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簡述世界各國的壓力容器設計標準
為了確保生產制造出來的壓力容器的安全,許多國家都制定自己的壓力容器設計規范,國外的壓力容器設計的執行標準影響較為廣泛并具有權威規范有:美國的ASME規范、英國的BS5500、日本的JISB8243以及德國的AD規范等。我國有國家質量技術監督局頒布的《壓力容器安全技術監察規程》、GB150《鋼制壓力容器》、GB151《管殼式換熱器》等。 這里主要介紹一下國外壓力容器規范 1、美國ASME規范 ASME鍋爐及壓力容器規范是由美國機械工程師學會制定的,現在已正式成為美國的國家標準。它具有以下主要特點: (1)規模龐大,內容極其完備,它本身就構成了一個完整的標準體系,而且是當前世界上最大的封閉型標準體系。所謂封閉型標準體系的含義即基本上不必借助于其它標準,其本身可完成壓力容器選材、設計、制造、檢驗、試驗、安裝及運行等全部工作環節。 目前ASME規范共有11卷,總計22冊,另外還有2冊規范案例,其中與壓力容器有關的有: 第Ⅱ卷 材料技術條件 A篇 鋼鐵材料 B篇 有色金屬材料 C篇 焊條、焊絲及填充金屬 第Ⅲ卷 核動力裝置設備 第V卷 無損檢測 第Ⅷ卷 壓力容器一第1分篇 壓力容器一第2分篇 第Ⅸ卷 焊接及釬焊評定 廣— 第X卷 玻璃纖維增強塑料壓力容器 第Ⅺ卷 核動力裝置設備在役檢查規程 (2)、ASME規范技術先進,修訂及時,安全可靠。能做到這一點,不僅因為它有力量雄厚的專門班子,完備的修訂制度,更主要的是因為它有龐大的科研后盾。 (3)自從1968年公布了第Ⅷ卷第2分篇以來,ASME規范即實行了壓力容器基礎標準的雙軌制。第Ⅷ卷第亞分篇即按“常規設計”,它的安全系數較高,設計方便,制造檢驗不太嚴格,對一般壓力容器來說是足以保證安全的。但用于較苛刻的容器則難以確保其安全性。第Ⅷ卷第2分篇即按“分析設計”,安全系數低,要求對壓力容器各區域的應力進行詳細的計算,并根據各種應力對失效所起的作用予以分類,然后對不同類型的應力采用不同的應力強度條件加以限制。這種設計方法工作量極大,需借助于電子計算機,制造檢驗嚴格。這兩部基礎標準并行,同屬有效,可以根據產品的具體情況加以選用。隨著計算機的發展和應用,分析設計在壓力容器上的應用越來越廣泛。 ASME規范由于具有上述特點,使它成為世界上影響最大的一部規范。它的先進技術和某些科學作法,經常被其他規范參照或仿效。 2、英國BS5500規范 英國的非直接火加熱壓力容器規范BS5500(1988),是由英國標準學會(BSl)負責制定的。它是由兩部規范合并而成:一部是相當于ASME第Ⅷ卷第1篇的BSl500一般用途的熔融焊壓力容器標準,另一部是近似于德國AD規范的BSl515化工及石油工業中應用的熔融焊壓力容器規范。它既包括“常規設計”也包括“分析設計”。其疲勞設計中所采用的疲勞曲線與ASME不同。BS5500采用統一的許用應力值,并且以抗拉強度為基礎的安全系數也低于ASME第Ⅷ卷第1分篇。 3、日本JISB8243和8250(8270) 日本與美國一樣,也采用基礎標準的雙軌制。一部是參照ASME第Ⅷ卷第1分篇制定的JISB 8243壓力容器的構造;另一部是參照ASME第Ⅷ卷第2分篇制定的JISB 8250壓力容器的構造(另一規則)。 4、德國AD規范 德國的工業產品標準一般是根據工業法律的要求,由各有關部門代表組成的專家委員會制定。AD規范與ASME規范相比較,具有如下特點:它只對材料的屈服極限取安全系數,且數值較小,因此產品壁厚較薄、重量輕;它允許采用較高強度級別的鋼材;在制造方面,AD規范沒有ASME詳盡,他們認為這樣可使制造廠具有較大的靈活性,易于發揮各廠的技術特長和創新。
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