ASMEVIII培训教程学习教案

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1、会计学1ASMEVIII培训培训(pixn)教程教程第一页，共163页。第1页/共163页第二页，共163页。的组成n第VIII-1卷的构成及其运用n如何查阅规范条款第2页/共163页第三页，共163页。2001ASME锅炉压力容器规范锅炉压力容器规范SECTIONS I 动力动力(dngl)锅炉锅炉 II 材料技术条件材料技术条件 Part A-钢铁材料钢铁材料 Part B-有色金属材料有色金属材料 Part C-焊丝、焊条及填充金属焊丝、焊条及填充金属 Part D-材料性能材料性能 III Subsection NCA Division 1和和Division 2的总要求的总要求 Di

2、vision 1 Subsection NB-1级部件级部件 Subsection NC-2级部件级部件 Subsection ND-3级部件级部件 Subsection NE-MC级部件级部件 Subsection NF-设备支撑设备支撑 Subsection NG-堆芯支撑结构件堆芯支撑结构件 Subsection NH-在高温工况下运行的在高温工况下运行的1级级部件部件 Appendices第3页/共163页第四页，共163页。Division 2 混凝土反应堆容器和安全壳规范Division 3 核燃料废料、高辐射材料及废料的储存和运输包装安全要求 IV加热锅炉(gul)V无损探伤VI

3、加热锅炉(gul)的维护和运行推荐规范VII动力锅炉(gul)的维护指导规范VIII压力容器Division 1 Division 2 另一规则Division 3 建造高压容器的另一规则IX焊接和钎焊评定X玻璃钢压力容器XI核电厂设备在役检验规范第4页/共163页第五页，共163页。增补增补彩色页增补包含彩色页增补包含(bohn)对规范的增订和修改，每年出版一次（第一次增补对规范的增订和修改，每年出版一次（第一次增补与新版本同时出版），并自动寄给相应的规范购买者。与新版本同时出版），并自动寄给相应的规范购买者。解释解释ASME对规范对规范(gufn)技术方面的询问作出书面的解释，并将规范技术

4、方面的询问作出书面的解释，并将规范(gufn)解释作为规范解释作为规范(gufn)更新服务的一部分。规范更新服务的一部分。规范(gufn)解释不能作为规范解释不能作为规范(gufn)或增补的一部分。或增补的一部分。案例案例锅炉锅炉(gul)压力容器委员会定期召开会议，对所建议的增订和修改进压力容器委员会定期召开会议，对所建议的增订和修改进行讨论，并形成案例以澄清现有规范的意图，或者，在紧急的情况下，行讨论，并形成案例以澄清现有规范的意图，或者，在紧急的情况下，对现有规范中没有提到的材料或建造方法作出规定。已经采纳的规范案对现有规范中没有提到的材料或建造方法作出规定。已经采纳的规范案例刊登在相应

5、的规范案例卷中：例刊登在相应的规范案例卷中：1）锅炉）锅炉(gul)压力容器；压力容器；2）核设备）核设备。第5页/共163页第六页，共163页。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:有关压力容器制造方法的要求 Part UW焊制容器 Part UF锻制容器 Part UB钎焊容器 Subsection C:有关材料类别(libi)的要求 Part UCS碳钢和低合金钢容器 Part UNF有色金属容器Part UHA高合金钢容器Part UCI铸铁容器Part UCL复合层材料容器Part UCD球墨铸铁容器Par

6、t UHT热处理材料容器Part ULW多层容器Part ULT低温材料容器第6页/共163页第七页，共163页。材料表 附录(fl)1-31 强制性附录(fl)。A-EE非强制性附录(fl)“建议性的好方法”使用规范时，应查阅整个条款，包括所引述的其它(qt)条款。如果你找到了你想知道的而停止继续查阅，你可能会漏掉后面的有关要求。例如，UW-11包含好几个子条款，要全面理解必须全面查阅。第7页/共163页第八页，共163页。n焊材n冲击试验要求n材料的返修n材料的检验和标记第8页/共163页第九页，共163页。在为在为VIII-1VIII-1卷压力容器选用材料时，应查阅以下不同的资料：卷压力

7、容器选用材料时，应查阅以下不同的资料：Subsection A Subsection A 材料的一般要求材料的一般要求I Subsection B I Subsection B 制造方法和特殊工况影响材料的选择制造方法和特殊工况影响材料的选择 Subsection C Subsection C 针对特殊材料的要求针对特殊材料的要求 材料表材料表 给出给出VIII-1VIII-1卷允许使用的材料（卷允许使用的材料（UCS-23UCS-23、UHS-23UHS-23、UNF-23UNF-23等）等）强制性附录强制性附录 Section IISection II材料的详细要求材料的详细要求 Part

8、 A Part A-钢铁材料钢铁材料 Part B -Part B -有色金属有色金属 Part C Part C-焊材焊材 Part D Part D-材料性能材料性能 有关规范案例有关规范案例 金属学基础金属学基础 金属通常划分为钢铁材料（铁金属通常划分为钢铁材料（铁50%50%）和有色金属。含有一种以上）和有色金属。含有一种以上(yshng)(yshng)元素的金属为合金。元素的金属为合金。铁合金（铁合金（SA-XXXSA-XXX）铸铁铸铁 碳碳2%2%，非常脆，不易焊接，适合于制造复杂形状的部件。，非常脆，不易焊接，适合于制造复杂形状的部件。钢材钢材 碳碳2%2%，不脆（有韧性），较易

9、焊接。，不脆（有韧性），较易焊接。碳钢碳钢 含硅、锰，用于较低温度。含硅、锰，用于较低温度。第9页/共163页第十页，共163页。低合金钢 含铬（10%）、钼、镍、锰，用于腐蚀、高、低温。按化学成分和性能，不锈钢可分为：马氏体不锈钢（如410）高铬（12%），导磁，可通过热处理改善强度和硬度。铁素体不锈钢（如405、403）导磁，不可通过热处理来改善强度和硬度。奥氏体不锈钢（如200、300系列）不导磁，不可通过热处理来改善强度和硬度。奥氏体/铁素体双相不锈钢（329）高强度，比奥氏体不锈钢具有更好的耐腐蚀性。钢的热处理:ASME规范产品制造中会使用到两个临界温度：下临界温度（A1）=合金开始

