过程装备与控制工程专业英语.docx

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过程装备与控制工程专业英语

ReadingMaterial16

PressureVesselCodes

HistoryofPressureVesselCodesintheUnitedStatesThroughthelate1800sandearly1900s,explosionsinboilersandpressurevesselswerefrequent.AfiretubeboilerexplosionontheMississippiRiversteamboatSultanaonApril27,1865,resultedintheboat'ssinkingwithin20minutedandthedeathof1500soldiersgoinghomeaftertheCivilWar.Thistypeofcatastrophecontinuedunabatedintotheearly1900s.In1905,adestructiveexplosionofafiretubeboilerinashoefactoryinBrockton,Massachusetts,killed58people,injured117others,anddid$400000inpropertydamage.In1906,anotherexplosioninashoefactoryinLynn,Massachusetts,resultedindeath,injury,andextensivepropertydamage.Afterthisaccident,theMassachusettsgovernordirectedtheformationofaBoardofBoilerRules.ThefirstsetofrulesforthedesignandconstructionofboilerswasapprovedinMassachusettsonAugust30,1907.Thiscodewasthreepageslong.

②In1911,ColonelE.D.Meier,thepresidentoftheAmericanSocietyofMechanicalEngineers,establishedacommitteetowriteasetofrulesforthedesignandconstructionofboilersandpressurevessels.OnFebruary13,1915,thefirstASMEBoilerCodewasissued.Itwasentitled"BoilerConstructionCode,1914Edition".ThiswasthebeginningofthevarioussectionsoftheASMEBoilerandPressureVesselCode,whichultimatelybecameSection1,PowerBoilers.

③ThefirstASMECodeforpressurevesselswasissuedas"RulesfortheConstructionofUnfiredPressureVessels",SectionⅧ,1925edition.Therulesappliedtovesselsover6in.indiameter,volumeover1.5

andpressureover30psi.InDecember1931,aJointAPI-ASMECommitteewasformedtodevelopanunfiredpressurevesselcodeforthepetroleumindustry.Thefirsteditionwasissuedin1934.Forthenest17years,twoseparatedunfiredpressurevesselcodesexisted.In1951,thelastAPI-ASMECodewasissuedasaseparateddocument.In1952,thetwocodeswereconsolidatedintoonecode----theASMEUnfiredPressureVesselCode,SectionⅧ.Thiscontinueduntilthe1968edition.Atthattime,theoriginalcodebecameSectionⅧ,Division1,PressureVessels,andanothernewpartwasissued,whichwasSectionⅧ,Division2,AlternativeRulesforPressureVessels.

④TheANSI/ASMEBoilerandPressureVesselCodeisissuedbytheAmericanSocietyofMechanicalEngineerswithapprovalbytheAmericanNationalStandardsInstitute（ANSI）asanANSI/ASMEdocument.OneormoresectionsoftheANSI/ASMEBoilerandPressureVesselCodehavebeenestablishedasthelegalrequirementsin47statesintheUnitedStatedandinallprovincesofCanada.Also,inmanyothercountriesoftheworld,theASMEBoilerandPressureVesselCodeisusedtoconstructboilersandpressurevessels.

⑤OrganizationoftheASMEBoilerandPressureVesselCodeTheASMEBoilerandPressureVesselCodeisdividedintomanysections,divisions,parts,andsubparts.Someofthesesectionsrelatetoaspecifickindofequipmentandapplication;othersrelatetospecificmaterialsandmethodsforapplicationandcontrolofequipment;andothersrelatetocareandinspectionofinstalledequipment.ThefollowingSectionsspecificallyrelatetoboilerandpressurevesseldesignandconstruction.

SectionⅠPowerBoilers（1volume）

SectionⅢ

Division1NuclearPowerPlantComponents（7volumes）

Division2ConcreteReactorVesselsandContainment（1volume）

CodeCaseCase1ComponentsinElevatedTemperatureservice（inNuclearCodeN-47

Casebook）

SectionⅣHeatingBoilers（1volume）

SectionⅧ

Division1PressureVessels（1volume）

Division2AlternativeRulesforPressureVessels（1volume）

SectionⅩFiberglass-ReinforcedPlasticPressureVessels（1volume）

⑥AneweditionoftheASMEBoilerandPressureVesselCodeisissuedonJuly1everythreeyearsandnewaddendaareissuedeverysixmonthsonJanuary1andJuly1.Theneweditionofthecodebecomesmandatorywhenitappears.Theaddendaarepermissiveatthedateofissuanceandbecomemandatorysixmonthsafterthatdate.

