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2.2.4 经验设计方法
整个设备或一部分设备的设计,可通过对该设备或该类设备具有代表性的样品进行合适的试验大纲加以确认。
试验大纲应在进行试验之前明确规定,并被负责设计符合性评审模式的授权机构所
接受。
试验大纲必须规定试验条件和接收或拒收准则。在试验之前,应测量构成试验设备材料的基本尺寸实际值和特性。
如果可能,试验时在承压设备上设置足够精度的应力应变测量仪器,以观察其危险区域。
试验大纲必须包括:
(a) 压力强度试验的目的是检验在相对最大许用压力一个限定安全裕量的压力下,
不显示明显的泄漏或超出规定临界值的变形。
必须根据在试验条件下测量的几何数据、材料特性和设计时采用的数值之差异,确
定试验压力,必须考虑设计温度和试验温度的差异。
(b) 如果存在蠕变和疲劳危险,则应根据设备规定的服务条件确定相应的试验,譬
如:在指定温度下保持的时间,在指定应力水平下循环的次数等。
(c) 必要时,按2.2.1节的有关因素进行附加试验,如腐蚀、外部破坏等。 2.3 确保安全处理和操作的条款
承压设备规定的操作方法必须预防任何合理可预见的设备操作危险。尤其应注意以下:
——关闭和打开,
——卸压排放的危险出料,
——存在压力或真空情况下防止人进入的装置, ——考虑预期使用时其表面温度, ——不稳定流体的分解。
特别需要注意,配有出入口门的承压设备,必须装有自动或手动装置,使用户很容
易判别打开不存在危险。
进一步说,如果打开不能很快动作,则承压设备必须配备某装置使当流体压力或温
度存在危害时,阻止其开启。
2.4 检验方法
(a) 承压设备的设计和制造必须保证,所有确保安全所需的检验均能顺利进行; (b) 必须有有效的方法确定设备的内部状况,如有必要,为确保设备的持续安全性,
则应设置通道,允许人员进入承压设备内部,安全地进行相应检查。
(c) 确保承压设备安全可采取的其它措施:
——尺寸小到人员无法进入,或
——承压设备打开反而不利于内部,或
——内含物已显示其对制造承压设备的材料无害,和没有合理可预见的内部渐
衰机理。
2.5 排放和放空方法
必要时,应对承压设备设置足够的排放和放空方法:
——为避免有害影响,如水锤、真空塌陷、腐蚀或无控制的化学反应,在操作和试
验阶段特别是压力试验阶段,必须进行考虑,
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——为允许进行安全的清扫、检查和维修。 2.6 腐蚀和其它化学侵蚀
必要时,应提供足够的腐蚀裕量或防止腐蚀和其它化学侵蚀,并考虑应有的预期使用和合理可预见的使用。
2.7 磨损
如果可能产生严重的冲蚀或磨损,必须采取足够措施:
——进行适当设计减小这些影响,如增加材料厚度,采用内衬或涂覆材料, ——允许对影响最严重的零件进行更换,
——参考3.4节说明书,提醒继续安全使用的必要措施。 2.8 组合件
应对组合体进行如下设计:
——组合件各零件其功能合适、可靠; ——用合适的方法将零件正确组装。 2.9 充注和卸放条款
可行时,承压设备必须设计并提供附件或预备它们的装配,以确保安全充注和卸放,特别应考虑在以下危险情况:
(a) 在充注时
——特别考虑在参考温度下的充填率和蒸气压所造成的过满和超压, ——承压设备的不稳定性;
(b) 在卸放时:无控制的压力流体释放, (c) 充注和卸放时:不安全的连接和脱开。 2.10 承压设备超出允许范围时的保护
如果合理可预见承压设备会超出允许范围,则必须配有合适的保护装置或预备它们的装配,除非设备预想用装在组合件内的其它保护装置进行保护。
合适保护装置或组合件必须根据设备或组合件的特性来确定。 合适的保护装置和组合件包括:
(a) 第1章2.1.3节所定义的安全附件,
(b) 可行时,足够的监控装置如指示器和/或警报器,能够自动或手动采取足够措施
保持承压设备在允许的极限范围内。
2.11 安全附件
2.11.1 安全附件必须:
——可靠、合理地适合于其预期使用目的的设计和制造,可行时,考虑装置的维修
和试验要求,
——具有独立的安全功能,除非其安全功能不受其它功能影响。
——符合合适的设计原理以获得适宜可靠的保护。这些原理尤其包括:失效—安全
方式、冗余度、相异性和自我诊断性。
2.11.2 限压装置
限压装置的设计必须保证压力永远不超出最大许用压力PS;但可行的话,根据7.3节规定,允许在短期内出现压力波动。
2.11.3 温度监控装置
这些装置必须在安全的基础上具有与测量功能一致的足够反应时间。
2.12 外部火灾
