13445-4中文版

前言 本文件（EN13445-5：2002）由CEN/TC 54“非直接接触火焰压力容器”技术委员会制定，其秘书处由BSI负责运作。 本欧洲应视同国家标准，欧盟各成员国应于2002年11月之前通过背书或发行等效文本对其予以承认，与之相冲突的原国家标准应予废止。 本文件由欧盟委员会和欧洲自由贸易协会任命CEN制定，支持欧盟指令的主要要求。 本文件与欧盟指令的关系，可参考附录ZA，它也是本文件不可分割的一部分。 本标准中的附录A和B是标准的附录。 本欧洲标准包括以下部分： 第一部分：总论 第二部分：材料 第三部分：设计 第四部分：制造 第五部分：检测和试验 第六部分：球墨铸铁制压力容器及压力部件的设计和制造要求 第七部分：合格评定程序的指导 根据CEN/CENELEC的内部规章，下列国家的国家标准机构必须实施本欧洲标准，他们是： 奥地利，比利时，捷克，丹麦，芬兰，法国，德国，希腊，冰岛，爱尔兰，意大利，卢森堡，马尔他，荷兰，挪威，葡萄牙，西班牙，瑞典，瑞士，英国。 1 范围 本标准规详细说明了各个部件制造过程中的要求，即材料的制造和分包，加工过程中监测、加工公差、焊接要求、成形加工要求、产品试验、热处理、修理和最后完成的工序等。 2 引用标准 本欧洲标准包括注有日期或未标明日期的参考标准，以及其他标准的条款。这些参考标准引用在正文的适当位置，并且在此后列出。对标明日期的参考标准，其后的增补或修改，只有在本欧洲标准加以引用时才适用。对于未标明日期的参考标准，则使用最新版本。 下列标准或文件与本欧洲标准有冲突或差异时，应以本标准为准。 EN 287-1：1992焊工的鉴定考查——熔焊——第一部分：钢 EN 288-2：1992金属材料焊接程序的技术规范和鉴定——第2部分：电弧焊的焊接程序技术规范 EN 288-3：1992金属材料焊接程序的技术规范和鉴定——第3部分：钢材电弧焊的焊接程序试验 EN 288-6：1994金属材料焊接程序的技术规范和鉴定——第6部分：与经验有关的鉴定 EN 288-7：1995金属材料焊接程序的技术规范和鉴定——第7部分：利用电弧焊的标准焊接程序进行鉴定 EN 288-8：1995金属材料焊接程序的技术规范和鉴定——第8部分：利用生产前的焊接试验进行鉴定 EN 729-2：1994焊接质量要求——金属材料的熔焊——第二部分：整体质量要求 EN 729-3：1994焊接质量要求——金属材料的熔焊——第三部分：质量要求标准 EN 875：1995金属材料中焊缝的破坏性试验——冲击试验——试样位置、开槽切口方向和检查 EN 876：1995金属材料中焊缝的破坏性试验——纵向拉伸试验 EN 895：1995金属材料中焊缝的破坏性试验——横向拉伸试验 EN 910：1996金属材料中焊缝的破坏性试验——弯曲试验 EN1043：1995-1金属材料中焊缝的破坏性试验——硬度试验——第一部分：电弧焊接的硬度试验 EN1321：1996金属材料中焊缝的破坏性试验——焊接接缝的宏观和微观检验 EN1418：1997焊工——金属材料全机械焊接和自动焊接用电阻焊设备以及熔焊焊接设备操作员的检验 EN10028-2：1992压力用途用钢板——第2部分：具有高温特性的非合金和合金钢 EN10028-3：1992压力用途用钢板——第3部分 经过正火处理的可焊细晶粒钢 EN10028-4：2004压力用途用钢板——第4部分：具有低温特性的镍合金钢 EN10216-1:2002压力用途的无缝钢管——交货技术条件——第一部分：规定室温特性的非合金钢管 EN10216-2:2002压力用途的无缝钢管——交货技术条件——第二部分：规定高温特性的非合金和合金钢管 EN10216-3:2002压力用途的无缝钢管——交货技术条件——第三部分：合金细粒钢管 EN10216-4:2002压力用途的无缝钢管——交货技术条件——第四部分：规定低温特性的非合金和合金钢管 EN10217-1:2002压力用途的焊接钢管——交货技术条件——第一部分：规定室温特性的非合金钢管 EN10217-2:2002压力用途的焊接钢管——交货技术条件——第一部分：规定高温特性的非合金和合金钢管 EN10217-3:2002压力用途的焊接钢管——交货技术条件——第三部分：合金细粒钢管 EN10217-4:2002压力用途的焊接钢管——交货技术条件——第四部分：规定低温特性的非合金和合金钢管 EN10217-5:2002压力用途的焊接钢管——交货技术条件——第五部分：规定高温特性在水中电弧焊接的非合金和合金钢管 EN10217-6:2002压力用途的焊接钢管——交货技术条件——第六部分：规定低温特性在水中电弧焊接的非合金和合金钢管 EN10222-2:2002压力容器用钢锻件——第二部分：有规定高温特性的铁素体钢和马氏体铁钢 EN10222-3:2002压力容器用钢锻件——第三部分：低温下有确定性能的镍钢 EN10222-4:2002压力容器用钢锻件——第四部分：高弹限强度的可焊接细晶粒钢 EN13445-1:2002非直接接触火焰压力容器——第一部分：总则 EN13445-2:2002非直接接触火焰压力容器——第二部分：材料 EN13445-3:2002非直接接触火焰压力容器——第三部分：设计 EN13445-5:2002非直接接触火焰压力容器——第五部分：检验测试 3 制造和转承包要求 3.1 制造 一般责任的压力容器制造根据EN13445-1:2002。除了这些要求外，制造商还需确保： 1）制造商应确定焊接、成形和热处理的工艺程序。 2）制造程序，如焊接、成形和热处理必须满足标准要求。 3）有足够的能力制造生产设备 4）有足够完成制造生产的人员 注 对于焊接任务，制造商根据EN179[1]的规定确认焊工的任务和。 