⑦WorldwidePressureVesselCodesInadditiontotheASMEBoilerandPressureVesselCode,whichisusedworldwide,manyotherpressurevesselcodeshavebeenlegallyadoptedinvariouscountries.Difficultyoftenoccurswhenvesselsaredesignedinonecountry,builtinanothercountry,andinstalledinstilladifferentcountry.Withthisworldwideconstructionthisisoftenthecase.

⑧Thefollowinglistisapartialsummaryofsomeofthevariouscodesusedindifferentcountries:

AustraliaAustralianCodeforBoilersandPressureVessels,SAABoilerCode（SeriesAS1200）:

AS1210,UnfiredPressureVesselsandClass1H,PressureVesselsofAdvancedDesignandConstruction,StandardsAssociationofAustralia.

FranceConstructionCodeCalculationRulesforUnfiredPressureVessels,SyndicatNationaldelaChaudronnerieetdelaTuyauterieIndustrielle（SNCT）,Paris,France.

UnitedKingdomBritishCodeBS.5500,BritishStandardsInstitution,London,England.

JapanJapanesePressureVesselCode,MinistryofLabour,publishedbyJapanBoilerAssociation,Tokyo,Japan;JapaneseStandard,ConstructionofPressureVessels,JISB8243,publishedbytheJapanStandardsAssociation,Tokyo,Japan;JapaneseHighPressureGasControlLaw,MinistryofInternationalTradeandIndustry,publishedbyTheInstitutionforSafetyofHighPressureGasEngineering,Tokyo,Japan.

ItalyItalianPressureVesselCode,NationalAssociationforCombustionControl（ANNCC）,Milan,Italy.

BelgiumCodeforGoodPracticefortheConstructionofPressureVessels,BelgianStandardInstitute（IBN）,Brussels,Belgium.

SwedenSwedishPressureVesselCode,Tryckkarlskommissioner,theSwedishPressureVesselCommission,Stockholm,Sweden.

