前言 特种设备指锅炉 压力容器 ( 含气瓶 ) 压力管道 电梯 起重机械 客运索道 大型游乐设施 场 ( 厂 ) 内专用机动车辆 我国首批 特种设备目录 于 2004 年 1 月 19 日公布, 实施以来, 对规范我国特种设备管理起到推动作用 鉴于近年来 中华人民共和国特种设备安全法 特种设备安全监

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3 前言 特种设备指锅炉 压力容器 ( 含气瓶 ) 压力管道 电梯 起重机械 客运索道 大型游乐设施 场 ( 厂 ) 内专用机动车辆 我国首批 特种设备目录 于 2004 年 1 月 19 日公布, 实施以来, 对规范我国特种设备管理起到推动作用 鉴于近年来 中华人民共和国特种设备安全法 特种设备安全监察条例 等法律法规相继颁布实施, 国家质量监督检验检疫总局对 特种设备目录 进行了修订, 经国务院批准, 于 2014 年 10 月 30 日予以公布施行 由于特种设备具有危险性, 涉及公众生命及财产的安全, 国际上主要工业化国家或地区均建立了以技术规范为主体的法规标准体系, 并为大多数其它国家参照或采用 法规 技术标准与合格评定程序构成了基本技术性措施, 当其作为国际货物贸易中产品市场准入的尺度时, 则构成技术性贸易措施 各国以安全 健康 环保为目标 以强制性技术要求为手段制定出形式多样的技术法规, 通过一些复杂的管理程式对其他经济体的货物贸易构成壁垒 法规的要求是明确的, 但通常是非量化的 宏观的, 有很大的演绎和延伸的空间 因此, 对进入国际贸易的货物的壁垒作用是隐性的, 法规的实施具有强制性的特征 标准对产品及其生产过程的技术要求是明确的 具体的, 一般都是可量化的, 其对进入国际贸易的货物的壁垒作用是显性的, 强制性标准的实施具有强制性的特征, 推荐性标准的采用具有自愿性的特征 世界主要国家涉及特种设备的相关法律法规 技术标准与合格评定程序构成了一个庞大而极其复杂的体系 因此, 了解主要工业化国家和地区以及国际标准化组织的相关法律法规 安全技术规范 技术标准, 对提高我国特种设备产品的出口竞争力意义重大 本 指南 通过对特种设备出口情况数据分析, 按照锅炉 压力容器 ( 含气瓶 ) 压力管道 电梯 起重机械 客运索道 大型游乐设施 场 ( 厂 ) 内专用机动车辆等八类特种设备进行法规标准体系分类总结, 就全球普遍采用的世界主要工业化国家和地区 国际标准化组织的法规标准体系及其标准法规以及合格评定程序进行了分类介绍 ; 对各主要出口目标市场关于特种设备的技术法规 标准和合格评定等技术要求分析研究后, 提出了我国有关特种设备法规标准要求与国际标准 目标市场之间的差异 ; 研究提出了指导相关企业适应目标市场的技术要求, 以及实现自主创新提升国际技术竞争力等方面的有关建议和实施方案 希望本 指南 能够切实帮助从事特种设备出口经营活动的企业掌握并适应国际市场不同的技术需求, 从而增强我国企业在特种设备出口方面的预警和防范能力 本次修订更新了相关国内外特种设备法规标准信息, 删减了部分有关我国国内特种设备安全管理制度 技术要求以及许可程序等内容, 增加了部分国家有关特种设备的技术法规 标准 合格评定要求, 提炼了市场目的国特种设备安全管理和技术要求与我国的主要差异比较等内容, 同时调整了章节结构并勘误了有关文字错误 由于编者水平 能力所限, 不当之处敬请批评指正

4 目 录 第 1 章适用范围及我国特种设备法规体系概述 (1) 1.1 适用范围 (1) 1.2 我国特种设备法规体系概述 (3) 第 2 章国内外锅炉法规标准体系 (7) 2.1 中国锅炉法规标准体系 (7) 2.2 美国锅炉法规标准体系 (9) 2.3 欧盟锅炉法规标准体系 (10) 2.4 日本锅炉法规标准体系 (13) 2.5 国内外锅炉主要法规标准比较 (14) 2.6 国内外锅炉主要法规标准目录 (20) 第 3 章国内外压力容器法规标准体系 (27) 3.1 中国压力容器法规标准体系 (27) 3.2 美国压力容器法规标准体系 (30) 3.3 欧盟压力容器法规标准体系 (32) 3.4 澳大利亚压力容器法规标准体系 (34) 3.5 ISO 压力容器标准体系 (36) 3.6 国内外压力容器主要法规标准比较 (39) 3.7 国内外压力容器主要法规标准目录 (43) 第 4 章国内外气瓶法规标准体系 (50) 4.1 中国气瓶法规标准体系 (50) 4.2 美国气瓶法规标准体系 (52) 4.3 欧盟气瓶法规标准体系 (52) 4.4 ISO 气瓶标准体系 (54) 4.5 国内外气瓶主要标准比较 (54) 4.6 国内外气瓶主要法规标准目录 (60) 第 5 章国内外压力管道法规标准体系 (69) 5.1 长输管道法规标准体系 (69) 5.2 公用管道法规标准体系 (79) 5.3 工业管道法规标准体系 (87) 第 6 章国内外电梯法规标准体系 (99) 6.1 中国电梯法规标准体系 (99) 6.2 美国电梯法规标准体系 (100)

5 6.3 欧盟电梯法规标准体系 (104) 6.4 澳大利亚电梯法规标准体系 (106) 6.5 国内外电梯主要法规标准比较 (108) 6.6 国内外电梯主要法规标准目录 (111) 第 7 章国内外起重机械法规标准体系 (116) 7.1 中国起重机械法规标准体系 (116) 7.2 美国起重机械法规标准体系 (117) 7.3 欧盟起重机械法规标准体系 (120) 7.4 国内外起重机械主要法规标准比较 (124) 7.5 国内外起重机械主要法规标准目录 (125) 第 8 章国内外客运索道法规标准体系 (140) 8.1 中国客运索道法规标准体系 (140) 8.2 欧盟客运索道法规标准体系 (141) 8.3 国内外客运索道主要法规标准比较 (144) 8.4 国内外客运索道主要法规标准目录 (146) 第 9 章国内外游乐设施法规标准体系 (148) 9.1 中国游乐设施法规标准体系 (148) 9.2 美国游乐设施法规标准体系 (149) 9.3 欧盟游乐设施法规标准体系 (152) 9.4 国内外游乐设施主要法规标准比较 (154) 9.5 国内外游乐设施主要法规标准目录 (157) 第 10 章国内外场 ( 厂 ) 内专用机动车辆法规标准体系 (162) 10.1 中国场 ( 厂 ) 内专用机动车辆法规标准体系 (162) 10.2 美国场 ( 厂 ) 内专用机动车辆法规标准体系 (164) 10.3 欧盟场 ( 厂 ) 内专用机动车辆法规标准体系 (167) 10.4 国内外场 ( 厂 ) 内专用机动车辆主要法规标准比较 (170) 10.5 国内外场 ( 厂 ) 内专用机动车辆主要法规标准目录 (172) 第 11 章主要工业国家特种设备合格评定程序介绍 (179) 11.1 美国 ASME 认证 (179) 11.2 欧盟 CE 认证 (180) 11.3 加拿大 CRN 注册 (184) 11.4 俄罗斯 GOST R 认证 (185) 11.5 印度 IBR 认证 (186) 11.6 马来西亚 DOSH 认证及新加坡 MOM 检验 (187)

6 第 1 章适用范围及我国特种设备法规体系概述 1.1 适用范围特种设备是具有一定危险性, 涉及公众生命及财产安全的产品 中华人民共和国特种设备安全法 明确指出, 特种设备是指对人身和财产安全有较大危险性的锅炉 压力容器 ( 含气瓶 ) 压力管道 电梯 起重机械 客运索道 大型游乐设施 场( 厂 ) 内专用机动车辆, 以及法律 行政法规规定适用本法的其他特种设备 随着全球经济的发展, 特种设备安全问题越来越引起各国政府的高度关注 为了防止和减少事故的发生, 保障公众生命和财产安全, 促进经济发展, 世界各主要工业化国家和地区, 均建立了以安全技术规范为主体的法规标准体系, 对特种设备实施了不同程度的安全监管 同时, 通过在法规标准 合格评定程序方面提出的具体要求, 构成技术性贸易措施, 设置市场准入的门槛 我国作为世界上特种设备制造的大国之一, 其产能已经超过了国内市场的需求, 随着我国经济发展建设步伐的加快, 以及 一带一路 全方位对外开放战略的实施, 我国特种设备必将具有广阔的国际市场发展前景 本指南旨在通过介绍国内外特种设备法规标准及合格评定的有关内容和要求, 为我国特种设备制造企业出口产品提供技术支持和服务 本指南适用于 中华人民共和国特种设备安全法 以及国家质量监督检验检疫总局发布的 特种设备目录 规定的特种设备产品, 主要包括 : (1) 锅炉, 是指利用各种燃料 电或者其他能源, 将所盛装的液体加热到一定的参数, 并通过对外输出介质的形式提供热能的设备, 其范围规定为设计正常水位容积大于或者等于 30L, 且额定蒸汽压力大于或者等于 0.1MPa( 表压 ) 的承压蒸汽锅炉 ; 出口水压大于或者等于 0.1MPa( 表压 ), 且额定功率大于或者等于 0.1MW 的承压热水锅炉 ; 额定功率大于或者等于 0.1MW 的有机热载体锅炉 锅炉的类别和品种有 : 承压蒸汽锅炉 承压热水锅炉 有机热载体锅炉 ( 包括有机热载体气相炉 有机热载体液相炉 ) (2) 压力容器, 是指盛装气体或者液体, 承载一定压力的密闭设备, 其范围规定为最高工作压力大于或者等于 0.1MPa( 表压 ) 的气体 液化气体和最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体 容积大于或者等于 30L 且内直径 ( 非圆形截面指截面内边界最大几何尺寸 ) 大于或者等于 150mm 的固定式容器和移动式容器 ; 盛装公称工作压力大于或者等于 0.2MPa ( 表压 ), 且压力与容积的乘积大于或者等于 1.0MPa L 的气体 液化气体和标准沸点等于或者低于 60 液体的气瓶 ; 氧舱 压力容器的类别和品种有 : 固定式压力容器 ( 包括超高压容器 第三类压力容器 第二类压力容器 第一类压力容器 ) 移动式压力容器 ( 包括铁路罐车 汽车罐车 长管拖车 罐式集装箱 管束式集装箱 ) 气瓶 ( 包括无缝气瓶 焊接气瓶 特种气瓶 ( 内装填料气瓶 纤维缠绕气瓶 低温绝热气瓶 )) 氧舱 ( 包括医用氧舱 高气压舱 ) - 1 -

7 (3) 压力管道, 是指利用一定的压力, 用于输送气体或者液体的管状设备, 其范围规定为最高工作压力大于或者等于 0.1MPa( 表压 ), 介质为气体 液化气体 蒸汽或者可燃 易爆 有毒 有腐蚀性 最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体, 且公称直径大于或者等于 50mm 的管道 公称直径小于 150mm, 且其最高工作压力小于 1.6MPa( 表压 ) 的输送无毒 不可燃 无腐蚀性气体的管道和设备本体所属管道除外 其中, 石油天然气管道的安全监督管理还应按照 安全生产法 石油天然气管道保护法 等法律法规实施 压力管道及压力管道元件的类别和品种有 : 长输管道 ( 包括输油管道 输气管道 ) 公用管道 ( 包括燃气管道 热力管道 ) 工业管道 ( 包括工艺管道 动力管道 制冷管道 ) 压力管道管子 ( 包括无缝钢管 焊接钢管 有色金属管 球墨铸铁管 复合管 非金属材料管 ) 压力管道管件 ( 包括非焊接管件 ( 无缝管件 ) 焊接管件( 有缝管件 ) 锻制管件 复合管件 非金属管件 ) 压力管道阀门 ( 包括金属阀门 非金属阀门 特种阀门 ) 压力管道法兰 ( 包括钢制锻造法兰 非金属法兰 ) 补偿器( 包括金属波纹膨胀节 旋转补偿器 非金属膨胀节 ) 压力管道密封元件 ( 包括金属密封元件 非金属密封元件 ) 压力管道特种元件 ( 包括防腐管道元件 元件组合装置 ) (4) 电梯, 是指动力驱动, 利用沿刚性导轨运行的箱体或者沿固定线路运行的梯级 ( 踏步 ), 进行升降或者平行运送人 货物的机电设备, 包括载人 ( 货 ) 电梯 自动扶梯 自动人行道等 非公共场所安装且仅供单一家庭使用的电梯除外 电梯的类别和品种有 : 曳引与强制驱动电梯 ( 包括曳引驱动乘客电梯 曳引驱动载货电梯 强制驱动载货电梯 ) 液压驱动电梯 ( 包括液压乘客电梯 液压载货电梯 ) 自动扶梯与自动人行道 ( 包括自动扶梯 自动人行道 ) 其它类型电梯 ( 包括防爆电梯 消防员电梯 杂物电梯 ) (5) 起重机械, 是指用于垂直升降或者垂直升降并水平移动重物的机电设备, 其范围规定为额定起重量大于或者等于 0.5t 的升降机 ; 额定起重量大于或者等于 3t( 或额定起重力矩大于或者等于 40t m 的塔式起重机, 或生产率大于或者等于 300t/h 的装卸桥 ), 且提升高度大于或者等于 2m 的起重机 ; 层数大于或者等于 2 层的机械式停车设备 起重机械的类别和品种有 : 桥式起重机 ( 包括通用桥式起重机 防爆桥式起重机 绝缘桥式起重机 冶金桥式起重机 电动单梁起重机 电动葫芦桥式起重机 ) 门式起重机 ( 包括通用门式起重机 防爆门式起重机 轨道式集装箱门式起重机 轮胎式集装箱门式起重机 岸边集装箱起重机 造船门式起重机 电动葫芦门式起重机 装卸桥 架桥机 ) 塔式起重机 ( 包括普通塔式起重机 电站塔式起重机 ) 流动式起重机 ( 包括轮胎起重机 履带起重机 集装箱正面吊运起重机 铁路起重机 ) 门座式起重机 ( 包括门座起重机 固定式起重机 ) 升降机 ( 包括施工升降机 简易升降机 ) 缆索式起重机 桅杆式起重机 机械式停车设备 (6) 客运索道, 是指动力驱动, 利用柔性绳索牵引箱体等运载工具运送人员的机电设 - 2 -