5）焊接质量要求根据EN729-3：1994 3.2转承包 制造商可以转承包，但需确保转承包商按照欧洲标准完成相应的任务。制造商需对转承包商的工作负责，并做好相关记录。 转承包商工作记录包括： 1） 焊接 2） 成形包括相关的热处理 3） 焊接热处理 4） 焊接的无损检测（见EN13445-5：2002） 当转承包商完成焊接，制造商需取得焊接工艺卡的复印件和焊接质量记录，从而确认转承包商是否按标准执行。 当造商生产设备需有负责人时，制造商应当应当通知负责当局说，他打算分包合同，以便负责当局有机会参加分包监视。 注1 见prEN764-3:1998，2.11[2]和CR13445-7中的有关规定 注2在制造商生产设备的基础上保证质量。 4 材料 4.1总则 压力容器材料见EN13445-2：2002 产品分组形式：板、锻件、管 4.2材料来源 4.2.1总则 压力容器制造商应具有材料相关标准，从而便于设备和焊接制定相应的工序。 4.2.2鉴定系统 4.2.2.1制造商的鉴定系统应保证所用材料： 1、制造前材料应进行试验 2、检查材料是否满足要求厚度 3、检查材料是否满足欧洲标准，并在设计文件上做好相关记录 4、检查焊接试件，确保正确的标记和条件 4.2.2.2可用以下方法进行材料来源的识别标记： 1、在完成产品上能准确看见原始识别标记的位置 2、识别的编码标识追溯至原来的需要标识; 3、记录识别标记使用的材料清单 4.该批号的焊接试件应记录在案 4.2.3 可见性 容器制造完成后，材料不能加盖或不可见。制造商需记录该设备转的小零件或非受压元件的材料情况，从而确保在设备完成后知道所有材料的来源。 4.2.4 材料证明的审查和材料鉴定 所有材料认证都需进行审查。审查的内容包括： 1、材料的机械和化学性能报告 2、保证报告结果符合规范 3、所有标记材料都满足规范，并具有可见性的实际标记和记录的材料证明 所有的材料证明应用于整个生产过程中。 4.2.5标记的移植 在制造过程中，如原有确认标记标记被裁掉或材料分成几块，应于材料切割前完成标记的移植。 实际采用的材料标记方法应不妨碍材料在以后的使用操作。 标记的移植在产品完成前完成，并应有相应的标记和证明书。 5 制造公差 5.1焊接表面形状 表面几何形状和焊接对接焊缝接头应符合EN13445-5：2002的要求，图纸上另有规定除外。 5.2 错边量 中心线错位公差按表5.2-1、表5.2-2、表5.2-3和图5.2.1的规定。 图5.2.1 错边量d1 纵向焊缝的锥和矩形/方形结构的中间线附近部分（不论是相同或不同厚度）应符合表5.2-1（圆柱、圆锥、长方形、棱形纵缝错边量）中的公差范围。 纵向焊缝的两端和球形焊接部分的中间线附近部分（不论是相同或不同厚度）应符合表5.2-2（封头和球形纵缝错边量）的公差范围。 对于环焊缝中间线附近的部分（不论是相同或不同厚度）应符合表5.2-3（环缝错边量）中的公差范围。 5.3表面对齐 5.3.1表面部分之间的错位 错位表面各部分之间相同的公称厚度的焊缝应开斜度为1/4的焊缝坡口。如果这个斜度与焊缝宽度不相一致也是允许的： 1、 打磨较高的板，不能小于指定板厚减去钢板厚度公差之值。 2、 较薄板增加焊接金属 5.3.2不同厚度板的连接 不同厚度板的连接，其锥度根据EN 13445-3:2002的规定： 1、按照设计图纸执行 2、斜坡宽度的焊缝，或在较低表面增加焊接金属，并运用在整个焊缝宽度。 5.4只受内压的容器公差 5.4.1外径 圆柱形和球形压力容器的平均外径不超过公称直径的1.5% 矩形和棱形结构的压力容器的外不超过公称尺寸的1.5% 5.4.2 外圆度 外圆度根据式（5.4-1）计算 O[%]= （5.4-1） 它不能超过以下值： a） 当e/D<.0.01，1.5% b） 当e/D≥0.01，1.0% 注 圆度比考虑压力容器的弹性变形因素。 容器缺陷（例如凹陷、屈服等）应在公差A和B规定内。只要设计计算合理，超出规定值也是允许的。 5.4.3纵轴的偏离 圆柱体压力容器的纵轴偏离不得超过筒体长度的0.5%。 5.4.4外形的不规则 a）外形不规则的确定 外形需平滑度和深度值不得超过以下值： 1、测量长度的2% 2、规定长度的2.5%且不超过筒体连接总长的四分之一。 超过规定值时需经设计计算以确认其合理性。 b）纵向对接焊缝的调峰 当焊接接头出现不规则时，调峰值不的超过表5.4-1和表5.4-2. 峰值测量见图5.4-1， 峰值也可根据式（5.4-2）计算 p=0.25x(p1+p2) （5.4-2） 内部半径的测量应等于容器的名义半径。 在纵缝上每隔250mm长进行测量，用以确定最大峰值的位置。动力循环载荷的最大峰值根据表5.4-1，静载荷最大峰值根据表5.4-2。 对于循环载荷的压力容器见EN13445-3:2002、EN13445-5:2002和附录G的有关规定。峰值只有在特殊分析时才能大于上述值，但是无论如何不能大于表5.4-2中的值。 见EN 13445-5：2002中试验组4容器的额外限制。 5.4.5局部变薄 5.4.5.1 局部厚度e+c是允许的，其中e是要求厚度，c是允许的腐蚀裕量。 1）壁厚不超过0.05e 和5mm中的较小值 2）记下小于最小设计厚度的区域 3）低于最小设计厚度的两区域最小宽度为 ，其中D为受压元件的外径，e为板的要求厚度。 4）小于最小设计厚度的区域不大于总表面的2% 5）这个区域不能在关键区域的末端 5.4.5.2 局部区域厚度小于最小设计厚度必须满足下列条件： 1）根据EN13445-3：2002规定，低于最小设计厚度的区域最大值为200mm。 2）剩余厚度大于平板厚度时，C=0.35 3）变薄厚度区域需做好记录 5.4.6 蝶形封头 蝶形封头形状如图5.4-2所示，要求如表所示。 