加拿大压力容器认证流程浅谈

2020-02-24 12:28姚恒洋高铭志王振伍张若楠
石油和化工设备 2020年2期
关键词:通用型加拿大检验

姚恒洋,高铭志,王振伍,张若楠

(海洋石油工程股份有限公司, 天津 300451)

加拿大油气资源丰富,油砂和LNG相关行业发展迅速,对工程公司和压力设备制造商都存在巨大商机。随着国际化进程的推进,将有越来越多压力容器制造商单独或与其服务的工程公司组团开拓加拿大市场。面对陌生的市场环境,摆在面前的首要问题是:加拿大压力容器安全监管规则是什么,如何获得当地的认证。为了解决这一问题,本文作者搜集了加拿大政府的法律法规及标准规范的要求,通过解读介绍了压力类设备注册认证系统(CRN),分析了在设计、材料选取、制造和检验过程的具体要求、特殊性和关注要点,结合实际应用项目提出了认证中各环节关键要素,可帮助有意开拓加拿大市场的压力容器厂商更快速有效地获得压力容器认证。

1 法律法规相关要求解读及CRN注册系统介绍

在加拿大境内使用的压力容器从设计、质量控制都应遵守压力容器安全规定的要求(Pressure Equipment Safety Regulation,简称PESR)。规定要求压力容器的设计和制造要完成其所在省或地区的CRN Canadian Registration Number(CRN)系统的注册。

(1)压力容器安全规则监管范围

安全规定明确了其监管范围,并要求必须申请CRN码,其范围包括:(a)压力容器/锅炉;(b)板式和管式换热器;(c)管道阀门和管阀件;(d)仪表阀。

其中,压力容器规定:(a)蒸汽灭菌器;(b)高压灭菌器;(c)蒸汽套水壶;(d)风冷式换热器封头;(e)压缩气瓶;(f)发夹式热交换器六类设备无论体积大小,都必须按照压力容器申请。其它压力容器,如果体积小于42.5L可以按照FITTING注册原则进行注册。

(2)CRN注册码含义

CSA B51第4.3条款定义:CRN由1个字母,4个数字,小数点及其后的1到10位数字或三个字母组成。第一个字母代表所属类别,FITTING分类如表1,其中压力容器由各省或地区负责编制。字母后的4位数字为各省或区域标识,不同数字所代表的省份见表2。

表1 FITTING分类表

表2 省份或地区识别表

(3)CRN注册码实例

压力容器需要在所使用省份分别注册。如压力容器注册号为A1234.1,小数点后的“1”,从表2可知该容器在不列颠哥伦比亚省获得了注册,如果想要在安大略省使用,需要重新在安大略省获得注册许可,获得许可后其注册号为A1234.15,相较前次注册的操作流程简洁快速。

2 国产压力容器技术要求

加拿大境外制造压力容器需要在设计、材料、制造、检验等各环节遵照安全规则和CSA B51标准的要求。本文对安全规则的特殊性和关注点进行了分析。

(1)压力容器所遵循的主要标准规范

(a)压力容器的设计、选材、制造、检验、测试和冲压应符合ASME BPVC和CSA B51的要求。

(b)压力容器的焊接和无损检测要遵循AWS(American Welding Society)的要求。

(c)压力容器的风载荷和地震载荷要符合阿尔伯塔和加拿大国家建筑(NBC)标准要求。

(d)图纸设计完备后需要有注册资质的工程师进行预审和盖章签字。

(e)根据规定要求制造前将所有设计文件,包括图纸、计算报告等提交认证机构申请CRN注册编号。

(2)材料使用和代替

压力容器受压部件主要选用ASME材料,其中16MnR可被加拿大接受。非受压元件可选用非ASME材料,但通常要提供材料性能,同时,要满足可焊性以及强度要求。如使用国标材料,应按ASME相应的标准对材料进行论证,并进行相应的冲击试验。

(3)制造过程要求

境外制造压力容器焊接程序规定、焊接工程师、无损检测可仅遵照ASME要求进行。

(4)检验

境外制造压力容器可由具有ASME资质的检验员进行检验。按照安全规格28条规定,压力容器需要取得ASME钢印,并按照ASME要求向CRN审核机构提供制造和检验数据报告。获得并加盖ASME和CRN钢印,方可在项目地进行安装。

3 压力容器通用型注册及相关注意事项

因为压力容器设计为非标设计,从图纸审查到现场检验过程比较繁琐,要花费大量时间,较难保证制造周期。针对此种情况,安全规则和CSA B51提出了通用型设计的概念,通用型产品需要关注单次注册费用会有增加,需要综合考虑周期和费用的关系。同时,厂商还要关注衍生设计的相关要求,避免二次费用和时间的浪费。具体规定参见压力容器安全规则和CSA B51的要求,其核心是衍生产品与通用型产品在检验过程中能够保持一致,下面是几项关键要点:

(1)设计压力和设计温度

规定通用型设计仅限于一种压力下的一种温度额定值,使用一种外壳厚度和一种材料。如果在图纸上说明并在计算范围内说明,则允许使用一些替代材料。当衍生产品设计压力和温度小于注册登记的通用型设计压力和温度,在壁厚和材料不改变的条件下,无须再重新申请。

(2)壳体和支撑

规定压力容器的壳体长度在申请通用型产品时可以为一个最大值。因为在壁厚不变的情况下,衍生产品的封头在设计和制造检验上是没有变化的。通过调整长度尺寸在不改变设计壁厚的情况下可实现不同规格的衍生产品,从而减少重复性注册。

为了保证适应性强,通用型产设计时可同时进行卧式和立式两种方案设计,同时提供鞍座和裙座计算报告。地震载荷可按照加拿大当地相对恶劣的工况带考虑。

(3)管嘴

管嘴可以按照工况集合设计,将每一种管嘴都进行注册。管嘴的计算需要考虑水平和垂直两种安装条件下最大的静压头进行设计,管嘴可用于安装在封头或壳上。

加拿大压力安全规定每一个管阀件都需要注册,在境外生产成橇类压力产品时还需要考虑:

(1)阀门要获得项目所在省或地区的形式认可,获得CRN注册号。

(2)部分管阀件需要结合当地具体要求,有些省和地区可不需要注册。

(3)仪表阀需要同时具备CRN注册号和电气CSA注册号。

目前,阀门和管阀件类产品国产资源相对较多,可通过相应网站查询。

4 总结

本文解读了加拿大本地压力容器安全法规和标准规范的要求,分析了设计、选材、制造和检验各环节的关键要素,给出了通用型产品注册方法,以及衍生产品设计过程需要注意的事项,为中国压力容器制造商开拓加拿大市场提供了可行的认证方法指导。

◆参考文献

[1] Pressure Equipment Safety Legislation Seminar for EPC’s,New Construction Requirements[S]. ABSA.Alberta,2010.

[2] Pressure Equipment Safety Regulation[S].Alberta Queen’s Printer.Alberta,2015.

[3] Boiler,Pressure Vessel and Pressure Piping Code[S].CSA Group.Canada.

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