压力容器标准技术最新进展与中国压力容器标准化

第ｌ８卷第２期　中国锅炉压力容器安全　・４９・　压力容器标准技术最新进展与　中国压力容器标准化　寿比南　ｆ全国压力容器标准化技术委员会ｊ匕京１０００１３）　摘要本文简要介绍压力蓉器标准技术的最新进展以厦中国压力容器标准化的现状，针对目前国际　上压力容器标准的发展趋势，提出了我国压力容器标准化工作的发展思路和提高中国压力容器产品国际竞　争力的建议。笔者希望有关业内的人士积极参与压力容器标准化工作，共同促进中国压力容器标准化事业　的发展与繁荣，更好地体现技术进步和提高产品水平。　前言　二者相辅相成，构成了我国完整的　何帮助中国压力容器产品进人国　都是业内人士所极为关注　经过压力容器标准化工作者　压力容器产品质量标准体系和压　际市场，　的问题，也是我们标准化工作者的　的几十年的不懈努力，我国已经颁　力容器安全监察法规体系。布并实施了以ＧＢ１５０｛钢制压力容　压力容器标准的技术内容综　所面临的新的研究课题。本文拟　器》为核心的一系列压力容器产品　合体现了压力容器行业综合技术　就上述有关问题分三个专题进行　希望对我国压力容器标准化　不仅影响产品质　探讨，标准、基础标准和零部件标准，并　水平和管理水平，而且对产品的经济　工作及整个压力容器行业的发展　以此构成了压力容器标准体系的　量及其安全性，　有所裨益。　基本框架。我国的压力容器标准　性和市场竞争力也有重要影响。在技术内容上既参照了国外先进　标准与法规中不合理的技术要求　国家标准的相应要求，也考虑了我　和管理要求会制约相关技术水平　１压力容器标准及其技术进　国压力容器行业各生产环节的现　的提高和相关产业的发展，影响压　展　　状，基本上能够满足全行业的需　力容器产品的质量和市场竞争力。压力容器是一个涉及多行业、　要，为提高压力容器相关企业的技　因此，标准与法规都应随着行业的　多学科的综合性产品，其技术涉及　术水平和管理水平做出了应有的　技术发展状况和质量管理状况适　到冶金、机械加工、腐蚀与防腐、无　使之与不断发展的生　损检测、贡献，也赢得了全行业的广泛拥　时加以修正，安全防护等众多行业。随　护。国家压力容器安全监察机构　产技术水平和不断提高的产品质　着冶金、机械加工、焊接和无损检　依据压力容器安全监察行政管理　量水平相适应。中国已经加人　测等技术的不断进步，特别是计算　部门颁布的压力容器安全监察法　ＷＴＯ，国际标准对我国标准和压　机技术的飞速发展，在世界各国投　规，并根据压力容器标准所提出的　力容器生产的影响日益加大，我们　入了大量人力物力进行深＾的研　相关技术要求，监督和控制压力容　所面临和要解决的问题越来越多，　究的基础上，压力容器技术领域也　器产品的设计、制造和检验等各个　也越来越紧迫。压力容器标准的　取得了相应的进展。为了生产和　环节，以保障其产品质量和生产及　技术现状及其发展趋势，我国标准　使用更安全、更具有经济性的压力　使用安全。因此，压力容器标准与　与国际接轨所面临的问题及对策，　容器产品，传统的设计、制造、焊接　压力容器安全监察行政管理部门　我国压力容器标准体制如何适应　和检验方法已经和正在不同程度　颁布的安全监察法规应同步实施，　行业技术进步，我国标准能否及如　地为新技术、新产品所代替，而冶　维普资讯 http://www.cqvip.com