8 备, 包括客运架空索道 客运缆车 客运拖牵索道等 非公用客运索道和专用于单位内部通勤的客运索道除外 客运索道的类别和品种有 : 客运架空索道 ( 往复式客运架空索道 循环式客运架空索道 ) 客运缆车 ( 往复式客运缆车 循环式客运缆车 ) 客运拖牵索道 ( 低位客运拖牵索道 高位客运拖牵索道 ) (7) 大型游乐设施, 是指用于经营目的, 承载乘客游乐的设施, 其范围规定为设计最大运行线速度大于或者等于 2m/s, 或者运行高度距地面高于或者等于 2m 的载人大型游乐设施 用于体育运动 文艺演出和非经营活动的大型游乐设施除外 大型游乐设施的类别和品种有 : 观览车类 滑行车类 架空游览车类 陀螺类 飞行塔类 转马类 自控飞机类 赛车类 小火车类 碰碰车类 滑道类 水上游乐设施 ( 包括峡谷漂流系列 水滑梯系列 碰碰船系列 ) 无动力游乐设施 ( 包括蹦极系列 滑索系列 空中飞人系列 系留式观光气球系列 ) (8) 场 ( 厂 ) 内专用机动车辆, 是指除道路交通 农用车辆以外仅在工厂厂区 旅游景区 游乐场所等特定区域使用的专用机动车辆 场 ( 厂 ) 内专用机动车辆的类别和品种有 : 机动工业车辆 ( 叉车 ) 非公路用旅游观光车辆 1.2 我国特种设备法规体系概述我国特种设备法规体系由 法律 行政法规和地方性法规 部门规章和地方政府规章 安全技术规范 (TSG) 等层次构成 法律法律专指由全国人民代表大会及其常委会制定的规范性文件, 由国家主席签署主席令予以公布, 其地位仅次于宪法 依据制定机关的不同分为两大类, 基本法律, 由全国人民代表大会制定, 如刑法 民法等 ; 基本法律以外的其他法律, 由全国人民代表大会常委会制定, 如商标法 文物保护法等 2013 年 6 月 29 日, 中华人民共和国第十二届全国人民代表大会常务委员会第三次会议审议通过 中华人民共和国特种设备安全法 ( 以下简称 特种设备安全法 ), 以中华人民共和国主席令第 4 号公布 特种设备安全法 分为总则, 生产 经营 使用, 检验 检测, 监督管理, 事故应急救援与调查处理, 法律责任, 附则共 7 章 101 条, 自 2014 年 1 月 1 日起施行 特种设备安全法 提出特种设备安全工作应当坚持安全第一 预防为主 节能环保 综合治理的原则 ; 规定特种设备生产 经营 使用 检验 检测应当遵守有关特种设备安全技术规范及相关标准 ; 明确特种设备安全技术规范的法律地位和与标准的关系 进一步强化了生产者 使用者的责任, 增加了经营的要求 ; 进一步明确了检验 检测性质和作用 ; 进一 - 3 -

9 步强化了监督管理部门对特种设备使用环节的监管责任 同时, 规定了事故应急救援与调查处理的要求 ; 明确了违反法律的处罚规定等 特种设备安全法 的颁布实施为特种设备安全工作提供了专项法律保障, 标志着我国特种设备安全监管工作向法制化 科学化迈出了重要一步 特种设备作为商品, 同时须遵守 中华人民共和国产品质量法 中人民共和国进出口商品检验法 中华人民共和国安全生产法 等法律的相关规定, 高耗能特种设备还应当符合 中华人民共和国节约能源法 的规定 行政法规和地方性法规行政法规是法律效力低于宪法和法律的一种法的形式 在中国指最高行政机关, 即中央人民政府 国务院根据宪法和法律或者全国人大常委会的授权决定, 依照法定权限和程序, 制定颁布的有关行政管理的文件 行政法规在中国立法体制中具有重要地位, 是仅次于法律的重要立法层次, 一般用条例 规定 规则 办法等称谓 2003 年 2 月 19 日, 国务院第 68 次常务会议通过了 特种设备安全监察条例, 并于 2003 年 3 月 11 日由国务院领第 373 号公布 2009 年 1 月 14 日, 国务院第 46 次常务会议通过了 国务院关于修改 特种设备安全监察条例 的决定, 并于 2009 年 1 月 24 日由国务院领第 549 号公布, 于 2009 年 5 月 1 日起施行 特种设备安全监察条例 的实施, 对特种设备安全工作发挥了重要作用, 为推动 特种设备安全法 立法工作奠定了坚实基础 省 自治区 直辖市的人民代表大会及其常务委员会根据本行政区域的具体情况和实际需要, 在不与宪法 法律 行政法规相抵触的前提下, 可以制定和颁布在本行政区域内实施的文件, 即地方性法规 地方性法规是省 自治区 直辖市以及较大的市为了适应区域的特种设备安全管理, 对这类设备提出地方性的要求 经过省 自治区 直辖市以及较大的市人大立法通过的文件, 是我国法律法规体系的组成部分, 例如 : 浙江省特种设备安全管理条例 江苏省特种设备安全监察条例 南京市电梯安全条例 深圳经济特区特种设备安全条例 等 部门规章和地方政府规章部门规章是指以国务院特种设备安全监督管理部门首长签署部门令, 予以公布的, 并经过一定方式向社会公告的 办法 规定 等 地方政府规章是以省 自治区 直辖市政府行政首长签署命令, 予以公布的 办法 规定 等 例如 : 特种设备质量监督与安全监察规定 (2000 年 6 月 29 日国家质量技术监督局令第 13 号发布 ) 锅炉压力容器压力管道特种设备安全监察行政处罚规定 (2001 年 12 月 29 日国家质量监督检验检疫总局令第 14 号发布 ) 锅炉压力容器制造监督管理办法 (2002 年 7 月 12 日国家质量监督检验检疫总局令第 22 号发布 ) 气瓶安全监察规定 (2003 年 4 月 24 日国家质量监督检验检疫总局令第 46 号发布 ) 起重机械安全监察规定 (2006 年 12 月 29 日国家质量监督检验检疫总局令第 92 号发布 ) 特种设备事故报告和调查处理规定 ( 2009 年 7 月 3 日国家质量监督检 - 4 -

10 验检疫总局令第 115 号发布 ) 高耗能特种设备节能监督管理办法 ( 2009 年 7 月 3 日国家质量监督检验检疫总局令第 116 号发布 ) 特种设备作业人员监督管理办法 (2011 年 5 月 3 日国家质量监督检验检疫总局令第 140 号发布 ) 大型游乐设施安全监察规定 ( 2013 年 8 月 15 日国家质量监督检验检疫总局令第 154 号发布 ) 等 安全技术规范 (TSG) 特种设备安全技术规范规定特种设备的安全性能和节能基本要求, 以及为达到这些要求在相应的设计 制造 安装 修理 改造 使用 检验与检测等方面所采取的措施和准则 安全技术规范是政府部门履行职责 守住安全底线的依据之一, 是直接指导特种设备工作具有强制性约束力的技术法规 为适应社会主义市场经济体制的要求, 应对加入 WTO 后面临的新情况, 加强和规范特种设备安全管理, 国家质检总局建立和不断完善了以法律法规为依据 以安全技术规范为主要内容 以技术标准为基础的特种设备安全监察法规标准体系 特种设备法规标准体系已成为我国特种设备安全监察体系的重要组成部分 特种设备安全技术规范属广义概念的 技术法规, 它是特种设备法规体系的重要组成部分, 其作用是把法律 法规和行政规章原则规定具体化, 提出特种设备基本安全和节能要求, 是监察制度的具体操作性文件, 体现了监察制度的具体实施方式, 其作用体现为 : (1) 保护人民生命财产安全和社会稳定, 通过对特种设备产品生产 销售 使用 检验 检测等方面的强制性要求, 保障特种设备安全, 从而保障国家经济稳定发展 ; (2) 保证特种设备产品符合性, 不符合特种设备法规要求的特种设备被拒绝入境或入市, 从而迫使特种设备制造商生产出符合安全质量要求的特种设备, 销售商销售符合安全质量要求的特种设备, 从而保证了入境或入世特种设备的安全性能, 守住安全底线 ; (3) 推动技术进步, 特种设备技术法规对产品的技术要求实际上反映了我国特种设备的技术水平, 反过来通过不断提高特种设备技术法规对特种设备的安全性能要求, 也可以推动特种设备的技术进步 ; (4) 贸易保护的手段, 技术法规是国际经贸活动中技术性贸易壁垒的主要内容, 直接影响着一个国家乃至世界经济的发展进程 ; 对特种设备而言, 在保障特种设备安全的前提下, 在遵守国际规则的同时, 有意识地利用我国技术法规及相关标准, 构筑符合正当目标的贸易技术性措施, 合理保护国内市场, 抵御国外产品和技术的冲击, 从而掌握国际竞争的制高点和主动权 2003 年 3 月发布的 特种设备安全监察条例 中首次提出了 特种设备安全技术规范 的概念, 明确了特种设备安全技术规范是特种设备技术法规的重要组成部分 特种设备安全法 中第八条规定 特种设备生产 经营 使用 检验 检测应当遵守有关特种设备安全技术规范及相关标准, 确立了特种设备安全技术规范的法律地位 为了保证特种设备全国统一的安全和节能要求, 特种设备安全法 授权国务院负责特种设备安全监督管理的部门 - 5 -

11 制定安全技术规范, 其作用是把法律 法规和行政规章原则规定具体化 目前, 国家质检总局已经制定并颁布了 100 多项特种设备安全技术规范 随着安全监管形式发展的需要, 今后各类特种设备的安全技术规范将各自形成一部综合型的规范 ( 法典 ) 安全技术规范分为综合类规范和各类设备规范 综合类规范以安全监察管理内容为主, 并将适用于各类设备的综合性管理要求纳入其中 ; 各类特种设备规范根据国家质检总局公布的 特种设备目录 划分的锅炉 压力容器 压力管道( 及管道元件 ) 电梯 起重机械 客运索道 大型游乐设施 场 ( 厂 ) 内专用机动车辆等, 针对上述特种设备的全过程基本安全要求 ( 包括管理要求和技术要求 ) 为主编制的规范 各类特种设备法规标准体系的具体内容见第 2 至第 10 章 - 6 -

12 第 2 章国内外锅炉法规标准体系 2.1 中国锅炉法规标准体系 法规体系自 1960 年原劳动部颁发第一版 蒸汽锅炉安全技术监察规程 的部颁规章以来, 历届国务院锅炉安全监督管理部门都十分重视法规建设 特别是 1982 年国务院发布了 锅炉压力容器安全监察暂行条件, 为中国锅炉安全监察制度提供了法律依据, 为安全监察工作的法制化, 规范化奠定了坚实基础 暂行条例 赋以锅炉安全监督管理部门 制定或参与制定有关锅炉压力容器安全技术规程 标准 的职权, 大大促进了锅炉安全法规的建设 2003 年国务院新颁布的 特种设备安全监察条例, 是一部全面规范锅炉等特种设备的生产 ( 含设计 制造 安装 改造 维修 ) 使用 检验检测及其安全监察的专门法规 2013 年 6 月 29 日发布的 中华人民共和国特种设备安全法 更突出了特种设备生产 经营 使用单位的安全主体责任, 对锅炉等特种设备的生产 ( 含设计 制造 安装 改造 修理 ) 经营 使用 检验 检测和特种设备安全的监督管理进行了规范 2012 年国家质量监督检验检疫总局颁发的 TSG G 锅炉安全技术监察规程, 将原劳动人事部颁发的 蒸汽锅炉安全技术监察规程 热水锅炉安全技术监察规程 有机热载体炉安全技术监察规程 和原国家质量技术监督局颁发的 小型和常压热水锅炉安全监察规定 等进行整合, 充分体现法规是安全基本要求的思想, 使之成为我国锅炉相关法规和技术标准的基础和出发点, 适应当前锅炉技术发展的需要, 在增加大型发电锅炉内容的同时调整了小型锅炉的安全技术要求 除上述专门法规外,2001 年国务院发布的 国务院关于特大安全事故行政责任追究的规定, 锅炉特大安全事故也列在其中, 即 规定 也是锅炉安全监督管理应遵循的一部法规 国家质量监督检验检疫总局颁发的 TSG G 锅炉节能技术监督管理规程 和 TSG G 工业锅炉能效测试与评价规则 等安全技术规范, 对锅炉尤其是工业锅炉的节能提出了要求 标准体系我国锅炉标准主要由国家标准和行业标准组成, 这些标准基本上为推荐性的, 国家鼓励企业自愿采用, 但如被法规所引用, 则强制要求采用, 如 GB/T 9222( 现被 GB/T 替代 ) 和 GB/T 16508( 现被 GB/T 替代 ), 因被 TSG G 所引用而强制要求采用 我国锅炉标准主要是针对钢制 承压 以水为介质的固定式蒸汽锅炉和热水锅炉 对蒸汽锅炉, 其额定蒸汽压力大于或等于 0.1MPa; 对热水锅炉, 其额定热功率大于或等于 0.1MW 及额定出水压力 ( 允许工作压力 ) 大于或等于 0.1MPa 上世纪 90 年代后, 铸铁锅炉和电加热锅炉的标准相继得到补充, 不适用于交通运输车 船上的锅炉和核能蒸汽发生器 - 7 -

13 我国锅炉标准门类比较齐全, 由产品标准 设计计算标准 材料标准 焊接标准 零部件制造及工艺标准 检验和试验方法标准 辅机和附件标准 安装标准 水质标准 环保标准 质量管理标准等方面组成 标准包含的范畴较广, 但较为分散, 且这些标准分属于不同的部门和行业, 给标准的贯彻带来了一定的困难 为改善这一状况, 由全国锅炉标准化技术委员会负责组织制订 国家技术监督局发布的 GB/T 固定式锅炉建造规程 于 1996 年 12 月 1 日实施, 其内容包括主题内容与适用范围 引用标准 术语和符号 材料 设计 焊接 其它制造方法 安全附件 检查和检验 水管锅炉 锅壳锅炉十一章和一个附录 A 许用应力 该标准非等效采用 ISO 固定式焊接结构锅壳锅炉 及 ASME 锅炉和压力容器规范第 Ⅰ 卷 动力锅炉建造规则 ( 1992), 并结合我国锅炉法规和技术条件综合而成, 标准是推荐性的 为适应锅炉技术的发展和与国际接轨的要求, 全国锅炉压力容器标准化技术委员会 (SAC/TC262) 在原有的 GB/T 固定式锅炉建造规程 GB/T 水管锅炉受压元件强度计算 和 GB/T 锅壳锅炉受压元件强度计算 的基础上, 参照欧盟标准的体例并结合现行锅炉法规和技术的发展, 制修订了 GB/T 水管锅炉 和 GB/T 锅壳锅炉 两大系列标准 两系列标准于 2013 年 12 月 31 日经国家质量检验检疫总局批准发布,2014 年 7 月 1 日开始实施, 对我国锅炉的设计 制造 检验和验收 安装和运行进行了规范 (1)GB/T 水管锅炉 该系列标准适用于以下范围的固定式水管锅炉 : a) 额定蒸汽压力 0.1 MPa 的蒸汽锅炉 ; b) 额定出水压力 0.1 MPa 或者额定热功率 0.1 MW 的热水锅炉 ; c) 以余 ( 废 ) 热利用为主要目的烟道式或烟道与管壳组合式余热锅炉 该系列标准不适用于移动式水管锅炉和为满足设备和工艺流程冷却需要的冷却装置 包括 8 个分标准, 具体标准如下 : GB/T 水管锅炉第 1 部分 : 总则 GB/T 水管锅炉第 2 部分 : 材料 GB/T 水管锅炉第 3 部分 : 结构设计 GB/T 水管锅炉第 4 部分 : 受压元件强度计算 GB/T 水管锅炉第 5 部分 : 制造 GB/T 水管锅炉第 6 部分 : 检验 试验和验收 ) GB/T 水管锅炉第 7 部分 : 安全附件和仪表 GB/T 水管锅炉第 8 部分 : 安装与运行 (2)GB/T 锅壳锅炉 该标准适用于符合下列条件的以水为介质 蒸发受热面主要布置在锅壳或在锅壳内设有 - 8 -

