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1、ASME培训教程ASME规范第VIII-1卷 - 压力容器.课程分类VIII-1卷的构成 资料设计制造无损检测压力实验、打钢印和出数据报告 .VIII-1卷的构成目的 经过本课程的学习，他将了解到ASME锅炉压力容器规范的组成、以及第VIII-1卷的构成及其运用，根本掌握如何查阅第VIII-1卷的有关条文。课程概略 ASME锅炉压力容器规范的组成 第VIII-1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SECTIONS I 动力锅炉 II 资料技术条件 Part A- 钢铁资料 Part B- 有色金属资料 Part C- 焊丝、焊条及填

2、充金属 Part D- 资料性能 III Subsection NCA Division 1和Division 2的总要求 Division 1 Subsection NB- 1级部件 Subsection NC- 2级部件 Subsection ND- 3级部件 Subsection NE- MC级部件 Subsection NF- 设备支撑 Subsection NG- 堆芯支撑构造件 Subsection NH- 在高温工况下运转的1级部件 Appendices.Division 2 混凝土反响堆容器和平安壳规范Division 3 核燃料废料、高辐射资料及废料的储存和运输包装平安要求

3、IV加热锅炉V无损探伤VI加热锅炉的维护和运转引荐规范VII动力锅炉的维护指点规范VIII压力容器Division 1 Division 2 另一规那么Division 3 建造高压容器的另一规那么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.增补彩色页增补包含对规范的增订和修正，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ASME对规范技术方面的讯问作出书面的解释，并将规范解释作为规范更新效力的一部分。规范解释不能作为规范或增补的一部分。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正进展讨论，并构成案例以廓清现有规范的意图，或者，在紧急的

4、情况下，对现有规范中没有提到的资料或建造方法作出规定。曾经采用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VIII-1卷的构成前言 Subsection A: 普通要求 Part UG一切建造方法和一切资料的普通要求 Subsection B: 有关压力容器制造方法的要求 Part UW焊制容器 Part UF锻制容器 Part UB钎焊容器 Subsection C: 有关资料类别的要求 Part UCS碳钢和低合金钢容器 Part UNF有色金属容器Part UHA高合金钢容器Part UCI铸铁容器Part UCL复合层资料容器Part UCD球墨铸铁容器Part

5、UHT热处置资料容器Part ULW多层容器Part ULT低温资料容器.资料表 附录 1-31 强迫性附录 。A-EE非强迫性附录“建议性的好方法 运用规范时，应查阅整个条款，包括所引述的其它条款。假设他找到了他想知道的而停顿继续查阅，他能够会漏掉后面的有关要求。例如，UW-11包含好几个子条款，要全面了解必需全面查阅。规范条款的运用方法.ASME资料目的 本课程终了后，他将了解到怎样确定允许运用的资料，怎样确定资料的特殊要求。另外，他还将了解一些资料技术条件及其运用。课程概略 允许运用的资料和选用Section II资料技术条件 焊材 冲击实验要求 资料的返修 资料的检验和标志 .允许运用

6、的资料和选用 在为VIII-1卷压力容器选用资料时，应查阅以下不同的资料： Subsection A 资料的普通要求I Subsection B 制造方法和特殊工况影响资料的选择 Subsection C 针对特殊资料的要求 资料表 给出VIII-1卷允许运用的资料UCS-23、UHS-23、UNF-23等 强迫性附录 Section II资料的详细要求 Part A- 钢铁资料 Part B - 有色金属 Part C- 焊材 Part D- 资料性能 有关规范案例 金属学根底 金属通常划分为钢铁资料铁50%和有色金属。含有一种以上元素的金属为合金。 铁合金SA-XXX 铸铁 碳2%，非常脆

7、，不易焊接，适宜于制造复杂外形的部件。 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10%、钼、镍、锰，用于腐蚀、高、低温。按化学成分和性能，不锈钢可分为：马氏体不锈钢如410 高铬12%，导磁，可经过热处置改善强度和硬度。铁素体不锈钢如405、403 导磁，不可经过热处置来改善强度和硬度。奥氏体不锈钢如200、300系列 不导磁，不可经过热处置来改善强度和硬度。 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。 钢的热处置 :ASME规范产品制造中会运用到两个临界温度： 下临界温度A1=合金开场向奥氏体转变 上临界温度A3=合

8、金全部转变成奥氏体 正火将钢加热到A3以上大约100F，然后在静止空气中冷却。目的是使钢的组织均匀， 使硬度高于钢在退火形状的硬度。 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，使资料软化。焊后热处置 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SA-517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，为添加韧性，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：Structural Analysis and Design of Process

9、 Equipment, Jawad Farr 有色金属 主要用于强腐蚀、高温的环境。 铝合金- 不导磁、具有良好的可成型性、高的强度-分量比。 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置 退火将资料加热到一定的温度，然后缓慢冷却。目的是使资料软化，消除冷加工应力。 正火将资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。固溶处置在足以使各合金元素可随机弥散的高温下进展的热处置。 稳定化低温加热以稳定某种合金元素。 温度处置对合金以一定的温度处置以产生一稳定的性能。参见：Structural An

