ASME问答
“ASME压力容器和高温材料标准报告会”问题答复
2007年5月30日至31日中国机械工程学会压力容器分会、中国动力工程学会、上海市机械工程学会压力容器与管道专业委员会和美国机械工程师学会北京代表处联
合主办了“ASME压力容器和高温材料标准报告会。会上，美国机械工程师学会压力容器技术委员会副主席、材料技术委员会副主席和标准与规范部负责标准开发与制定的执行主任做了专题报告。与会代表向ASME委员会的专家们提出了许多问题，ASME专家回去后作了研究并给出了答复，现我会将答复的内容在网上公布，仅供有关人员参考。
问题及其答复
问题1-1：在锅炉材料性能验收时，高温持久性能如何检验，因为锅炉设计中，高温持久性能是决定许用应力的主要指标？（SSEC）
答复：拉伸试验需要根据ASME规范中材料规范（SA-XXX或SB-XXX）来确定，在建造规范中没有提出附加的拉伸试验要求。
问题1-2：按规范设计所使用的材料其冲击功值及冲击试验温度是如何给定的？如使用SA-516 Gr.70板，设备的设计温度分别为-30℃、-20℃、200℃，这时采购此材料时须提材料采购规范，那么采购规范应如何给出冲击值及冲击试验温度？（SSEC）答复：根据SA-20通用要求中的第4节，订货要求，其中的第4.1.6段，有对冲击试验的要求。冲击试验要求在建造规范中有提及，例如第八卷中图UCS-66提供了冲击试验免除的方法。
问题1-3：ASME 2004版开始规定UNS N08811(Incoloy 800HT)的许用应力在650℃以上开始，比2001版向下修正，其背景或原因是什么？
答复：版本修改的批准编号为89-028，“f"系数用来降低应力值，可参考SC II-D篇附录1
问题1-4：UNS N08811许用应力温度上限到898℃，实际在900℃以上工程实际应用很多，怎样考虑许用应力？
答复：在SC II-D的附录5中，给出了提高最高温度时所适用的极限值要求。
问题1-5：请问哪些牌号的镍基和难熔合金可用于950℃以上？
答复：无法由ASME回答的根据实际运用的设计问题。
问题1-6：材料牌号是如何标记的？例如标准中级别为70（485）的材料，当采用公制单位时，其标记是SA516GR70还是SA516GR485？（杭锅）
答复：在SC II-D对表1A的注解（g）双重单位制规定的说明中有规定，当采用SI
公制单位制时，设计文件中注明SA-516 Gr. 485。
问题1-7：当异种钢焊接需热处理时，如何确定焊后热处理温度？如SA335
P11(No.4/1),SA335 P22(No.5A/1),SA335 P91(No.5B/2)，异种钢材料的标称最低温度不同，分别为650℃,675℃和705℃。当上述材料与碳钢（碳钢的热处理一般在600~650℃）焊接时，不能同时满足碳钢的温度上限与上述材料的温度下限的要求，
如何协调热处理温度？（杭锅）
答复：见UCS-56(c)中：当两种不同P-No.组号材料的受压件相焊时，其焊后热处理应按表UCS-56或表UHA-32以及附注中热处理温度要求较高的材料进行。非受压件与受压件相焊时，应执行受压件的焊后热处理温度。
问题1-8：材料SA203 Grade D和E与Grade F有何差别？
答复：SA-203，GrE和F，有着相同的化学成分，但所有的级别（D,E,F）有着不同的机械性能（拉伸和屈服强度）。
问题1-9：ASME第II卷表U、Y-1的注（b）规定：“无论ASME材料标准还是第I卷、第III卷或第VII卷的规则都不要求对规范设备用产品材料做高温抗拉强度试验。如果进行这种试验，不要将这种试验结果与这些表中所列的强度值进行比较，来决定规范对材料是否验收/拒收。”请问：高温运行设备的材料力学性能如何考核？运行温度的力学性能试验是否要进行？是否可以只做室温力学性能试验？（上海核工院）
答复：答复如Q1-1问题一样。拉伸试验需要根据ASME规范中材料规范（SA-XXX 或者SB-XXX）来确定，在建造规范中没有提出附加的拉伸试验要求。
问题1-10：GB6654中16MnR已被code case 2506采用，案例中规定P-No.1材料适用UCS 66.1 Curve A。请问对这材料中考虑冲击试验时，用应力降低MDMT，或者采用正火材料取csc-66中曲线D，这些是否适用？（上海杨园）