10、向奥氏体转变 上临界温度（A3）=合金全部转变成奥氏体 正火将钢加热到A3以上大约100F，然后在静止空气(kngq)中冷却。目的是使钢的组织均匀，使硬度高于钢在退火状态的硬度。退火 将钢加热到A3以上大约50F，然后随炉缓慢冷却。目的是细化晶粒，使材料软化。焊后热处理 加热到A1以上的温度，目的是降低制造和焊接应力，降低热影响区的硬度 淬火 钢加热后的冷却速度对提高钢的硬度和强度非常重要，如SA-517这样的钢种，其 强度主要靠淬火获得。第10页/共163页第十一页，共163页。回火淬火后的钢非常脆，为增加韧性，将其加热到A1以下，然后冷却以 得到所期望的高强度和良好韧性的综合性能。（参见：

11、Structural Analysis and Design of Process Equipment,Jawad Farr）有色金属 主要用于强腐蚀、高温的环境。铝合金-不导磁、具有良好的可成型性、高的强度-重量比。铜合金-良好的耐腐蚀性和机械加工性能。镍合金-极好的耐腐蚀性和高温抗氧化性能。钛和锆合金-耐腐蚀性极强。有色金属合金的热处理 退火将材料加热到一定的温度，然后缓慢冷却。目的是使材料软化，消除冷加工应力。正火将材料加热到稍高于退火温度，然后以比退火快的冷却速度冷却。固溶处理在足以使各合金元素(yun s)可随机弥散的高温下进行的热处理。稳定化低温加热以稳定某种合金元素(yun s)

12、。温度处理对合金以一定的温度处理以产生一稳定的性能。（参见：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：受压件的材料必须是ASME规范Section II中的材料，并限于那些在UG-23提到的材料。第11页/共163页第十二页，共163页。例外:UG-4(b)：非受压件材料仅须具有可焊性即可。UG-9：焊接材料。UG-11(a)&(c)：允许使用的ASME/ANSI标准（见规范解释VIII-77-86）。UG-13(b)：垫片仅须是可锻

13、纲（Wrought steels）即可。UG-15：同牌号的可锻材料(Wrought materials)已被批准作为可使用材料，但在“采 购清单”中没有列入的此材料。（见规范解释VIII-1-89-194）强制性附录规定(gudng)的材料。规范案例允许的材料。材料的许用应力 总则 对于大多数锅炉压力容器规范卷册，许用应力可在Section II Part D-材料性能中找到。用于：计算所需要的厚度 与计算应力值比较 Section II Part D所列材料顺序按合金含量递增排列：碳钢 铬-钼钢 不锈钢 第12页/共163页第十三页，共163页。在同一“公称化学成分”以内，材料的顺序按抗拉

14、强度递增排列。非常便于设计人员使用：合金类型(lixng)、强度等级。对于某一具体合金牌号，首先看一下技术条件，找出它的公称合金含量和抗拉强度。表1A和1B已于1999增补作了全面修改，以反映出用新的设计安全系数3.5重新计算的 抗拉许用应力。VIII-1卷 对于第VIII卷来说，Section II Part D中的表1用于VIII-1卷、表2用于VIII-2。表1进一步分为两部分：表1A 钢铁材料 表1B 有色金属材料对于铸铁（UCI）、球墨铸铁（UCD）和低温材料（ULT），许用应力在VIII-1卷中，而不是Section II Part D。使用此表时应注意以下两点：-确认你所查阅的那

15、一行在VIII-1卷一栏里没有“NP”（Not Permitted）字样。-确认已查阅过与VIII-1卷有关的注释。另外：UG-45(c)：接管剪切许用应力=接管抗拉许用应力的70%UW-15(c)：焊缝的许用应力是容器材料许用应力的百分之几：坡口焊缝抗拉许用应力=74%坡口焊缝抗剪 许用应力=60%第13页/共163页第十四页，共163页。角焊缝抗剪许用应力=49%用于按UG-41的补强强度计算。Subsection A 一般要求 Subsection A中有关材料的基本条款为：UG-4一般要求 UG-5板材 UG-6锻件 UG-7铸件 UG-8管道和管子 UG-9焊接材料 UG-11预制和

16、预成形受压件 UG-12螺栓和螺柱 UG-13螺母和垫圈 UG-14棒材 一般来说，在VIII-1卷的其它章节中，如UCS、UHA等，关于材料的要求通常都具有(jyu)相同的段落编号。第14页/共163页第十五页，共163页。UG-4(a)UG-4(a)将用于承受压力应力的材料限于那些由将用于承受压力应力的材料限于那些由Subsection C允许使用的材料，同时还提到了允许使用的材料，同时还提到了UG-9、10、11、15和强制性附录，给出其它允许使用的材料和强制性附录，给出其它允许使用的材料UG-4(b)材料不符合材料不符合Subsection C允许的技术条件可用于非受压件，但必须符合允

17、许的技术条件可用于非受压件，但必须符合UW-5(b)的要求。的要求。UW-5(b)指出，必须证实材料具有可焊性。一般来说，如果材料可按指出，必须证实材料具有可焊性。一般来说，如果材料可按UG-10、11、15或或93识别，或者，其化学成分、机械性能已知，按第识别，或者，其化学成分、机械性能已知，按第IX卷进行了焊接工艺评定即可证实材料的可焊性。如果材料不符合上述要求，每一块卷进行了焊接工艺评定即可证实材料的可焊性。如果材料不符合上述要求，每一块(y kui)未识别的材料必须按第未识别的材料必须按第IX卷卷QW-451的规定进行导向弯曲试验。的规定进行导向弯曲试验。UG-4(b)还提到，未能按还

