第 1 部分：执行摘要与主要修订概览
本报告旨在对美国机械工程师协会（ASME）锅炉及压力容器规范第 VIII 卷第 1 分册 UG-100 条款在 2023 版与 2025 版之间的重大变更进行深入分析，并为相关从业人员提供一份清晰、可行的实施指南。
1.1 本报告的目的与范围
本报告的核心目标是剖析 UG-100“气压试验”条款的最新修订，阐明其背后的技术原理与安全考量，并帮助设计、制造及检验人员理解并应用这些新规。报告将详细对比新旧版本，重点突出对实际工作流程、文件记录和安全管理产生的深远影响。
1.2 2025 版修订的四大支柱
2025 版的更新并非零散的文字修改，而是由四个核心主题驱动的系统性升级，这些主题共同提升了规范的清晰度、严谨性和安全性。
- 支柱 1：为提升清晰度与逻辑性的结构重组：2025 版 1 摒弃了旧版 1 以流程叙述为主的结构，采用了逻辑清晰、段落标题明确的格式。这种改进极大地增强了可读性，降低了因条文模糊而导致的误解风险。
- 支柱 2：对组合式容器的测试要求显著增强：本次修订最实质性的变化是完全重构了针对复杂容器（如换热器）的测试规则。新版引入了全新的、强制性的安全计算和测试程序，填补了旧版规范中的重要空白。
- 支柱 3：安全与风险管理的正式化：新版规范通过引入其他行业标准（如 ASME PCC-2）的原则，将安全考量从一种隐性的“最佳实践”提升为正式的、需要文件支持的强制要求。
- 支柱 4：测试与检验程序的法典化：以往模糊的指令（如“充分时间”）被具体的、规定性的要求所取代，涵盖了从测试准备到最终检验的每一个环节，使整个过程更加规范和可验证。
1.3 核心洞察：UG-100 的理念转变
2025 版的修订标志着一个根本性的理念转变：它将气压试验从一个孤立的操作规程 (procedure) 提升为一个需要全面管理的系统过程 (process)。2023 版 1 主要描述了试验的步骤，而 2025 版 1 则增加了全新的
(g) Precautions（预防措施）和 (h) Test Closures and Equipment（试验封头与设备）章节。其中，(g) 款中对 ASME PCC-2, Article 501 的关键引用是这一转变的核心证据 2。
PCC-2 是一部针对在役设备修理的标准 4，其中包含了关于风险评估、储存能量计算和建立安全距离的详细方法 5。通过要求在新设备制造的 UG-100 阶段就考虑这些原则，ASME 规范委员会正在协调设备整个生命周期的安全标准。这一举措的深层影响在于，它强制要求制造商在设备生命周期的最初阶段就采纳一种基于风险的安全文化，而这种文化以往更多地与设备投用后的活动相关联。这体现了对安全问题从“被动响应”到“主动预防”的重大转变。
表 1.1：UG-100 高阶对比 (2023 vs. 2025)
| 特性/主题 | 2023 版方法 1 | 2025 版方法 1 | 对制造商的关键影响 |
| 整体结构 | 以流程叙述为主，段落无标题。 | 结构清晰，段落有明确标题，逻辑性强。 | 更易于理解和遵循，减少歧义。 |
| 组合式容器测试 | 规则笼统，对独立和非独立腔室的描述相对简单。 | 全面重构，引入LTP和中期试验等新概念，程序规定非常详细。 | 显著增加了对换热器等复杂容器的设计计算、制造流程控制和文件记录要求。 |
| 安全与风险 | 安全是隐性要求，无具体风险评估指引。 | 新增 (g) 款，明确引用 ASME PCC-2，要求正式考虑风险。 | 必须将风险评估（如储存能量计算）纳入标准测试程序，并可能需要文件化。 |
| 检验压力 | 检验压力为“试验压力除以 1.1”，即 $MAWP \times LSR$。 | 检验压力明确为容器的 MAWP（最大许用工作压力）。 | 降低了人员近距离目视检验时的压力，直接提升了人员安全。 |
| 试验设备 | 对临时封头和试验设备无具体规定。 | 新增 (h) 款，对临时封头、紧固件和试验设备提出明确的强度和完整性要求。 | 必须确保用于试验的辅助设备同样安全可靠，并准备相应的支持文件。 |
第 2 部分：逐条比较分析：UG-100，2023 vs. 2025 版
本节将遵循 2025 版的全新结构，对各项条款进行细致的比较分析，阐明每一处重要变更的原理及其对实践的直接影响。
