压力容器出口俄罗斯的注意事项介绍

阿斯米

压力容器是各工业行业均涉及的通用性特种设备，其工作条件苛刻，且介质多为高温或易燃易爆，一旦发生事故，将会对人们的生命和财产造成不可估量的损失。
因此，世界各国均将其作为特种设备予以强制性管理。在俄罗斯工业领域，对于进口其境内的压力容器有配套的、成体系的规则和框架来进行规范，并且 强制要求执行。其中 ：
——俄罗斯联邦危险生产设施工业安全法第 116 号令规定，用于工业安全危险领域的设备，应强制 满足技术法规的要求 ；
——俄罗斯联邦技术规章法第 184 号令规定， 允许使用俄罗斯联邦的国家标准或企业标准来评估 其是否符合技术法规的要求。
—— 由亚欧经济委员理事会颁布的海关联盟技 术法规 CU-TR032应用于在承压下运行设备的安全 性规定，其使用范围包括锅炉，压力容器，压力管道， 压力阀门等。
—— 亚欧经济委员理事会颁布的 96 号决定列出了用于评估符合 CU-TR032 标准清单，其中包括 GOST34347-2017，GOST34333-2017， GOST34283-2017等俄罗斯压力容器设计、制造的对应规范。
因此，符合GOST 34347—2017，GOST 34333.1 ~ 12—2017 等 96 号令中列出的适用标准及 CU-TR032 本身的要求是符合俄罗斯技术规章法和工业安全法的充分条件，也是压力容器在俄罗斯市场流通的充分条件。下面将从两个大的方面介绍压力容器进入俄罗斯市场的一些特殊要求。
1   海关联盟许可
2011 年，俄罗斯，白俄罗斯，哈萨克斯坦三国 总统签署了《欧亚经济一体化宣言》，宣布成员国将 统一经济空间过渡。一并签署的还有《欧亚经济委员 会条约》，于 2012 年 1 月起生效，为其建立统一经 济空间提供了法律框架，并且明确保证货物、服务、 资本和劳动力的自由流动。此后，海关联盟技术法规开始创立并生效，凡 是属于海关联盟（Custom Union ）管辖下的产品，必 须申请 CU-TR 认证证书或者 CU-TR 符合性申明。2014 年，白俄罗斯、哈萨克斯坦和俄罗斯签署 《欧亚经济联盟条约》，标志着欧亚经济联盟（Eurasian Economic Union ，EAEU）正式成立。这份条约于 2015 年 1 月 1  日正式生效。2015 年 1 月，《欧亚经济联盟条约》对亚美尼亚 生效 ；2015 年 8 月，《欧亚经济联盟条约》对吉尔吉斯 斯坦生效。即取得 EAEU 许可的产品除可以在俄罗斯流通， 在白俄罗斯，哈萨克斯坦，吉尔吉斯斯坦，亚美尼亚 同样适用 ；自 2015 年起，技术法规名称由 CU-TR 修改为TR EAEC。截至 2022 年 12 月底，EAEU 已经发布了 52 部 技术法规并全都进入实施阶段。
1.1   CU-TR 032-2011 的强制要求在 CU-TR 032—2011 中，将压力容器承装的介 质分为两组，如表 1 所示。


根据压力容器介质组别，压力容器容积及最大 允许操作压力的值，将设备分为 1 、2 、3 、4 类，其 中 4 类危险等级最高。盛装第一组液体介质的设备 分类如表 2 。另外 CU-TR 032—2011 中还列出了盛装 第一组气体，第二组液体，第二组气体的分类方法， 篇幅有限，这里不再展开。

容器的类别是判定危险等级的标志，也是设备 进入俄罗斯市场获得许可方式的判定准则。1 ，2 类 设备需要申请并获得俄罗斯官方机构颁发的符合性 申明，3 ，4 类设备需要申请认证并获得官方机构颁 发的认证证书，如表 3。