14 炉胆的固定式承压锅壳锅炉 : a) 设计正常水位水容积大于或者等于 30L, 且额定蒸汽压力大于或者等于 0.1MPa( 表压, 下同 ) 的蒸汽锅炉 ; b) 额定出水压力大于或者等于 0.1MPa, 或者额定功率大于或者等于 0.1MW 的热水锅炉 该系列标准不适用于移动式锅炉 ( 如船用锅炉 铁路机车牵引用锅炉 ) 为满足设备和工艺流程冷却需要的冷却装置和军事用途锅炉 包括 8 个分标准, 具体标准如下 : GB/T 锅壳锅炉第 1 部分 : 总则 GB/T 锅壳锅炉第 2 部分 : 材料 GB/T 锅壳锅炉第 3 部分 : 设计与强度计算 GB/T 锅壳锅炉第 4 部分 : 制造 检验与验收 GB/T 锅壳锅炉第 5 部分 : 安全附件和仪表 GB/T 锅壳锅炉第 6 部分 : 燃烧系统 GB/T 锅壳锅炉第 7 部分 : 安装 GB/T 锅壳锅炉第 8 部分 : 运行 2.2 美国锅炉法规标准体系 法规体系美国政府对锅炉没有统一的质量监督检验机构, 没有管理全国锅炉标准化的专门政府机构, 锅炉法规标准体系是以各州分散立法和标准自愿采用为特点 美国共有 23 个联邦政府部门从事标准化工作, 全国大约有 3.3 万个机构与标准化工作有关 法规标准由各州自行制定, 如加州劳动法第五篇第六部分 锅炉与压力容器 和加州行政规章工业安全法令第二分章 锅炉与受火压力容器安全法令 均对锅炉管理进行了规范 美国有些技术法规虽也称为 标准, 但却是按照立法程序制定的, 有强制力的技术法规, 如 OSHA 规章 (Regulation) 也称 OSHA 标准 (Standards) 美国所有民间机构标准都是自愿性的, 包括经国家标准协会 ANSI 批准的美国国家标准 标准只有经法规指定才具有强制性 标准体系美国锅炉标准基本上由学会 协会标准组成, 主要包括 : a) 美国机械工程师协会 ASME 标准, 包括 ASME 锅炉压力容器规范 (ASME BPV 规范 ) 和 ASME 性能试验规范 (ASME PTC 规范 ); b)astm 美国材料试验协会标准 ; c)asnt 美国无损检测协会标准, 如 SNT TC)1A 无损检测人员资格评定和取证推荐规程 ;CP 189 无损检测人员资格评定和取证的 ASNT 标准等 ; - 9 -

15 d)abma 美国锅炉制造商协会标准 美国机械工程师协会 (ASME) 锅炉系列标准等是美国各州通用标准, 被大多数州部分 或全部采用, 或作为参考标准 主要有 : ASME BPVⅠ 锅炉和压力容器规范第 Ⅰ 卷 动力锅炉建造规则 ASME BPVⅡ 锅炉和压力容器规范第 Ⅱ 卷 材料 ASME BPVⅣ 锅炉和压力容器规范第 Ⅳ 卷 采暖锅炉 ASME BPVⅤ 锅炉和压力 Ⅴ 容器规范第卷 无损检测 ASME PTC4 锅炉性能试验规程 ASME BPVⅠ 锅炉和压力容器规范第 Ⅰ 卷动力锅炉建造规则 适用于固定式的动力锅炉 电热锅炉 特小型锅炉 高温热水锅炉 热回收蒸汽发生器以及某些受火压力容器的建造, 也适用于机车锅炉以及可移动的或牵引用的动力锅炉, 包括强制性要求 特殊禁用规定以及非强制性指南, 其管辖范围限于锅炉本体和锅炉外部管道 过热器 省煤器和其他与锅炉直接连接物中间阀门的受压部件均作为锅炉本体的一部分, 按 ASME BPVⅠ 的规则进行建造 从锅炉本体或隔绝的过热器或隔绝预热器的以下接头开始, 直至规范所要求装设的阀门并包括该阀门在内的管道, 均作为锅炉外部管道, 其材料 设计 制作 安装和试验方面的建造规则按 ASME B31.1 动力管道 的规定 ASME 锅炉与压力容器委员会规定,ASME BPVⅠ 锅炉和压力容器规范第 Ⅰ 卷动力锅炉建造规则 所采用的材料心须是已列入 ASME BPVⅡ 锅炉和压力容器规范第 Ⅱ 卷材料 规格中的那些材料, 而能列入 ASME BPVⅡ 的材料, 又心须是 ASTM 标准已经采纳的 美国的锅炉性能试验标准在 1998 年以前是 ASME PTC4.1 锅炉机组性能试验规程 (1964 版,1991 年更新 ),1998 年 ASME 推出 PTC4-1998, 并于 2008 年更新为 PTC 锅炉性能试验规程 ASME PTC4.1 或 ASME PTC4 目前已是国际上比较通用的锅炉性能测试标准 2.3 欧盟锅炉法规标准体系 法规体系欧盟法规分为四种 : 条例 指令 决定 建议和意见 其中条例 指令 决定具有约束力, 建议和意见没有约束力 条例 : 相当于议会通过的法令, 一经通过立即生效, 各成员国必须执行, 无须变成本国立法 它具有普遍的适用性和总体的约束力, 对所有成员国直接适用 条例规定现在和将来的所有事情, 不只是规定所要达到的结果, 在方式和手段上也要服从条例的规定 条例不仅约束成员国, 还约束国内的个人 指令 : 是对成员国要达到的目的具有约束力的欧洲经济共同体法律 一般给成员国一定的时间执行, 使其转化为成员国本国法律 指令对所有的成员国都有约束力 指令是对成员

16 国发出的, 而不是对个人发出的 对成员国的约束也与条例不同, 只要达到指令要求的目标, 成员国在具体的方式和手段方面可以自由选择 决定 : 对其涉及者具有绝对的约束力, 必须执行 决定可以向个人发出, 也可以向成员国发出 其约束力的方式同条例一样, 对所有条文具有实施义务, 特别是对成员国发出的决定, 其实施的方式和手段同指令不同, 成员国没有自由选择的余地 建议和意见 : 不具有法律的约束力, 但一经发布, 对有关国家的公众舆论具有一定的影响力 建议和意见不是法律, 可由理事会或委员会通过 为了提高法规的质量, 防止各国用法规或技术标准设置技术壁垒, 欧盟于 1998 年 6 月 22 日颁布了 技术标准和技术法规制定程序指令 (Directive 98/34/EC of A Procedure for the Provision of Information in the Field of Technical Standards and Regulations) 规定了成员国制订技术法规的领域和程序, 防止设置没有必要的技术壁垒 在该指令中规定了以下概念 : a) 技术要求 (Technical Specification): 一种包括有关产品质量水平 性能 安全要求 几何尺寸等内容的规范 在技术规范中还应包括 : 产品名称 符号 标志 包装和检测方法等内容 b) 其他要求 (Other Requirements): 技术要求以外涉及环境或消费者保护的要求, 一般包括产品的使用条件 回收 回用 处置等内容 这些要求会影响产品的成分或性质 c) 技术法规 (Technical Regulations): 包含相关管理规定的技术要求或其他要求 这些要求必须强制遵守 技术法规还指某些成员国关于某些产品制造 进口 销售和使用的禁止性规定的法律 规章或管理规定 各成员国应向欧盟委员会提供一份本国有权制定技术法规的机构名单 ( 这些机构都是政府行政机构 ) d) 标准 (Standards): 由公认的标准化组织批准的技术要求 其执行是非强制性的 技术标准应是国际标准 欧洲标准或国家标准 欧洲议会和欧盟理事会指令 PED 97/23/EG 关于统一各成员国有关承压设备的法律于 1997 年 5 月 29 日通过 本指令适用于最大许用压力大于 0.5bar 承压设备及其部件的设计 制造和合格评价 为使指令得到有效实施, 欧盟委员会委托欧洲标准化组织 (CEN) 等技术组织, 制定协调标准, 作为支持指令的技术文件 协调标准前标有 EN, 这些标准贯彻欧盟指令中规定的基本安全要求, 制定具体的技术要求 欧洲协调标准由企业自愿采取, 若采用了协调标准, 则被认为满足了指令的基本安全要求 在欧洲共同体的官方公报上, 公布支持相应指令的协调标准的编号 标准体系标准是欧盟指令的基本安全要求的具体化 符合标准, 就符合指令要求 与 PED 配套的协调标准大体分为三类 : 一是产品类协调标准 (Harmonized Product Standards), 二是支持性协调标准 (Harmonized Supporting Standards), 三是材料协调标准 ( Harmonized Material Standards)

17 任何一份技术标准都必须有一个附录 Z 用附录 Z 证明 PED 中每一个有关的安全基本要求在这个标准里面都满足了 欧盟 CEN/TC 269 锅壳和水管锅炉 技术委员会制定了 EN12952 水管锅炉 和 EN12953 锅壳锅炉 系列标准 欧盟要求各成员国必须采用此系列标准, 与该系列标准相矛盾的国家标准应废弃 (1)EN12952 水管锅炉 该系列标准适用于大于 2 升蒸汽和 / 或热水, 压力大于 0.5BAR, 温度大于 110 度的水管锅炉 ; 不适用非固定锅炉 锅壳 ( 包括电炉 ) 核一次回路 包括 17 个单项标准, 具体标准如下 : EN :PART1 总则 EN :PART2 锅炉及附件的受压部件的材料 EN :PART3 受压部件的设计和计算 EN :PART4 在役锅炉寿命计算 EN :PART5 锅炉受压部件的制造工艺和结构 EN :PART6 施工检验 ; 锅炉受压部件的文件编制和标志 EN :PART7 锅炉设备要求 EN :PART8 锅炉液气燃料点燃系统的要求 EN :PART9 锅炉粉状固体燃料的点燃系统要求 EN :PART10 超压防护要求 EN :PART11 锅炉和附件的限制设施和安全电流的要求 EN :PART12 锅炉给水和炉水品质的要求 EN :PART13 烟气净化系统的要求 EN :PART14 烟气除 NOX 系统的要求 EN :PART15 验收试验 EN :PART16 锅炉固体燃料炉排和流化床点燃系统的要求 EN :PART17 独立于制造商的检验单位的导则 (2)EN12953 锅壳锅炉 该系列标准适用于烟气侧压力不大于 0.5MPa 圆筒形设计 采用碳钢或碳锰钢以熔焊方式焊接成的且设计压力不大于 40MPa 的固定式蒸汽锅炉和热水锅炉 包括直接燃烧锅炉 电加热锅炉 余热锅炉 不适用于蒸发量不大于 2L 最大允许压力不大于 0.5 MPa 以及最大设计温度不大于 110 的锅炉 共由 14 个单项标准组成 单项标准的结构一般为 : 范围 ; 参考文献 ; 术语和 / 或定义 ; 具体内容 ; 附录 ; 文献目录 具体标准如下 : EN :PART1 总则 ; EN :PART2 锅炉及其附件的受压部件的材料 ;

18 EN :PART3 受压部件的设计和计算 ; EN :PART4 锅炉受压部件的制造工艺和结构 ; EN :PART5 施工检验 锅炉受压部件的文件编制和标志 ; EN :PART6 锅炉设备要求 ; EN :PART7 锅炉液气燃料点燃系统的要求 ; EN :PART8 超压防护要求 ; EN :PART9 锅炉和附件的限制设施和安全电流的要求 ; EN :PART10 锅炉给水和炉水品质的要求 ; EN :PART11 验收试验 ; EN :PART12 锅炉固体燃料燃烧系统的要求 ; EN :PART13 运行指导书 ; EN :PART14 独立于制造商的检验方的介入导则 2.4 日本锅炉法规标准体系 法规体系日本的锅炉法规标准体系由国会表决制定的法律 ( 法令 ), 内阁大臣制定的政令 ( 大臣令 ), 所管辖国务大臣制定的省令, 所管辖国务大臣制定的告示, 和由副部长 局长制定的通知 ( 包括法令 省令及告示的解释和细则 ) 组成 已颁布并列入强制性的政令 省令和告示, 均作为相关法令的基础 日本的法律 ( 法令 ) 有 1972 年法律第 57 号 劳动安全卫生法, 包括了有关防止锅炉压力容器灾害的必要产业安全及劳动卫生事项 日本的政令有 1972 年政令第 318 号 劳动安全卫生法施行令, 对 劳动安全卫生法 所适用的锅炉范围及种种手续进行规定 ;1972 年政令第 345 号 劳动安全卫生法有关手续费令, 对 劳动安全卫生法 所适用的许可 许可证及检查等手续费进行规定 日本的省令有 1972 年劳动省令第 32 号 劳动安全卫生规则, 规定了有关防止灾害的一般事项 ;1972 年劳动省令第 33 号 锅炉及压力容器安全规则, 为了顺利执行法令和省令, 规定了详细手续方法 具体实施事项等 日本的告示是为了防止工厂灾害, 由劳动大臣公布 企业遵守具有法律效力的详细对策, 主要有 : 锅炉及第一种压力容器的制造许可基准 锅炉结构规范 压力容器结构规范 小型锅炉及小型压力容器结构规范 简易锅炉等结构规范

