ASME 圧力容器製造ガイド: セクション VIII 要件 [2025]

圧力容器が稼働に失敗した場合、常に同じ原因、つまり、不適格な溶接、文書化されていない材料交換、または高応力領域に到達しなかった NDE スコープに追跡されます。銘板の ASME スタンプはマーケティング ツールではありません - 各材料の熱、溶接手順、圧力テストがボイラーおよび圧力容器コードの要件を満たしていることを示す記録文書です。この文書では、ASME 圧力容器を定義するもの、ディビジョン 1 とディビジョン 2 の違い、材料の到着から最終スタンプまでの 9 つの製造ステップ、NDE 技術とその接合効率への影響、U スタンプに基づく検証、製油所固有のアプリケーション、および発注書を発行する前に製造業者を認定することなど、これらの要件を詳細に説明します。.

ASME圧力容器とは何ですか?コードの範囲、定義、核の除外

ASME BPVC セクション VIII では、圧力容器を、大気の高度の上下 15 psig を超える流体、蒸気、またはガスを保持するために密閉され構築された保圧構造として定義しています。 15 psig はスコープが作動する閾値です。いずれにしても、その値以下で動作する機器はセクション VIII の範囲を超えていますが、特定のコンポーネントに適用される他の規格の範囲内である可能性があります。.

このコードには、大きく分けて3 種類の容器が組み込まれています: 未焼成処理容器とタンク、焼成と未焼成の複合設備、シェル側またはチューブ側が15psig以上で動作する熱交換器が除外されるものは軸受も持っています: 核加圧炉境界はセクションVIIIの外にあり、ASMEセクションIIIに該当しますが、直径6 インチ未満、容積1.5ft^3 (12) 未満の容器は圧力に関係なく除外されます。焼成ボイラーは直接火炎接触にさらされている場合、範囲内ではありません; セクションI (パワーボイラー) とセクションVIII、製油所圧力容器の境界は、廃熱ボイラーまたは複合焼成/未使用ユニットを指定する際に重要です。.

圧力容器の ASME コードとは何ですか?

ボイラーおよび圧力容器コード (BPVC) は、米国機械学会が発行する 13 の規格のセットです。軽精製原子炉からタンカーおよびプロトタイプに至るすべての保圧形状をカバーします。電力ボイラー (セクション I)、圧力容器 (セクション VIII)、および溶接資格 (セクション IX) をカバーします。隔年ベースで改訂され、2025 年版は 2026 年 1 月 1 日から契約した船舶に対して施行可能であり、その後、2023 年版は設計の基礎として使用できなくなります。完全なマニフェストを含む 13 件の ASME U スタンプ文書が各版で発行されており、詳細は以下でご覧いただけます asme.org.

ASME BPVC セクション VIII ディビジョン 1 対ディビジョン 2: 選択マトリックス

ほとんどの製造業者によると、3000psig以下で動作する標準的な産業サービスに対して過大ストレスがかかると、分割圧力および致命的な流体サービスはディビジョン1 よりも高い要求が要求されます 設計が3000psigを超える場合、または水素やH2Sなどの戦闘産業グレードのサービスでは、ディビジョン2 が必要になる、U2-スタンプ必須 [Yudis 2016] 異なる設計哲学に注意してください: ディビジョン1 は最小限の材料使用を目的としていますが、ディビジョン2 はより広い領域の金属廃棄物を伴う材料使用率の低下を前提としています:

注: 2025 ASME BPVC Edition の時点で、ディビジョン 2 クラス 1 / クラス 2 の区別は削除されました。現在 (1/1/26 から)、すべてのディビジョン 2 船舶は統一された 2.4 x UTS 設計マージンを使用するようになりました。歴史的なクラス 1 (3.0 UTS) 構造は無効です。.

