- ASME Ⅷ壓力容器規(guī)范分析(第二版)
- 丁伯民
- 1620字
- 2020-04-24 11:47:27
1.2 ASME規(guī)范規(guī)定了強制性要求、特殊禁用規(guī)定以及非強制性指南
ASME規(guī)范的表達十分嚴謹,總體上前后相互呼應(yīng)。凡強制性要求意指必須不折不扣地執(zhí)行,凡特殊禁用規(guī)定意指必須不折不扣地禁止,而凡既未強制要求,又無禁用規(guī)定者,則可由用戶根據(jù)規(guī)范的總體思想、基本原理和個人的認識(即由知識淵博、嫻熟于規(guī)范應(yīng)用的設(shè)計師所做的技術(shù)評價或判斷)自己選定,當然,規(guī)范還提供了非強制性指南以供參考。規(guī)范沒有特別提及的方面,不宜認為它是被禁用的。委員會所制定的規(guī)則,不能理解為對任何一種專利或特定設(shè)計的批準、推薦或認可,也不能理解為以任何形式限制制造廠自行選擇符合規(guī)范規(guī)則的任何設(shè)計方法或任何結(jié)構(gòu)型式。
例如,以Ⅷ-1為例,對于容器上焊接接頭的結(jié)構(gòu)型式和無損檢測要求、焊后熱處理要求,在UW-2中明確規(guī)定:當容器用作儲存致死物質(zhì)時,所有對接接頭應(yīng)經(jīng)全部射線照相;用碳鋼或低合金鋼制造的這類容器應(yīng)進行焊后熱處理;所有A類接頭應(yīng)為表UW-12的(1)型(即采用雙面焊或能達到從內(nèi)外面熔敷焊縫金屬同等質(zhì)量的其他方法焊接的對接接頭),所有B類和C類接頭應(yīng)為表UW-12的(1)型或(2)型(即單面對接焊接接頭,采用墊板且焊后不除去的接頭)。這些都是必須不折不扣地執(zhí)行的,否則難以確保容器整體的安全。而對不屬于按規(guī)范規(guī)定需要對材料或焊縫金屬進行沖擊試驗的容器、不屬于設(shè)計壓力超過345kPa的非直接火蒸汽鍋爐、不屬于直接受火的壓力容器等情況的容器,規(guī)范并未規(guī)定其焊接接頭型式和無損檢測要求,完全可以由設(shè)計人員根據(jù)所用場合,由設(shè)計原理的判斷和經(jīng)濟因素等確定接頭型式及無損檢測要求。
又如,規(guī)范具體地規(guī)定了不屬于各冊的各類容器,但同時又說明,符合某冊相應(yīng)要求的任何壓力容器,都可以打某冊相應(yīng)標志的鋼印(即對Ⅷ-1、Ⅷ-2、Ⅷ-3而言,可以分別打ASME并帶有U、U2、U3標志的鋼印)。
以Ⅷ-1為例,它在適用范圍中規(guī)定:本冊的規(guī)則是基于所設(shè)計容器的壓力不超過3000psi(20MPa)所適用的設(shè)計原理和建造實踐而制定的。對于壓力超過3000psi(20MPa)的情況,一般需要變更和增補上述規(guī)則,只有在應(yīng)用了這些增加的設(shè)計原理和建造實踐之后,容器仍能符合本冊所有要求時,才允許在容器上打上適合的規(guī)范標志鋼印。Ⅷ-2則規(guī)定:本冊的適用范圍是根據(jù)制定本冊以公式形式表示的規(guī)則時所考慮的部件及其參數(shù)確定的。本冊的規(guī)則并未規(guī)定壓力范圍,但并不包括所有的結(jié)構(gòu)型式。又規(guī)定,作為本冊的另一方法,對擬用于操作壓力超過10000psi(68.95MPa)的容器建造,宜考慮第Ⅷ卷第3冊。而Ⅷ-3則規(guī)定:本冊規(guī)則制定了設(shè)計壓力通常超過10ksi(70MPa)的金屬壓力容器的設(shè)計、建造、檢驗和超壓保護的要求。本冊既不旨在規(guī)定第Ⅷ卷第1冊或第2冊的壓力上限,也不旨在規(guī)定本冊的壓力下限。
雖然Ⅷ-1在必須考慮的載荷中也包括了周期性載荷,但并未提供具體的疲勞設(shè)計方法,對此,在其“條款解釋”07-47(文件號:08-637,2008年5月8日公布)以及PTB-4 ASME Section Ⅷ-Division 1《Example Problem Manual》中明確表示:如組件要做疲勞分析,仍可按Ⅷ-1建造。當然,應(yīng)按Ⅷ-2實施疲勞分析。而且可以理解為,當按Ⅷ-2或其他標準進行疲勞分析且容器仍能符合Ⅷ-1所有要求時,也可以打規(guī)范的ASME U標志。在Ⅷ-2第4篇的按規(guī)則設(shè)計篇,其包括的內(nèi)容和Ⅷ-1的內(nèi)容基本相當,雖然也未提及疲勞設(shè)計的具體內(nèi)容,但它說明:容器部件如果要求疲勞分析,可按照第5篇即分析設(shè)計篇中規(guī)定的疲勞設(shè)計方法設(shè)計。
我國壓力容器標準GB 150基本上也引述了ASME規(guī)范中的這些表述,但在具體內(nèi)容的規(guī)定上,尚有待進一步明確或改進之處。例如,原GB 150(1998等)在范圍部分明確規(guī)定:要求做疲勞分析的容器不屬于本標準的范圍。GB 150(2011)則改為:對于有成功使用經(jīng)驗的承受循環(huán)載荷的容器,經(jīng)設(shè)計單位技術(shù)負責人批準,可以按本標準進行設(shè)計,并按JB 4732附錄C補充疲勞分析和評定,同時滿足其相關(guān)制造要求。這些規(guī)定說明,對于承受循環(huán)載荷的容器是否能按本標準設(shè)計,GB 150還是并未明確,而是規(guī)定應(yīng)由設(shè)計單位技術(shù)負責人決定并批準;此外,由于GB 150和JB 4732在制造要求方面,因GB 150新版的修改而兩者存在較大區(qū)別,使用戶無所適從。