19 司炉工 锅炉焊接工及锅炉维修保养人员许可证规程 锅炉安装工程作业主任技能讲习 锅炉操作技能讲习 化工设备用第一种压力容器操作主任技能讲习及普通第一种压力容器操作主任技能讲习规程 小型锅炉操作管理业务特别教育规程 关于检查员资格等规程 有关指定的性能检查代行机构的告示 根据劳动安全卫生法的规定, 所指定的个别检定代行机构及型式检定代行机构等的告示 根据劳动安全卫生法的规定, 所指定的试验机构的告示 根据劳动安全卫生法的规定, 在所指定的试验机构所做试验实务的告示 日本的通知 ( 技术指南 ) 是为了防止工厂灾害由劳动大臣公布 企业遵守具有法律效力的详细对策, 主要有 : 防止锅炉低水位事故的技术指南 燃油锅炉及燃气锅炉的燃烧设备结构和管理的技术指南 锅炉定期自主检查指南 提高技能教育指南 关于安全卫生的教育指南 标准体系锅炉技术规程已被列入工业标准法制中的, 均称为日本工业标准 ( 简称为 JIS ) 日本锅炉工业标准主要有 : JISB8201 JISB8203 JISS3021 陆用钢制锅炉结构 铸铁锅炉结构 燃油热水锅炉 2.5 国内外锅炉主要法规标准比较 概述目前世界上的锅炉法规标准主要有以下几大体系 : (1) 美国的 ASME 体系, 覆盖于美洲 亚洲以至于世界范围内 ; (2) 欧盟的法规标准体系, 目前已经形成一定规模, 应用于欧洲及个别其他国家和地区, 并且影响日益扩大 ; (3) 中国的锅炉法规标准体系, 目前应用还主要局限在中国境内和国外厂商对中国客户出口的产品和承担的工程项目中, 尚不十分完善 ; (4) 日本的锅炉法规标准体系, 目前应用主要局限在日本境内和日本出口的一些产品和承担的工程项目中 ;

20 (5) 其他国家的锅炉法规标准体系, 目前由于市场需求的因素及其锅炉法规标准体系自身的完整与完善程度的原因, 在世界上影响还不是很大 对于锅炉标准, 世界上各国相互认可或等效 等同采用的还基本没有, 只有欧盟针对其成员国颁布的 EN 水管锅炉 和 EN 锅壳锅炉 等标准, 要求其成员国转换成各国标准使用 ;ASME 标准因其技术的先进性, 被美洲 亚洲许多国家或地区所自愿采用 国际标准化组织 ISO/TC11 锅炉和压力容器技术委员会 力图制定国际统一的承压设备标准 ISO 锅炉和压力容器 该标准并非完整意义上的产品标准, 只是对世界不同的锅炉和压力容器产品标准的统一要求, 类似于商务标准 该标准由两部分组成, 第一部分为 性能要求, 提出了锅炉和压力容器产品的安全性能原则 ; 第二部分为 满足第一部分要求的标准, 提出了对世界各国技术标准的认可模式和内容 关于锅炉产品的设计 制造和检验要求的规定, 各国法规和标准不尽相同, 以下就锅炉法规和标准的性质和适用范围 强度准则和安全系数 水压试验进行比较说明 性质和适用范围比较 中国锅炉主要法规和标准中国锅炉主要法规 TSG G 锅炉安全技术监察规程 作为技术规范, 是强制性的, 在中国境内设计 制造 安装和使用的锅炉均应符合 TSG G 的规定 主要标准 GB/T 水管锅炉 和 GB/T 锅壳锅炉 为推荐性的国家标准, 其中 GB/T 水管锅炉第 4 部分 : 受压元件强度计算 和 GB/T 锅壳锅炉第 3 部分 : 结构和强度计算 分别替代了 GB/T 水管锅炉受压元件强度计算 和 GB/T 锅壳锅炉受压元件强度计算, 且被替代的标准被 TSG G 中 条所引用, 因此也具有强制性 TSG G 锅炉安全技术监察规程 适用于符合 特种设备安全监察条例 范围内的固定式 ( 注 1-1) 承压蒸汽锅炉 承压热水锅炉 有机热载体锅炉, 以及以余 ( 废 ) 热利用为主要目的的烟道式 烟道与管壳组合式余 ( 废 ) 热锅炉 注 1-1: 固定式锅炉是指锅炉在使用过程中是固定的 美国锅炉主要法规和标准美国联邦政府没有统一的法规体系, 由美国机械工程师协会制定的 ASME 标准在美国较为通用的 包括 ASME 锅炉压力容器规范 (ASME BPV 规范 ) 和 ASME 性能试验规范 (ASME PTC 规范 ) ASME 标准在世界上具有很大的影响力, 不少国家的制造厂采用其规范来生产, 该规范关于锅炉的部分有动力锅炉 采暖锅炉 材料 焊接 无损检测等分卷 ASME 锅炉压力容器规范以安全为主线, 其内容包括了对建造工作的强制性要求 特殊禁用规定以及非强制性指南 动力锅炉卷中规定了动力锅炉建造方法的通用要求, 适用于焊接锅炉 铆接锅炉 钎焊锅炉 水管锅炉 火管锅炉 给水加热器 特小型锅炉 电热锅炉

21 和有机液体蒸发器等 欧盟锅炉主要法规和标准欧盟 CEN 批准通过了 CEN/TC 269 锅壳和水管锅炉 技术委员会制定的 EN12952 水管锅炉 和 EN12953 锅壳锅炉 系列标准 欧盟要求各成员国必须采用此系列标准, 因此, 两系列标准在各成员国中为强制性标准 EN 水管锅炉 适用于允许压力大于 0.5Bar, 温度大于 110, 蒸汽和 / 或热水的容积产量大于 2 升的水管锅炉及其辅机的安装 不适用于非陆用固定锅炉 ; 锅壳锅炉包括电锅炉 ; 带核前置回路, 一旦发生故障会造成放射性辐射的锅炉 PART4 不适用于设计 制造 安装阶段 EN 锅壳锅炉 适用于 2 升以上蒸汽和 / 或热水, 最大允许压力大于 0.5Bar, 最大设计温度大于 110 的锅炉 不适用于水管锅炉 ; 铁路机车锅炉 ; 船用锅炉 该标准不包括砖墙和保温部分 日本锅炉主要法规和标准日本锅炉标准主要有 JIS B 8201 陆用钢制锅炉结构 和 JISB 8203 铸铁锅炉结构, 为非强制性的, 自愿采用 JIS B 8201 标准适用于陆用钢制蒸汽锅炉和热水锅炉及其附属设备 a) 车辆式 ( 铁路车辆除外 ) 和移动式 ; b) 不包括以下几种 : -- 机车及其他铁道车辆用锅炉 ; -- 电热锅炉, 但本标准可用于其机械部分 ; -- 最高使用压力小于等于 0.1MPa 的蒸汽锅炉, 筒体内径小于等于 200mm, 长度小于等于 400mm 或传热面积小于等于 0.5m2; -- 水压力小于等于 0.1MPa 的热水锅炉, 且传热面积小于等于 4m2; -- 水压力小于 1MPa 的直流锅炉, 且传热面积小于等于 5m2 c) 下列锅炉在结构上与本标准无抵触时, 可引用本标准 : -- 使用本标准没有规定的主要材料的高压或高温蒸汽锅炉 ; -- 特殊结构的锅炉 d) 锅炉包括主蒸汽阀以及相关阀门, 同时也包括给水阀 ( 装于省煤器之间时即以此阀为准, 没有时则以省煤器入阀口为准 ) 相关止回阀及排污阀( 如有两个, 则以远离锅炉本体的为准 ) 和装在这些阀门之间的锅炉本体 过热器 省煤器 管道等 强度理论和安全系数 中国锅炉主要法规和标准中国锅炉主要法规和标准的强度计算采用最大应力强度理论, 即第三强度理论 失效准则为极限载荷法

22 安全系数的选取如下表 : 材料 ( 板 锻件 管 ) 室温下的抗拉强度 R m 表规则设计方法的安全系数 设计温度下的屈服强度 t el R ( R p0. t 2 ) ( 注 3-1) 安全系数 设计温度下持久强度极限平 均值 t R D ( 注 3-2) 设计温度下蠕变极限平均值 ( 每 1000 小时蠕变率为 0.01% 的 ) R t n 碳素钢和低合金钢 nb 2.7 ns 1.5 nd 1.5 nn 1.0 高合金钢 nb 2.7 ns 1.5 nd 1.5 nn 1.0 注 3-1: 如果产品标准允许采用 R t p1.0, 则可以选用该值计算其许用应力 注 3-2: 根据设计使用年限选用 h h h 等持久强度极限值 美国锅炉主要法规和标准 应力法 美国 ASME 规范的强度计算采用最大拉应力理论, 即第一强度理论 失效准则为极限 ASME 规范规定, 当温度低于控制应力选择的蠕变和应力断裂强度的温度范围时, 最大 许用应力值是下列各值中的最低值 : a) 常温下规定的最小抗拉强度的 1/3.5; b) 计算温度下的抗拉强度的 1/3.5; c) 常温下规定的最小屈服强度的 2/ 欧盟锅炉主要法规和标准 欧盟标准采用最大应力强度理论, 即第三强度理论 EN12952PART3/6.3.1 部件的设计应力的安全系数如下表 :

23 EN12952PART3/6.3.2 在蠕变状态下工作的焊接连接的设计应力下的安全系数如下表 : EN12953 锅壳强度 3.3 考虑材料抗拉强度的安全系数 n b 为 2.7 EN /6.2 规定许用应力取 σts/1.5 和 σb/2.4 的较小值 n b 为 日本盟锅炉主要法规和标准日本锅炉标准的强度计算采用最大拉应力理论, 即第一强度理论 对许用应力的规定如下 : a) 设计温度低于蠕变范围时, 许用应力取下列最小值 : -- 常温抗拉强度下限的 1/4; -- 在设计温度下抗拉强度的 1/4; -- 常温最小屈服限或 0.2% 条件屈服限的 1/1.5; -- 在设计温度下的屈服限或 0.2% 条件屈服限的 1/1.5; b) 设计温度在蠕变范围时, 许用应力取下列最小值 : -- 设计温度下 1000 小时总变形量为 0.01% 蠕变应力限平均值 ; -- 使用温度下 小时持久强度平均值的 67%; -- 使用温度下 小时持久强度最小值的 80% 水压试验 中国锅炉主要法规和标准 TSG G 锅炉安全技术监察规程 规定: 胀接全部完毕后, 应当进行水压试验, 检查胀口的严密性 ; 锅炉受压元件应当在无损检测和热处理后进行水压试验 1. 试验压力 : a) 整体水压试验的锅炉本体, 以工作压力 (p) 为基准,:p<0.8MPa 时, 为 1.5p;p 在 0.8 MPa~1.6MPa 范围内时, 为锅筒 ( 锅壳 ) 工作压力加 0.4MPa;p>1.6MPa 时, 为 1.25p b) 整体水压试验的直流锅炉本体 : 为介质出口压力的 1.25 倍, 且不小于省煤器进口压力的 1.1 倍 c) 整体水压试验的再热器和省煤器均取其工作压力的 1.5 倍 ; d) 以部件型式出厂的锅筒 启动分离器和汽水分离器为其工作压力的 1.25 倍 ; e) 以散件出厂锅炉的集箱类部件 对接焊接的受热面管子及其他受压管件 受热面组件为其工作压力的 1.5 倍 2. 试验温度 : 应当在环境温度高于或者等于 5 时进行, 低于 5 时应当有防冻措施 3. 保压时间 :

24 a) 整体水压试和以部件出厂的锅筒 启动分离器 汽水分离器至少为 20 分钟 ; b) 受热面组件和散件出厂锅炉的集箱类部件至少为 5 分钟 ; c) 对接焊接的受热面管子及其他受压管件为 10~20 秒钟 美国锅炉主要法规和标准美国 ASME 规范规定完工后整台锅炉应进行水压试验 试验压力以设计压力为基准, 所有用焊接方法制造的锅筒 ( 壳 ) 和其他受压件锅筒 ( 壳 ) 和其他受压件试验压力不小于其最高允许工作压力 1.5 倍 试验水温不低于环境温度并且不低于 20 保压时间没有明确规定 欧盟锅炉主要法规和标准 1. EN12952 EN12952 PART 3/ 对于一套元件或组装完好的锅炉的水压试验压力用如下公式计算 : Pt=1.43 PS 或 Pt=1.25 PC Rp0.2,20/K 式中 :Pt 为试验压力,PC 为计算压力,Rp0.2,20/K 比值不小于 1 2. EN EN / 验收试验中规定 : 当由于遗漏背部填角焊 ( 见 EN , ) 而需要在高于 EN 规定的压力下进行水压试验时, 应检查设计工作以确保试验时锅炉的任何部件的膜压力不超过 90% 室温下材料验证强度的 0.2% 在超过 90% 室温下材料验证强度的 0.2% 的情况下, 应改变锅炉的设计, 以确保不发生这种情况 应施加并维持足够长的时间的验收试验压力, 以允许对所有表面及接缝进行外观检查, 但是在任何情况不能少于 30 分钟 锅炉应没有整体塑性变形或渗漏迹象 施加验收试验压力前, 应对锅炉进行适当的通风 试验水温应能防止脆性断裂 注 : 建议锅炉在临近气密性检查之前, 宜将压力应减少到不小于最大允许压力的 1.1 倍且不大于试验压力的 O.9 倍 日本盟锅炉主要法规和标准日本锅炉标准对水压试验的规定如下 : a) 试验压力 -- 按锅炉最高使用压力的 1.5 倍压力 ( 水压值不满 0.2MPa 时, 取 0.2MPa); -- 对于没有可能超过最高使用压力的温水锅炉, 可在其最高使用压力上加上 0.1MPa( 水压值不满 0.2MPa 时, 取 0.2MPa) 后进行水压试验 ;

25 -- 水管锅炉的所有焊接筒体以及焊接元件水压试验压力为其最高使用压力的 1.5 倍, 如果组装后可对焊接部可进行射线探伤或超声波探伤试验, 其水压试验可以免去 -- 铸铁元件的水压试验压力为其最高使用压力的 1.5 倍 b) 水压试验压力不应超过规定压力的 6% 以上 c) 铸件经机械加工后, 按规定的压力且根据厚度保压时间 10 分钟以上 2.6 国内外锅炉主要法规标准目录 中国锅炉法规标准 主要法规有 : 特种设备安全法特种设备安全监察条例特种设备质量监督与安全监察规定锅炉压力容器制造监督管理办法锅炉产品安全质量监督检验规则锅炉压力容器制造许可条件特种设备事故报告和调查处理规定高耗能特种设备节能监督管理办法锅炉设计文件节能审查办法 ( 试行 ) TSG G0001 锅炉安全技术监察规程 TSG G0002 TSG G0003 锅炉节能技术监督管理规程 工业锅炉能效测试与评价规则 TSG G1001 锅炉设计文件鉴定管理规则 TSG G3001 锅炉安装改造单位监督管理规则 TSG G5001 TSG G5002 锅炉水 ( 介 ) 质处理监督管理规则 锅炉水 ( 介 ) 质处理检验规则 TSG G5003 锅炉化学清洗规则 TSG G7001 锅炉安装监督检验规则 TSG Z0004 特种设备制造 安装 改造 维修质量保证体系基本要求 TSG Z0005 特种设备制造 安装 改造 维修许可鉴定评审细则 TSG Z6001 特种设备作业人员考核规则 TSG Z6002 TSG Z8001 TSG Z8002 特种设备焊接操作人员考核细则 特种设备无损检测人员考核规则 特种设备检验人员考核规则 主要标准有 :

