鍋爐PED認(rèn)證程序和要求

1、鍋爐 ped認(rèn)證程序和要求歐盟的承壓設(shè)備指令97/23/ec 自 2002 年 5 月 29 日起強(qiáng)制實(shí)施，作為一個實(shí)質(zhì)意義上的貿(mào)易壁壘，數(shù)以千計(jì)的中國設(shè)備制造企業(yè)的出口業(yè)務(wù)或多或少地受到了該指令的影響，不少企業(yè)感受到了壓力。與此同時，隨著中國制造企業(yè)對指令理解的加深，以及我國制造業(yè)的制造水平的提高和質(zhì)量的穩(wěn)定，越來越多的國際設(shè)備工程公司和最終用戶將產(chǎn)品制造、采購的重心放到了中國，制造采購的產(chǎn)品從非關(guān)鍵的設(shè)備逐漸延展至關(guān)鍵設(shè)備、裝置甚至是整個生產(chǎn)系統(tǒng)。由于鍋爐系統(tǒng)復(fù)雜，鍋爐制造企業(yè)在初次對鍋爐或設(shè)備進(jìn)行 ped認(rèn)證時遇到了不少的困難，因此筆者在此就鍋爐的ped認(rèn)證做一簡要的闡述。鍋爐 ped認(rèn)

2、證的范圍和定義ped對鍋爐的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的要求ped指令的一個顯著特點(diǎn)是該指令并不強(qiáng)制規(guī)定承壓設(shè)備的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，用戶或制造商可以采用任何一個承認(rèn)的規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)來制造鍋爐，例如en12952 水管鍋爐， en12953 鍋殼鍋爐， asme 第 i 卷等，但要求設(shè)備制造商就該規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)對比ped指令附錄 i 的基本安全要求逐一進(jìn)行分析，只有滿足基本安全要求的鍋爐才能施打ce標(biāo)記。目前中國出口歐盟地區(qū)的鍋爐大多采用asme 第 i 卷來進(jìn)行設(shè)計(jì)，建造和檢驗(yàn)。asme 也于 2005 年 5月 27 日出版了名為對鋼印持有者使用asme 第 i 卷來符合承壓設(shè)備指令97/23/ec 的指南一書。本文將就按

3、asme 第 i 卷來進(jìn)行設(shè)計(jì)，建造和檢驗(yàn)的大型水管鍋爐為例來介紹一些ped認(rèn)證的要點(diǎn)。ped中鍋爐的定義和范圍ped 將承壓設(shè)備分成幾個類型：容器、管道、承壓附件、安全附件和組合件。歐盟是將鍋爐作為一個組合件來定義的，組合件在ped中有嚴(yán)格的定義，它一定是滿足以下的條件：1. 兼容性，即各個設(shè)備之間相互連接、兼容、形成一個整體；2. 有功能性，即該系統(tǒng)能達(dá)到一個特定的功能，并具備可操作性；3. 整體性，即所有部件對組合件的功能和安全保護(hù)來說都是必須的；4. 該組合件是被一個制造商組合完成的，該制造商負(fù)責(zé)將組合件投放至歐盟市場并且提出對組合件進(jìn)行整體符合性評估的程序。只要滿足以上條件，不管該組

4、合件的組裝工作是在制造商的車間還是用戶現(xiàn)場完成，都屬于組合件的定義。和 asme 第 i 卷鍋爐本體和外部管道的范圍定義類似，歐盟對鍋爐的最小范圍定義如下。包括以下所有的壓力部件：從給水進(jìn)口（包括進(jìn)水閥）到蒸汽或熱水出口（包括出口閥，如無出口閥，則為出口集箱下游的第一個環(huán)焊縫或法蘭）。包括不能用一個切斷閥將之與主系統(tǒng)隔離的過熱器，省煤器以及內(nèi)部連接的管道。與上述關(guān)聯(lián)的安全附件和到鍋爐下游第一個切斷閥為止（包括該閥門）的管道系統(tǒng)，如排水管道，降溫蒸汽排放管道等。上述鍋爐應(yīng)該作為一個整體組合件統(tǒng)一由一家對該鍋爐負(fù)責(zé)的制造商或業(yè)主來施打ce標(biāo)記。對于可以與主系統(tǒng)隔離的過熱器，省煤器，再熱器以及相互連

