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简述世界各国的压力容器设计标准

    为了确保生产制造出来的压力容器的安全,许多国家都制定自己的压力容器设计规范,国外的压力容器设计的执行标准影响较为广泛并具有权威规范有:美国的ASME规范、英国的BS5500、日本的JISB8243以及德国的AD规范等。我国有国家质量技术监督局颁布的《压力容器安全技术监察规程》、GB150《钢制压力容器》、GB151《管壳式换热器》等。
这里主要介绍一下国外压力容器规范
1、美国ASME规范
    ASME锅炉及压力容器规范是由美国机械工程师学会制定的,现在已正式成为美国的国家标准。它具有以下主要特点:
 (1)规模庞大,内容极其完备,它本身就构成了一个完整的标准体系,而且是当前世界上最大的封闭型标准体系。所谓封闭型标准体系的含义即基本上不必借助于其它标准,其本身可完成压力容器选材、设计、制造、检验、试验、安装及运行等全部工作环节。
目前ASME规范共有11卷,总计22册,另外还有2册规范案例,其中与压力容器有关的有:
   第Ⅱ卷    材料技术条件
     A篇  钢铁材料
     B篇  有色金属材料
     C篇  焊条、焊丝及填充金属
   第Ⅲ卷  核动力装置设备
   第V卷  无损检测
   第Ⅷ卷  压力容器一第1分篇
           压力容器一第2分篇
   第Ⅸ卷  焊接及钎焊评定    广—
   第X卷  玻璃纤维增强塑料压力容器
   第Ⅺ卷   核动力装置设备在役检查规程
 (2)、ASME规范技术先进,修订及时,安全可靠。能做到这一点,不仅因为它有力量雄厚的专门班子,完备的修订制度,更主要的是因为它有庞大的科研后盾。
 (3)自从1968年公布了第Ⅷ卷第2分篇以来,ASME规范即实行了压力容器基础标准的双轨制。第Ⅷ卷第亚分篇即按“常规设计”,它的安全系数较高,设计方便,制造检验不太严格,对一般压力容器来说是足以保证安全的。但用于较苛刻的容器则难以确保其安全性。第Ⅷ卷第2分篇即按“分析设计”,安全系数低,要求对压力容器各区域的应力进行详细的计算,并根据各种应力对失效所起的作用予以分类,然后对不同类型的应力采用不同的应力强度条件加以限制。这种设计方法工作量极大,需借助于电子计算机,制造检验严格。这两部基础标准并行,同属有效,可以根据产品的具体情况加以选用。随着计算机的发展和应用,分析设计在压力容器上的应用越来越广泛。
    ASME规范由于具有上述特点,使它成为世界上影响最大的一部规范。它的先进技术和某些科学作法,经常被其他规范参照或仿效。
2、英国BS5500规范
    英国的非直接火加热压力容器规范BS5500(1988),是由英国标准学会(BSl)负责制定的。它是由两部规范合并而成:一部是相当于ASME第Ⅷ卷第1篇的BSl500一般用途的熔融焊压力容器标准,另一部是近似于德国AD规范的BSl515化工及石油工业中应用的熔融焊压力容器规范。它既包括“常规设计”也包括“分析设计”。其疲劳设计中所采用的疲劳曲线与ASME不同。BS5500采用统一的许用应力值,并且以抗拉强度为基础的安全系数也低于ASME第Ⅷ卷第1分篇。
3、日本JISB8243和8250(8270)
    日本与美国一样,也采用基础标准的双轨制。一部是参照ASME第Ⅷ卷第1分篇制定的JISB 8243压力容器的构造;另一部是参照ASME第Ⅷ卷第2分篇制定的JISB 8250压力容器的构造(另一规则)。
4、德国AD规范
    德国的工业产品标准一般是根据工业法律的要求,由各有关部门代表组成的专家委员会制定。AD规范与ASME规范相比较,具有如下特点:它只对材料的屈服极限取安全系数,且数值较小,因此产品壁厚较薄、重量轻;它允许采用较高强度级别的钢材;在制造方面,AD规范没有ASME详尽,他们认为这样可使制造厂具有较大的灵活性,易于发挥各厂的技术特长和创新。

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