26 GB 713 GB/T 1576 锅炉和压力容器用钢板 工业锅炉水质 GB/T 电工名词术语 锅炉 GB 3087 GB 5310 GB/T 8163 GB/T GB/T GB/T GB/T GB/T GB/T GB/T GB/T GB GB GB 低中压锅炉用无缝钢管高压锅炉用无缝钢管输送流体用无缝钢管工业锅炉热工性能试验规程电站锅炉性能试验规程烟道式余热锅炉热工试验方法电站减温减压阀电站调节阀焊缝无损检测超声检测技术 检测等级和评定锅炉制图火力发电机组及蒸汽动力设备水气质量标准火电厂大气污染物排放标准锅炉大气污染物排放标准锅炉 热交换器用不锈钢无缝钢管 GB/T 燃煤工业锅炉节能监测 GB 生活垃圾焚烧污染控制标准 GB/T ~8 GB/T ~8 水管锅炉 锅壳锅炉 GB/T 有机热载体炉 GB/T 生活垃圾焚烧锅炉及余热锅炉 GB/T 高压锅炉用内螺纹无缝钢管 GB/T GB/T GB/T GB GB/T GB/T GB/T GB/T GB/T GB 相变锅炉相变加热炉锅炉钢结构设计规范工业锅炉能效限定值及能效等级烟道式余热锅炉通用技术条件氧气转炉余热锅炉技术条件水泥窑余热锅炉技术条件燃气 蒸汽联合循环余热锅炉技术条件承压设备焊后热处理规程锅炉房设计规范

27 GB DL 612 DL 647 DL/T 819 DL/T 820 DL/T 869 DL/T 964 DL 5190 JB/T 1616 JB/T 2192 JB/T 2634 JB/T 2636 JB/T 2637 JB/T 2639 JB/T 3375 JB/T 5263 JB/T 6696 JB/T 6734 JB/T 6735 JB/T 7985 JB/T 8659 JB/T 9625 JB/T 9626 JB/T JB/T JB/T NB/T NB/T NB/T 锅炉安装工程施工及验收规范电力工业锅炉压力容器监察规程电站锅炉压力容器检验规程大型发电厂焊接热处理技术规程管道焊接接头超声波检验技术规程火力发电厂焊接技术规程循环流化床锅炉性能试验规程 电力建设施工技术规范 管式空气预热器技术条件方型铸铁省煤器技术条件管道成型焊接技术条件锅炉受压元件焊接接头金相和断口检验方法锅炉承压球墨铸铁件技术条件锅炉承压灰铸铁技术条件锅炉用材料入厂检验规则电站阀门铸钢件技术条件电站锅炉技术条件锅炉角焊缝强度计算方法锅炉吊杆强度计算方法小型锅炉和常压热水锅炉技术条件热水锅炉水动力计算方法锅炉管道附件承压铸钢件技术条件锅炉锻件技术条件垃圾焚烧锅炉技术条件流化床燃烧设备技术条件电加热锅炉技术条件承压设备用碳素钢和合金钢锻件低温承压设备用低合金钢锻件承压设备用不锈钢和耐热钢锻件 NB/T 47013(JB/T 4730).1~10 承压设备无损检测 NB/T NB/T 承压设备焊接工艺评定 承压设备产品焊接试件的力学性能检验 NB/T ~7 NB/T ~.8 承压设备用焊接材料订货技术条件 锅炉热交换器用管订货技术条件

28 NB/T NB/T NB/T NB/T NB/T NB/T NB/T NB/T NB/T NB/T NB/T NB/T 锅炉用高频电阻焊螺旋翅片管技术条件螺旋翅片管箱及模块技术条件余热锅炉用小半径弯管技术条件减温减压装置工业锅炉技术条件工业锅炉系统能效评价导则电站阀门型号编制方法恒力弹簧支吊架可变弹簧支吊架锅炉人孔和手孔装置锅炉钢结构制造技术规范电站阀门 美国锅炉法规标准 主要法规有 : 国家锅炉管理法规 : 职业安全与健康法 加州锅炉管理主要法规 : 加州劳动法第五篇第六部分 : 锅炉与压力容器 加州行政规章 : 工业安全法令 主要标准有 : ASME 性能试验规范 (ASME PTC 规范 ) ASME PTC4.1 锅炉机组性能试验规程 ASME PTC4 锅炉性能试验规程 ASME 锅炉压力容器规范 (ASME BPV 规范 ) (1)ASME 第 Ⅰ~Ⅻ 卷结构第 Ⅰ 卷动力锅炉建造规则第 Ⅱ 卷材料 A 篇铁基材料标准 B 篇非铁基材料标准 C 篇焊条 焊丝及填空材料标准 D 篇性能第 Ⅲ 卷第 1 册总要求第 Ⅲ 卷第 2 册混凝土反应压力容器和安全壳规范第 Ⅲ 卷第 3 册废核烯料和高位放射性材料和废料的储存和运输包装用安全容器系统第 Ⅳ 卷锅炉建造规则第 Ⅴ 卷无损检测第 Ⅵ 卷采暖锅炉维护和运行推荐规则第 Ⅶ 卷动力锅炉维护推荐指南第 Ⅷ 卷压力容器建造规则

29 第 Ⅸ 卷焊接和钎焊评定第 Ⅹ 卷纤维增强塑料压力容器第 Ⅺ 卷核动力装置设备在检查规则 欧盟锅炉法规标准 主要法规有 : 欧共体承压设备指令 PED(Pressure Equipment Directive 97/23/EC): 欧洲议会和欧盟理事会指令 97/23/EG 关于统一各成员国有关承压设备的法律,1997 年 5 月 29 日通过 ; 热水锅炉指令 (Hot-water Boilers Directive 92/42/EEC): 1992 年 5 月 21 日通过 主要标准有 : EN DIN 287 焊工资质评定 EN DIN 288 焊接工艺评定 EN 473 无损检测 --NDT 人员资质评定和证书 EN 583 超声检测 EN 1092 法兰和连接 -- 管法兰 EN 1289 焊缝无损检测 -- 渗透检测 EN 1291 焊缝无损检测 -- 磁粉检测 EN 1349 工业过程控制阀门 EN 1515 法兰和连接 -- 螺栓连接 EN 1591 法兰和连接 法兰垫片连接设计规则 EN 1593 无损检测 -- 气泡法泄漏检测 EN 1653 锅炉压力容器和热水储罐用铜和铜合金中厚板 薄板和圆形制品 EN 1708 焊接 -- 基本焊接接头 EN 1711 焊缝无损检测 -- 涡流检测 EN 1713 焊缝无损检测 -- 超声检测 EN 1779 无损检测 -- 泄漏检测 -- 检测方法和技术的选择准则 EN 1984 工业阀门 -- 钢制闸阀 EN ISO 9606 焊工资质考试 EN ISO 9692 焊接和其它过程 -- 坡口准备 EN 承压件用扁平钢制品 EN 承压铸钢件交货技术条件 EN 承压锻钢件 EN 承压件用不锈钢条形制品 EN 焊缝无损检测 -- 焊接接头射线检测验收标准 EN 钎接 -- 钎接接头破坏性试验 EN 水管锅炉 EN 锅壳锅炉 日本锅炉法规标准 主要法规有 :

30 劳动安全卫生法锅炉压力容器安全规则 : 锅炉结构规范小型锅炉及小型压力容器结构规范简易锅炉等结构规范电气事业法有关火力发电设备技术标准的电气事业法施行规则关于能源合理利用化的法律 ( 省能源法 ) 关于促进代替石油能源开发及引进的法律 ( 代替能源法 ) 公害对策基本法 主要标准有 : JISB8201 陆用钢制锅炉结构 JISB8203 铸铁锅炉结构 JISB8210 蒸汽及气体用弹簧安全阀 JISB8211 锅炉用水面计玻璃 JISB8213 锅炉用反射式水位计 JISB8215 锅炉用透视式水位计 JISB8216 锅炉用 1Mpa 圆形水位计 JISB8222 陆用锅炉热量计算方法 JISB8223 锅炉给水及锅炉水的水质 JISB8224 锅炉给水及锅炉水的试验方法 JISB8225 安全阀排放系数测定方法 JISB8226 爆破片及其安全装置 JISB8401 蒸汽凝汽阀 JISB8407 油燃烧器性能试验方法 JISB8411 空气预热器性能试验方法 JISB8413 热水锅炉用温度限制器及温度调节器 JISB8415 工业用燃烧炉的安全通则 JISB0113 工业用燃烧装置用语 JISB0126 火力发电用语 -- 锅炉及附属装置 JISB8530 公害防止装置用语 JISZ8808 烟气中粉尘浓度的测定方法 JISZ3044 镍及镍合金复合钢焊接施工方法确认试验方法 JISZ3700 焊接后热处理方法 JISZ2201 金属材料拉伸试验片 JISZ2204 金属材料弯曲试验片 JISZ2241 金属材料拉伸试验方法 JISZ2242 金属材料的夏比冲击试验方法 JISZ2243 布氏硬度试验 -- 试验方法

31 JISZ2244 维氏硬度试验 -- 试验方法 JISZ2248 金属材料弯曲试验 -- 试验方法 JISZ2251 Knoop 硬度试验 -- 试验方法 JISZ 非破坏试验一浸透探伤试验 -- 第 1 部 : 一般通则 : 浸透探伤试验方法及浸透指示模样的分类 JISZ 非破坏试验一浸透探伤试验 -- 第 2 部 : 浸透探伤试剂的试验 JISZ 非破坏试验一浸透探伤试验 -- 第 3 部 : 对比试验片 JISZ 非破坏试验一浸透探伤试验 -- 第 4 部 : 装置 JISZ2344 金属材料的脉冲反射法超声波探伤试验方法通则 JISZ2345 超音波探伤试验用标准试验片 JISA4006 热水锅炉用贮水器 JISC 家庭用以及与此相类似用途的电气自动控制装置 -- 第 2-15 部 : 锅炉用浮球式或电极式自动控制装置的个别要求事项 JISK 水质 -- 取样 -- 第 7 部 : 锅炉设备的水及蒸汽的取样指南 JISS3021 燃油热水锅炉 JISK6335 蒸汽用橡胶管

32 第 3 章国内外压力容器法规标准体系 3.1 中国压力容器法规标准体系 法规体系中国压力容器法规包含行政法规或地方性法规 部门规章或地方政府规章和安全技术规范 (TSG), 由政府组织制订 中华人民共和国国务院公布的 特种设备安全监察条例 ( 以下简称 条例 ) 是基本法规, 也是制修订其它法规的主要依据 条例 授权国务院特种设备安全监督管理部门 国家质量监督检验检疫总局特种设备安全监察局负责全国压力容器的安全监察工作, 对同时具备下列条件的压力容器实施监管 : (1) 最高工作压力大于等于 0.1MPa( 表压 ); (2) 压力与容积的乘积大于或者等于 2.5MPa L; (3) 盛装介质为气体 液化气体或者最高工作温度高于等于标准沸点的液体 压力容器行政规章是对压力容器安全实施行政管理的文件, 以国家质量监督检验检疫总局局长 令 等形式颁布 压力容器安全技术规范是对压力容器基本安全技术要求和基本行政管理要求的文件, 以规范性文件形式发出的 监督管理规定 安全技术监察规程 和 技术检验规则 等, 包含政府对压力容器安全性能和相应的设计 制造 安装 修理 改造 使用和检验检测等环节所提出的一系列基本安全要求, 以及许可要求 考核条件 工作程序等一系列具有行政强制力的规范性文件, 把法规和行政规章的原则规定具体化, 具有可操作性 中国压力容器主要法规 TSG R 固定式压力容器安全技术监察规程 TSG R 移动式压力容器安全技术监察规程 作为技术规范, 是强制性的, 在中国境内设计 制造 安装和使用的压力容器均应符合规定 有关压力容器基本安全技术要求的规范主要有 : ⑴ TSG R 非金属压力容器安全技术监察规程 ; ⑵ TSG R 超高压容器安全技术监察规程 ; ⑶ TSG R 简单压力容器安全技术监察规程 ; ⑷ TSG R 固定式压力容器安全技术监察规程 ; ⑸ TSG R 移动式压力容器安全技术监察规程 有关压力容器基本行政管理要求的规范主要有 : ⑴ TSG R 压力容器压力管道设计许可规则 ; ⑵ TSG Z 特种设备制造 安装 改造 维修评审细则 ; ⑶ TSG R 压力容器安装改造维修许可规则 ⑷ TSG R 压力容器监督检验规则 ;

33 ⑸ TSG R 压力容器使用管理规则 ; ⑹ TSG R 压力容器定期检验规则 ; ⑺ TSG Z 特种设备检验检测机构质量管理体系要求 ; ⑻ TSG Z 特种设备检验检测机构核准规则 ; ⑼ TSG Z 特种设备检验检测机构鉴定评审细则 ; ⑽ TSG Z 特种设备无损检测人员考核规则 固定式压力容器安全技术监察规程 和 移动式压力容器安全技术监察规程 是覆盖面广的两个重要的基本安全技术规范 其中, 固定式压力容器安全技术监察规程 适用于同时具备下列条件的固定式压力容器 : (1) 工作压力大于或者等于 0.1MPa; (2) 工作压力与容积的乘积大于或者等于 2.5MPa L; (3) 盛装介质为气体 液化气体以及介质最高工作温度高于或者等于其标准沸点的液体 移动式压力容器安全技术监察规程 适用于同时具备下列条件的移动式压力容器: 具有充装与卸载 ( 以下简称装卸 ) 介质功能, 并且参与铁路 公路或者水路运输 ; (1) 罐体或者瓶式容器工作压力大于或者等于 0.1MPa; (2) 罐体容积大于或者等于 450L, 瓶式容器容积大于或者等于 1000L; (3) 充装介质为气体以及最高工作温度高于或者等于其标准沸点的液体 标准体系我国的压力容器国家标准是由全国锅炉压力容器标准化技术委员会负责编制 修订工作, 经国家质量监督检验检疫总局批准后颁发 相关行业标准是由各行业标准化委员会负责编制 修订工作, 经国家发展与改革促进委员会各部门审批 颁发 标准实施后, 由各地安全监察部门根据原国家质量技术监督局颁发的 固定式压力容器安全技术监察规程 移动式压力容器安全技术监察规程 和相关标准的规定来控制 监督压力容器的设计 制造和检验各环节, 保证产品质量和安全使用 各标准化委员会根据了解 收集的标准使用意见和建议, 负责组织标准修订工作, 并经原审批部门审批后颁发 实施 其主要标准 GB 150 压力容器 和 JB4732 钢制压力容器 分析设计标准 为强制性的国家标准, 因此也具有强制性 进入二十一世纪, 特别是加入世界贸易组织 (WTO) 后, 中国压力容器标准在前几代人历时半个世纪业已夯实的基础上, 不断吸收国际上有关压力容器标准的先进理念, 逐步适应了压力容器建造 使用全球化的新要求 固定式压力容器方面, 中国建立了以常规设计建造标准 GB150 压力容器 和以分析设计建造标准 JB4732 钢制压力容器 分析设计标准 为核心, 以产品标准为基础, 包含通用基础标准的 完整的技术标准体系 其中, 产品标准分别按材质 结构型式两条主线制 修订

