欧洲管件标准与中国管件标准对比研究

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欧洲管件标准与中国管件标准对比研究

2024-06-03 12:18| 来源: 网络整理| 查看: 265

[目的] 为满足近期欧洲电站建设的需要,迫切需要了解欧洲的要求 管道 和 管件 电站工程标准。 [方法] 对于管件,将欧洲管件标准的相应条款与国内管件标准进行比较。 [结果] 经过对比,欧洲管件标准与国内的差异 管件标准 得出:欧标管件在行业使用范围和管道使用范围方面更加全面; 欧标管件的尺寸偏差、焊接端壁厚偏差、形状位置偏差一般比国标要求严格; 欧洲管件强度计算标准较为保守,偏向安全; 欧洲管件与国标管件相比,在端部沟槽、流通面积、 弯头弯曲半径; 此外,进入欧洲市场的管件需要符合欧盟PED行政指令。 [结论] 通过以上标准的差异,掌握了欧标管件的基本要求,可以指导欧标管件在电厂工程中的实际应用。

欧洲管件标准与中国管件标准

随着国家一带一路政策的实施,国内电力设计院的业务逐渐扩展到欧洲大陆。 欧洲国家普遍采用欧洲标准,不同于常规使用美国标准(主要用于东南亚、中东、南美)或国内设计院国家标准。 目前,即将进行的项目的业主倾向于使用欧洲标准。 这对电源设计院来说是一个新课题; 毕竟以前做欧洲标准的项目很少,而且中国对欧洲标准也不是很熟悉。 管道工程包括设计、制造和 检查管道和配件 按欧洲标准。 由于篇幅限制,本文 选择管件 用于标准比较。 国内电力行业管件标准普遍采用《电厂用钢制对焊管件》(DL/T 695-2014)。 这一次,我们将学习并掌握 对焊管件 (EN 10253)。 EN 10253分为四个部分,即第1部分:有一般且无特殊检验要求的锻造碳钢; 第2部分:有特殊检验要求的非合金和铁素体合金钢; 第3部分:锻造奥氏体和奥氏体铁素体 双相不锈钢 无特殊检验要求; 第4部分:具有特殊检验要求的锻造奥氏体和铁素体奥氏体双相不锈钢。 第二部分常用于电力行业。 因此,本次标准对比研究主要针对《电厂用钢制对焊管件》(DL/T 695-2014)与《对焊管件 第2部分:非合金与铁素体钢》的比较 合金钢 符合具体检验要求”(EN 10253-2-2007)。

1、中国与欧洲管件标准使用范围对比

DL/T 695规定了基本要求 对焊 管件的 碳素钢,合金钢,和 奥氏体不锈钢。 这 管件标准 适用于化石燃料电站用钢制对焊管件和核电站用非核级钢制对焊管件。 EN 2-10253 第 2 部分规定了无缝和对焊管道组件的技术要求(肘部、同心和偏心 减速器,等于并减少 三通, 元首)由碳钢和合金钢制成。 这些 金属材料 设计用于在室温、低温或高温下传输和分配流体和气体。 EN 4-10253第2部分规定了不锈钢焊接管件的基本要求。 相比较而言,两种管材的使用范围相似,但国标更适用于化石燃料电站用钢制对焊管件和核电站用非核级钢制对焊管件,而EN 10253- 2并未特指电力行业。 因此,在电力行业,如果欧洲业主要求使用欧标管道,则可以使用欧标管件。

2、中国与欧洲管件钢材及管径标准对比 2.1 中欧管件标准钢种比较

DL/T 695-2014规定了中国常用的各种钢种,包括GB 3087、GB 5310、ASTM、EN 10216-2; EN10253第二部分规定碳钢包括:P235TR2-P265TR2-P235GH-P265GH-P355N-P355NH-P355NL1-P215NL-P265NL,其他钢名称可在EN 10027-1中找到。 国家标准没有提及欧洲碳钢材料,而欧洲标准则涵盖了碳钢、合金钢、不锈钢。 从欧洲标准管材的使用范围来看,欧洲标准更为全面。