18、提到，未能按UG-93识别的材料，其许用应力不能超过识别的材料，其许用应力不能超过Subsection C允许的类似材料的许用应力的允许的类似材料的许用应力的80%。换句话说，在进行载荷计算时，你只能使用该材料许用应力值的。换句话说，在进行载荷计算时，你只能使用该材料许用应力值的80%。UG-4(d)如果材料既没有列入如果材料既没有列入VIII-1卷，又不符合卷，又不符合UG-10或或15，要使用此种材料可按附录，要使用此种材料可按附录B向向ASME提交申请。提交申请。ASME通常要求，此种申请是针对已向通常要求，此种申请是针对已向ASTM提交过申请的材料。按照附录提交过申请的材料。按照附录B

19、，在一般情况下，可能会出版一份规范案例，允许采用这种材料。，在一般情况下，可能会出版一份规范案例，允许采用这种材料。UG-4(f)UG-4(f)建议，设备的用户或其指定代理应确认建造容器所使用的材料适合于预期的工作环境，即在设备的预期使用寿命期限内，能保持要求的机械性能、具有抗腐蚀、抗侵蚀、抗氧化及其它老化的能力。建议，设备的用户或其指定代理应确认建造容器所使用的材料适合于预期的工作环境，即在设备的预期使用寿命期限内，能保持要求的机械性能、具有抗腐蚀、抗侵蚀、抗氧化及其它老化的能力。第15页/共163页第十六页，共163页。UG-10未能完全识别的材料未能完全识别的材料 通常认为只有通常认为只

20、有“规范规范”认可的材料才能用于规范容器的制造。但是，在认可的材料才能用于规范容器的制造。但是，在UG-4(a)中提到，中提到，UG-10允许使用未完全识别、或可按本卷不允许使用的某个技术条件加以允许使用未完全识别、或可按本卷不允许使用的某个技术条件加以(jiy)识别、即按此技术条件制造的材料，只要其满足识别、即按此技术条件制造的材料，只要其满足UG-10(a)、(b)、(c)的相应要求。的相应要求。UG-10(a)可按材料制造厂提供的完整证明加以可按材料制造厂提供的完整证明加以(jiy)识别的材料识别的材料 UG-10(a)允许使用允许使用VIII-1卷中没有列入的材料，只要此材料可以识别、

21、并能够通过炉批号追踪到材料制造厂的原始化学成分。此段叙述了为使用这类材料需要进行的步骤。简单地说，你应将这类材料的理化性能与卷中没有列入的材料，只要此材料可以识别、并能够通过炉批号追踪到材料制造厂的原始化学成分。此段叙述了为使用这类材料需要进行的步骤。简单地说，你应将这类材料的理化性能与ASME允许使用的材料进行比较，如果一致，即可对其认可。此认可步骤可以由允许使用的材料进行比较，如果一致，即可对其认可。此认可步骤可以由ASME持证厂家或材料制造厂完成。持证厂家或材料制造厂完成。UG-10(b)可按生产批号识别、但不能按可按生产批号识别、但不能按UG-10(a)认可的材料认可的材料UG-10(

22、b)允许使用允许使用VIII-1卷中没有列入、虽可识别但不能追踪到材料制造厂原始化学成分的材料。与卷中没有列入、虽可识别但不能追踪到材料制造厂原始化学成分的材料。与UG-10(a)一样，此段也叙述了为使用这类材料需要进行的步骤。不过，在此种情况下，你必须对每一炉号都进行理化性能试验，并将试验结果与一样，此段也叙述了为使用这类材料需要进行的步骤。不过，在此种情况下，你必须对每一炉号都进行理化性能试验，并将试验结果与ASME允许的技术条件相比较。如果相符，你可认定此材料符合允许的技术条件相比较。如果相符，你可认定此材料符合Section II的相应材料技术条件。此认可步骤只能由的相应材料技术条件。

23、此认可步骤只能由ASME持证厂家完成。持证厂家完成。第16页/共163页第十七页，共163页。UG-10(c)UG-10(c)未完全识别的材料未完全识别的材料 UG-10(c)UG-10(c)允许使用允许使用VIII-1VIII-1卷中没有列入、不能识别、也不能追踪到材料制造厂原始化学成分的材料。此段叙述了为使用这类材料需要进行的步骤，与卷中没有列入、不能识别、也不能追踪到材料制造厂原始化学成分的材料。此段叙述了为使用这类材料需要进行的步骤，与UG-10(b)UG-10(b)相似，但你必须逐件进行试验。此段只能由相似，但你必须逐件进行试验。此段只能由ASMEASME持证厂家运用。持证厂家运用。

24、UG-15 UG-15 技术条件的材料形式技术条件的材料形式 如果材料以一种材料形式列入如果材料以一种材料形式列入Subsection C,UG-15Subsection C,UG-15允许使用允许使用Section IISection II中的同种材料的另一种材料形式。中的同种材料的另一种材料形式。例一例一SA-182-317LSA-182-317L符合符合SA-240-317LSA-240-317L级别材料的要求，并且在级别材料的要求，并且在Subsection CSubsection C中列有中列有SA-182SA-182的材料形式，因此，的材料形式，因此，SA-182-317LSA-1

25、82-317L可以用于受压材料，尽管可以用于受压材料，尽管Subsection CSubsection C中没有列入此材料。（注：此材料现已列入中没有列入此材料。（注：此材料现已列入Subsection CSubsection C）。）。例二（摘自例二（摘自HSB Pressure Points,September 1999HSB Pressure Points,September 1999）问：我们正在为一个要求使用问：我们正在为一个要求使用SA-240 UNS32950SA-240 UNS32950双相不锈钢的项目报价，我们发现此合金并没有列入双相不锈钢的项目报价，我们发现此合金并没有列入

26、Table UHA-23Table UHA-23中中SA-240SA-240板材里，但在板材里，但在PipePipe和和TubeTube材料形式（材料形式（SA-789SA-789和和SA-790SA-790）里却列有相同的合金，此材料是否）里却列有相同的合金，此材料是否(sh fu)(sh fu)可以用于可以用于VIII-1VIII-1容器的建造？容器的建造？第17页/共163页第十八页，共163页。答：可以。通过运用UG-15，可以使用此材料。此条款提到的情况是，规范以一种或几种材料形式（如：管子、锻件）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术条件

