Нормы ASME для котлов и сосудов высокого давления

Кодекс ASME по котлам и сосудам под давлением (BPVC) — это стандарт Американского общества инженеров-механиков (ASME) , который регулирует проектирование и строительство котлов и сосудов под давлением . ^[1] Документ написан и поддерживается добровольцами, выбранными за их техническую компетентность. ^[2] ASME работает как орган по аккредитации и дает право независимым третьим сторонам (таким как агентства по проверке, испытаниям и сертификации) проверять и обеспечивать соответствие BPVC. ^[3]

BPVC был создан в ответ на общественный резонанс после нескольких серьезных взрывов в штате Массачусетс . 20 марта 1905 года на фабрике обуви Grover Shoe Factory в Броктоне, штат Массачусетс , взорвался жаротрубный котел , в результате чего погибло 58 человек и 150 получили ранения. Затем 6 декабря 1906 года взорвался котел на фабрике компании PJ Harney Shoe Company в Линне, штат Массачусетс . В результате в 1907 году в штате Массачусетс был принят первый правовой кодекс, основанный на правилах ASME для строительства паровых котлов. ^{[4] [5]}

ASME созвал Совет по правилам для котлов, прежде чем он стал Комитетом по кодексам котлов ASME, который был сформирован в 1911 году. Этот комитет подготовил работу по первому изданию Кодекса котлов ASME — Правила постройки стационарных котлов и допустимых рабочих давлений, которые были выпущены в 1914 году и опубликованы в 1915 году. ^[5]

Первое издание Кодекса по котлам и сосудам под давлением, известное как издание 1914 года, представляло собой один том на 114 страниц. ^{[6] [7]} Со временем он развился в Кодекс ASME по котлам и сосудам под давлением, который на сегодняшний день используется тиражом более 92 000 экземпляров в более чем 100 странах по всему миру. ^[5] По состоянию на март 2011 года ^{[обновлять]}документ состоял из 16 000 страниц в 28 томах. ^[7]

После первого издания Кодекса проверки, требуемые Кодексом, проводились независимыми инспекторами, что привело к широкому диапазону толкований. Поэтому в феврале 1919 года был сформирован Национальный совет инспекторов котлов и сосудов высокого давления. ^[5]

ХРОНОЛОГИЯ ASME BPVC ^{[5] [8]}

Эту статью необходимо обновить . Причина такова: таблица крайне расплывчата и включает только подмножество всех изменений кода в каждом году выпуска. Было бы лучше либо предоставить ссылки на официальную документацию, описывающую все изменения между версиями кода, либо, возможно, показывать только изменения в самой последней версии кода. Пожалуйста, помогите обновить эту статью, чтобы отразить последние события или новую доступную информацию. ( Апрель 2022 г. )

Год	Активность
1880	Основано Американское общество инженеров-механиков.
1884	Кодекс первого эксплуатационного испытания: Кодекс проведения испытаний паровых котлов
1900	Первая редакция стандарта ASME, Стандартный метод проведения испытаний паровых котлов
1911	Создание комитета для разработки Кодекса котлов
1913	Новый комитет по пересмотру Кодекса котлов
1914	Выпуск первого Кодекса котлов
1915	Стандарты на технические характеристики и конструкцию котлов и других сосудов, в которых находится высокое давление
1919	Образован Национальный совет инспекторов по котлам и сосудам под давлением
1924	Кодекс для сосудов высокого давления без огневого обжига
1930	Правила испытаний комплектных пароэлектрических электростанций
1956	Создан комитет по разработке Кодекса ASME по сосудам под давлением для ядерного века
1963	Раздел III (Атомная энергетика) Кодекса ASME по котлам и сосудам под давлением
1968	Начинается программа сертификации по ядерной энергетике ASME
1972	ASME расширяет свою программу сертификации по всему миру; выдан первый сертификат производителя ASME за пределами Северной Америки
1978	Первая публикация интерпретаций Комитета по котлам и сосудам под давлением ASME
1983	Кодекс ASME по котлам и сосудам под давлением опубликован как в обычных, так и в метрических единицах измерения
1989	Кодекс по котлам и сосудам под давлением опубликован на CD-ROM
1992	Первое аккредитованное уполномоченное инспекционное агентство
1996	Технология управления рисками внедрена в Кодекс по котлам и сосудам под давлением
1997	Кодекс сосудов высокого давления
2000	C&S Connect (система онлайн-голосования и отслеживания) запущена для комитетов по котлам и сосудам высокого давления
2007	Опубликован стандарт ISO TC11 16528 — Котлы и сосуды под давлением, устанавливающий эксплуатационные требования к конструкции котлов и сосудов под давлением и упрощающий регистрацию кодов BPV в соответствии с этим стандартом.
2007	Пластиковые трубы из полиэтилена высокой плотности включены в Кодекс по котлам и сосудам под давлением, Раздел III, Кодекс N-755
2009	Комитет ASME по котлам и сосудам под давлением реорганизован из одного консенсусного органа в десять консенсусных органов
2015	Пластиковые трубы из полиэтилена высокой плотности включены в Кодекс по котлам и сосудам высокого давления, Раздел III, Обязательное приложение XXVI

