ASMEボイラーおよび圧力容器規格

ASMEボイラー・圧力容器規格（BPVC）は、アメリカ機械学会（ASME）の 規格であり、ボイラーおよび圧力容器の設計と製造を規制しています。[1]この規格は、技術的な専門知識を持つボランティアによって作成および維持されています。[2] ASMEは認定機関として機能し、独立した第三者機関（検証機関、試験機関、認証機関など）にBPVCへの適合性を検査および保証する権限を与えています。[3]

歴史

BPVCは、マサチューセッツ州で発生した数件の深刻な爆発事故を受けて、国民の抗議を受けて制定されました。1905年3月20日、マサチューセッツ州ブロックトンのグローバー製靴工場で火管ボイラーが爆発し、58人が死亡、150人が負傷しました。その後、1906年12月6日には、マサチューセッツ州リンにあるPJハーニー製靴会社の工場でボイラーが爆発しました。この事故を受けて、マサチューセッツ州は1907年に蒸気ボイラーの構造に関するASME規則に基づいた最初の法規を制定しました。[4] [5]

ASMEは、1911年に設立されたASMEボイラーコード委員会になる前に、ボイラー規則委員会を招集しました。この委員会は、1914年に発行され、1915年に出版されたASMEボイラーコード（固定式ボイラーの構造と許容作動圧力に関する規則）の初版の草稿を作成しました。[5]

ボイラーおよび圧力容器規格の初版は1914年版として知られ、114ページの単巻でした。[6] [7]これは時を経てASMEボイラーおよび圧力容器規格へと発展し、現在では世界100カ国以上で92,000部以上が使用されています。[5] 2011年3月現在、この規格は28巻、16,000ページで構成されています。[7]

初版以降、同規則で要求される検証は独立した検査官によって実施されたため、様々な解釈が生じました。そのため、1919年2月にボイラー・圧力容器検査官全国委員会が設立されました。[5]

ASME BPVCタイムライン[5] [8]
年活動
1880アメリカ機械学会が設立される
1884最初の性能試験規格：蒸気ボイラー試験実施規則
1900ASME規格「蒸気ボイラ試験の実施方法の標準」の初版
1911ボイラー規格を提案する委員会の設立
1913ボイラー規格を改正する新委員会
1914最初のボイラーコードの発行
1915高圧を収容するボイラーその他の容器の仕様及び構造に関する規格
1919ボイラーおよび圧力容器検査官国家委員会が設立
1924非燃焼圧力容器の規格
1930蒸気発電プラントの試験コード
1956原子力時代のASME圧力容器規格委員会の設立
1963ASMEボイラおよび圧力容器規格第3章（原子力）
1968ASME原子力発電認可証プログラム開始
1972ASME が認証プログラムを世界規模で拡大。北米以外で初めて ASME 製造業者認証が発行される。
1978ASMEボイラおよび圧力容器委員会の解釈の最初の出版物
1983ASMEボイラーおよび圧力容器規格は、従来の単位とメートル法の両方で発行されています。
1989ボイラーおよび圧力容器規格がCD-ROMで公開されました
1992最初の公認検査機関の認定
1996ボイラーおよび圧力容器規格にリスク技術を導入
1997高圧容器規格
2000ボイラーおよび圧力容器委員会向けにC&S Connect（オンライン投票および追跡システム）が開始されました
2007ISO TC11規格16528「ボイラーと圧力容器」が発行され、ボイラーと圧力容器の構造に関する性能要件が確立され、この規格へのBPVコードの登録が容易になりました。
2007ボイラーおよび圧力容器規格、第3部、規格ケースN-755に高密度ポリエチレンプラスチックパイプが導入されました。
2009ASMEボイラおよび圧力容器委員会は、1つのコンセンサス機関から10のコンセンサス機関に再編されました。
2015ボイラーおよび圧力容器規格第3部、必須付録XXVIに組み込まれた高密度ポリエチレンプラスチックパイプ

コードセクション

セクション一覧[9]