2.1 (a) General (总则) & (b) Test Pressure (试验压力)
这两段的变化主要是编辑性的，增加了“General”和“Test Pressure”等标题，使结构更加清晰。关于何时可以采用气压试验以及试验压力计算公式（Ptest=1.1×MAWP×LSR）的核心要求在两个版本之间保持不变 1。这一稳定性表明，试验压力的基本计算依据并未改变，业界可以沿用现有的计算方法。
2.2 (c) Minimum Pneumatic Test Temperature (最低气压试验温度)
对 UCS-68(c) 到 UCS-68.2 变更的分析
- 2023 版文本 1：引用
UCS-68(c)作为降低最低设计金属温度（MDMT）的依据。 - 2025 版文本 1：引用
UCS-68.2作为相同目的的依据。
这一变化并非对规则本身的实质性修改，而是 ASME 规范内部一次重要的结构性澄清。相关研究资料解释道，UCS-68(c) 针对 P-No. 1 材料，在非强制要求进行焊后热处理（PWHT）的情况下，如果用户自愿进行了 PWHT，则可以获得 30°F (17°C) 的 MDMT“奖励性”降低 6。这是一条至关重要的规则，它允许在更低的温度下使用标准碳钢，从而避免采用更昂贵的、需要进行冲击试验的材料 8。然而，将此规则置于一个内容宽泛的
UCS-68 段落内，容易引起混淆。正如 2025 版的修订所示，将其重新编号为一个独立的段落 UCS-68.2，是规范委员会有意为之的举动，旨在提高该规则的清晰度和可见性，防止这一关键安全规则被误用。它将“PWHT 奖励”规则独立出来，使其更易于查找和正确应用，从而降低因试验温度计算错误而引发脆性断裂的风险。一些规范解释和行业讨论也侧面印证了围绕此条款的复杂性，凸显了此次澄清的必要性 9。
2.3 (d) Combination Units (组合式容器)：复杂容器测试的范式转变
这是 UG-100 中最重大的修订。2023 版中模糊的规定 1 被 2025 版中一个全面、规定性的框架所取代 1。
关键概念 1：限制性试验压力 (LTP) – (d)(1)
- 要求：2025 版规范引入了 LTP (Limiting Test Pressure) 的概念。制造商现在必须计算在试验过程中可能因外压而导致压溃的公共元件（例如换热器中的换热管）的最大许用外压。试验程序的设计必须确保施加在这些元件上的外压不超过该计算值的 1.1 倍。
- 原理与影响：这一规定直接解决了一个先前未被规范明确覆盖的重大风险。在对换热器壳程进行试压时，如果试验压力超过了管程换热管的外压承载能力，就可能导致换热管被压溃。这项新规强制要求进行正式的工程计算，并为试验施加了一个硬性限制，从而防止意外损坏和灾难性失效。这要求在设计报告中增加新的计算内容，并在制造商数据报告（MDR）上注明 1。
关键概念 2：中期压力试验 (Interim Pressure Test) – (d)(2)
- 要求：2025 版规范现在强制要求对那些在最终组装后将变得无法目视检查的公共元件（例如，在安装外壳之前的管子-管板接头）进行“中期压力试验”。
- 原理与影响：这是对“不可检”焊缝问题的直接回应。2023 版规范中没有此类规定。这一变化强制推行一种“边制造边测试”的方法，对制造计划和检验流程产生了重大影响，要求为授权检验师（AI）的验证设置新的停检点。它确保了关键接头的完整性在被永久封闭之前得到有效验证。
表 2.1：组合式容器测试要求对比 (2023 vs. 2025)
| 测试场景 | 2023 版要求 1 | 2025 版要求 1 | 制造商的新义务与文件要求 |
| 承受外压的公共元件 | 无具体规定。 | 必须计算 LTP，并确保试验压力不超过该限制。 | 进行 LTP 计算；在试验程序中明确限制条件；在 MDR 中注明 LTP 值。 |
| 不可见焊缝的测试 | 无具体规定。 | 必须在最终组装前进行中期压力试验并检验。 | 调整制造顺序，增加中期试验工序和检验停检点。 |
| 独立腔室的最终测试 | 作为独立容器测试，相邻腔室无压力。 | 要求基本相同，但增加了对公共元件超压的校核。 | 确保试验程序不会导致公共元件过应力。 |
| 非独立腔室的最终测试 | 先测试公共元件，然后同时测试相邻腔室。 | 规则更详细，明确了压差和同时测试的要求。 | 在 MDR 和铭牌上描述公共元件及其限制性压差。 |