压力容器准则

①美国的压力容器规范历史在19世纪和20世纪初期，锅炉和压力容器频繁发生爆炸事件。

1865年4月27日，苏丹轮船的火管锅炉在密士西比河爆炸，导致轮船在20分钟内沉没，且参加南北战争的1500准备回家的士兵全部死忙。

这类大灾难一直持续到20世纪初期。

1905年，马萨诸塞州布拉克顿一鞋厂发生毁灭性的火管锅炉爆炸事件，造成58人死亡，117人受伤，财产损失400000$。

1906年，马萨诸塞州林恩一个鞋厂发生爆炸，导致死亡，受伤，且持续性损失。

这次意外后，马萨诸塞州州长组织成立锅炉标准委员会。

1907年8月30日，第一部锅炉设计及结构规范获得通过，长达3页。

②1911年，德梅尔上校，美国机械工程师学会主席，成立一个委员会来编写锅炉及压力容器的设计和结构规范。

19152月13日，第一个美国机械工程师学会锅炉规范发布，叫做《锅炉构造规范，1914版本》。

这是系列美国机械工程师学会锅炉及压力容器规范的开端，最终变成第一章《电站锅炉》。

③第一部关于压力容器的机械工程师协会标准作为热交换器结构规则发布，共8章，1925版本。

规定容器直径为6英尺，体积为1.5英尺，并且压力为每平方英寸30磅。

1931年12月，美国石油组织-美国机械工程师学会委员会成立并致力于研究用于石油工业的热交换器规则。

1934开始发行第一个版本。

接下来的17年，就有两部分离热交换器规则。

1951年，美国石油组织与美国机械工程师协会标准作为单独文件发布。

1952年，这两部规则合并成一部--美国机械工程师学会热交换器规则，共8章。

一直延续到1968年版。

那时，原始的规则变成8章，1部是压力容器，另一部分是2章的压力容器替换规则。

④《美国国家标准协会／美国机械工程师学会锅炉及压力容器规则》由美国机械工程师学会发布，由美国国家标准协会批准的作为《美国国家标准协会／美国机械工程师学会》文件。

更多的《美国国家标准协会／美国机械工程师学会锅炉及压力容器规则》在美国47州和加拿大所有城市作为法定使用。

同时，世界上许多其他国家使用《美国机械工程师学会锅炉及压力容器规则》来制造造锅炉及压力容器。

⑤ASME锅炉及压力容器规范《美国机械工程师学会锅炉及压力容器规则》分成许多章。

有些章节涉及到一些特殊设备及使用；有些涉及到特殊材料和设备的操作和控制方法；其他的涉及到设备的安装及维护等。

下面的章节与锅炉及压力容器设计和结构有关。

第一章电站锅炉（1卷）

第3章

节1核电站元件（７卷）

节2混凝土电抗器容器及防范（1卷）

规则事例事例1，高温保养元件（核的规则手册的氮-47）

第7章锅炉供暖（1卷）

第8章

节1压力容器（1卷）

节２压力容器替换规则（1卷）

第9章玻璃钢压力容器（1卷）

⑥每三年发布一次新版《美国机械工程师学会锅炉及压力容器规则》，每六个月发布新的附录，分别是1月1日和7月1日。

每当新版规则发布就强制执行，附录的发行允许不执行，但即日起六个月后腰强制执行。

⑦压力容器国际规范除国际使用的《美国机械工程师学会锅炉及压力容器规则》外，许多其他的压力容器规范在多个国家可以使用。

在一个国家设计的容器在他国使用时经常发生故障，这种情况常发生在国际性结构。

⑧下面的目录是被用于列国中的各种规则的一部分的一些摘要信息：

澳大利亚锅炉及压力容器的澳大利亚规则，《表面活性剂锅炉规范（1200系列）》:

系列1210，热交换器，先进的压力容器设计和结构，澳大利亚标准协会。

法国热交换器结构规则计算规则，巴黎，法国。

英国反散射能谱法英国规则。

5500，英国标准协会，伦敦，英国。

日本日本压力容器规范》，劳工部，由日本锅炉协会出版，东京，日本；日本标准，《压力容器结构》，日本工业标准B，8243，由日本标准协会出版，东京，日本；《日本高压气体管制法》，日本通商产业省，由安全的高压气体工程师协会出版，东京，日本。

意大利《意大利压力容器规范》，燃烧过程控制（anncc）国家协会，米兰，意大利。

比利时《国际惯例压力容器结构规则》，比利时的标准协会，布鲁塞尔，比利时。

瑞典《瑞典压力容器规范》，tryckkarlskommissioner，瑞典压力容器试运行，斯德哥尔摩，瑞典。

ReadingMaterial17

StressCategories

①Thevariouspossiblemodesoffailurewhichconfrontthepressurevesseldesignerare:

（1）Excessiveelasticdeformationincludingelasticinstability.

（2）Excessiveplasticdeformation.

（3）Brittlefracture.

（4）Stressrupture/creepdeformation（inelastic）.

（5）Plasticinstability-incrementalcollapse.

（6）Highstrain-lowcyclefatigue.

（7）Stresscorrosion.

（8）Corrosionfatigue.

②Indealingwiththesevariousmodesoffailure,weassumethatthedesignerhasathisdisposalapictureofthestateofstresswithinthepartinquestion.Thiswouldbeobtainedeitherthroughcalculationormeasurementsofthebothmechanicalandthermalstresseswhichcouldoccurthroughouttheentirevesselduringtransientandsteadystateoperations.Thequestiononemustaskiswhatdothesenumbersmeaninrelationtotheadequacyofthedesign?

Willtheyinsuresafeandsatisfactoryperformanceofacomponent?

Itisagainstthesevariousfailuremodesthatthepressurevesseldesignermustcompareandinterpretstressvalues.Forexample,elasticdeformationandelasticinstability（buckling）cannotbecontrolledbyimposingupperlimitstothecalculatedstressalone.Onemustconsider,inaddition,thegeometryandstiffnessofacomponentaswellaspropertiesofthematerial.

③Theplasticdeformationmodeoffailurecan,ontheotherhand,becontrolledbyimposinglimitsoncalculatedstresses,butunlikethefatigueandstresscorrosionmodesoffailure,peakstressdoesnottellthewholestory.Carefulconsiderationmustbegiventotheconsequencesofyielding,andthereforethetypeofloadingandthedistributionofstressresultingtherefrommustbecarefullystudied.Thedesignermustconsider,inadditiontosettinglimitsforallowablestress,someadequateandproperfailuretheoryinordertodefinehowthevariousstressesinacomponentreactandcontributetothestrengthofthatpart.

④Asmentionedpreviously,differenttypesofstressrequiredifferentlimits,andbeforeestablishingtheselimitsitwasnecessarytochoosethestresscategoriestowhichlimitssho