asme培訓(xùn)教程 asme規(guī)范第viii-1卷 -- 壓力容器

1、ASME培訓(xùn)教程,ASME規(guī)范第VIII-1卷 -- 壓力容器,課程分類,VIII-1卷的構(gòu)成 材料設(shè)計(jì)制造無損檢測壓力試驗(yàn)、打鋼印和出數(shù)據(jù)報(bào)告,VIII-1卷的構(gòu)成,目標(biāo) 通過本課程的學(xué)習(xí)，你將了解到ASME鍋爐壓力容器規(guī)范的組成、以及第VIII-1卷的構(gòu)成及其運(yùn)用，基本掌握如何查閱第VIII-1卷的有關(guān)條文。課程概況      ASME鍋爐壓力容器規(guī)范的組成

2、 第VIII-1卷的構(gòu)成及其運(yùn)用 如何查閱規(guī)范條款,,ASME鍋爐壓力容器規(guī)范的組成,2001ASME鍋爐壓力容器規(guī)范SECTIONS I 動(dòng)力鍋爐 II 材料技術(shù)條件 Part A- 鋼鐵材料 Part B- 有色金屬材料

3、 Part C- 焊絲、焊條及填充金屬 Part D- 材料性能 III Subsection NCA – Division 1和Division 2的總要求 Division 1 Subsection NB- 1級(jí)部件

4、 Subsection NC- 2級(jí)部件 Subsection ND- 3級(jí)部件 Subsection NE- MC級(jí)部件 Subsection NF- 設(shè)備支撐 Subsection NG- 堆芯支撐結(jié)構(gòu)件 Subsection NH- 在高溫工況下

5、運(yùn)行的1級(jí)部件 Appendices,Division 2 – 混凝土反應(yīng)堆容器和安全殼規(guī)范Division 3 – 核燃料廢料、高輻射材料及廢料的儲(chǔ)存和運(yùn)輸包裝安全要求 IV加熱鍋爐V無損探傷VI加熱鍋爐的維護(hù)和運(yùn)行推薦規(guī)范VII動(dòng)力鍋爐的維護(hù)指導(dǎo)規(guī)范VIII壓力容器Division 1 Division 2 – 另一規(guī)則Division 3 – 建造高壓容器的另一規(guī)則IX焊

6、接和釬焊評(píng)定X玻璃鋼壓力容器XI核電廠設(shè)備在役檢驗(yàn)規(guī)范,增補(bǔ)彩色頁增補(bǔ)包含對(duì)規(guī)范的增訂和修改，每年出版一次（第一次增補(bǔ)與新版本同時(shí)出版），并自動(dòng)寄給相應(yīng)的規(guī)范購買者。,解釋ASME對(duì)規(guī)范技術(shù)方面的詢問作出書面的解釋，并將規(guī)范解釋作為規(guī)范更新服務(wù)的一部分。規(guī)范解釋不能作為規(guī)范或增補(bǔ)的一部分。,案例鍋爐壓力容器委員會(huì)定期召開會(huì)議，對(duì)所建議的增訂和修改進(jìn)行討論，并形成案例以澄清現(xiàn)有規(guī)范的意圖，或者，在緊急的情況下，對(duì)現(xiàn)有規(guī)范中沒

7、有提到的材料或建造方法作出規(guī)定。已經(jīng)采納的規(guī)范案例刊登在相應(yīng)的規(guī)范案例卷中：1）鍋爐壓力容器；2）核設(shè)備。,第VIII-1卷的構(gòu)成,前言 Subsection A: 一般要求 Part UG所有建造方法和所有材料的一般要求 Subsection B: 有關(guān)壓力容器制造方法的要求 Part UW焊制容器 Part UF鍛制容器 Part UB釬焊容器 Su

8、bsection C: 有關(guān)材料類別的要求 Part UCS碳鋼和低合金鋼容器 Part UNF有色金屬容器Part UHA高合金鋼容器Part UCI鑄鐵容器Part UCL復(fù)合層材料容器Part UCD球墨鑄鐵容器Part UHT熱處理材料容器Part ULW多層容器Part ULT低溫材料容器,材料表 附錄 1-31 強(qiáng)制性附錄 。A-EE非強(qiáng)制性附錄“

9、建議性的好方法”,使用規(guī)范時(shí)，應(yīng)查閱整個(gè)條款，包括所引述的其它條款。如果你找到了你想知道的而停止繼續(xù)查閱，你可能會(huì)漏掉后面的有關(guān)要求。例如，UW-11包含好幾個(gè)子條款，要全面理解必須全面查閱。,規(guī)范條款的使用方法,ASME材料,目標(biāo) 本課程結(jié)束后，你將了解到怎樣確定允許使用的材料，怎樣確定材料的特殊要求。另外，你還將了解一些材料技術(shù)條件及其運(yùn)用。課程概況 允許使用的材料和選用Section II材料技術(shù)條件 焊材

10、沖擊試驗(yàn)要求 材料的返修 材料的檢驗(yàn)和標(biāo)記,允許使用的材料和選用,在為VIII-1卷壓力容器選用材料時(shí)，應(yīng)查閱以下不同的資料： Subsection A 材料的一般要求I Subsection B 制造方法和特殊工況影響材料的選擇 Subsection C 針對(duì)特殊材料的要求 材料表 – 給出VIII-1卷允許使用的材料（UCS-23、UHS-23、