５Ｏ・　中国锅炉压力容器安全　第１８卷第２期　金、机械加工、焊接和无损检测等　－设计一传统的计算机辅助设　真正满足工艺要求的设计理念．追　压力容器相关行业的技术进步．是　计（ＣＡＤ）已逐步向计算机辅助工　求实效性、安全性和经济性的和谐　压力容器行业整体技术水平的提　程（ＣＡＥ）的方向发展。随着计算　统一。　高的前提条件。　机能力的不断增强和分析手段的　・结构的合理性设计：事实上，　１．１压力容器用材料的技术进展　日益多样化，设计者在结构设计阶　国外标准中对压力容器的具体结　近年来压力容器产品大型化、　段就可以预见到诸如焊接过程中　构形式不予限制，因此国外的压力　高参数化的趋势ＩＥＩ益明显，千吨级　所产生的残余应力、设备组装和运　容器结构所受的制约较少，给设计　的加氢反应器、一万立方米的天然　输过程中可能会出现的碰撞等问　者很大的发挥空间，有利于设计出　气球罐等已经在我国大量应用，压　题，并在设计阶段消除这些问题，　更加合理的结构。另外，分析设计　力容器在石油化工、核工业、煤化　分析设计和结构优化设计已经逐　手段的运用和验证性试验的实施　工等领域中的应用场合也ＩＥＩ益苛　渐为设计者所掌握；　为结构的合理性设计提供了必要　刻。因此，耐高温、高压和耐腐蚀　・制造一计算机辅助制造　的保障。由于我国缺少必要的应　的压力容器用材料的研制与开发　（ＣＡＭ）技术正在逐步改变压力容　力分析手段和相关人才，在管理体　一直是压力容器行业所面临的重　器制造厂传统的工艺卡方式，质量　制方面也存在不必要的制约因索，　大课题。对此，各国均投入了大量　管理意识和生产方式已经发生了　大多数设计者不敢脱离标准进行　的人力物力从事相关的研究工作。　深刻的变革。压力容器全过程的　结构的优化设计，使得大量结构设　目前，压力容器用材料的主要研究　计算机管理使得所有控制点均能　计多年来重复使用，既存在不合理　成果和技术进步表现在以下几个　得到有效的控制，极大地减少了人　性，也严重制约了设计水平的提　方面：　为失误，有效地保证了产品质量的　高；　・材料的高纯净度：冶金工业　稳定．保证了生产周期和生产成本　・结构的经济性设计：压力容　整体技术水平和装备水平的提高，　的降低；　器的安全性和经济性的和谐统一　极大地提高了材料的纯净度，提高　一・焊接一计算机控制的仿形焊　直是设计者的追求，应力分析标　了压力容器用材料的力学性能指　机、激光焊机和全位置自动焊机的　准就是应此要求而出现的。焊接　标，提高了安全性；　应用以及药芯焊丝的普遍应用，极　钢管的使用和特殊结构的应用。在　・材料的介质适用性：针对各　大地提高了生产效率和产品质量；　很大程度上是考虑了压力容器结　种腐蚀性介质和操作工况，已研究　・无损检测一计算机射线实时　构的经济性。近年来，我国压力容　开发出各种金属材料，使之适合各　成像、超声扫描模拟成像和多通道　器结构的经济性设计日益得到重　种应用条件，给设计者以更多选择　声发射等技术的应用，再配以专门　视，并逐渐为用户所接受，但仍然　的空间；　研制的专家系统，使检测的结果更　受到我国普遍存在的设计与制造　・材料的应用界限：针对高温　加准确和客观。特别是超声扫描　脱离的体制性弊端的制约。　蠕变、回火脆化、低温脆断所进行　模拟成像缺陷探察技术已经成功　１．４安全系数的降低　的研究，准确地给出材料的应用范　地用于拨设备、加氢反应器等厚度　为了增加本国产品的竞争性，　围。　大于１００ｉｒｌｒｎ的重型容器。在　降低安全系数是目前各国和地区　１．２计算机技术的广泛应用　ＡＳＭＥ　Ｃ（）ＤＥ（、ＡＳＥ　２２３５和欧洲　压力容器标准的普遍倾向，美国　在信息时代的今天，计算机技　标准中，已经将该方法正式列入，　（ＡＳＭＥ）和欧洲统一压力容器标　术应用已经渗透到压力容器行业　这对提高重型容器的生产效率和　准（正在制订中）均降低了相应的　的每一个领域。计算机软、硬件的　减少射线污染起到了积极的作用。　安全系数，美国将ｎ　由４．０降为　每一个进步都极大地影响着压力　１．３结构设计　３．５，欧洲统一压力容器标准的ｍ　容器行业的技术进展，其主要表现　现代的压力容器结构设计正　最小值为１．８７５。我国也提出了　为：　在逐步摆脱传统观念的束缚，体现　将特定材料按分析设计方法设计　维普资讯 http://www.cqvip.com

