经常做ASME容器设计的小伙伴都知道,Ⅷ-Ⅰ卷中关于水压试验有3种水压试验压力的确定方法,分别是UG-99(b),UG-99(b) note36(2017版Ⅷ-Ⅰ卷是note36,2019版改为note35)和UG-99(c)。见如下截图:

(上图截自ASME Ⅷ-Ⅰ卷 章节UG-99)
相比较而言,UG-99(b)更常用一些。NOTE36其实并未对按照UG99(b)计算水压试验压力的公式有所改变,仅仅是对MAWP的取值给出了其它要求。

(上图截自ASME Ⅷ-Ⅰ卷 章节UG-99)

(上图截自ASME Ⅷ-Ⅰ卷 章节UG-99)
按照标准描述,这两种水压试验计算方法中出现了两个不同的参数,分别是MAWP(最大许用工作压力)和MAP。
那么什么是MAWP?什么是MAP?
首先我们解释下MAWP(最大许用工作压力),其描述见如下截图:

(上图截自ASME Ⅷ-Ⅰ卷 章节UG-98)

(上图截自ASME Ⅷ-Ⅰ卷强制性附录3)
简单来说就是,在设计温度下,用最终选取的各元件厚度利用公式反计算出来的每个元件所能承受的最大内压或者外压最低值,包含静压头。其中各个元件的厚度计算不包含腐蚀余量厚度。
MAP(计算试验压力)解释如下:

(上图截自ASME Ⅷ-Ⅰ卷强制性附录3)
即在环境温度下,用最终选取的各元件厚度利用公式反计算出来的每个元件所能承受的最大内压。其中各个元件的厚度计算包含腐蚀余量厚度。
从上述解释中可以看出,MAWP和MAP的主要共同点就是:
它们都是根据各元件厚度反推出来的最大许用压力。
区别是:
①温度:MAWP借用的是从在此压力所指定的相应温度(设计温度)
MAP借用的是Ⅱ-D篇1分卷中的试验温度(环境温度)
②压力:MAWP:各元件计算出来的最大内压或外压最低值,包含静压头。
MAP:各元件计算出来的最大许用内压
③厚度:MAWP:借用的是各个元件不包含腐蚀裕量的厚度
MAP:借用的是各元件包含腐蚀裕量的厚度
如果觉得标准描述的比较枯燥晦涩,如下计算公式中可以很清晰的比对出来:

(上图截自pressure vessel design manual procedure2-11)

(上图截自pressure vessel design manual procedure2-11)
符号解释如下:

(上图截自pressure vessel design manual procedure2-11)
而且,当MAWP和MAP分别被用于计算工厂水压试验压力的时候,公式也是不同的。

(上图截自pressure vessel design manual procedure2-11)
公式可以很清晰的看出:由于MAP是直接根据环境温度从Ⅱ-D篇中查取出来的环境温度下的水压试验压力,在计算工厂试验压力时,UG-99(c)直接乘了1.3倍的系数。而使用MAWP的UG-99(b)或者UG-99(b) Note36,由于是基于设计温度反推出来的最大许用压力,除了要乘以1.3倍的系数,还需要乘以材料在环境温度下的许用应力与设计温度下许用应力的比值。
一般地,如果客户无明显要求,建议大家选取按照UG-99(b)或者UG-99(b) Note36的方法计算水压试验压力。这样计算出来的水压实验值一般情况下是比按照UG-99(c)计算出来的要小。其中,按照UG-99(b) Note36计算出来的值最小,这是由于我们人为的将MAWP限定为了设计压力,而按照公式计算的MAWP一般是会大于设计压力的。但是很多时候,客户会明确提出要求不允许使用限定MAWP的方法进行计算。
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