11、UNF-23等） 強(qiáng)制性附錄 Section II材料的詳細(xì)要求 Part A- 鋼鐵材料 Part B - 有色金屬 Part C- 焊材 Part D- 材料性能 有關(guān)規(guī)范案例 金屬學(xué)基礎(chǔ) 金屬通常劃分為鋼鐵材料（鐵>50%）和有色金屬。含有一

12、種以上元素的金屬為合金。 鐵合金（SA-XXX） 鑄鐵 — 碳>2%，非常脆，不易焊接，適合于制造復(fù)雜形狀的部件。 鋼材— 碳<2%，不脆（有韌性），較易焊接。 碳鋼— 含硅、錳，用于較低溫度。,低合金鋼 — 含鉻（10%）、鉬、鎳、錳，用于腐蝕、高、低溫。按化學(xué)成分和性能，不銹鋼可分為：馬氏體不銹鋼（如410

13、） — 高鉻（>12%），導(dǎo)磁，可通過熱處理改善強(qiáng)度和硬度。鐵素體不銹鋼（如405、403）— 導(dǎo)磁，不可通過熱處理來改善強(qiáng)度和硬度。奧氏體不銹鋼（如200、300系列）— 不導(dǎo)磁，不可通過熱處理來改善強(qiáng)度和硬度。 奧氏體/鐵素體雙相不銹鋼（329）— 高強(qiáng)度，比奧氏體不銹鋼具有更好的耐腐蝕性。 鋼的熱處理 :ASME規(guī)范產(chǎn)品制造中會(huì)使用到兩個(gè)臨界溫度： 下臨界溫度（A1）=合金開始向奧氏體轉(zhuǎn)變

14、 上臨界溫度（A3）=合金全部轉(zhuǎn)變成奧氏體 正火將鋼加熱到A3以上大約100?F，然后在靜止空氣中冷卻。目的是使鋼的組織均勻， 使硬度高于鋼在退火狀態(tài)的硬度。 退火 將鋼加熱到A3以上大約50?F，然后隨爐緩慢冷卻。目的是細(xì)化晶粒，使材料軟化。焊后熱處理 加熱到A1以上的溫度，目的是降低制造和焊接應(yīng)力，降低熱影響區(qū)的硬度 淬火 鋼加熱后的冷卻速度對(duì)提高鋼的硬度和強(qiáng)度非常重要，如SA-

15、517這樣的鋼種，其 強(qiáng)度主要靠淬火獲得。,回火淬火后的鋼非常脆，為增加韌性，將其加熱到A1以下，然后冷卻以 得到所期望的高強(qiáng)度和良好韌性的綜合性能。 （參見：Structural Analysis and Design of Process Equipment, Jawad Farr） 有色金屬 主要用于強(qiáng)腐蝕、高溫的環(huán)境。 鋁合金- 不導(dǎo)磁、具有良好的可成型性、高的強(qiáng)度-重量比。

16、銅合金- 良好的耐腐蝕性和機(jī)械加工性能。 鎳合金- 極好的耐腐蝕性和高溫抗氧化性能。 鈦和鋯合金- 耐腐蝕性極強(qiáng)。 有色金屬合金的熱處理 退火將材料加熱到一定的溫度，然后緩慢冷卻。目的是使材料軟化，消除冷加工應(yīng)力。 正火將材料加熱到稍高于退火溫度，然后以比退火快的冷卻速度冷卻。固溶處理在足以使各合金元素可隨機(jī)彌散的高溫下進(jìn)行的熱處理。 穩(wěn)定化低溫加熱以穩(wěn)定某種合金元素。 溫度處理

17、對(duì)合金以一定的溫度處理以產(chǎn)生一穩(wěn)定的性能。（參見：Structural Analysis and Design of Process Equipment, Jawad Farr）VIII-1卷的材料 UG-4到UG-8、UG-10、UG-12到UG-14：受壓件的材料必須是ASME規(guī)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)：非受壓件材料僅須具有可焊性即可。 UG-9：焊接材料。

18、UG-11(a)&(c)：允許使用的ASME/ANSI標(biāo)準(zhǔn)（見規(guī)范解釋VIII-77-86）。UG-13(b)：墊片僅須是可鍛綱（Wrought steels）即可。 UG-15： 同牌號(hào)的可鍛材料(Wrought materials)已被批準(zhǔn)作為可使用材料，但在“采 購清單” 中沒有列入的此材料。（見規(guī)范解釋VIII-1-89-194）強(qiáng)制性附錄規(guī)定的材料。 規(guī)范案例允許的材

19、料。 材料的許用應(yīng)力 總則 對(duì)于大多數(shù)鍋爐壓力容器規(guī)范卷冊，許用應(yīng)力可在Section II Part D-材料性能中找到。用于： 計(jì)算所需要的厚度 與計(jì)算應(yīng)力值比較 Section II Part D所列材料順序按合金含量遞增排列：         碳鋼       鉻-鉬鋼

