美国ASME规范与中国压力容器标准的比较(3)

给大家一篇比较详细的比较

第4期 于秀美,等:美国ASME规范与中国压力容器标准的比较

t变率的平均应力;S012为钢材在设计温度下0.2%的

53

最小屈服强度,StY为设计温度下规定的最小屈服强

材料碳钢

低合金钢高合金钢

标准

GB150ASMEⅧ2ⅠGB150ASMEⅧ2Ⅰ

t

度,SR为设计温度下10×104h断裂的持久强度的平均值,ksi。

表2 许用应力对比

许用应力取下列各值中的最小值

σb/3.0

ST/3.5

MPa

σs/1.6

SY/1.5

tσs/1.6tσD/1.5tσn/1.0t

SC/1.0tσn/1.0tSc/1.0

S

t

Y/1.5SR/

t

1.5

σb/3.0

ST/3.5

σ0.2/1.5

S0.2/1.5

tσ0.2/1.5tσD/1.5

S0.2/

t

1.5SR/

t

1.5

焊接接头及接头系数4.3

ASME和GB150对焊接接头的分类是一样

的,均为A、B、C、D这4类,针对不同接头型式的焊

接接头系数和检验要求有所区别。

ASME规范中,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1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这4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。

CB150中,焊接接头系数特指A、B类焊接接头,且以射线和超声检测为准,不允许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类接头进行射线或超声检测,C、D类焊接接头

。现以母,见表3。

表3 标准名称

GB150GB150ASMEASMEASMEASMEASMEASME

局部检测接头分类

A、BA、B

无检测

系数

0.850.800.750.80----

接头分类

(带金属垫板)

双面焊或相当于双面焊全焊透的对接焊接单面焊对接焊缝(带金属垫板)单面焊对接焊缝(不带金属垫板)双面满角焊搭接接头

单面满角焊搭接接头(加塞焊)单面满角焊搭接接头(不加塞焊)

A、BA、BA、B、C、DA、B、C、DA、B、CA或B、CB或CA,B

系数

1.00.901.00.9----

接头分类系数

--0.700.650.600.550.500.45

强度计算4.4

在压力容器设计时,主要考虑了两种失效理论,一是过量的弹性变形,包括基于弹性理论的弹性失稳。另一个是过量的弹性变形和塑性失稳,即增量跨塌,设计时通常假定弹性失效。各国压力容器标准都将上述强度理论用于压力容器的设计,但具体的计算公式却存在着差异。

(1)内压圆筒厚度计算 将GB150和ASME规范第Ⅷ卷第一分册有关受内压时的设计计算公式进行比较,见表4。GB150中,pc为计算压力,[σ]t为设计温度下材料的许用应力,MPa;Di为内直径,δ为计算厚度,mm;<为焊接接头系数;K、M、Q为

)。ASME规相关的形状系数;α为锥壳半顶角,(°

范公式中p为设计内压力,S为最大许用应力值,MPa;E为焊接接头系数;R为所计算的内半径,L

容器的内部或外部,应整圈围绕在圆筒的圆周上,容

器内部的构件如塔盘等,若设计成起加强作用时,也可作加强圈用。加强圈与圆筒之间可采用连续或间接的焊接,当加强圈设置在容器外面时,加强圈每侧间断焊接的总长度应不少于圆筒外圆周长的1/2,当设置在容器里面时,应不少于圆筒内周长的1/3。对于上述加强圈设置准则,我国压力容器标准与ASME规范是一致的。

ASME规范中规定每段填角焊缝的长度应不小于51mm,相邻两段之间的最大净距为外加强圈

δδ时81,内加强圈121,其中δ1为加强圈连接外壳体的壁厚。在符合ASME规范的有关条件时还允许加强圈一侧填角焊缝为连续的焊接,另一侧为间断焊的焊接,焊接段的长度应不小于51mm,相邻两

δ焊段间的最大净距应为241。我国压力容器标准

中并未规定每段填角焊缝的长度,同时也未建议使用一侧连续焊,而另一侧为间断焊。

为球形或碟形封头球面部分的内半径,mm。

(2)外压圆筒加强圈的设置 加强圈可设置在