2.2 比较 标准管道尺寸 中欧之间管件

1) 公称尺寸比较 DL/T 695规定了DN系列中的两个外径尺寸系列,即A系列和B系列。 A 系列是称为 ISO 系列的国际标准。 EN 10253-2第二部分的公称直径DN源自EN ISO 6708; 外径系列来自EN 10220; 承压用无缝钢管外径系列及交货技术条件。 第 2 部分:具有指定高温性能的非合金和合金钢管 EN 10216-2 以及压力用途的焊接钢管 交货技术条件 第 2 部分:具有指定高温性能的电焊非合金和合金钢管 EN 10217-2 To。 欧标公称尺寸、外径系列与国标A系列完全一致。 2)尺寸范围比较 DL/T 695规定了外径控制管道尺寸系列DN15-DN1200的对焊管件和内径控制管道尺寸系列146-1067的对焊管件。 EN 10253-2第二部分规定尺寸系列为DN15-DN1200。 国内标准DL/T 695分别规定了外径和内径控制管的尺寸。 欧洲标准不区分外径控制管尺寸和内径控制管尺寸范围,管径范围与国内控制外径管尺寸一致。 尺寸范围规定的差异是由于不同国家的实际加工能力所致。 使用不同标准时,应注意其尺寸范围的规定,避免选择买不到的产品。

三、标准比较 管道配件 中欧型号及压力等级 3.1中国与欧洲标准管件类型比较

国内标准DL/T 695并没有根据是否 管件壁厚 ,那恭喜你, 与相连直段的壁厚相同或增加。 EN 10253-2 定义了两个 管件种类:A型管件的焊接端,管件主体的壁厚与连接直通道的壁厚相同。 通常,其承受内压的能力小于相同尺寸的直管。 B型管件的壁厚在管件主体处增加,目的是承受与同尺寸直管相同的内压。 这两种类型的管件用于欧盟指令 2014/68/EU 涵盖的应用。 A型:压力系数X减小的对焊管件; 压力系数X定义为管件承受的压力/直管段承受的压力。 例如,接管OD711×二维弯曲半径为2(壁厚腐蚀余量为7.1mm)的焊接弯头的压力系数X仅为1%。 B型:全工作压力下使用的对焊管件。 根据这个定义,电力行业压力管道系统一般采用B级管件。

3.2中国与欧洲管件标准压力等级比较

DL/T 695-2014没有规定压力等级和强度。 EN 10253-2的第二部分针对B级管件的壁厚建立了一系列8个压力等级(这8个压力等级系列没有具体定义压力值)。 每个系列对应一个 具有选定壁厚的直管,并且每个管件都有与选定的直管壁厚相对应的特定壁厚参数。 对于弯头,根据不同的弯曲半径定义最小内弧壁厚Tint。 由此可见,国家标准和欧洲标准均未规定特定材料对应的特定压力等级管件的强度(壁厚)。 欧洲标准仅列出了推荐的8个压力等级系列下的管件壁厚,但没有具体规定压力值。 另外,国内标准DL/T 695-2014虽然没有规定压力等级和强度,但为方便化石燃料电站蒸汽、水管道及管件的选型、加工、制造和采购,中国电力设计院规划协会编制了《化石燃料电站蒸汽和水管道零部件典型设计》(GD 2016)。 2016版规范适用于化石燃料电站范围内超超临界参数及以下、管道设计温度不大于628℃、容量不大于1000MW机组的金属蒸汽、水管道零部件设计。 《2016年 标准管》手册涵盖钢管品种、弯头、异径管、三通、封头、 法兰和组件。 该标准管材的特点是对管材或管件设置了识别代码。 识别码至少应有6个单元来表达:第一个单元是姓名代码; 第二个单位为级别代号,用设计压力或设计温度表示; 第三个单位是材料的类型; 第四个单位是物料代码; 第五单元为型号代码; 第六单元是规格代码。 经过识别编码后,将管材、管件列表列出,方便了解管材、管件的特性和材质,便于检索和标准化设计。 据了解,由于知识产权问题,欧洲标准中并没有国内行业协会编写相应的监管手册。 建议有能力设计、制造欧标管件的厂家在使用欧标时,应根据管件的具体压力等级、材质、管件类型,根据此类标准规定的尺寸来确定管件的具体壁厚。

4、中国与欧洲管件标准尺寸、壁厚、形位公差比较 4.1 比较 管件标准尺寸公差 中国与欧洲之间

DL/T 695-2014在附录E.1中列出了外径控制管的各种管件的尺寸公差,均为具体数值。 尺寸正偏差范围为 DN 1.0 的 15 mm 至 DN 6.4 的 1200 mm; 负偏差范围为 DN 0.8 的 15 毫米到 DN4.8 的 1200 毫米。 EN 10253-2第二部分规定管件尺寸偏差为±1%或±0.5mm,以较大者为准,但最大为±5mm。 由上可见,欧标管件尺寸偏差比国标略严。 这对国内管件生产企业生产欧标管件提出了更高的要求。