其中 ：（1）符合性声明分为 1D 、2D 、3D 、4D 、5D 共 5 种类型。适用于不同特征、单批次生产或批量生产 的设备 ；获得符合性声明的过程包括提交文件，设备 制造监督检验，试验认可及型式检验等一系列过程。获得符合性申明需要准备的文件包括，设备护 照（制造商数据记录）、设计文件、强度计算文件、 安全分析报告、安装装置的计算文件、护照、操作手 册、生产程序和制造过程信息、设备测试报告，检验 报告等。（2）认证分为 1C 、3C 、5C 、7C 共 4 种类型。 适用于不同特征、单批次生产或批量生产的设备。与 符合性申明相比，认证时除需要符合符合性声明的工 作外，俄罗斯的认证机构还将对压力容器所使用材料 进行抽样，并送到指定实验室进行检测 ；同时对制造 厂进行审核，结果通过后才颁发合格证书。认证或符合性声明的有效期最多为 5 年。
1.2   GOST 规范的符合目前从中国出口到俄罗斯的压力容器建造方式 有两种，一是采用 ASME 材料，利用 ASME+GOST 标准进行建造 ；二是采用中国 GB 标准材料，利用 GB+GOST 标准进行建造 。其中笔者见到的第一种 方式居多，在压力容器建造完成后，一般由工程总承 包商或制造商负责申请 CU-TR 认证证书或符合性申 明，进而使设备能够顺利进入俄罗斯境内并使用。具体流程为 ：—— 以 ASME/GB 标准为主进行选材、设计、 强度计算及制造检验。—— 选材、设计及制造检验过程的同时也参 考 GOST 规范特殊的要求，并予以符合，往往以 ASME/GB 和 GOST 规范中更严格的要求执行。例如， 某设备在 ASME VIII- 1标准中要求局部 RT 比例不 低于 1% ，在 GOST 34347—2017 中要求检测比例不 低于 15% ，则应该按照 15% 执行 ；——用 ASME/GB 及 GOST 标准的准则分别进 行强度计算，保证设计的设备在两个标准的计算准则 下都能够满足要求。CU-TR032 及 GOST 压力容器规范是评估压力容 器是否符合俄罗斯技术规章的两个重要依据，下一章 将就具体的内容展开讨论。
2   GOST 规范要求
GOST 压力容器的常用规范中，GOST 34347—2017 内容为压力容器的设计，材料，制造和检验的 通用要求。GOST 34233.1 ~ 12—2017 是压力容器各 零部件强度计算的综合性规范，内容涵盖了开孔补 强，支座，法兰等常用零部件的计算，也包括了塔器， 换热器，疲劳计算等。GOST 34283—2017 是关于风 载、地震载荷等外部载荷的计算准则。下面从压力容器的选材，设计，制造三个方面 简单介绍 GOST 规范中特殊的要求。考虑国内目前 采用 ASME+GOST 建造的压力容器较多，所以分析 的内容以这两本规范的要求对比为主，辅以 GB 标准 的要求进行补充对比。
2.1   材料GOST 34347—2017 中明确，允许采用进口材料 制作压力容器，前提是符合技术法规的要求。即采用 ASME 或者 GB 标准建造的压力容器，在满足 GOST 规范中的要求时，是允许被使用的。下面就 GOST 规范中的一些条款进行探讨。
2.1.1    化学成分GOST 34347—2017 中 配套 的板 材标 准 GOST 5520—2017[24]  中规定，S ≤ 0.025 ，P ≤ 0.035 。此要 求并不苛刻，对于碳钢及低合金钢，国内常用 ASME 材料及 GB 材料能够满足此要求。
2.1.2    低温冲击试验从成本考虑，ASME VIII- 1 篇中有详细的规则， 在保证安全的前提下尽可能避免材料的冲击试验，如 UCS66 ，UG-84.1 ，UG20 篇中的都提到相关免除低 温冲击规定。对于出口俄罗斯的压力容器，需要注意 的是，采用 ASME+GOST 进行建造的压力容器，即 使是按照 ASMEVIII- 1 要求能够豁免低温冲击，最终 是否要进行低温冲击也需要按照俄罗斯技术法规的 要求进行重新评估，即在最低设计温度下的冲击吸收 能量不应低于 27 J/cm2（KCV）。
2.1.3    硬度试验在 ASME VIII- 1 中，并没有对焊缝的硬度专门 做出要求，往往以焊接工艺评定合格作为判定标准。在 GOST 34347—2017 中，对不同材质的钢材的 焊缝其硬度要求如表 4 。对于复合板，其覆层焊缝硬 度应不超过 220 HB。