答复：是的，在UCS-66(b)中的条款可用于进一步降低图UCS-66所确定的MDMT，另外，当材料经细晶化处理和正火处理，可列入曲线B。
问题1-11：ASME材料（如C.S，S.S）最低使用温度是否可查，是靠冲击试验来判定吗？
答复：通常冲击试验就足够了，也可以看UCS-66节（b）段规定，其中提供了可以免除冲击试验的条件。图UCS-66提供了冲击试验免除曲线，根据不同材料，不同厚度，规定了冲击试验免除的温度。实际运用中，使用者可根据UG-20(b)，指定容器操作条件，确定最低设计温度，在最高允许工作压力下的最低设计金属温度，一方面由冲击试验确定，一方面根据第VIII卷第1册中给出的可适用的冲击试验免除的规定来确定。
问题2-1：双相钢Φ273x8用δ8板卷制，在卷制过程中，加温控制在350℃以下，焊接校形后进行固溶处理，温度为1130±10℃，时间为10分钟左右，固溶后与法兰焊接时，管子焊缝及其与法兰角焊缝处出现裂纹(横向、纵向都有)，具有贯穿性裂纹产生，试问为何出现这种情况，操作过程是否有不恰当处，该如何避免？（重新制作时，冷卷、焊接，无任何问题出现。）
答复：无法由ASME回答的根据实际运用的设计制造问题。
问题2-2：检验钢印应打在铭牌钉上吗？请告诉章节。（Messer公司）
答复：见VIII-1中UG-116(i)和119条。标志可预先标记在铭牌，或者单独标记的时候，“所有需要的标志应位于容器的明显部位，最好是靠近人孔或手孔处。”
问题2-3：厚壁奥氏体不锈钢(316L)管道在固溶化处理时ASME有没有规定不锈钢管
道必须浸入流动的水中急冷？如果水量足够大，不锈钢管道浸入不流动的水中，并在水池底部通入压缩空气鼓泡搅动池水，请问用这种方法对不锈钢固溶化处理冷却是否可行？
答复：在规范中没有这个说明。
问题2-4：立式容器压力试验，卧试时是否必须另外加上液体静压柱？
答复：见VIII-1-95-27解释。
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Interpretation:
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VIII-1-95-27
Subject:
Section VIII, Division 1 (1992 Edition, 1993 Addenda); UG-99(b)
Date Issued:
January 12, 1995
File:
BC94-414
问题（1）：第VIII 卷第1册，UG-99(b)的最后一句，“试验期间所有可能存在的载荷都应予以考虑”，要求立式塔器在确定卧式压力试验值是要考虑静压柱吗？
回答（1）：不需要。
问题（2）：UG-99规定了立式塔器的水压试验位置吗？
回答（2）：没有。
问题2-5：当设计压力超过MAWP时，压力试验值按1.3倍设计压力，还是按1.3 MAWP来确定？
答复：见UG-99节。水压试验压力必须为1.3倍的最高允许工作压力，设计压力不可能超过最高允许工作压力。见UG-98及注脚34。
问题2-6：ASME规范要求产品铭牌上需填写哪些参数？
答复：见UG-119节。铭牌上需要包括的数据：制造商名称，最高允许工作压力，最低设计金属温度，系列号和制造年份。
问题2-7：ASME产品铭牌上的参数单位能否英制和公制混用？若混用，是否在图纸上一定要写上规范2523？
答复：不可以，见U-4(b)。
问题2-8：射线检测能用TOFD替代吗？
答复：见案例2235-9和解释VIII-1-98-41，其中说明了RT能代替UT的条件。
问题2-9：国外供货商制造的压力容器，盖ASME U钢印和不盖钢印价格上大致相差多少？
答复：ASME无法回答该问题。
问题2-10： UW-9 (d)焊接接头的设计对筒体的纵缝作出了规定，请问对封头的拼接有无要求？（宜兴北海）
答复：这是个很好的问题，需要用两个不同的规范解释来回答：
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Interpretation:
??