2021年版BPVコードの構成は以下のとおりです。[10]

  • ASME BPVC セクション I - 発電ボイラーの構造に関する規則
  • ASME BPVC セクション II - 材料
  • パートA - 鉄鋼材料の仕様
  • パートB - 非鉄金属材料の仕様
  • パートC - 溶接棒、電極、およびフィラーメタルの仕様
  • パートD - 不動産（慣習的）
  • パートD - プロパティ（メートル法）
  • ASME BPVC セクション III - 原子力施設コンポーネントの建設に関する規則
  • サブセクションNCA - 部門1および部門2の一般要件
  • 付録
  • ディビジョン1
  • サブセクションNB - クラス1コンポーネント
  • サブセクションNCD - クラス2およびクラス3コンポーネント
  • サブセクション NE - クラス MC コンポーネント
  • サブセクションNF - サポート
  • サブセクションNG - コアサポート構造
  • 第2部 - コンクリート製容器の規格
  • 部門3 - 使用済み核燃料および高レベル放射性廃棄物の封じ込めシステムおよび輸送用包装
  • 第5部門 - 高温炉
  • ASME BPVC セクションIV - 暖房ボイラーの構造に関する規則
  • ASME BPVC セクション V - 非破壊検査
  • ASME BPVC セクション VI - 暖房ボイラーの保守および操作に関する推奨規則
  • ASME BPVC セクション VII - 発電ボイラーの保守に関する推奨ガイドライン
  • ASME BPVC セクション VIII - 圧力容器の構造に関する規則
  • 第1部 - 圧力容器の構造に関する規則
  • 第2部 - 代替ルール
  • 第3部 - 高圧容器の構造に関する代替規則
  • ASME BPVC セクション IX - 溶接、ろう付け、および溶断手順、溶接工、ろう付け工、および溶接、ろう付け、および溶断作業者の資格基準
  • ASME BPVC セクション X - 繊維強化プラスチック圧力容器
  • ASME BPVC セクション XI - 原子力発電所コンポーネントの稼働中検査規則
  • 第1部 - 軽水冷却プラントの構成部品の検査および試験に関する規則
  • 第2部 - 原子力発電所の信頼性・健全性管理（RIM）プログラムの要件
  • ASME BPVC セクション XII - 輸送タンクの構造および継続使用に関する規則
  • ASME BPVC セクション XIII - 過圧保護に関する規則
  • ASME BPVC コードケース - ボイラーおよび圧力容器

補遺

補遺は、法典の各セクションへの追加や改訂を含み、法典の特定の版ごとに、次の版まで発行されます。[9] 補遺は、2013年版法典以降使用されなくなりました。代わりに、2年間の版発行期間が設定されました。

解釈

ASMEは、規格の特定のセクションに関連する技術的な質問に対して、それに応じて解釈を発行します。解釈はインターネットでも入手可能です。[11]

コードケース

コードケースは、既存のBPVC規則でカバーされていない材料や代替建設方法の使用を許可する規則を規定しています。[12]採択されたケースは、該当するコードケース集「ボイラーおよび圧力容器」および「原子力機器」に掲載されます。 [9]

判例集は通常、後の版で法典に組み込まれることを意図しています。判例集が使用される場合、法典と同様に、遵守すべき必須要件が規定されます。ただし、判例集を自動的に受け入れない法域もあります。[9]

ASME BPVC セクション II - 材料

ASME BPVC のセクションは 4 つの部分で構成されています。

パートA - 鉄鋼材料の仕様

この部は、本規則の他のセクションから参照される補足文書であり、圧力容器の製造に適した鉄鋼材料の材料仕様を規定している。[13]

このパートに含まれる仕様は、機械的特性、熱処理、熱処理および製品の化学組成と分析、試験片、ならびに試験方法を規定する。仕様の名称は「SA」とASTM「A」仕様に基づく番号で始まる。[13]

パートB - 非鉄金属材料の仕様

この部は、本規則の他のセクションから参照される補足文書であり、圧力容器の製造に適した非鉄金属の材料仕様を規定している。[13]