这一项要求并不苛刻，但在制造过程中往往容易被忽视。
2.1.4    热处理ASME VIII- 1 ，GB  150—2011 及 GOST34347—2017 对于热处理的要求有所不同。——ASME VIII- 1 篇 中， 压 力 容 器 厚 度 大 于 32 mm 低于 38 mm 的碳钢和低合金钢，若焊接预热 温度不低于 95 ℃ , 可以免做热处理。厚度大于 38 mm 的碳钢和低合金钢应进行热处理。——GOST 34347—2017 中， 厚 度 超 过 36 mm 的碳钢，厚度超过 30 mm 的 Mn 和 Mn-Si 低合金钢 应进行焊后热处理。ASME 标准在是否做热处理的判定上与 GOST 规范要求有所出入，如 1.2 节所说，此时应以严格的 要求执行。
2.1.5    材料许用应力在 ASME ，GB 及 CU-TR 032—2011 标准中，对 于材料的许用应力定义类似，由抗拉强度、屈服强度、 断裂强度和蠕变极限参数，除以一定的安全系数，最 终取小值作为材料的许用应力，各标准中安全系数如表 5 所示。

2.2   设计
2.2.1    设备分组GOST 34347—2017 中将压力容器划分为 5 组， 其中组 1 等级重要程度最高 ；组 5 重要程度最低。组 别与压力容器的操作压力、操作温度、介质特性（是否易燃、易爆、有毒，火灾危险等级等）有关。以组 1 为例，其判定条件如表 6 ：

容器的组别直接关系到后面设计，制造的要求， 例如封头的选用，密封面的选取，无损检测比例的选 择，机械性能测试的要求等，在设备设计的前期应注 意准确判定出容器的组别，作为后续工作的依据。需要注意的时，GOST 34347—2017 中提到的分 组与第一节中提到的 CU-TR 划类并不冲突。都是后 续进行符合性声明或者认证的重要参数。
2.2.2    短期载荷组合设备承受的载荷大致分为两类，长期作用的载 荷和短期作用的载荷，两载荷间往往以时间长短进行 区分。长期载荷如压力，温度，重量载荷 ；短期载荷 如地震载荷，风载荷 ；一般来说，地震时地震的作用 在数秒至数分钟不等，短期特征明显，因此列入短期 载荷范围，风载荷亦如此。在各标准中对于短期载荷的考虑各有不同。采用 ASME+GOST 建造，或者 GB+GOST 建造的压力 容器，时常出现因为短期载荷计算结果不同，影响到 设备本体及支座的强度计算，进而影响设备最终的厚 度及支座型式。另外注意， 在执行俄罗斯项目时， 原始地 震、风载荷的参数往往是基于 GOST 标准。在利用 ASME 或者 GB 标准进行设计时，需要将 GOST 标 准下的地震参数、风参数转化成 ASME 或者 GB 标 准下对应的参数，这个过程需要对各规范的风载和地 震载荷取值掌握，才能得到准确的结果，在项目执行 前期应充分进行研究。
2.2.3    液压试验压力对于承受内压的普通压力容器，ASME VIII- 1篇中，液压试验计算公式 PT= 1.3×MAWP×[σ]20/[σ]tGOST 34347—2017 中，液压试验计算公式 ：PT= 1.25×P×[σ]20/[σ]t式中 PT——液压试验压力 ；MAMP——最高允许工作压力 ；P——设计压力 ；[σ]20——材料在 20 ℃下的许用应力 ；[σ]t——材料在设计温度下的许用应力。ASME 及 GOST 中许用应力随温度增加，下降 的频率不同，并且两个标准中液压试验计算系数不 同，因此得出的液压试验值也有所不同。当设备由 ASME+GOST 标准建造，在一般项 目执行中，对于液压试验的值都是以更严格的为准。 例如设计温度为 300 ℃ , 设计压力为 1 MPa ，材料 为 SA516 Gr.70 ，此时按照 ASME VIII- 1 计算得出 的 PT = 1.4 MPa ，按照 GOST 34347—2017 计算得出 的 PT = 1.7 MPa ，则最终设备液压试验压力应该为 1.7 MPa 。并且需要注意的是，此时也需要将 1.7 MPa  的液压试验压力值定义到 ASME VIII- 1 中进行验算， 保证计算满足要求。液压试验的过程中，升压时间，保压时间，升 压 速 度 等 要 求 在 ASME VIII- 1 和 GOST 34347— 2017 中 各 有 不 同， 项 目 执 行 中 往 往 按 GOST  34347—2017 的要求，在俄罗斯认证机构的见证下， 完成这一流程。
2.3   制造和检验
2.3.1    封头拼缝在 GOST 34347—2017 中，对于封头拼缝有其 特殊的要求，如图 1 所示。对于图 1a ~ 1b 中的拼接 型式，要求 l、l1  的值不大于封头内径的 1/5 ，对于图 1c，1e，1g，1h，1i ，1j 中的情况，l + l1 不应超过封头 内径的 1/5。
2.3.2    错边，棱角度，不圆度的规定GOST 34347—2017 中对于错边，棱角度及不圆 度的要求有严格的规定，以 A 类（纵）焊缝的错边 为例，GOST 34347—2017 中规定其错边变量不能超 过 0. 1 倍筒体厚度，且不超过 3 mm ，较 GB 150 及 ASMEVIII- 1 严，三个标准对错边，棱角及筒体不圆 要求各有不同，如 2. 1 节所说，项目执行中以高的要 求为准。在文献 [27] 中有详细讲述，这里不再展开。 2.3.3    无损检测选择及比例GOST 34347—2017 中要求，对接焊缝，角焊缝， T 形焊缝，内件焊缝，外件焊缝，覆盖焊缝等强制 要求采用 RT 或 UT 进行无损检测。只有当无法实现 （因为容器设计特点，出于安全要求）或者效率低下 （比如空间不足）的情况下才允许采用其他无损检测方法。

