、油脂、等其它有害物。管接头与壳体的焊缝管接头与壳体的焊缝UW-16(c&d)要求，安放式管接头（abuttingtype）必须采用全焊透结构。当全焊透结构不能用目视检查是否焊透，必须使用衬垫。插入式管接头可以采用角焊缝或未焊透结构，但，必须从容器的内外进行焊接。UW-16.1Se
92、ctionVIIIDivision1的焊接要求的焊接要求UW-20管子与管板的焊接管子与管板的焊接UW-20条给出了三种管子与管板的焊缝结构，强度焊接、半强度焊接、密封焊接。强度焊用来承受全部轴向载荷；密封焊仅用于作为胀接的补充焊接，以保证密封；半强度焊是根据在实际设计条件下机械和热膨胀载荷来确定其强度的。下料、装配和对中下料、装配和对中规范中提到下料、装配和对中要求的条目有好几条，如：规范中提到下料、装配和对中要求的条目有好几条，如：切割边必须光滑、清洁。（UW31）点焊焊缝、无论是去除，还是保留，都必须使用评定过的焊接工艺。（UW31）保留于焊缝中的点焊焊缝应由评定过的焊工施焊。（UW31
93、）非受压件跨过受压焊缝与受压件相焊时，非受压件必须开槽以避让焊缝、或将受压焊缝磨平。（UG82）当受压件焊在受压焊缝上时，焊缝必须磨平。（UG82）UW-27焊接方法焊接方法UW-27规定，用于SectionVIIIDivision1的焊接方法有以下几类：UW27(a)弧焊或气焊UW27(b)压力焊UW27(d)销钉焊UW27(e)电渣焊UW27(f)电气焊纵缝的排列纵缝的排列UW-9(d)对容器各筒节纵缝之间的排列规定了要求，即要求纵缝相互错开，相距至少是较厚板厚度的5倍，否则，焊缝两侧必须至少4”（102mm）要求进行RT检验。焊接限制焊接限制SectionVIII中关于焊接的两项限制是：
94、销钉焊仅用于非受压/非承载件的焊接；电渣焊仅用于铁基和UW5(d)给出的奥氏体钢。UW-28焊接工艺评定焊接工艺评定UW28给出了对焊接工艺进行评定的要求：使用的焊接工艺必须有记录，也就是说必须有书面的焊接工艺。当焊接受压/受力件、用手工或半自动焊方法焊接非受压/非受力件时，使用的焊接工艺应按SectionIX进行评定。当用机械焊方法焊接非受压/非承力件时，使用的焊接工艺可不按SectionIX进行评定。UW-29焊工技能评定焊工技能评定焊接受压或受力件与受压件焊缝的焊工和焊接操作工，必须按SectionIX进行技能评定。可以采用首次焊接的产品焊缝来进行技能评定，但必须仔细阅读规范，以确定是否
95、有例外或限制。销钉焊必须在每个班开始时对焊工进行技能评定，但当采用自动焊方法焊接非受压或非受力件时，可不必进行技能评定试验。SectionIX中的其它要求必须满足。制造厂在焊接工艺评定方面的责任制造厂在焊接工艺评定方面的责任制造厂制造厂/ASME持证厂的责任：编写书面WPS；焊接评定试板，编写焊接工艺评定记录；机械性能试验可由另一试验室进行；列出焊接参数；在PQR上记录焊接参数和试验结果；制定QC体系以控制焊接评定；对焊接质量负责；焊接材料和母材冶金上的适应性。UW-34SpinHoles旋压工艺孔旋压工艺孔旋压工艺孔直径不大于23/8”（60.3mm），可以用全焊透方式采用加塞、或填加焊缝金
96、属来封焊。焊缝完成后必须经MT或PT检验；当UW11(a)要求时，进行RT检验；没有焊缝分类，不影响焊缝系数“E”。焊缝咬边，焊缝咬边，UW-35UW35讨论了纵缝和环缝的外观要求，其中提到角焊缝和坡口焊缝，其焊接后不得使母材的厚度减薄到低于最小要求厚度。另外，减薄量不得超过母材公称厚度的10%（最大不超过0.8mm）。TableUW35规定了焊缝的最大补强高。TableUW-35UW-35还讨论了焊缝余高。最大余高母材公称厚度（mm）B、C类对接焊缝（mm）其它焊缝（mm）2.42.40.792.44.83.21.64.812.74.02.412.725.44.82.425.450.86.4