34 依据材质的产品标准 : ⑴ JB/T 4734 铝制焊接容器 ; ⑵ JB/T 4745 钛制焊接容器 ; ⑶ JB/T 4755 铜制压力容器 ; ⑷ JB/T 4756 镍及镍合金制压力容器 ; ⑸N B/T 锆制压力容器 结构型式的产品标准 : ⑴ GB/T 151 热交换器 ; ⑵GB 钢制球形储罐 ; ⑶NB/T 塔式容器 ; ⑷NB/T 卧式容器 为保证压力容器的安全, 中国同样围绕产品标准制订了系列通用基础标准, 这类标准分为 : 零部件 性能要求 材料 焊接 检验检测 安全附件和其它等 6 类 移动式压力容器方面, 中国同样建立了包括汽车罐车 罐式集装箱和铁道罐车在内的核心产品标准, 所涉及的通用基础标准多与固定式压力容器共用 GB150 压力容器 GB150 压力容器 一直是中国压力容器的核心标准之一, 其基本思路与 ASME Ⅷ 1 相同, 是按常规设计建造压力容器的标准, 规定了金属制压力容器的建造要求 现行 GB150 分为四个部分 : GB150.1 压力容器第 1 部分 : 通用要求 ; GB150.2 压力容器第 2 部分 : 材料 ; GB150.3 压力容器第 3 部分 : 设计 ; GB150.4 压力容器第 4 部分 : 制造 检验和验收 该标准适用的设计压力为 : 对钢制容器不大于 35MPa; 其他金属材料制容器按相应引用标准确定 该标准适用的设计温度范围 :-269 ( 对应于铝的极限设计温度 )~900 ; 钢制容器不得超过按 GB150.2 中列入材料的允许使用温度范围 (-253, 对应于液氢的设计温度 ); 其他金属材料制容器按相应引用标准中列入的材料允许使用温度确定 该标准不适用于下列压力容器 : (1) 设计压力低于 0.1MPa 且真空度低于 0.02MPa 的容器 ; (2) 移动式压力容器安全监察规程 管辖的容器 ; (3) 旋转或往复运动机械设备中自成整体或作为部件的受压器室 ( 如泵壳 压缩机外壳 涡轮机外壳 液压缸等 ); (4) 核能装置中存在中了辐射操作失效风险的容器 ;

35 (5) 直接火焰加热的容器 ; (6) 内直径 ( 对非圆形截面, 指截面内边界的最大几何尺寸, 如 : 矩形为对角线, 椭圆为长轴 ) 小于 150mm 的容器 ; (7) 搪玻璃容器和制冷空调行业中另有国家标准或行业标准的容器 JB4732 钢制压力容器 分析设计标准 JB4732 钢制压力容器 分析设计标准 是中国压力容器的另一核心标准, 其基本思路与 ASME Ⅷ 2 相同, 是按分析设计建造压力容器的标准 该标准于 1995 年正式颁布实施,2005 年经复审确认继续使用 该标准的设计压力适用范围为大于等于 0.1MPa 且不大于 100MPa 真空度高于或等于 0.02MPa; 不适用于下列容器 : (1) 核能装置中的容器 ; (2) 旋转或往复运动的机械设备 ( 如泵 压缩机 涡轮机 液压缸等 ) 中自成整体或作为部件的受压器室 ; (3) 经常搬运的容器 ; (4) 内直径 ( 对非圆形截面, 指宽度 高度或对角线 ) 小于 150mm 的任何长度的容器 ; (5) 直接火焰加热的容器 3.2 美国压力容器法规标准体系 法规体系美国的法律 法规由联邦政府 17 个部门和 84 个独立机构以及各州 市 地方政府等制订, 重点是有关安全 卫生 健康 环保等方面的要求, 是美国法律 法规的一种重要形式 在法律 法规等法律形式文件中引用标准, 使标准成为法律法规和契约合同的组成部分, 以保障压力容器安全 主要法律 法规有 : ⑴ 美国联邦法典标题 29 劳动 标题 49 运输 ; ⑵ 职业安全卫生法 ; ⑶ 加州职业安全和健康规章第 4 章第 1 分章 非受火压力容器安全规定 标准体系美国标准包括自愿性标准以及政府 ( 采购 ) 标准和规范两个部分, 形成自愿性标准体系和强制性技术法规 政府 ( 采购 ) 的标准和法规 体系 自愿性标准的由标准相关方自愿参与制订 自主选择采用, 不具有强制性 美国自愿性标准体系包括国家标准 协 ( 学 ) 会标准 联盟标准和企业 ( 公司 ) 标准 联盟标准实际上是某种范围的协会标准或扩大了的企业标准 因此美国自愿性标准由国家标准 协会标准和企业标准三个层次组成 标准形式包括标准 技术守则 标准专利 补遗和公告等, 近年来又出现了协议标准和事实标准等新模式

36 美国的专业团体学会和协会在标准化工作中发挥着主导作用, 由美国机械工程师学会制订的 ASME 规范就是有关压力容器方面的具有国际影响力的标准 ASME 规范 1914 年, 美国制订了世界上第一部压力容器标准 ASME 规范 该规范包括压力容器设计 材料 制造 检验检测等内容, 涉及压力容器建造全过程, 被公认为世界上技术内容最为完整 应用最为广泛的压力容器标准 美国大部分州的法律规定必须执行 ASME 规范, 不接受任何其他国家的压力容器规范 ASME 锅炉及压力容器委员会 (BPVC) 定期召开会议, 研究 ASME 规范的修订工作, 经 BPVC 批准的规范修订建议将提交美国国家标准协会 (ANSl), 并在美国 Mechanical Engineering)) 上发表, 以公开征询所有关心此问题人士的意见, 修订建议在规定的公开征询意见期满并经 ASME 最终批准后, 在每年 12 月 31 日出版的 ASME 规范增补中予以公布 规范修订条款经 ASME 批准后, 可从 增补 所示出版日期起开始使用, 除第 Ⅱ 卷 A B 两篇中的材料标准的修订外, 次年的 7 月 1 日成为强制性的要求, 但在此之前签订的合同除外 材料标准的修订由美国材料试验学会 (ASTM) 和其他认可的国家机构或国际机构进行,ASME 通常采纳这些修订 但压力容器制造厂家需要注意的是, 凡使用相对于原要求有所放宽的修订条款时, 必须确信压力容器安装地的管辖机关对它们已经认可, 否则不得使用 ASME 规范分为 4 个层次, 即规范 (Code) 规范案例 ( Code Case) 条款解释 ( Interpretation) 及规范增补 (Addenda); 整个规范由 11 篇组成, 涵盖了各种类型的承压设备, 包括一般压力容器 核压力容器 混凝土反应堆容器以及纤维增强塑料容器等 规范第 Ⅷ 篇分三个分篇给出了压力容器建造规则 : -- ASME Ⅷ 第 1 分篇按常规设计建造的压力容器规则 ; -- ASME Ⅷ 第 2 分篇按分析设计的压力容器建造规则 ; -- ASME Ⅷ 第 3 分篇高压容器建造另一规则 API 系列标准美国石油学会 API(American Petroleum Institute,) 制订的系列标准主要涉及检验技术包括常规的内外部检验和基于风险的检验 其中的主要标准 : (1)API 510 压力容器检验规范 : 针对在用检验 定级 修理和改造 该标准最初是计划用于石油工业的压力容器, 特别是盛装气态和液态烃类容器, 但实际上被公认为适用于大多数行业的压力容器 API 510 的内容包括适用范围 规范性引用文件 术语和定义 检验组织机构 检验检测及压力试验方法 检验周期及范围 检验数据的评估分析和记录 修理改造和再定级 另一规则等, 附录 B 还规定了对检验员的资质认证要求 (2)API RP572 压力容器检验 ( 包括 : 塔 圆筒 反应器 换热器和冷凝器 ) 该标准包括对不同类型压力容器的描述及其建造和维护, 对检验技术如劣化机理及其检验方法等内容作了详细介绍, 并强调安全操作 内容包括范围 引用文件 术语和定义 压力容器的类型

37 建造标准 维护检验 检验目的 劣化机理 检验频次和时间 检验方法和限定条件 修理方法 记录和报告等内容, 基本满足了石油行业的使用需求 (3)API RP580 基于风险的检验推荐方法 API 581 基于风险的检验基础资源文件 API RP579 合于使用评价推荐方法 等, 形成了从风险评估到定期检验再到合于使用评价的技术体系 3.3 欧盟压力容器法规标准体系欧盟的压力容器法规标准体系由指令和协调标准两个层次构成 指令具有法律约束力, 由各成员国转化成本国法律后执行, 规定了压力容器的基本安全要求 ; 为贯彻基本安全要求, 欧洲标准化组织 (CEN) 制订相关协调标准, 提出具体技术要求 EEC/EC 指令是欧盟压力设备法规的主要形式, 它的形成均需先由欧盟委员会 ( COMMISSION) 向部长理事会 ( COUNCIL) 提出指令的提案, 再由理事会征求欧洲议会 ( EUROPEAN PARLIAMENT) 和经济社会委员会 (ECONOMIC AND SOCIAL COMMITTEE) 的意见, 然后提交欧盟委员会修改, 最后由理事会通过或继续研究 EEC/EC 指令是欧盟各成员国制订相关法律的指南 指令颁布生效后, 欧盟各成员国必须把指令转化为本国监察规程或国家法律, 并在指令规定的期限内强制执行 例如 : 英国把 PED 转化后命名为 压力设备监察规程 1999 欧盟委员会可以委托欧洲标准化组织制定相应的协调标准, 并在规定的时间内完成 标准颁布前, 应征得委员会的同意 对无任何意见的, 自草案被欧盟委员会收到之日起 3 个月后即可颁布执行 ; 对有意见的, 可在草案自欧盟委员会收到之日起 6 个月后即可颁布执行 ; 当欧盟委员会发现技术法规与已经上报部长理事会或有拟订意向的指令 规章或决定有关, 则在 12 个月后执行 如 :EN13445 非火焰接触压力容器 标准, 它是由欧洲标准化委员会负责起草 修订和实施, 同样具有法律强制力 法规体系欧洲统一市场建立后, 为促进承压设备在欧盟成员国内的自由贸易, 并实施统一的产品的技术法规, 颁布了许多 EC 指令, 与承压设备有关的 EC 指令有 6 部 : ⑴ 76/767/EEC 压力容器一般指令 ; ⑵ 84/525/EEC 钢制无缝气瓶指令 ; ⑶ 84/526/EEC 铝合金制无缝气瓶指令 ; ⑷ 84/527/EEC 钢制焊接气瓶指令 ; ⑸ 87/404/EEC 简单压力容器指令 ; ⑹ 97/23/EC 承压设备指令 1997 年欧盟通过了 97/23/EC 承压设备指令 ( 简称 PED), 并于 2002 年 5 月 29 日强制执行, 自此进入欧盟各成员国的承压设备, 其设计 制造和检验检测都必须满足 PED 要求并带有 CE 标志

38 欧盟 承压设备指令 提出了许多新概念和新方法, 是继 ASME 锅炉压力容器规范后又一在世界上有重要影响的承压设备法规 该指令适用于工作压力大于 0.05MPa 的压力容器 ( 包括非直接接触火焰加热压力容器和直接接触火焰加热压力容器 ) 管道 安全附件( 安全阀 爆破片等) 承压附件( 阀门等 ) 呼吸用气瓶 高压锅 手提式灭火器等承压设备 进入欧盟各成员国的压力容器必须通过由欧盟指定的授权机构 (Notified Bodies) 执行的符合性评审 标准体系欧洲许多国家都有自己的压力容器规范和标准, 没有自己压力容器标准的国家则允许采用其他国家的规范和标准 近年来, 为协调欧盟各成员国的压力容器标准, 消除欧盟内的技术贸易壁垒, 欧盟颁布了一系列协调标准 (Harmonized Standards), 如 EN13445 非火焰接触压力容器 (Unfired Pressure Vessels) EN286 简单非火焰接触压力容器 等, 使欧盟 PED 指令得到落实 EN 非火焰接触压力容器 EN 非火焰接触压力容器 是根据 PED 基本安全要求制订的, 但并不包括 PED 中关于排污和外部火灾方面的要求 EN 适用于设计压力大于 0.05MPa, 材料为铁素体或奥氏体钢的非直接接触火焰压力容器, 设计温度低于钢材蠕变控制其许用应力的相应温度 当然, 其设计压力可以进一步降低, 甚至是真空容器 该标准不适用于以下承压设备 : ⑴ 移动式压力容器 ; ⑵ 失效后导致辐射影响的核设施上的压力容器 ; ⑶ 能产生 110 以上过热水蒸气的压力容器 ; ⑷ 采用铆接结构的压力容器 ; ⑸ 灰口铸铁和其他 EN EN 中没有包括的材料制造的压力容器 ; ⑹ 多层容器和经自增强处理 ( 包括内表面挤压处理 ) 的容器 ; ⑺ 长输管道和工业管道 该标准分为七个部分 : (1) 总则 (2) 材料 (3) 设计 (4) 制造 (5) 检测与试验 (6) 球墨铸铁压力容器及部件的设计 制造要求 (7) 标准使用指南 EN 与其他压力容器标准和规范之间的一个主要区别是在此标准中没有提到买主,

