關鍵詞：歐盟，PED指令，協(xié)調標準，壓力管道，材料

DOI編碼：10.3969/j.issn.1002-5944.2025.03.044

0 引言

對于國內工程公司而言，在海外項目開拓和建設過程中，深入研究當?shù)貥藴什粌H是合規(guī)性的需要，更是項目成功的關鍵。以鋼鐵冶金行業(yè)為例，以往的海外業(yè)務多以東南亞等發(fā)展中國家為主，對其中的壓力容器和壓力管道，應用最多的是美國ASME標準體系，而歐盟標準幾乎不涉及。隨著近幾年國內對海外工程開拓的不斷深入，歐洲一些鋼廠建設項目也頻頻向中國企業(yè)拋出橄欖枝，然而強勢的ASME標準在歐洲并非暢通無阻，因此迫切需要研究歐盟及項目所在地的相關法規(guī)及標準，特別是像壓容壓管這樣的特種設備，因其涉及重大安全問題，需要從法律法規(guī)到標準層面逐級開展研究，以規(guī)避不合規(guī)導致的法律風險和經(jīng)濟損失。本文著重討論歐盟壓力管道選材方面的法規(guī)及標準要求，和國標同類標準做比較，并提出一些合理建議，以期對海外工程設計人員起到一定的參考作用。

1 主要法規(guī)及標準依據(jù)

1.1 歐盟承壓設備指令（PED）

作為國際主流標準體系之一，歐盟標準以其嚴苛著稱。出口歐盟或者投放歐盟市場的大部分產(chǎn)品都需要CE認證，不同類型產(chǎn)品的CE認證需要滿足其對應的歐盟指令。歐盟指令（Directive）是由歐盟委員會頒布的適用于所有成員國的具有間接強制性的法律形式，屬于歐盟立法的重要組成部分。某個產(chǎn)品可能會涉及多項歐盟指令，例如一臺空壓機，可能涉及機械指令、承壓設備指令、低電壓指令、能效指令等，這就需要制造商對其產(chǎn)品可能適用的歐盟指令非常熟悉，充分了解指令的適用范圍，豁免條件等內容。

本文討論的壓力管道，就涉及到歐盟承壓設備指令。承壓設備指令[1]（Pressure" Equipment Directive），簡稱PED指令，最新版本為2014/68/EU（取代97/23/EC），該指令是一項旨在確保承壓設備在歐盟市場內安全投用的立法，適用于表壓大于0.5 bar的壓力設備或壓力設備組合件（Assembly），包括鍋爐、容器、管道、壓力附件和安全附件等幾大類，相當于中國的鍋規(guī)、容規(guī)、管規(guī)三者合一。該指令主要規(guī)定了：針對不同流體類別的壓力設備分類（Ⅰ～Ⅳ類），不同類別壓力設備對應的符合性評估模塊，基本安全要求（ESR），以及某些特定要求，其中基本安全要求（ESR）分為總則、設計、制造、材料等四個部分。指令規(guī)定Ⅰ類及以上壓力設備都必須符合ESR，而對SEP類（即“良好工程實踐”類，其特征參數(shù)低于Ⅰ類壓力設備）則不要求執(zhí)行ESR。本文討論的壓力管道選材的主要依據(jù)就是來源于ESR第4部分“材料”的相關規(guī)定。

需要說明的是，本文中的“壓力管道”并非我國《特種設備目錄》定義的“壓力管道”概念，歐盟法規(guī)和標準里面也沒有“壓力管道”這一專用術語，本文的“壓力管道”特指適用于PED指令的“管道（piping）”類。

1.2 協(xié)調標準（Harmonized Standard）

“協(xié)調標準”是一個專用術語，是指和歐盟指令配套的一系列技術規(guī)范，它有以下幾個特點：（1）協(xié)調標準清單在歐盟官方公報上發(fā)布；（2）協(xié)調標準本身并不具有強制性，但是采用協(xié)調標準是證明產(chǎn)品合規(guī)性的最直接有效的辦法；（3）歐盟成員國會將歐盟協(xié)調標準轉化為本國標準，稱之為轉化協(xié)調標準，例如在歐盟標準代號“EN xxxx”前加上前綴BS，變成“BS EN xxxx”，兩者實質內容是一樣的。