СПИСОК РАЗДЕЛОВ ^[9]

Ниже представлена ​​структура Кодекса BPV издания 2021 года: ^[10]

• ASME BPVC Раздел I - Правила строительства энергетических котлов
• ASME BPVC Раздел II - Материалы

• Часть A – Технические характеристики черных металлов
• Часть B — Технические характеристики цветных металлов
• Часть C — Технические характеристики сварочных прутков, электродов и присадочных металлов
• Часть D - Свойства (Обычные)
• Часть D - Свойства (Метрические)

• Раздел III ASME BPVC — Правила строительства компонентов ядерных установок

• Подраздел NCA — Общие требования для Подразделения 1 и Подразделения 2
• Приложения
• Подразделение 1

• Подраздел NB — Компоненты класса 1
• Подраздел NCD — Компоненты класса 2 и класса 3
• Подраздел NE — Компоненты класса MC
• Подраздел NF - Опоры
• Подраздел NG — Основные опорные конструкции

• Раздел 2 — Нормы для бетонных оболочек
• Подразделение 3 – Системы локализации и транспортные упаковки для отработанного ядерного топлива и высокоактивных радиоактивных отходов
• Подразделение 5 – Высокотемпературные реакторы

• ASME BPVC Раздел IV - Правила строительства отопительных котлов
• ASME BPVC Раздел V — Неразрушающий контроль
• ASME BPVC Раздел VI - Рекомендуемые правила по уходу и эксплуатации отопительных котлов
• ASME BPVC Раздел VII — Рекомендуемые рекомендации по уходу за энергетическими котлами
• ASME BPVC Раздел VIII - Правила строительства сосудов под давлением

• Раздел 1 — Правила строительства сосудов, работающих под давлением
• Раздел 2 - Альтернативные правила
• Раздел 3 - Альтернативные правила строительства сосудов высокого давления

• ASME BPVC Раздел IX — Стандарт квалификации для процедур сварки, пайки и плавления; Сварщики; Паяльщики; Операторы сварки, пайки и плавления
• ASME BPVC Раздел X - Сосуды под давлением из армированного волокном пластика
• ASME BPVC Раздел XI - Правила проведения эксплуатационного контроля компонентов атомных электростанций

• Раздел 1 - Правила проверки и испытания компонентов установок с легким водяным охлаждением
• Раздел 2 — Требования к программам управления надежностью и целостностью (RIM) для атомных электростанций

• ASME BPVC Раздел XII - Правила постройки и дальнейшей эксплуатации транспортных цистерн
• ASME BPVC Раздел XIII — Правила защиты от избыточного давления
• Случаи кода ASME BPVC - Котлы и сосуды под давлением

ПРИЛОЖЕНИЯ

Дополнения, включающие дополнения и изменения к отдельным разделам Кодекса, выпускаются соответственно для конкретного издания кодекса вплоть до следующего издания. ^[9] Дополнения больше не используются с издания Кодекса 2013 года. Они были заменены двухлетним периодом издания.