97、3.250.876.26.44.076.2101.66.45.6101.61276.46.41277.97.9焊缝余高的打磨余高角度对疲劳强度的影响焊缝外观，焊缝外观，UHT-84同样，制造规范产品时必须查阅规范的各个部分。在UHT84中给出了一个特殊制造要求，它应取代PartUW予以优先执行。UHT84规定，UW35的要求必须满足，但对于SA517除外。此材料的焊缝余高不得超过板厚的10%（最大不超过3.8mm），不允许有任何咬边。一般要求一般要求与焊接有关的一些要求有：如果焊缝余高过高，简单地打磨焊缝的顶部还不能满足要求，因为，打磨焊缝余高的目的是为了减少母材与焊缝之间的夹角。焊缝的余高必
98、须与母材圆滑过渡。UW36要求角焊缝应完全焊透。UW38给出要求去除焊缝的缺陷。UW39给出了时常在焊接工艺中忽略的操作，即敲击。敲击是用来控制变形、消除应力和提高焊接质量的手段，因此，应在WPS里予以说明。产品焊接的控制产品焊接的控制对于受压材料的焊接，制造厂必须：按照流转卡或图纸上规定的、经评定过的WPS进行焊接；使用评定过的焊工和焊接操作工；使用WPS上规定的焊接材料；在焊接过的焊缝上或旁边打上焊工钢印，或记录焊工钢印；检查焊缝是否有缺陷；进行要求的NDE。在焊缝上或靠近焊缝开孔在焊缝上或靠近焊缝开孔UW-14允许在焊缝上开孔，但须满足以下要求：开孔必须符合UG37的补强要求；开孔符合U
99、G36(c)(3)、但不符合UG37，若此环缝在距离开孔3倍于开孔直径的范围内进行RT检验，此开孔可以开在环缝上。按UG36(c)(3)不需要开孔补强的开孔，当开在焊缝附近时，如果板厚等于或小于1.5”（38mm），此开孔必须距离焊缝至少0.5”（19mm）。推荐的焊材保存条件推荐的焊材保存条件SectionIIPartC中给出了焊材的推荐保存要求。1.由于各制造厂的焊材存在差异，因此，应向焊条制造厂询问具体的烘干要求。2.StorageConditions指从焊条制造厂包装中拿出后的保存条件。锆和钛合金锆和钛合金UNF对这类合金焊材给出了以下限制：不能用于焊接其它材料，见UNF19；仅用于G
100、TMW、GMAW、PAW焊接方法，见UNF78；2.对每一牌号和级别均应带产品焊接试板，见UNF95。对于纵缝，试板应与焊缝相连；对于环缝，试板应在环缝焊接结束时立即焊接。3.3.注意注意P-No.4.除了锆合金（PNo.61）、钛合金（PNo.51和51）外，焊接镍合金（PNo.11）时也应特别注意。焊缝的检查焊缝的检查规范要求在焊接过程中必须满足一些标准，为此，必须进行检查。包括：材料经验收符合规范的要求，并满足设计的要求；焊接坡口符合WPS的要求，点焊合格；2.焊接人员也必须对打底焊缝自检，以避免设备在使用期限出现问题；3.检查背面清根，以确认露出金属光泽后才允许施焊；4.检查焊缝的内外
101、表面；5.进行NDE有记录，并且记录正确。NDE要求要求目标目标通过本课程的学习，你将了解：用于SectionVIII制造有哪些NDE方法、以及它们的选用及其验收标准；还将了解NDE人员的资格要求、以及NDE规程及其评定的要求。课程概括课程概括RT要求；允许的UT检验；MT和PT要求；NDE规程和人员资格的要求。RT要求SectionVIII,Division1中的中的RT要求要求在制造规范容器要求进行在制造规范容器要求进行RT时，可以从以下规范条文找到相关要求：UW2特殊设计和使用要求；UW9纵缝错开排列；UW11 规定和运用；UW12 焊缝系数；UW42 返修和堆焊；UW51 100%RT
102、；UW52 RT抽检。UCS57、UNF57、UHA33、UCL35和36、UHT57、ULW56和ULT57等条款也有关于RT的要求，例如：TableUCS57给出碳钢、低合金钢的厚度，如果大于此厚度，则要求对对接焊缝进行100%RT。PNo.和GrNo.公称厚度(mm)大于此厚度，对接焊缝应进行100%RT1Gr.1、2、33Gr.1、2、34Gr.1、25A，5BGr.19AGr.19BGr.110AGr.110BGr.210CGr.110FGr.63219160161619161619UW-51100%RT当当要要求求100%RT时，UW51的规定必须符合。该条要求NDE人员按SNTT