第１８卷第２期　中国锅炉压力容器安全　・５１．　的安全系数ｎｂ降为２．６的提案。　制订工作。１９９７年以来，本届秘　化工作的发展方向　ＳＯ／ＴＣ１１“锅炉压　３　１加入ｗｒｏ后中国压力容器　安全系数的降低关系到压力容器　书处设在美国Ｉ标准的基础，对压力容器行业的经　力容器技术委员会”已多次召开会　行业所面临的机会与挑战　Ｓ０　１６５２８国际　济性及安全性影响极大，必须慎之　议，并已经提出了Ｉ是：　・尽管世界各国都在设定相应　ｌｅｒｓ　的技术壁垒，又慎。降低安全系数的前提条件　锅炉压力容器标准草案（Ｂｏｉ试图保护本国的压力　ａｎｄ　Ｐｒｅｓｓｕｒｅ　Ｖｅｓｓｅｌｓ－Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ　容器产业，但在压力容器的制造成　结构分析设计水平的提高；　ｏｆＣｏｄｅｓａｎｄ　Ｓｔａｎｄａｒｄｓｔｏ　Ｐｒｏｍｏｔｅ　本及销售价格的压力下，国际压力　ｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ），现已经　容器市场更为开放的趋势不可避　制造经验的积累和制造技术　Ｉ进入最终投票表决阶段。　水平的提高；　免。我国是压力容器生产大国而　・・更严格的材料技术要求；　ＩＳＯ　１６５２８国际锅炉压力容器　非强国，由于我国压力容器行业的　标准草案的主要内容为：　－－更科学的质量保证体系。　整体技术水平与国外先进工业国　等方面还具有一定的优势，因此加　入ＷＴＯ是我国压力容器行业参　与国际竞争的绝好机遇，但中国的　压力容器行业也同样面临如下挑　锅炉、压力容器的规定范围；　家水平差距不大，且在劳动力成本　名词术语　基本要求　２压力容器标准国际化趋势　随着全球经济一体化形势的　发展，压力容器标准国际化的趋势　已经越来越明显。欧洲议会已于　１９９７年５月正式批准了欧洲统一　・・・质量体系的要求　结构安全性的要求　・・各国标准成为国际认可标准　战：　・　企业基础环境有待改善：世　的压力设备指令（Ｐｒｅｓｓｕｒｅ　Ｅｑｕｉｐ—　的注册程序等。事实上该国际标准是一个压　界上的压力容器生产大国均有强　ｍｅｎｔ　Ｄｉｒｅｃｔｉｖｅ），该指令将于１９９９　年ｌ１月开始成为欧盟成员国的法　力设备标准的通则，目的是消除各　大的国际化工程公司和市场化的　规，于２００２年５月在欧盟内强制　国标准中可能出现的技术壁垒，在　压力容器管理体制为依托，冶金工　执行。欧洲统一的压力容器标准　标准国际认可的基础上，实现全球　业的技术水平和装备能力也足以　　支撑压力容器用材料的特殊要求，　（ｕｎｆｉｒｅｄ　Ｐｒｅｓｓｕｒｅ　Ｖｅｓｓｅｌｓ）正在由　锅炉压力容器产品的自由贸易。ＣＥＮ／ＴＣ５４技术委员会组织制订，　其主要内容为：　・针对压力容器标准国际化的　并具有与市场化规则相一致的资　形势，我国已经由国家有关政府部　质认可方式。我国的工程公司距　门、全国压力容器标准化技术委员　离国际化公司尚有很大的差距。冶　会和全国锅炉标准化技术委员会　金工业目前的发展水平尚不能完　组成“ＩＳＯ／ＴＣｌ１中国工作组”，积　全满足压力容器的要求，其它基础　极参与该国际标准的制订工作，及　环境如管理水平也亟待改善：　・总￣（Ｇｅｎｅｒａ１）　材料（Ｍａｔｅｒｉａｌｓ）　设计（１＞．