このパートに含まれる仕様は、機械的特性、熱処理、熱処理および製品の化学組成と分析、試験片、ならびに試験方法を規定する。仕様の名称は「SB」とASTM「B」仕様に基づく番号で始まる。[13]

パートC - 溶接棒、電極、およびフィラーメタルの仕様

この部は、本規則の他のセクションから参照される補足文書です。圧力容器の製造に使用される溶接棒、溶加金属、電極の機械的特性、熱処理、熱処理および製品の化学組成と分析、試験片、試験方法について規定しています。[13]

このパートに含まれる仕様は、「SFA」とアメリカ溶接協会（AWS）の仕様から取得した番号で指定されます。[13]

パートD - プロパティ（慣用法/メートル法）

このパートは、本規定の他のセクションから参照される補足資料です。設計応力値、引張応力値、降伏応力値、および材料特性（弾性係数、熱伝達係数など）の表が掲載されています。 [13]

ASME BPVC セクション III - 原子力施設コンポーネントの建設に関する規則

ASME規格のセクションIIIは、原子力施設の機器および支持材の構造に関する規則を規定しています。セクションIIIで規定されている機器および支持材は、核燃料からの熱エネルギーの出力を生成および制御する目的で使用される原子力発電システム、ならびに原子力発電システムの安全に不可欠な関連システムに設置されることが想定されています。セクションIIIは、サイクル運転による機械的応力および熱応力を考慮した、原子力発電システムの新規建設に関する要件を規定しています。放射線の影響、腐食、または材料の不安定性によって運転中に発生する可能性のある劣化については、通常は規定されていません。

  • サブセクションNCA（第1部および第2部の一般要件）
  • NCA-1000 セクションIIIの範囲
  • NCA-2000 コンポーネントとサポートの分類
  • NCA-3000の責任と義務
  • NCA-4000 品質保証
  • NCA-5000 認定検査
  • NCA-8000 証明書、銘板、コードシンボル刻印、およびデータレポート
  • NCA-9000用語集
  • 部門1-金属部品
  • サブセクションNBクラス1機器（原子炉冷却材システムの流体保持圧力境界の一部である機器。この圧力境界の破損は原子炉冷却材圧力境界の健全性を損なう）
  • 原子炉圧力容器
  • 加圧容器
  • 蒸気発生器
  • 原子炉冷却ポンプ
  • 原子炉冷却材配管
  • ラインバルブ
  • 安全弁
  • サブセクションNCクラス2コンポーネント（原子炉冷却材圧力境界の一部ではないが、原子炉の停止、緊急炉心冷却、事故後の格納容器熱除去、または事故後の核分裂生成物除去に重要なコンポーネント）
  • 緊急炉心冷却
  • 事故後の熱除去
  • 事故後の核分裂生成物の除去
  • 容器、ポンプ、バルブ、配管、貯蔵タンク、サポートが含まれます
  • サブセクションNDクラス3コンポーネント（クラス1または2の一部ではないが、安全上重要なコンポーネント）
  • 冷却水システム
  • 補助給水システム
  • 容器、ポンプ、バルブ、配管、貯蔵タンク、サポートが含まれます
  • サブセクションNEクラスMCサポート
  • 格納容器
  • 貫通アセンブリ（格納容器を通過する場合はクラス1またはクラス2でなければならない配管、ポンプ、バルブは含まれません）
  • サブセクションNFサポート
  • プレートとシェルタイプ
  • 線形タイプ
  • 標準サポート
  • サポートクラスはサポートされるコンポーネントのクラスです
  • サブセクションNGコアサポート構造（クラスCS）
  • コアサポート構造
  • 原子炉容器内部
  • サブセクションNHクラス1高温サービス用コンポーネント（高温サービスで使用されるコンポーネント）
  • 高温部品
  • 使用温度800°F以上
  • 付録[14]

ASME BPVC セクション V - 非破壊検査

ASME BPVCのこのセクションには、コードの他のセクションで参照され要求されている非破壊検査の要件が含まれています。[15]