20、不銹鋼,在同一“公稱化學(xué)成分”以內(nèi)，材料的順序按抗拉強(qiáng)度遞增排列。      非常便于設(shè)計(jì)人員使用：合金類型、強(qiáng)度等級(jí)。 對(duì)于某一具體合金牌號(hào)，首先看一下技術(shù)條件，找出它的公稱合金含量和抗拉強(qiáng)度。 表1A和1B已于1999增補(bǔ)作了全面修改，以反映出用新的設(shè)計(jì)安全系數(shù)3.5重新計(jì)算的 抗拉許用應(yīng)力。VIII-1卷 對(duì)于第VIII卷來說，Sect

21、ion II Part D中的表1用于VIII-1卷、表2用于VIII-2。 表1進(jìn)一步分為兩部分： 表1A – 鋼鐵材料 表1B – 有色金屬材料對(duì)于鑄鐵（UCI）、球墨鑄鐵（UCD）和低溫材料（ULT），許用應(yīng)力在VIII-1卷中，而不是Section II Part D。使用此表時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：-     

22、    確認(rèn)你所查閱的那一行在VIII-1卷一欄里沒有“NP”（Not Permitted）字樣。-         確認(rèn)已查閱過與VIII-1卷有關(guān)的注釋。另外：UG-45(c)：接管剪切許用應(yīng)力 = 接管抗拉許用應(yīng)力的70%UW-15(c)：焊縫的許用應(yīng)力是容器材料許用應(yīng)力的百分之幾： 坡口焊縫抗拉許用應(yīng)

23、力 = 74% 坡口焊縫抗剪 許用應(yīng)力 = 60%,角焊縫抗剪許用應(yīng)力 = 49% 用于按UG-41的補(bǔ)強(qiáng)強(qiáng)度計(jì)算。 Subsection A 一般要求 Subsection A中有關(guān)材料的基本條款為： UG-4一般要求 UG-5板材 UG-6鍛件

24、 UG-7鑄件 UG-8管道和管子 UG-9焊接材料 UG-11預(yù)制和預(yù)成形受壓件 UG-12螺栓和螺柱 UG-13螺母和墊圈 UG-14棒材 一般來說，在VIII-1卷的其它章節(jié)中，如UCS、UHA等，關(guān)于材料的要求通常都具有相同的段落編號(hào)。,UG-4(a) UG

25、-4(a)將用于承受壓力應(yīng)力的材料限于那些由Subsection C允許使用的材料，同時(shí)還提到了UG-9、10、11、15和強(qiáng)制性附錄，給出其它允許使用的材料UG-4(b) 材料不符合Subsection C允許的技術(shù)條件可用于非受壓件，但必須符合UW-5(b)的要求。UW-5(b)指出，必須證實(shí)材料具有可焊性。一般來說，如果材料可按UG-10、11、15或93識(shí)別，或者，其化學(xué)成分、機(jī)械性能已知，按第IX卷進(jìn)行了焊接

26、工藝評(píng)定即可證實(shí)材料的可焊性。如果材料不符合上述要求，每一塊未識(shí)別的材料必須按第IX卷QW-451的規(guī)定進(jìn)行導(dǎo)向彎曲試驗(yàn)。 UG-4(b)還提到，未能按UG-93識(shí)別的材料，其許用應(yīng)力不能超過Subsection C允許的類似材料的許用應(yīng)力的80%。換句話說，在進(jìn)行載荷計(jì)算時(shí)，你只能使用該材料許用應(yīng)力值的80%。 UG-4(d) 如果材料既沒有列入VIII-1卷，又不符合UG-10或15，要使用此種材料

27、可按附錄B向ASME提交申請(qǐng)。ASME通常要求，此種申請(qǐng)是針對(duì)已向ASTM提交過申請(qǐng)的材料。按照附錄B，在一般情況下，可能會(huì)出版一份規(guī)范案例，允許采用這種材料。UG-4(f) UG-4(f)建議，設(shè)備的用戶或其指定代理應(yīng)確認(rèn)建造容器所使用的材料適合于預(yù)期的工作環(huán)境，即在設(shè)備的預(yù)期使用壽命期限內(nèi)，能保持要求的機(jī)械性能、具有抗腐蝕、抗侵蝕、抗氧化及其它老化的能力。,UG-10未能完全識(shí)別的材料 通常認(rèn)為只有“規(guī)范”認(rèn)可的材料才能

28、用于規(guī)范容器的制造。但是，在UG-4(a)中提到，UG-10允許使用未完全識(shí)別、或可按本卷不允許使用的某個(gè)技術(shù)條件加以識(shí)別、即按此技術(shù)條件制造的材料，只要其滿足UG-10(a)、(b)、(c)的相應(yīng)要求。 UG-10(a) 可按材料制造廠提供的完整證明加以識(shí)別的材料 UG-10(a)允許使用VIII-1卷中沒有列入的材料，只要此材料可以識(shí)別、并能夠通過爐批號(hào)追蹤到材料制造廠的原始化學(xué)成分。此段敘述了為使用這類材料需要進(jìn)行的步驟

29、。簡單地說，你應(yīng)將這類材料的理化性能與ASME允許使用的材料進(jìn)行比較，如果一致，即可對(duì)其認(rèn)可。此認(rèn)可步驟可以由ASME持證廠家或材料制造廠完成。UG-10(b) 可按生產(chǎn)批號(hào)識(shí)別、但不能按UG-10(a)認(rèn)可的材料UG-10(b)允許使用VIII-1卷中沒有列入、雖可識(shí)別但不能追蹤到材料制造廠原始化學(xué)成分的材料。與UG-10(a)一樣，此段也敘述了為使用這類材料需要進(jìn)行的步驟。不過，在此種情況下，你必須對(duì)每一爐號(hào)都進(jìn)行理化性能試

