欧洲压力设备指令及其与ASME规范的比较

欧洲压力设备指令及其与ASME规范的比较EuropeanPressureEquipmentDirectiveandItsComparisonwithASMECode摘要：本文是根据欧洲压力设备指令（PED）和今年5月CACI与ASME在北京联合召开第二次规范技术研讨会上英国彼得.汉莫尔先生所做报告编写的。在起草第六节“PED和ASME规范在管理要求上的比较时，为避免遗漏和错误，特通过E-MAIL与英国彼得.汉莫尔先生，ASME林琼女士和马克.希恩先生请教。承蒙彼得.汉莫尔先生很快给予修改、补充。林琼女士也很快告诉作者已将提问交给ASME锅炉压力容器委员会（BPVC）给予答复。在此，特表示衷心的感谢。在未收到BPVC的答复之前，特将彼得.汉莫尔先生修改后的“比较”在此先期发表。”K是引言从今年5月30日起，凡进入欧洲的锅炉、压力容器、压力管道、安全阀等产品都必须按照欧洲压力设备指令（简称PED）的要求，取得CE标记（只能写为CEMARJKING不能写成CEMARK，因为MAR圣经上的一个人名）才能获得进入欧洲市场的许可，对于我国很多向欧洲出口锅炉、压力容器的厂商来说，正在面临这一挑战。目前我国已有一些生产其他产品的厂商取得了CE标记，但大多数生产锅炉压力容器的厂商对PED还不十分了解，或还非常生疏，特别是一些打算把锅炉压力容器产品出口到欧洲的厂商，对PED是怎么一回事还摸不着头脑。近一百家取得ASME授权证书的制造商，也急切希望了解如何在ASME规范的基础上进一步满足PED的要求。PED的全称是“PRESSUREEQUIPMENTDIRECTIVE”，译成中文就是“压力设备指令”，全文可在网上下载（网址）。PED是欧洲指令的一种，其问世有一段较长的历史。先于PED问世的压力设备的指令叫做简单压力容器指令（SimplePressureVesselDirective）它是1987年欧洲会议批准的、用于成批生产、表压大于0.5巴、盛装空气或氮气的容器。由于执行效果很好，后来才起草PED。其目的同其他的指令一样是为了消除贸易上的技术壁垒，范围是指令所定义的“压力设备”。为了使读者使读者对PED的核心内容有一初步的认识，本文将着重介绍名词术语，压力设备指令的范围，压力设备的分类，材料，基本安全要求，符合性评审，怎样制造有CE标志的压力设备等七个部分。在名词术语中介绍一些新概念。一、名词术语压力设备–PED中的“压力设备”是指昀高允许工作压力高于0.5巴、可以组成任何一个“指令”管辖范围内的压力系统（pressuresystem）的各种元件。这些元件笼统地讲可分为五类，即：容器（vessel）、管道(piping)、安全附件(safetyaccessories)、压力附件以及由这些元件所组成的、整合在一起的具有一定功能的组合件(assemblies)。典型的压力设备包括在化学工业、石化工业、生物化学工业、食品加工工业以及能源工业中所使用的各种受火设备（锅壳式锅炉，水管式锅炉）、换热设备、工艺容器、压力储罐、工业管道等。尚包括气瓶、压缩空气设备以及法兰、接管、管接头、支座、支架、吊耳等与承压件相连接的一些元件（elementsattachedtopressurizedparts）。安全附件是指保护压力设备不超过允许限值的装置。它又分为两类：一类是保护压力设备不超过直接压力限值的装置，例如：安全阀，爆破片等；一类是起停机或锁闭作用的限制装置，例如：压力开关，温度开关，液位开关，以及各种与安全有关的测控和调节（SRMCR）装置等。指令–涉及安全问题的产品标准从性质上分为两类，一类是管理性的（administrative）一类是技术性的（technical）。前者我国叫做“监察规程”，相当于英文的“Regulation”。PED中昀后一个字是“Dire牛津字典的解释是“generalinstructionforprocedureoraction，对程序或行动的一般性指导”。