10、alysis and Design of Process Equipment, Jawad FarrVIII-1卷的资料 UG-4到UG-8、UG-10、UG-12到UG-14：受压件的资料必需是ASME规范Section II中的资料，并限于那些在UG-23提到的资料。.例外 :UG-4(b)：非受压件资料仅须具有可焊性即可。 UG-9：焊接资料。UG-11(a)&(c)：允许运用的ASME/ANSI规范见规范解释VIII-77-86。UG-13(b)：垫片仅须是可锻纲Wrought steels即可。 UG-15： 同牌号的可锻资料(Wrought materials)已被同意作为可运用资

11、料，但在“采 购清单 中没有列入的此资料。见规范解释VIII-1-89-194强迫性附录规定的资料。 规范案例允许的资料。 资料的许用应力 总那么 对于大多数锅炉压力容器规范卷册，许用应力可在Section II Part D-资料性能中找到。用于： 计算所需求的厚度 与计算应力值比较 Section II Part D所列资料顺序按合金含量递增陈列： 碳钢 铬-钼钢 不锈钢 . 在同一“公称化学成分以内，资料的顺序按抗拉强度递增陈列。 非常便于设计人员运用：合金类型、强度等级。 对于某一详细合金牌号，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

12、正，以反映出用新的设计平安系数3.5重新计算的 抗拉许用应力。VIII-1卷 对于第VIII卷来说，Section II Part D中的表1用于VIII-1卷、表2用于VIII-2。 表1进一步分为两部分： 表1A 钢铁资料 表1B 有色金属资料对于铸铁UCI、球墨铸铁UCD和低温资料ULT，许用应力在VIII-1卷中，而不是Section II Part D。运用此表时应留意以下两点：- 确认他所查阅的那一行在VIII-1卷一栏里没有“NPNot Permitted字样。- 确认已查阅过与VIII-1卷有关的注释。另外：UG-45(c)：接纳剪切许用应力 = 接纳抗拉许用应力的70%UW-

13、15(c)：焊缝的许用应力是容器资料许用应力的百分之几： 坡口焊缝抗拉许用应力 = 74% 坡口焊缝抗剪 许用应力 = 60% .角焊缝抗剪许用应力 = 49% 用于按UG-41的补强强度计算。 Subsection A 普通要求 Subsection A中有关资料的根本条款为： UG-4普通要求 UG-5板材 UG-6锻件 UG-7铸件 UG-8管道和管子 UG-9焊接资料 UG-11预制和预成形受压件 UG-12螺栓和螺柱 UG-13螺母和垫圈 UG-14棒材 普通来说，在VIII-1卷的其它章节中，如UCS、UHA等，关于资料的要求通常都具有一样的段落编号。.UG-4(a) UG-4(a

14、)将用于接受压力应力的资料限于那些由Subsection C允许运用的资料，同时还提到了UG-9、10、11、15和强迫性附录，给出其它允许运用的资料UG-4(b) 资料不符合Subsection C允许的技术条件可用于非受压件，但必需符合UW-5(b)的要求。UW-5(b)指出，必需证明资料具有可焊性。普通来说，假设资料可按UG-10、11、15或93识别，或者，其化学成分、机械性能知，按第IX卷进展了焊接工艺评定即可证明资料的可焊性。假设资料不符合上述要求，每一块未识别的资料必需按第IX卷QW-451的规定进展导向弯曲实验。 UG-4(b)还提到，未能按UG-93识别的资料，其许用应力不能

15、超越Subsection C允许的类似资料的许用应力的80%。换句话说，在进展载荷计算时，他只能运用该资料许用应力值的80%。 UG-4(d) 假设资料既没有列入VIII-1卷，又不符合UG-10或15，要运用此种资料可按附录B向ASME提交恳求。ASME通常要求，此种恳求是针对已向ASTM提交过恳求的资料。按照附录B，在普通情况下，能够会出版一份规范案例，允许采用这种资料。UG-4(f) UG-4(f)建议，设备的用户或其指定代理应确认建造容器所运用的资料适宜于预期的任务环境，即在设备的预期运用寿命期限内，能坚持要求的机械性能、具有抗腐蚀、抗侵蚀、抗氧化及其它老化的才干。 .UG-10未能完

16、全识别的资料 通常以为只需“规范认可的资料才干用于规范容器的制造。但是，在UG-4(a)中提到，UG-10允许运用未完全识别、或可按本卷不允许运用的某个技术条件加以识别、即按此技术条件制造的资料，只需其满足UG-10(a)、(b)、(c)的相应要求。 UG-10(a) 可按资料制造厂提供的完好证明加以识别的资料 UG-10(a)允许运用VIII-1卷中没有列入的资料，只需此资料可以识别、并可以经过炉批号追踪到资料制造厂的原始化学成分。此段表达了为运用这类资料需求进展的步骤。简单地说，他应将这类资料的理化性能与ASME允许运用的资料进展比较，假设一致，即可对其认可。此认可步骤可以由ASME持证厂