39 制造单位和独立检验机构各方的责任 该标准采纳了欧洲和其他规范和标准中的一些先进的设计方法 多数情况下, 使用 EN13445 制造承压设备比使用其他标准更经济 EN286 简单非火焰接触压力容器 EN286 简单非火焰接触压力容器 是为使用 87/404/EEC 简单压力容器指令 而制订的协调标准, 它覆盖了指令的基本安全要求 指令中并不强制使用 CEN 标准, 但是, 按照 CEN 标准设计 制造和检验的压力容器则被自动承认满足本指令的基本安全要求 EN286 由以下四篇组成 : -- 第 1 篇 : 一般用途压力容器 -- 第 2 篇 : 用在机动车辆及其拖车上的空气制动装置和辅助系统上的压力容器 -- 第 3 篇 : 用在火车上的空气制动装置和辅助系统上的钢制压力容器 -- 第 4 篇 : 用在火车上的空气制动装置和辅助系统上的铝合金压力容器 3.4 澳大利亚和新西兰压力容器法规标准体系澳大利亚和新西兰对压力容器 ( 包括移动式容器 ) 及其主要部件 安全装置 安全部件 ( 附件 ), 以及涉及这些设备的单位 ( 机构 ) 人员和相关活动, 均从政府角度实施安全监督管理 政府制订相关法律 法规, 结合相关技术标准, 以确保压力容器安全 法规体系澳大利亚和新西兰职业安全与健康法律对工作场所的危险机械设备和工具等均统一定义为 装置 澳大利亚国家职业健康与安全委员会专门制定了指导协调各州( 地区 ) 对装置安全管理的 国家装置标准 列入 国家装置标准 范围的装置包括压力容器 ( 含移动式容器 ) 这个标准对列入管辖范围的所有 装置, 无论是机械设备 工程设施, 或是重要危险工具, 都从设计 制造 销售供应 安装 使用 检验试验 维修改造 拆卸与报废处理等环节, 以及相关单位 人员责任与资格管理等, 提出一整套通用性要求, 规定对危险性较大的压力容器 ( 含移动式容器 ) 实行设计鉴定评审 设计登记 制造监检 ( 有些装置 ) 使用前检验 使用登记 使用定期检验等 新西兰 职业安全与健康法 同澳大利亚 国家装置标准 一样, 对工作场所危险装置 ( 含压力容器 ) 从设计 制造 销售供应 安装 使用 检验试验 维修改造 拆卸与报废处理等环节, 以及相关单位 人员责任与资格管理等, 提出一整套通用性要求 而根据新西兰 职业安全与健康法 制定的 承压设备 起重机和乘客索道规则, 又将锅炉 压力容器 压力管道系统 起重机械和乘客索道统称为 设备, 在 职业安全与健康法 对装置实施通用管理基础上, 又进一步增加和明确了对这类设备的特性管理要求 这个法规对压力容器的安全管理模式与澳大利亚 国家装置标准 基本相似, 但管理要求和管理方法更为明晰并具有可操作性 由于新西兰不是联邦制国家, 其压力容器法规是全国统一的, 而不是像

40 澳大利亚那样联邦和各州 ( 地区 ) 存在差异 标准体系澳大利亚和新西兰对固定式压力容器管理范围基本相同, 符合澳大利亚和新西兰共同标准 承压设备 - 锅炉和压力容器 (AS/NZS1200) 规定范围种类的 A B C D 级压力容器 ( 按澳大利亚标准 AS 划分危险等级 ) 基本都在管辖范围之内 而 AS/NZS1200 标准适用于除下列情形以外的所有压力容器 : ⑴ 适用于澳大利亚 AS 2030 系列标准的气瓶 ; ⑵ 构成飞机或宇宙飞船部件的压力设备 ; ⑶ 构成远洋船只 其他河海上小艇或近海油气平台上的部件的承压设备 ; ⑷ 鼓风炉, 包括冷风总管 热炉 热风总管 风口座 鼓风炉上通风管和下通风管 除尘器 污气和半清洁气总管 涤气器 出口总管 填料斗 整套设备及冷却系统 ; ⑸ 属于研究和开发对象的承压设备 ; ⑹ 用于在两个或多个建筑物或公共场所转移或分配水 气 油或其他液体的管道 ; ⑺ 由充液联结器构成的用于动力传输的承压设备 ; ⑻ 作为手动工具或设备一部分的承压设备 ; ⑼ 在澳大利亚, 排除空气制动排气系统产生的冷凝物的空气制动排气机构 ( 不包括贮气缸 ) 在新西兰, 排除空气制动排气系统产生的冷凝物的空气制动排气机构 ( 包括贮气缸 ); ⑽ 低压气体容器例如天然气罐 ( 以前的煤气计量表 ); ⑾ 液压传动设备, 包括惰性气体节气阀, 其压力和气体容量的乘积不超过 30MPa.L; ⑿ 适用于 AS/NZS1841( 或等效标准且灭火器有相应的压力 * 容积值 ) 的便携式灭火器 ; ⒀ 蒸汽清洁器, 在其内部系统不会产生蒸汽且进口和出口间的阀门不会共用 ; ⒁ 适用于 AS2278( 或等效标准, 且容器有相应的压力 * 容量 ) 的气溶胶容器 ; ⒂ 大型储罐或设计用于在常压下或接近常压下贮存液体设备 ( 例如容器顶部压力不超过 1.4kPa, 或不低于正常大气压 0.06 kpa) 或适用于 AS1692,AS1940,ANSI/API Std650 或等效标准的设备 ; ⒃ 大型低压储气罐, 如适用于 ANSI/API Std 620 或等效的 ( 例如容器顶部压力不超过 207 kpa 或不低于标准气压 10 kpa) 且不包括在 AS 中表 和 之内的储罐 ; ⒄ 符合 AS1410 AS2182 AS2192 AS2487( 或等效标准, 且有等效压力 * 容量值 ) 的消毒器 ; ⒅ 符合 AS1746 或等效标准的家用压力锅, 例如压力不超过 110 kpa, 容积不超过 60L; ⒆ 用作玩具或用于模型俱乐部的迷你模型火炉, 其水容量不超过 1L; ⒇ 符合 AS1056.1,AS ,AS3142( 或等效标准且有等效压力 * 容积值 ) 的家用

41 热水器或水槽等 澳大利亚移动式压力容器标准有主要 汽车用液化石油气燃料用容器 (AS3509) 和 气瓶规范 (AS2030) 澳大利亚标准是自愿性质的 标准只有被法案 规范或规程引用才为强制 强制性标准在标准的前言上加以注明 新西兰 承压设备 起重机和乘客索道规则 未规定对下列压力容器进行设计审核或制造检验, 也应排除在新西兰管辖范围之外 : ⑴ 在被用作玩具的容量不超过 1L 的模型锅炉, 或由模型俱乐部成员设计和使用的, 容量不超过 30 升, 且不能用于出租或用作奖品的模型锅炉 ; ⑵ 足够开孔的盛装蒸气的锅炉或压力容器, 且其内部工作压力不超过 15 kpa 的 ; ⑶ 农民在农场使用的或只用于制作牲畜食物的, 容量不超过 200L, 并且工作压力不超过 105 kpa 的压力容器 ; ⑷ 用于咖啡厅, 酒店餐厅, 饭馆, 自助餐厅, 工厂内部食堂或其他类似机关, 企业的小型电热锅炉, 容量不超过 60L, 工作压力不超过 75 kpa, 用于提供即时热水来加热食物, 洗涤, 饮食或饮用水 ; ⑸ 容积不超过 60L 且工作压力不超过 105 kpa 的压力锅 ; ⑹ 用作空气增压水罐, 为农业灌溉系统供水的压力容器 ; ⑺ 专门用来提供饮用水的, 容积不超过 10 升的电热锅炉 ; ⑻ 使用无毒和不易燃制冷其他的商用空调或热泵设备 ; ⑼ 家用和商用制冷系统或盛装用于从冷物体转移出能量的无毒 不易燃气体, 且热功率不超过 30 千瓦的设备 新西兰特种设备法规与标准体系中的标准主要由 实施规范 引用采纳 新西兰特种设备实施规范引用的压力容器标准主要是澳大利亚新西兰共同标准 新西兰标准 澳大利亚标准 英国标准 欧盟标准 美国标准和少数 ISO 标准 3.5 ISO 压力容器标准体系世界各国拥有自行制订的压力容器法规, 要求不尽相同, 尚无法达成共识, 推出全球化的压力容器法规 但是, 相信随着经济融合, 在推出国际 锅炉和压力容器 标准之后, 推出国际公认的压力容器法规是可期的 ISO 锅炉和压力容器 尽管锅炉压力容器标准已经诞生的一百多年, 但由于 ASME 体系和欧洲体系的矛盾始终难以协调, 一直没有锅炉压力容器的国际标准 鉴于锅炉压力容器产品的国际流通引起了世界各国的广泛关注, 国际标准化组织专门设立了 ISO/TC11 锅炉和压力容器技术委员会, 力图制定国际统一的锅炉压力容器标准

42 ISO/TC11 制定 ISO 锅炉和压力容器 国际标准的目的如下: (1) 满足 WTO 对消除贸易技术壁垒所达到的共识性协议或 WTO 协议 ; (2) 设定锅炉和压力容器产品的安全要求 考虑了压力设备可能发生的各种失效模式, 给出了满足这类时效批准的导则 (3) 各国标准都具有支持公共安全和良好市场运行的经验 如果在现在的法规框架和市场需求下可以确的技术改革的进展, 一个国际的基于性能的标准将能使这些标准共存 ISO 锅炉压力容器 并不是关于锅炉压力容器产品建造规范, 而是国际承认的锅炉压力容器规范应该具有哪些性能要求以及国家 ( 区域 ) 锅炉压力容器建造规范获得国际承认的审批程序, 国家 ( 区域 ) 锅炉压力容器建造规范一旦通过规定的审批程序, 即成为锅炉压力容器国际标准, 但该标准不是唯一的, 不具有排他性 ISO/DIS 锅炉和压力容器 由两部分构成 : (1) 第一部分性能要求 (2) 第二部分满足第一部分要求的标准 ISO/DIS PART1 锅炉压力容器 第一部分 : 性能要求 ISO/DIS 第一部分的主要技术内容包括 : 范围 术语和定义 计量单位 锅炉和压力容器分级 职责 时效模式 技术要求 ( 包括一般要求 材料 设计 制造 检验 最终检验和试验 标记 ) 复合型认证 ISO/DIS 第一部分的主要技术特点是 : 综合世界主要工业国家的技术标准规定, 参照欧洲标准的内容, 针对锅炉和压力容器常见的失效形式, 在标准中将其归类为三大类 14 种失效模式 : (1) 短期失效模式 (short term failure modes): l l l 脆性断裂 (Brittle fracture) 韧性断裂 (Ductile rupture) 超量变形引起的接头泄露 (Leakage at joints due to excessive deformations ) l 超量局部应变引起的裂纹形成或韧性撕裂 (Crack formation or ductile tearing due to excessive local strains) l 弹性 塑性或弹塑性失稳 ( 跨塌 )(Instability-elastic,plastic or elastic-plastic) (2) 长期失效模式 (Long term failure modes): l l 蠕变断裂 (Creep rupture) 蠕变 - 在机械连接处的超量变形或导致不允许的载荷传递 (Creep-excessive deformations at mechanical joints or resulting in unacceptable transfer of load)

43 l l l 蠕变失稳 (Creep instability) 冲蚀 腐蚀 (Erosion,corrosion) 环境助长开裂如 : 应力腐蚀开裂 氢致开裂 (Environmentally assisted cracking e.g.stress corrosion cracking,hydrogen induced cracding,etc) (3) 循环失效模式 (Cyclic failure modes): l l l 扩展性塑性变形 (Progressive plastic deformation) 交替塑性 (Alternating plasticity) 弹性应变疲劳 ( 中周和高周疲劳 ) 或弹 - 塑性应变疲劳 ( 低周疲劳 )Fatigue under elastic strain(medium and high cycle fatigue )or under elastic plastic strains(low cycle fatigue) l 环境助长疲劳 (Environmentally assisted fatigue) (4) 对于压力容器设备标准, 在确定设备准则和方法中至少要考虑如下失效模式 : l l l l l 脆性断裂韧性断裂接头泄露弹性或弹性失稳蠕变断裂 (5) 设计方法要求 ISO/DIS 第一部分并没有规定受压元件的具体设计方法, 仅规定了设计方法的原则和适用范围, 强调设计方法要保证锅炉和压力容器的完整性, 采用下列方法之一或这些方法适当组合 : l l 规则设计 (Design by rule) 分析设计 (Design by analysis) l 以经验设计或试验为基础的设计 (Design by experiment or testing) ISO/DIS PART2 锅炉压力容器 第二部分 : 满足第一部分要求的程序 本部分共分四章 : (1) 范围 (2) 术语和定义 (3) 符合性程序 (4) 符合性表格 ISO 9328 压力设备用钢板交货技术条件 国际标准 ISO 9328 压力设备用钢板交货技术条件 是国际标准化组织 ISO/TC17/SC10 组织制订的 该标准于 1991 年颁布第一版,2003 年开始颁布的第二版共分为七个部分 : 1.ISO :2003 Steel flat products for pressure purposes-technical delivery

44 conditions-part 1:General requirements 2.ISO :2004 Steel flat products for pressure purposes-technical delivery conditions-part 2: Non-alloy and alloy steels with specifiedelevated temperature properties 3.ISO :2004 Steel flat products for pressure purposes-technical delivery conditions-part 3: Weldable fine grain steels, normalized 4.ISO :2004 Steel flat products for pressure purposes-technical delivery conditions-part 4: Nickel-alloy steels with specified low temperature properties 5.ISO :2004 Steel flat products for pressure purposes-technical delivery conditions-part 5: Weldable fine grain steels, thermomechanically rolled 6.ISO :2004 Steel flat products for pressure purposes-technical delivery conditions-part 6: Weldable fine grain steels, quenched and tempered 7.ISO :2004 Steel flat products for pressure purposes-technical delivery conditions-part 7: Stainless steels ISO ~6:2003~2004 压力设备用钢板交货技术条件 并没有试图去制订一个统一的包含化学成分和力学性能的压力设备用钢板的产品标准, 而是根据选择的设计规范 ( 美国规范与欧洲规范 ) 让美国牌号和欧洲牌号共存于一个标准之中 : 附录 A( 规范性附录 ): 根据欧洲设计规范的产品化学成分和力学性能 ; 附录 B( 规范性附录 ): 根据美国设计规范的产品化学成分和力学性能 ; 附录 C( 资料性附录 ):ISO 牌号与国家 ( 区域 ) 标准牌号的对应关系 与 ISO 类似,ISO ~6:2003~2004 压力设备用钢板交货技术条件 的关键在于三个附录, 附录 A 和附录 B 分别给出了按欧洲标准和美国 ASME 规范设计建造时供选择材料牌号和化学成分和力学性能, 而在附录 C( 资料性附录 ) 则给出了欧洲钢号 美国牌号和日本牌号与 ISO 牌号的对应关系 3.6 国内外压力容器主要法规标准比较世界各主要工业国家和地区都有相应的法规 标准, 并各具特色 了解其与中国法规 标准的异同点, 吸收国外先进先进成果和经验, 有利于中国压力容器行业的发展 安全系数安全系数确定和国家的综合技术能力以及压力容器建行历史有关 随着压力容器设计 建造技术水平和装备能力以及质量管理水平的不断提高, 在保障压力容器安全性前提下, 提高压力容器经济性, 压力容器安全系数有所降低 中国压力容器主要法规和标准