5、接的管道不在上述鍋爐組件的范圍內(nèi)，它們可以單獨(dú)認(rèn)證并施打ce標(biāo)記，制造商也可以選擇與主系統(tǒng)一并施打同一個ce標(biāo)記。供水管道和燃油供應(yīng)管道同樣不在上述鍋爐組件的范圍內(nèi)，它們既可以單獨(dú)認(rèn)證并施打ce標(biāo)記，也可以選擇與主系統(tǒng)一并施打同一個ce標(biāo)記。需要注意的是， ped中對鍋爐的范圍定義中沒有壓力和溫度的限制，對應(yīng)于asme 規(guī)范，我們可以認(rèn)為 ped指令覆蓋了asme 第 i 卷動力鍋爐和第iv 卷熱水鍋爐。鍋爐 ped認(rèn)證的要點(diǎn)ped認(rèn)證和 ce標(biāo)記的施打原則國內(nèi)鍋爐廠在開始對所制造的鍋爐進(jìn)行ped認(rèn)證時，最重要的一點(diǎn)是要了解ped 指令中對這類承壓設(shè)備組合件進(jìn)行ped 認(rèn)證和 ce標(biāo)記施打的特

6、殊規(guī)定，以及自己的職責(zé)范圍。國內(nèi)鍋爐廠是否負(fù)責(zé)整個鍋爐系統(tǒng)的ped認(rèn)證及 ce標(biāo)記的施打分為以下幾種情況。1. 鍋爐整裝出廠的，如鍋殼式鍋爐，熱水鍋爐等，對該鍋爐整體負(fù)責(zé)的鍋爐廠負(fù)責(zé)鍋爐中承壓設(shè)備的 ped整體認(rèn)證和ce標(biāo)記的施打并出具鍋爐整體的符合性聲明，該鍋爐廠委托的歐盟授權(quán)機(jī)構(gòu)（notified body）進(jìn)行鍋爐承壓設(shè)備整體的ped符合性評審，出具ped符合性證書。2. 鍋爐以部件方式出廠（如分為汽包，整體過熱器，整體省煤器等），如果：鍋爐的現(xiàn)場安裝由鍋爐廠負(fù)責(zé)完成（安裝工作可以分包給一個安裝公司），則該鍋爐廠負(fù)責(zé)鍋爐的ped整體認(rèn)證和ce標(biāo)記的施打并出具鍋爐整體的符合性聲明，該鍋爐廠

7、委托的安裝地所在的授權(quán)機(jī)構(gòu)進(jìn)行鍋爐整體的 ped符合性評審，出具ped符合性證書。鍋爐的現(xiàn)場安裝有鍋爐廠以外的公司負(fù)責(zé)完成（如安裝公司或用戶），則該鍋爐廠僅僅負(fù)責(zé)鍋爐部件（汽包，整體過熱器，整體省煤器等）的ped認(rèn)證和 ce標(biāo)記的施打并出具鍋爐部件的符合性聲明，該鍋爐廠委托的授權(quán)機(jī)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)鍋爐部件的ped符合性評審，出具ped符合性證書。而鍋爐部件間的現(xiàn)場組裝是不在 ped的管轄范圍內(nèi)而是工業(yè)安裝的范疇，要符合安裝現(xiàn)場當(dāng)?shù)氐姆ㄒ?guī)要求。鍋爐以散件出廠 (components) 的，如過熱器、再熱器、省煤器包括水冷壁以單個集箱和管束、管屏出廠的，單個集箱、管束、管屏，鍋爐本體內(nèi)管道，作為承壓設(shè)備