ｓｉｇｎ）　制造（Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ）　－，・检验和试验（Ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　时了解新的动态，研究我国标准的　适应国际化市场的能力亟待　相应对策和方针，并开始着手筹备　提高：Ｔｅｓｔｉｎｇ）　过去中国的压力容器企业仅　・－安全系统（Ｓａｆｅｔｙ　Ｓｙｓｔｅｍｓ）　中国锅炉、压力容器标准和法规的　仅满足于国内市场需要，对国际化　－铸铁容器（Ｃａｓｔ　Ｉｒｏｎ　Ｖｅ￣ｌｓ）　国际认可注册工作。我们希望行　市场的游戏规则和国际化生产的　欧洲标准化委员会（ＣＥＮ）现　业内的广大同仁积极参与此项工　状况与相关规则不甚了解。因此，　争取使中国的锅炉、压力容器　有计划组织中国压力容器企业了　正在采取积极行动，试图将一些已　作，经颁布的歇洲标准提升为国际标　标准早日实现国际注册认可，为我　解和学习这些规则很有必要，可以　国锅炉压力容器产品参与国际竞　培养出一批骨干企业和专业人员，准。　　　美国和日本等一些国家为了　争创造先决条件。争夺国际市场，也在采取积极的措　参与国际市场竞争，在竞争中不断　提高自身的能力；　－施加速锅炉压力容器国际标准的　３我国压力容器行业和标准　社会化生产的能力需进～步　维普资讯 http://www.cqvip.com

・５２・　中国锅炉压力容器安全　第１８卷第２期　加强：目前发达国家的压力容器生　器制造企业产品质量不稳定的印　推动行业的技术进步。以此衡量，　产的专业化程度极高，标准零部件　象，还应特别注重产品质量文件的　我国的压力容器标准与国外成熟　供应、热处理和无损检测分包已经　完整性和关系到企业形象的产品　的标准尚存在一定的差距，具体体　是压力容器制造厂普遍采用的市　外观质量问题。　场横式。这样可以使其产品的生　・现在标准体系尚不完善，标准内容　价格保护意识有待增强：压　还不够完整，一些技术及管理要求　产流程缩短，设备利用率提高，也　力容器的竞争力体现在质量、服务　不尽合理以及反映相关现代技术　在任何　不够等。为了使中国压力容器行　易于实现计算机自动化管理，集中　和价格等因素的综台平衡，保证安全的质量因素是第　业走向国际，标准化的工作必须围　力量发展自己的拳头技术。与国　情况下，外的同类厂家相比较，我国的压力　容器制造厂专业化程度较低，小而　全、大而全现象较为普遍，普遍存　在设备利用率低、机构臃肿、生产　成本高等一系列问题。当然，我国　压力容器行业中目前也已经出现　了专业化的趋势，如：专业的封头　制造厂、管件制造厂、热处理公司　和无损检测公司等，而且大都具有　专利技术。笔者认为这是市场经　济发展的必然结果，也是提高竞争　力的有效途径，压力容器制造厂也　应走专业化的道路。鉴于此，在标　准和法规的制订中应予以适当考　虑，在标准内容中也应对其资格、　构成、设备等各方面进行必要的规　定，以促进压力容器行业的专业化　进程。　・质量意识有待提高：应该说　整个中国工业的质量意识还停留　在以国家标准为生产准则的水平，　有的企业甚至把国家标准视为紧　箍咒，缺乏企业标准或者企业标准　水平普遍较低的现象依然严重，尤　其缺乏国家标准是最低标准、企业　标准应严于国家标准的意识。但　是，既然压力容器行业要进入国际　市场，就必须提高质量意识，必须　树立国家标准和行业标准是产品　的最低要求的基本概念，必须高度　重视质量体系的有效运行，彻底改　变给国外用户造成的中国压力容　一位的，应高于价格因素。