5.5 受外部压力作用的压力容器公差 公差根据EN13445-3：2002，但不能超过5.4规定的公差值 5.6设备公差 设备公差除5.4和5.5规定外，不能超过附录A的有关规定。 6 焊接细节 6.1总则 制造商在焊接过程中需考虑以下情况： 1） 制造方法 2） 使用条件 3） EN13445-5关于无损检测的有关要求 其他的焊接细节也需考虑 注1：根据EN13445-3：2002设计的有些焊缝 注2：基本的焊接细节见EN1708-1。 6.2 多焊缝的压力容器 不相交的焊缝中心线间距至少为4e，且不小于10mm，如果是根据EN13445-3：2002中的附录B或EN13445-3：2002中的6.3规定设计的，则至少为30mm。 6.3 搭接处，啮合 设计和焊接根据EN13445-3。 7 焊接 7.1 简介 焊接包括以下条件： 1）制造商要有详细的焊接工艺工序 2）制造商有资格选择焊接工艺 3）焊工需持证上岗 7.2具体的焊接工艺 制造商必须根据EN288-2制定相应的焊接工艺 7.3焊接工艺质量 焊接按焊接工艺卡执行。 对于压力容器的焊接根据EN288-3:1992或EN288-8:1995中的有关规定的焊接工艺执行。 除了EN288-3:1992的要求外需进行以下试验： 1）根据EN876:1995规定，对接接头的焊接试板厚度大于等于20mm时其纵向拉伸试验直径应大于等于6mm。Ret、Rm和A5的数值必须符合基础材料的规定或设计要求值（如奥氏体钢含9%镍）。 凡设计温度高于300 ℃的必须做试验。 注1应特别考虑焊接性能低于基准材料设计的力学性能，如，含9%镍的奥氏体钢的焊接。 2）根据EN13445:2002中的表A1.1-1的规定对材料组8.2和10进行微观检验。 ——材料组8.2的焊接要求：对材料的微观结构进行全部微观检验 注2 个别孤立的长度为1.5mm的微裂缝是允许的，但需做好记录。 ——材料组10的焊接要求：对材料的微观结构进行全部微观检验 ——铁素体的热影响区在30%~70%之间。在高温热影响区2倍晶粒距离的熔化区中的铁素体小于等于85%。焊接所使用的奥氏铁素体中的铁含量在焊缝金属也应介于30%和70%之间。铁素体含量通过金相测定方法测得。如果超过规定值，该铁素体将不使用。 注3金相测量的极限偏差为±5%。 3）冲击试验：试验和验收标准应符合EN288-3:1992；此外，冲击试验要求按照EN13445-2:2002 中的附件B。 直接在压力容器上的焊缝的焊接工艺根据EN288-6:1994和EN 288-7:1995中的有关规定，并做好相关记录。 如果需要，焊接工艺的批准记录可经主管第三方根据EN288-3:1992和本条的规定进行检查和试验。 注4允许制造商对这些试件进行所有的测试和编制，但这些试件并不是焊接试件。 7.4焊工资格和焊接操作 焊工和焊接操作应按标准EN287-1:1992和EN 1418:1997。 注1：制造商需对焊工进行，并在焊接过程中进行监督和控制。 最新的焊工和焊接操作记录连同其核准试验应由制造商提供。 按照标准EN287-1：1992对延长（每6个月）和重新审批（每2年） ，应重新考核。 延长和重新审批的文件需至少保存2年。 注2：焊工需在制造商提供的焊接工艺和制造要求下完成焊接。 7.5填料金属和辅助材料 根据EN13445-2：2002完成焊接技术交货条件。 填料金属和辅助材料应记录在案，并且适用于母材，焊接过程和制造条件。 注：这是关于的烘烤，干燥的规定。 电极，电线和填料棒损害或恶化，如裂纹或片状涂料，生锈等情况，均不能再使用。 7.6焊接准备 材料通过机械或热切割过程切割成适合的大小和形状。 注1：在成形前后进行操作。 凡用热切割的必须采取适当的措施，以确保边缘不会受到不利影响的硬化。 注2：某些材料需在切割前进行预热。 热切割的铁素体边缘根据焊接工艺规范中的规定进行打磨。 焊接表面的氧化氮、石油油脂或其他杂质应进行彻底的清洁，并不能有任何的缺陷，如裂缝、内杂物等影响焊接质量的因素。 通过机械方式的临时附件或点焊将固定在焊缝上。附件的焊接需熔焊在焊缝上（见注3 ）。在这两种情况下，制造商应采取措施，防止产生冶金或同性质的的缺陷。 注3 允许使用点焊，并将其纳入最后的焊接工艺成形中。 制造商应确保单面焊接的质量要求。 7.7焊接接头 焊工焊接应根据具体的焊接工艺程序进行操作。 根据不同的焊接工艺，每一个焊缝在焊接前应进行焊缝表面清理，以获得良好的焊接质量。 除非焊接工艺要求提供有效的和健全的渗透，否则焊缝的另一面需在焊接前进行切割或打磨。 尽量避免压力容器的电弧焊接破坏。凡发生电弧焊接破坏的区域（包括热影响区）应按照11.1中的有关规定进行修复。 焊工和焊缝焊接情况必须做好记录。 注：标记和焊接记录可以保证焊工在压力容器制造过程中的焊接情况。 7.8附件、支撑板和加强圈 不论是临时的或是固定的附件，焊工应该按照合格的焊接工艺程序对其支撑板和加强圈进行焊接。 不影响焊接金属性能的临时附件可以自由移动。修理移动附件的表面裂纹。修理根据11.2中的有关规定进行。 冷成形的铁素体钢热处理后不得再进行焊接或局部加热的温度不能在550 ° C~750 ° C之间屈服应力区。 7.9 预热 制造者的焊接工艺规程应包括焊接所必要的焊前预热温度、层间温度。控制预热温度应考虑到被焊金属材料的构成、厚薄、工序和弧焊参数。 注：推荐的碳钢、低合金钢的预热在EN1011-2 [4],预热温度的控制在EN ISO 13916 [6]。 平焊和整个焊接操作期间的预热温度应符合焊接工艺规程，预热处理温度应随合适的测量仪器或温度仪表的记录曲线而变化。 