| 数据报告要求 | 描述公共元件和限制性压差。 | 增加了对 LTP 的描述要求。 | 更新 MDR 模板以包含所有新增的强制性信息。 |
2.4 (e) Application of Test Pressure (施加试验压力) & (f) Inspection (检验)：将操作与验证分离
2023 版规范 1 将升压和检验合并在同一个段落
(e) 中。2025 版 1 则在逻辑上将它们分成了
(e) Application of Test Pressure 和 (f) Inspection 两个独立部分。
检验压力的变化及其安全意义
- 2023 版要求 1：将压力降至
试验压力 / 1.1进行检验。 - 2025 版要求 1：将压力降至 MAWP 进行检验。
这一变化具有重大的安全意义。旧的检验压力计算为 (1.1 \times MAWP \times LSR) / 1.1，简化后即为 $MAWP \times LSR$。由于应力比 LSR (Lowest Stress Ratio) 总是大于或等于 1.0，旧的检验压力总是等于或高于 MAWP。新规则规定在 MAWP 下进行检验。这是一个经过深思熟虑的修改，其目的是降低人员必须靠近容器进行目视检查时的压力水平。虽然更高的试验压力是验证结构完整性所必需的，但较低的 MAWP 对于检测泄漏已经足够。这一改变在不影响检漏效果的前提下，显著降低了检验阶段的系统储存能量，从而直接提升了人员的安全性。
此外，新的 (f)(2) 款提供了非常详细的允收标准，并对单腔容器和组合式容器进行了区分。对于组合式容器中不可见的接头，如果“压力没有损失”，则试验可被接受，这为之前模糊的情况建立了一个清晰、可衡量的标准。它还增加了一个新的拒收标准：“任何可见的永久变形迹象”(f)(2)(-e)。
2.5 (g) Precautions (预防措施) & (h) Test Closures (试验封头)：将安全与设备完整性正式化
这两个是 2025 版中全新的章节，将以往被认为是“最佳实践”的内容法典化。
(g) 预防措施与 ASME PCC-2 的关联
- 要求：
(g)款指出，使用空气或气体作为试验介质是危险的，并建议试验的实施方式应能确保人员安全，同时明确引用了ASME PCC-2, Article 501, Mandatory Appendices 501-II and 501-III。 - 意义：这是一个里程碑式的变化，它正式将役后风险评估的原则整合到了新设备的制造测试中。
PCC-2是一部关于设备修理的综合性标准 4。这里明确引用的附录，提供了计算试验储存能量（焦耳和等效 TNT 当量）以及确定人员安全隔离距离的方法学 5。在此修订之前，制造商只需遵循 UG-100 中的升压步骤。而现在，他们被引导至一个鼓励（在某些司法管辖区可能强制要求）进行正式风险评估的框架。这意味着工程师现在可能需要计算一次试验的潜在爆炸能量，并利用该数据来定义安全禁区、记录风险并实施缓解措施。这使得 UG-100 与更高的安全管理标准保持一致，并为授权检验师评估试验装置的安全性提供了依据 (PCC-2)。
(h) 试验封头与设备
- 要求：这个新章节对临时封头、螺栓、管堵和试验设备的完整性提出了具体要求。它强制要求标准管件在试验温度下的额定压力至少等于试验压力除以 1.1，并且非标准封头必须有可供检验师查阅的支持性计算。
- 原理与影响：这填补了一个重大的安全漏洞。试验失败通常不是由容器本身引起的，而是由用于进行试验的临时设备造成的。通过将这些要求法典化，规范确保了整个试验系统（而不仅仅是容器本身）的坚固和安全，防止了临时法兰或管堵的失效，因为这类失效可能与容器破裂一样危险。
第 3 部分：2025 版实施与应用指南
本节将把规范分析转化为对工程、制造和质量控制团队可操作的指南，直接回应用户“应用修订后的新文件”的需求。
3.1 对设计工程师：修订计算与文件
- 设计文件包清单：
- 组合式容器：确保根据
UG-100(d)(1)对所有可能承受外压失稳的公共元件进行限制性试验压力 (LTP) 的计算。 - 中期试验：在制造图纸和工艺流程卡中，清晰地标识出根据