目前中　绕国际化的主题开展，核心工作有　国的压力容器产品价格远低于国　以下几个方面：　际平均水平，企业仅为生存而生　（１）深入研究和调整目前的有　产，无法为新产品研发和技术改造　关压力容器的标准体系，使之适合　进行必要的资金积累。为避免已　于压力容器生产市场化的要求：开　经存在的国内恶性竞争，适当调整　展压力容器有关标准的系统研究，　压力容器价格以保证生产企业有　改变目前压力容器相关标准内容　足够的利润进行技术改造，有关政　重复、内容矛盾和管理混乱的局　府和行业协会部门应对整个行业　面。承压设备均涉及人身安全，应　提出价格指导性意见，提高自我保　由统一的技术和管理归口单位负　护意识，对有条件的企业应鼓励其　责整个标准体系的工作，也有利于　树立自己的品牌。　政府有关管理部门实施安全监察；　３　２中国压力容器标准的发展方　（２）标准制修订管理体制应适　向　合技术快速发展的要求：标准在制　就技术而言，中国压力容器标　修订中，其主要技术内容应相对稳　准与国外工业国家的总体水平相　定，有固定、统一的标准编制程序　当。安全系数、计算方法和制造检　和管理体制，并应能够快速反应压　验要求等技术内容的单纯比较还　力容器行业和相关行业的新技术、　不足以说明标准先进性，任何国家　新工艺。以ＡＳＭＥ为例，标准每　标准的制订都有自己的原则和历　三年修订一次，每年有二次补遗。　史条件，都不能脱离自己国家的压　ＡＳＭＥ标准提案审查的工作组形　力容器整体技术水平、安全控制要　式已经形成条例化，标准在连贯性　求和质量保证要求的客观条件及　和内容协调性等方面均很成熟。　其演变。标准的内容不仅反映了　ＡＳ／ｖＩＥ标准分为以下四个层次：　压力容器行业及其相关行业的总　——标准（ＣＯＤＥ）：规定了压　体技术水平，还体现出压力容器的　力容器设计　４造、检验和验收所　设计、建造体系的总体质量控制水　遵循的基本要求；　平。因此，标准的先进性如何，应　——标准案例（ＣＯＤＥＣＡＳＥ）：　首先体现在标准是否能有效地保　给出了超出标准范围的应用案例，　证压力容器产品的安全性和经济　如新材料、新结构、新的无损检测　合理性，其次才是是否体现了代表　技术等在压力容器的特定应用．对　时代的技术手段的应用和是否能　继续使用这类新技术有参考借鉴　维普资讯 http://www.cqvip.com

第１８卷作用；　—第２期　中国锅炉压力容器安全　・５３・　于基础研究的经费不足，有关本国　进行标准与国际接轨的工作，加强　标准解释（ＩＮＴＥＲＰＲＥ—　材料的基础数据尚不完善，特别是　宣传和推广中国标准，使中国的压　ＴＡＴＩＯＮ）：针对特有的应用咨询，　材料的外压曲线、高温性能、疲劳　力容器标准能成为国际认可的标　解释标准条款的含义和技术指标　数据等亟待完善和充实。全国压　准之一。　的应用范围；　——力容器标准化技术委员会已经设　加大标准基础研究的力度，建　公告（ＢＵＬＬＥＴＩＮ）：以研　立了材料外压曲线、冲击功与试样　立合理的标准制修订程序，保持标　究报告的形式，以标准技术内容进　尺寸关系等研究项目，借以完善标　准技术内容的稳定与协调，是完善　行扩展。　准的技术内容。　我国标准技术内容的重要举措。　我国的压力容器标准每五年　修订一次，且采用编制人统稿方　式，每次修订的变化都比较大，特　别是基础定义的变动较大，不利于　标准的连续性和协调性，也不利于　在标准中体现新技术和新成果。　１９９９年全国压力容器标准化技术　委员会开始试行在标准修订过程　中采用提案审查制度，目前已经收　到１５０份提案，为标准修订的程序　化奠定了基础。我们要继续坚持　和不断完善已实行的标准提案审　查制度，对新技术和新产品试行标　准案例公布制度，实行定期发布标　准解释的做法，为压力容器行业服　务。　