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必要时,承压设备的设计必须配有合适的附件,或预备它们的装配,特别考虑到预期的使用后,在外部火灾情况下满足损失有限的要求。
3. 制造
3.1 制造程序
制造商必须确保有能力执行设计阶段所制定的条款,为此,应采用适当的工艺和相关程序,特别应考虑以下方面:
3.1.1 零件制造
零件制造(如:成型和倒角)时不允许出现缺陷或裂纹,或产生可能对承压设备安全有损害的机械性能变化。
3.1.2 永久性连接
永久性连接和相邻区域必须清除所有对设备安全有害的表面或内部缺陷。
除非在设计计算时已特别考虑了其它相关性能值,永久性连接的性能必须满足接头材料规定的最小性能。
对承压设备,提供设备耐压能力的零件与直接与其相连零件的永久性连接,必须由有资格的人员根据合适的操作规程来完成。
对于II、III和IV类承压设备,操作规程和人员必须由主管的第3方批准,制造商可慎重选择:
——一个授权机构,
——成员国按第13章认可的一个第3方机构。
为了完成批准,第3方必须按相应协调标准进行考试和试验,或让他们进行等同的
考试和试验。
3.1.3 无损检测
承压设备永久性连接的无损检测必须由有资格的人员进行。对于III类和IV类承压设备,其人员必须由成员国按第13章认可的第3方机构批准。
3.1.4 热处理
如果制造过程有导致材料性能改变达到对承压设备的安全造成损害的程度,则在制造过程的适当阶段应进行合适的热处理。
3.1.5 可追溯性
必须制订和保持合适的程序,对制造提供耐压能力的设备零件材料用合适的方法进行标识,这种标识应贯穿于材料验收、生产过程直至制成的承压设备最终试验。
3.2 最终评审
必须对承压设备进行以下的最终评审。 3.2.1 最终检验
承压设备必须通过目测评估和对相关文件检查的最终检验,以证明符合本指令的要求。可考虑在制造过程中进行试验。出于安全的必要,如果最终检验不再可能进行时,必须在制造过程中对设备的每个部分的内部和外部进行最终检验。
3.2.2 验证试验
承压设备的最终评审必须包括压力负载额方面的试验,通常采取水压试验的方式,试验压力至少(可行时)应等于7.4节规定的数值。
对于I类承压设备产品系列,这种试验可通过统计进行。
如果水压试验有害或不能实践,可采用其它认可压力值的试验。如果采用水压试验以外的试验,则在试验进行之前应采取附加措施,如无损检测或其它等效方法。
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3.2.3 安全装置检验
对组合件的最终评审也必须包括对安全装置的检验,检验是否完全符合2.10节的
要求。
3.3 标记和标签
除了第15章的CE标记,还必须提供以下信息:
(a) 对所有承压设备:
——制造商或其在欧共体的授权代表的名称、地址或其它识别方法, ——制造年份,
——对承压设备品种的识别,如类型,系列号或批次, ——基本的最大/最小允许极限。
(b) 根据承压设备的类型,与安全安装、操作或使用、包括可行时的维护和定期检
查所必需的详细资料,如:
——承压设备容积,升 ——公称管道尺寸DN,
——以巴为单位的试验压力PT和日期, ——安全装置设置压力,巴, ——承压设备输出功率,kW, ——供电电压,V, ——使用目的,
——充装率, 公斤/升, ——最大充注质量,公斤, ——毛重,公斤, ——产品组别。
(c) 必要时,应在承压设备上设置警告标记以提醒可能以前有过的误用。
必须在承压设备上做CE标记和必要的信息,或采用铭牌固定在设备上。
——可行时,可采用合适的文件以避免单个零件如管道零件的重复标识,这些零件
用在同一组合件。这种方法适用于与本附录有关的CE标记、及其它标记和标签;
——如果承压设备太小,如附件,则(b)中的信息可以记载在标签上,并附在承压设
备上;
——充注质量和(c)中的警告可用标签或其它合适的方法,但标签必须在一定时间内
保持清晰。
3.4 操作说明书
(a) 如果承压设备投放市场,则必须给用户附带相关的使用说明书,包括全部必需
的安全信息:
——承压设备的安装,包括其不同部件的组装, ——投入服务, ——使用,
——维护包括用户检查;
(b) 说明书必须包括3.3节所述的固定在承压设备上的信息,系列号例外,可行时必
须附带为充分理解说明书所必要的技术文件、图纸和图表,
(c) 可行时,说明书也必须包括1.3节所述的由于使用不当会引起的危险及2.2.3节
的设计特性。
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