ИНТЕРПРЕТАЦИИ

Интерпретации ASME по представленным техническим запросам, относящимся к определенному разделу Кодекса, выпускаются соответствующим образом. Интерпретации также доступны через Интернет. ^[11]

КОДЫ ДЕЛ

Кодексы содержат правила, которые разрешают использование материалов и альтернативных методов строительства, которые не охвачены существующими правилами BPVC. ^[12] Для тех случаев, которые были приняты, они будут опубликованы в соответствующей книге Кодексов: « Котлы и сосуды под давлением » и « Ядерные компоненты » . ^[9]

Codes Cases обычно предназначены для включения в Кодекс в более позднем издании. При использовании Code Case определяет обязательные требования, которые должны быть выполнены, как это было бы с Кодексом. Существуют некоторые юрисдикции, которые не принимают Code Cases автоматически. ^[9]

Было предложено разделить этот раздел на другую статью под названием ASME BPVC Section II - Materials . ( Обсудить ) (март 2023 г.)

Раздел ASME BPVC состоит из 4 частей.

Часть A – Технические характеристики черных металлов

Эта часть является дополнительной книгой, на которую ссылаются другие разделы Кодекса. Она содержит спецификации материалов для черных металлов, которые подходят для использования в строительстве сосудов под давлением. ^[13]

Спецификации, содержащиеся в этой Части, определяют механические свойства, термическую обработку, химический состав и анализ нагрева и продукта, образцы для испытаний и методики испытаний. Обозначение спецификаций начинается с «SA» и числа, которое взято из спецификаций ASTM «A». ^[13]

Часть B — Технические характеристики цветных металлов

Эта часть является дополнительной книгой, на которую ссылаются другие разделы Кодекса. Она содержит спецификации материалов для цветных металлов, которые подходят для использования в строительстве сосудов под давлением. ^[13]

Спецификации, содержащиеся в этой части, определяют механические свойства, термическую обработку, химический состав и анализ нагрева и продукта, образцы для испытаний и методики испытаний. Обозначение спецификаций начинается с «SB» и числа, которое взято из спецификаций ASTM «B». ^[13]

Часть C — Технические характеристики сварочных прутков, электродов и присадочных металлов

Эта часть является дополнительной книгой, на которую ссылаются другие разделы Кодекса. Она содержит механические свойства, термическую обработку, химический состав и анализ нагрева и продукта, испытательные образцы и методики испытаний для сварочных прутков, присадочных металлов и электродов, используемых при строительстве сосудов под давлением. ^[13]

Спецификации, содержащиеся в этой части, обозначены аббревиатурой «SFA» и номером, взятым из спецификаций Американского общества сварки (AWS). ^[13]

Часть D - Свойства (обычные/метрические)

Эта часть является дополнительной книгой, на которую ссылаются другие разделы Кодекса. Она содержит таблицы для проектных значений напряжения, значений предела текучести и растяжения, а также таблицы для свойств материалов (модуль упругости, коэффициент теплопередачи и др. ) ^[13]

Было предложено выделить этот раздел в другую статью под названием ASME BPVC Раздел III — Правила строительства компонентов ядерных установок . ( Обсудить ) (март 2023 г.)

Раздел III Кодекса ASME рассматривает правила строительства компонентов и опор ядерных установок. Компоненты и опоры, охватываемые разделом III, предназначены для установки в ядерной энергетической системе, которая служит для производства и управления выходом тепловой энергии из ядерного топлива и связанных с ней систем, необходимых для безопасности ядерной энергетической системы. Раздел III содержит требования к новому строительству ядерной энергетической системы с учетом механических и термических напряжений из-за циклической работы. Ухудшение, которое может возникнуть в процессе эксплуатации в результате воздействия радиации, коррозии или нестабильности материала, обычно не рассматривается.

