GB150与ASMEⅧ-1冲击免除的比较.pdf

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1、第10期-19-GB150与ASMEⅧ-1冲击免除的比较黄凯，郑邦华，刘献游，王莉，向同琼（四川省特种设备检验研究院，四川成都610061）[摘要]GB150、ASMEⅧ-1是使用较多的压力容器常规设计制造标准，但这两个标准对冲击试验的免除要求各不相同，导致很多设计人员、检验人员对冲击免除的要求出现混淆。本文通过对两个标准在材料、焊接工艺评定、产品试板等方面冲击免除的比较，为大家提供一些参考。[关键词]GB150；ASMEⅧ-1；碳素钢和低合金钢；冲击免除GB150与ASMEⅧ-1均为压力容器的常规设计分别对钢板、钢

2、管、钢锻件、低合金钢螺柱提出制造标准，其以第一强度理论—最大拉应力理论了冲击试验要求。所引用的标准也对冲击做了要[3]为基础，这个理论简单，历史上出现最早，该理求。论认为材料断裂的主要原因是该点的最大主拉应于是，可以看出GB150-2011对材料，只要能力，只要材料内一点的主拉应力达到单向拉伸断够制备冲击试样，都需要进行冲击试验。[1]裂时横截面上的极限应力，材料发生断裂破坏。1.2ASMEⅧ-1中，材料的冲击断定就较为复杂，但该强度理论不包含脆性强度概念，没有考虑温碳素钢和低碳钢依据UG-20(f)和UCS-66按

3、四步进度、加载速度、钢板厚度、三向应力状态等引起[4]行豁免。的脆断因素，所以这种设计理论不能避免结构脆[2]1.2.1第一步，UG-20(f)中指出满足以下所有条件，性断裂。则材料不用进行冲击：为弥补第一强度理论在脆性断裂方面的缺(1)材料仅限于P-No.1,Gr.No.1或P-No.1,Gr.失，GB150和ASMEⅧ-1都提出了用冲击韧性来No.2，并且对于属于图1（图UCS-66）曲线A的考核材料的抗脆性断裂能力。但是由于建立标准材料不超过13mm，属于曲线B的材料厚度不超过时的情况不同，我国的早期规范GB1

4、50-1989中冲25mm；击韧性建立在低温环境下失效事故分析后得出的结论，要求材料夏比冲击功必须保持在20J以上，(2)完工后的容器要按照UG-99(B)、UG-ASMEⅧ-1建立在断裂力学分析材料在既定应力99(B)、27-4的要求进行液压试验，或者按照35-6水平、既定缺陷尺寸能否引起脆性断裂的基础上的要求进行气压试验；[2]。所以虽然两个标准都提出冲击韧性的要求，(3)设计温度大于等于-29℃，小于等于但GB150和ASMEⅧ-1在冲击判定方面又有较大的345℃，但因气候因素带来的偶然因素导致气温低区别，本文

5、以碳素钢和低合金钢为例，从材料、于-29℃的除外；焊接工艺评定、产品试板几方面入手分析GB150-(4)热冲击和机械载荷不是设计时的控制因2011和ASMEⅧ-12015在冲击判断方面的差异，素；为压力容器制造厂、监检机构等提供参考。(5)循环载荷不是设计时的控制因素。1材料方面若材料满足UG-20(f)中所有条件，则不用进1.1GB150相关条款行冲击，否则应按照UCS-66的要求进行判定。1.1.1GB150.2-2011中，3.8.1碳素钢和低合金钢钢1.2.2第二步，UCS-66中的直接豁免条件材（钢板、钢管

6、、钢锻件及其焊接接头）的冲击[3]功最低值按表1的规定。作者简介：黄凯（1981—），男，四川宜宾人，四川大学材料学专业毕业，硕士学位，锅炉检验师，压力容器检验师，ASME授权1.1.2GB150.2-2011中，3.8.3、3.8.4、3.8.5、3.8.6检验师，现在四川省特种设备检验研究院从事特种设备检验工作。石油和化工设备-20-论文广场2017年第20卷如果以上条款不能免除冲击，则进入第三步。1.2.3第三步，UCS-66中的计算免除按照UCS-66(a)，利用图UCS-66，按照材料的控制厚度，MDMT，

7、在图中得到的点，如果在材料对应的曲线上或者上方，则不用冲击；如果不能免除，则进入第四步。1.2.4第四步，UCS-66调整MDMT(1)按照UCS-68(c)，当材料为P-No.1材料，并且按照规范不用进行热处理，但是却进行热处理了，这时从图UCS-66得到的免除冲击的温度可以再降低17℃，而不用进行冲击，但是最低不能低于-48℃。图1图UCS-66(2)按照UCS-66(b)，计算出比率（trE*/（tn-图1图UCS-66C））。当MDMT≥-48，若该比率小于1，则可按(1)按照UCS-66(c)，MDMT（最

8、低设计金属温照UCS-66.2调整。当-105≤MDMT＜-48，仅当比率度，以下同）不小于-29℃时，下列法兰可不进行不大于0.35时，免除冲击，其他时候不能免除。特冲击：殊情况，按照UCS-66(f)，对于最小屈服强度小于(a)ASMEB16.5钢法兰；450MPa的材料，当比率小于等于0.35时，只要最(b)ASMEB16.47钢法兰；小