103、C1A进行资格认可，但没有要求要有书面的RT规程。另外，该条还规定了验收标准。验收标准验收标准100%RT检验的验收标准：条形显示：没有裂纹、未熔合或未焊透；夹渣长度不超过：u当t57mm，19mm一组排列成直线的条形夹渣，当任意相邻显示的距离不大于其中最大夹渣的长度的6倍时，则在12t长度内，夹渣长度和不超过t。圆形显示的验收标准见Appendix4。UW-52RT抽检抽检RT抽检应符合UW51的要求，这些要求除规定了拍片的位置和数量外，其它方面基本上和100%RT的要求一致。另外，在验收标准方面有很大的差异。验收标准验收标准RT抽检的验收标准：条形显示：没有裂纹、未熔合或未焊透；夹渣长度不
104、超过：u2/3t；u一组夹渣排列成直线，在6t长度内夹渣总长度不超过t，并且其中最长的显示与相邻显示的距离应大于3L，L是最长显示长度。圆形显示：圆形显示不考虑。允许的UT检验UT要求要求在制造规范容器要求进行在制造规范容器要求进行UT时，可以从以下规范条文找到相关要求：UW11封口焊UW53UT探伤技术APP.12UT探伤技术Case2235对t4”（100mm），可用UT代替RT。ULW57、ULT57条款也有关于UT的要求。Appendix12Appendix12要求：人员资格参照SNTTC1A；经评定的书面规程，其中应包含验收标准；记录及其保存要求。MT和和PT要求要求PT和MT的要求
105、见以下条文：UW42返修或堆焊UW50气压试验前附录6MT附录8PT另外，UNF58、UHA34、UHT57和85、ULW56和57、ULT57也有关于PT或MT的要求。例如，UHA34要求所有的奥氏体铬镍不锈钢焊缝，不管是对接或是角焊缝，当容器的厚度超过3/4”（19mm）时，须用PT检查是否有裂纹；所有36%镍钢焊缝，无论厚度是多少，都必须用PT检查是否有裂纹。如有热处理，此表面检查须在热处理之后进行。所有裂纹都应去除。注意：附录6和8都没有要求按SNTTC1A对人员进行资格认可，只要求制造厂证明他们的能力和视力。要求有探伤规程。NDE规程和人员资格要求规程和人员资格要求规范要求进行NDE
106、概括起来有以下几个方面：特殊用途或设计要求对焊缝进行RT（UW11、12等）；在气压试验前要求进行PT或MT（UW50）；返修或堆焊要求进行PT或MT（UW42）；压力试验时进行目视检查（UG99）。由于材料而要求的由于材料而要求的NDE由于使用的材料可能要求对部件进行NDE，例如，UHA21提到“当UHA33要求对接焊缝进行100%RT时，A和B类接头（见UW3）应采用表UW12的TypeNo.(1)或(2)焊缝”。另一个例子是ULT57，提到：所有对接焊缝除按UW11(a)(7)外，均应进行100%RT检查。所有装接焊缝、及所有没有进行过RT或UT检查的受压焊缝，均应在水压试验之前或之后进
107、行PT检查。由缺陷引起的显示为相关显示，任何超过1/16”（1.6mm）条状相关显示都应返修或去除。当ULT99(b)要求气压试验时，在试验之前应进行PT检查。第第VIII-1卷卷NDE概要概要NDE方法要求书面规程？NDE技术验收标准NDE人员要求RT否Sect.VArticle2UW51或52SNTTC1AUT是Sect.VArticle5附录12SNTTC1AMT是Sect.VArticle7附录6附录6PT是Sect.VArticle6附录8附录8压力试验、打钢印和出数据报告压力试验、打钢印和出数据报告目的目的 本课程结束后你将了解到：压力试验的要求及其运用；怎样确定钢印要求及其运用；