45 通过对先进工业国家技术标准的对比研究 ( 主要是欧盟 美国 ), 结合我国实际情况, 通过对影响确定许用应力的诸多因素系数的定量分析及将其与压力容器安全工作载荷相关 联的分析, 按常规设计建造的 GB150 压力容器 将抗拉强度的安全系数由 3.0 调整为 2.7; 对碳钢和低合金金刚屈服强度的安全系数由 1.6 调整为 1.5; 对奥氏体钢允许采用 Rp1.0 确定许用应力 ; 正在修订的按分析设计建造压力容器的标准, 将抗拉强度的安全系数定为 2.4 ; 对碳钢和低合金金刚屈服强度的安全系数定为 美国压力容器主要法规和标准 对于材料和制造要求比较宽松的美国, 安全系数相对较高,ASME-Ⅷ 第一分册 ( 常规设 计 ) 规定了抗拉强度的安全系数为 3.5, 屈服强度的安全系数为 1.5;ASME-Ⅷ 第二分册 ( 分 析设计 ) 规定了抗拉强度的安全系数为 3.5, 屈服强度的安全系数为 欧盟压力容器主要法规和标准 对材料和制造要求较严格的欧盟, 安全系数相对较低,EN13445 规定了抗拉强度的安 全系数为 2.4 表 安全系数比较 国别 规范标准版本 设计方法 材料 屈服强度 抗拉强度 备注 中国 σs 或 σ 固定式压力容器规则设计 σb/2.7 碳素钢 低合金钢和高 0.2/1.5 安全技术监察规合金钢 σs 或 σ 程 分析设计 σb/ /1.5 美国 ASME-2009 规则设计 σs 或 σ 碳素钢 低合金钢和高 0.2/1.5 σb/3.5 分析设计合金钢 σs 或 σ 0.2/1.5 σb/2.4 碳素钢 低合金钢 σs 或 σ 0.2/1.5 σb/2.4 欧洲 EN / 高合金钢 (30%<δ < 35%) σ1 0/1.5 / 高合金钢 (δ>35%) Max(σ1 0/1.5), Min(σ b/3.0,σ1 0/1.2) 焊接接头系数 焊接接头系数是指对接接头强度与母材强度之比值 用以反应由于焊接材料 焊接缺陷 和焊接残余应力等因素使焊接接头被削弱的程度, 是焊接接头力学性能的综合反应 中国压力容器主要法规和标准 GB150 规定的焊接接头系数仅根据 A B 类对接接头的焊接结构特点和无损检测的长度比 例来确定, 与其他类别的焊接接头无关, 同时也没有降低焊接接头系数而免除无损检测的规 定 美国压力容器主要法规和标准

46 ASME 规范中焊接接头系数仅取决于该焊接接头型式和无损检测程度, 而与任何其他接头 的无损检测程度无关, 即一台容器不同的接头可以使用不同的焊接接头系数, 对 A B C D 四类焊接接头都规定了焊接接头系数, 同时允许采用降低焊接接头系数而免除无损检测要 求 欧盟压力容器主要法规和标准 EN13445 规范中焊接接头系数根据检测类型确定,EN13445 规范中, 根据钢材种类 壁 厚 焊接工艺设计温度等制造因素, 分为四个基本检验类型 ( 如表 2) 表 2 钢制压力容器焊接接头系数对照表 强度计算压力容器设计时, 主要考虑了两种失效理论 : 一是过量弹性变形, 包括基于弹性理论的弹性失稳 ; 另一是过量弹性变形和塑性失稳, 设计时通常假定弹性失效 对金属材料, 弹性极限是拉伸强度 屈服强度和断裂强度界定 弹性失效的三个通用理论是最大主应力理论 最大剪应力理论和变形能理论 各国压力容器法规标准都应用上述强度理论设计压力容器, 具体的计算公式却存在着差异 ( 见表 3) 表 3 主要计算公式对照表

47 3.6.4 耐压试验和泄漏试验压力试验是检验压力容器整体质量的试验方法, 按试验目的分为耐压试验和泄漏试验 ; 耐压试验包括液压试验 气压试验以及气液组合试验 ; 泄漏试验包括气密性试验 氨检漏试验 卤素检漏试验和氦检漏试验 中国压力容器主要法规和标准根据 固定式压力容器安全监察规程 以及 GB150 的相关规定, 压力容器制成后, 应当进行耐压试验 介质毒性程度为极度 高度危害或者不允许有微量泄漏的容器, 应在耐压试验合格后进行泄漏试验 耐压试验的压力应当符合设计图样要求, 并且不小于以下公式的计 算值 表 4 耐压试验的压力系数 η [ σ ] [ ] p T t =η σ 压力容器的材料 压力系数 η 液 ( 水 ) 压 气压 气液组合 钢和有色金属 铸铁 美国压力容器主要法规和标准 美国 ASME 第 Ⅷ 卷第一分册规定, 除了按要求进行试验的要求, 完工容器都应通过所规定 的液压试验 内压容器在液压试验时, 任一点的压力至少应等于容器铭牌上标定的最大许用 工作压力的 1.3 倍再乘以如下最小比值 ( 是制造容器的材料 ) 试验期间所有可能存在的载荷 都应予考虑 容器试验温度下材料的应力值 S 容器设计温度下材料的应力值 S 除搪瓷容器 ( 其气压试验压力至少等于但不必超过容器铭牌上所规定的最大许用工作压力 ) 外, 气压试验压力至少应等于容器铭牌上所规定的最大许用工作的 1.1 倍再乘以如上比值 无论怎样, 气压试验压力均不得超过以计算试验压力为基数的 1.1 倍 欧盟压力容器主要法规和标准欧洲 EN13445 则作如下规定 :

48 3.7 国内外压力容器主要法规标准目录 中国压力容器法规标准 主要法规有 : 锅炉压力容器压力管道及特种设备检验人员资格考核规则 ( 质技监局锅发 [1999]222 号 ) 锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则 ( 国质检锅 [2002]109 号 ) 锅炉压力容器制造许可条件 ( 国质检锅 [2003]194 号 ) 锅炉压力容器制造许可工作程序 ( 国质检锅 [2003]194 号 ) 锅炉压力容器使用登记管理办法 ( 国质检锅 [2003]207 号 ) 锅炉压力容器产品安全性能监督检验规则 ( 国质检锅 [2003]194 号 ) 锅炉压力容器制造监督管理办法 ([2002] 国家质检局令第 22 号 ) TSG R 压力容器使用管理规则 TSG R 压力容器定期检验规则 TSG Z 特种设备作业人员考核规则 TSG Z 特种设备无损检测人员考核规则 TSG Z 特种设备检验人员考核规则 TSG R 非金属压力容器安全技术监察规程 TSG R 超高压容器安全技术监察规程 TSG R 简单压力容器安全技术监察规程 TSG R 固定式压力容器安全技术监察规程 TSG R 移动式压力容器安全技术监察规程 TSG R 压力容器压力管道设计许可规则 TSG R 压力容器安装改造维修许可规则 TSG R 压力容器安全管理人员和操作人员考核大纲 TSG R 医用氧舱维护管理人员考核大纲 TSG R 压力容器压力管道带压密封作业人员考核大纲 TSG Z 特种设备安全技术规范制订程序导则 TSG Z7001/Z 特种设备检验检测机构核准规则及特种设备检验检测机构鉴定评审细则 TSG Z 特种设备检验检测机构质量管理体系要求 TSG Z 特种设备鉴定评审人员考核大纲 主要标准有 : GB 压力容器 GB/T 热交换器 JB 钢制压力容器分析设计标准 (2005 确认 )

49 GB 钢制球形储罐 GB 锅炉和压力容器用钢板 GB/T 承压设备损伤模式识别 GB/T 承压设备焊后热处理规程 GB 爆破片安全装置 GB/T 承压设备系统基于风险的检验实施导则 GB/T 钢制球形储罐型式与基本参数 GB/T 压力容器术语 GB/T 压力容器封头 GB/T 压力容器公称直径 GB 压力容器波形膨胀节 NB/T 钢制液化石油气卧式储罐型式与基本参数 NB/T 压力容器用爆炸焊接复合板 NB/T (JB/T ) 钢制焊接常压容器 NB/T (JB/T ) 固体料仓 NB/T (JB/T 4726) 承压设备用碳素钢和合金钢锻件 NB/T (JB/T 4727) 低温承压设备用低合金钢锻件 NB/T (JB/T 4728) 承压设备用不锈钢和耐热钢锻件 NB/T 锆制压力容器 NB/T 制冷装置用压力容器 NB/T 承压设备无损检测 NB/T 承压设备焊接工艺评定 NB/T 压力容器焊接规程 NB/T 承压设备产品焊接试件的力学性能检验 NB/T 压力容器视镜 NB/T 承压设备用焊接材料订货技术条件 NB/T (JB/T 4700) 压力容器法兰分类与技术条件 NB/T (JB/T 4701) 甲型平焊法兰 NB/T (JB/T 4702) 乙型平焊法兰 NB/T (JB/T 4703) 长颈对焊法兰 NB/T (JB/T 4704) 非金属软垫片 NB/T (JB/T 4705) 缠绕垫片 NB/T (JB/T 4706) 金属包垫片 NB/T (JB/T 4707) 压力容器法兰用紧固件

50 NB/T (JB/T 4708) 压力容器用镍及镍合金锻件 NB/T (JB/T 4709) 压力容器用铝及铝合金锻件 NB/T 制冷装置用小型压力容器 NB/T 塔式容器 NB/T 卧式容器 JB/T 容器支座 JB/T 铝制焊接容器 JB/T 补强圈 JB/T 压力容器涂敷与运输包装 JB 压力容器用镍铜合金热轧板材 JB 压力容器用镍铜合金无缝管 JB/T 钛制焊接容器 JB/T 铜制压力容器 JB/T 镍及镍合金制压力容器 美国压力容器法规标准 主要法规有 : 联邦政府法规标题 29 PART 无水液氨的储存和处理联邦政府法规标题 29 Part 1910 Sec 液化石油气的储存和处理联邦政府法规标题 49 PART 178 危险品包装物规范联邦政府法规标题 49 PART 179 铁路罐车规范加州职业安全和健康规章第 4 章第 1 分章 节非受火压力容器安全规定 主要标准有 : ASME 第 Ⅱ 篇 - 材料规范 ASME 第 Ⅷ 篇 - 压力容器 ASME 第 Ⅹ 篇 - 玻璃纤维增强塑料压力容器 ASME 第 Ⅸ 篇 - 焊接和钎焊资格认定 ASME B1.1 非火焰接触英制螺纹 (UN 和 UNR 牙型 ) ASME B16.1 铸铁管法兰和带法兰管件 ASME B16.5 管法兰和带法兰管件 ASME B16.9 工厂预制锻钢对接焊管件 ASME B16.11 锻造管件. 承插焊接和螺纹连接 ASME B16.47 大直径钢制法兰. 从 NPS26 到 NPS60 ANSI B36.10 焊接管和无缝管技术条件 ASTM A-105 管道元件用碳素钢锻件技术条件

51 ASTM A-106 高温无缝碳素钢管技术条件 ASTM A-182 高温用锻造或轧制合金钢管 法兰 锻造管件 阀门及元件技术条件 ASTM A-193 高温合金钢和不锈钢螺栓材料技术条件 ASTM A-213 无缝铁素体或奥氏体合金钢锅炉 过热器和换热管技术条件 ASTM A-234 中温和高温锻造炭素钢和合金钢管件技术条件 ASTM A-240 压力容器用耐热铬 不锈钢或铬镍不锈钢板 薄板和钢带技术条件 ASTM A-312 无缝和焊接奥氏体不锈钢管技术条件 ASTM A-333 低温无缝和焊接钢管技术条件 ASTM A-350 管件用需做缺口韧性试验的碳素钢和不锈钢锻件技术条件 ASTM A-403 铸造奥氏体不锈钢管件技术条件 ASTM A-420 低温用铸造碳素钢和合金钢管道管件技术条件 API 510 压力容器检验规范 API RP 572 压力容器检验 API RP580 基于风险的检验推荐方法 API RP581 基于风险的检验基础资源文件 API RP579 合于使用评价推荐方法 欧盟压力容器法规标准 主要法规有 : 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 主要标准有 : EN 286 简单非火焰接触压力容器 EN 非火焰接触压力容器 EN 287 焊工资格考试 EN 288 金属材料焊接工艺评定规程 EN 440 焊接耗材. 用于优质碳素钢气体保护电弧焊的金属丝极和熔敷材料 EN 473 无损检测. 无损检测人员资格评审 EN 485 铝及铝合金. 板 带 EN 499 焊接耗材. 用于优质碳素钢手工电弧焊的包覆焊条 EN 515 铝和铝合金. 锻件. 回火组织

52 EN 571 无损检测. 渗透检验, 第 1 2 和 3 部分 EN 573 铝及铝合金. 化学成分和锻件型式 EN 586 铝和铝合金. 锻件 EN 719 焊接协作. 任务与责任 EN 729 焊接质量要求. 金属材料的熔化焊接 EN 754 铝和铝合金. 冷拔杆 管 EN 755 铝及铝合金. 挤压杆 管和型材 EN 756 焊接耗材. 用于优质碳素钢埋弧焊的金属丝极和金属丝 - 焊剂组合 EN 760 焊接耗材. 埋弧焊用焊剂 EN 764 承压设备. 名词术语和符号. 压力 温度 容积 EN 875 金属材料焊接的破坏性试验. 冲击试验 EN 876 金属材料焊接的破坏性检验. 熔化焊焊接接头的纵向拉伸试验 EN 895 金属材料焊接的破坏性检验. 横向拉伸试验 EN 910 金属材料焊接的破坏性检验. 弯曲试验 EN 机器安全. 控制系统的安全部分. 一般设计原则 EN 970 熔化焊的无损检测. 宏观检验 EN 1011 焊接. 对金属材料焊接的建议 EN 1043 金属材料焊接的破坏性检验. 硬度检验 EN 1092 法兰和法兰连接件. 圆形管法兰 阀门 管件和附件 PN 标志 EN 1173 铜和铜合金. 材料状态或回火组织 EN 1289 焊接接头无损检测. 渗透检测. 合格等级 EN 1290 焊接接头无损检测. 焊接磁粉检测 EN 1291 焊接接头无损检测. 焊接磁粉检测. 合格等级 EN 1321 金属材料焊接的破坏性检验. 焊接的宏观和纵观检测 EN 1369 铸造. 磁粉检测 EN 1370 铸造. 视觉触觉式比较仪测表面粗糙度 EN 1371 铸造. 液体渗透检测 EN 1412 铜和铜合金. 欧洲牌号系统 EN 1418 焊接人员. 全自动金属熔化焊和电阻焊的焊接操作人员资格考试 EN 1435 焊接的无损检测. 焊接接头射线检测 EN 法兰和法兰连接件. 螺栓. 螺栓的选用 EN 1559 铸造. 供货技术条件 EN 1563 铸造. 球墨铸铁 EN 法兰和法兰连接件. 垫片圆形法兰连接设计. 计算方法

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