PED指令的協(xié)調標準有80余項，其中涉及管道選材的主要有：

● EN 13480《金屬工業(yè)管道》[2]；

● EN 10216《承壓用無縫鋼管》[3]；

● EN 10217《承壓用焊接鋼管》；

● EN 10253《對焊管件》[4]；

● EN 1092《法蘭及其接頭》[5]；

● EN 10204《金屬產(chǎn)品檢驗文件類型》[6]；

● EN 10220《承壓用焊接鋼管和無縫鋼管尺寸及單位長度質量》。

其中EN 13480作為PED指令最重要的協(xié)調標準之一，于2 0 0 2年頒布，是壓力管道領域與美標ASME B31.3比肩的國際權威標準。EN 13480適用于地上、管溝或埋地的金屬管道，不論壓力大小。所以單從壓力限制角度看，EN 13480的適用范圍大于PED指令。EN 13480對管道類別的劃分（0、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類）是按照PED指令中的分類數(shù)軸圖。需要說明的是，PED指令中沒有“0類”，EN 13480中的0類管道對應的是PED指令中的SEP類，此外EN 13480還有一類：最大允許壓力≤0.5 bar管道，這類是不在PED指令適用范圍內的。EN 13480包括8個部分，其編排與國標GB/T 20801類似，分為總則、材料、設計與計算、制作與安裝、檢驗與試驗等幾部分，本文討論的選材問題主要依據(jù)的是第2部分：材料。

2 歐盟壓力管道選材

2.1 選材合規(guī)途徑

根據(jù)PED指令要求，壓力設備只能采用三種類型的材料：符合歐洲協(xié)調標準的材料（HSM）；獲得歐洲材料批準的材料（EAM）；通過特殊認可和評定的材料（PMA）。本文研究的壓力管道選材就是基于第一種方式，即采用歐洲協(xié)調標準材料。如果設計人員希望選用歐標以外的材料，例如ASME標準或中國標準材料，就需要采用PMA的方式（根據(jù)相關文獻，能夠獲得EAM的是極少數(shù)[7]，即便是ASME標準中的成熟材料，迄今無一項獲得EAM）。

根據(jù)PED指南I-13：“PMA應當以精煉、完整且正確的方式描述材料特性，適用于預期的應用，它應當包含定性和定量的數(shù)據(jù)，以證明滿足了PED附件I中的基本安全要求（ESR）。編制PMA的責任在于壓力設備制造商。PMA應當成為技術文檔的一部分”。對于Ⅲ類和Ⅳ類設備的PMA，必須由公告機構（NotifiedBody，PED指令中定義的第三方機構）執(zhí)行。

2.2 鋼管標準及材質

EN 13480-2附錄D“承壓用鋼材及組件歐洲標準清單”給出了鋼管及管件選用標準，如表1所示。以無縫鋼管為例，本文重點討論其中常用的室溫等級和高溫等級，即EN 10216-1和EN 10216-2，而低溫鋼和不銹鋼并不常用，故略過。

（1）EN 10216-1

EN 10216-1是適用于室溫（Room temperature）條件的非合金無縫鋼管標準，包含6 個牌號等級：P195TR1、P235TR1、P265TR1、P195TR2、P 235TR2、P265TR2（符號說明：P 表示壓力用途，235表示最小屈服極限，R 表示“roomtemperature”，數(shù)字1適用于無規(guī)定鋁含量、沖擊性能和特定檢驗和試驗要求，數(shù)字2適用于有規(guī)定鋁含量、沖擊性能和特定檢驗和試驗要求）。

P235TR1與國標Q235B主要參數(shù)對標如表2所示。從數(shù)據(jù)對比來看，兩者力學性能接近。兩者屈服強度雖然都是235 MPa，但歐標是取上屈服強度，國標是取下屈服強度，而下屈服強度更多被采用作為材料屈服強度的指標，因為它提供了材料在屈服階段一個更穩(wěn)定的參考點，不包括任何瞬態(tài)效應。

需要注意的是，E N 1 0 2 1 6 - 1中明確表示P195TR1～P265TR1不支持PED指令的基本安全要求（ESR），故TR1只能用于0類及以下管道，TR2則沒有這個限制。

基于上述分析，針對鋼廠中常用的常溫壓縮空氣/氮氣管道，推薦選用P235TR2。

（2）EN10216-2

EN10216 -2是適用于升高溫度（Elevate dtemperature）條件的非合金及合金鋼無縫鋼管標準，其中非合金鋼管共有3個牌號等級：P195GH、P235GH、P265GH（G H表示適用于“elevate dtemperature”），合金鋼牌號等級有20余個，本文重點研究非合金鋼。