• Подраздел NCA (Общие требования для Подразделения 1 и Подразделения 2)

• NCA-1000 Область применения Раздела III
• Классификация компонентов и опор NCA-2000
• Ответственность и обязанности NCA-3000
• Гарантия качества NCA-4000
• Авторизованная инспекция NCA-5000
• Сертификаты NCA-8000, заводские таблички, маркировка кодовых символов и отчеты о данных
• Глоссарий NCA-9000

• Раздел 1- Металлические компоненты

• Подраздел NB Компоненты класса 1 (Компоненты, которые являются частью удерживающей жидкость границы давления системы охлаждения реактора. Отказ этой границы давления нарушит целостность границы давления теплоносителя реактора)

• Корпус реактора под давлением
• Сосуд под давлением
• Парогенераторы
• Насосы охлаждения реактора
• Трубопроводы охлаждающей жидкости реактора
• Линейные клапаны
• Предохранительные клапаны

• Подраздел NC Компоненты класса 2 (Компоненты, которые не являются частью границы давления теплоносителя реактора, но важны для остановки реактора, аварийного охлаждения активной зоны, отвода тепла из защитной оболочки после аварии или удаления продуктов деления после аварии)

• Аварийное охлаждение активной зоны
• Отвод тепла после аварии
• Удаление продуктов деления после аварии

• Включает сосуды, насосы, клапаны, трубопроводы, резервуары для хранения и опоры.

• Подраздел ND Компоненты класса 3 (Компоненты, которые не относятся к классу 1 или 2, но важны для безопасности)

• Системы водяного охлаждения
• Вспомогательные системы подачи воды

• Включает сосуды, насосы, клапаны, трубопроводы, резервуары для хранения и опоры.

• Подраздел NE Класс MC поддерживает

• Сосуд сдерживания
• Узлы проходки (не включают трубопроводы, насосы и клапаны, которые при прохождении через защитную оболочку должны быть класса 1 или класса 2)

• Подраздел NF поддерживает

• Тип пластины и оболочки
• Линейный тип
• Стандартные опоры

• Класс поддержки — это класс поддерживаемого компонента.

• Подраздел NG Основные опорные конструкции (класс CS)

• Основные вспомогательные структуры
• Внутренние части корпуса реактора

• Подраздел NH Класс 1 Компоненты, используемые в условиях повышенных температур (Компоненты, которые используются в условиях повышенных температур)

• Компоненты с повышенной температурой
• Рабочая температура более 800°F

• Приложения ^[14]

Этот раздел нуждается в расширении . Вы можете помочь, дополнив его. ( Март 2023 )

В этом разделе ASME BPVC содержатся требования к неразрушающим испытаниям, которые упоминаются и требуются в других разделах Кодекса. ^[15]

Он также охватывает обязанности по проверке поставщиков, требования уполномоченных инспекторов (AI), а также требования к квалификации персонала, инспекции и проверкам. ^{[15] [16]}

Было предложено выделить этот раздел в другую статью под названием ASME BPVC Section VIII — Правила строительства сосудов под давлением . ( Обсудить ) (март 2023 г.)

Этот раздел ASME BPVC состоит из 3 разделов. ^[17]

Раздел 1 охватывает обязательные требования, особые запреты и необязательные указания по материалам, проектированию, изготовлению, проверке и испытаниям, маркировке и отчетам, защите от избыточного давления и сертификации сосудов под давлением, имеющих внутреннее или внешнее давление, превышающее 15 фунтов на квадратный дюйм (100 кПа). ^[9] Сосуды под давлением, охватываемые этим разделом, могут быть как огневыми, так и неогнеопасными. ^[17] Давление может быть от внешних источников или путем применения нагрева от косвенного или прямого источника, или любой их комбинации. ^[9]

Раздел не нумеруется традиционным способом (часть 1, часть 2 и т. д.), а структурирован с подразделами и частями, которые состоят из букв, за которыми следует число. Структура следующая: ^[9]

• Подраздел А — Общие требования

• Часть UG — Общие требования ко всем методам строительства и всем материалам

• Материалы: от UG-4 до UG-15.
• Конструкция: от UG-16 до UG-35.
• Отверстия и укрепления: UG-36 — UG-46
• Поверхности с распорками и оттяжками: от UG-47 до UG-50
• Изготовление: от UG-75 до UG-85.
• Осмотр и испытания: от UG-90 до UG-103.
• Маркировка и отчеты: от UG-115 до UG-120.
• Защита от избыточного давления: от UG125 до UG-140

• Подраздел B — Требования к методам изготовления сосудов высокого давления

• Часть UW — Требования к сосудам под давлением, изготовленным методом сварки

• Общие сведения: UW-1 — UW-3
• Материалы: UW-5
• Проект: UW-8 — UW-21
• Производство: от UW-26 до UW-42
• Инспекции и испытания: от UW-46 до UW-54
• Маркировка и отчеты: UW-60
• Устройства сброса давления: UW-65