27、列入了VIII-1卷的Subsection C，含盖了相同级别的其它材料形式，则可以使用此相同级别的其它材料的许用应力。当然，有必要去核实材料的理化性能、热处理、等等，符合相应技术条件的要求。另外，对于焊接管材，许用应力应作必要的调整。UG-7 铸铁材料 UG-7规定，铸铁材料的许用应力应乘于UG-24给出的质量(zhling)系数。UG-24对除Part UCI外的铸铁材料规定了质量(zhling)系数 UG-9 焊材 UG-9要求用于生产的焊材应符合Section VIII-1、Section IX、和相应的WPS。符合Section II Part C技术条件的焊材，如果材料标记符合技术

28、条件的规定，可按标记验收；非规范焊材，如果标记符合WPS上的规定，也可按标记验收。UG-11 预制或预成形的受压件 UG-11提到，一些受压件的制造可以不提供制造厂部件数据报告，这些受压件包括：铸造、锻、轧制或模锻的标准受压件 管件、法兰、等。铸造、锻、轧制或模锻的非标准受压件 壳体、封头、可拆除封门、等。除容器壳体、封头外，焊制受压件 焊制标准管件、焊制封帽、等。第18页/共163页第十九页，共163页。这些部件不是按ASME/ANSI标准（如那些列入UG-44中的标准），就是按制造厂标准制造，这些标准对标在部件上或在制造厂样本中说明的压力-温度等级作出了规定。焊制受压标准件 UG-11允许

29、使用除壳体或封头外的其它焊制标准受压件，并引述到UG-44以及制造厂标准。此只制造厂标准必须：符合UW-26到UW-40，或ASTM A-234的要求。对于ANSI标准件也是如此。提供质量证明，如果不能作标记的话。RT和任何热处理可以由标准件厂进行，但必须随件提供证明。UG-44 ASME/ANSI标准 UG-44列出了可用于VIII-1卷的ASME/ANSI标准，这些标准的版本号见Table U-3。材料类型 在Subsection C中有关材料的条款通常是UXX-5至UXX-15。在Subsection C中有以下材料类型：UCS-碳钢 UCI-铸铁(zhti)UHT-热处理钢 UNF-有

30、色金属UCL-复合材料ULW-多层容器 第19页/共163页第二十页，共163页。UHA-高合金 UDC-球墨铸铁ULT-低温材料 碳钢和低合金钢 Subsection C中Part UCS是关于碳钢和低合金钢材料。有关一般要求的条款有：UCS-6 板材 UCS-7 锻件UCS-8 铸件UCS-9 管材(un ci)UCS-10 螺栓UCS-11 螺母/垫圈UCS-12 棒料和型材 UCS-5 一般要求 UCS-5是关于碳钢和低合金钢的一般要求，重复UG-4(a)的要求，提到Table UCS-23。此条规定，如材料的含碳量超过0.35%，不允许焊接或气割。UCS-6 板材 UCS-6讨论碳钢

31、和低合金钢，对使用SA-36和SA-283材料制造受压部件规定了以下几条限制：不能用于有毒介质；不能用于非受火蒸汽锅炉；第20页/共163页第二十一页，共163页。对于壳体、封头或管接头，允许对承力焊缝施焊的最大厚度为5/8”（15.8）。Section II中的技术条件类型 Section II中技术条件基本上可分为以下三种类型：材料(cilio)技术条件，如SA-285；通用技术条件，如SA-20；试验技术条件，如SA-370；第21页/共163页第二十二页，共163页。Section II中的技术条件的构成基本一致，以SA-285为例：范围叙述一般性要求有关文件引述ASTM A-20（S

32、A-20）一般要求和采购依据叙述采购协议和引述ASTM A-20 化学成分Table 1给出各级别的化学成分 机械性能给出抗拉、屈服和延伸率要求 补充要求 由于材料的使用环境要求，采购方有必要规定补充要求。这些补充要求可以在技术条件中找到，也可以在通用技术条件中找到。这些补充要求不是强制性的，仅是在采购方认为有必要时才使用。SA-285中提到补充要求的条款是3.3，写道：“除本技术条件中的基本要求外，当要求对试验或检验进行附加控制以满足最终使用要求时，可以使用附加要求。采购方可查阅(chyu)技术条件中所列的附加要求，也可查阅(chyu)A-20/A-20M中详细规定”通用技术条件 Secti

33、on II中的通用技术条件有：PipeSA-530 第22页/共163页第二十三页，共163页。TubeSA-450 不锈钢板SA-480 碳钢、低合金钢板SA-20 结构钢板、型钢SA-6 SA-450中的标记要求 SA-450是Tube的通用技术条件，对Tube的标记有以下规定：制造厂名称或商标；技术条件号和级别；如果技术条件中的某项试验将由采购方完成，X、Y或Z字母应标在技术条件号后面。此标记必须采用喷印方式，除非Tube的直径小于1-1/4”（32），则可以使用标签。材料的试验和检验 基本材料技术条件提出材料的试验和检验项目和要求，对于(duy)机械性能试验将要求查阅SA-370、化学

34、成分试验查阅E-30，同时还要查阅相应的通用技术条件。试验结果必须按技术条件的要求进行记录。Section II要求的试验类型 第23页/共163页第二十四页，共163页。Section II要求进行的试验有：化学成分所有材料机械性能所有材料水压试验管子类材料超声波调质钢涡流管子类和铸件(zhjin)Section II要求的机械性能试验 Section II要求的机械性能试验有：抗拉、屈服除个别碳钢外，所有材料 硬度锻件、管子和棒材 弯曲管子或棒材 压扁管子类材料 导向弯曲填充金属、焊制产品 Charpy冲击碳钢、低合金钢填充金属SA-20概述 SA-20是碳钢低合金钢的通用技术条件，其构成

