欧洲压力设备指令及其与ASME规范的比较

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在PED里面常常可见到“Notified Body”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 (carry out conformity assessment procedures)、办理EAM程序 (carry out procedures of European approval for materials) 和执行指定特殊任务(carry out specific tasks)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(Identification number)。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(authorized by the government of a Member State), 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NOTIFIED BODY,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。
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CE MARJKING不能写成CE MARK,因为MARK是 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“PRESSURE EQUIPMENT DIRECTIVE”,译成中文就是“压力设备指令”,全文可在网上下 载(网址. 和)。
欧洲压力设备指令及其与ASME规范的比较 European Pressure Equipment Directive and Its Comparison
with ASME Code
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。
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(Articles of the Treaty establishing the European Community)。举例如下: 从某一装置内的最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(blow out preventers, 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;
表 1 PED 97/23/EC的协调标准
标准号 EN 13445 EN 13480 EN 12952 EN 12953
名称 非受火的压力Biblioteka 器工业管道 水管锅炉 锅壳锅炉
批准日期 2002 年 4 月 30 日 2002 年 5 月 31 日
2002 年 2 月 2002 年 2 月
二、压力设备指令的范围
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PD 5500,
CODAP,ASME CODE,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)。
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(Simple Pressure Vessel Directive)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”是指最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(pressure system)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(safety accessories)、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(elements attached topressurized parts)。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。
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最高许用压力不超过 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(mutagenic fluid),生育毒性流体(toxic for reproduction fluid)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;蒸汽以及在最高允许温度下蒸汽压高于 0.5 巴的液体。液体则 指在最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。
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中最后一个字是“Directive” 牛津字典的解释是“general instruction for procedure or action,对程序或行动的一般性指导”。译成“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“Harmonized Standards”,即“协 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(Conciliation Committee)批准,同年 7 月 9 日在欧洲官方公报(Official J.)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“Technical Standards”改为“Harmonized Standards”,这就是下面将介绍的、 当今欧洲的“新概念”(New Concept)或“新方法”(New Approach)。
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(essential requirements), 对于压力设备即安全基 本要求(Essential Safety Requirements,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。
安全基本要求和符合性评审要求 (Conformity Assessment Requirements)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(special requirements);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(specific quantitative requirements)。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,最为头疼 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。
新方法- 新方法是不同于欧洲旧时标准的最大特点。PED是“新方法指令”(New Approach Directive) 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最简单的压力 锅(pressure cooker)到最复杂的大型锅炉。
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