動力鍋爐建造中歐美標(biāo)準(zhǔn)的要求差異

顏曉勇

摘要：本文對比了現(xiàn)在國內(nèi)動力鍋爐出口在按照不同標(biāo)準(zhǔn)建造中的不同要求，主要是歐盟的基于PED《 承壓設(shè)備指令》的EN12952和ASME的不同。

關(guān)鍵詞：《 承壓設(shè)備指令》；ASME；不同

動力鍋爐是電力設(shè)備的核心設(shè)備，已經(jīng)成為歐盟的第二大設(shè)備制造業(yè)，中國制造的承壓設(shè)備也隨之發(fā)展，動力鍋爐是電力行業(yè)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(chǎn)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)和符合歐盟《 承壓設(shè)備指令》的EN12952 標(biāo)準(zhǔn)。

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(fā)電機提供動力來源。

1.基本結(jié)構(gòu)的不同

自歐共體成立以來技術(shù)上基本趨于一體化，1997年5月29日正式批準(zhǔn)了PED （97/23/EC）《 承壓設(shè)備指令》，從2002年5月30日開始正式執(zhí)行。至此，凡是進(jìn)入歐盟市場的承壓設(shè)備必須要接受這一指令要求，并附有CE標(biāo)識。故此原各個歐盟成員國的國家壓力容器標(biāo)準(zhǔn)廢止，與此相應(yīng)的頒布了一批與承壓設(shè)備指令相關(guān)的協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)，如EN12952《水管鍋爐》，EN12953《鍋殼鍋爐》等，同時以前使用的非國家標(biāo)準(zhǔn)如AD標(biāo)準(zhǔn)為了達(dá)到PED 要求更新為AD2000也繼續(xù)使用。因此，歐盟強制執(zhí)行《承壓設(shè)備指令》并與協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)配合建造?；鹧娼佑|式鍋爐在《承壓設(shè)備指令》管轄范圍之內(nèi)，因此，動力鍋爐在達(dá)到其設(shè)計檢驗標(biāo)準(zhǔn)要求同時，還要必須達(dá)到《承壓設(shè)備指令》的要求。

而ASME標(biāo)準(zhǔn)美國機械工程師協(xié)會公布至今約百年逐步發(fā)展成為了非常全面的一個封閉型標(biāo)準(zhǔn)，它包含了壓力容器的建造規(guī)則、材料、焊接評定、無損檢測等等十二卷內(nèi)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(biāo)準(zhǔn)，而它的第一卷就是動力鍋爐建造規(guī)則。

我國標(biāo)準(zhǔn)GB150，JB4732總體參照了ASME標(biāo)準(zhǔn)的雖有不同但是不在此討論。

2.在設(shè)計部分的許用應(yīng)力的不同

確定許用應(yīng)力的安全系數(shù)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(shè)計法Rm/3.0， Rp0.2/1.5

EN12952設(shè)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(shù)決定了最小壁厚的不同，相比較安全系數(shù)歐盟取用的系數(shù)要小，產(chǎn)品的壁厚偏薄整體質(zhì)量會降低同時風(fēng)險也會略有增加。

3.材料的不同

《承壓設(shè)備指令》中明確規(guī)定了符號要求的三種材料認(rèn)可程序：

-采用符合協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)的材料

-采用歐洲批準(zhǔn)的承壓設(shè)備材料所涵蓋的材料

-進(jìn)行專門批準(zhǔn)的材料，（只用在特定的承壓設(shè)備上的非EN標(biāo)準(zhǔn)化的材料）

例如，在制造鍋爐時需要用的一種國標(biāo)的材料，因為它不被涵蓋的協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)中也不是歐洲批準(zhǔn)的材料，那么只能做特殊材料批準(zhǔn)（PMA）來達(dá)到使用要求。如果按照EN12952標(biāo)準(zhǔn)設(shè)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(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的材料來生產(chǎn)，這就對國內(nèi)的材料提出了很高的要求：首先，要有由歐盟委員會的授權(quán)機構(gòu)對材料工廠審核頒發(fā)材料工廠生產(chǎn)許可證，其中會規(guī)定允許生產(chǎn)的材料牌號，并不是做完工廠審核就可以生產(chǎn)全部的協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)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(zhǔn)，需要通過試驗和計算該種材料能達(dá)到設(shè)計使用要求，并由授權(quán)機構(gòu)批準(zhǔn)方可使用。

而ASME標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的產(chǎn)品只能采用ASME第二卷材料篇中規(guī)定的材料。

舉例說，如果按照ASME標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的鍋爐那么我們只能采用ASME 標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的材料，而在對國內(nèi)生產(chǎn)美標(biāo)材料的材料工廠沒有嚴(yán)格要求，只要材料能達(dá)到材料篇中對該牌號的材料化學(xué)成份、機械性能、檢驗、證書、標(biāo)識等的要求就可以，所以相對歐標(biāo)的材料要求就簡單很多了，故此很多由國內(nèi)出口的鍋爐反而是采用ASME標(biāo)準(zhǔn)設(shè)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(yán)格要求，工廠必須要達(dá)到ASME認(rèn)證工廠的前提下才能進(jìn)行ASME產(chǎn)品的生產(chǎn)，而ASME認(rèn)證考察工廠的質(zhì)量管理體系，人員，設(shè)備等諸多方面并由ASME協(xié)會負(fù)責(zé)。而生產(chǎn)達(dá)到《承壓設(shè)備指令》要求的鍋爐則對工廠沒有嚴(yán)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(quán)檢驗師（AI）進(jìn)行檢驗，也可在某一建造階段進(jìn)行檢驗，完工后按照標(biāo)準(zhǔn)要求在指定部位附上指定標(biāo)識和“ASME”標(biāo)記和數(shù)據(jù)報告。而《承壓設(shè)備指令》中指出必須由授權(quán)機構(gòu)進(jìn)行最終檢驗。驗證性試驗（如壓力測試）、安全設(shè)備的檢驗并附上相應(yīng)的標(biāo)記及CE 標(biāo)識，按照EN10204準(zhǔn)備相關(guān)的文件。

在此，僅是對歐盟和美國市場強制性標(biāo)準(zhǔn)動力鍋爐的建造的簡單分析，兩個標(biāo)準(zhǔn)體系對于產(chǎn)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(yīng)用中很重要的指導(dǎo)，希望相關(guān)的企業(yè)在規(guī)范的理解方面能吸收改進(jìn)和提高。

參考文獻(xiàn)：

[1]美國機械工程師協(xié)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.