• Часть UF — Требования к сосудам под давлением, изготовленным методом ковки

• Общие сведения: УФ-1
• Материалы: от UF-5 до UF-7
• Конструкция: от UF-12 до UF-25
• Изготовление: от UF-26 до UF-43
• Инспекции и испытания: от UF-45 до UF-55
• Маркировка и отчеты: UF-115
• Устройства сброса давления: UF-125

• Часть UB — Требования к сосудам под давлением, изготовленным методом пайки

• Общие сведения: UB-1 — UB-3
• Материалы: UB-5 – UB-7
• Проект: УБ-9 — УБ-22
• Изготовление: UB-30 – UB-37
• Проверка и испытания: UB-40 — UB-50
• Маркировка и отчеты: UB-55
• Устройства сброса давления: UB-60

• Подраздел C — Требования к классам материалов

• Часть UCS — Требования к сосудам под давлением, изготовленным из углеродистых и низколегированных сталей

• Общие сведения: UCS-1
• Материалы: от UCS-5 до UCS-12
• Дизайн: UCS-16 — UCS-57
• Эксплуатация при низких температурах: от UCS-65 до UCS-68

1:* Изготовление: от UCS-75 до UCS-85

• Проверка и испытания: UCS-90
• Маркировка и отчеты: UCS-115
• Устройства сброса давления: UCS-125
• Необязательное приложение CS: UCS-150 — UCS-160

• Часть UNF — Требования к сосудам под давлением, изготовленным из цветных металлов

• Общие сведения: UNF-1 — UNF-4
• Материалы: UNF-5 – UNF-15
• Конструкция: UNF-16 — UNF-65
• Изготовление: UNF-75 — UNF-79
• Инспекции и испытания: от UNF-90 до UNF-95
• Маркировка и отчеты: UNF-115
• Устройства сброса давления: UNF-125
• Приложение NF: Характеристики цветных металлов (информативное и необязательное)

• Часть UHA Требования к сосудам высокого давления, изготовленным из высоколегированной стали

• Общие сведения: от UHA-1 до UHA-8.
• Материалы: от UHA-11 до UHA-13.
• Конструкция: от UHA-20 до UHA-34.
• Изготовление: UHA-40 – UHA-44
• Инспекции и испытания: от UHA-50 до UHA-52
• Маркировка и отчеты: UHA-60
• Устройства сброса давления: UHA-65
• Приложение HA: Предложения по выбору и обработке аустенитных хромоникелевых и ферритных и мартенситных высокохромистых сталей (информативное и необязательное)

• Часть UCI — Требования к сосудам под давлением, изготовленным из чугуна

• Общие сведения: UCI-1 — UCI-3
• Материалы: UCI-5 — UCI-12
• Дизайн: UCI-16 — UCI-37
• Изготовление: UCI-75 — UCI-78
• Инспекции и испытания: UCI-90 — UCI-101
• Маркировка и отчеты: UCI-115
• Устройства сброса давления: UCI-125

• Часть UCL — Требования к сварным сосудам под давлением, изготовленным из материала с коррозионно-стойкой встроенной оболочкой, наплавленным металлом или с накладными футеровками

• Общие сведения: от UCL-1 до UCL-3
• Материалы: UCL-10 — UCL-12
• Дизайн: UCL-20 — UCL-27
• Изготовление: UCL-30 – UCL-46
• Инспекции и испытания: от UCL-50 до UCL-52
• Маркировка и отчеты: UCL-55
• Устройства сброса давления: UCL-60

• Часть UCD - Требования к сосудам под давлением, изготовленным из литого ковкого чугуна

• Общие сведения: от UCD-1 до UCD-3
• Материалы: UCD-5 — UCD-12
• Дизайн: UCD-16 — UCD-37
• Изготовление: UCD-75 — UCD-78
• Инспекции и испытания: UCD-90 — UCD-101
• Маркировка и отчеты: UCD-115
• Устройства сброса давления: UCD-125

• Часть «Требования к сверхвысокой температуре для сосудов под давлением, изготовленных из ферритных сталей с улучшенными за счет термической обработки свойствами на растяжение».