UG-100(d)(2)在最终组装前必须进行的强制性中期压力试验的位置。 - 制造商数据报告 (MDR)：更新 MDR 模板，以包含新增的必填信息，例如公共元件的 LTP
(UG-100(d)(1)(-c))和压差试验的描述(UG-100(d)(4)(-c))。 - 安全风险评估：根据
UG-100(g)的要求，制定一套标准程序来记录气压试验的风险评估，引用ASME PCC-2。这可能包括储存能量的计算。
- 组合式容器：确保根据
3.2 对制造/生产经理：更新车间规程
- 制定合规的试验程序：提供一份书面的气压试验程序模板，该模板应包含 2025 版的所有新要求。
表 3.1：气压试验程序清单 (ASME UG-100, 2025 版)
| 阶段 | 步骤/要求 | 2025 规范参考 | 验证/确认 | 备注/文件 |
| 试验前 | 确认试验温度 ≥ MDMT + 30°F (17°C)。 | UG-100(c) | [ ] | 记录试验温度。 |
| 检查所有临时封头、管件、螺栓和设备是否符合要求。 | UG-100(h) | [ ] | 查阅非标封头的计算书。 | |
| 确认已进行风险评估，并已建立安全区域。 | UG-100(g) | [ ] | 记录风险评估结果。 | |
| 若为组合式容器，确认已完成必要的中期试验。 | UG-100(d)(2) | [ ] | 查阅中期试验报告。 | |
| 升压 | 缓慢升压至试验压力的 1/2。 | UG-100(e)(2) | [ ] | |
| 以约 1/10 试验压力的步长继续升压，直至达到试验压力。 | UG-100(e)(2) | [ ] | 记录升压过程。 | |
| 在试验压力下充分保压，确保压力稳定。 | UG-100(e)(3) | [ ] | 记录保压时间。 | |
| 检验 | 将压力降至 MAWP。 | UG-100(f)(1) | [ ] | |
| 在 MAWP 下进行充分保压，对所有可见接头和高应力区进行检漏。 | UG-100(f)(1) & (f)(2) | [ ] | 记录检验结果。 | |
对组合式容器，根据 (f)(2)(-b) 确认不可见接头无压力损失。 | UG-100(f)(2)(-b) | [ ] | 记录压力表读数变化。 | |
| 试验后 | 检验完成后，缓慢泄压至大气压力。 | UG-100(f)(3) | [ ] |
3.3 对质量控制经理与授权检验师：新的检验框架
- 检验停检点：强调组合式容器中期压力试验的新的强制性停检点。
- 验证试验装置：为检验员提供一份试验开始前的验证指南，重点关注
UG-100(h)中关于试验设备和封头的新要求。 - 见证试验：明确检验顺序：见证压力升至全试验压力，见证压力降至 MAWP，并在 MAWP 下进行目视检验。
- 应用新的允收标准：指导检验员如何应用
UG-100(f)(2)中更详细的允收标准，特别是针对组合式容器中不可见接头的“无压力损失”标准。这要求在规定的保压时间内（例如(e)(5)中建议的 10 分钟）仔细监控压力表。
第 4 部分：结论：UG-100 修订的战略意义
本节将综合以上分析，对这些变化提供一个前瞻性的视角。
4.1 关键影响总结
本次修订的核心影响可概括为：显著增加了组合式容器的文件和计算负担；对所有气压试验正式引入了风险评估要求；全面加强了试验过程中的程序严谨性和人员安全性。
4.2 更广泛的趋势：协调化与主动安全
UG-100 的更新并非孤立事件，而是 ASME 及整个工程标准界更广泛趋势的一部分。将 PCC-2（一部役后标准）的原则整合到 UG（一部新造标准）中，表明了行业正朝着统一的、覆盖设备全生命周期的安全管理方法发展。规范正在从规定性的“操作手册”演变为具有风险意识的“管理框架”。这种变化迫使行业将安全焦点“左移”，即在设计和制造阶段就解决潜在的危害，而不是等待它们在服役期间出现。这种主动预防的方法，虽然在工程和规划方面增加了前期成本，但其目的是降低灾难性失效的可能性，从而实现更长期的安全性和可靠性。2025 版 UG-100 的修订正是这种前瞻性行业理念的清晰体现。
4.3 最终建议
建议用户立即行动，主动更新公司的内部标准、程序文件、检查清单和培训材料，以使其与 2025 版 UG-100 保持一致。建议立即对设计、制造和质量控制人员进行培训，以确保平稳过渡，并持续保持规范符合性及取证资格 12。