ASME圧力容器工学:材料、MAWP設計、および壁厚の計算

すべての ASME 容器の設計は 3 つのロックされた変数で始まります; MAWP、設計温度、およびその温度での材料の許容応力値。これら 3 つの変数は、シェルの最小肉厚を決定するために式に接続されます。, ヘッド, ノズル補強材は、任意の製造図面がレビューのために発行される前に。.

許容応力 S の値は、材料と温度に固有です。たとえば、炭素鋼圧力容器サービスに最も一般的に使用される ASTM 材料 ¤SA-516 グレード 70 ″は、室温で 17,500 psi の許容応力を持っています (ASME コードのセクション II、パート D)。この許容応力は設計温度が高くなるほど減少するため、容器の壁厚を計算する前に後者を指定する必要があります。.

典型的な仕様ミスの 1 つは、特定のグレードの鋼、たとえば SA-516 Gr.70 が、シャルピー衝撃試験を必要としないと考えて、20 F までの容器で使用されることです。 ASME UCS-66 衝撃試験免除曲線は温度と厚さに依存します -最小設計温度で UCS-66(b)曲線を超える公称壁厚を有する容器は、基本仕様に関係なく、それらのプレートへの衝撃試験が必要になります。両方の変数を考慮せずに免除するという製作者の主張は、ASME QC 監査に受け入れられない容器につながります。.

ASME 圧力容器の製造プロセス: 設計からスタンプまでの 9 つのステップ

5. ASME への準拠は、最終検査だけでなく、製造プロセス全体の一部です。U スタンプの適用は、認定検査官がプロセス全体の記録を観察または評価した場合にのみ可能です。.

適切に運営されているショップでは、次のようなものになるでしょう:

1. 設計レビューと材料注文。 「メーカーの設計レポート」では、MAWP、設計温度、腐食許容量、およびノズル荷重が定められています。 「発注書」では、正確な ASME セクション II 仕様 {SA-516-70、SA-387 Gr. 22、または関連するグレード {希望の製品フォームと追加の要件が簡単に見つかる必要があります。.
2. 材料の受け取りとPMI。 mill test reports (MTRs) は、各プレートと比較され、鍛造され、注文に戻されます。 confirmatory material identification (PMI) testing = X線蛍光または発光分光分析 = カットが行われる前に製造現場で行われます。 MTRが欠落しているか一貫性がない場合、ASME材料のトレーサビリティとブロックマーキングが無効になります。.
3. 切断とプレートの調整 プレートは寸法に合わせて切断されます;エッジは溶接手順仕様 (WPS) で指定された接合部の形状に合わせて面取りされます。面取りプロファイルは、溶接が完全な貫通力を達成できるかどうか、つまり E=1.0 接合効率を目的とした接合部の要件を決定します。.
4. ヘッドフォーミング.楕円体、半球体、フランジ付きおよびディッシュヘッドはホットプレスまたはコールドプレスです。半球状のヘッドは、等径の円筒形シェルのフープ応力の約半分を経験します ――したがって、ヘッドの厚さはシェル壁とは別に計算され、等しいとは想定されません。.
5. 溶接手順の認定 (ASME セクション IX) 各ジョイントは、破壊クーポン テストからの手順認定記録 (PQR) によってサポートされる認定 WPS によって遵守されます。個々の溶接工は QW-300 に従って認定されます。材料 P-数値の変更、PQR 範囲外の品目の厚さの変動、またはプロセスの変更により、再認定がトリガーされます。 - これは 1 回限りのイベントではなく、必要な品質管理プロセスです。.
6. 予備的な取り付け、タック溶接、および最終生産溶接 シェルコースは圧延、取り付け、およびタック加工されます。 最終溶接は、WPS に従って進行します: プロセス (縦方向および円周方向の継ぎ目については SMAW、GTAW、または SAW)、予熱温度、パス間温度制限、および堆積シーケンスを指定します。認定検査官は、合意された検査計画に従って特定の溶接を観察することが許可されます。.
7. 溶接後の熱処理 (PWHT). 「公称厚さが1.5」 (38mm) を超えるP-No.1 炭素鋼 (SA-516) の場合、UCS-56 ごとでPWHTが必須です。 「容器は炉によって、または制御された局所加熱によって1100F-1200F (593 C-649 C) に加熱され、厚さ1 インチあたり最低1 時間維持され、その後制御された速度で冷却されます。熱電対記録は文書パッケージの恒久的な要素を形成します。 「不適切なPWHT (局所的なバーナー配置により、熱影響ゾーンがストレス解消されないままになる) *」は、重壁の炭素鋼コンポーネントの水素亀裂の遅延の原因として特定されています。.
8. 非破壊検査。 NDE の程度は、設計段階で選択された接合効率によって決まります (以下の H2-5 を参照)。カテゴリー A および D のすべての突合せ溶接部の完全な X 線撮影は E=1.0 に対して課されます。E=0.85 のスポット X 線撮影; E=0.70 の X 線撮影は行われません (ただし、すべての溶接部の目視検査は引き続きすべてのレベルで必要です)。.
9. 静水圧試験とUスタンプ適用 容器は水で満たされ、すべての空気が除去され、最低1.3 MAWPまで加圧されます 2025 BPVC版の下で、これは圧力が試験レベルまでラチェットされる前に、AIがMAWPホールドを目撃して行われてはならない容器は漏れる; 目に見える収量を示す; または任意の永続的な歪みを示す 完了すると、銘板はASME認証マークを刻印される; メーカーのデータレポート (フォームU-1) は、国家委員会に送信されます。.

