ASME 压力管道规范B31.1领会要点

ASME锅炉及压力容器规范

（ASME B31.1-2004版《动力管道》）

采标及领会要点

2007年7月5日

ASME 压力管道规范B31.1-2004版《动力管道》

采标及领会要点

ASME 第Ⅰ卷《动力锅炉建造规则》采标提示：

基本范围：本卷对动力锅炉、电热锅炉和小型锅炉、固定式高温热水锅炉以及用于机车、移动作业和牵引作业的动力锅炉的全部制造过程提出要求。另外，还包括V、A、M、PP、S和E规范标志钢印的使用规则。

本规范适用于压力大于15psig的蒸汽锅炉以及工作压力超过160psig和/或工作温度超过250°F的高温热水锅炉。过热器、节热器和其他不经阀门而直接连接在锅炉上的压力部件均属于本规范的适用范围。

内容：上述要求适用于焊接锅炉；铆接锅炉（仅作参考）；水管锅炉；火管锅炉；给水加热器、小型锅炉；电热锅炉；有机液体汽化器。

参照的锅炉与压力容器规范：

ASME 第Ⅱ卷《材料》；第Ⅳ卷《供热锅炉》；第Ⅴ卷《无损检测》；第Ⅶ卷《推荐的动力锅炉保养指南》；第Ⅷ卷《压力容器》第1册；第Ⅸ卷《焊接和钎焊资格鉴定》。

引用的标准与规范：

ASME B1.20.1《通用管螺纹》；B16系列标准 阀门、法兰、接头和垫圈（B16.1、B16.3、B16.4、B16.5、B16.9、B16.11、B16.15、B16.20、B16.24、B16.25、B16.28、B16.34、B16.42）；；B36.10《焊接钢管和无缝钢管》；B31.1《动力管道》；PTC25《减压装置》；QAI-1《授权检验资质鉴定》。

ASME压力管道规范B31.1《动力管道》采标及领会要点解析

引言

ASME B31.1是全球普遍认可的动力管道标准，是在ASME B31压力管道规范委员会指导下制订的。管道标准分两大类，一类是管道系统标准，有B31.1～B31.33，常用的为B31.1、B31.2、B31.3、 B31.4 、B31.5、B31.8；另一类为管道组件标准，包括法兰、垫片、紧固件、阀门、接头等，从B16.1～ B16.49近50个标准。

B31.1动力管道：基于典型的发电站、工业和公共设施电厂、地热系统以及集中及区域供热和冷却系统的管道。

B31.3工艺管道：基于典型的炼油、化工、制药、纺织、造纸、半导体和制冷工厂以及相关的工艺装置和终端设备管道。

B31.4液态烃和其它液体输送管道系统：工厂与终端设备间以及终端设备、泵站、控制站和计量站内输送主要为液体产品的管道。

B31.5制冷管道：制冷和二次冷却管道。

B31.8气体输送和分配管道系统：生产厂与终端设备（包括压气机、控制站和计量站）间输送主要为气体产品的管道。

B31.9建筑公用管道：基于典型的工业设备、公用设施、商业和市政建筑以及多单元住宅内的管道，但不包括B31.1覆盖的规格、压力和温度范围。

B31.11液浆输送管道系统：工厂与终端设备间以及终端设备、泵站、控制站内输送含水液浆的管道。

本卷为B31.1，业主负责选择最接近于需采用管道装置的规范卷。业主需考虑的因素为：规范卷的应用、管辖要求以及与其他规范和标准的匹配性。应满足所选择规范卷的所有使用要求。对于某些装置，可能要对于装置的不同部分采用一个以上的规范卷。必要时，业主还应对所选择规范卷必须补充的要求负责，以保证所采用装置的管道安全。

本规范对压力管道的安全设计和建造所需的工程要求作出规定。安全是基本考虑因素，仅考虑这一因素不一定能控制任何管道系统的最终技术条件。设计人员需注意本规范不是设计手册，它不能代替对设计人员或对工程能力判断的需要。