根據(jù)GB 5310 —2008附錄中外鋼材牌號對照表，20G/20Mn G對應P235GH，25Mn G對應P265GH。P235GH/P265GH與國標20/20G/25MnG主要參數(shù)對標如表3所示。從數(shù)據(jù)對比來看，20/20G略優(yōu)于P235GH，25MnG略優(yōu)于P265GH。根據(jù)上述分析，針對鋼廠中的中、低壓蒸汽管道，推薦選用P235GH。

2.3 管道外徑、壁厚規(guī)格

在EN 10216《承壓用無縫鋼管》和EN 10220《承壓用焊接鋼管和無縫鋼管尺寸及單位長度質量》中都給出了管道外徑壁厚規(guī)格，只是后者比前者列出的壁厚規(guī)格更多。歐標管道規(guī)格標準與國際標準ISO 4200相同，其外徑規(guī)格有3個系列，以1系列（即國際上廣泛采用的大外徑系列）為主，2、3系列（小外徑系列）用于特殊場合。歐標的管件及法蘭接口尺寸也都是采用1系列的尺寸。

國標GB/T 17395《無縫鋼管尺寸外形重量及允許偏差》也是采用了ISO 4200，但同時給出了圓整后的尺寸。ASME標準外徑系列與ISO 4200的1系列也相同。

管道訂貨時需明確其數(shù)量、規(guī)格、標準、材質、檢驗證書等要求，例如：100t-Tube-168.3×4.5-EN10216-1-P235TR2-3.2。上述代號中的“3.2”表示需要提供3.2型檢驗證書。關于材料檢驗證書的相關介紹詳見2.6小節(jié)。

2.4 管件標準與選型

（1）EN 10253簡介

歐盟管件標準EN 10253《對焊管件》一共包含4個部分，其中的第2部分和第4部分屬于PED指令的協(xié)調標準，即EN 10253-2和EN 10253-4，前者適用于非合金鋼和鐵素體合金鋼，后者適用于奧氏體不銹鋼。EN 10253-1和EN 10253-3因不帶檢驗要求而未被納入?yún)f(xié)調標準清單。標準中給出了各類管件的尺寸。管件的材質牌號等級與直管一致。

（2）管件尺寸

歐標管件尺寸和GB/ T 12459中的Ⅰ系列基本一致，但需要注意的是，歐標的彎頭分為mo d le2D、3D、5D 這三種，分別對應GB的短半徑、長半徑、3D，前兩種類型歐標和國標尺寸一致，但是對于第3種，兩者尺寸略有差異（歐標彎曲半徑值略小于國標）。

（3）無縫管件和焊接管件

EN 10253包含無縫管件和焊接管件，根據(jù)指令要求，無縫管件被視為材料，而焊接管件被視為組件，在該標準中，對兩者的要求是有所不同的。如需使用無縫管件，在采購訂單中必須明確是無縫，否則制造商將根據(jù)需求自行確定使用無縫還是焊接母材。

（4）A型管件和B型管件

EN 10253定義了兩種類型的管件：A型和B型，這兩種類型的管件都可用于壓力管道。

A型管件：具有減壓因子（with reduced pressurefactor）的對焊管件，在焊接端和管件主體具有與直管相同的壁厚。它們對內部壓力的抵抗力通常小于相同尺寸直管的抵抗力。如果選用typeA需要計算其允許承壓值，如果能滿足設計壓力也是可以選的，EN 10253附錄中給出了減壓因子的取值。

B型管件：全工況壓力下使用的對焊管件，在管件主體上增加了壁厚，其抵抗內部壓力的能力與直管相同。

國標GB/T 12459（同ASME 16.9）規(guī)定“管件的設計應保證管件與其連接的相同規(guī)格材質壁厚的無縫直管具有同等的承受內壓的能力”，也就是說國標管件等效于歐標的B型管件。穩(wěn)妥起見，海外工程中壓力管道的管件推薦選用B型。如果對經(jīng)濟性十分敏感，也可選用A型管件，但是必須進行強度校核計算。

（5）管件規(guī)格代號舉例

管件訂貨時需明確其數(shù)量、規(guī)格、標準、類型、材質、是否無縫等，例如彎頭的規(guī)格代號：1000 elbows-EN 10253-2-type A-modle 3D-90°-114.3×6.3-P 265GH-TC1-option 3： seamless；三通的規(guī)格代號：5 0 0 te e s-E N 10 2 53 -2 -t y p eB-114.3×6.3-88.9×4.0-P235GH-TC2。

上述代號中的TC 1或TC 2是針對不同鋼種的測試類別要求，根據(jù)EN 10253的規(guī)定，非合金鋼和合金質量鋼選擇TC 1或TC 2都可以，合金特殊鋼只能選擇TC 2。