108、怎样在数据报告里说明压力容器、如何签署。课程概述课程概述压力试验的要求水压试验要求气压试验要求打钢印要求数据报告压力试验要求第VIII1卷中运用两种压力试验来确定容器的结构完整性，它们是：水压试验和气压试验，目的是检查设计和制造是否存在总体上的缺陷。什么部件必须经过压力试验？什么部件必须经过压力试验？所所有有完完工工的的压压力力容容器器都都必必须须进进行行水水压压试试验验或或气气压压试试验验。PG99是关于水压试验的要求；PG100是关于气压试验的要求。水压试验要求水压试验温度水压试验温度UG-99(h)建议，水压试验期间金属的壁温应保持在高于最小设计金属壁温（MDMT）至少30F（17C）以
109、上，以减少脆性破坏的风险。容器必须在试验介质温度与金属壁温基本一致时再加压。当温度超过120F（49C）时，不应对容器进行目视检查。最小试验压力最小试验压力水压试验压力按以下公式确定：水压试验压力按以下公式确定：P=1.3(MAWP)(最低应力比值)式中：MAWP=最大许用工作压力；P=试验压力；应力比值=；Sa=许用应力值。关于关于UG-99(b)的例子的例子容容器器材材料料为为SA515GR.70，在900F下的MDMT为100pis，要求的试验压力为404psi。SA515GR.70在650F以下Sa为17.5ksi，在900F时Sa为6.5ksi，所以：P=（100）（1.3）（175
110、00/6500）P=404psi在用户和制造厂达成协议的情况下，UG99(c)允许依据计算的压力确定水压试验压力。容器顶部的水压试验压力应为由MAWP乘于1,3减去静水压头计算出的最低试验压力。计算试验压力=（MAWP，新的和冷的状态）（1.3）静水压头。此压力不得低于UG99(b)确定的压力，不得材料使材料发生明显屈服。当使用计算试验压力，AI可要求制造厂提供所进行的计算。例外例外第VIII1卷中给出了以下几种特殊情况，试验压力以另一种特殊方式确定：负压容器组合容器搪瓷容器铸铁容器负压容器负压容器负压容器的试验压力按公称大气压力（14.7PSIA）与最低设计绝对内压之差乘于1.3确定。组合容
111、器组合容器对组合容器的压力试验按以下方式进行：对组合容器的压力试验按以下方式进行：相邻压力腔相互独立工作的情况：各腔按单独的压力容器分别试验。公共元件按压差设计，此压差大于相邻压力腔的MAWP，各压力腔应按以下试验压力进行试验：压差（1.3）（应力比值）还必须符合UG99(b)或(c).公共元件按压差设计，此压差小于相邻压力腔的MAWP，各压力腔应按以下试验压力进行试验：压差（1.3）（应力比值）各压力腔按UG99(b)或(c)进行试验搪瓷容器，搪瓷容器，UG-100(b)搪瓷容器的气压试验压力应至少等于（没有必要超过）名牌上MAWP。铸铁容器铸铁容器铸铁容器的试验压力按以下确定：对于MAWP
112、30psi：2.5MAWP，但不得超过60psi。对于MAWP30psi：2MAWP气压试验要求气压试验要求只有当容器的支撑设计不能承受液体的重量、或在容器内残余的水压试验介质会对容器的使用带来危害时，可以使用气压试验。环绕开孔的所有焊缝、或角焊缝腰高超过1/4”（6.4mm）所有装接焊缝都必须作PT或MT检查。气压试验压力气压试验压力气压试验压力用以下公式计算：P=1.1(MAWP)(最低应力比值)式中：MAWP=最大许用工作压力；P=试验压力；应力比值=；Sa=许用应力值。气压试验程序气压试验程序气压试验应按照UG100(d)的要求进行。UG100(d)规定：容器应缓慢地加压到试验压力的1
113、/2，然后，按试验压力的1/10左右为一级逐级升压直到试验压力。压力试验中对容器的检验压力试验中对容器的检验在对容器所有接头进行目视检验之前，压力必须降到不低于水压试验压力的1/1.3倍；或气压试验压力的1/1.1倍。焊缝或永久密封垫接头均不允许有泄漏。不要在试验压力下进行检验！不要在试验压力下进行检验！压力试验的见证压力试验的见证对于所有要打“U”钢印的容器，除按UG90(c)(2)建造的多台结构一致的容器外，压力试验均必须由AI见证。试验用压力表试验用压力表UG102给出了关于压力表的要求：必须直接与容器相接；操作者应可看见；量程是试验压力的2倍左右，但不得小于试验压力的1.5倍，也不得超