译成“ctive””，即“协irective）指令”，比较确当[“指令”本是旧时公文的一种，是上级机关对下级机关有所指示（或指导）的公文。含有强制执行的意思，它高于技术性标准，先于技术性标准]。技术性标准称之为“HarmonizedStandards调标准”。它是支持（Support）“指令”的标准，是与指令和谐一致的标准。PED1997年2月4日经欧洲协调委员会（ConciliationCommittee）批准，同年7月9日在欧洲官方公报（OfficialJ.）第L181期上公布，1999年11月29日前欧盟各个成员国的监察规程仍然适用，此后到2002和5月23日为欧盟成员国监察规程与PED同时并存的过渡期，到2002年5月30日PED强制执行，各成员国监察规程失效。但PED设计和制造方面的协调标准迟至今年4、5月方陆续问世（表1）。至于为什么把原先的“Regulation”改为“Directive”，把原先的“TechnicalStandards”改为“HarmonizedStandards”，这就是下面将介绍的、当今欧洲的“新概念”（NewConcept）或“新方法”（NewApproach）。新方法-新方法是不同于欧洲旧时标准的昀大特点。PED是“新方法指令”（NewApproachD中的一种。它是从系统的观点考虑安全管理问题。把过去分散的、以产品为单元的安全监察规程整合为一个统一系统下的指令。用一个指令含盖了许多产品，如上所述，PED所含盖的产品实际上从昀简单的压力锅（pressurecooker）到昀复杂的大型锅炉。新方法指令有以下五个原则：1、评价是否符合指令的要求限于指令中的基本要求（essentialrequirements）,对于压力设备即安全基本要求（EssentialSafetyRequirements，ESR）。2、只有符合基本要求的产品才能投放市场和投入使用。3、在欧洲官方公报上公布的协调标准应认为是符合基本要求的。4、制造商采用协调标准或任何其他技术标准仍然是他们的自愿行为，制造商选择符合基本要求的任何技术解决方案也是他的自由。5、制造商可以在适用指令里面所提供的不同的符合性评审程序之间进行选择。根据这五个原则，制造商可以采用任何一个承认的规范或标准来制造锅炉或压力容器，例如PD5CODAP，ASMECODE，但必须满足指令中的基本安全要求才能取得CE标志、进入欧洲市场。在新方法指令里面把符合性评审分为几个模式（一般为8个，从A到H），用几个模式组成有限数量的程序。以此来评价大量的产品（详见下述）。500，安全基本要求和符合性评审要求(ConformityAssessmentRequirements)是新方法指令的核心部分，以PED为例，二者的篇幅约占全文的70%。安全基本要求又分为一般性要求和特殊性要求（specialrequirements）；一般性要求又分为定性要求和针对某些压力设备的具体定量要求（specificquantitativerequirements）。巧妇难为无米之炊，材料是压力设备的基础，PED强制实施后，对美国来讲，昀为头疼的事情就是材料问题，对我们也是如此。因此，本文对此将重点介绍。在PED里面常常可见到“NotifiedBody”这个词，听起来比较怪，也不太好翻译。在PED正文里面有专门的一章讲它。ASME认为它相当于AIA，但也不完全一样。根据定义，它是由欧盟某一个成员国指定（appoint）执行符合性评审程序(carryoutconformityassessmentprocedures)、办理EAM程序(carryoutproceduresofEuropeanapprovalformaterials)和执行指定特殊任务（carryoutspecifictasks）的机构。每个这样的机构都由欧洲委员会给他一个识别号码（Identificationnumber）。