8、的一個部件則不能施打ce標(biāo)記，但是鍋爐廠必須向用戶提供所有相關(guān)文件以顯示ped指令中的所有基本安全要求（esr ）得到滿足。對于鍋爐本體內(nèi)包含的承壓附件（如閥門、液位計(jì)、壓力計(jì)、管道膨脹節(jié)等），安全附件（安全閥，安全泄放閥，爆破片等），大多是從合格的供應(yīng)商購買。這些承壓附件和安全附件都應(yīng)該按照ped指令的規(guī)定由附件制造商施打相應(yīng)的ce標(biāo)記并提供相應(yīng)的符合性聲明和ped符合性證書。 但是鍋爐廠要負(fù)責(zé)保證這些附件滿足鍋爐整體ped評審的要求。鍋爐 ped認(rèn)證的基本流程一臺鍋爐的 ped認(rèn)證首先是整個系統(tǒng)的認(rèn)證，它包括對整個鍋爐系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上是否符合ped 的要求，并考量是否有足夠、有效的防護(hù)措施以保

9、證整個系統(tǒng)不會超過允許的安全操作界限如允許壓力界限和允許溫度界限。鍋爐廠還要對具體每個部件，如汽包、過熱器、省煤器、水冷壁等進(jìn)行評估是否滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求并且符合 ped的基本安全要求，或者是否是已經(jīng)帶有ce標(biāo)記（從分包商購買）。ped認(rèn)證的基本流程見圖1ped指令中對鍋爐的基本安全要求ped指令中沒有強(qiáng)制規(guī)定鍋爐設(shè)計(jì)建造和檢驗(yàn)的具體規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)，鍋爐廠可以采用任何接受的規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)，同時必須滿足ped指令附錄 i 的所有基本安全要求。這就要求鍋爐設(shè)計(jì)者需要逐一對比分析所采用的建造規(guī)范和ped附錄 i 的基本安全要求并且說明如何滿足該要求。這個對比分析需要形成文件供進(jìn)行鍋爐 ped符合性認(rèn)證的授權(quán)

10、機(jī)構(gòu)審查。這個過程是ped認(rèn)證最重要的環(huán)節(jié)，同時也是實(shí)際鍋爐ped認(rèn)證工作中，鍋爐廠認(rèn)為比較困難的地方。鍋爐制造商的責(zé)任按 ped規(guī)定，制造商要預(yù)期設(shè)備在整個設(shè)計(jì)壽命的安全性，包括制造過程，運(yùn)輸過程，安裝和設(shè)備使用運(yùn)行周期以及可能的檢修周期。這點(diǎn)實(shí)際上已經(jīng)超過了我國一些鍋爐制造廠目前的能力范圍。有些鍋爐制造廠僅僅是負(fù)責(zé)鍋爐本體部件的設(shè)計(jì)，鍋爐系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是由一家鍋爐設(shè)計(jì)公司來完成的。這就需要我國鍋爐制造商在商務(wù)合同中充分理解本企業(yè)所承擔(dān)的工作范圍以及如何進(jìn)行ped符合性評審和ce標(biāo)記的施打。鍋爐制造商在一臺鍋爐進(jìn)行ped符合性評審時要承擔(dān)的責(zé)任簡要如下：1. 鍋爐制造商必須在通過了符合性評審的鍋

11、爐或設(shè)備上加貼ce標(biāo)志，并出具符合性聲明。2. 鍋爐制造商必須向其選擇的授權(quán)機(jī)構(gòu)提出ped評審的申請。申請書中必須包括：鍋爐制造商的名稱和地址及鍋爐制造所在的地點(diǎn)；表明沒有向其他授權(quán)機(jī)構(gòu)提出過同樣申請的書面聲明；技術(shù)文件。3. 技術(shù)文件。技術(shù)文件必須有助于授權(quán)機(jī)構(gòu)評定鍋爐是否符合適合的ped指令要求以及了解鍋爐的設(shè)計(jì)、制造和操作。技術(shù)文件中應(yīng)包括：鍋爐設(shè)計(jì)說明書。設(shè)計(jì)制造采用的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范清單產(chǎn)品圖紙：按采用的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范設(shè)計(jì)的圖紙。強(qiáng)度計(jì)算書：按采用的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范（如asme 第 i 卷）完成的強(qiáng)度計(jì)算書。材料明細(xì)表。產(chǎn)品 ce標(biāo)記銘牌圖。對 ped基本安全要求符合性的對比分析：按 ped附錄 1 基本