114、过试验压力的4倍；必须用活塞式压力计（Deadweighttester）或检定过的精密压力表（CalibratedMastergage）对其进行检定；只要怀疑有误差，就应该进行检定，或按QC手册的规定。打钢印的要求UG-118打钢印的方法打钢印的方法要求的钢印内容可以直接打在容器上，也可以打在铭牌上。如果钢印直接打在容器上，除非按UG118(b)要求外，打上的字母和数字都必须至少有5/16”（8mm）高，且布局符合Fig.118。如果钢印打在铭牌上，则应符合以下要求：布局应符合Fig.UG118；必须打上规范标志和制造厂序列号；字母和数字必须至少5/32”（4mm）高；铭牌必须装在醒目的位置；
115、规范标志可在铭牌装在容器上之前打上，但此程序必须经AI认可。AI可以不见证在铭牌上打钢印，但他必须核实铭牌装在正确的容器上。钢制容器厚度小于1/4”（6mm）、或有色金属容器厚度小于1/2”（13mm）时，必须使用铭牌。检验类型检验类型第VIII1卷有两种检验类型，一种是由AI进行；另一种是由用户检验师（OwnerUserInspector）进行。当检验是由用户检验师进行的，在“U”钢印的正上方应打出“User”字样。制造类型制造类型制造类型，如焊接、钎接、等，必须在铭牌上“U”钢印的下方表示出来。制造类型的表示方法如下：电弧焊/气焊 W钎焊B锻焊F电阻焊RES特殊用途特殊用途如果容器是特殊用
116、途的设计，必须在铭牌上“U”钢印的下方表示出来。特殊用途的符号如下：有毒介质L非受火蒸汽锅炉UB直接受火容器DFRT检验程度检验程度在铭牌上“U”钢印的下方必须表示出RT检验的程度和数量。符号如下：100%（Full）RT1UW11(a)(5)(b)RT2抽检（Spot）RT3部分满足UW11(b) RT4焊后热处理焊后热处理焊后热处理的数量必须在铭牌“U”钢印下方表示出来，符号如下：整体HT局部PHT规范铭牌，规范铭牌，UG-118铭牌的布局必须尽量符合下图：Fig.UG118容器部件容器部件当制造厂只制造容器的部件时，“Part”字样必须打在“U”钢印的下方。UG116(h)规定，铭牌上还
117、必须在“CertifiedBy”后打上制造厂名和制造厂系列号。可拆除部件可拆除部件UG116(l)规定，可拆除部件应打上永久性标记，以便识别哪台容器上的部件。这条规定不适合人孔盖、手孔盖和其它附件，但这些部件上必须具有符合UG11要求的标记。小型容器小型容器小型容器的要求可见U2(j)，如果容器符合所给出的限制，制造时可以不需AI的检验。制造这种容器的工厂除要求具有“U”或者“S”钢印外，还必须具有“UM”钢印。这些限制有：100%RT不要求；没有快开启式封盖；容积5ft3（0.14m3）和压力250psi（1.72Mpa）容积3ft3（0.08m3）和压力350psi（2.41Mpa）容积1
118、.5ft3（0.04m3）和压力600psi（4.14Mpa）这种容器除不需AI检验外，其它方面必须符合规范要求。有些州（美国）并不认可这种容器。UG-90(c)(2)容器容器此条涉及到的容器为结构一致，批量生产的容器。制造这种类型的容器，允许制造厂的人员代替AI的一些工作。QC手册必须包括UG90(c)(2)容器的制造控制要求，并经AIA认可和ASME指定审核员认可。QC手册的任何修改都必须经他们批准。数据报告应注明“ConstructiontotherulesofUG90(c)(2)”。换证换证钢印必须每三年换一次，由ASME和AIA进行联检。UM钢印列外，它每一年换一次，中间两年由AIA审查，第三年由ASME和AIA进行联检。制造厂数据报告U1基本数据报告U1A另一数据报告，用于单个压力腔、在制造厂完成的容器U2部件数据报告U2A另一部件数据报告U3UM容器的证书U4数据报告附页结束瑞吉格泰油气工程有限公司技术部周波