17、家或资料制造厂完成。UG-10(b) 可按消费批号识别、但不能按UG-10(a)认可的资料UG-10(b)允许运用VIII-1卷中没有列入、虽可识别但不能追踪到资料制造厂原始化学成分的资料。与UG-10(a)一样，此段也表达了为运用这类资料需求进展的步骤。不过，在此种情况下，他必需对每一炉号都进展理化性能实验，并将实验结果与ASME允许的技术条件相比较。假设相符，他可认定此资料符合Section II的相应资料技术条件。此认可步骤只能由ASME持证厂家完成。.UG-10(c) 未完全识别的资料 UG-10(c)允许运用VIII-1卷中没有列入、不能识别、也不能追踪到资料制造厂原始化学成分的资料

18、。此段表达了为运用这类资料需求进展的步骤，与UG-10(b)类似，但他必需逐件进展实验。此段只能由ASME持证厂家运用。UG-15 技术条件的资料方式 假设资料以一种资料方式列入Subsection C, UG-15允许运用Section II中的同种资料的另一种资料方式。 例一SA-182-317L符合SA-240-317L级别资料的要求，并且在Subsection C中列有SA-182的资料方式，因此，SA-182-317L可以用于受压资料，虽然Subsection C中没有列入此资料。注：此资料现已列入Subsection C。例二摘自HSB Pressure Points, Septe

19、mber 1999问：我们正在为一个要求运用SA-240 UNS32950双相不锈钢的工程报价，我们发现此合金并没有列入Table UHA-23中SA-240板材里，但在Pipe和Tube资料方式SA-789和SA-790里却列有一样的合金，此资料能否可以用于VIII-1容器的建造？ .答：可以。经过运用UG-15，可以运用此资料。此条款提到的情况是，规范以一种或几种资料方式如：管子、锻件列入了某一合金，但未列入一样合金的其它资料方式，如板材、棒料，只需此板材和棒料技术条件列入了VIII-1卷的Subsection C，含盖了一样级别的其它资料方式，那么可以运用此一样级别的其它资料的许用应力。

20、当然，有必要去核实资料的理化性能、热处置、等等，符合相应技术条件的要求。另外，对于焊接纳材，许用应力应作必要的调整。UG-7 铸铁资料 UG-7规定，铸铁资料的许用应力应乘于UG-24给出的质量系数。UG-24对除Part UCI外的铸铁资料规定了质量系数 UG-9 焊材 UG-9要求用于消费的焊材应符合Section VIII-1、Section IX、和相应的WPS。 符合Section II Part C技术条件的焊材，假设资料标志符合技术条件的规定，可按标志验收；非规范焊材，假设标志符合WPS上的规定，也可按标志验收。 UG-11 预制或预成形的受压件 UG-11提到，一些受压件的制造

21、可以不提供制造厂部件数据报告，这些受压件包括： 铸造、锻、轧制或模锻的规范受压件 管件、法兰、等。 铸造、锻、轧制或模锻的非规范受压件 壳体、封头、可撤除封门、等。 除容器壳体、封头外，焊制受压件 焊制规范管件、焊制封帽、等。 .这些部件不是按ASME/ANSI规范如那些列入UG-44中的规范，就是按制造厂规范制造，这些规范对标在部件上或在制造厂样本中阐明的压力-温度等级作出了规定。 焊制受压规范件 UG-11允许运用除壳体或封头外的其它焊制规范受压件，并引述到UG-44以及制造厂规范。此只制造厂规范必需： 符合UW-26到UW-40，或ASTM A-234的要求。对于ANSI规范件也是如此。

22、提供质量证明，假设不能作标志的话。 RT和任何热处置可以由规范件厂进展，但必需随件提供证明。 UG-44 ASME/ANSI规范 UG-44列出了可用于VIII-1卷的ASME/ANSI规范，这些规范的版本号见Table U-3。资料类型 在Subsection C中有关资料的条款通常是UXX-5至UXX-15。在Subsection C中有以下资料类型： UCS-碳钢 UCI-铸铁 UHT-热处置钢 UNF-有色金属UCL-复合资料ULW-多层容器 . UHA-高合金 UDC-球墨铸铁ULT-低温资料 碳钢和低合金钢 Subsection C中Part UCS是关于碳钢和低合金钢资料。有关普