VIII-1-86-199
Subject:
Section VIII, Division 1, UW-9(d)
Date Issued:
January 15, 1988
File:
BC87-475
问题：UW-9(d)的要求是否适用于凸形封头的焊接接头？
回答：是的。
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Interpretation:
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VIII-1-83-159
Subject:
Section VIII-1, UW-9(d)
Date Issued:
August 23, 1983
File:
BC83-262
?????? 问题：带纵缝的拼焊封头或封头直边是否要满足第VIII卷第1册中UW-9(d)的要求？
回答：是的。
问题2-11：封头产品可否使用DR检测（实时成像技术），如可以，则程序如何编写、人员培训如何操作？（宜兴北海）
答复：不明白这个问题（imagination in television 是什么？）
问题2-12：如果材料由容器制造厂提供，由封头制造厂焊接、热处理、无损检测，则打钢印、出数据报告，该怎样操作？（宜兴北海）
答复：封头制造厂必须持有ASME证书，必须填写表格U-2，部件数据报告，说明封头的制造。成形封头必须根据UG-116(h)(1)的要求标记。
问题2-13：UG-81(a) 规定成型封头的公差“转角半径不应小于规定值”，对旋压封头很难保证。如果实际转角半径小于规定值，但符合UG32设计规定，这样允许吗？（宜兴北海）
答复：不允许。
问题2-14：复合钢板(SA516 Gr70 +316L?? 30+3mm)，如果焊缝需要热处理，则如何确定热处理温度？热处理时会导致316L敏化吗？（通华公司）
答复：根据UW-40(d)，当承压件由两个不同P-No组材料焊接而成，焊后热处理要根据UCS-56 或UHA-32的规定，其材料需要较高要求的焊后热处理温度。请看第II 卷D篇非强制性附录A，A-350中讨论了奥氏体铬镍钢的热处理。
问题2-15：外部加强圈与接管干涉，可否将加强圈在接管处断开并与接管焊接？
答复：请看下面的两个解释：
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Interpretation:
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VIII-1-92-198
Subject:
Section VIII, Division 1 (1989 Edition, 1991 Addenda); U-2(g) and
UG-29(b)
Date Issued:
February 25, 1994
File:
BC92-219
问题：当加强圈与接管开孔相干涉，第VIII卷第1册中是否提供了，筒体内侧环形加强圈的设计规定？
回答：没有，见U-2(g)。
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Interpretation:
??
VIII-1-89-275
Subject:
Section VIII, Division 1 (1989 Edition, 1989 Addenda), U-2(g) and
UG-29(b)
Date Issued:
February 13, 1991
File:
BC91-011
问题：当外部加强圈与接管相干涉时，可否将加强圈断开与接管焊接，按照UG-29(b)，使加强圈与壳体的组合截面维持所需的惯性矩，同时，接头设计按U-2(g)提交AI确认？
回答：是的。
问题3-1： ASME 认证与CE有关系吗？（Messer公司）
答复：在ASME和CE标记间没有直接的关联。ASME设计规范可以用于满足PED的基础，但还需附加规定。ASME发行了指导手册，说明ASME锅炉压力容器标准与PED 的差别，以及需要的附加规定。这些指导手册可由ASME网址https://www.360docs.net/doc/333660131.html,获得。
问题3-2： DIN标准、ASME标准及国标并用应注意什么问题？(例如塔体用ASME 设计，管道用DIN标准) （Messer公司）
答复：ASME无法回答的，根据实际运用的设计问题
问题3-3：对交变载荷压力容器可按VIII-1的规定章节设计吗？（Messer公司）
答复：根据UG-22，“设计容器时需考虑的载荷应包括下列所引起的各种载荷：（e）由压力或温度变化而引起的，或由容器上的设备引起的周期性和动荷反作用力以及机械载荷。”第2册是疲劳分析程序。不清楚“交变载荷”你是指什么，不过，任何满足第VIII卷第1册中各适用要求的压力容器都可以打上“U”钢印。对这样的容器没有载荷的限制。
问题3-4：什么情况下用VIII-1规范设计？什么情况下用VIII-2规范设计？