30、驗(yàn)，并將試驗(yàn)結(jié)果與ASME允許的技術(shù)條件相比較。如果相符，你可認(rèn)定此材料符合Section II的相應(yīng)材料技術(shù)條件。此認(rèn)可步驟只能由ASME持證廠家完成。,UG-10(c) 未完全識(shí)別的材料 UG-10(c)允許使用VIII-1卷中沒有列入、不能識(shí)別、也不能追蹤到材料制造廠原始化學(xué)成分的材料。此段敘述了為使用這類材料需要進(jìn)行的步驟，與UG-10(b)相似，但你必須逐件進(jìn)行試驗(yàn)。此段只能由ASME持證廠家運(yùn)用。UG-15 技術(shù)條

31、件的材料形式 如果材料以一種材料形式列入Subsection C, UG-15允許使用Section II中的同種材料的另一種材料形式。 例一SA-182-317L符合SA-240-317L級(jí)別材料的要求，并且在Subsection C中列有SA-182的材料形式，因此，SA-182-317L可以用于受壓材料，盡管Subsection C中沒有列入此材料。（注：此材料現(xiàn)已列入Subsection C）。例二（摘自HSB P

32、ressure Points, September 1999）問：我們正在為一個(gè)要求使用SA-240 UNS32950雙相不銹鋼的項(xiàng)目報(bào)價(jià)，我們發(fā)現(xiàn)此合金并沒有列入Table UHA-23中SA-240板材里，但在Pipe和Tube材料形式（SA-789和SA-790）里卻列有相同的合金，此材料是否可以用于VIII-1容器的建造？,答：可以。通過運(yùn)用UG-15，可以使用此材料。此條款提到的情況是，規(guī)范以一種或幾種材料形式（如：管子、鍛

33、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術(shù)條件列入了VIII-1卷的Subsection C，含蓋了相同級(jí)別的其它材料形式，則可以使用此相同級(jí)別的其它材料的許用應(yīng)力。當(dāng)然，有必要去核實(shí)材料的理化性能、熱處理、等等，符合相應(yīng)技術(shù)條件的要求。另外，對(duì)于焊接管材，許用應(yīng)力應(yīng)作必要的調(diào)整。UG-7 鑄鐵材料 UG-7規(guī)定，鑄鐵材料的許用應(yīng)力應(yīng)乘于UG-24給出的質(zhì)量系數(shù)。UG-24對(duì)除Part

34、 UCI外的鑄鐵材料規(guī)定了質(zhì)量系數(shù) UG-9 焊材 UG-9要求用于生產(chǎn)的焊材應(yīng)符合Section VIII-1、Section IX、和相應(yīng)的WPS。 符合Section II Part C技術(shù)條件的焊材，如果材料標(biāo)記符合技術(shù)條件的規(guī)定，可按標(biāo)記驗(yàn)收；非規(guī)范焊材，如果標(biāo)記符合WPS上的規(guī)定，也可按標(biāo)記驗(yàn)收。 UG-11 預(yù)制或預(yù)成形的受壓件 UG-11提到，一些受壓件的制造可以不提供制造廠部件數(shù)據(jù)報(bào)告，這些受壓件包括

35、： 鑄造、鍛、軋制或模鍛的標(biāo)準(zhǔn)受壓件 – 管件、法蘭、等。 鑄造、鍛、軋制或模鍛的非標(biāo)準(zhǔn)受壓件 – 殼體、封頭、可拆除封門、等。 除容器殼體、封頭外，焊制受壓件 – 焊制標(biāo)準(zhǔn)管件、焊制封帽、等。,這些部件不是按ASME/ANSI標(biāo)準(zhǔn)（如那些列入U(xiǎn)G-44中的標(biāo)準(zhǔn)），就是按制造廠標(biāo)準(zhǔn)制造，這些標(biāo)準(zhǔn)對(duì)標(biāo)在部件上或在制造廠樣本中說明的壓力-溫度等級(jí)作出了規(guī)定。 焊制受壓標(biāo)準(zhǔn)件 UG-11允許使用除殼體或封頭外的其它焊制標(biāo)準(zhǔn)受

36、壓件，并引述到UG-44以及制造廠標(biāo)準(zhǔn)。此只制造廠標(biāo)準(zhǔn)必須： 符合UW-26到UW-40，或ASTM A-234的要求。對(duì)于ANSI標(biāo)準(zhǔn)件也是如此。提供質(zhì)量證明，如果不能作標(biāo)記的話。 RT和任何熱處理可以由標(biāo)準(zhǔn)件廠進(jìn)行，但必須隨件提供證明。 UG-44 ASME/ANSI標(biāo)準(zhǔn) UG-44列出了可用于VIII-1卷的ASME/ANSI標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)的版本號(hào)見Table U-3。材料類型 在Subsection C

37、中有關(guān)材料的條款通常是UXX-5至UXX-15。在Subsection C中有以下材料類型： UCS-碳鋼 UCI-鑄鐵 UHT-熱處理鋼 UNF-有色金屬UCL-復(fù)合材料ULW-多層容器,UHA-高合金 UDC-球墨鑄鐵ULT-低溫材料 碳鋼和低合金鋼 Subsection C中Part UCS是關(guān)于碳鋼和低合金鋼材料。有關(guān)一般要求的條款有： UCS-6 板材 UCS-7 鍛件U