23、通要求的条款有： UCS-6 板材 UCS-7 锻件UCS-8 铸件UCS-9 管材UCS-10 螺栓UCS-11 螺母/垫圈UCS-12 棒料和型材 UCS-5 普通要求 UCS-5是关于碳钢和低合金钢的普通要求，反复UG-4(a)的要求，提到Table UCS-23。此条规定，如资料的含碳量超越0.35%，不允许焊接或气割。 UCS-6 板材 UCS-6讨论碳钢和低合金钢，对运用SA-36和SA-283资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5/815.8。Section II中的技术条件类

24、型 Section II中技术条件根本上可分为以下三种类型： 资料技术条件，如SA-285； 通用技术条件，如SA-20； 实验技术条件，如SA-370； .资料技术条件的构成 Section II中的技术条件的构成根本一致，以SA-285为例： 范围表达普通性要求有关文件引述ASTM A-20SA-20 普通要求和采购根据表达采购协议和引述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 由于资料的运用环境要求，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迫性的，仅是在采

25、购方以为有必要时才运用。SA-285中提到补充要求的条款是3.3，写道：“除本技术条件中的根本要求外，当要求对实验或检验进展附加控制以满足最终运用要求时，可以运用附加要求。采购方可查阅技术条件中所列的附加要求，也可查阅A-20/A-20M中详细规定 通用技术条件 Section II中的通用技术条件有： PipeSA-530 .TubeSA-450 不锈钢板SA-480 碳钢、低合金钢板SA-20 构造钢板、型钢SA-6 SA-450中的标志要求 SA-450是Tube的通用技术条件，对Tube的标志有以下规定：制造厂称号或商标； 技术条件号和级别； 假设技术条件中的某项实验将由采购方完成，X

26、、Y或Z字母应标在技术条件号后面。 此标志必需采用喷印方式，除非Tube的直径小于1-1/432，那么可以运用标签。资料的实验和检验 根本资料技术条件提出资料的实验和检验工程和要求，对于机械性能实验将要求查阅SA-370、化学成分实验查阅E-30，同时还要查阅相应的通用技术条件。实验结果必需按技术条件的要求进展记录。Section II要求的实验类型 .Section II要求进展的实验有： 化学成分一切资料机械性能一切资料水压实验管子类资料超声波调质钢涡流管子类和铸件 Section II要求的机械性能实验 Section II要求的机械性能实验有： 抗拉、屈服除个别碳钢外，一切资料 硬度锻

27、件、管子和棒材 弯曲管子或棒材 压扁管子类资料 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 SA-20是碳钢低合金钢的通用技术条件，其构成如下： 范围表达运用SA-20的资料技术条件相关文件给出用于实验的援用文件，如SA-370.术语对钢材制造的术语给出定义 采购根据 阐明在采购订单里应阐明的工程制造 阐明要求运用的熔炼方法热处置 阐明所要求的热处置，如正火化学分析 阐明化学分析如何进展及其要求金相组织阐明晶粒度和确定晶粒度的实验方法质量阐明外表、边缘的验收要求，焊接返修要求实验方法阐明要求运用的实验方法抗拉实验阐明抗拉实验的数量和位置缺口韧性援用SA-3

28、70，阐明标在资料上的字母标志资料标志阐明钢板标志的部位和方法尺寸和分量给出分量要求、尺寸要求检验和实验阐明与采购方检验人员的接口复验援用SA-370，同时也给出了一些例外情况反复热处置假设要求复验，给出了反复热处置的要求拒收略包装包装、标志和装运的普通要求与资料技术条件一样，SA-20也包含有附加要求，能否采用这些附加要求通常由规范或用户提出，冲击实验就是一个例子。 .标志要求 SA-20对碳钢低合金钢的标志作了强迫规定，包括： - 制造厂称号或商标；- 炉、批号； 技术条件号、资料级别或类别； 这些标志必需用钢印打在资料上，除非： - 板厚在1/4以下； 采购方规定喷印。 SA-178/S

29、A-209中关于标志的要求 除通用技术条件外，资料技术条件也对资料标志提出特殊要求。例如，Tube技术条件SA-178要求将“ERW标在每一根Tube上。假设是用人工做标志，要求将此标志标在间隔端部8203处。又例如，Tube技术条件SA-209要求标志除要符合SA-450外，还应在Tube上标出“Hot-finished或“Cold-drawn。 UG-94中关于授权检验师AI AI应对一切的资料进展检查，核实资料上能否具有相关技术条件规定的识别标志。 .SA-370概述 SA-370是关于钢材机械性能实验方法的技术条件，内容概括如下：范围对本技术条件含盖的拉伸、弯曲、硬度和冲击等详细要求给

30、出了索引.相关文件 列出援用的ASTM规范，如，E-23金属资料的缺口式样冲击实验。 本卷须知阐明一些必需知道的事项，假设处置不适当，能够会得到错误的 结果。 取样方向阐明纵向、环向式样的制取。 阐明拉伸实验的定义式样参数阐明不同产品，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实验。薄板式样薄板式样的拉伸实验。圆方式样机加工原方式样的拉伸实验。标距延伸率测定标距点的位置。实验设备和操作加载程序及按ASTM E4进展鉴定，实验速度。定义拉伸实验定义见ASTM E-6，抗拉性能确定阐明确定屈服点、和其它抗拉性能的方法。阐明弯曲实验式样Charpy冲击式样的尺

