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【摘要】本文通过对化工工业的中、美主要压力容器标准体系的比较分析,阐述了以GB 150-1998为核心的中国压力容器标准与美国ASME标准在思想观念方面的主要差异点,有助于深化对两种标准体系在化工工业中的理解和运用。
【关键词】化工 标准 压力容器 ASME法规 思想 比较分析
1 引言
我国压力容器标准体系由以GB 150《钢制压力容器》为核心的系列法规构成,是政府部门组织国内的主要压力容器设计、制造单位进行起草和修订,并最终由政府颁布,具有强制性和法律效用。
美国机械工程师学会(American Society of Mechanical Engineers,简称ASME)1911年成立锅炉及压力容器委员会(Boiler and Pressure Vessel Committee,简称BPVC)。美国《ASME锅炉及压力容器规范》(后文简称《ASME容规》)由该委员会制订,在当前国际压力容器产品贸易中承担着国际性标准规范的角色。
随着全球经济一体化进程的加快,我国企业涉外项目明显增多,许多压力容器要求按《ASME容规》进行设计制造。目前,我国企业对《ASME容规》普遍缺乏全面、深入的理解和实施,基本停留在就事论事式的局部研究水平。这当中有一个很大的因素是中美两国压力容器规范在体系思想上存在着巨大的差异。
2 体系和思想比较分析
于秀美、修晓英等就制造技术指标、适用范围等对中美压力容器标准的差异进行了研究,但从思想体系的角度对中美压力容器标准进行比较分析的文章目前还不多见。本文嘗试从体系思想的角度就对应关系、材料、设计、设计职责、制造以及验收等方面对中美压力容器标准进行比较分析。2.1 中美压力容器标准的对应关系
中美压力容器标准分类存在较大区别。我国压力容器标准按容器类型及主体材料进行分类,如《钢制压力容器》、《铝制压力容器》等。《ASME容规》则按不同的载荷进行分类,如设计压力小于20MPa的适用ASME规范第Ⅷ卷第一分册;设计压力小于70MPa的适用ASME规范第Ⅷ卷第二分册;设计压力大于70MPa的适用ASME规范第Ⅷ卷第三分册等。
2.2 材料
在材料方面,中美压力容器标准的不同主要有以下几个方面:
(1)《ASME容规》包含材料类型广泛,我国压力容器材料相对较少。在我国压力容器规范体系中,材料标准主要有GB 6654《压力容器用钢板》、GB 3531《低温压力容器用低合金钢板》等,钢材牌号、等级较少。《ASME 容规》中压力容器材料标准为第Ⅱ卷,材料范畴十分广泛,包括各种类型的钢板、薄板、钢管(输运性质)、管子(导热性质)、法兰、配件、阀门、螺栓、棒材、钢坯、锻件、铸件、紧固件、焊接材料等。
(2)《ASME 容规》材料标准在使用时一般需要买卖双方补充和具体化,我国压力容器材料标准一般无此方面的规定。以《ASME容规》中ASME SA-20/SA-20M《压力容器用钢板通用要求》为例。补充要求中存在众多条款,如“夏比V形缺口冲击转变曲线”、“NDT温度测定”等,供相关工程公司或容器制造企业根据具体产品的用途和经验协商选择使用,最终形成完整的材料规范。
(3)从标准体系思想的角度来讲,要理解和解释上述差异,必须了解中美国情、历史的不同。在美国,各种类型的材料均已市场化。ASME钢材标准是在市场经济模式下,由供需双方共同编制,且以反映用户的要求为主的标准。而我国GB压力容器材料标准体系制订于早期的计划经济体制下,基本由供方即钢材生产厂家编制,主要反映钢材生产厂家的要求。
2.3 设计和设计职责
我国压力容器规范将“设计”方单独列出,独立于制造方,明确规定了“设计单位的职责”,并遵循设计许可证制度。而在《ASME容规》中,“设计”为压力容器制造方工作的一个环节和部分。