（３）中国标准与国际接轨：在　积极参加ＩＳＯ／ＴＣｌｌ国际标准活　动的同时，应认真研究我国标准的　技术内容与国际标准相应内容的　差别，尽量采用国际通行的标准。　我们应刻意宣传和在国际项目中　推广应用我国的压力容器标准，加　大标准外文版工作的力度，在已有　ＧＢ１５０、ＧＢ１２３３７和“容规”英文版　的基础上，咖速ＧＢ１５１、ＪＢ４７０８～　ＪＩ３／Ｔ４７０９和ＪＢ４７３０的翻译工作，　以适应标准国际化注册和压力容　器生产国际化的需要。　（４）完善标准的技术内容：目　前中国压力容器标准仍然是以借　鉴先进国家标准技术内容为主，由　（５）实现承压设备相关标准的　统一：锅炉和压力容器均为承压设　备，在结构、材料、制造、检验等多　方面有共同点。在国际上，锅炉和　压力容器都使用统一的焊接工艺　评定和无损检测标准，其材料在很　大程度上可以互用。在我国，由于　计划经济体制的长期影响，锅炉和　压力容器标准长期各行其是，给制　造厂家和用户带来了很多麻烦。　我们认为，在我国逐步向市场经济　转化的过程中，锅炉和压力容器能　统一的标准应尽量统一。为此。在　与全国锅炉标准化技术委员会充　分协商的基础上，组成双方参加的　标准工作组，对ＪＢ４７３０和ＪＩＭ７０８　～ＪＢ／Ｔ４７０９两个标准进行修订，　今后锅炉和压力容器行业将共同　采用ＪＢ４７０８作为焊接工艺评定标　准、ＪＢ４７３０作为无损检测标准。　４结束语　中国已经加人ＷＴＯ，我国的　压力容器行业已经不可避免地面　临国际市场的激烈竞争，在新形势　下，压力容器生产厂家应充分认识　自身的优势与不足，改变观念，实　行国际压力容器生产的通用做法，　使产品早日走出国门。　国际标准的变化对我国标准　的影响日益增大，因此我国应加快　扩大标准的影响范围，完善提案审　查制度，试行标准案例公布制度和　定期公布标准解释的方法，将有利　于新技术的推广。　中国有雄厚的压力容器制造　基础，今后５年将是中国压力容器　企业能否进军国际压力容器市场　的关键时期，而中国压力容器标准　的国际注册是中国产品进人国际　市场的重要条件。笔者热切希望　压力容器行业内的有关各方积极　参与国际竞争，支持中国压力容器　的标准化工作，为使中国成为国际　压力容器生产强国贡献力量。　参考文献　ｌ　Ｊｏｈｎ　ｓｐｅｎｃｅ＆Ｊｏｈｎ　Ｉａｓ‰Ｐａｓｔ，　Ｐｒｅｓｅｎｔ　ａｎｄ　Ｆｕｔｔｔｒｅ．Ｐ　ｕｒｅ　Ｖｅｓｓｅｌ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ：Ｇ啡ｅ　Ｓｔｅｐｈｅｎｓ￣Ｌｅｃ—　ｏｔｒｅ．Ｉｍｅ￣ｈ．Ｅ　１９９８　２　ＩＳＯ／ＤＩＳ１６５２８　２　Ｂｏｉｌｅｒｓ　ａｎｄ　Ｐｒ宴ｍ　Ｖｅｓｓｅｔ￣Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｃｏｄｅｓ　ａｎｄ　Ｓｔａｎｄａｒｄｓ　ｔｏ　Ｐｒｏｍｏｔｅ　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ　３　ＡＳＭＥ　Ｃ（ｍＥ（：＾蛆２２３５　４　Ｒｏｂｅｒｔ　Ｗ　Ｓｗｉｎｄｅｒａａｎ　Ｈｉｇｈ－Ｔｅｍｐｅｒａ．　ｔｕｒｅ　ＰｅｒＩｏｒｍａｎｃｅ　ｏｆ　ａ　Ｍｏｄｉｆｉｅｄ　ｓｔｅｄ　ＩＣＰＶＴ一９　５　ＲｉｃｈａｒｄＥ　Ｆ啦出ＲｉｓｋＢａｓｅｄ　Ⅻ砷一　ｔｉ０ｃ￣ｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ＡＳＭ旺Ｐｒｅｓｓｕｒｅ　Ｖｅｓｓｄ　ＣｏｄｅＩＣＰＶＴ一９　（收稿１５Ｉ期２００１—０９—１Ｏ）