35、如下：范围叙述运用SA-20的材料技术条件相关文件给出用于试验的引用文件，如SA-370第24页/共163页第二十五页，共163页。术语对钢材制造的术语给出定义 采购依据 说明在采购订单里应说明的项目制造 说明要求使用的熔炼方法热处理 说明所要求的热处理，如正火化学分析 说明化学分析如何进行及其要求金相组织说明晶粒度和确定晶粒度的试验方法质量说明表面、边缘的验收要求，焊接返修要求试验方法说明要求使用的试验方法抗拉试验说明抗拉试验的数量和位置(wi zhi)缺口韧性引用SA-370，说明标在材料上的字母标记材料标记说明钢板标记的部位和方法尺寸和重量给出重量要求、尺寸要求检验和试验说明与采购方检验

36、人员的接口复验引用SA-370，同时也给出了一些例外情况重复热处理如果要求复验，给出了重复热处理的要求拒收略包装包装、标记和装运的一般要求与材料技术条件一样，SA-20也包含有附加要求，是否采用这些附加要求通常由规范或用户提出，冲击试验就是一个例子。第25页/共163页第二十六页，共163页。标记要求标记要求 SA-20SA-20对碳钢低合金钢的标记作了强制规定，包括：对碳钢低合金钢的标记作了强制规定，包括：-制造厂名称或商标；制造厂名称或商标；-炉、批号；炉、批号；技术条件号、材料级别或类别；技术条件号、材料级别或类别；这些标记必须用钢印打在材料上，除非：这些标记必须用钢印打在材料上，除非：

37、-板厚在板厚在1/4”1/4”以下；以下；采购方规定喷印。采购方规定喷印。SA-178/SA-209SA-178/SA-209中关于标记的要求中关于标记的要求 除通用除通用(tngyng)(tngyng)技术条件外，材料技术条件也对材料标记提出特殊要求。例如，技术条件外，材料技术条件也对材料标记提出特殊要求。例如，TubeTube技术条件技术条件SA-178SA-178要求将要求将“ERW”“ERW”标在每一根标在每一根TubeTube上。如果是用人工做标记，要求将此标记标在距离端部上。如果是用人工做标记，要求将此标记标在距离端部8”8”（203203）处。又例如，）处。又例如，TubeTub

38、e技术条件技术条件SA-209SA-209要求标记除要符合要求标记除要符合SA-450SA-450外，还应在外，还应在TubeTube上标出上标出“Hot-finished”“Hot-finished”或或“Cold-drawn”“Cold-drawn”。UG-94UG-94中关于授权检验师（中关于授权检验师（AIAI）AIAI应对所有的材料进行检查，核实材料上是否具有相关技术条件规定的识别标记。应对所有的材料进行检查，核实材料上是否具有相关技术条件规定的识别标记。第26页/共163页第二十七页，共163页。SA-370概述概述 SA-370是关于钢材机械性能试验方法的技术条件，内容概括如下：

39、是关于钢材机械性能试验方法的技术条件，内容概括如下：范围范围对本技术条件含盖的拉伸、弯曲对本技术条件含盖的拉伸、弯曲(wnq)、硬度和冲击等具体要求给出了索引、硬度和冲击等具体要求给出了索引.相关文件相关文件 列出引用的列出引用的ASTM标准，如，标准，如，E-23金属材料的缺口式样冲击试验。金属材料的缺口式样冲击试验。注意事项注意事项说明一些必须知道的事项，如果处理不适当，可能会得到错误的说明一些必须知道的事项，如果处理不适当，可能会得到错误的 结果。结果。取样方向取样方向说明纵向、环向式样的制取。说明纵向、环向式样的制取。说明说明拉伸试验的定义拉伸试验的定义式样参数式样参数说明不同产品，如

40、锻件、铸件、等，其式样的参数，包括拉伸式说明不同产品，如锻件、铸件、等，其式样的参数，包括拉伸式 样的尺寸和公差。样的尺寸和公差。板材式样板材式样板材式样的拉伸试验。板材式样的拉伸试验。薄板式样薄板式样薄板式样的拉伸试验。薄板式样的拉伸试验。圆形式样圆形式样机加工原形式样的拉伸试验。机加工原形式样的拉伸试验。标距标距延伸率测定标距点的位置。延伸率测定标距点的位置。试验设备和操作试验设备和操作加载程序及按加载程序及按ASTM E4进行鉴定，试验速度。进行鉴定，试验速度。定义定义拉伸试验定义见拉伸试验定义见ASTM E-6，抗拉性能确定抗拉性能确定说明确定屈服点、和其它抗拉性能的方法。说明确定屈服

41、点、和其它抗拉性能的方法。说明说明弯曲弯曲(wnq)试验试验式样式样Charpy冲击式样的尺寸、缺口的方位。冲击式样的尺寸、缺口的方位。试验设备和条件试验设备和条件说明试验机和温度测量仪的一般特性和鉴定要求。说明试验机和温度测量仪的一般特性和鉴定要求。试验结果试验结果冲击试验结果的记录和解释。冲击试验结果的记录和解释。验收标准验收标准确定试件强度要求的验收标准。确定试件强度要求的验收标准。补充要求补充要求对不同材料提供特殊的补充要求。对不同材料提供特殊的补充要求。第27页/共163页第二十八页，共163页。Section II,Part C Section II,Part C是焊接材料的技术条

42、件卷册，是焊接材料的技术条件卷册，SFA-5.1及其它技术条件均规及其它技术条件均规定了关于焊材标记的要求，内容如下：定了关于焊材标记的要求，内容如下：包装上包装上-AWS技术条件号和分类技术条件号和分类-制造厂名和牌号制造厂名和牌号-标准尺寸和净重标准尺寸和净重-批号、控号、或炉号批号、控号、或炉号焊条上焊条上 焊条上距离夹持端焊条上距离夹持端1-1/2”范围内应范围内应(niyng)标有标有AWS分类代码分类代码 UG-9 焊接材料焊接材料 UG-9允许使用未列入规范的焊接材料。材料试验报告（允许使用未列入规范的焊接材料。材料试验报告（MTR）可以不要，但）可以不要，但必须满足：必须满足：