38、CS-8 鑄件UCS-9 管材UCS-10 螺栓UCS-11 螺母/墊圈UCS-12 棒料和型材 UCS-5 一般要求 UCS-5是關(guān)于碳鋼和低合金鋼的一般要求，重復(fù)UG-4(a)的要求，提到Table UCS-23。此條規(guī)定，如材料的含碳量超過0.35%，不允許焊接或氣割。 UCS-6 板材 UCS-6討論碳鋼和低合金鋼，對(duì)使用SA-36和SA-283材料制造受壓部件規(guī)定了以下幾條限制： 不能用于有毒介質(zhì)；

39、 不能用于非受火蒸汽鍋爐；,對(duì)于殼體、封頭或管接頭，允許對(duì)承力焊縫施焊的最大厚度為5/8”（15.8）。Section II中的技術(shù)條件類型 Section II中技術(shù)條件基本上可分為以下三種類型： 材料技術(shù)條件，如SA-285； 通用技術(shù)條件，如SA-20； 試驗(yàn)技術(shù)條件，如SA-370；,材料技術(shù)條件的構(gòu)成,Section II中的技術(shù)條件的構(gòu)成基本一致，以SA-285為例： 范圍敘述一般性要求有關(guān)文件引述A

40、STM A-20（SA-20） 一般要求和采購依據(jù)敘述采購協(xié)議和引述ASTM A-20 化學(xué)成分Table 1給出各級(jí)別的化學(xué)成分 機(jī)械性能給出抗拉、屈服和延伸率要求 補(bǔ)充要求 由于材料的使用環(huán)境要求，采購方有必要規(guī)定補(bǔ)充要求。這些補(bǔ)充要求可以在技術(shù)條件中找到，也可以在通用技術(shù)條件中找到。這些補(bǔ)充要求不是強(qiáng)制性的，僅是在采購方認(rèn)為有必要時(shí)才使用。SA-285中提到補(bǔ)充要求的條款是3.3，寫道：“除本技術(shù)條件中的基本

41、要求外，當(dāng)要求對(duì)試驗(yàn)或檢驗(yàn)進(jìn)行附加控制以滿足最終使用要求時(shí)，可以使用附加要求。采購方可查閱技術(shù)條件中所列的附加要求，也可查閱A-20/A-20M中詳細(xì)規(guī)定” 通用技術(shù)條件 Section II中的通用技術(shù)條件有： PipeSA-530,TubeSA-450 不銹鋼板SA-480 碳鋼、低合金鋼板SA-20 結(jié)構(gòu)鋼板、型鋼SA-6 SA-450中的標(biāo)記要求 SA-450是Tube的通用技術(shù)條件，對(duì)Tube

42、的標(biāo)記有以下規(guī)定：制造廠名稱或商標(biāo)； 技術(shù)條件號(hào)和級(jí)別； 如果技術(shù)條件中的某項(xiàng)試驗(yàn)將由采購方完成，X、Y或Z字母應(yīng)標(biāo)在技術(shù)條件號(hào)后面。 此標(biāo)記必須采用噴印方式，除非Tube的直徑小于1-1/4”（32），則可以使用標(biāo)簽。材料的試驗(yàn)和檢驗(yàn) 基本材料技術(shù)條件提出材料的試驗(yàn)和檢驗(yàn)項(xiàng)目和要求，對(duì)于機(jī)械性能試驗(yàn)將要求查閱SA-370、化學(xué)成分試驗(yàn)查閱E-30，同時(shí)還要查閱相應(yīng)的通用技術(shù)條件。試驗(yàn)結(jié)果必須按技術(shù)條件的要求進(jìn)行記錄

43、。Section II要求的試驗(yàn)類型,Section II要求進(jìn)行的試驗(yàn)有： 化學(xué)成分所有材料機(jī)械性能所有材料水壓試驗(yàn)管子類材料超聲波調(diào)質(zhì)鋼渦流管子類和鑄件 Section II要求的機(jī)械性能試驗(yàn) Section II要求的機(jī)械性能試驗(yàn)有： 抗拉、屈服除個(gè)別碳鋼外，所有材料 硬度鍛件、管子和棒材 彎曲管子或棒材 壓扁管子類材料 導(dǎo)向彎曲填充金屬、焊制產(chǎn)品

44、 Charpy沖擊碳鋼、低合金鋼填充金屬SA-20概述 SA-20是碳鋼低合金鋼的通用技術(shù)條件，其構(gòu)成如下： 范圍敘述運(yùn)用SA-20的材料技術(shù)條件相關(guān)文件給出用于試驗(yàn)的引用文件，如SA-370,術(shù)語對(duì)鋼材制造的術(shù)語給出定義 采購依據(jù) 說明在采購訂單里應(yīng)說明的項(xiàng)目制造 說明要求使用的熔煉方法熱處理