而就设计职责而言,在我国压力容器规范体系中,设计方独立承担设计职责。而在《ASME 容规》中,设计职责被分为用户设计职责和制造方设计职责两部分:一,把用户对产品的功能所产生的设计要求作为用户的设计职责;二,制造方接受用户要求后所产生的计算书和施工图为制造方设计职责。
2.4 制造和验收
在制造方面,与我国压力容器规范相比,《ASME容规》中“制造”的内涵和外延要相对广泛,除了人们一般认为的制造工艺过程,还包括制造厂的工艺和质量控制要求、以及制造厂必须进行的检验和试验项目。
另外,在验收方面,《ASME容规》规定制造企业必须接受授权检验机构(钢印和注册产品) 或第三方检验机构(非钢印产品)的检查。而我国压力容器标准体系没有就检验师作相关规定。
3 总结
总体来看,从标准体系思想上看,我国压力容器标准体系与《ASME容规》的差异主要为:
我国压力容器标准体系试图涵盖用户以及设计方遇到的所有要求。用户和设计方习惯将标准体系作为产品的最终和唯一要求。这样做的好处是权责明确,遇到问题有据可查。坏处为放弃了用户的应尽职责和用户的各种差异化需求。
《ASME 容规》本质上是对压力容器的最低要求。用户可以要在《ASME容规》基础上根据自身需求提出各种附加要求。对于用户职责和遵循的规则,用户可在合同中予以补充和提出。
参考文献
[1] 美国ASME规范与中国压力容器标准的比较,石油化工设备,Vol.37 No.4,July 2008
[2] ASME CODE 2010 EDITION
[3] ASME压力容器规范中国化和ASME钢材国产化,中国锅炉压力容器安全,Vol.16 No.2,1999
[4] ASME规范与我国《锅规》在制造技术上的主要差异,电站系统工程,Vol.18 No.2,2002
[5] ASME CODE SECTIONⅡ 2010 EDITION
[6] ASME压力容器规范实施中应注意的几个问题,化工设备与管道,Vol.37,2000
[7] GB l50—1998钢制压力容器.北京:中国标准出版社
【关键词】化工 标准 压力容器 ASME法规 思想 比较分析
1 引言
我国压力容器标准体系由以GB 150《钢制压力容器》为核心的系列法规构成,是政府部门组织国内的主要压力容器设计、制造单位进行起草和修订,并最终由政府颁布,具有强制性和法律效用。
美国机械工程师学会(American Society of Mechanical Engineers,简称ASME)1911年成立锅炉及压力容器委员会(Boiler and Pressure Vessel Committee,简称BPVC)。美国《ASME锅炉及压力容器规范》(后文简称《ASME容规》)由该委员会制订,在当前国际压力容器产品贸易中承担着国际性标准规范的角色。
随着全球经济一体化进程的加快,我国企业涉外项目明显增多,许多压力容器要求按《ASME容规》进行设计制造。目前,我国企业对《ASME容规》普遍缺乏全面、深入的理解和实施,基本停留在就事论事式的局部研究水平。这当中有一个很大的因素是中美两国压力容器规范在体系思想上存在着巨大的差异。
2 体系和思想比较分析
于秀美、修晓英等就制造技术指标、适用范围等对中美压力容器标准的差异进行了研究,但从思想体系的角度对中美压力容器标准进行比较分析的文章目前还不多见。本文嘗试从体系思想的角度就对应关系、材料、设计、设计职责、制造以及验收等方面对中美压力容器标准进行比较分析。2.1 中美压力容器标准的对应关系
中美压力容器标准分类存在较大区别。我国压力容器标准按容器类型及主体材料进行分类,如《钢制压力容器》、《铝制压力容器》等。《ASME容规》则按不同的载荷进行分类,如设计压力小于20MPa的适用ASME规范第Ⅷ卷第一分册;设计压力小于70MPa的适用ASME规范第Ⅷ卷第二分册;设计压力大于70MPa的适用ASME规范第Ⅷ卷第三分册等。