43、第28页/共163页第二十九页，共163页。焊材包装的标记(bioj)符合Section II的要求；或包装上的标记(bioj)可追踪到用于焊接工艺评定的焊材。Section II,Part C推荐的焊材保存要求 第29页/共163页第三十页，共163页。(1)由于焊材在制造方面存在着不同(b tn)，因此，对于这些焊条的具体烘干要求应根据焊 条厂商的推荐。(2)从制造厂的包装里取出之后。其它试验 在某些情况下，VIII-1卷要求在Section II的基础上再附加一些材料试验项目，如：UCS-85 UNF-95 UHA-52 UHT-6 UHT-81 附加试验 由于使用或设计条件，VIII-

44、1卷要求的附加试验有：Charpy冲击试验：-用于低温条件下的碳钢、低合金钢；-热处理过的铁素体钢；WPS评定（如有要求的话）。落锤试验：由于低温的热处理铁素体钢 第30页/共163页第三十一页，共163页。RT、PT或MT：焊缝、堆焊和铸件。UT 厚壁铸件、及某些焊缝。结合面剪切、结合面拉伸试验：整体复合(fh)钢板。其它有关材料的条款 在处理规范材料问题时，必须查阅VIII-1的所有部分，其它关于材料的条目有：UG-84 UCS-66 UHA-51 第31页/共163页第三十二页，共163页。碳钢、低合金钢碳钢、低合金钢 背景背景 VIII-1VIII-1卷在卷在87A87A之前对于碳钢、

45、低合金钢用于设计温度在之前对于碳钢、低合金钢用于设计温度在-20-20F F（-29-29C C）以上的容器可不做冲）以上的容器可不做冲击试验。击试验。尽管运行记录表明按规范尽管运行记录表明按规范(gufn)(gufn)建造的容器是非常安全的，但脆性破坏越来越引起重视。曾经建造的容器是非常安全的，但脆性破坏越来越引起重视。曾经发生过的少数脆性破坏大都发生在水压试验过程中。发生过的少数脆性破坏大都发生在水压试验过程中。现有的缺口韧性法则是以线性弹性断裂力学（现有的缺口韧性法则是以线性弹性断裂力学（LEFMLEFM）理论为基础，并根据材料的试验结果建立的）理论为基础，并根据材料的试验结果建立的，同

46、时，也广泛考虑了好的经验、以及压力容器工业里脆性破坏的低发生率。，同时，也广泛考虑了好的经验、以及压力容器工业里脆性破坏的低发生率。第32页/共163页第三十三页，共163页。冲击性能冲击性能 材料的缺口韧性与以下因素有关：材料的缺口韧性与以下因素有关：温度温度厚度厚度应力应力 UG-20UG-20（b b）最低金属设计壁温（）最低金属设计壁温（MDMTMDMT）-容器运行过程中的最低温度。容器运行过程中的最低温度。MDMT MDMT 必须与相应的必须与相应的MAWPMAWP一起标在容器的铭牌上一起标在容器的铭牌上。冲击试验法则的主要特点是，使用一组冲击试验免除曲线，该曲线按冲击试验法则的主要

47、特点是，使用一组冲击试验免除曲线，该曲线按MDMTMDMT对对应于元件的厚度将常用的钢材分成了四个组。应于元件的厚度将常用的钢材分成了四个组。冲击免除曲线是依据钢材的韧性在一定的温度区域内呈现急剧变化这一特性冲击免除曲线是依据钢材的韧性在一定的温度区域内呈现急剧变化这一特性建立建立(jinl)(jinl)的。的。对于给定的材料，如果对于给定的材料，如果MDMTMDMT在曲线上或在曲线的上方，则用冲击试验来证实在曲线上或在曲线的上方，则用冲击试验来证实材料的韧性是没有必要的。材料的韧性是没有必要的。冲击试验冲击试验 如果要求进行冲击试验，如果要求进行冲击试验，UG-84UG-84规定了应该使用的

48、程序。应该假设要求进行规定了应该使用的程序。应该假设要求进行冲击试验，除非在冲击试验，除非在Subsection ASubsection A或或C C中找到了可以免除的依据。中找到了可以免除的依据。UG-84UG-84接着提接着提到，试验的程序和设备应符合到，试验的程序和设备应符合SA-370SA-370的要求。的要求。第33页/共163页第三十四页，共163页。冲击冲击(chngj)(chngj)式样式样 小截面(jimin)式样的厚度见UG-84(c)图UG-84冲击式样（Charpy试验）UG-84(c)(4)(b)Charpy冲击冲击(chngj)试验试验 UG-84(c)(4)(b)

49、规定，对于抗拉强度大于或等于规定，对于抗拉强度大于或等于95,000 PSI的的Table UCS-23的材料，以及的材料，以及Table UHA-23的材料，其相应的最小侧向膨胀量应按的材料，其相应的最小侧向膨胀量应按UHT-6。第34页/共163页第三十五页，共163页。侧向侧向(c xin)(c xin)膨胀量膨胀量 图图UG-84.1 第35页/共163页第三十六页，共163页。Table UG-84.2 小尺寸小尺寸(ch cun)式样式样 _厚 度 温 度 降 低 值 in.F._0.394(全尺寸(ch cun)00.35400.31500.295(3/4 尺寸(ch cun)5

50、0.27680.262(2/3 尺寸(ch cun)100.236150.197(1/2 尺寸(ch cun)200.158300.131(1/3 尺寸(ch cun)350.118400.099(1/4 尺寸(ch cun)50_ 允许用线性插值法求得中间值。第36页/共163页第三十七页，共163页。Table UG-84.3 材料类型技术条件号板材 Part UCS和UHTSA-20,S5 Part UHASA-480PipeSA-333TubeSA-334锻件SA-350铸件SA-352螺栓SA-320管件SA-420Table UG-84.4 最小规定屈服强度（ksi）温度差（注1）

51、4010 555 550注：冲击试验(shyn)温度可以高于最低金属设计壁温的温度数值见此表。第37页/共163页第三十八页，共163页。冲击试验要求冲击试验要求对于碳钢低合金钢材料，应首先对于碳钢低合金钢材料，应首先(shuxin)(shuxin)假定要做冲击试验，然后再来确定是假定要做冲击试验，然后再来确定是否可以免除。否可以免除。UG-20(f)免除冲击条款如果满足以下条件，P-1Group 1或2的材料的冲击试验可以免除。材料的控制厚度：1/2”(12.7)对于Fig.UCS-66曲线A的材料；1”(25.4)对于Fig.UCS-66曲线B、C或D的材料。整台容器(rngq)按UG-9