45、 說明所要求的熱處理，如正火化學(xué)分析 說明化學(xué)分析如何進(jìn)行及其要求金相組織說明晶粒度和確定晶粒度的試驗(yàn)方法質(zhì)量說明表面、邊緣的驗(yàn)收要求，焊接返修要求試驗(yàn)方法說明要求使用的試驗(yàn)方法抗拉試驗(yàn)說明抗拉試驗(yàn)的數(shù)量和位置缺口韌性引用SA-370，說明標(biāo)在材料上的字母標(biāo)記材料標(biāo)記說明鋼板標(biāo)記的部位和方法尺寸和重量給出重量要求、尺寸要求檢驗(yàn)和試驗(yàn)說明

46、與采購方檢驗(yàn)人員的接口復(fù)驗(yàn)引用SA-370，同時(shí)也給出了一些例外情況重復(fù)熱處理如果要求復(fù)驗(yàn)，給出了重復(fù)熱處理的要求拒收略包裝包裝、標(biāo)記和裝運(yùn)的一般要求與材料技術(shù)條件一樣，SA-20也包含有附加要求，是否采用這些附加要求通常由規(guī)范或用戶提出，沖擊試驗(yàn)就是一個(gè)例子。,標(biāo)記要求 SA-20對(duì)碳鋼低合金鋼的標(biāo)記作了強(qiáng)制規(guī)定，包括： -       

47、;  制造廠名稱或商標(biāo)；-         爐、批號(hào)； 技術(shù)條件號(hào)、材料級(jí)別或類別； 這些標(biāo)記必須用鋼印打在材料上，除非： -         板厚在1/4”以下； 采購方規(guī)定噴印。 SA-178/SA-209中關(guān)于標(biāo)記的要求 除通用技術(shù)

48、條件外，材料技術(shù)條件也對(duì)材料標(biāo)記提出特殊要求。例如，Tube技術(shù)條件SA-178要求將“ERW”標(biāo)在每一根Tube上。如果是用人工做標(biāo)記，要求將此標(biāo)記標(biāo)在距離端部8”（203）處。又例如，Tube技術(shù)條件SA-209要求標(biāo)記除要符合SA-450外，還應(yīng)在Tube上標(biāo)出“Hot-finished”或“Cold-drawn”。 UG-94中關(guān)于授權(quán)檢驗(yàn)師（AI） AI應(yīng)對(duì)所有的材料進(jìn)行檢查，核實(shí)材料上是否具有相關(guān)技術(shù)條件規(guī)定的識(shí)別標(biāo)

49、記。,SA-370概述 SA-370是關(guān)于鋼材機(jī)械性能試驗(yàn)方法的技術(shù)條件，內(nèi)容概括如下：范圍對(duì)本技術(shù)條件含蓋的拉伸、彎曲、硬度和沖擊等具體要求給出了索引.相關(guān)文件 列出引用的ASTM標(biāo)準(zhǔn)，如，E-23金屬材料的缺口式樣沖擊試驗(yàn)。 注意事項(xiàng)說明一些必須知道的事項(xiàng)，如果處理不適當(dāng)，可能會(huì)得到錯(cuò)誤的 結(jié)果。 取樣方向說明縱向、環(huán)向式樣的制取。 說明拉伸試驗(yàn)的定義式樣參數(shù)說

50、明不同產(chǎn)品，如鍛件、鑄件、等，其式樣的參數(shù)，包括拉伸式 樣的尺寸和公差。板材式樣板材式樣的拉伸試驗(yàn)。薄板式樣薄板式樣的拉伸試驗(yàn)。圓形式樣機(jī)加工原形式樣的拉伸試驗(yàn)。標(biāo)距延伸率測定標(biāo)距點(diǎn)的位置。試驗(yàn)設(shè)備和操作加載程序及按ASTM E4進(jìn)行鑒定，試驗(yàn)速度。定義拉伸試驗(yàn)定義見ASTM E-6，抗拉性能確定說明確定屈服點(diǎn)、和其它抗拉性能的

51、方法。說明彎曲試驗(yàn)式樣Charpy沖擊式樣的尺寸、缺口的方位。 試驗(yàn)設(shè)備和條件說明試驗(yàn)機(jī)和溫度測量儀的一般特性和鑒定要求。 試驗(yàn)結(jié)果沖擊試驗(yàn)結(jié)果的記錄和解釋。 驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)確定試件強(qiáng)度要求的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。 補(bǔ)充要求對(duì)不同材料提供特殊的補(bǔ)充要求。,焊接材料,Section II, Part C Section II, Part C是焊接材料的技術(shù)條件卷冊，SFA-5.1及其它技術(shù)條件均規(guī)定了關(guān)于焊材標(biāo)記的要求

52、，內(nèi)容如下：包裝上-  AWS技術(shù)條件號(hào)和分類-  制造廠名和牌號(hào)-  標(biāo)準(zhǔn)尺寸和凈重-  批號(hào)、控號(hào)、或爐號(hào)焊條上 焊條上距離夾持端1-1/2”范圍內(nèi)應(yīng)標(biāo)有AWS分類代碼 UG-9 焊接材料 UG-9允許使用未列入

53、規(guī)范的焊接材料。材料試驗(yàn)報(bào)告（MTR）可以不要，但必須滿足：,焊材包裝的標(biāo)記符合Section II的要求；或包裝上的標(biāo)記可追蹤到用于焊接工藝評(píng)定的焊材。 Section II, Part C推薦的焊材保存要求,,(1)由于焊材在制造方面存在著不同，因此，對(duì)于這些焊條的具體烘干要求應(yīng)根據(jù)焊 條廠商的推薦。 (2)從制造廠的包裝里取出之后。其它試驗(yàn) 在某些情況下，VIII-1卷要求在Section II的基礎(chǔ)上再附

