【正文】 ASME培訓教程 ASME規(guī)范第 VIII1卷 壓力容器 課程分類 ? VIII1卷的構成 ? 材料 ? 設計 ? 制造 ? 無損檢測 ? 壓力試驗、打鋼印和出數(shù)據(jù)報告 VIII1卷的構成 ? 目標 通過本課程的學習 ， 你將了解到 ASME鍋爐壓力容器規(guī)范的組成 、以及第 VIII1卷的構成及其運用 ， 基本掌握如何查閱第 VIII1卷的有關條文 。 ? 課程概況 ? ASME鍋爐壓力容器規(guī)范的組成 ? 第 VIII1卷的構成及其運用 ? 如何查閱規(guī)范條款 ASME鍋爐壓力容器規(guī)范的組成 2022ASME鍋爐壓力容器規(guī)范 SECTIONS I 動力鍋爐 II 材料技術條件 Part A 鋼鐵材料 Part B 有色金屬材料 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級部件 Subsection NC 2級部件 Subsection ND 3級部件 Subsection NE MC級部件 Subsection NF 設備支撐 Subsection NG 堆芯支撐結構件 Subsection NH 在高溫工況下運行的 1級部件 Appendices Division 2 – 混凝土反應堆容器和安全殼規(guī)范 Division 3 – 核燃料廢料、高輻射材料及廢料的儲存和運輸包裝安全要求 IV 加熱鍋爐 V 無損探傷 VI 加熱鍋爐的維護和運行推薦規(guī)范 VII 動力鍋爐的維護指導規(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 焊接和釬焊評定 X 玻璃鋼壓力容器 XI 核電廠設備在役檢驗規(guī)范 增補 彩色頁增補包含對規(guī)范的增訂和修改 ， 每年出版一次 （ 第一次增補與新版本同時出版 ） ， 并自動寄給相應的規(guī)范購買者 。 解釋 ASME對規(guī)范技術方面的詢問作出書面的解釋 ， 并將規(guī)范解釋作為規(guī)范更新服務的一部分 。 規(guī)范解釋不能作為規(guī)范或增補的一部分 。 案例 鍋爐壓力容器委員會定期召開會議 ， 對所建議的增訂和修改進行討論 ， 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 ， 對現(xiàn)有規(guī)范中沒有提到的材料或建造方法作出規(guī)定 。 已經(jīng)采納的規(guī)范案例刊登在相應的規(guī)范案例卷中： 1） 鍋爐壓力容器； 2） 核設備 。 第 VIII1卷的構成 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 Subsection C: 有關材料類別的要求 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 131 強制性附錄 。 AEE 非強制性附錄 “ 建議性的好方法 ” 使用規(guī)范時 ， 應查閱整個條款 ， 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 ， 你可能會漏掉后面的有關要求 。 例如 ， UW11包含好幾個子條款 ， 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 本課程結束后 ， 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條件及其運用 。 ? 課程概況 ? 允許使用的材料和選用 ? Section II材料技術條件 ? 焊材 ? 沖擊試驗要求 ? 材料的返修 ? 材料的檢驗和標記 允許使用的材料和選用 在為 VIII1卷壓力容器選用材料時，應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 針對特殊材料的要求 材料表 – 給出 VIII1卷允許使用的材料（ UCS2 UHS2 UNF23等） 強制性附錄 Section II材料的詳細要求 Part A 鋼鐵材料 Part B 有色金屬 Part C 焊材 Part D 材料性能 有關規(guī)范案例 金屬學基礎 金屬通常劃分為鋼鐵材料（鐵 50%）和有色金屬。含有一種以上元素的金屬為合金。 鐵合金（ SAXXX） 鑄鐵 — 碳 2%，非常脆，不易焊接，適合于制造復雜形狀的部件。 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 ， 用于高溫和含氫介子 。 