壓力容器分析設計早源自美國機械工程師協會的ASME III《核設施元件建造規則》,該協會于1968年發布ASME Ⅷ-2《壓力容器另一規則》。
此后30年,各國紛紛參照ASME Ⅷ-2 制定本國的分析設計規范,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,國際上壓力容器規范發生了巨大的變化。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》建造規范,提出了很多新理念和新觀點,這對ASME壓力容器規范來說,無疑形成了挑戰。
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節的方法、基本原理、主要質量要求有初步了解,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能力與工藝路線能否保證產品的質量有個正確的判斷。
(2)了解產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,以做出更經濟合理的設計。
(3)了解所設計的產品制造的主要工藝過程以及其中對產品質量產生重大影響的關鍵工序,以便從產品整體質量出發,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品中,推動技術進步。