作者在研讨会上曾请教过Hanmore先生这种机构是否是由某一成员国政府授权的机构（authorizedbythegovernmentofaMemberState）,他说是的。但是，后来作者用E-MAIL与他通讯时，他把“authorized”一词又改为“appointed”，即“指定”机构。而一个成员国指定的机构还要通报（notify）给所有的成员国，还要在官方公报上发表，所以才叫做NOTIFIEDBODY，直译就是“被通报的机构”，但含义不清楚；作者认为意译为“指定机构”较好；而AIA则直译为“授权检验机构”，以资区别。表1PED97/23/EC的协调标准标准号名称批准日期EN13445非受火的压力容器2002年4月30日EN13480工业管道2002年5月31日EN12952水管锅炉2002年2月EN12953锅壳锅炉2002年2月二、压力设备指令的范围在上面名词术语和定义中的“压力设备”中已经述及这个指令的范围。但不属于这个指令范围的压力设备也很多，要完全弄清楚它并不容易，它牵涉到很多其他指令，以及欧共体条约中的条款（ArticlesoftheTreatyestablishingtheEuropeanCommunity）。举例如下：从某一装置内的昀后一个独立设备算起、离开或进入该装置的管道（这一条排除在本指令范围的规定，不适用于诸如减压站或加压站之类的标准压力设备）；供排水管网的管道；指令87/404/EEC简单压力容器所覆盖的设备；1975年5月20日指令75/324/EEC所覆盖的设备：气溶胶喷雾设备；为指令70/156/EEC，74/150/EEC和92/61/EEC指令及其附件所定义的车辆的运行的设备；由89/392/EEC，95/16/EC，73/23/EEC，93/42/EEC，90/396/EEC和94/9/EC等六个指令所管辖的、不高于本指令划分为I类的压力设备；欧共体条约中条款223（1）（b）所覆盖的设备；为核用途所设计的设备；油气或地热开发设备以及控制油气井压力的地下储罐，包括：防喷设备（blowoutpreventers,BOP）,管汇以及他们的所有上游设备；尺寸计算、选材和制造的规则主要根据满足静态、动态或其他运行在强度、刚度和稳定性方面的要求，而压力不是重要设计因素的设备，例如：涡轮发动机、内燃机、蒸汽发动机，燃气轮机，蒸汽轮机，透平发电机，压缩级，泵机以及执行机构；含有弹性外罩的压力设备，例如：轮胎，运动用球类，汽艇，气垫，以及其他的类似压力设备；排气和进气的消音器；盛装碳酸饮料的瓶子和罐头；昀高许用压力不超过7巴、用于运输和配送饮料的容器；热水采暖系统的散热片和管子；用于储存液体而液面上气体压力不大于0.5巴的容器。三、压力设备的分类PED把压力设备按其危害性的程度分为I、II、III、IV四类，类号愈大，危害性也愈高。为进行分类，首先把流体分成2组：第1组是有危险性的流体，包括易爆、易燃（极易燃，易燃，可燃）、易氧化和有毒（剧毒、有毒）流体；第2组是所有不属于第2组的流体，包括：有害，有腐蚀性，有刺激性流体，致敏流体，致癌流体，起诱变剂作用的流体（mutagenicfluid），生育毒性流体（toxicforreproductionfluid）和对环境有危害的流体等。其次，还要根据流体的性质（气体，液体），压力和体积而定。气体则包括：一般气体；在压力下被溶解的气体；蒸汽以及在昀高允许温度下蒸汽压高于0.5巴的液体。液体则指在昀高允许温度下蒸汽压低于0.5巴的液体。其具体做法可见表2。表2压力设备分类对流体组别、流体性质、昀高许用压力和体积的划分办法1．容器气体，液化气体，在压力下溶解的气体，蒸汽，以及在昀高允许温度下蒸汽压高于大气压（1013毫巴）0.5巴的液体，其范围是：第1组流体，体积大于1升，昀高允许压力（PS）与体积的乘积大于50巴升，或昀高允许压力大于200巴；第2组流体，体积大于1升，昀高允许压