压力容器标准体系

压力容器标准体系2008.5一、概述1.由于压力容器的危险性（承压；介质多为高温、低温、易燃易爆、毒性）各国均将其作为特种设备进行强制性管理，并形成由安全法规和技术标准构成的法规标准体系。一、概述2.以往各主要工业国家逐步形成符合各国国情（生产技术水平与管理体制）的法规标准体系，标准成为国际贸易中的重要技术壁垒。目前世界上有两大标准体系：一是在美洲、亚洲、澳洲居主导地位的美国体系；二是迅速崛起的欧洲体系。当两大体系相互对峙时，我国的法规标准尚有较大的生存空间。一、概述3.随着世界经济一体化进程的不可逆转，国际标准作为消除贸易技术壁垒的重要手段，必将登上历史舞台。目前，ISOTC11编制的ISO16528“锅炉和压力容器”的国际标准已步入表决程序，通过几成定局。一、概述4.由于长期处于计划经济体制，我国压力容器法规标准体系与欧美两大体系及国际标准相比，在安全管理理念与体制、法规与标准关系、标准的构成以及技术要求等方面尚存一定差距，国际标准的通过必将使我国受到较大冲击，机遇与挑战并存，改变势在必行。二、我国压力容器法规标准体系简介1.历史的沿革上世纪五、六十年代全盘照搬苏联，目前某些影响仍存在，如设计与制造分别由不同法人完成；文革期间法制不在，损失惨重；改革开放以来通过治理整顿逐步走上正规，以“条例”、“容规”等法规以及GB150、JB4732等标准的颁发为标志，初步形成我国法规标准体系的构架，技术内容上主要师从美国（仍有一定差距），但管理体制上保留自己特点。二、我国压力容器法规标准体系简介2.我国的压力容器法规形成了条例、规程、规则等不同层次的行政法规，强制执行。我国压力容器法规的主要特点：由各级行政主管部门制定、颁发，强制执行；对涉及压力容器的各类法人、自然人实行强制性市场准入制度；法规与标准分工不明，法规以标准为基础（法规引用标准）造成内容重叠矛盾。二、我国压力容器法规标准体系简介3.我国目前压力容器标准体系的构架我国压力容器标准体系的构架，由基础、相关、附属、产品等四大类标准构成，见图1。基础标准GB150JB4732相关标准附属标准产品标准材料标准通用标准特种用途产品标准材料试验方法标准零部件标准特种结构产品标准安全附件标准检验方法标准其他特种产品标准图1二、我国压力容器法规标准体系简介3.我国目前压力容器标准体系的构架基础标准基础标准以量大面广一般产品为对象，解决其共性技术问题；GB150、JB4732为量大面广一般产品（钢制）的建造标准（含设计、制造、检验与验收）；我国已实现基础标准的双轨制（GB150-规则法建造；JB4732-分析法建造），保证重要产品安全，体现价值规律给用户以选择的自由。二、我国压力容器法规标准体系简介3.我国目前压力容器标准体系的构架相关标准多数并非专为压力容器制订，但与压力容器相关，纳入体系为压力容器所用。主要由材料、材料检验、材料试验及安全附件四大类标准组成;材料标准主要有黑色金属（钢）、有色金属及合金（铝、钛、铜、镍合金等）以及非金属材料（石墨等）等标准构成。每种材料又可分为板、管、锻件、棒等标准，其中除锻件外，多为冶金部门制订的通用产品标准；二、我国压力容器法规标准体系简介3.我国目前压力容器标准体系的构架相关标准材料检验方法标准主要有拉伸、弯曲、冲击等力学性能检验方法标准；材料试验方法标准主要有各种腐蚀试验方法、可焊性试验方法标准；安全附件标准主要有安全阀、防爆膜装置以及压力、液位等测量仪表标准。二、我国压力容器法规标准体系简介3.我国目前压力容器标准体系的构架附属标准主要为基础标准在某一特定领域的延伸、补充及标准化，为基础与产品标准服务，脱离基础、产品标准无法独立存在。主要由通用、零部件、制造工艺、检验方法等标准构成；通用标准包括尺寸系列、名词术语、涂敷与运输包装等；二、我国压力容器法规标准体系简介3.我国目前压力容器标准体系的构架附属标准零部件标准种类很多，目的在于标准化、系列化，供使用者选用，提高工效，减少错误。