4.2 中欧管件标准焊接端壁厚公差对比

DL/T 695-2014规定焊接端壁厚最大偏差为0.9毫米(DN≤65)至5.6毫米(1050≤DN≤1200)。 EN 2-10253-2第2007部分规定了焊接端的壁厚偏差(对于B类管件): 当外径≤610mm时,无论壁厚如何,偏差为-12.5%、+20%。 当外径>610mm时,分三种:

1) 无缝管件,壁厚-12.5%,+20%。 2) 焊接管件,壁厚≤10mm,偏差-0.35mm,+20%。 3)焊接管件,壁厚>10毫米,偏差-0.5毫米,+20%。

从上可以看出,对于焊接管件,欧洲标准要求壁厚负偏差的绝对值相对较小,而国家标准中没有这方面的具体要求。 另外,欧洲标准对无缝管件和焊接管件均规定正偏差为20%,但国家标准中没有具体要求。 可见,欧洲标准普遍对壁厚公差控制范围较窄。

4.3 中欧管件标准形位公差比较

DL/T 695-2014规定公称尺寸为1-15时形位公差X=100mm; 2-125时X=200毫米; 3-225 时 X=400 毫米; 4-450 时 X=600 毫米; 5-650 时 X=1200 毫米。 EN 2-10253第2部分规定,形位公差X≤测量点外径的1%或1mm,以较大者为准。 当直径为 大口径管件 欧标大于500,形状、位置偏差低于国标要求; 当直径DN小于500时,形状和位置的偏差符合国家标准,均为外径的1%。 整体欧洲标准对于形状和位置偏差比国家标准更严格。 经过对比中国和欧洲标准管件的尺寸、壁厚、形状偏差,欧洲标准比国标允许偏差范围更窄,总体要求比国标更严格,主要是由于欧洲标准更加细化。欧洲的加工制造工艺优于中国。 国内管件厂如果需要生产制造欧标管件,就必须提高加工制造水平。

5.比较 端槽形式 中欧标准管件间关系

DL/T 695规定碳素钢和铁素体合金钢公称壁厚5mm时≤tn ≤22mm,奥氏体不锈钢公称壁厚3mm≤tn ≤22mm,采用V型槽,公称壁厚≥22mm,采用双V型槽; 没有制定其他规定。 V形槽末端的斜角为37.5°±2.5°。 底面为1.5mm±1.0mm。 EN 2-10253第2部分规定,根据制造商的选择,对于小于3毫米的指定壁厚,两端可以切割成方形或稍微倒角。 如果壁厚在3~22毫米之间,端部角度应为30°±5°,底面应为1.6毫米±0.8毫米。 如果壁厚超过22毫米,应征得买方的同意。 相比之下,中国和欧洲管件标准对于管件端槽形式的壁厚分类几乎相同。 唯一的区别是,斜角的角度和底面的尺寸可能会略有不同,这取决于不同国家的加工和制造特点,无论其优点或缺点。

6.比较 计算的最小壁厚 符合中欧管件标准

对比例:无缝弯头接头OD168.3×4.5。 材质为P265GH,设计压力1.03MPa(g),设计温度379℃,许用应力91.29MPa。 为了便于比较,不考虑壁厚偏差和磨损余量,弯曲半径统一为外径的1.5倍。 管件强度设计 国内标准DL/T 695来源于蒸汽规范DL/T 5054-2016。 弯头最小壁厚计算公式​​如下:

在公式: P——设计压力[MPa(g)]; D0– 管道外径; [σ]t ——设计温度下的许用应力(MPa); η——许用应力修正系数; I——弯头壁厚修正系数; Y——修正系数。

欧洲标准EN 2第10253部分中管件的强度设计来自标准EN 13480-3,弯头内弧的最小壁厚公式如下:

当Do/Di ≤1.7;

在公式: E——直管最小壁厚(mm); Pc ——设计压力[MPa(g)]; Do – 管道外径; F——设计温度下的许用应力(MPa); Z——焊缝系数; R——弯头的弯曲半径(mm)。