焊接时母材连接处的温度不低于+5°。 8 产品试验——制造和焊接试验 8.1 总则 为了控制制造的质量和焊接的力学性能，产品试板的焊接和试验应符合8.2和8.3的规定。 产品试板仅适用于筒体纵缝和环缝的焊接（见EN 13445-3：2002）。 注: 当容器含有多条纵焊缝时，产品焊接试板应作为筒体纵向焊接接头的延长部分，采用与施焊压力容器相同的条件和焊接工艺连续焊接。如果需要单独焊接试板，焊接工艺需是容器焊接工艺的副本。 当遇到不同的曲率半径焊接，电渣焊不好处理时，试板应用同样的参数在压力容器焊接之前或之后进行单独焊接。 当环缝需要试板时，应与筒体环缝的焊接工艺相同，并单独焊接。 8.2 相关标准 决定产品试板数量的标准如下所示。它取决于材料、焊缝长度、厚度、点焊热处理和焊接系数。 对于试验组4给出了具体规定。 产品试板的实际测试取决于材料和厚度。 另外，具体的冲击试验要求也在以下规定。 a） EN 13445-2：2002 附录B具体规定了压力容器的冲击试验要求。当不要求产品试板时，试板需单独进行冲击试验。 b） 测试组4的容器焊接不需要产品试板。 c） 材料组1.1的焊接工艺程序和力学性能有直接的关系。如果材料组1.1的工艺参数公差满足以下条件，则不需要产品试板： 1） 执行EN 729-2：1994或EN 729-3：1994的焊接质量要求 2） 确保全自动焊接工艺符合ISO 857-1[3]的要求 3） 焊接工艺程序没有预热或焊后热处理要求 4） 壁厚 d） 材料组1.1、1.2和8.1制的压力容器将使用如下： 1） 焊接系数为1.0，每台容器的纵缝需一块试板 2） 焊接系数为0.85，每100m长纵缝需一块试板 3） 环焊缝包括榫接接头和固定支板，每年一块试板 如果10块试板连续合格，则试验可减少如下： 4） 焊接系数为1.0，每100m长纵缝需一块试板 5） 焊接系数为0.85，每1000m长纵缝需一块试板 6） 环焊缝包括榫接接头和固定支板，每年一块试板 e） 由除了d）提到的材料组外制成的压力容器将应用如下： 1） 每台容器和铸件的纵缝需一块试板 2） 环缝的焊接工艺与纵缝不同，每台容器的环缝至少需要一块试板或一年两块试板 如果50块试板连续合格，则试验可减少如下： 3） 每50m长纵缝需一块试板 4） 环缝的焊接工艺与纵缝不同，每台容器的环缝至少需要一块试板或一年两块试板 f） 由淬火钢和热轧钢制的压力容器将应用如下： 1） 容器不需要进行焊后热处理 2） 对于用自动焊焊接的容器纵缝，每台容器一块试板、焊接工艺程序和焊后热处理 3） 对于自动焊环缝，如果其焊接工艺与纵缝相同，则不再需要试板。如果不同，则每台容器需一块试板、焊接工艺程序和焊后热处理 4） 对于手工焊接，每台容器需一块试板、焊接工艺程序、焊接位置和焊后热处理 5） 如果10块试板连续合格，则试验减少如下： ⅰ） 对于自动焊接纵缝，每台容器需一块试板 ⅱ） 对于手工焊接，在最不好焊接位置需一块试板/台 产品试板的试验应考虑压力容器的焊后热处理性质。 8.3 试验范围 从最终热处理后的试板上切割的样板类型和数量根据表8.3-1。 注： 从试板上切割的样板类型和数量取决于材料组和厚度。 试板尺寸应满足样板要求（包括重做样板所用的料）。 切割之前，试板应进行无损检测，以保证样板在合格区域内切割。 8.4 试验性能和验收标准 8.4.1 总则 单独试板的制造和试验应满足规定的验收标准。 8.4.2 横向拉伸试验 试验和验收标准根据EN 288-3：1992。 注：需考虑母材的焊接力学性能。 8.4.3 纵向焊接拉伸试验 对于对接接头试板厚度大于等于20mm时，纵向焊接拉伸试验要求最小直径大于等于6mm，具体见EN 876：1995。 、 和 需满足母材的具体要求和设计具体值。设计温度超过300℃时，试验需在设计温度下完成。 注：需考虑母材的焊接力学性能。 8.4.4 冲击试验 试验和验收标准根据EN 288-3：1992。另外，如果允许的话，冲击试验需满足EN 13445-2：2002 附录B的要求。 8.4.5 弯曲试验 弯曲试验和验收标准根据EN 288-3：1992。 8.4.6 宏观检验 试验和验收标准根据EN 288-3：1992。 宏观检验 8.4.7 微观检验 ——材料组8.2的焊接要求：需给出充分的微观结构 注： 偶然出现的裂缝长度≤1.5mm是允许的，但需记录在案。 ——材料组10的焊接要求：需给出充分的微观结构 在热影响区（HAZ）的含铁量范围为30%~70%。在高温热影响区，熔焊处两个晶粒之间的含铁量小于等于85%。所用相应的铁奥氏体焊材里的含铁量也应在30%~70%范围内。如果所用焊材不是相应类型，则不要求具体含铁量值。 注： 金相结构偏差为±5%。 8.4.8 硬度试验 试验和验收标准根据EN 288-3：1992。 8.4.9 重新试验 当单个试验不满足本标准的具体要求时，需查明原因。如果是由于技术条件不足或局部缺陷而导致试验不合格，需重新进行以下试验： a） 拉伸试验：从同一块试板上取两块拉伸试样进行试验，两试验的结果都需满足要求； b） 弯曲试验：从同一块试板上取两块拉弯曲样进行试验，两试验的结果都需满足要求； c） 冲击试验：从同一块试板上取三块夏比冲击试样进行试验 1） 六个单独试样的冲击功平均值应大于等于所给的最小值 2） 不超过两个试样的冲击功值小于所给的最小值 3） 不超过1个试样的冲击功值小于所给最小值的70% 试板的重新试验仍不满足要求，则认为该试板不满足本欧洲标准的规定。 注： 生产因素可能导致性能试验结果低于规定值。 8.4.10 试验报告 试验报告应详细说明试验结果，并满足要求。 9 成形受压元件 9.1 总则 制造商需保存成形受压元件的成形工艺和随后热处理的记录。 