1.9 和我国相关压力容器标准的关系
毋庸讳言,GB 150主要参照ASME Ⅷ-1,但由于种种原因而技术上存在一些可予商榷之处。
针对某一方面的内容,国内标准往往集中在有关的章节中全面阐述,便于用户阅读、查找。ASME规范则略有不同,对某一具体的工程问题,可能会涉及各篇、各章,甚至各有关卷(例如材料),且相互紧密配合、衔接,针对某一具体问题,为此可能要对材料、设计、制造、检验和试验等全面考虑,对不甚熟悉规范编排的用户,使用时会很不习惯。
例如,以低温操作容器的防脆断措施为例,在我国标准中,有关材料、设计、结构、制造、检验的要求基本上集中在材料篇和设计篇附录E低温压力容器部分。而查找ASME Ⅷ-1的相关内容则会涉及多个章节,首先,要根据设计时所采用的最低设计金属温度、所用材料及组件厚度、设计应力水平、是否需要热处理,以及载荷性质、压力试验等条件判别;当需要做冲击试验时,试验温度不仅和最低设计金属温度有关,而且要根据材料的强度级别、试件尺寸进行调整;冲击试验的合格值也要由材料及组件厚度、强度级别确定。至于对结构、制造和检验要求,更分散在各有关的章节中。
对不需补强的开孔尺寸规定,也并不仅仅是尺寸大小,而且和接管颈部的厚度、开孔能否开在焊缝上,如能,则允许开在哪类焊缝上,并应采取哪些探伤措施,这些探伤和规范规定的探伤类别有何联系及区别等,都不是孤立规定的,而是相互联系、相互协调、分散在不同章节中规定的。
再以在组件厚度的计算时所采用的焊接接头系数为例,则不仅涉及各不同场合的容器应采用不同规定的焊接接头型式,采用不同程度的无损检测,而且在某些场合,确定焊接接头系数时还和与其相交的焊接接头检测程度有关,所以也会涉及各不同的章节。
几十年来,规范始终坚持每3年一个版本,过去还有每年2次增补(即及时把准备在下一版增加或修订的内容以增补的方式公布),近几版已改为一年一次增补,且从2013年版起,将为每2年一个版本,不再出增补。规范的修改始终和当时的科技进步相联系,并适时淘汰陈旧的内容,例如,20世纪中期广泛使用的型槽绕带式高压容器,由于焊接和锻造技术的进步,板材厚度的加大,所以从21世纪初起已分别从Ⅷ-1、Ⅷ-2和Ⅷ-3中取消。尽管不断地修改和补充,但其相关章节的编号都保持不变,而且列出了修改一览表,使用户查对某一内容有否补充或修改时极为方便;而且,其补充或修改的内容极少反复,只是逐步完善。例如,对于法兰设计,直至现在仍旧沿用早在20世纪中就提出的华脱尓斯法,多少年来,业内都知道这种方法存在诸多问题,尽管按其规定完成了设计,但有些情况下会发生泄漏,所涉及的垫片材料和结构、垫片系数和预紧密封比压都已和实际情况脱节,所以在20世纪后期ASME相关的委员会组织了专门机构进行研究,也提出了比较先进的设计方法,但终因为新的方法实在过于复杂,不方便于工程应用,最终还是未被列入规范。在对原方法不足之处进行大量研究的基础上,为保证在按原有方法进行设计能够严密不漏,于21世纪初补充了简单易行的刚度校核以及对装配程序和装配工的评定内容(ASME PCC-1),在通过使用实践证明这一补充的确能达到预期的目的后,不久又补充了对操作条件不很严峻(指压力和温度不超过某一范围)、所充介质并非剧毒等条件下(即小有泄漏不致引起较大问题),连法兰刚度校核也可免除。2013年版起更明确了当刚度系数超标时,应增加法兰厚度并对垫片密封和操作两种工况重新计算刚度系数,直至满足规定值为止。这就是规范不断改进、逐步完善,又方便于工程应用的一贯作风。
相比之下,我国的同类标准总要几年甚至十几年才修改一次,而且一旦改版,把原来的按内容划分的章节编号几乎全部打乱,加上并无如ASME规范在改版后所出的“更改一览表”,更未在修改处用年份号醒目地做出标识,使用户实在无法查找某一内容是否有修改、补充或删除,如不经过逐章逐节的一一查找,更不知道到底修改了哪些内容,且对同一系统的相关标准,更是有的已根据“容规”做了修改,有的则未予跟上,导致相关标准的不协调一致,更差强人意的是,对某一内容,这版这样规定,下版可能改了,但再下一版又可能会恢复到原来的规定,甚至对个别已修改的内容,在“标准释义”中却表示并无修改,使用户不知所措。