本规范内容包括：

1、允许采用的材料技术条件和组件标准，包括尺寸要求和压力-温度额定值的资料；

2、组件和装配件，包括管道支架的设计要求；

3、对压力、温度变化和其它力产生应力、反作用力和位移的评价和的要求和数据；

4、材料、组件和连接方法的选用和应用导则及；

5、管道制作、装配和安装要求；

6、管道检查、检验和试验要求。

第Ⅰ章 适用范围和定义

100 概述

本动力管道规范系美国机械工程师学会压力管道规范ASME B31几卷中之一卷，本规范所涉及的相关标准和技术条件列于表126.1中（见规范54-58页）。规范正文中未指明引用标准和技术条件的版本年号，在每年修订的增补中列出。

100.1适用范围

本规范的规则是考虑使用需要的发展而制订的，基于典型的电站、工业和公用设施电厂、地热系统以及集中及区域供热和冷却系统的管道。

100.1.1 本规范规定了管道系统的设计、材料、制作、安装、试验和检验的要求。适用的管道包括按表126.1所列标准制造或专门设计的管道、法兰、螺栓、垫圈、阀门、泄放装置、管件和其他管道组件的承压部位。也包括悬吊架和支架以及其他一些为防止承压组件超载应力所必需的设施。

100.1.2 本规范所述的动力管道系统适用于第100.1.3节以外的所有管道及其零部件。它们包括但不局限于以蒸汽、水、油、煤气和空气等为介质的管道。包括动力锅炉和高温、高压热水锅炉的锅炉范围内管道，参数定义为：水蒸汽或蒸发汽压力≥15psig（100kPa表压）；高温热水压力≥160psig（1103kPa表压）和/或温度≥250°F（120℃）。

锅炉范围内管道应考虑为锅炉本体终点处起始的管道，锅炉本体的终点在：

1、焊接端部连接的第一道环焊缝；或

2、螺栓法兰连接的第一个法兰面；或

3、螺纹连接的第一只螺纹接头，该接头延伸至阀或者至按122.1节要求装设的阀门。

锅炉本体连接点处本身被认为是锅炉范围内管道的一部分。终点与动力锅炉范围内管道见图100.1.2（A）、100.1.2（B）、100.1.2（C）所示。

100.1.3 本规范不适用的管道范围：

1、ASME锅炉和压力容器规范各卷所适用的省煤器、加热器、压力容器及其零部件。

2、设计压力≤15psig（100kPa表压）的建筑物供热和配汽及冷凝管道或设计压力≤30psig（200kPa表压）的热水加热系统管道。

3、液压或气动工具用的管道及其离分配集箱第一只隔绝阀或切断阀下游的管道。

4、联邦控制的舰船或其他设施用的管道。

100.2定义（与管道有关的常用术语定义约100条，略）

Ⅱ章 设计

第1篇 设计条件和设计准则

101 设计条件

101.1 概述

这里对动力管道系统设计中适用的压力、温度和各种作用力作出定义。动力管道系统的设计应按压力、温度和载荷同时出现时的最严重工况考虑。最严重的工况应是导致要求所需要的最大管道壁厚和最高的法兰额定级的工况。

101.2 压力

101.3 温度

101.4 环境影响

101.5 动力效应

101.6 重量的影响

101.7 热膨胀和热收缩荷载

102 设计准则

102.1 概述

102.2 管道组件的压力-温度额定值

102.3 管道组件的许用应力和其他应力

102.4 裕量

第2篇 管道组件的压力设计

103 管道组件的压力设计准则

管道组件的设计应按104.1～104.7节规定考虑压力和温度的影响，并按102.2.4和102.4节要求考虑一定的裕量。此外，还应按照104.8节对其所承受的其它载荷、包括但不限于第101节定义的其它有关载荷进行管道系统的力学强度校核。