注：成形受压元件可通过冷成形或热成形。成形受压元件包括封头、筒节、圆筒和其他成形元件。成形受压元件可通过先拼接后成形。 9.2 变形比率 9.2.1 圆形封头容器 式（9.2-1）是用于计算所有圆形容器和成形类型容器的变形量F： （9.2-1） 其中 e 为容器的初始厚度 为毛胚料直径 为完成产品的外径 ln 为自然对数 9.2.2 滚压成形的圆柱体和圆锥体容器 式（9.2-2）是计算滚压成形的圆柱体和圆锥体容器的变形量F： （9.2-2） 其中 e 为容器的初始厚度 为中间产品的平均半径 为完成产品的平均半径 9.2.3 其他类型产品 式（9.2-3）是计算其他类型产品的变形量F (9.2-3) 其中 ， ln 为自然对数 为标记板成形后的圆形直径。 9.2.4 弯管 式（9.2-4）是计算弯管的变形量F： （9.2-4） 其中 R 为管是弯曲半径 为管的外径 9.2.5 筒节成形 式（9.2-5）是计算筒节成形的变形量F： (9.2-5) 其中 e 为毛胚料的厚度 R 为筒节的最小平均半径 9.3 成形方法 9.3.1 冷成形 材料组1.1、1.2、1.3、2.1、3.1、4、5、6和9冷成形温度至少在30℃，并且低于最高允许温度，以减少应力，具体见表10.1-1。 TMCP钢的最高允许温度为580℃。 注： 在温度200℃~350℃范围内由于应变可能出现材料延展性问题。 材料组8.1、8.2和10的冷成形温度低于300℃. 对于其他材料的冷成形温度根据欧洲标准、数据资料或其他说明而定。 9.3.2 热成形 材料组1.1、2.2、1.3、3.1、4、5、6和9的热成形温度大于最高允许温度，以减少应力。一般在根据材料证明规定的温度范围内。 热轧钢不允许进行热成形。 材料组8.1、8.2和10的热成形温度为300℃或高于一般温度范围（见表9.3-1）。 其他材料的热成形温度根据欧洲标准、数据资料或其他说明而定。 成形报告需详细说明比热值、保温时间和保温温度。 注1： 热成形温度高于应力消除温度，并在奥氏体金相进行。 由于晶粒增加过多的原因，热成形工艺温度应大于Ac3，但不能超过1050℃。 注2： 保温时间不能超过10分钟，并注明比热值。 产品热成形后进行空冷，除了表9.3-1规定外。 当热处理温度高于规定的温度值时，对冲击功值产生不利影响。正火钢的热成形分为9.3.2.2和9.3.2.3两组。 9.3.2.2 含具体冲击功值的正火钢温度大于等于-20℃ 对于正火钢的单个热成形过程的最高温度值不超过980℃。 多个热成形过程的最高温度值不超过1050℃。在产品的最后一个操作过程之前，产品温度须冷却到500℃以下。产品的最后一个操作过程，产品最高温度须低于980℃，最小屈服强度≤360N/mm2；或者是低于940℃，最小屈服强度＞360N/mm2。 如果最后一个热成形过程的操作温度大于750℃或者是大于700℃且变形角度不超过5%，则随后不用进行热处理。 如果在9.3.2.2条件下，最后一个操作过程无法达到最高温度和最小温度时，钢制造商须在成形后对正火钢进行说明。 注： 对于正火后需回火的钢，当热成形过程根据9.3.2.2，回火温度按规定值执行。 9.3.2.3 含具体冲击功值的正火钢温度低于-20℃ 正火钢的单个热成形过程的最高温度不超过940℃且最小屈服强度≤360N/mm2，或者是不超过925℃且最小屈服强度＞360N/mm2。 多个热成形过程的最高温度值不超过1050℃。在不同操作过程中，产品温度须冷却到500℃以下。产品的最后一个操作过程，产品最高温度须低于940℃，最小屈服强度≤360N/mm2；或者是低于925℃，最小屈服强度＞360N/mm2。 如果最后一个热成形过程的操作温度大于750℃且变形角度不超过2%，则随后不用进行热处理。 如果在9.3.2.3条件下，最后一个操作过程无法达到最高温度和最小温度时，钢制造商须在成形后对正火钢进行说明。 注： 对于正火后需回火的钢，当热成形过程根据9.3.2.3，回火温度按规定值执行。 9.3.2.4 淬火和回火钢 对于淬火和回火钢，在热成形后须进行淬火加回火操作。对于热成形工艺，须按9.3.2.1和9.3.2.2条件进行。 9.3.2.5 奥氏体和奥氏铁素体钢 对于奥氏体和奥氏铁素体钢，材料组8.1、8.2和10须按表9.3-1规定进行热成形。 9.3.2.6 复合钢 复合钢的热成形温度和工艺取决于基层材料，同时应考虑对复合层材料的影响如腐蚀性。当热成形过程对复合材料性质产生不利影响时，成形后应考虑使用不同的复合材料或增加复合层。另外，通过试验证明热处理或比较充分热处理满足材料说明或设计的要求。 9.4 成形后热处理 9.4.1 总则 冷成形、热成形后的热处理根据相关标准、数据资料或其它证明文件执行，热处理应包括正火、正火加回火、淬火加回火、退火、固溶退火。 注1： 这些热处理方式可以除去成形过程产生的不利影响。 注2： 在检验文件中基本材料的参数应作为热处理工艺的参考。成形后对成形试板进行试验可能运用到其他参数时，热处理须满足材料说明或设计的要求。 注3： 冷成形TMCP钢，定义的参数须适合焊后热处理要求。 9.4.2 扁平轧材的冷成形后热处理 扁平轧材的冷成形后热处理应按9.4.1和表9.4-1规定执行。 表9.4-1规定了满足EN 13445-2：2002附录B要求的板材变形热处理要求。 9.4.3 管材的冷成形后热处理 管材的冷成形后热处理应按9.4.1和表9.4-2规定执行。 表9.4-2规定了满足EN 13445-2：2002附录B要求的管材变形热处理要求。 9.4.4 复合钢的冷成形后热处理 复合钢的冷成形后热处理应按9.4.1和表9.4-1规定执行。变形量计算应考虑复合材料的总壁厚。