关于压力容器标准的简单介绍

关于压力容器标准的简单介绍

工业生产中具有特定的工艺功能并承受一定压力的设备，称压力容器。贮运容器、反应容器、换热容器和分离容器均属压力容器。压力容器的用途十分广泛。它是在石油化学工业、能源工业、科研和军工等国民经济的各个部门都起着重要作用的设备。 压力容器一般由筒体、封头、法兰、密封元件、开孔和接管、支座等六大部分构成容器本体。此外，还配有安全装置、表计及完成不同生产工艺作用的内件。

压力容器的分类主要有以下几种：

(1)按承受压力的等级分为：低压容器、中压容器、高压容器和超高压容器。

(2)按盛装介质分为：非易燃、无毒；易燃或有毒；剧毒。

(3)按工艺过程中的作用不同分为：①反应容器：用于完成介质的物理、化学反应的容器。 ②换热容器：用于完成介质的热量交换的容器。 ③分离容器：用于完成介质的质量交换、气体净化、固、液、气分离的容器。 ④贮运容器：用于盛装液体或气体物料、贮运介质或对压力起平衡缓冲作用的容器。

(4)为了更有效地实施科学管理和安全监检，我国《压力容器安全监察规程》中根据工作压力、介质危害性及其在生产中的作用将压力容器分为三类。并对每个类别的压力容器在设计、制造过程，以及检验项目、内容和方式做出了不同的规定。

既然压力容器在生产生活中有着相当重要的作用，所以对它的要求就要相当高。压力容器具有一定危险性，国内外对其标准有不同的见解。以下是介绍国内外的压力容器标准。

（1）美国ASME标准

ASME规范是世界上最早出现的压力容器规范，于1915年首次发行，当时简称为《锅炉建造规范．1914版》。到了1926年，这部标准扩展到8卷，统称为《ASME 锅炉与压力容器规范》。后来，1937年增加了第Ⅸ卷《焊接质量要求》，到目前为止，已经发展到11卷22册，全面覆盖了锅炉和压力容器质量保证体系的要求。ASME规范是一部封闭型的标准，自成体系。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。

(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。

ASME规范中与压力容器设计工作有关的是第Ⅷ卷《压力容器》（简写为ASME Ⅷ）。《压力容器》又分为两个分册，即常规设计分册（简写为ASME Ⅷ-1）和分析设计分册（简写为ASME Ⅷ-2）。

ASME Ⅷ-1就是通称为按规则设计的规范，即以压力容器主要部位的最大主应力不超过弹性范围为设计的安全准则，根据材料的许用应力对压力容器的结构与尺寸做出具体的规定和计算。它是理论，实验和实践经验结合的产物，安全系数大，因而材料的许用应力比较低。它包括了静载下进入高温蠕变范围的容器设计，但不包括疲劳设计。

ASME Ⅷ-2通称为按分析设计的规范，即对压力容器各部位的应力进行分析、分类，根据不同的情况按照不同的安全准则进行设计。与常规设计相比，分析设计对压力容器的应力情况了解更清楚细致，对材料要求限制更严，对结构的规定更细，对制造、检验等要求更高更严。因而其安全系数较小，材料的许用应力比较高。它的应用温度限制在蠕变温度以下，包括了疲劳设计。

中国压力容器标准与ASME的主要区别：

1)在技术上和体系上中国压力容器标准和ASME规范有极大部分是类似或相同的，而且均是成熟的技术和控制方法；

2)不同部分主要是不同国家的历史习惯和国家状况所造成的，但均能保证产品的安全性；

3)从设备硬件和体系、人员软件上看，中国压力容器标准比ASME规范的要求更加严格、具体；而ASME则主要是由厂家根据规范要求自行制定内部控制要求。

4)从整个生产过程控制看，中国压力容器标准的监控比ASME规范的要求更加严格、具体；

5)中国压力容器标准未获得如同ASME一样具有众多国家认可的根本原因是由于中国缺乏对外宣传和交流，但此现状已在逐步改变。如出版英文标准，加强对外宣传等等。

6)中国压力容器管理机构正在和ASME协会进行协商互认工作。

（2）日本标准JIS B 8270《压力容器（基本标准）》

七十年代末期，日本开始对欧美各国的压力容器标准体系进行了全面深入的调研，提出了全国统一的JIS压力容器标准体系的构想，并于80年代初制定了两部基础标准，一部是参照ASME第Ⅷ卷第1册制定的JIS B 8243《压力容器的构造》，另一部是参照ASME第Ⅷ卷第2册制定的JIS B8250《特定压力容器的构造》。此外，还有与压力容器相关的标准JIS B 8240《冷冻压力容器》、JIS B8241《无缝钢制气瓶》及JIS B8242《圆筒形液化石油气贮罐（卧式）构造》等。

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)。

日本标准JIS B 8270《压力容器（基本标准）》是日本重要的压力容器标准。随着国际标准化组织（ISO）和关税以及贸易一般协定（GATT）标准的国际化，日本为适应这一新形式，

在1993年3月15日，经压力容器专门委员会审议批准，JIS B 8270《压力容器（基本标准）》公布实施。

日本标准JIS B 8270《压力容器（基本标准）》取代了过去的JIS B 8243和JIS B 8250。它将压力容器按所受压力大小分为三种，其各项规定保持了与ASME规范第Ⅷ卷（1989年版和1990年的补遗）的一致性，并吸取了ISO/DIS 2694的部分内容。JIS B 8270《压力容器（基本标准）》是一部压力容器结构的基础标准，规定了压力容器的设计压力、设计温度、焊接接头形式、材料许用应力、分析设计方法、质量管理及质量保证体系、焊接工艺评定试验和无损检测等压力容器的通用基础部分。它共包括13章文、9个附图、28个附表、10个附录、2个参考和说明。

（3）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。

（4）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。（5）欧盟压力容器标准

自从1914年ASME锅炉压力容器规范第一版问世以来，经过九十年的实践和不断修订，到本世纪初，欧盟颁布与压力设备指令（PED）配套EN 13445压力容器标准，犹如一声春雷，打破了世界压力容器规范的格局，形成两大权威规范并存的局面。实际上，这是压力容器发展史上空前未有的一次大碰撞，它发出灿烂耀眼的火花。碰撞是在压力容器的设计、材料、制造和检验多方面进行的，而主要是在设计方面，特别是在分析设计方面。欧洲标准在披露ASME规范执行过程中遇到的棘手问题的同时，提出了他们的解决方案，在设计概念上出现了许多创新，ASME也发现其规范存在的若干不足，拨款立项，广泛征求使现行规范趋