当采用RT 或 者UT 时 ，GOST   34347—2017中 不同组别的压力容器对应的无损检测比例要求如表7 所示。

对于1,2类设备焊缝，采用100%检测比例。对于3,4,5类设备焊缝，采用局部检测，检 测长度从50%到10%不等。这里应注意，在ASME VIII-1中，局部RT 检测的最低范围为每15m 或不 足15 m 的焊缝抽样长度不少于150 mm, 即检测比 例不超过1%。该比例是远达不到GOST 34347— 2017中检测比例要求，在项目执行过程中应充分关 注并遵守。
2.3.4 热处理后的检验要求在ASME VII-1及GB 150—2011中，热处理后没有强制要求进行无损检测。 一般来说，对于重要的 设备，国内工程公司或者制造单位会考虑在热处理后 增加RT/UT或 MT/PT 类的无损检测要求。在GOST34347—2017中明确规定，容器进行热 处理后，应对焊缝进行质量控制。质量控制内容包括： 目视检查及测量、机械性能测试、金相检测、材料  PMI、UT、RT、PT、MT。对于正火、退火或回火的 低合金锰钢，锰硅钢，机械性能测试和金相检测可以 在热处理前进行。即热处理之后还应对焊缝进行目 视，机械性能测试，RT 等一系列检查，该要求适用 于所有需要热处理的设备。该要求在一定程度上直接 影响设备的检验成本。
3  结论
采用ASME/GB+GOST 建造的压力容器，基本原则是按照两套标准体系中更严格的要求执行，项目执行过程中能够对两套标准进行对比、选择。但无论是美标，国标还是俄标，都有自己完整和配套的体系，把两套标准的完整要求汇总到同一台设备中有时会 出现矛盾，此时将成为执行的阻碍。对此，笔者对符合GOST规范要求的由来进行了研究，逐级往上追溯，找到了其相关规定中的最高 效力指令是出自俄罗斯工业安全法，如引言中归纳。 基于以上信息，笔者认为，对于压力容器这样的设备， 符合 GOST 规范的本质并不是满足其规范中的所有 条款，而是满足涉及本质安全的 GOST 相应条款。基于以上推断，本文对涉及压力容器本质安全 的部分 GOST 重要条款进行了阐述，例如材料性能、 无损检测等，从设计、制造和检验三个方面讨论，梳 理出值得关注的点，为国产压力容器出口俄罗斯提供参考。
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