12、安全要求 （e.s.r ）規(guī)定，用表格形式，逐項(xiàng)進(jìn)行對比分析。危害性分析：對鍋爐在運(yùn)行中存在的潛在危險因素、可能造成的后果、在設(shè)計(jì)中是否已經(jīng)消除或減少其危險性、是否已經(jīng)采取保護(hù)措施以及是否已通知用戶，用表格形式，逐項(xiàng)進(jìn)行分析。操作說明書：除常規(guī)的操作使用說明外，應(yīng)將危害性分析中必須通知用戶的內(nèi)容列入操作說明書中，以引起用戶注意。對制造商而言，這也是一項(xiàng)排除責(zé)任的自我保護(hù)，如果由于用戶違反操作說明書而導(dǎo)致?lián)p失，制造商將不承擔(dān)任何責(zé)任；操作說明書要用戶認(rèn)可的一種歐盟官方語言編寫，并能被授權(quán)機(jī)構(gòu)理解。制造工藝和檢驗(yàn)、試驗(yàn)文件。工藝流程卡或檢驗(yàn)卡（col ）。有關(guān)批準(zhǔn)制造和測試程序及按照附錄中3.1.

13、2和 3.1.3對有關(guān)人員進(jìn)行資格審查或批準(zhǔn)的適當(dāng)細(xì)節(jié)，包括：焊接工藝評定；焊接人員的資格；對焊縫進(jìn)行無損探傷的人員的資格。4. 鍋爐的分類和ped認(rèn)證模式的選擇。由于整個鍋爐的危險性類別是按照其包含的最高危險性類別的設(shè)備來確定的，大多數(shù)鍋爐都被評為最高的 iv 類危險。采用的ped符合性認(rèn)證模式以g模式（單臺驗(yàn)證模式）為宜。9 o7 - . : d* v1 t5 m鍋爐制造商要特別注意以下ped區(qū)別與 asme 第 i 卷的一些特定要求。1) 強(qiáng)度設(shè)計(jì)時需要對比所使用的材料在asme 第 ii卷 d 篇所選取的許用應(yīng)力和按照ped附錄 i 7.1中所計(jì)算的材料許用應(yīng)力值，選取最低的許用應(yīng)力值

14、進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。一般來說對于碳鋼和低合金鋼來說，在過熱蒸汽溫度以下環(huán)境使用的材料，兩者的許用應(yīng)力相差不多。表 1 列出一些鍋爐常用材料的應(yīng)力對比，供參考。從表 1 可以看出，一些鍋爐常用的asme 規(guī)范材料在根據(jù)ped附錄 i 計(jì)算而得的材料許用應(yīng)力值要略低于在 asme 第 ii卷 d 篇中選取的許用應(yīng)力值。設(shè)計(jì)者就需要對設(shè)計(jì)輸入?yún)?shù)進(jìn)行調(diào)整，以滿足ped的要求。2) 水壓試驗(yàn)壓力的確定asme 第 i 卷 pg99 規(guī)定鍋爐的水壓試驗(yàn)壓力為pt =1.5 * mawpped 附錄 i 7.4 中規(guī)定為下列兩者的大值：pt =1.43 * mawppt =1.25 * mawp* （st/sd

15、 ）其中， mawp：最大允許工作壓力；st ：材料在水壓試驗(yàn)溫度下的許用應(yīng)力；sd：材料在最高許用溫度下的許用應(yīng)力。從上述可以看出，在高溫段，尤其是過熱器出口集箱，其水壓試驗(yàn)壓力值受應(yīng)力比值系數(shù)的影響較大，可能導(dǎo)致最終水壓試驗(yàn)壓力值大于asme 第 i 卷的規(guī)定值。 這就要求設(shè)計(jì)者在選擇最高水壓試驗(yàn)壓力值的同時要對該部件進(jìn)行水壓試驗(yàn)壓力校核。3) 材料評審材料批準(zhǔn)。 ped對材料的安全要求是：足夠的延性（斷后延伸率大于14% ）；韌性（在不高于20且不高于鍋爐最低設(shè)計(jì)溫度時的，夏比v缺口沖擊功大于27j）；有防止脆性斷裂的措施；對介質(zhì)的化學(xué)抗力；耐時效性；適合于加工；與異種材料連接時不得產(chǎn)生