• Общие сведения: УВТ-1
• Материалы: от UHT-5 до UHT-6
• Конструкция: от UHT-16 до UHT-57
• Изготовление: UHT-75 – UHT-86
• Инспекция и испытания: UHT-90
• Маркировка и отчеты: UHT-115
• Устройства сброса давления: UHT-125

• Часть ULW Требования к сосудам высокого давления, изготовленным методом слоистой конструкции

• Введение: от ULW-1 до ULW-2
• Материалы: ULW-5
• Конструкция: от ULW-16 до ULW-26.
• Сварка: от ULW-31 до ULW-33.

2:* Неразрушающий контроль сварных соединений: от ULW-50 до ULW-57

• Изготовление: от ULW-75 до ULW-78.
• Инспекция и испытания: ULW-90
• Маркировка и отчеты: ULW-115
• Устройства сброса давления: ULW-125

• Часть ULT Альтернативные правила для сосудов высокого давления, изготовленных из материалов, имеющих более высокие допустимые напряжения при низкой температуре

• Общие сведения: от ULT-1 до ULT-5
• Дизайн: от ULT-16 до ULT-57
• Изготовление: от ULT-76 до ULT-86
• Проверка и испытания: от ULT-90 до ULT-100
• Маркировка и отчеты: ULT-115
• Устройства сброса давления: ULT-125

• Часть UHX — Правила для кожухотрубчатых теплообменников
• Часть UIG — Требования к сосудам под давлением, изготовленным из пропитанного графита

• Общие сведения: от UIG-1 до UIG-3.
• Материалы: от УИГ-5 до УИГ-8.
• Конструкция: от УИГ-22 до УИГ-60.
• Изготовление: от UIG-75 до UIG-84.
• Инспекции и испытания: от УИГ-90 до УИГ-112
• Маркировка и отчеты: от UIG-115 до UIG-121.

3:* Устройства сброса давления: UIG-125

• ОБЯЗАТЕЛЬНЫЕ ПРИЛОЖЕНИЯ: с 1 по 48
• НЕОБЯЗАТЕЛЬНЫЕ ПРИЛОЖЕНИЯ: от А до ПП

Этот раздел охватывает обязательные требования, особые запреты и необязательные указания по материалам, проектированию, изготовлению, проверке и испытаниям, маркировке и отчетам, защите от избыточного давления и сертификации сосудов под давлением, имеющих внутреннее или внешнее давление, превышающее 3000 фунтов на квадратный дюйм (20700 кПа), но менее 10 000 фунтов на квадратный дюйм. ^[18]

Сосуды под давлением могут быть как с огнем, так и без него. ^[17] Давление может создаваться внешними источниками или путем применения нагрева от косвенного или прямого источника в результате процесса, или любой комбинацией этих двух. ^[18]

Правила, содержащиеся в этом разделе, могут использоваться в качестве альтернативы минимальным требованиям, указанным в Разделе 1. Как правило, правила Раздела 2 более обременительны, чем в Разделе 1, в отношении материалов, конструкции и неразрушающих испытаний, но допускаются более высокие значения интенсивности проектных напряжений. ^[17] Раздел 2 также содержит положения об использовании анализа конечных элементов для определения ожидаемого напряжения в оборудовании, работающем под давлением, в дополнение к традиционному подходу проектирования по формуле (Часть 5: «Требования к проектированию по анализу»).

Этот раздел охватывает обязательные требования, особые запреты и необязательные указания по материалам, проектированию, изготовлению, проверке и испытаниям, маркировке и отчетам, защите от избыточного давления и сертификации сосудов под давлением, имеющих внутреннее или внешнее давление, превышающее 10 000 фунтов на квадратный дюйм (70 000 кПа). ^[19]

Сосуд под давлением может быть как с огнем, так и без него. ^[17] Давление может оказываться внешними источниками, путем применения нагрева от косвенного или прямого источника, технологической реакции или любой их комбинации. ^[19]

• Директива по оборудованию, работающему под давлением
• Список сварочных кодов
• EN 13445
• ПД 5500
• Единый механический код
• Единый кодекс сантехники