また、サプライヤーの検査責任、認定検査官（AI）の要件、人員の資格、検査および試験の要件も規定しています。[15] [16]

ASME BPVC セクション VIII - 圧力容器の構造に関する規則

ASME BPVCのこのセクションは3つの部門で構成されています。[17]

ASMEセクションVIIIディビジョン1

第1部は、内圧または外圧が15psi（100kPa）を超える圧力容器の材料、設計、製造、検査および試験、表示および報告書、過圧保護、および認証に関する必須要件、特定の禁止事項、および非必須ガイダンスを規定しています。[9] この部で規定される圧力容器は、燃焼式または非燃焼式のいずれでも構いません。[17]圧力は、外部からの圧力、間接的または直接的な熱源からの加熱、あるいはそれらの組み合わせによって発生する場合があります。[9]

従来の区分（第1部、第2部など）のように番号が振られるのではなく、文字と数字からなる小節と部によって構成されています。その構成は以下のとおりです。[9]

  • サブセクションA - 一般要件
  • パートUG - すべての建設方法およびすべての材料に対する一般要件
  • 材質：UG-4～UG-15
  • デザイン：UG-16～UG-35
  • 開口部と増援：UG-36からUG-46まで
  • ブレースおよびステー面: UG-47 から UG-50
  • 製作：UG-75からUG-85まで
  • 検査およびテスト: UG-90 ～ UG-103
  • マーキングとレポート: UG-115 ～ UG-120
  • 過圧保護：UG125からUG-140まで
  • サブセクションB - 圧力容器の製造方法に関する要件
  • パートUW - 溶接により製造される圧力容器の要件
  • 一般: UW-1 から UW-3
  • 材質: UW-5
  • 設計: UW-8からUW-21まで
  • 製造：UW-26からUW-42まで
  • 検査とテスト: UW-46 から UW-54
  • 採点とレポート: UW-60
  • 圧力逃がし装置：UW-65
  • パートUF - 鍛造により製造される圧力容器の要件
  • 一般: UF-1
  • 材料: UF-5からUF-7まで
  • 設計: UF-12からUF-25まで
  • 製造：UF-26からUF-43まで
  • 検査と試験：UF-45からUF-55まで
  • 採点とレポート：UF-115
  • 圧力緩和装置：UF-125
  • パートUB - ろう付けにより製造される圧力容器の要件
  • 一般: UB-1 から UB-3
  • 材質: UB-5からUB-7まで
  • 設計: UB-9からUB-22まで
  • 製造：UB-30からUB-37まで
  • 検査とテスト: UB-40からUB-50まで
  • 採点とレポート：UB-55
  • 圧力緩和装置：UB-60
  • サブセクションC - 材料のクラスに関する要件
  • UCS パート - 炭素鋼および低合金鋼で作られた圧力容器の要件
  • 一般: UCS-1
  • 材料: UCS-5からUCS-12まで
  • 設計: UCS-16 から UCS-57 まで
  • 低温動作: UCS-65 から UCS-68
1:* 製造: UCS-75 から UCS-85
  • 検査とテスト：UCS-90
  • 採点とレポート：UCS-115
  • 圧力緩和装置：UCS-125
  • 任意付録 CS: UCS-150 から UCS-160
  • パートUNF - 非鉄金属で作られた圧力容器の要件
  • 一般: UNF-1からUNF-4まで
  • 材質: UNF-5からUNF-15まで
  • 設計: UNF-16からUNF-65まで
  • 製造：UNF-75からUNF-79まで
  • 検査と試験: UNF-90からUNF-95まで
  • マーキングとレポート：UNF-115
  • 圧力解放装置：UNF-125
  • 付録NF：非鉄金属の特性（参考および非必須）
  • パートUHA高合金鋼製圧力容器の要件
  • 一般: UHA-1 ～ UHA-8
  • 材質：UHA-11～UHA-13