主要有法兰、封头、支承（座）、人手孔、紧固件等；制造工艺标准主要有焊接（工艺评定、焊接规程）标准；检验方法标准，主要有无损检测，焊接试板力学性能检验等。二、我国压力容器法规标准体系简介3.我国目前压力容器标准体系的构架产品标准即特种产品标准，它在主要要求上应符合基础标准，但根据需要可补充、修正、变动。主要包括特种用途、结构、材料及其他特种产品标准；特种用途产品标准包括换热器（管式、板式、空冷器）；移动式容器（铁路、汽车槽车；长管拖车、罐式集装箱）；制冷与压缩机辅机容器等；二、我国压力容器法规标准体系简介3.我国目前压力容器标准体系的构架产品标准特种结构包括球罐、非圆形截面、各种组合式容器（多层包扎、热套、绕板、扁平钢带、绕丝）等；特种材料包括有色金属及合金、非金属等；其他特殊产品包括塔器、卧式容器、低温容器、超高压容器、医用氧舱等。二、我国压力容器法规标准体系简介4.我国压力容器标准体系构架的主要不足体系的设计不够科学、严谨，有随意性，由多个独立标准组成，零乱，内容交叉重复（如法兰），给国际认可造成难度。标准相互引用给使用造成困难，如冷弯。体系中尚存不少空白，有待完善，如有色金属及合金、非金属、Cr-Mo钢、高合金钢、超高压以及热处理等制造工艺。二、我国压力容器法规标准体系简介4.我国压力容器标准体系构架的主要不足标准（共性）与产品技术条件（具体、特指）区分不严格，标准内容过细、过死、过严，既难以适用重要容器的需求，又未给企业标准的发展留出余地。某些要求与国际通行作法不一致，如材料复验、产品焊接试板。标准化队伍青黄不接，标准编制与审查程序不够严谨，制修订迟缓。三、美国压力容器标准体系(ASME)简介1.ASME是世界上发展最早（上世纪初）的压力容器标准，以其完善性、科学性成为一部全球公认的权威标准，对加拿大、日本及我国有极大影响。三、美国压力容器标准体系(ASME)简介2.ASME的主要特点内容完善，结构严谨，本身就构成了美国压力容器标准体系，其中ASMEⅡ-材料（黑色金属、有色金属及合金、焊材）；Ⅲ-核容器；Ⅴ-无损检测；Ⅷ-压力容器（1-规则法建造、2-分析法建造、3-高压容器）；Ⅸ-焊接（工艺评定与焊工技能评定）；Ⅹ-玻璃纤维增强塑料容器；Ⅺ-在役容器。除对罐车、气瓶、长输管线等跨州使用的特种设备外，美国联邦政府未对压力容器制订法律、法规，而由各州自行立法。ASME本身为非强制性，但以其技术权威性，实质上成为美国国家标准。三、美国压力容器标准体系(ASME)简介2.ASME的主要特点虽为民间性（ASME-美国机械工程师学会），但为技术权威，组织机构严密，层次分明，分工明确（总委员会、分委员会、专门工作组），科研实力强大（PVRC-压力容器研究委员会、大学、研究机构），力保技术先进可靠。制修订程序严谨规范，出版及时，每三年一新版，每年一次增补（6个月后由非规定性自动转入规定性），每年二卷条款解释（编号逐年累计），规范案例，反映新技术及时，查阅方便。四、欧洲压力容器标准体系1.以往欧洲各国的压力容器法规标准各自为政，如德国的AD、英国的BS等。为消除欧盟内部贸易技术]壁垒，已建立以欧盟指令为中心，以协调标准为补充的双重结构的压力容器法规标准体系，并提出了一系列新的安全理念，颇具特色，引起世界各国关注，已成为与ASME相抗衡的另一大标准体系。四、欧洲压力容器标准体系2.这一体系的特点，是以保证承压设备使用者和公众安全为核心，以消除或降低压力危险为出发点，把法规与技术标准彻底分开。欧盟指令是政府法规，欧盟指令颁发后，成员国必须在一定时间内把指令中的内容转化为本国的法律、法规，强制执行。指令只规定基本要求（如产品安全、工业安全、人体健康、消费者权益保护等），具有相对稳定性。