31、寸、缺口的方位。 实验设备和条件阐明实验机和温度丈量仪的普通特性和鉴定要求。 实验结果冲击实验结果的记录和解释。 验收规范确定试件强度要求的验收规范。 补充要求对不同资料提供特殊的补充要求。 .焊接资料 Section II, Part C Section II, Part C是焊接资料的技术条件卷册，SFA-5.1及其它技术条件均规定了关于焊材标志的要求，内容如下：包装上- AWS技术条件号和分类- 制造厂名和牌号- 规范尺寸和净重- 批号、控号、或炉号焊条上 焊条上间隔夹持端1-1/2范围内应标有AWS分类代码 UG-9 焊接资料 UG-9允许运用未列入规范的焊接资料。资料实验报告MTR可

32、以不要，但必需满足：.焊材包装的标志符合Section II的要求；或包装上的标志可追踪到用于焊接工艺评定的焊材。 Section II, Part C引荐的焊材保管要求 .(1)由于焊材在制造方面存在着不同，因此，对于这些焊条的详细烘干要求应根据焊 条厂商的引荐。 (2)从制造厂的包装里取出之后。其它实验 在某些情况下，VIII-1卷要求在Section II的根底上再附加一些资料实验工程，如： UCS-85 UNF-95 UHA-52 UHT-6 UHT-81 附加实验 由于运用或设计条件，VIII-1卷要求的附加实验有： Charpy冲击实验：- 用于低温条件下的碳钢、低合金钢；- 热处

33、置过的铁素体钢； WPS评定如有要求的话。 落锤实验： 由于低温的热处置铁素体钢 .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、结合面拉伸实验： 整体复合钢板。 其它有关资料的条款 在处置规范资料问题时，必需查阅VIII-1的一切部分，其它关于资料的条目有： UG-84 UCS-66 UHA-51 .冲击实验要求 碳钢、低合金钢 背景 VIII-1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实验。虽然运转记录阐明按规范建造的容器是非常平安的，但脆性破坏越来越引起注重。曾经发生过的少数脆性破坏大都发生在水压实验过程中。现

34、有的缺口韧性法那么是以线性弹性断裂力学LEFM实际为根底，并根据资料的实验结果建立的，同时，也广泛思索了好的阅历、以及压力容器工业里脆性破坏的低发生率。.冲击性能 资料的缺口韧性与以下要素有关： 温度厚度应力 UG-20b最低金属设计壁温MDMT - 容器运转过程中的最低温度。 MDMT 必需与相应的MAWP一同标在容器的铭牌上。 冲击实验法那么的主要特点是，运用一组冲击实验免除曲线，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。冲击免除曲线是根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。对于给定的资料，假设MDMT在曲线上或在曲线的上方，那么用冲击实验来证明资料的韧

35、性是没有必要的。冲击实验 假设要求进展冲击实验，UG-84规定了应该运用的程序。应该假设要求进展冲击实验，除非在Subsection A或C中找到了可以免除的根据。UG-84接着提到，实验的程序和设备应符合SA-370的要求。 .冲击式样 小截面式样的厚度见UG-84(c)图UG-84冲击式样Charpy实验 UG-84(c)(4)(b) Charpy冲击实验 UG-84(c)(4)(b)规定，对于抗拉强度大于或等于95,000 PSI的Table UCS-23的资料，以及Table UHA-23的资料，其相应的最小侧向膨胀量应按UHT-6。.侧向膨胀量 图UG-84.1 .Table UG-

36、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)350.118400.099 (1/4 尺寸)50_ 允许用线性插值法求得中间值。.Table UG-84.3 资料类型技术条件号板材 Part UCS和UHTSA-20, S5 Part UHASA-480PipeSA-333TubeSA-334锻件SA-350铸件SA-352螺栓SA-320管件SA-420Table

37、UG-84.4 最小规定屈服强度ksi温度差注1 4010 555 550注：冲击实验温度可以高于最低金属设计壁温的温度数值见此表。 .冲击实验要求对于碳钢低合金钢资料，应首先假定要做冲击实验，然后再来确定能否可以免除。UG-20(f) 免除冲击条款假设满足以下条件，P-1Group 1或2的资料的冲击实验可以免除。资料的控制厚度： 1/2 (12.7) 对于Fig. UCS-66曲线A的资料； 1 (25.4) 对于Fig. UCS-66曲线B、C或D的资料。 整台容器按UG-99(b)、(c)或(k)进展水压实验。设计温度不低与-20F-29C，不高于650F343C。由于季节性温度变化引