  • 設計: UHA-20 ～ UHA-34
  • 製造：UHA-40からUHA-44まで
  • 検査と試験：UHA-50からUHA-52まで
  • マーキングとレポート：UHA-60
  • 圧力緩和装置：UHA-65
  • 付録HA：オーステナイト系クロムニッケル鋼およびフェライト系・マルテンサイト系高クロム鋼の選定と処理に関する提案（参考資料および任意）
  • パートUCI - 鋳鉄製圧力容器の要件
  • 一般: UCI-1 から UCI-3 まで
  • 材料: UCI-5からUCI-12まで
  • デザイン: UCI-16からUCI-37まで
  • 製造：UCI-75からUCI-78まで
  • 検査とテスト: UCI-90 から UCI-101 まで
  • 採点とレポート：UCI-115
  • 圧力緩和装置：UCI-125
  • パートUCL - 耐腐食性一体型クラッド、溶接金属オーバーレイクラッド、または適用ライニングを備えた材料で作られた溶接圧力容器の要件
  • 一般: UCL-1からUCL-3まで
  • 材料: UCL-10からUCL-12まで
  • 設計: UCL-20からUCL-27まで
  • 製造：UCL-30からUCL-46まで
  • 検査とテスト: UCL-50 から UCL-52 まで
  • 採点とレポート：UCL-55
  • 圧力緩和装置：UCL-60
  • パートUCD - 鋳造ダクタイル鋳鉄製の圧力容器の要件
  • 一般: UCD-1 から UCD-3
  • 材料: UCD-5からUCD-12まで
  • 設計: UCD-16からUCD-37まで
  • 製造：UCD-75からUCD-78まで
  • 検査とテスト: UCD-90 から UCD-101 まで
  • 採点とレポート：UCD-115
  • 圧力緩和装置：UCD-125
  • 熱処理によって引張特性が強化されたフェライト鋼で作られた圧力容器に対する UHT 要件のパート。
  • 一般: UHT-1
  • 材質: UHT-5からUHT-6まで
  • 設計: UHT-16からUHT-57まで
  • 製造：UHT-75からUHT-86まで
  • 検査とテスト：UHT-90
  • 採点とレポート：UHT-115
  • 圧力緩和装置：UHT-125
  • 多層構造の圧力容器に対するULW要件
  • はじめに: ULW-1 ～ ULW-2
  • 材質：ULW-5
  • 設計: ULW-16 ～ ULW-26
  • 溶接：ULW-31～ULW-33
2:* 溶接継手の非破壊検査：ULW-50からULW-57
  • 製造: ULW-75 ～ ULW-78
  • 検査と試験：ULW-90
  • 採点とレポート：ULW-115
  • 圧力緩和装置：ULW-125
  • 低温でより高い許容応力を有する材料で作られた圧力容器に関する代替規則（ULT部）
  • 一般: ULT-1 から ULT-5
  • 設計: ULT-16からULT-57まで
  • 製造：ULT-76からULT-86まで
  • 検査とテスト: ULT-90からULT-100まで
  • 採点とレポート：ULT-115
  • 圧力緩和装置：ULT-125
  • パートUHX - シェルアンドチューブ式熱交換器の規則
  • パートUIG - 含浸黒鉛製の圧力容器の要件
  • 一般: UIG-1 ～ UIG-3
  • 材質：UIG-5～UIG-8
  • 設計: UIG-22 ～ UIG-60
  • 製造: UIG-75 から UIG-84
  • 検査と試験：UIG-90からUIG-112まで
  • マーキングとレポート: UIG-115 ～ UIG-121
3:* 圧力緩和装置: UIG-125
  • 必須付録: 1から48
  • 任意付録: AからPPまで

第2部 - 代替ルール

この部門は、内部圧力または外部圧力が3000psi（20700kPa）を超え10,000psi未満の圧力容器の材料、設計、製造、検査および試験、マーキングおよび報告書、過圧保護および認証に関する必須要件、特定の禁止事項、および非必須ガイダンスをカバーしています。[18]