54、加一些材料試驗(yàn)項(xiàng)目，如： UCS-85 UNF-95 UHA-52 UHT-6 UHT-81 附加試驗(yàn) 由于使用或設(shè)計(jì)條件，VIII-1卷要求的附加試驗(yàn)有： Charpy沖擊試驗(yàn)：-         用于低溫條件下的碳鋼、低合金鋼；-

55、60;        熱處理過的鐵素體鋼； WPS評(píng)定（如有要求的話）。 落錘試驗(yàn)： 由于低溫的熱處理鐵素體鋼,RT、PT或MT： 焊縫、堆焊和鑄件。 UT 厚壁鑄件、及某些焊縫。 結(jié)合面剪切、結(jié)合面拉伸試驗(yàn)： 整體復(fù)合鋼板。 其它有關(guān)材料的條款 在處

56、理規(guī)范材料問題時(shí)，必須查閱VIII-1的所有部分，其它關(guān)于材料的條目有：  UG-84 UCS-66 UHA-51,沖擊試驗(yàn)要求,碳鋼、低合金鋼 背景 VIII-1卷在87A之前對(duì)于碳鋼、低合金鋼用于設(shè)計(jì)溫度在-20?F（-29?C）以上的容器可不做沖擊試驗(yàn)。 盡管運(yùn)行記錄表明按規(guī)范建造的容器是非常安全的，但脆性破壞越來越引起重視。曾經(jīng)發(fā)生過的少數(shù)脆性破壞大都發(fā)生在水壓試驗(yàn)過程中。&#

57、160;現(xiàn)有的缺口韌性法則是以線性彈性斷裂力學(xué)（LEFM）理論為基礎(chǔ)，并根據(jù)材料的試驗(yàn)結(jié)果建立的，同時(shí)，也廣泛考慮了好的經(jīng)驗(yàn)、以及壓力容器工業(yè)里脆性破壞的低發(fā)生率。,沖擊性能 材料的缺口韌性與以下因素有關(guān)： 溫度厚度應(yīng)力 UG-20（b）最低金屬設(shè)計(jì)壁溫（MDMT） ­- 容器運(yùn)行過程中的最低溫度。 MDMT – 必須與相應(yīng)的MAWP一起標(biāo)在容器的銘牌上。 沖擊試

58、驗(yàn)法則的主要特點(diǎn)是，使用一組沖擊試驗(yàn)免除曲線，該曲線按MDMT對(duì)應(yīng)于元件的厚度將常用的鋼材分成了四個(gè)組。 沖擊免除曲線是依據(jù)鋼材的韌性在一定的溫度區(qū)域內(nèi)呈現(xiàn)急劇變化這一特性建立的。 對(duì)于給定的材料，如果MDMT在曲線上或在曲線的上方，則用沖擊試驗(yàn)來證實(shí)材料的韌性是沒有必要的。沖擊試驗(yàn) 如果要求進(jìn)行沖擊試驗(yàn)，UG-84規(guī)定了應(yīng)該使用的程序。應(yīng)該假設(shè)要求進(jìn)行沖擊試驗(yàn)，除非在Subsection A或C中找

59、到了可以免除的依據(jù)。UG-84接著提到，試驗(yàn)的程序和設(shè)備應(yīng)符合SA-370的要求。,沖擊式樣,,小截面式樣的厚度見UG-84(c)圖UG-84沖擊式樣（Charpy試驗(yàn)）,UG-84(c)(4)(b) Charpy沖擊試驗(yàn) UG-84(c)(4)(b)規(guī)定，對(duì)于抗拉強(qiáng)度大于或等于95,000 PSI的Table UCS-23的材料，以及Table UHA-23的材料，其相應(yīng)的最小側(cè)向膨脹量應(yīng)按UHT-6。,側(cè)向膨脹量,,圖UG-8

60、4.1,,Table UG-84.2 小尺寸式樣,___________________________________________________________厚 度 溫 度 降 低 值 in. ? F.____________________________________________________________0.394

61、(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______________________________________________________ 允許用線性插值法求得中

62、間值。,,Table UG-84.3,Table UG-84.4,注：沖擊試驗(yàn)溫度可以高于最低金屬設(shè)計(jì)壁溫的溫度數(shù)值見此表。,沖擊試驗(yàn)要求對(duì)于碳鋼低合金鋼材料，應(yīng)首先假定要做沖擊試驗(yàn)，然后再來確定是否可以免除。,UG-20(f) 免除沖擊條款如果滿足以下條件，P-1Group 1或2的材料的沖擊試驗(yàn)可以免除。 材料的控制厚度：  ≤1/2” (12.7) 對(duì)于Fig. UCS-66曲線A的材料

63、； 　　≤1” (25.4) 對(duì)于Fig. UCS-66曲線B、C或D的材料。  整臺(tái)容器按UG-99(b)、(c)或(k)進(jìn)行水壓試驗(yàn)。 設(shè)計(jì)溫度不低與-20?F（-29?C），不高于650?F（343?C）。由于季節(jié)性溫度變化引起的操作溫度偶然低于-20?F（-29?C）是允許的。 熱、沖擊或循環(huán)載荷不是設(shè)計(jì)的關(guān)鍵因素。（見UG-22）,UCS-66材料除非另有條款給予免除，對(duì)于最低設(shè)