52、9(b)、(c)或(k)进行水压试验。设计温度不低与-20F（-29C），不高于650F（343C）。由于季节性温度变化引起的操作温度偶然低于-20F（-29C）是允许的。热、冲击或循环载荷不是设计的关键因素。（见UG-22）第38页/共163页第三十九页，共163页。UCS-66材料材料除非另有条款给予免除，对于最低设计金属壁温和厚度的交点落于代表材料的曲线下方，必须进行冲击试验。如果温度除非另有条款给予免除，对于最低设计金属壁温和厚度的交点落于代表材料的曲线下方，必须进行冲击试验。如果温度-厚度的交点落于曲线上或上方，对母材可不必做冲击试验。厚度的交点落于曲线上或上方，对母材可不必做冲击试

53、验。壳体、管接头、人孔接管壳体、管接头、人孔接管(jigun)、开孔补强板、法兰、管板、平封头板、焊缝衬垫、与容器构成结构整体并与受压件相焊的装接件，都应分别判断是否要进行冲击试验。、开孔补强板、法兰、管板、平封头板、焊缝衬垫、与容器构成结构整体并与受压件相焊的装接件，都应分别判断是否要进行冲击试验。Fig.UCS-66根据材料根据材料(cilio)的牌号，如果最低金属设计壁温和厚度的交点落于的牌号，如果最低金属设计壁温和厚度的交点落于Fig.UCS-66相应曲线的上方，可免做冲击试验。图中使用的厚度按相应曲线的上方，可免做冲击试验。图中使用的厚度按UCS-66(a)(13)的定义来确定。的定

54、义来确定。UCS-66(a)UCS-66(a)定义的厚度有以下定义的厚度有以下4种类型：种类型：-铸件；铸件；-除铸件外，其它用对接焊缝连接的材料；除铸件外，其它用对接焊缝连接的材料；-除铸件外，其它用角接焊缝连接的材料；除铸件外，其它用角接焊缝连接的材料；-除铸件外，其它非焊接件，如，螺栓除铸件外，其它非焊接件，如，螺栓(lushun)连接的平封盖。连接的平封盖。第39页/共163页第四十页，共163页。UCS-66(a)不管什么材料，对于以下情况，必须进行冲击试验：不管什么材料，对于以下情况，必须进行冲击试验：-如果焊缝处的控制如果焊缝处的控制(kngzh)厚度大于厚度大于4 in（100

55、），并且），并且MDMT120F（48C），必须进行冲击试验；），必须进行冲击试验；-控制控制(kngzh)厚度超过厚度超过6 in（152），用螺栓连接的元件，如果），用螺栓连接的元件，如果MDMT120F（48C）必须进行冲击试验。）必须进行冲击试验。UCS-66(b),降低温度降低温度UCS-66(b)允许使用允许使用Fig.UCS-66.1进一步降低由进一步降低由Fig.UCS-66确定的最低金属设计壁温。确定的最低金属设计壁温。另外，另外，UCS-66(b)还对使用还对使用Fig.UCS-66.1提出了提出了2条限制：条限制：-最低金属设计壁温不能低于最低金属设计壁温不能低于-55F

56、（-48C），除非实际拉应力与许用应力的比值小于），除非实际拉应力与许用应力的比值小于0.35，在这种情况下，可不进行冲击试验，且，在这种情况下，可不进行冲击试验，且-55F（-48C）的限制不适用；）的限制不适用；-所有所有(suyu)的材料在的材料在-55F（-48C）以下均应做冲击试验，除非实际应力与许用应力的比值小于）以下均应做冲击试验，除非实际应力与许用应力的比值小于0.35，在此情况下，温度不低于，在此情况下，温度不低于-155F（-103C）可不做冲击试验。）可不做冲击试验。UCS-66(b)(1)(b)允许将允许将Fig.UCS-66.1和和Fig.UCS-66.2用于承受非一

57、次薄膜应力的元件，如平封头、管板、法兰等。用于承受非一次薄膜应力的元件，如平封头、管板、法兰等。按按UCS-66(b)(1)(c)，对于用焊接连接的法兰，其，对于用焊接连接的法兰，其MDMT可按与其相连的管颈或壳体确定的温度降低值一样予以降低。可按与其相连的管颈或壳体确定的温度降低值一样予以降低。第40页/共163页第四十一页，共163页。UCS-66(c)，免除，免除UCS-66(c)规定，规定，ASME/ANSI B16.5和和B16.47铁素体钢法兰、以及铁素体钢法兰、以及(yj)SA-216 GR WCB制成的对开式活套法兰用于设计金属温度等于或高于制成的对开式活套法兰用于设计金属温度

58、等于或高于-20F（-29C）时，可不必进行冲击试验。）时，可不必进行冲击试验。UCS-66(d)，免除，免除UCS-66(d)允许对厚度小于允许对厚度小于0.10 in（2.5）的材料免除冲击试验。对于材料为）的材料免除冲击试验。对于材料为P-No.1的小直径管子（的小直径管子（NPS 4或以下），当厚度不超过或以下），当厚度不超过(chogu)对应于规定最小屈服强度值的以下厚度值时，可免做冲击试验：对应于规定最小屈服强度值的以下厚度值时，可免做冲击试验：规定最小屈服强度规定最小屈服强度 ksi最大厚度最大厚度 in.(mm)20350.237(6)36450.125(3.2)46和更高和更

59、高0.100(2.54)UCS-66(e)UCS-66(e)规定，对于厚度小于规定，对于厚度小于1/4”（6 mm）的板材）的板材(bn ci)，材料技术条件要求的制造厂标记不能使用钢印，除非符合规定的条件可以例外。，材料技术条件要求的制造厂标记不能使用钢印，除非符合规定的条件可以例外。UCS-66(f)除非按Fig.UCS-66可以免除，规定最小屈服强度值大于65 ksi的材料必须进行冲击试验。第41页/共163页第四十二页，共163页。UCS-66(g)按材料技术条件由材料制造厂做过冲击试验的材料，只要按材料技术条件由材料制造厂做过冲击试验的材料，只要MDMT不低于材料技术条件规定的温度、