高合金鋼 — 含鉻 （ 10%） 、 鉬 、 鎳 、 錳 ， 用于腐蝕 、 高 、 低溫 。 按化學成分和性能 ， 不銹鋼可分為 ： 馬氏體不銹鋼 （ 如 410） — 高鉻 （ 12%） ， 導磁 ， 可通過熱處理改善強度和硬度 。 鐵素體不銹鋼 （ 如 40 403） — 導磁 ， 不可通過熱處理來改善強度和硬度 。 奧氏體不銹鋼 （ 如 200、 300系列 ） — 不導磁 ， 不可通過熱處理來改善強度和硬度 。 奧氏體 /鐵素體雙相不銹鋼 （ 329） — 高強度 ， 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)品制造中會使用到兩個臨界溫度： 下臨界溫度 （ A1） = 合金開始向奧氏體轉變 上臨界溫度 （ A3） = 合金全部轉變成奧氏體 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力 ， 降低熱影響 區(qū)的硬度 淬火 鋼加熱后的冷卻速度對提高鋼的硬度和強度非常重要 ， 如 SA517這樣的鋼種 ， 其 強度主要靠淬火獲得 。 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 主要用于強腐蝕、高溫的環(huán)境。 鋁合金 不導磁、具有良好的可成型性、高的強度 重量比。 銅合金 良好的耐腐蝕性和機械加工性能。 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。 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彌散的高溫下進行的熱處理。 穩(wěn)定化 低溫加熱以穩(wěn)定某種合金元素。 溫度處理 對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） VIII1卷的材料 UG4到 UG UG UG12到 UG14：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UG23提到的材料。 例外 :UG4(b)：非受壓件材料僅須具有可焊性即可。 UG9：焊接材料。 UG11(a)amp。(c)：允許使用的 ASME/ANSI標準（見規(guī)范解釋 VIII7786）。 UG13(b)：墊片僅須是可鍛綱（ Wrought steels）即可。 UG15： 同牌號的可鍛材料 (Wrought materials)已被批準作為可使用材料，但在“采 購清單” 中沒有列入的此材料。（見規(guī)范解釋 VIII189194） 強制性附錄規(guī)定的材料。 規(guī)范案例允許的材料。 材料的許用應力 總則 對于大多數(shù)鍋爐壓力容器規(guī)范卷冊，許用應力可在 Section II Part D材料性能中找到。 用于： 計算所需要的厚度 與計算應力值比較 Section II Part D所列材料順序按合金含量遞增排列： 碳鋼 鉻 鉬鋼 不銹鋼 在同一 “ 公稱化學成分 ” 以內(nèi)，材料的順序按抗拉強度遞增排列。 非常便于設計人員使用：合金類型 、 強度等級 。 對于某一具體合金牌號，首先看一下技術條件，找出它的公稱合金含量和抗拉強度。 表 1A和 1B已于 1999增補作了全面修改 ， 以反映出用新的設計安全系數(shù) 抗拉許用應力 。 VIII1卷 對于第 VIII卷來說 ， Section II Part D中的表 1用于 VIII1卷 、 表 2用于 VIII2。 表 1進一步分為兩部分： 表 1A – 鋼鐵材料 表 1B – 有色金屬材料 對于鑄鐵 （ UCI） 、 球墨鑄鐵 （ UCD） 和低溫材料 （ ULT） ， 許用應力在 VIII1卷中 ， 而 不是 Section II Part D。 使用此表時應注意以下兩點： 確認你所查閱的那一行在 VIII1卷一欄里沒有 “ NP”（ Not Permitted） 字樣 。 確認已查閱過與 VIII1卷有關的注釋 。 另外： UG45(c) ：接管剪切許用應力 = 接管抗拉許用應力的 70% UW15(c) ：焊縫的許用應力是容器材料許用應力的百分之幾： 坡口焊縫抗拉許用應力 = 74% 坡口焊縫抗 剪 許用應力 = 60% 角焊縫抗剪許用應力 = 49% 用于按 UG41的補強強度計算。 Subsection A 一般要求 Subsection A中有關材料的基本條款為： UG4 一般要求 UG5 板材 UG6 鍛件 UG7 鑄件 UG8 管道和管子 UG9 焊接材料 UG11 預制和預成形受壓件 UG12 螺栓和螺柱 UG13 螺母和墊圈