应考虑复合层的热处理影响，特别是腐蚀性。 9.4.5 热成形后的热处理 热成形后的热处理应根据9.4.1和表9.4-3的规定。 9.4.6复合钢的热成形后热处理 复合钢的热成形后热处理条件根据表9.4-3基层材料的有关规定。应考虑复合层的热处理影响，特别是腐蚀性。 9.5 成形试验的试样 9.5.1 不用热处理的冷成形产品 如果根据表9.4-1和表9.4-2规定的板或管冷成形后不要求热处理时，则不需要进行关于成形的性能试验。 9.5.2 需要进行热处理的冷成形、热成形产品 9.5.2.1直径小于等于6m 的成形产品 材料证明文件应证明试样取至成形产品的长度方向。母材、成形产品和试验应有相应的试样。 成形产品须单独试验，除非制造商在用相似材料组制的成形产品中有30个试样合格。然后按批试验。每批用相同的铸件和相同的热处理。 按批试验执行如下： a） 材料组1.1、1.2、8.1 当交付的成形产品与初始材料热处理方式相同时，初始材料试验证明将替代成形产品的材料证明。这不是指从每批成形材料或热处理成形产品中取一个试样。它应遵守成形产品的热处理或单独进行模拟热处理方式。 指出在温度低于-20℃时的具体冲击功值的材料组1.1和1.2应根据b）抽取试样只进行冲击试验。 b） 材料组1.3、3.1、4、5、6、8.2、9和10 材料规格通过以下方式证明： ——试样取至成形部分的长度方向 ——成形试样热处理与成形部分一切进行 ——不能分开成形试样时，进行模拟热处理 试样数量根据如下： ——10个零件每批取1试样 ——25个零件每批取2试样 ——100个零件每批取3试样 ——每超过100个零件取1试样 9.5.2.2 直径大于6m的成形产品 材料证明文件应证明试样取至成形产品的长度方向。 在成形产品的两端分别取一试样。当成形产品由不要材料制成，则每种材料和焊接接头处各取一试样。 9.6 试验 9.6.1 母材 根据9.5.2要求，每个试样须做一个拉伸试验和三个冲击试验。试板的横向卷起偏差不大于20°。 注： 对于材料组1.1和1.2中的低碳钢材料的冲击试样取至纵向方向。 受压元件是淬火和回火钢时，按批试验的试样数量取10%的成形零件，且不超3个。另外制造商还应进行硬度试验。 9.6.2 对接焊接 当成品部分是由几块单独的板先焊接后成形时，焊接部分应进行一个纵向拉伸试验和三个冲击试验。对于8.2和10组材料，还应进行微观检验。 9.6.3 成形试样的验收标准 9.6.1要求的试样材料应满足母材的要求。 9.6.2要求的对接焊接试样应满足8.4的要求。 硬度值变化不超过50HV10。 9.6.4 试样的重新试验 9.6.4.1 如果试验结果不满足要求，应重新进行以下过程： a） 如果是由于技术条件不足或局部缺陷而导致试验不合格，试验结果可忽略并重新进行单个试验。 b） 如果是由于热处理不充分而导致试验结果不合格的，该批的所有部件和相关试样都重新进行热处理和试验。 9.6.4.2 如果试样试验结果搞错，或试验不满足要求时，应重新进行以下试验： a） 拉伸试验：从同一块试板上取两块拉伸试样进行试验，两试验的结果都需满足要求； b） 弯曲试验：从同一块试板上取两块拉弯曲样进行试验，两试验的结果都需满足要求； c） 冲击试验：从同一块试板上取三块夏比冲击试样进行试验 1） 六个单独试样的冲击功平均值应大于等于所给的最小值 2） 不超过两个试样的冲击功值小于所给的最小值 3） 不超过1个试样的冲击功值小于所给最小值的70% 当按批试验的试验结果不满足规定，在同一批的两个不同成形部分重新进行试验，试验结果应满足规定。 试板的重新试验仍不满足要求，则认为该试板不满足本欧洲标准的规定。 9.7 外观检查和尺寸控制 成形压力部分应进行外观检查和尺寸检查。并应将检查结果记录在案。 9.8 标记 根据相关材料规定，成形受压元件应进行标记。在这种情况下，母材标记可省略，但须确定材料的可追溯性。另外，增加成形产品的生产标记。试样和成形产品的证明文件须保存下来。 对于小成形产品（名义尺寸小于220mm）的标记按4.2.2.2.b）的规定。 9.9 证明文件 成形生产的压力容器要求含有以下证明文件： a） 一份转包合同表（如果成形过程不是由压力容器制造商执行） b） 原始材料证明 c） 热处理类型和结果（如果不需要热处理，则就不用该项） d） 成形试样结果 e） 不需要热处理的冷成形过程中，成形部分的主要名义尺寸和变形范围描述 f） 标记 10 焊后热处理（PWHT） 10.1 总则 焊后热处理根据热处理工艺执行。 热处理设备应适合热处理要求。对压力部分进行精确一致的温度控制，特别是材料热处理温度应控制在很小的允许温度范围内。 压力容器或受压元件的热处理结果应记录在案，并注明保温温度、加热速度、冷却速度和保温时间。 注1： CR ISO 17663[7]是关于焊后热处理质量控制的规定标准。 注2： 热处理温度和时间超过表10.1-1中规定的保温温度和保温时间时，可能会削弱材料的物理性能（如屈服强度、抗张强度和材料的韧性等）。式（10.1-1）是计算P： （10.1-1） 其中 为保温温度（K） t 为保温时间（h） 在压力容器制造商和材料制造商没有允许之前，正火加回火材料和淬火加回火材料的实际回火温度不应低于表10.1-1中规定的允许温度值。焊后热处理温度高于回火温度将会削弱材料的力学性能。 10.2 热处理条件 10.2.1 除10.6和10.7规定材料外，其他材料焊接完后应按表10.1-1规定进行焊后热处理。 注： 壁厚小于表10.1-1规定的钢材料也可能进行焊后热处理。在这种情况下容器使用过程中可能发生应力腐蚀破坏，根据EN 13445-2：2002附录B进行脆性破裂保护。 复合板的复合层材料决定了焊后热处理的类型和工艺，并应记录在案。