ASME B31.1 と ASME B31.3: 配管設計規格を知る

導入

配管設計とエンジニアリングでは、安全性、効率性、業界標準への準拠を確保するために、適切な配管コードを選択することが重要です。最も広く認知されている配管設計コードには次の2つがあります。 ASME B31.1 そして ASME B31.3どちらもアメリカ機械学会（ASME）が発行する配管システムの設計と建設に関する規格ですが、その適用範囲は大きく異なります。 ASME B31.1 と ASME B31.3 発電所、化学処理、工業施設など、プロジェクトに適切なコードを選択するには、議論が不可欠です。

このブログでは、詳細かつ分かりやすい比較を提供します。 ASME B31.1 そして ASME B31.3配管設計について十分な情報に基づいた決定を下せるよう、主な違い、用途、実用的な考慮事項について説明します。

概要: ASME B31.1 と ASME B31.3

ASME B31.1: 電力配管規格

ASME B31.1 は、発電所の配管システムの設計、構築、保守を管理する規格です。発電所、工業プラント、および発電に関わるその他の施設の配管システムに適用されます。この規格は、高圧蒸気、水、高温ガスを扱うシステムの整合性に重点を置いています。

代表的な用途: 発電所、暖房システム、タービン、ボイラーシステム。
圧力範囲: 高圧蒸気および流体システム。
温度範囲: 特に蒸気およびガス用途向けの高温サービス。

ASME B31.3: プロセス配管規格

ASME B31.3一方、は、化学、石油化学、製薬業界で使用される配管システムの設計と構築に適用されます。この規格は、さまざまな圧力と温度条件下で化学物質、ガス、または液体を輸送するシステムを規定しており、多くの場合、危険物も含まれています。この規格は、関連するサポートシステムと、化学物質や危険物質の取り扱いに関する安全上の考慮事項もカバーしています。

代表的な用途化学処理工場、製油所、製薬施設、食品・飲料工場。
圧力範囲: 流体の種類と分類に応じて、通常は ASME B31.1 の圧力範囲よりも低くなります。
温度範囲 によって異なる化学流体では、通常、極端な条件よりも低くなります。 ASME B31.1.

重要な違い: ASME B31.1 と ASME B31.3

ASME B31.3 と ASME B31.1

1. システムの種類と流体処理

の ASME B31.1 と ASME B31.3 の比較 多くの場合、システムの種類と取り扱われる流体によって異なります。

ASME B31.1 蒸気やガスが通常取り扱われる発電施設に見られるような高圧システムをカバーします。
ASME B31.3 内容物の危険性のため、材料の適合性と安全性が最も重要となる化学物質、ガス、その他の流体を扱う配管システムを規制します。

で ASME B31.3配管システムが腐食性または危険な流体を安全に収容できること、および化学プロセスに固有の圧力と温度の変化を管理することを特に考慮します。対照的に、 ASME B31.1 蒸気ボイラーなどの高温システムからの熱応力に重点を置いています。

2. 材料の選択と設計上の考慮事項

最も注目すべき違いの一つは ASME B31.1 および ASME B31.3 材料選択へのアプローチは次のとおりです。

ASME B31.1 高圧蒸気およびガスの用途に耐えられる炭素鋼、ステンレス鋼、および合金を使用できます。
ASME B31.3 化学的適合性については、より厳格な考慮が必要です。材料の選択では、潜在的な腐食環境を考慮する必要があり、二相ステンレス鋼、ニッケル合金、さらには非金属配管システムなどの材料が必要になる場合があります。

さらに、 ASME B31.3 熱膨張、圧力変動、潜在的に危険な物質や揮発性物質などの要因を含む応力解析に特別な注意を払う必要があります。同時に、 ASME B31.1 主に高温高圧条件による機械的ストレスに対処します。

3. 設計の柔軟性と安全プロトコル

設計の柔軟性に関して:

ASME B31.1 システムの機械的完全性に重点を置き、配管が動作中に極度の機械的ストレスに耐えられることを保証します。
ASME B31.3 より多くの安全機能、特に危険物質を扱うシステムでの漏れや故障を防ぐ機能が組み込まれています。この規格では、主に化学プロセス用のフレキシブルジョイント、拡張ループ、安全弁の設計に重点が置かれています。

安全性 ASME B31.3 また、圧力解放装置や緊急排気システムに重点を置き、有毒または危険な可能性のある物質の安全な取り扱いに関する規定も含まれています。

4. 溶接および検査要件

溶接と検査の実施はどちらの規格でも重要ですが、決定的な違いがあります。

ASME B31.1 発電所、特に高温高圧システム向けにカスタマイズされた溶接および検査ガイドラインが含まれています。
ASME B31.3化学およびプロセス産業に重点を置いたこの規格では、漏れのないシステムを確保するために、より広範な非破壊検査 (NDT) 方法と高品質の溶接方法が必要です。また、低温では脆くなる可能性のある溶接材料や、特定の化学環境に反応する可能性のある溶接材料に関する懸念にも対処しています。

どちらの規格も厳格な検査を要求していますが、危険物質の輸送に伴うリスクを考慮して、ASME B31.3 ではより頻繁で厳格なテストプロトコルが規定される場合があります。

5. コードのコンプライアンスとドキュメント

どちらのコードも、プロジェクトのライフサイクル全体を通じて徹底したドキュメント化の必要性を強調していますが、そのアプローチ方法は異なります。

ASME B31.1 電力配管システムの設計、製造、テスト、および保守を文書化します。
ASME B31.3 材料のトレーサビリティ、化学適合性レポート、圧力テストおよび検査手順のより詳細な記録に関するシステムの応答文書が必要です。

このドキュメントは規制基準を満たすために必要であり、長期的な運用の安全性と信頼性を確保する上で非常に重要です。

選択する際の実際的な考慮事項: ASME B31.1 と ASME B31.3

1. プロジェクトの種類と業種

最も簡単な考慮事項は、取り組んでいるプロジェクトの種類です。 発電所 または 産業用暖房システム, ASME B31.1 高圧蒸気と高温ガスが関係するため、適切な選択です。化学工場、製油所、または危険な化学物質を扱うプロジェクトでは、 ASME B31.3 化学処理の特定のリスクと要件を扱っているため、従うべき標準です。

2. 配管材料と流体の種類

使用される材料と輸送される流体の種類を考慮してください。ASMEは、蒸気、高温ガス、高圧水の取り扱いに関する必要なガイドラインを提供しています。システムに化学物質、揮発性ガス、または危険な液体が含まれる場合は、 ASME B31.3 人員と環境を保護するための適切な材料の選択と設計方法をご案内します。

3. 安全性と規制遵守

どちらの規格も安全性を促進するために設計されていますが、 ASME B31.3 輸送される化学物質や危険物の性質上、より危険度が高くなります。プロジェクトでこれらの物質を取り扱う場合は、以下の手順に従うことが不可欠です。 ASME B31.3 発火、腐食、壊滅的な故障のリスクを軽減するためのガイドライン。

結論

決定的な違いは ASME B31.1 と ASME B31.3 議論の対象は、業界の用途、材料要件、および安全性の考慮事項にあります。 ASME B31.1 機械的な完全性を重視した発電や高温システムに最適です。同時に、 ASME B31.3 化学およびプロセス産業向けにカスタマイズされており、危険物質の安全な取り扱いと化学的適合性を重視しています。

これら 2 つの規格の違いを理解することで、プロジェクトの要件に最適なコードを決定し、プロジェクトのライフサイクル全体にわたってコンプライアンスと安全性を確保できます。発電所の設計に携わっている場合でも、システムの処理に携わっている場合でも、適切な配管コードを選択することは、プロジェクトの成功に不可欠です。