2.5 法蘭標準及墊片選型

（1）法蘭

歐標法蘭標準EN 1092《法蘭及其接頭》包括4個部分，除了第2部分的鑄鐵法蘭外，其余3個都屬于PED指令的協(xié)調標準，分別是：EN 1092-1鋼制法蘭、EN 1092-3銅合金法蘭和EN 1092-4鋁合金法蘭。

歐標法蘭采用PN系列，范圍從PN2.5到PN400，公稱直徑從DN10到DN4000，其接口外徑均采用1系列尺寸。

國標GB/T 9124.1《鋼制管法蘭 第1部分：PN系列》規(guī)定的法蘭尺寸與EN 1092-1保持互換（GB/T9124.1法蘭接口外徑有兩種尺寸，≤DN2400的系列Ⅰ尺寸和≥DN2600的系列Ⅱ尺寸與歐標相同，除DN65和DN125稍有差異），技術要求也基本一致，兩者差別在GB/T 9124.1引言部分有詳細描述。在附錄A中還列出了與EN 1092-1法蘭類型與密封面代號的對應關系，以密封面型式代號為例，平面的國標代號為“FF”，歐標代號為“A”；突面的國標代號為“RF”，歐標代號為“B”。

（2）法蘭墊片

EN 13480-3附錄P給出了法蘭墊片選型推薦，其列出了工程中常用的9種材質的墊片，包括纖維、石墨、聚四氟乙烯、金屬纏繞式、金屬包覆式等，對每種材質給出了它適用的流體條件、最大承受溫度、流體最大壓力、最大公稱壓力等，具有非常明確的指導作用。

2.6 關于材料證書

根據(jù)PED指令，壓力設備的材料應提供相應的檢驗證書。根據(jù)EN 10204，材料檢驗證書有4種：（1）2.1型-與合同的一致性聲明；（2）2.2型-試驗報告；（3）3. 1型-檢驗證書；（4）3. 2型-檢驗證書。前兩種屬于非特定檢驗類型，由材料制造商直接出具，對其資質沒有特定要求；后兩種屬于特定檢驗類型。指令規(guī)定，對于II、III和IV類壓力設備的主要承壓部件，必須提供3.1或3.2證書。3.1和3.2證書是等效的，3.1證書由材料制造商直接簽發(fā)，3.2證書需要公告機構（Notified Body）介入。

能夠簽發(fā)3.1證書的材料制造商必須是經(jīng)過歐盟設立的有資質機構認證且通過了具有特定材料評估的質量管理體系認證的。對國內材料制造商而言，要取得簽發(fā)3.1證書的資格比較困難，通常需要按照3.2證書來操作，即通過公告機構介入監(jiān)督、檢驗，由該機構簽發(fā)3.2證書，證書上必須體現(xiàn)客戶名稱和材料制造商名稱。

需要說明的是，如果在某個材料標準或訂單中有特殊要求，非特定檢驗可以被特定檢驗代替。例如無縫鋼管標準EN 10216-2，要求材料檢驗文件類型必須是3.1或3.2，與管道類別無關。也就是說，在具體的材料標準中，要求可能會高于PED。

3 結語

本文針對國內少有研究的歐盟壓力管道選材這個主題，從強制性的歐盟指令（PED）入手，從中找出壓力管道選材的三種合規(guī)途徑，并基于第一種途徑（HSM），通過研究指令的協(xié)調標準，從鋼管材質、管道規(guī)格、管件、法蘭、墊片、材質證書等方面系統(tǒng)梳理出歐標對壓力管道的相關要求，提煉出標準中需要注意的事項。雖然歐盟指令并未強制要求壓力管道采用歐標材料，但采用歐盟協(xié)調標準材料是證明合規(guī)性（即CE認證的需要）的最直接有效的方式。本文為壓力管道歐標材料的選用提供了參考。

此外，本文在研究歐標材料過程中也對比了國內標準，主要得出以下結論：（1）對于同等級別的無縫鋼管，在力學性能參數(shù)方面，國標略高于歐標；（2）歐標管件分為A型和B型，B型可理解為加強型，相當于國標管件（GB/T 12459—2017）的要求；（3）國標法蘭PN系列參考了歐標，兩者具有一定的互換性。

作者簡介

龔維婷，高級工程師，主要從事鋼鐵企業(yè)熱能與動力系統(tǒng)工藝管道設計工作。

（責任編輯：張瑞洋）