以便做为评定基本材料性能的参考。 10.2.2 当焊接的两板厚度不同时，以下使用的厚度要求进行焊后热处理： a） 用对接焊接连接的较薄部分 b） 法兰、管板等与筒体连接 c） 筒体、管口末端板与管附件焊接的颈厚度 d） 奥氏体复合材料或抗腐蚀性的镍材料的母材厚度 e） 奥氏体复合材料或抗腐蚀性的镍材料焊接的母材厚度 10.2.3 当焊后热处理后进行补焊或焊接维修时，应按10.3再次进行热处理。厚度用于确定热处理的保温时间。 10.3 焊后热处理方法 10.3.1 条件允许时，应在封闭锅炉内对容器进行整体热处理 注： 如果无法在封闭锅炉内对容器进行整体热处理，可采用10.3.2和10.3.6方法进行热处理，但须注意这不能保证避免产生相同程度的应力腐蚀裂纹。 10.3.2 当容器采用分段热处理时，其重叠热处理部分的长度不应小于1500mm或 。应考虑重叠部分的保温温度，因为它将会影响材料的力学性能。 注： 为内半径 为10.2.2要求的名义厚度 采用分段热处理时，炉外部分应采取保温措施使得加热部分的纵向温度梯度满足 。其中 为紧挨锅炉的炉外0点处的温度， 为距0点 mm处（炉外部分）的温度。 应考虑附件对温度梯度和温度平衡的影响。 10.3.3 环焊缝热处理通过加热套在整个环缝上的保护环，保护环的宽度最小为 。 筒体和封头（包括蝶形和球形）的环焊缝进行热焊后热处理时，整个蝶形封头应在保护环里。筒体端的保护环宽度为 。 安装绝热装置以保证焊缝温度和热影响区不低于规定值。加热环边缘温度不得低于最高温度值的一半。另外，靠近容器被加热区的外部临近区域须保持绝热以免发生由于温度梯度而对容器产生伤害。应考虑附件对温度梯度和温度平衡的影响。 注： 绝热装置的最小宽度为 。 10.3.4 根据10.3.3允许对溢流管、焊接附件或筒体局部修补处通过加热环进行热处理，加热环的最小宽度为 。 10.3.5 允许对容器内部进行热处理，但须用绝缘材料完全包住容器表面。在热处理过程中，须防止容器产生内压，从而影响应力变形。 10.3.6 不同壁厚的容器在相同锅炉里焊后热处理，应根据较大壁厚容器在锅炉里的焊后热处理要求执行。 根据10.5的要求，保温时间超过3小时的处理结果应满足所有在锅炉里处理的容器。 10.4 焊后热处理工艺 10.4.1 焊后热处理温度和时间应根据表10.1-1。 表10.1-1规定外材料的热处理应按照材料制造商规定执行。 10.4.2 在加热和冷却过程中，温度不超过500℃时，容器或部件任意4500mm长最高与最低温度之差不超过150℃，且温度梯度应是逐步变化的。超过500℃时，最高与最低温度之差不超过100℃。 在加热和冷却过程中，应严格控制锅炉内空气量，以防止容器或部件表面过度氧化。容器或部件不应用火焰直接加热。 当容器或部件达到固定保温温度（见表10.1-1）时，保温时间具体见表10.1-1。 10.4.3 当用锅炉进行焊后热处理时，容器或部件放入或取出时的锅炉温度应不超过以下值： ——当容器或部件是非复杂形状或 时，为400℃； ——当容器或部件是复杂形状或 时，为300℃。 容器或部件的加热或冷却速度不超过以下值： ——对于厚度 ： 220℃/h； ——对于厚度 ： ； ——对于厚度 ： 55℃/h； 其中： 为名义厚度（mm），具体要求见10.2.2。 10.4.4 规定的温度值应是容器任何部分或热处理区域的实际温度，它取决于热电偶与容器的有效接触面。 10.4.5 应连续、自动记录温度值。使用多个热电偶以保证整个容器或热处理区域的温度处于规定范围内和避免发生不利的热梯度。 热电偶的数量和位置应满足10.3和10.4的要求。 10.5 热处理后的力学性能 10.5.1 焊后热处理应考虑对母材、板、锻件、管等力学性能和焊接包括热影响区的影响。 注： 对于材料组1.1和1.2（除16Mo3外）应考虑焊后热处理的有利影响。保温时间超过3小时不需要考虑焊后热处理对材料强度的影响。 10.5.2 保温时间超过3小时的材料组1.1和1.2（除16Mo3外），焊后热处理影响允许如下： a） 相关材料试验的实际屈服强度和抗张强度大于等于15%热处理前规定的最小值。过渡温度和最小冲击试验温度低于规定试验温度30℃。 b） 焊接和热处理后的材料性能通过以下方式满足最小规定要求： ——试验材料和容器一起热处理； ——材料提供商对试样进行模拟焊后热处理； ——容器制造商对试样进行模拟焊后热处理。 10.5.3 对于除10.5.2规定外的材料焊后热处理温度应至少低于最高回火温度30℃，保温时间不超过3小时。 当最高焊后热处理温度低于回火温度不超过30℃或保温时间超过3小时，应通过以下方式证明焊后热处理对材料性能影响： ——试验材料和容器一起热处理； ——材料提供商对试样进行模拟焊后热处理； ——容器制造商对试样进行模拟焊后热处理。 注： 当进行模拟长时间保温效果时，可允许用规定时间的多次热处理替代。 10.6 不同铁素体接点 10.6.1 当容器是由不同铁素体钢制成时，应考虑焊后热处理对材料力学性能的影响。 10.6.2 如果不同组合材料中的一种材料（见表10.1-1）的最高允许温度低于最小允许温度中的第二个值（如材料16Mo3~13CrMo4-5），焊后热处理应按表10.1-1规定的最高温度执行。但作为实际用的接近最小温度。测量最低热电偶温度达到比表10.1-1规定最小温度值小10℃ 时所用的时间。根据10.5.2和10.5.3要求，应考虑较高温度和较长时间对第二种材料的影响。 10.6.3 当不同组合材料中的一种材料（见表10.1-1）的最高允许温度低于最小允许温度中的第二个值（如材料13CrMo4-5~11CrMo9-1）时，应执行以下其中一种方法： a） 组件焊后热处理根据材料要求最高温度按照表10.1-1执行。