38、起的操作温度偶尔低于-20F-29C是允许的。热、冲击或循环载荷不是设计的关键要素。见UG-22.UCS-66资料除非另有条款给予免除，对于最低设计金属壁温暖厚度的交点落于代表资料的曲线下方，必需进展冲击实验。假设温度-厚度的交点落于曲线上或上方，对母材可不用做冲击实验。壳体、管接头、人孔接纳、开孔补强板、法兰、管板、平封头板、焊缝衬垫、与容器构成构造整体并与受压件相焊的装接件，都应分别判别能否要进展冲击实验。Fig. UCS-66根据资料的牌号，假设最低金属设计壁温暖厚度的交点落于Fig. UCS-66相应曲线的上方，可免做冲击实验。图中运用的厚度按UCS-66(a)(13)的定义来确定。U

39、CS-66(a)UCS-66(a)定义的厚度有以下4种类型：- 铸件；- 除铸件外，其它用对接焊缝衔接的资料；- 除铸件外，其它用角接焊缝衔接的资料；- 除铸件外，其它非焊接件，如，螺栓衔接的平封盖。.UCS-66(a)不论什么资料，对于以下情况，必需进展冲击实验：- 假设焊缝处的控制厚度大于4 in100，并且MDMT120F48C，必需进展冲击实验；- 控制厚度超越6 in152，用螺栓衔接的元件，假设MDMT120F48C必需进展冲击实验。UCS-66(b), 降低温度UCS-66(b)允许运用Fig. UCS-66.1进一步降低由Fig. UCS-66确定的最低金属设计壁温。另外，UC

40、S-66(b)还对运用Fig. UCS-66.1提出了2条限制：- 最低金属设计壁温不能低于-55F-48C，除非实践拉应力与许用应力的比值小于0.35，在这种情况下，可不进展冲击实验，且-55F-48C的限制不适用；- 一切的资料在-55F-48C以下均应做冲击实验，除非实践应力与许用应力的比值小于0.35，在此情况下，温度不低于-155F-103C可不做冲击实验。UCS-66(b)(1)(b)允许将Fig. UCS-66.1和Fig. UCS-66.2用于接受非一次薄膜应力的元件，如平封头、管板、法兰等。按UCS-66(b)(1)(c)，对于用焊接衔接的法兰，其MDMT可按与其相连的管颈或

41、壳体确定的温度降低值一样予以降低。.UCS-66(c)，免除UCS-66(c)规定，ASME/ANSI B16.5和B16.47铁素体钢法兰、以及SA-216 GR WCB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，可不用进展冲击实验。UCS-66(d)，免除UCS-66(d)允许对厚度小于0.10 in2.5的资料免除冲击实验。对于资料为P-No. 1的小直径管子NPS 4或以下，当厚度不超越对应于规定最小屈服强度值的以下厚度值时，可免做冲击实验：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0.10

42、0 (2.54)UCS-66(e)UCS-66(e)规定，对于厚度小于1/46 mm的板材，资料技术条件要求的制造厂标志不能运用钢印，除非符合规定的条件可以例外。 UCS-66(f)除非按Fig. UCS-66可以免除，规定最小屈服强度值大于65 ksi的资料必需进展冲击实验。.UCS-66(g)按资料技术条件由资料制造厂做过冲击实验的资料，只需MDMT不低于资料技术条件规定的温度、或低于资料技术条件规定的温度不超越5F3C，容器或部件制造厂不用再进展冲击实验。UCS-66(h)保管在焊缝上的衬垫和其它规范资料一样，必需判别能否要求进展冲击实验。对于衬垫属于曲线A的资料，如厚度不超越1/46

43、mm、且MDMT-20F，可免做冲击实验。 UCS-66(i)对于做过冲击实验的资料，假设Fig. UCS-66.1定义的比值小于1.0，最低金属设计壁温低于冲击实验温度的数值不得超越Fig. UCS-66.1规定的允许降低温度值，而且，决不允许低于-155F-104C。Fig. UCS-66.1和Fig. UCS-66.2还可以用于接受非一次薄膜应力的元件，如平封头、管板、法兰等。对于用焊接衔接的法兰，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-160UCS-160为操作温度低于铭牌MDMT的容器提供指点。由于UG-116的修正，在MDMT下的压力必需

44、等于MAWP，这样能够呵斥许多容器的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/封锁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，确定平安的操作压力和温度。 .冲击实验的控制厚度Fig. UCS-66运用的厚度是按UCS-66(a)(13)的定义确定的。 UCS-66(a)(1) 焊接件(a) 对接接头 最厚接头处的公称厚度；(b) 角接接头 两被衔接件中较薄件的厚度；(c) 平封头、管板 两被衔接件中较薄件的厚度、或t/4，取较小值。假设焊接件的控制厚度超越4101 mm、且其MDMT6152 mm、且MDMT120F49C，必需进展冲击实验。 UCS-66(a)(4)