16、有害影響。部分 asme 材料在規(guī)范中并沒有沖擊的要求，而且在asme 第 i 卷沒有低溫的設(shè)計(jì)條件，因此規(guī)范并沒有規(guī)定材料的沖擊要求，鍋爐設(shè)計(jì)者一般不考慮設(shè)備的沖擊要求。但是在鍋爐ped認(rèn)證中，設(shè)計(jì)者要對設(shè)備提出沖擊的要求，包括對材料沖擊的要求和對焊縫的要求，也就是焊接工藝評定時要對焊縫和熱影響區(qū)提出沖擊試驗(yàn)的要求。沖擊試驗(yàn)的溫度除了要考慮鍋爐運(yùn)行時的最低溫度外，還需要考慮鍋爐在其他工況如停車維修，部件庫存時可能的最低溫度。ped允許采用如下三種類型的材料：符合歐洲協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)的材料；獲得歐洲批準(zhǔn)的材料；通過特殊評定的材料。對國內(nèi)制造企業(yè)而言， 目前較為可行的是通過授權(quán)機(jī)構(gòu)執(zhí)行材料評定，獲得材料

17、特殊批準(zhǔn)證書 （pma ） ，用于產(chǎn)品制造。 由授權(quán)機(jī)構(gòu)頒發(fā)iii類或 iv 類設(shè)備的pma ，由制造者頒發(fā)i 類和 ii類 pma 。授權(quán)機(jī)構(gòu)將審核制造商提供的材料申請及采購文件、材料供應(yīng)商評審、材料質(zhì)量證書、必要時進(jìn)行的附加試驗(yàn)記錄和材料驗(yàn)收檢驗(yàn)記錄。授權(quán)機(jī)構(gòu)將對符合要求的材料向鍋爐制造商頒發(fā)材料特殊批準(zhǔn)證書（pma ）。此證書僅限該制造商使用，對其他企業(yè)無效。根據(jù) ped指令( g u o, v8 m3 h, k9 j& w# x附錄 i 4.3條款規(guī)定， ii ，iii和 iv 類設(shè)備的主要受壓件的材料必須要有表明經(jīng)過了特定的產(chǎn)品控制的證書格式，即 en10204 3.1 證書

18、或 3.2 證書。只有當(dāng)材料制造商經(jīng)過了一家在歐盟注冊的適合的機(jī)構(gòu)的質(zhì)量認(rèn)證并且進(jìn)行了ped特定要求的評審后，他才有資格出具en10204 3.1 證書。否則，必須要由一家在歐盟注冊的適合的檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)和材料制造商共同簽發(fā)材料的en10204 3.2 證書。鑒于國內(nèi)鋼材制造商大多不具備出具 en10204 3.1 證書的資格，因此，負(fù)責(zé)鍋爐設(shè)備ped認(rèn)證的授權(quán)機(jī)構(gòu)往往會同時被委托進(jìn)行鍋爐設(shè)備建造所用材料的確認(rèn)和en1024 3.2 證書的出具工作。4) 焊接工藝評定和焊工技能評定在 asme 取證中，授權(quán)檢驗(yàn)師（ai ）將審核制造商按asme ix卷執(zhí)行的焊接工藝評定記錄（pqr ），焊接工藝規(guī)程（ wps ）和焊工技能評定（wpq ）。至于 ped認(rèn)證中， pqr 和 wpq 執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)，一般按歐洲標(biāo)準(zhǔn)en 287 和 en 15614 進(jìn)行評審。而且ped指令要求授權(quán)機(jī)構(gòu)批準(zhǔn)pqr和 wpq ，在這一點(diǎn)上要比as