ASME 圧力容器の製造にはどのような溶接基準が適用されますか?

ASME セクション VIII 船舶のすべての生産溶接は、ASME セクション IX (建築基準法) の溶接、ろう付け、および融着資格セクションの範囲に該当します。セクション IX では、破壊クーポン試験から PQR によってサポートされ、準備されたあらゆる種類の接合部に WPS が必要です。すべての溶接工は、現在の個人資格を取得している必要があります。プロセス、基本金属 P 番号、および使用されるフィラー金属 F 番号。重機製造の 3 つの主要なプロセス (すべて重い壁厚) には、一般的な構造溶接用の SMAW、ルート パスおよび薄型治具用の GTAW/TIG、厚い壁の高堆積縦方向および周方向の継ぎ目用の SAW (水中アーク) が含まれます。 PQR WPS 資格記録は、製造会社の品質管理記録システム内に保持され、毎日の溶接に沿って AI に生成されます。.

ASME セクション VIII 臨死体験の要件: 放射線撮影、超音波検査、静水圧証明

NDE法はシェル壁厚の計算において溶接継手の効率係数Eを直接決定するため表面的なものではなく、そこから与えられたパイプ厚さに対して行われた場合、最大持続圧力となる。 E = 0.70 (RTなし) に建造された船舶は、E = 1.0 (フルRT) で建造された船舶と同じ圧力で約43%の重い壁を必要とするため、コストと重量に大きな影響を与える。.

ASME Table UW-12 (タイプ 1 二重溶接バットジョイント) で指定されている接合効率。 RT - または RT-P {テストでは、X 線またはガンマ線を使用して溶接断面を画像化します; UT は音波反射を使用して欠陥をマッピングします。 Full Matrix Capture (FMC) を備えたフェーズド アレイ UT は、2025 年の更新時点で正式に ASME セクション V に統合されました。.

ASME 圧力容器の静水圧試験圧力は何ですか?