经过比较,中国和欧洲的管件强度计算标准均未考虑壁厚偏差和磨损余量,欧洲标准对弯头最小壁厚的计算公式较为保守。

7、中国与欧洲其他管件标准对比 7.1 中欧管件流通面积对比

DL/T 695规定弯头、三通的最小内径保证的流通面积应与连接管的流通面积相等,且流通面积不应小于其连接管流通面积的95%。 EN 10253-2第二部分规定,为保证流体正常流过管件,管件任何部分(不适用于封头)的内径应大于内径ID的80%。 国标比欧标要求流通面积更大,对介质的流动阻力有更好的控制。

7.2 中欧弯头弯曲半径对比

DL/T 695将其分为 长半径弯头 (相当于外径的1.5倍)和 短半径弯头 (相当于外径的1倍)。 EN 10253第二部分规定分为2D(相当于1倍外径), 二维折弯 (相当于外径的1.5倍),以及 二维折弯 (相当于外径的2.5倍)。 欧洲标准弯曲半径系列的表述与国内不同,是国内弯曲半径的两倍。 同时,弯曲半径系列更加多样化。

7.3 中欧管件内压说明比较

国内标准中没有关于承压设备的行政指令。 EN 2-10253 第 2 部分规定,压力设备指令 (2014/68/EU) 规定,具有足够强度的设计应基于计算方法,或者在有限的情况下基于实验方法。 压力设备制造商的最终责任是根据 EN 13480-3 选择合适的配件(材料、厚度),以确保配件的耐内压能力符合该欧洲标准。 只有进入欧洲市场的产品才需要符合欧盟指令,压力设备必须符合PED指令(2014/68/EU)。 此外,EN 2-10253第2部分的最终附件还包含该标准与欧盟指令PED(2014/68/EU)规定的兼容性的说明表。 这是欧洲标准与国内标准的显着差异。

8。 结论

国家“一带一路”政策将国内电力设计业务走出国门,走向更广阔的海外市场,与国外大型工程咨询公司争夺国际项目。 此前,海外工程主要在东南亚或中东国家进行。 现在,我们的业务已扩展到欧洲地区。 除了掌握国家或美国标准的基本功外,还必须熟悉和掌握欧洲当地的设计标准和习惯。 同样,国内管道、管件制造商也必须同步研究欧洲市场法规,合资走出去,赢得广阔的欧洲大陆市场。 本文介绍了国内和欧洲管件标准的对比,并从多个角度对中国和欧洲管件标准进行了比较。 得出以下结论:

1)欧洲标准的使用具有更广泛的行业范围。 2)欧洲标准的管道使用范围更加全面。 欧标公称尺寸、外径系列与国标A系列完全一致。 欧标管材的直径范围与国控外径管材尺寸一致。 3)欧洲标准EN 10253-2根据管件的壁厚是否与连接直管段的壁厚相同或增加来区分A级和B级。 电力行业压力管道系统采用B级管件,无A级分类。 欧洲标准国内行业协会尚未制定相应的监管手册。 建议有能力设计、制造欧标管件的厂家在使用欧标时,应根据该标准根据管件的具体压力等级、材质、管件类型进行设计,并绘制制造图纸欧洲标准管件。 4)对比欧标和欧标管件的尺寸、焊接端壁厚、形状偏差,欧标总体上比国标要求严格,主要是因为欧洲的加工制造工艺比欧标更精细。中国。 国内管件厂如果需要生产制造欧标管件,就必须提高加工制造水平。 5)相比之下,由于不同国家和地区的加工制造特点,中国和欧洲的管件端槽坡口角度和底边略有差异。 6)通过实例计算和比较,欧洲管件强度计算标准较为保守,偏向安全。 7)欧标管件在流通面积、弯头弯曲半径等方面具有独特的特点。 此外,所有进入欧洲市场的管件必须符合欧盟行政指令PED(2014/68/EU)。 EN2-10253的第2部分提供了有关该标准与欧盟指令PED(2014/68/EU)兼容性的规定的比较解释。 这是国内计划进入欧洲市场的管件工厂需要特别关注的一个领域。 除了满足相关的欧洲设计、制造和检验标准外,还必须遵守 PED 行政指令。

上述结论指出了两者的异同 欧洲和 中国管件标准对国内电力设计院和国内有一定的参考意义 管件制造商 了解并在海外项目中使用欧洲管件标准。 作者:白建吉、王芳、邓成刚



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