2.2 材料
在材料方面,中美压力容器标准的不同主要有以下几个方面:
(1)《ASME容规》包含材料类型广泛,我国压力容器材料相对较少。在我国压力容器规范体系中,材料标准主要有GB 6654《压力容器用钢板》、GB 3531《低温压力容器用低合金钢板》等,钢材牌号、等级较少。《ASME 容规》中压力容器材料标准为第Ⅱ卷,材料范畴十分广泛,包括各种类型的钢板、薄板、钢管(输运性质)、管子(导热性质)、法兰、配件、阀门、螺栓、棒材、钢坯、锻件、铸件、紧固件、焊接材料等。
(2)《ASME 容规》材料标准在使用时一般需要买卖双方补充和具体化,我国压力容器材料标准一般无此方面的规定。以《ASME容规》中ASME SA-20/SA-20M《压力容器用钢板通用要求》为例。补充要求中存在众多条款,如“夏比V形缺口冲击转变曲线”、“NDT温度测定”等,供相关工程公司或容器制造企业根据具体产品的用途和经验协商选择使用,最终形成完整的材料规范。
(3)从标准体系思想的角度来讲,要理解和解释上述差异,必须了解中美国情、历史的不同。在美国,各种类型的材料均已市场化。ASME钢材标准是在市场经济模式下,由供需双方共同编制,且以反映用户的要求为主的标准。而我国GB压力容器材料标准体系制订于早期的计划经济体制下,基本由供方即钢材生产厂家编制,主要反映钢材生产厂家的要求。
2.3 设计和设计职责
我国压力容器规范将“设计”方单独列出,独立于制造方,明确规定了“设计单位的职责”,并遵循设计许可证制度。而在《ASME容规》中,“设计”为压力容器制造方工作的一个环节和部分。
而就设计职责而言,在我国压力容器规范体系中,设计方独立承担设计职责。而在《ASME 容规》中,设计职责被分为用户设计职责和制造方设计职责两部分:一,把用户对产品的功能所产生的设计要求作为用户的设计职责;二,制造方接受用户要求后所产生的计算书和施工图为制造方设计职责。
2.4 制造和验收
在制造方面,与我国压力容器规范相比,《ASME容规》中“制造”的内涵和外延要相对广泛,除了人们一般认为的制造工艺过程,还包括制造厂的工艺和质量控制要求、以及制造厂必须进行的检验和试验项目。
另外,在验收方面,《ASME容规》规定制造企业必须接受授权检验机构(钢印和注册产品) 或第三方检验机构(非钢印产品)的检查。而我国压力容器标准体系没有就检验师作相关规定。
3 总结
总体来看,从标准体系思想上看,我国压力容器标准体系与《ASME容规》的差异主要为:
我国压力容器标准体系试图涵盖用户以及设计方遇到的所有要求。用户和设计方习惯将标准体系作为产品的最终和唯一要求。这样做的好处是权责明确,遇到问题有据可查。坏处为放弃了用户的应尽职责和用户的各种差异化需求。
《ASME 容规》本质上是对压力容器的最低要求。用户可以要在《ASME容规》基础上根据自身需求提出各种附加要求。对于用户职责和遵循的规则,用户可在合同中予以补充和提出。
参考文献
[1] 美国ASME规范与中国压力容器标准的比较,石油化工设备,Vol.37 No.4,July 2008
[2] ASME CODE 2010 EDITION
[3] ASME压力容器规范中国化和ASME钢材国产化,中国锅炉压力容器安全,Vol.16 No.2,1999
[4] ASME规范与我国《锅规》在制造技术上的主要差异,电站系统工程,Vol.18 No.2,2002
[5] ASME CODE SECTIONⅡ 2010 EDITION
[6] ASME压力容器规范实施中应注意的几个问题,化工设备与管道,Vol.37,2000
[7] GB l50—1998钢制压力容器.北京:中国标准出版社