104 组件的压力设计

104.1 直管道

104.2 管道的圆弧段

104.3 交叉管

104.4 端盖

104.5 法兰和堵板的压力设计

104.6 异径接头

104.7 其他承压组件

104.8 管道组件的应力分析

第3篇 管道组件的选择和

105 管道

106 管件、弯管和交叉管

107 阀门

108 管道法兰、堵板、法兰密封面、垫片和螺栓

第4篇 管道接头的选择和

110 管道接头

111 焊接接头

112 法兰接头

113 胀接或滚压接头

114 螺纹连接

115 扩口、不扩口和缩口管的连接

116 嵌缝连接

117 硬钎焊和软钎焊连接

118 套管连接和其它专用的接头

第5篇 膨胀、柔度和支承

119 膨胀与柔度

120 作用在管道支承件上的载荷

121 管道支承元件的设计

第6篇 管道系统

122 特殊管道系统的设计要求

第Ⅲ章 材料

123 一般要求

123.1 材料和技术条件

本章包括基于材料固有特性的使用和要求的评定。管道系统内使用这些材料还要满足本规范其它部分的要求和。

表列材料：符合下列要求的材料应被认可是表列的和可接受的材料。

a.许用应力值列于附录A中的材料，或者按下述所规定程序认可的材料均为许可的材料。

b.符合技术条件的许用应力未列入附录A中的材料，只要不是本规范明确禁止使用而又满足下列条件之一的，均为可接受的材料。。。。。（见51页和表126.1）。

c.若欲使用本规范规则目前不许可的材料，则应以书面形式向委员会提出申请。

d.符合ASME SA（铁基）或SB（非铁基）标准的材料可以与ASTM A和B同类号标准规定的材料互换使用，适用于123.2.2节要求者除外（锅炉范围内管道）。

124 材料的

125 用于其他零件的材料

第Ⅳ章 尺寸要求

126 标准和非标准管道组件的材料技术条件和有关标准

第Ⅴ章 制造、装配和安装

127 焊接

128 硬钎焊

129 弯曲和成形

130 管道支架的制造和连接要求

131 焊前预热

132 焊后热处理

133 打钢印

135 组装

第Ⅵ章 检验、检查和试验

136 检验和检查

137 压力试验

强制性附录

附录A

表A-1 碳钢

表A-2 低合金钢和中合金钢

表A-3 不锈钢

表A-4 镍和高镍合金

表A-5 铸铁

表A-6 铜和铜合金

表A-7 铝和铝合金

表A-8 温度≥1200°F时许用应力

表A-9 钛和钛合金

附录B

表B-1热膨胀数据

表B-1（SI）热膨胀数据

附录C

表C-1 钢铁材料的弹性模量

表C-1（SI）钢铁材料的弹性模量

表C-2 非钢铁材料的弹性模量

表C-2（SI）非钢铁材料的弹性模量

附录D

表D-1柔性系数和应力增强系数

附录F 引用标准

附录G 符号术语

附录H 技术咨询的编制

附录J 锅炉范围内管道的质量管理要求

质量管理体系手册中应包括的主要内容的提纲

●职责和权限

●组织机构

●图纸、设计计算和标准的管理

●材料管理

●检查和检验计划

●不符合项的纠正

●焊接

●无损检查

●热处理

●测量和试验设备的校准

●记录保管

●表样

●锅炉和锅炉零件的检验

●安全阀和安全泄放阀的检验

非强制性附录

附录Ⅱ 设计安全阀装置的规则

附录Ⅲ 非金属管道和具有非金属内衬管道的规则

附录Ⅳ ASME B31.1动力管道系统的腐蚀控制

附录Ⅴ 动力管道系统运行、维护和改进的推荐实施规定

附录Ⅵ 新材料的批准认可

附录Ⅶ 设计受约束的地管道的程序

索引

（列入与管道有关的常用术语定义约680多条索引，可以在本规范相关章节中查到，略）