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ASME Ⅷ（和设计有关部分）介绍 华东理工大学 CACI ASME压力容器建规范研讨会 2009.4.24，上海 前言(1) ASME压力容器規范是压力容器的建造規则 規范制定了强制性要求、特殊禁用規定以及非强制性指南 是包括多种制造方法、多种材料容器的建造规则 ASME Ⅷ-1、Ⅷ-2是包括立式或卧式容器、换热器、球形容器、膨胀节等在内各种压力容器的建造规则 Ⅷ-1、Ⅷ-2、Ⅷ-3共三册各适用于不同的对象 关于计算机和有限元的使用，设计用线算图和曲线拟合公式 前言(2) ASME规范的卷、版本、增补、条款解释、规范案例、例题 内容不断增加、更新，安全(设计)系数不断降低，不断引入新的设计理念 2007版Ⅷ-2全部改写 和国内标准的编写习惯略有不同 GB 150、JB 4732实际上主要引自ASME Ⅷ-1和Ⅷ-2，但由于各种原因(国内具体情况，技术政策，也包括某些误引和漏引)而造成某些区别 2007版和08A的主要修改(1) （Ⅷ-1） 管壳式換热器:U形管和固定管板式补充了管板不受管箱或壳体约束时的设计 增加了圆筒和锥壳上大开孔补強设计的压力面积应力法(新版Ⅷ-2的方法) 增加了附录JJ，高合金钢(UHA材料)免除冲击试验的流程图 08A:对固定管板和浮动管板式換热器管子应力所在位置和计算法作了修改，固定管板式并补充了壳体拉压薄膜应力的校核，补充了壳体上大开孔的另一方法(弹-塑性补强)，附录35(批量生产容器)，附录KK和LL 2007版的主要修改(2) （Ⅷ-2） 修改背景：应力分类原理和应力计算方法的匹配，有限元方法的广泛使用，压力容器实际失效处用弹性应力计算方法所存在的问题，原Ⅷ-2的适用元件过少，适应欧盟的PED，且向EN 13445靠拢 主要修改内容：分为按规则设计和按分析设计，前者增加元件种类，后者仅对未列入前者或前者未包括的结构、载荷或形状差超标者，后者都用FEM解，对防止塑性垮塌、局部失效、失稳、疲劳等，建议尽可能用弹-塑性分析而少用不用弹性应力分析并配以应力分解和分类的方法;大多用拟合公式而少用曲线表示，方便了编程，但不方便手算 材料、安全系数和防脆断措施 安全系数和材料许用应力的确定 Ⅷ-1：nb=3.5,ns=1.5, Ⅷ-2：nb=2.4,ns=1.5, Ⅷ-3：不采用许用应力，取全屈服压力PD为基础的安全系数为1.732 防止脆性断裂的历史沿革 Ⅷ-1： 1989年以前为基于经验的抗脆断方法，以后为以断裂力学分析为基础的抗脆断方法，Ⅷ-2：1968年起就以断裂力学分析为基础的抗脆断方法，新版因降低了安全系数而对防脆断措施提高了要求 ，Ⅷ-3：不论低温与否，都要进行冲击试验 材料（1） 关于16MnR: 规范案例2506允许在同时满足下列条件时采用我国GB 6654 16MnR制造ASME Ⅷ-1的容器： (1)许用应力仅为我国规定值的85%，并降低高温的上限 （2）只能用于内压元件，不只能用于外压元件 (3)应进行单独的焊接工艺和焊工技能评定 (4)考虑焊后热处理时，应视作为P-No.1材料 (5)考虑冲击试验要求时，应视为曲线A的材料 材料（2） (6) 应满足ASME Ⅷ-1中UCS篇的其它一切要求 (7) 应在制造厂数据报告中列出本案例号 08A: 在表UCS-23中已补充了SA/GB 6654标准号，但我国GB 6654已被GB 713取代，16MnR已被Q345R取代，且拟修改的容规取nb=2.4，ns=1.5  ASME Ⅷ-1的防脆断措施分析 (碳钢和低合金钢) 低温操作（不称为低温容器） ▲总体思想（以断裂力学原理为基础） ▲低温的界定(MDMT和各种MDMT的含义) UCS-66，UCS-67 ▲冲击功的合格指标 UG-84，UHT-6 ▲试样 UG-84（尽可能做标准试样，否则调低试验温度） ▲控制厚度 UCS-66 ▲其它因素：低应力工况、额外焊后热处理（免除冲击试验温度可调低），加载速度(低强度钢冲击试验温度可调高），低强度钢的免除条件，UG-20，UCS-68(c)，UG-84(b)(2)   ASME Ⅷ-1的防脆断措施分析 (高合金钢) 总的情况 防脆断性能好，在不低于-48℃时不需要冲击试验 UHA-51和附录JJ(用流程图判别) ASME Ⅷ-1