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指令2014/68/EU第7条-附录I的要求

tangxie520 标准法规 2020-06-19 613 0

      本条款包含对压力设备的特定要求,这些要求已在2014/68/EU指令的所有统一标准(通常称为压力设备指令)中得到考虑。它来自在编写第一个压力设备指令97/23/EC时发现的折衷解决方案,该指令的主题指令2014/68/EU是“重铸”的。


      实际上,在欧洲理事会的讨论中,对于所有“新方法”指令有两种不同的观点:一些代表认为,“新方法”指令中不应包含数值,相反,数值应完全由统一的应用标准来确定。但是其他代表认为至少需要一些最低限度的数字才能使基本安全要求有意义(例如,材料的标称设计应力值,焊接接头的系数,测试压力等)。折衷的结果是附件一第7条,该条以以下前言开头:


7.某些压力设备的特定定量要求

以下规定作为一般规则适用。但是,在不适用的情况下,包括未特别提及材料且未应用统一标准的情况下,制造商应证明已采取适当措施来达到同等的总体安全水平。


换句话说,本条款中包含的所有数值均不应视为强制性的:制造商仅在不适用的情况下有义务证明自己已采取“采取适当措施以达到同等安全水平的”。。


这些最低要求的解释并不总是一致的:例如,在测试压力值的解释方面存在差异,这些差异实际上在锅炉标准(EN12952和EN12953),管道标准(EN)中有所不同。13480)和未燃烧压力容器标准(EN13445)。


到目前为止,标称设计应力还不是这种情况,美国标准协会对此始终给出相同的解释。不幸的是,就奥氏体不锈钢而言,统一标准中的规定与第7条的内容略有不同,该条实际上规定:


7.1.2。根据所使用的材料,在主要为静态载荷以及温度在蠕变显着范围之外的情况下,可允许的总膜应力应不超过以下较小的值:

对于铁素体钢,包括正火(正火轧制)钢,但不包括细晶粒钢和经特殊热处理的钢,Re/t的2/3和Rm/20的5/12,


—对于奥氏体钢:

—如果断裂后的伸长率超过30%,则为Re/t的2/3

—或者,如果断裂后的伸长率超过35%,则Re/t为5/6,Rm/t为1/3

—对于非合金或低合金铸钢,Re/t为10/19,Rm/20为1/3

实际上,EN12952.3,EN13480.3和EN13445.3所考虑的实际(统一)解释如下:


根据所使用的材料,在主要为静态载荷和温度在蠕变明显范围之外的情况下,允许的一般膜应力不得超过以下值中的较小者:

-对于铁素体钢,包括正火(正火轧制)钢,但不包括细晶粒钢和经特殊热处理的钢,Re/t的2/3和Rm/20的5/12,


—对于奥氏体钢:

—如果其断裂后的伸长率等于或大于30%,则为Re/t的2/3

—或者,如果断裂后的伸长率等于或大于35%,则Re/t的5/6和Rm/t的1/3

—对于非合金或低合金铸钢,Re/t为10/19,Rm/20为1/3


      实际上,PED第7条的要求与将其转换为所有统一压力设备标准之间的差异仅与那些奥氏体钢的质量有关,这些奥氏体钢的断裂后伸长率精确为30%或35%。不幸的是,对于奥氏体钢锻件(请参见统一材料标准EN10222.5的随附摘录),该标准中考虑的几乎所有材料质量的最小断裂伸长率(横向)都等于或等于30%或达到35%:这意味着,在伸长率精确为35%的情况下,根据所有协调压力设备标准的当前版本,使用这种材料制成的所有组件都可以在较高的名义设计应力下进行计算,而在字面上应用第4.1.2节第4项,名义设计应力将更低,因此结果厚度和重量会更高。


但是请注意,当前版本的EN13445.3:2014第5版还包含一个与第7.1.2节第一个凹痕的另一个重要偏差,在该情况下,普通铁素体钢的标称设计应力受到拉伸强度的5/12的限制20°C:


6.3–钢(铸件除外)的替代路线(6.4和6.5所涵盖的奥氏体钢除外),其最小断裂伸长率在该材料的相关技术规范中规定为30%以下


6.3.1–常规

如果满足以下所有条件,则替代方法允许使用较高的标称设计应力以及同等的总体安全水平:

a)在EN13445-2:2014中通过分析设计–直接路径所指定的材料要求。


b)限制在第5条和附件A中规定的按分析法设计的直接焊接工艺。


c)所有必须根据EN13445-5:2014的要求通过无损检测(NDT)进行测试的焊缝在制造过程中以及在役检查中均应易于NDT使用。


d)在所有情况下均应按照第17或18条进行疲劳分析。


e)EN13445-4:2014中通过分析设计–直接路径所规定的制造要求。


f)EN13445-5:2014中“通过分析设计–直接路径”中指定的NDT。


g)制造商的操作说明中提供了有关在役检查的适当详细说明。


6.3.2–正常工作负载情况

正常工作负载情况下的名义设计应力f不应超过fd,这是以下两个值中的较小者:

–在材料的技术规范中给出的计算温度下的最小屈服强度或0.2%的屈服强度除以安全系数1.5;和

–在该材料的技术规范中给出的在20°C时的最小拉伸强度除以安全系数1,875。


换句话说,如果应用EN13445.3:2014的a)至g)的规定,则碳和合金钢铁素体材料在室温下的抗拉强度的安全系数可以从1/(5/12)=2降低。由4至1,875:当然,这允许铁素体钢的标称设计应力的显着增加,特别是在相对较低的温度下,在所有相关部件的厚度和重量方面具有重要优势。的确,此程序与第7条的特定要求相抵触,但也确实要考虑到一系列确保同等安全水平的替代措施,从而做到这一点。


顾问对EN13445.3的新版本2020进行评估期间,提出了与标准实际文本的PED7.1.2要求不符的问题。负责的工作组(CENTC54的WG53)的反对意见基于以下几点:

提出的观点与该标准的所有先前版本相同,该版本始终在OJ中发布。

关于7.1.2的差异可以忽略不计(具有35%断裂伸长率的材料应以较低的设计应力来计算,而具有35.01%的材料可以以较高的值来计算)。

如果要对使用先前版本的标准计算出的现有船舶进行修理或修改,则按照顾问的要求修改标准肯定会在将来引起问题。

相对于许多其他国家标准,EN13445.3的主要优点之一(即奥氏体不锈钢的较高标称设计应力)将丢失,因此根据PD5500,CODAP,VSR和ASME第VIII节设计的不锈钢容器会比根据协调标准计算出的船只便宜。


另外,其他统一标准(锅炉和管道系统)也应以同样的方式进行修改。

不幸的是,WG53/CENTC54与顾问讨论此问题的时间还不足以考虑所有可能的解决方案:WG53在Skype会议上约半小时提出的提案(实际上是考虑实际测量值)。顾问丢弃了断裂伸长率(而不是应用7.1.2的最小列表值)的值。


     因此,如果没有WG53专家的进一步磋商,CENBT决定启动一个特殊的表决程序,若必须在CEN成员组织,使由WG53提出的一个由顾问提出的解决方案之间进行选择,但是知道这个在后一种情况下,整个标准EN13445不会在官方杂志上发布,从而失去了与PED符合性的推定。当然,尽管WG53专家所属的所有标准机构都发表了意见,但这种情况还是导致大多数成员组织弃权或接受顾问提出的解决方案。因此,WG53现在被迫接受由顾问提出的标准的修改,这意味着2020版的EN13445.3将与以前的版本大不相同,至少是因为要使用的标称设计应力较低。不锈钢容器的计算。


当然,TC54不能对BT决定提出异议:但是,考虑到PED附件I第7条中包含的所有规定的确切含义,我认为其他解决方案也是可行的。实际上,在其他53工作组专家的同意下,我尝试(不幸的是,当英国电信做出决定时)基于附件一第7条的前言提出了一种替代解决方案:考虑到已经为具有更高伸长率值的材料提供了更高的标称设计应力,并且考虑到采取了其他安全措施,例如考虑到最小的无损NDT量,最小表列伸长率正好为35%(因此,不包括第4组试验的容器),或者,如果是非焊接部件,则为冲击试验值的最小值)。


可以在下一期EN13445.3。中考虑这种替代解决方案。但是,我认为在这个阶段,压力设备咨询中心和委员会台长也应该考虑以下基本问题,对此问题发表意见。


现在是否应该以与EN13445相同的方式对EN12952,EN12953,EN13480进行修改,以免失去符合性的推定?

尽管本条的前言允许在采取额外的安全措施时允许使用不同的数值,但现在应该将PED附件I第7条的所有要求视为强制性的吗?

在这种情况下,为什么从EN2002年的原始版本开始就对EN13445.3提供的所谓“替代路线”进行了例外处理,当采取其他措施时,允许大幅降低抗拉强度的安全系数采取了?

我希望压力设备咨询中心下次会议(2020年1月28日)能回答所有这些问题,考虑到在相关会议议程中已经有两点(关于欧盟委员会的信息和关于CEN活动的信息)这些问题可以讨论。