已颁发6部与承压设备有关的欧盟指令：四、欧洲压力容器标准体系76/767/EEC压力容器一般指令84/525/EEC钢制无缝气瓶指令84/526/EEC铝合金制无缝气瓶指令84/527/EEC钢制焊接气瓶指令87/404/EEC简单压力容器指令97/23/EC承压设备指令四、欧洲压力容器标准体系标准是选择性，只要符合欧盟指令的安全基本要求均可应用。标准规定了实现安全基本要求的有关技术条款。标准应定期及时修订，以便反映最新技术成果。欧盟协调标准是由欧洲标准化委员会或欧洲电工标准化委员会正式通过的技术规定。执行欧盟协调标准意味着已满足相应欧盟指令中的安全基本要求。欧盟协调标准分为如下三大类：四、欧洲压力容器标准体系产品协调标准。如EN286“简单非火焰接触压力容器”（与“简单压力容器指令”配套）；EN13445“非火焰接触压力容器”（与“承压设备指令”配套）。基础协调标准。如EN288“焊接工艺评定规范”。材料协调标准。如EN10028“承压设备用钢板”。四、欧洲压力容器标准体系指令与标准的关系指令只规定安全基本要求，不以标准为基础，具有强制性及相对稳定性；标准是具体的技术规定，具有选择性并及时修订；二者的结合点是指令中的安全基本要求，即选用的标准必须符合相应指令中的安全基本要求。四、欧洲压力容器标准体系3.欧洲标准体系提出“压力危险”这一概念，并以此确定欧盟指令的监管范围及容器分类，远比我国科学、完善。压力危险指爆炸（物理或化学）以及泄漏引起的火灾、爆炸、中毒和环境污染。影响压力危险的主要因素有：爆炸能量（与压力、温度、介质种类和数量有关）；介质的健康危险性、易燃性、化学活性；反应的放热性；设备在生产中的作用。承压设备火灾和爆炸主要有以下几类：泄漏类；燃烧类；反应失控类；破坏平衡类。五、国际标准简介(ISO16528)1.制定ISO16528的目的满足WTO关于消除贸易技术壁垒的要求与协议设定产品的安全要求。考虑压力容器可能发生的各种失效模式，给出满足这些失效准则的导则各国标准进行必要改革后，在统一的基于性能要求的国际标准框架内，将使不同的国家标准共存。五、国际标准简介(ISO16528)2.ISO16528的组成由两部分组成：第一部分性能要求（强制）；第二部分为满足第一部分要求的标准（选择性）3.ISO16528第一部分内容简介只给出产品安全性能的基本原则，而无具体的实施办法。包括八个章节：范围；术语定义；计量单位；产品分级；职责；失效模式；技术要求（一般要求；材料；设计；制造；检验；最终检验和试验；标记）；符合性认证。五、国际标准简介(ISO16528)4.ISO16528第二部分内容简介规定各国标准满足国际标准的协调性要求包括四个章节：范围；术语定义；符合性认可机制；符合性认可表格。5.主要技术特点ISO16528不是真正意义上的产品标准，而是对各国标准的统一要求，其第一部分提出安全性能原则；第二部分规定世界各国标准的认可模式与内容。五、国际标准简介(ISO16528)5.主要技术特点参照欧洲标准，提出了三大类共14种常见的失效模式：短期失效-脆断等5种；长期失效-蠕变等5种；循环失效-疲劳等4种。ISO16528规定，对压力容器标准，在确定设计准则和方法中至少考虑如下失效模式：脆性断裂；韧性断裂；接头泄漏；弹性或塑性失稳；蠕变断裂。设计方法。未规定具体的设计方法，仅提出采用下列方法之一或其组合，以保证产品设计的完整性：规则设计；分析设计；经验或实验为基础的设计。五、国际标准简介(ISO16528)5.主要技术特点设计裕度（即安全系数），未作具体规定，但提出确定设计裕度时应考虑如下材料性能：屈服强度、抗拉强度、蠕变、疲劳、弹性模量、应变、冲击强度、断裂韧性。引入了一些世界通行的概念与做法，将对我国管理体制产生重大冲击，如认证制度；第三方检验机构；符合性要求等。六、国际标准的发展趋势及对我国的影响1.国际标准(包括国外先进标准)的主要发展趋势:趋同性-主要表现在设计方法、焊接、无损检测等方面；相溶性-即不同标准的相互认可；贸易性-主宰国际标准的实质是