壓力容器分析設計早源自美國機械工程師協(xié)會的ASME III《核設施元件建造規(guī)則》,該協(xié)會于1968年發(fā)布ASME Ⅷ-2《壓力容器另一規(guī)則》。
此后30年,各國紛紛參照ASME Ⅷ-2 制定本國的分析設計規(guī)范,但總的來說壓力容器分析設計方法與20世紀60年代相比變化并不大。
近15年來,國際上壓力容器規(guī)范發(fā)生了巨大的變化。歐盟于1997年頒布承壓設備指令PED,隨后,2002年5月30日頒布與其配套的EN 13445《非燃燒壓力容器》建造規(guī)范,提出了很多新理念和新觀點,這對ASME壓力容器規(guī)范來說,無疑形成了挑戰(zhàn)。
壓力容器焊后熱處理、無損檢測百分比等,往往與厚度有關,不同材料有不同的厚度界限,俗稱門檻值,門檻值上下的技術要求則截然不同。
當設計中的名義厚度接近門檻值時,設計者對所提技術要求一定要格外慎重,因為制造方為滿足產(chǎn)品厚度不小于圖樣標注的小成形厚度(或名義厚度)并考慮工藝減薄等因素的影響,往往要進行厚度(或第二次厚度)圓整,以確定鋼材厚度,即制造方選擇的鋼材厚度可能要大于名義厚度,且可能達到或超過上述厚度界限的門檻值,而標準(GB/T 150.2及材料標準)中厚度界限的劃分是以鋼材厚度為基準的。
設計人員應該掌握的壓力容器制造的基本知識有:
(1)對下料成形、焊接、熱處理、無損檢測、耐壓試驗等關鍵制造環(huán)節(jié)的方法、基本原理、主要質(zhì)量要求有初步了解,不僅有助于結構設計與技術要求的制定,也可對制造方的生產(chǎn)能力與工藝路線能否保證產(chǎn)品的質(zhì)量有個正確的判斷。
(2)了解產(chǎn)品制造標準中對制造、檢驗與驗收都有哪些方面的要求,在設計工作需要時方便查閱。如果能對提出上述要求的原因有一定的了解,則有助于對制造標準的應用,以做出更經(jīng)濟合理的設計。
(3)了解所設計的產(chǎn)品制造的主要工藝過程以及其中對產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生重大影響的關鍵工序,以便從產(chǎn)品整體質(zhì)量出發(fā),考慮選材、結構及技術要求。
(4)了解與制造、檢驗、檢測等方面有關的新技術、新工藝,并合理地將其應用到所設計的產(chǎn)品中,推動技術進步。