64、計(jì)金屬壁溫和厚度的交點(diǎn)落于代表材料的曲線下方，必須進(jìn)行沖擊試驗(yàn)。如果溫度-厚度的交點(diǎn)落于曲線上或上方，對(duì)母材可不必做沖擊試驗(yàn)。 殼體、管接頭、人孔接管、開孔補(bǔ)強(qiáng)板、法蘭、管板、平封頭板、焊縫襯墊、與容器構(gòu)成結(jié)構(gòu)整體并與受壓件相焊的裝接件，都應(yīng)分別判斷是否要進(jìn)行沖擊試驗(yàn)。,Fig. UCS-66根據(jù)材料的牌號(hào)，如果最低金屬設(shè)計(jì)壁溫和厚度的交點(diǎn)落于Fig. UCS-66相應(yīng)曲線的上方，可免做沖擊試驗(yàn)。圖中使用的厚度按UCS-

65、66(a)(1~3)的定義來確定。,UCS-66(a)UCS-66(a)定義的厚度有以下4種類型： -         鑄件；-         除鑄件外，其它用對(duì)接焊縫連接的材料；-      &#

66、160;  除鑄件外，其它用角接焊縫連接的材料；-         除鑄件外，其它非焊接件，如，螺栓連接的平封蓋。,UCS-66(a)不管什么材料，對(duì)于以下情況，必須進(jìn)行沖擊試驗(yàn)： -         如果焊縫處的控制厚度大于4 in（100），并且M

67、DMT<120?F（48?C），必須進(jìn)行沖擊試驗(yàn)；-         控制厚度超過6 in（152），用螺栓連接的元件，如果MDMT<120?F（48?C）必須進(jìn)行沖擊試驗(yàn)。,UCS-66(b), 降低溫度UCS-66(b)允許使用Fig. UCS-66.1進(jìn)一步降低由Fig. UCS-66確定的最低金屬設(shè)計(jì)壁溫。 另外，UCS

68、-66(b)還對(duì)使用Fig. UCS-66.1提出了2條限制： -         最低金屬設(shè)計(jì)壁溫不能低于-55?F（-48?C），除非實(shí)際拉應(yīng)力與許用應(yīng)力的比值小于0.35，在這種情況下，可不進(jìn)行沖擊試驗(yàn)，且-55?F（-48?C）的限制不適用； -      

69、60;  所有的材料在-55?F（-48?C）以下均應(yīng)做沖擊試驗(yàn)，除非實(shí)際應(yīng)力與許用應(yīng)力的比值小于0.35，在此情況下，溫度不低于-155?F（-103?C）可不做沖擊試驗(yàn)。 UCS-66(b)(1)(b)允許將Fig. UCS-66.1和Fig. UCS-66.2用于承受非一次薄膜應(yīng)力的元件，如平封頭、管板、法蘭等。 按UCS-66(b)(1)(c)，對(duì)于用焊接連接的法蘭，其MDMT可按與其相連的

70、管頸或殼體確定的溫度降低值一樣予以降低。,UCS-66(c)，免除UCS-66(c)規(guī)定，ASME/ANSI B16.5和B16.47鐵素體鋼法蘭、以及SA-216 GR WCB制成的對(duì)開式活套法蘭用于設(shè)計(jì)金屬溫度等于或高于-20?F（-29?C）時(shí)，可不必進(jìn)行沖擊試驗(yàn)。,UCS-66(d)，免除UCS-66(d)允許對(duì)厚度小于0.10 in（2.5）的材料免除沖擊試驗(yàn)。對(duì)于材料為P-No. 1的小直徑管子（NPS 4或以下），當(dāng)厚

71、度不超過對(duì)應(yīng)于規(guī)定最小屈服強(qiáng)度值的以下厚度值時(shí)，可免做沖擊試驗(yàn)： 規(guī)定最小屈服強(qiáng)度 ksi最大厚度 in. (mm) 20~350.237 (6)36~450.125 (3.2)46和更高0.100 (2.54),UCS-66(e)UCS-66(e)規(guī)定，對(duì)于厚度小于1/4”（6 mm）的板材，材料技術(shù)條件要求的制造廠標(biāo)記不能使用鋼印，除非符合規(guī)定的條件可以例外。,UCS-66(f)除非按Fi

72、g. UCS-66可以免除，規(guī)定最小屈服強(qiáng)度值大于65 ksi的材料必須進(jìn)行沖擊試驗(yàn)。,,UCS-66(g)按材料技術(shù)條件由材料制造廠做過沖擊試驗(yàn)的材料，只要MDMT不低于材料技術(shù)條件規(guī)定的溫度、或低于材料技術(shù)條件規(guī)定的溫度不超過5?F（3?C），容器或部件制造廠不必再進(jìn)行沖擊試驗(yàn)。,UCS-66(h)保留在焊縫上的襯墊和其它規(guī)范材料一樣，必須判斷是否要求進(jìn)行沖擊試驗(yàn)。對(duì)于襯墊屬于曲線A的材料，如厚度不超過1/4”（6 mm）、且M