圧力容器は燃焼式でも非燃焼式でも構いません。[17]圧力は外部から加えられる場合もあれば、プロセスの結果として間接的または直接的な熱源から加えられる場合もあります。あるいは、その2つを組み合わせたものでも構いません。[18]

このセクションに含まれる規則は、第1部で規定されている最低要件の代替として使用することができます。一般的に、第2部の規則は、材料、設計、非破壊検査に関して第1部よりも厳格ですが、より高い設計応力強度値が許可されています。[17]第2部には、従来の式による設計アプローチに加えて、圧力機器の予想応力を決定するために有限要素解析を使用するための規定もあります（第5部：「解析による設計要件」）。

第3部 - 高圧容器の構造に関する代替規則

この部門は、10,000psi（70,000kPa）を超える内部圧力または外部圧力を有する圧力容器の材料、設計、製造、検査および試験、マーキングおよび報告書、過圧保護および認証に関する必須要件、特定の禁止事項、および非必須ガイダンスをカバーしています。[19]

圧力容器は燃焼式でも非燃焼式でも構いません。[17]圧力は外部から、間接的または直接的な熱源、プロセス反応、またはそれらの組み合わせによって供給されます。[19]

参照

参考文献

  1. ^ アンタキ、ジョージ・A.（2003年）『配管とパイプライン工学：設計、建設、保守、保全、修理』マルセル・デッカー社ISBN 9780203911150。
  2. ^ ASME規格 アーカイブ 2010年2月14日、Wayback Machine
  3. ^ ASME準拠のボイラーおよび圧力容器検査
  4. ^ バルマー、ロバート・T (2010).現代工学熱力学. 13.10 現代の蒸気発電所: アカデミック・プレス. p. 864. ISBN 978-0-12-374996-3。{{cite book}}: CS1 maint: location (link)
  5. ^ abcde Varrasi, John (2009年6月). 「保護と奉仕のために - ASME規格125周年を祝う」MEMagazine .
  6. ^ Canonico, Domenic A. (2000年2月). 「ASMEボイラーおよび圧力容器規格の起源」MEMagazine .
  7. ^ ab 「ASMEボイラーおよび圧力容器規格の歴史」ASME、2011年3月。 2015年7月24日閲覧。
  8. ^ 「規格と認証の年表」ASME規格の歴史ASME . 2011年11月10日閲覧。
  9. ^ abcdefg 国際規格 - 2010 ASMEボイラーおよび圧力容器規格 セクションVIII 圧力容器の構造に関する規則 - 部門1 ASME 2011年7月1日
  10. ^ 「BPV Complete Code - 2021」。ASMEボイラーおよび圧力容器規格 - 2021年版。ASME 。 2022年4月4日閲覧。
  11. ^ 「Codes & Standards Interpretations On-Line」. Codes and Standards Electronic Tools . ASME International . 2011年11月10日閲覧。
  12. ^ 「ASMEボイラーおよび圧力容器規格の規格事例」ASME. 2012年7月18日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2011年11月7日閲覧。
  13. ^ abcdefg 「II. 材料」.ボイラーおよび圧力容器規格 - 2010年版. ASME. 2011年10月10日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2011年11月9日閲覧。
  14. ^ §
  15. ^ ab 「V. 非破壊検査」。ボイラーおよび圧力容器規格 - 2010年版。ASME 。 2011年11月9日閲覧。
  16. ^ §§§§
  17. ^ abcde 「VIII. 圧力容器 - 第1部」ボイラーおよび圧力容器規格 - 2010年版. ASME . 2011年11月9日閲覧。
  18. ^ ab 国際規格 - 2010 ASMEボイラおよび圧力容器規格 セクションVIII 圧力容器の構造に関する規則 - 部門2：代替規則ASME 2011年7月1日
  19. ^ ab 国際規格 - 2010 ASMEボイラおよび圧力容器規格 セクションVIII 圧力容器の構造に関する規則 - 部門3：高圧容器の構造に関する代替規則ASME 2011年7月1日。
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