并对其他材料进行模拟热处理以便于为设计提供合适的力学性能。包括焊后热处理对冲击攻值的影响和强度的微观结构。 b） 重新设计组件包括过渡部分的温度范围 例子：第一次焊接用11CrMo9-1~10CrMo9-10，焊后热处理温度范围为（730~750）℃；再焊接用10CrMo9-10~13CrMo4-5，焊后热处理温度范围为（670~690）℃。 c） 堆焊用不锈钢或高镍钢焊材准备 每个元件焊后热处理在适当的时间和温度下单独按材料性质取出分开。 组件或复合材料的焊接接头焊接用不锈钢或高镍钢材料时，不用焊后热处理。 10.6.4 结构部分和受压部分焊接，受压部分应进行焊后热处理。 10.7 特殊材料 对于焊后热处理容器，其所用材料为材料组5.1、5.2、5.3、5.4、6和9.3的，焊接时使用相应的焊接材料。但是当在表10.1-1中没规定材料等级、温度高于600℃时应有完全的记录文件，并应将热处理后的力学性能根据10.5.3有选择的记录在案。 在容器设计中使用某种材料的特殊性能时，应进行特殊的热处理并记录在案。热处理后的力学性能应根据10.5.3有选择的记录下来。 11 修补 本条款是关于表面和焊缝的修补规定。 11.1 母材表面缺陷修补 如果表面缺陷不是很深，如意外的引弧痕迹、刀痕、氧乙炔切割痕迹等，这些表面缺陷应进行修磨，并保证表面平滑过渡。修磨是根据表面缺陷检验确定的（见EN 13445-5：2002中的检验要求）。 应检查修补厚度，保证剩余材料的限制公差。 如果经过修磨后壁厚小于允许值时，制造商应按照规定让有资格焊工根据合格工艺进行焊接修补。 注：修补不考虑用一般的表面修磨或着色。 11.2 焊接缺陷的修补 焊接缺陷可用机械方式（如修磨或机械加工）、加热方式（如电弧气刨、热刨）或者这两种方法结合使用。制造商有责任决定有多少缺陷须修补。它可能是局部修补，也有可能是焊缝清除完后重新焊接。 当奥氏体钢用热刨或电弧气刨时，应对焊缝或材料上的杂质进行清除。同样地，当铁素体钢用碳棒气刨时，用机械方式表面清除和最小厚度为0.3mm。 在缺陷清除后未焊接之前，剩余厚度不大于设计要求的最小厚度。满足5.4.5条件的局部区域除外。这个区域与临近表面应有一锥度，并过渡平滑。 焊接返修应按7.3规定的有资格焊接工艺程序执行。 注： 焊接工艺程序可能与最初的工艺相同，也可能是规定的返修工艺。 返修按7.4规定由有资格焊工执行操作。焊接返修区域应按EN 13445-5：2002的规定进行无损检测。 当焊接返修是在热处理或试压完成后进行，则返修完后应重新进行热处理和试压。进一步热处理根据10.2.2进行，应考虑材料和焊接性能的影响。 12 最后工序 最后工序是指在容器试压完成后和运输之前执行的操作过程。 注1： 目的是保护容器避免在运输、安装等过程中发生冲击、污染等事故。 如果试压和泄漏试验完后需进行热操作或机械操作，则试压、泄漏试验和表面处理应再执行一回。 注2： 本规定不适用于组件。 应执行以下最后工序： a） 内外表面全部检查 b） 内表面清洗和保持容器干燥 c） 管、法兰保护，防止冲击和氧化 d） 防止内表面空气腐蚀和杂质进入容器 注3： 最后工序一般由合同双方同意。 附 录 A （提示的附录） 结构公差 除了5.4和5.5规定外，其他结构公差不超过表A.1~A.4中的规定值。制造商按这些规定值进行生产。 表A.1——管口公差 表A.2——立式容器的公差 表A.3——鞍座和支撑物的公差 表A.4——鞍座和支撑物的公差 附录B （提示的附录） Example of a sub-contractors(转包商)form 附 录 ZA （提示的附录） 欧洲压力容器基本要求指导和欧洲标准之间的关系 This European Standard has been under a mandate given to CEN by the European Commission and the European Free Trade Association to provide a means of conforming to Essential Requirements of the New Approach Pressure Equipment Directive(97/23/EC). Once this standard is cited in the Official Journal of the European Communities under that Directive and has been implemented as a national standard in at least one Member State, compliance with the clauses of this standard given in Table ZA.1 confers, within the limits of the scope of this standard , a presumption of conformity with the corresponding Essential Requirements of that Directive and associated EFTA regulations. Table ZA.1——Correpondence between this European Standard and Pressure Equipment Directive(97/23/EC) PAGE _1289996147.unknown _1290336872.unknown _1290345704.unkno