45、非焊接的成形封头见Fig. 1-6 sketch (c)的控制厚度为法兰的厚度除4t/4、或封头成形处的厚度，取较大值。 .UCS-67 焊接工艺的冲击实验焊接工艺规程实验。 UCS-67(a) 有填充金属的焊缝，凡属以下情况之一，焊缝金属必需按UG-84做冲击实验：任何一边母材要做冲击实验；- 焊接按技术条件进展过冲击实验的资料Table UG-84.3、或曲线C或D的母材，且当-55FMDMT-20F-48CMDMT-29C时；除非焊材已按相应的SFA技术条件在不高于MDMT的温度下进展过冲击实验并按此分类。 焊接按技术条件进展过冲击实验的资料UCS-66(g)，当MDMT1/213 mm

46、，无论MDMT为多少；或(2) 焊缝处的厚度5/168 mm，且当MDMT1/213mm，且MDMT70F20C；(3) 焊接按技术条件进展过冲击实验的资料UCS-66(g)，当MDMT-55F-48C时。UCS-67(d)按UG-84(i)进展的容器产品冲击实验属以下情况之一可以免除：(1) 焊缝金属衔接的母材按UCS-66免除了冲击实验，且MDMT-20F-29C；(2) 属于UCS-67(a)(2) 曲线C/D、或按技术条件进展过冲击实验的资料且-55FMDMT-20F-48CMDMT-29C 或(a)(3) 按技术条件进展过冲击实验的资料，当MDMT-55F-48C 定义的焊缝金属；(

47、3)HAZ所在母材按UCS-66免除了冲击实验，但当UCS-67(c)(3) 按技术条件进展过冲击实验的资料，当MDMT5/8Type 1或2l C类无限制l D类无限制.射线探伤 RT的类型l 100%l 抽检l 无射线探伤要求要求RTUW-11(a)(1)规定，用于有毒介质的壳体和封头，其上面的一切对接焊缝必需做RT检查。UW-11(a)(2)规定，除了容器的运用条件要求进展RT外，对接焊缝的厚度超越一定的尺寸时，也要求RT检查，如Table UCS-57、还有UHA-57要求对一切Type 1接头作RT检查。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

48、缝系数和/或质量系数。见UW-11和12。.UW-12 焊缝系数当规范没有规定RT时，RT便成为设计的选项。设计者可以经过选择附加的RT，以运用较高的焊缝系数。按UW-12，这一选项可以运用在整台容器上，也可以运用在详细一部分焊缝上。几个定义：a) 应力乘数：“E是应力乘数，它可以是焊缝系数，也可以是质量系数。除UW-11(a)(5)外，应力乘数运用于接头，而不是容器筒节。设计者可按每个接头来运用应力乘数。b) 质量系数：对于不符合UW-11(a)(5)(b) RT抽检的无缝部件，应运用应力乘数0.85。留意：焊制管必需符合此要求，也就是说，除了Section II Part D中已对许用应力

49、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：一个焊工在一台容器上焊接的50 ft.15 m焊缝，假设是多台一致的容器，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UW-52，目的在于规定一张抽检RT片子代表的焊缝长度，一张抽检片子必需包括每一焊工焊接的焊缝。 UW-11(a) 100% RT以下焊缝必需按UW-51对其全出息展RT检查：l 筒节或封头上的一切A类和D类对接焊缝，当接头或部件取UW-12(a)允许的焊缝系数进展设计时，应作全长RT检查。. l接纳、及与容器相连的压力腔壳体Communicating Chamber上的对接焊缝，当其超越NPS10或1

50、-1/8 in.厚度时，应作全长RT检查。l与A类对接焊缝相交、或衔接无缝筒体或封头的B类或C类对接焊缝，至少应满足按UW-52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，上述焊缝须进展全长RT探伤。UW-11(b) RT抽检假设筒体或封头的设计运用UW-12(b)允许的焊缝系数时，其上的焊缝应按UW-52进展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50 ft15 m焊缝增量或缺乏此增量的焊缝长度抽检6 in.150 mm长；l 每59 ft15 m焊缝增量必需包括足

51、够数量的抽检，以检查每个焊工的任务质量；l RT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；l UW-51(a)的要求同样适宜RT抽检RT-3。.厚度方面的思索 设计-普通要求UG-16(b)壳体和封头成形后的允许最小厚度，不论是什么资料方式，去除腐蚀余量后应为1/161.6 mm。以下情况例外：1 对于板式换热器的换热板不适用。2 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1/43.2 mm。用于紧缩空气的壳体和封头，如用UCS资料制成，去除腐蚀余量后，其最小厚度应为3/322.4 mm。 UG-16(c)板

