技術 | 中國電力行業焊接標準與ASME規范的對比

1  前言


ASME鍋爐壓力容器規范是世界上應用最早、最廣泛的標準,該規范由美國機械工程師學會下的鍋爐壓力容器委員會負責制定控制、設計、建造和檢驗方面的安全規則及其解釋。


美國各州《鍋爐壓力容器安全法》賦予其法律約束力而成為安全標準。其中第Ⅳ卷、第Ⅴ卷、第Ⅱ卷C篇為焊接和無損檢驗方面的標準。


我國電力行業焊接標準主要有:《火力發電廠鍋爐壓力容器焊接工藝評定規程》(SD34O一89)、《焊工技術考核規程》(SD263一88)、《電力建設施工及驗收技術規范》(火力發電廠焊接篇DLSOO7一92)、《火電施工質量檢驗及評定標準》(焊接篇) 。


2  體系上的差別


ASME規范是由ASME下的委員會制定,由州、市政府批準執行具有法律約束力的安全標準。涉及產品的設計、制造、安裝、檢驗各環節,但不是對產品質量的全部要求,它強調生產經驗和過程責任,側重于對產品質量要素的過程控制,以減少檢查工作量。


而我國電力行業系列焊接標準是由系統內的焊接標準化技術委員會提出、編寫的,涉及安裝、試驗、檢查方面的標準,是強制性標準,它重視產品的最終檢驗工作。由于是部頒標準,針對性較強,內容簡單明確,便于專業人員掌握。


3  內容上的差別


3.1  材料分類


ASME規范第四卷中,將材料按用途分為六大類:鋼及合金鋼、鋁及鋁基合金、銅及銅基合金、鎳及鎳基合金、欽及欽基合金、錯及錯基合金。其中鋼及合金鋼又分為十類P一No.1至P一No.11(含P一No.5A、5B),由此可見SAME評定用鋼材廣泛、種類多,覆蓋面廣。


其中P一No.1為碳素鋼和碳錳鋼,P一No.3為 1/2 Cr一1/2 Mo鋼(相當于12CrMo鋼),P一No.4為 1 Cr一1/2 Mo鋼(相當于15CrMo鋼),P一No.5為2Cr一1/2 Mo鋼(相當于12Cr2Mo、12Cr1MoV鋼)。


我國的材料標準少、牌號少,在《火力發電廠鍋爐壓力容器焊接工藝評定規程》(SD340一89)中將評定用鋼材分為八類。第Ⅰ類為低碳鋼,第Ⅱ類為普低鋼,第Ⅲ、Ⅳ類為低合金耐熱鋼,第Ⅴ類為馬氏體熱強鋼,第Ⅵ類為馬氏體不銹鋼,第Ⅶ類為鐵素體不銹鋼,第Ⅷ類為奧氏體不銹鋼。


3.2  焊接工藝評定及焊工技能評定


(1) ASME對焊接工藝評定的目的是為了保證焊接接頭的力學性能,對焊工技能評定有具體的要求,它僅表明焊工達到合格焊縫的技能; 而我國對焊接工藝評定和焊工考試的目的是為了保證焊接接頭的質量 。


(2) ASME工藝評定和焊工技能評定合用同一評定參數體系:而我國對工藝評定(如SD340一89)基本上按SAME規范,焊工考試基本上按前蘇聯的模式 。


(3) 2001版ASME規范中列出了17個典型的焊接工藝,它來源于美國焊接學會的標準焊接工藝(SWPs),每個SWPs 都是由許多評定試驗所支持的。


使用單位只要能提供3一4個有代表性的焊接工藝評定試驗報告,可以免做其余的評定試驗,而采用所提供的焊接工藝。這是ASME 的一個重大改進。而我國的焊接工藝評定仍須按標準要求做。


3.3  焊接


(1) 我國標準采用的安全系數較低(n=2.7),但對結構要求較嚴,檢查要求較高,不準采用扁球形封頭,不準在焊縫上開孔,無損檢驗要求較高; 


ASME 采用的安全系數較高(n=3.5一4),但結構要求較低,檢查要求較松。ASME有明顯的強化制造控制的特點。不僅規定了設計計算方法和制造、檢驗技術條件,并規定了產品的設計輸入、質量控制過程等一系列質量控制方法。


(2) 接頭設計ASME焊縫型式分為坡口焊縫和角焊縫兩類,所有對接接頭均應采用全焊透型焊縫。管子和管道允許有內凹,管子或管接頭與筒體連接焊縫的型式,由制造廠參考第Ⅰ卷圖PW一16.1決定。焊縫減弱系數均取1.0,管子或管接頭連接焊縫、縱向吊耳均應按有關要求進行強度計算。


ASWE中規定縱、橫焊縫不要求錯開,且在焊縫上允許開任何型式的孔,而我國標準均不允許。ASWE允許用焊縫記錄的方法識別施焊焊工。而我國電力行業焊接標準要求在焊縫附近打鋼印,有些汽水系統還要有記錄。


ASME對焊縫返修次數不做規定,我國電力行業焊接標準規定在同一位置返修次數最多不超過3次。


3.4 無損檢驗


ASWE第Ⅰ卷中,只允許采用射線探傷(RT)方法,與鍋爐的額定壓力無關,且比例較低。在Ⅷ卷中,允許采用降低焊接接頭系數而免除無損檢驗的要求。


我國采用RT、UT、或RT/UT,且比例較大,不允許采用降低焊接接頭系數而免除無損檢驗的要求。因此,我國標準的無損檢驗要求和ASWE規范的要求無法進行比較,總體來說,不比ASME規范松。



 總結


我國的標準是建立在中國的國情上的,為我國的經濟發展做出了巨大的貢獻,但隨著我國加入WTO,我國的標準必須和國際標準接軌?,F在,我國的行業條塊分割管理還存在,還未形成統一的、類似于AS規范的標準,我國科技工作者應充分了解國外標準的先進性,不斷完善我國的標準。


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