答复：压力容器可以按照第VIII卷中的任一册设计，有使用者决定压力容器按照VIII-1 还是VIII-2来建造。
问题3-5： ASME的结构应力与EN13445的结构应变有什么关系吗？
答复：没有。
问题3-6：应力分类方法与直接方法有优先要求么？
答复：我认为这个问题是针对第VIII卷第2册的。在2007版的VIII-2册中，常规设计（第4部分）或者分析设计（第5部分）都可以用于容器设计，但需要进行疲劳评估时，必须采用VIII-2册中第5.5部分。
问题3-7：局部做分析设计必须有资质吗？
答复：如果这个问题是指按照第VIII卷第2册建造的容器，那么其设计者必须满足附件2.B中的资格要求。
问题3-8：VIII-2与EN13445相比有哪些优点和哪些不足？
答复：就我的知识来看，这样的比较还没有做过。在新的VIII-2册发展过程中，调查人员已经回顾了所有近代压力容器标准，来利用其中可用的最好的技术。
问题3-9：如果订购的ASME钢材经复验，高温强度限小于规范值的10%，在这种情况下，分析和设计仍能采用II-D给出的S(or Sm)值进行设计吗？该材料是拒收还是继续使用？（核工院）
答复：见问题1-1的回答。
问题3-10：对于温度高于375℃的碳素钢和低合金钢如何进行疲劳分析？
答复：ASME规范中哪一部分适用于这个问题？见第3分册KD-3条。需要正式询问单来说明这点。
问题3-11：中国标准（GB150）规定壳体钢板厚度超过30mm应进行超声波检测，ASME是否有类似规定，如有，是如何规定的？（上海动力）
答复：任何标准规范中找不到对某一确定厚度的钢板的UT要求，在第V卷中23章给
出了钢板UT程序，但对回答这个问题没有帮助。你需要把这个问题缩小到ASME规范或材料册中的具体章节。
问题3-12：按VIII-2进行分析设计，换热器是否可以用VIII-1中的UHX方法？是否可以按第一强度理论变为第三强度理论？还有什么注意事项？
答复：当换热器是按照第VIII卷第2册2004版建造时，UHX部分可用于管板的设计。但按照第VIII卷第2册2007版建造时，UHX部分的规定在4.18部分都有。
问题3-13：中国GB规范中设计温度或环境温度小于-20℃时，材料要采用低温钢，ASME规范中有无此概念？
答复：UG-20, UG-84, 和UCS-66都是用于低温设备设计的章节。另外，第II卷D 篇，材料特性，表1A铁基材料注释（e）中说明：“当符合第III, VIII, 和XII卷的韧性要求时，-30°C ～40°C的应力值对于较低的温度是适用的。
问题3-14：马来西亚政府规程中承认ASME II的材料，中国GB6654 16MnR 已列入规范2506，是否可在马来西亚使用？
答复：某个案例是否能被接受，取决于当地权利机构。
问题3-15：在美国5000m3以上的液化石油气球罐多不多？按VIII-1 或VIII-2设计时，对地震载荷作用下支柱的应力分析有什么区别、有什么注意事项？
答复：不知道在美国5000 m3以上的液化石油气球罐的数目。关于问题中所提到的地震载荷，在VIII-1册和VIII-2册中都要求压力容器设计中考虑适当的地震载荷。
问题3-16：常见的球冠封头与筒体连接，是否可以用下图所示的连接，并采用
上图所示同样的计算公式确定球冠的厚度？
答复：在第VIII卷第1册中没有封头连接的详情规定。但是在图中上面的图，插入筒体的球形管帽根据图UG-34中简图（f），按照平盖设计，下面的图根据UW-13(b)(1) 和UW-13(b)(2)要求是不允许的。
问题3-17： UG-32(b)中半球形封头的R如何选取，取筒体的一半还是封头球面部分R？
答复：请见图1-4中简图（c），半球形封头半径的定义。
问题3-18：在UW-13.2中，不带支撑的管板（或平盖）或带支撑的管板（或平盖）如何理解？
答复：不带支撑的平盖是指没有用来支撑轴向载荷的支撑棒的平盖（见UG-47 和
UG-48）。其在图UW-13.2中给出的焊接接头详图，用焊缝尺寸来支撑在无支撑平板的周边存在的弯矩。
问题3-19：凸缘如何计算？
答复：不理解这个问题。请见VIII-1附录2法兰设计规则。
问题3-20： ASME VIII-1中对膨胀节外压计算长度没有定义，为什么？
答复：不清楚问题是指波纹管型膨胀节（附录26）还是凸缘型膨胀节。
问题3-21：在标准中，在确定椭圆封头和碟形封头时，有个限定条件：ts/L ≥0.002，请问，该限定值是根据公式来的吗，如果不是，请问是根据什么来的？（上海杨园）
答复：这一限制是根据Clarence D.? Miller的工作，由焊接研究委员会第444通报而来。
问题3-22：在标准中，L-9.2.3中似乎有错误：
标准中，L-9.2.3中第5步，调整的MDMT=9°F，高于壳体调整后的MDMT。假如欲保持由壳体确定的2°FMDMT，使封头直边段A类对接接头调整后的MDMT为2°F，封头直边段的最小厚度能很容易地由下式确定：
tn = (100trE*) / (100-DR) + C
但，事实上是不容易的！
首先，我们来推导上面公式：
其中，tn—新的厚度值，in.
Tn—新的厚度tn所对应的未调整的MDMT值，°F