52、材钢厂负偏向为订购厚度的6%，但最大不超越0.010.3 mm。.UG-16(d)管子负偏向：假设管子按公称厚度订购，除按UG-37和UG-40计算管接头壁厚补强面积要求外，都应思索到壁厚的制造负偏向。大多数情况下，管子的负偏向为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UG-23(a)最大许用应力应从Section II Part D中的有关表里如表1A或1B查取，应在思索承载条件下金属预期坚持的温度下取值。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UG-23(b)(2)确定的B值。UG-23(c)由U

53、G-22所列载荷同时作用产生的最大总体一次薄膜应力不超越Section II Part D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越Section II Part D中的最大许用应力的1.5倍。.UG-23(d)地震或风载与UG-22所列的其它载荷组协作用下，总体一次薄膜应力不应超越UG-23(a)、(b)、(c)允许的最大许用应力值。 环向应力和纵向应力 对于无缝的薄壁圆形筒体，环向应力根本上是纵向应力的2倍。在大多数情况下，计算厚度时，UG-27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

54、、鞍座支撑的卧式长容器。 .应该留意，假设圆形筒体既有环缝、又有纵缝，UG-27纵向应力公式只需在环焊缝的焊缝系数小于0.5时、或当附加载荷UG-22使得纵向弯曲或拉伸与内压一同作用时，才起确定作用。 内压下壳体厚度计算公式圆形筒体环向应力纵向焊缝用内径表示 (t 或 P 0.385 SE)t = 或 P = UG-27(c)(1)用外径表示 (t 或 P 0.385SE)t = 或 P = 1-1(a)(1)纵向应力环向焊缝用内径表示 (t 或 P 1.25SE) t = 或P = UG-27(c)(2).用管子制成的筒体 UG-31UG-31允许用管子制造筒体，并可用UG-27给出的公式计

55、算厚度。在订购管子时，必需留意，管子资料有无缝和电阻焊管(ERW)两种，如SA-53-b，它们的许用应力是不一样的。 球体壳用内径表示t = 或 P = UG-27(d)用外径表示t = 或 P = 1-1(a)(2)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。.流体静压头对压力容器设计的影响- UG-22载荷- 较高立式容器(塔器)、或低设计压力的容器要思索的要素。- 假设流体静压头仅在水压实验时存在，设计时可不用思索流体静压头，可以有以下选择：1) 在程度位置进展水压实验，以

56、使静水压头降为最低。2) 用气压实验替代水压实验。3) 计算水压实验中静压头引起的附加应力。水压实验压力没有上限，见UG-99(d)，但是，假设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。g = 流体密度。.厚壁圆筒的计算公式 Appendix 1 其它设计计算公式假设t R/2 或 P 0.385SE，思索环向应力(纵向焊缝)，见1-2，当“P知，求t时：t = 式中：Z = 假设“t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(螺栓衔接

57、封头)ASME规范条文UG-32和附录1-4，凹面受压(受内压)成形封头和锥壳，即非螺栓衔接成形封头如：半球形封头、椭圆形封头、碟形封头、锥壳和折边锥壳。留意：Code Case 2260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1-5，内压下锥壳封头和过渡段与圆形筒体衔接处的补强计算。UG-34，无拉撑平封头和平封盖(圆形或非圆形、焊接、螺栓衔接、螺纹衔接等方式的平封盖、盲法兰等)。UG-35，其它类型的封盖。如：附录1-6，球凸形封头；UG-35(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Fig 1-4t= 成形后封头的最小要求

58、厚度。D= 封头直边的内径；椭圆封头的内外表长轴长度；锥壳封头思索点处垂直于轴线的内直径。D0=外径(与内径类似)。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。D i=折边锥壳封头转角与锥壳相切处与轴线相垂直的内直径。 =D 2r(1-cos)P=设计内压2:1规范椭圆封头短轴是长轴的一半：可以作为近似2:1规范椭圆封头(见UG-32(d)：转角半径r = 0.17D；球冠半径L = 0.90D。UG-32(d)给出了最小要求厚度或MAWP的计算公式： 或 .其它椭圆封头对于非2:1的椭圆封头，附录1-4(c)给出了计算公式：

59、或 碟形封头规范碟形封头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%；此规范碟形封头的厚度和压力计算公式(UG-32(e)： 或 对于最低抗拉强度超越80,000 psi的资料，碟形封头的计算应运用室温下许用应力S = 20,000 psi，并按最大许用应力随温度降低成比例降低的许用应力。.非规范碟形封头附录1-4(d)给出了非规范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。Maximum L= 直边外径D0Min

60、imum r= 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。运用较大的r是为了减缓这一变化。.斜坡过度UG-32(l)一切厚度大于筒体的成形封头，如采用对接焊缝衔接，应具有足够长的直边，以满足Fig. UW-13.1中关于3:1坡度和中心线对中偏向的要求。一切厚度小于或等于筒体厚度的封头，如采用对接焊缝衔接，可不器具有整体直边。当带有直边，其厚度应不小于一样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Fig. UW-13.1 .厚度要求UG-32(a)和UG-32(b)对