動力鍋爐建造中歐美標準的要求差異

顏曉勇

摘要：本文對比了現在國內動力鍋爐出口在按照不同標準建造中的不同要求，主要是歐盟的基于PED《 承壓設備指令》的EN12952和ASME的不同。

關鍵詞：《 承壓設備指令》；ASME；不同

動力鍋爐是電力設備的核心設備，已經成為歐盟的第二大設備制造業，中國制造的承壓設備也隨之發展，動力鍋爐是電力行業中的重要組成部分也隨之走向各國。而不同的國家對于不同的產品有著不同的要求，今天主要簡單介紹一下各國對動力鍋爐建造的標準的不同要求，而我國主要的動力鍋爐建造主要是美國的ASME標準和符合歐盟《 承壓設備指令》的EN12952 標準。

鍋爐是一種特殊的壓力容器，分為火焰接觸式和非火焰接觸式（電熱爐），火焰接觸式分為兩種基本類型：水管鍋爐-水走管程；鍋殼鍋爐-水走殼成。而動力鍋爐主要為水管鍋爐為發電機提供動力來源。

1.基本結構的不同

自歐共體成立以來技術上基本趨于一體化，1997年5月29日正式批準了PED （97/23/EC）《 承壓設備指令》，從2002年5月30日開始正式執行。至此，凡是進入歐盟市場的承壓設備必須要接受這一指令要求，并附有CE標識。故此原各個歐盟成員國的國家壓力容器標準廢止，與此相應的頒布了一批與承壓設備指令相關的協調標準，如EN12952《水管鍋爐》，EN12953《鍋殼鍋爐》等，同時以前使用的非國家標準如AD標準為了達到PED 要求更新為AD2000也繼續使用。因此，歐盟強制執行《承壓設備指令》并與協調標準配合建造。火焰接觸式鍋爐在《承壓設備指令》管轄范圍之內，因此，動力鍋爐在達到其設計檢驗標準要求同時，還要必須達到《承壓設備指令》的要求。

而ASME標準美國機械工程師協會公布至今約百年逐步發展成為了非常全面的一個封閉型標準，它包含了壓力容器的建造規則、材料、焊接評定、無損檢測等等十二卷內容涵蓋了壓力容器建造的各個方面。最全面的一部壓力容器建造標準，而它的第一卷就是動力鍋爐建造規則。

我國標準GB150，JB4732總體參照了ASME標準的雖有不同但是不在此討論。

2.在設計部分的許用應力的不同

確定許用應力的安全系數如下對比（以碳鋼和低合金鋼為代表）

ASME公式計算法Rm/3.5， Rp0.2/1.5； ASME分析設計法Rm/3.0， Rp0.2/1.5

EN12952設計條件下Rm/2.4， Rp0.2/1.5；

GB公式計算法Rm/3.0， Rp0.2/1.6； JB公式計算法Rm/2.6， Rp0.2/1.5；

不同安全系數決定了最小壁厚的不同，相比較安全系數歐盟取用的系數要小，產品的壁厚偏薄整體質量會降低同時風險也會略有增加。

3.材料的不同

《承壓設備指令》中明確規定了符號要求的三種材料認可程序：

-采用符合協調標準的材料

-采用歐洲批準的承壓設備材料所涵蓋的材料

-進行專門批準的材料，（只用在特定的承壓設備上的非EN標準化的材料）

例如，在制造鍋爐時需要用的一種國標的材料，因為它不被涵蓋的協調標準中也不是歐洲批準的材料，那么只能做特殊材料批準（PMA）來達到使用要求。如果按照EN12952標準設計的鍋爐很多材料則選用EN12952-2材料篇中列出的材料或者其他協調標準規定的材料來生產，這就對國內的材料提出了很高的要求：首先，要有由歐盟委員會的授權機構對材料工廠審核頒發材料工廠生產許可證，其中會規定允許生產的材料牌號，并不是做完工廠審核就可以生產全部的協調標準材料而只是驗證過的幾種材料牌號。其次，如果只是使用很少的材料那么可以做特殊材料批準，需要通過試驗和計算該種材料能達到設計使用要求，并由授權機構批準方可使用。

而ASME標準設計的產品只能采用ASME第二卷材料篇中規定的材料。

舉例說，如果按照ASME標準設計的鍋爐那么我們只能采用ASME 標準中規定的材料，而在對國內生產美標材料的材料工廠沒有嚴格要求，只要材料能達到材料篇中對該牌號的材料化學成份、機械性能、檢驗、證書、標識等的要求就可以，所以相對歐標的材料要求就簡單很多了，故此很多由國內出口的鍋爐反而是采用ASME標準設計的。

4.制造、檢驗和試驗的不同

在制造部分ASME 則對鍋爐制造工廠提出了嚴格要求，工廠必須要達到ASME認證工廠的前提下才能進行ASME產品的生產，而ASME認證考察工廠的質量管理體系，人員，設備等諸多方面并由ASME協會負責。而生產達到《承壓設備指令》要求的鍋爐則對工廠沒有嚴格的管理體系要求而是主要控制以下幾個方面：零部件的制造、永久性連接、無損檢測、熱處理。

檢驗部分ASME要求在建造階段或完工后必須由ASME授權檢驗師（AI）進行檢驗，也可在某一建造階段進行檢驗，完工后按照標準要求在指定部位附上指定標識和“ASME”標記和數據報告。而《承壓設備指令》中指出必須由授權機構進行最終檢驗。驗證性試驗（如壓力測試）、安全設備的檢驗并附上相應的標記及CE 標識，按照EN10204準備相關的文件。

在此，僅是對歐盟和美國市場強制性標準動力鍋爐的建造的簡單分析，兩個標準體系對于產品的建造、管理、使用都比較全面，并提出了基于安全性的要求，很多方面都是在實際應用中很重要的指導，希望相關的企業在規范的理解方面能吸收改進和提高。

參考文獻：

[1]美國機械工程師協會，《ASME boiler and pressure vessel code》part I Rules for construction of power boilers.

[2]The European parliament and council 《pressure equipment directive 》.

[3]The European standard EN12952.