ディビジョン 1 の船舶では、UG-99 は、試験温度での材料の許容応力と設計温度での許容応力の比によってフィルタリングされた 1.3 MAWP の最小静水圧試験圧力を指定しています。認定検査官は試験を目撃します。 2025 年の ASME BPVC アップデートでは、MAWP での試験の監視が特定のコード要件になりました。AI は、試験オペレーターが圧力を 1.3 レベルまで高める前に、MAWP で船舶が保持しているのを確認する必要があります。ディビジョン 2 の場合、衝撃設計が必然的にコードのパート 8 に明記されている壁厚、内径などの多くの影響と、1.25 MAWP として規定されている試験圧力。ハイドロ試験が実現できない場合 (大きな柱で裏打ちされた船舶; 重荷重または断熱された船舶; または水の侵入が有害な極低温)、特定の工学的検証後に UG-100 あたり 1.1 MAWP での空気圧試験が許可されます。これは、AI によって明示的に承認された場合にのみ受け入れられます。.

ASME U スタンプ: ASME U スタンプが認定するものとファブリケーターの検証方法

Uスタンプ (または部門2 のためのU2 スタンプ) は、ASMEによってセクションセクションサプライヤーコントロールマニュアルASMEボイラー&圧力容器コードのセクションVIIIのいずれかを利用して、船舶の製造業者に対して自己発行されません。 ASME承認検査機関のために働く契約ASME認定検査官によるマニュアルと継続的な生産規律と監督の監査を通じて、正式なASME品質管理マニュアルへの認証を必要とします。 証明書所有者の名前とスタンプの種類はASMEディレクトリに表示され、購入注文時に現在のものです。.

仕様および発注書の発行前に製造者の現在のステータスを確認するには、次の手順を実行します:

1. ASME 証明書ホルダー検索 = オンラインで caconnect.asme.org. 。会社名または証明書の種類 (U、U2、U3) で検索します。特定の部門の範囲と有効期限への相互参照 {証明書の有効期限が切れて一時停止される可能性があります。.
2. ボイラーおよび圧力容器検査官国家委員会。 で船舶銘板に刻印された NB 登録番号を確認してください nationalboard.org. 。 このクロスは、製造者の実際の記録残高と銘板の主張をチェックします。.

Uスタンプ証明書は、製造者のQCマニュアルが特定のP-Numberまたはプロセスの制限に修正するために再提出されている間に、ASMEディレクトリに現在のものとして表示される場合があります。注文する前に、常に製造者に現在のASME認証証明書を提供してもらい、プロジェクトに対してスコープを相互参照してください。.

製油所および石油化学圧力容器の用途: 種類、材料、仕様

石油精製所および石油化学プラントのプロセスサービス容器は、ASME圧力容器にとって最も要求が厳しいです 水素を使用した高温、高圧、酸っぱいサービス、多くの場合、検査の間に何年もかかる可能性のある未処理の車載密閉装置。以下の表は、典型的な精製プロセス容器を製造を管理するコード基準と材料基準にマッピングしています。.

向け ASME 認定の製油所用途向けの圧力容器製造, 、工程流体、相条件、H2S分圧、温度範囲、検査アクセス制約は、すべて設計根拠を設定する前に仕様書で定義しておく必要があり、設計基準を設定する前に、設計基準に従って設計基準を使用します 機器セレクターツール 船舶の種類を特定の製油所の運営に合わせて調整します。.

ASME 圧力容器メーカーの選択方法: 7 ポイントの資格チェックリスト

Uスタンプは、メーカーが前回のASME監査で認定されたことを伝えます。現在の溶接手順がP-Numberをカバーしているかどうか、サービスクラスで実績があるかどうか、NDEスタッフが社内または下請けの資格を持っているかどうかを確認するものではありません。これらは事前注文資格に関する質問です。また、それらをスキップする調達チームは、生産中または現場での受け入れ時にコンプライアンス上の問題に頻繁に遭遇します。.