60、或低于材料技术条件规定的温度不超过不低于材料技术条件规定的温度、或低于材料技术条件规定的温度不超过5F（3C），容器），容器(rngq)或部件制造厂不必再进行冲击试验。或部件制造厂不必再进行冲击试验。UCS-66(h)保留在焊缝上的衬垫和其它保留在焊缝上的衬垫和其它(qt)规范材料一样，必须判断是否要求进行冲击试验。对于衬垫属于曲线规范材料一样，必须判断是否要求进行冲击试验。对于衬垫属于曲线A的材料，如厚度不超过的材料，如厚度不超过1/4”（6 mm）、且）、且MDMT-20F，可免做冲击试验。，可免做冲击试验。UCS-66(i)对于做过冲击试验对于做过冲击试验(shyn)的材料，如果的材料，

61、如果Fig.UCS-66.1定义的比值小于定义的比值小于1.0，最低金属设计壁温低于冲击试验，最低金属设计壁温低于冲击试验(shyn)温度的数值不得超过温度的数值不得超过Fig.UCS-66.1规定的允许降低温度值，而且，决不允许低于规定的允许降低温度值，而且，决不允许低于-155F（-104C）。）。Fig.UCS-66.1和和Fig.UCS-66.2还可以用于承受非一次薄膜应力的元件，如平封头、管板、法兰等。对于用焊接连接的法兰，其还可以用于承受非一次薄膜应力的元件，如平封头、管板、法兰等。对于用焊接连接的法兰，其MDMT不可低于与其相连的管颈或壳体的冲击温度减去确定的允许温度降低值。不可

62、低于与其相连的管颈或壳体的冲击温度减去确定的允许温度降低值。UCS-160UCS-160为操作温度低于铭牌MDMT的容器提供指导。由于UG-116的修改，在MDMT下的压力必须等于MAWP，这样可能造成许多容器的MDMT比原来的更高，本条有助于为那些随着温度降低（如在开启/关闭的自冷阶段）而压力和总体一次薄膜应力也随之降低的容器，确定安全的操作压力和温度。第42页/共163页第四十三页，共163页。冲击试验的控制厚度冲击试验的控制厚度Fig.UCS-66Fig.UCS-66使用使用(shyng)(shyng)的厚度是按的厚度是按UCS-66(a)(13)UCS-66(a)(13)的定义确定的。

63、的定义确定的。UCS-66(a)(1)焊接件焊接件(a)对接对接(du ji)接头接头 最厚接头处的公称厚度；最厚接头处的公称厚度；(b)角接接头角接接头 两被连接件中较薄件的厚度；两被连接件中较薄件的厚度；(c)平封头、管板平封头、管板 两被连接件中较薄件的厚度、或两被连接件中较薄件的厚度、或t/4，取较小值。，取较小值。如果焊接件的控制厚度超过如果焊接件的控制厚度超过4”（101 mm）、且其）、且其MDMT6”（152 mm）、且MDMT120F（49C），必须进行冲击试验。UCS-66(a)(4)非焊接的成形封头见Fig.1-6 sketch(c)的控制厚度为法兰的厚度除4（t/4）、

64、或封头成形处的厚度，取较大值。第43页/共163页第四十四页，共163页。UCS-67 焊接工艺的冲击焊接工艺的冲击(chngj)试验试验焊接工艺规程试验。焊接工艺规程试验。UCS-67(a)有填充有填充(tinchng)金属的焊缝，凡属下列情况之一，焊缝金属必须按金属的焊缝，凡属下列情况之一，焊缝金属必须按UG-84做冲击试验：做冲击试验：任何一边母材要做冲击试验；任何一边母材要做冲击试验；-焊接按技术条件进行过冲击试验的材料（焊接按技术条件进行过冲击试验的材料（Table UG-84.3）、或曲线）、或曲线C或或D的母材，且当的母材，且当-55FMDMT-20F（-48CMDMT-29C）

65、时；（除非焊材已按相应的）时；（除非焊材已按相应的SFA技术条件在不高于技术条件在不高于MDMT的温度下进行过冲击试验并按此分类。）的温度下进行过冲击试验并按此分类。）焊接按技术条件进行过冲击试验的材料焊接按技术条件进行过冲击试验的材料UCS-66(g)，当，当MDMT1/2”（13 mm），无论），无论MDMT为多少；或为多少；或(2)焊缝处的厚度焊缝处的厚度5/16”（8 mm），且当），且当MDMT1/2”（13mm），且），且MDMT70F（20C）；）；(3)焊接焊接(hnji)按技术条件进行过冲击试验的材料按技术条件进行过冲击试验的材料UCS-66(g)，当，当MDMT-55F（-

66、48C）时。）时。UCS-67(d)按按UG-84(i)进行的容器产品冲击试验属下列情况之一可以免除：进行的容器产品冲击试验属下列情况之一可以免除：(1)焊缝金属连接的母材按焊缝金属连接的母材按UCS-66免除了冲击试验，且免除了冲击试验，且MDMT-20F（-29C）；）；(2)属于属于UCS-67(a)(2)曲线曲线C/D、或按技术条件进行过冲击试验的材料且、或按技术条件进行过冲击试验的材料且-55FMDMT-20F（-48CMDMT-29C）或或(a)(3)按技术条件进行过冲击试验的材料，当按技术条件进行过冲击试验的材料，当MDMT-55F（-48C）定义的焊缝金属；定义的焊缝金属；(3)HAZ所在母材按所在母材按UCS-66免除了冲击试验，但当免除了冲击试验，但当UCS-67(c)(3)按技术条件进行过冲击试验的材料，当按技术条件进行过冲击试验的材料，当MDMT5/8”）Type 1或或2l C类类无限制无限制l D类类无限制无限制第66页/共163页第六十七页，共163页。RT的类型的类型l 100%l 抽检抽检l 无射线无射线(shxin)探伤要求探伤要求要求要求RTUW-