1915 年以来、BOSHIYAは43 カ国の製油所および石油化学プラント向けの圧力容器を建造してきました。 プロジェクトの規模:200,000 bpdで稼働する湾岸地域転換製油所向けのASMEディビジョン1 およびディビジョン2の86 隻、すべてNACE MR0175 に準拠し、すべて8 つの段階的な委託品で14 ヶ月間に渡って納品されましたプレートが切断される前に、クライアントのQAチームはBOSHIYAを4 日間占拠し、溶接手順を監督しました。 2隻の船舶は最終X線撮影中に特定されました。両方の船舶はスケジュールを加速することなく切断、再溶接、文書化、再テストされました。 86隻すべてが予定通りに現場受け入れを達成しました。.

“「このパッケージについて7 社のサプライヤーを検索しました。 BOSHIYAのドキュメント作成とQAプロトコルに関する柔軟性は、他の企業を上回りました。」”

BOSHIYA は、ASME U スタンプ (セクション VIII 部門 1) と、ほとんど製造業者が保持していない ASME U2 スタンプ (セクション VIII 部門 2) の両方を保持しています。レベル III の臨死体験検査官と検査官は全員、下請けではなくスタッフです。使用される第三者検査機関には、ロイズ、BV、TUV、および SGS が含まれます。.

ASME BPVC 2025 年版と圧力容器業界の展望

圧力容器の世界市場は2025 年に582 億米ドルに設定され、CAGR4.27%で2034 年までに849 億米ドルに着実に上昇しています。 (フォーチュン ビジネス インサイト)今後数十年間で、LNG能力の開発、下流の製油所の能力拡大、大量の水素貯蔵を必要とするエネルギー移行プロジェクト、老朽化した圧力封じ込め装置の中での交換サイクルがすべて拡大を推進します。 DataForSEO追跡における「圧力容器製造」の買い物の急増は、これらのセグメントでの積極的な調達の兆候です。.

ASMEボイラーおよび圧力容器コードの2025 年版は、この規格集の大幅な内容改訂を表し、2025年7月1 日に発行されました。 製造者と調達業務に触れる新しい規則の概要:

• ディビジョン 2 クラス 1 が削除されました: UTS 3.0 (クラス 1) / UTS 2.4 (クラス 2) の設計基準は、2.4 UTS で単一のコードに結合されました。 UTS 3.0 の制限に従って設計された船舶は、必須の 1/01/26 までに設計レビューが必要になります。.
• 付録 47 設計者資格の改訂: 船舶設計者資格と品質レビュー フレームワークのデータベースは、4 つの船舶設計者資格と 3 つの能力基準からなる新たに必須のセットに再編集され、3 年ごとの編集と再検証が必要となり、新しい検査項目となります。認定検査官向け。.
• 冷却速度要件 P91 材料が導入されました。9 F/min で 1650F (900 F) から冷却をオーステナイト化するための必須要件は、更新されたコードのすべての SA-182、SA-213、SA-335、および SA-336 P91 材料に適用されます。高温反応器熱処理プロトコルを含む。.
• デジタル NDE 成文化: フル マトリックス キャプチャ (FMC) フェーズド アレイ UT はセクション V で正式に成文化されています。飛行時間回折 (TOFD) は、追加の表面検査を行わないスタンドアロン検査方法として導入されます。無人ドローンベースの遠隔視覚検査は、第 9 条内で正式に成文化されています。.

設計、製造、および認可された検査については、これは2026 年の必須日がアクションアイテムであることを意味します:2025 年版を満たすために必要な2026年1月1 日以前の船舶を仕様書に明確に述べ、発注書-「ASME」を解釈し、指示なしに該当する2025 年版に製造する製造者に依存しないで、これを仕様書および注文書に明確に述べてください。 で完全な2025 年版を参照してください asme.org for Division 1 and Division 2 scope changes related to your project. (事業部1 および事業部2 のスコープ変更の場合) For ASME 圧力容器の製造は 2025 年版に合わせて調整されています, 、製造者のQCマニュアルは、付録47 に更新されていることを確認し、購入注文の前に任意のP91 手順の改訂。.

よくある質問frequently Asked Questions