关于EN 15776断裂后伸长率等于或小于 15% 的铸铁制成的压力容器和压力容器部件的设计和制造要求

EN 15776 是一个针对特定材料状态压力容器的产品制造标准。它之所以独立存在，是因为铸铁材料（尤其是铸态下伸长率较低的铸铁）与常见的钢制压力容器在设计理念、制造工艺和失效模式上有根本性的不同。

1. 关键概念理解

• “断裂后伸长率 ≤ 15%”:

• 伸长率是衡量材料塑性的指标。普通钢材的伸长率可能高达20%-30%甚至更高，而此类铸铁的塑性相对较低。

• 这意味着材料在发生断裂前，允许的塑性变形量较小。因此，在设计时不能像对待高塑性钢材那样依赖于材料的塑性储备，需要采用更保守的设计规则。

• “未烧制”:

• 指容器或其部件在铸造成型后，直接进行必要的清理、机加工和（如果需要）消除应力退火，但不进行以改变力学性能为目的的热处理。

• 材料的性能完全由铸造工艺（如化学成分、冷却速度）来保证。

2. 标准的核心技术要求

由于材料的特殊性，EN 15776 的规定极具针对性：

• 设计规则:

• 强度计算: 采用基于材料的最小抗拉强度 进行设计，而不是像钢材那样通常采用屈服强度。这是因为铸铁没有明显的屈服点。

• 安全系数: 采用比钢制容器更高的安全系数，以补偿其较低的塑性和韧性。

• 结构形状: 强调避免尖锐的凹角和截面突变，要求平滑过渡，以最大限度地减少应力集中。这是因为铸铁对应力集中非常敏感。

• 开孔补强: 有特定的补强设计规则。

• 制造与质量控制:

• 目视检测: 检查铸件表面质量。

• 磁粉检测或渗透检测: 用于检测表面缺陷。

• 超声波检测或射线检测: 对于关键承压部件，用于检测内部缺陷（如缩孔、疏松）。检测标准和验收等级比钢材更为严格。

• 铸造工艺评定: 对铸造厂的工艺能力有严格要求，需要证明其能稳定生产出符合要求的铸件。

• 材料要求: 详细规定了允许使用的铸铁牌号（如EN 1563中的EN-GJS-400-18U, EN-GJS-500-7U等，“U”代表未烧制状态），以及它们的力学性能和化学成分。

• 无损检测:

• 压力试验: 强制性出厂试验。每台容器都必须进行液压试验，以验证其整体强度和致密性。

• 标记和文件:

• 要求清晰的标记，包括制造商、材料牌号、设计压力、试验压力、容积、生产编号等。

• 必须提供详细的技术文件，包括材料证书、无损检测报告和压力试验报告。

重要性与应用

• 发挥材料优势: 铸铁压力容器具有良好的铸造性、耐磨性、减震性和耐腐蚀性，并且成本相对较低。该标准使得在合适的工况下安全地使用这些容器成为可能。

• 安全保障: 通过针对低塑性材料制定的特殊设计规则和更严格的质量控制，有效预防了脆性断裂的风险。

• PED符合性与CE标志: 该标准是欧盟压力设备指令 的协调标准。符合EN 15776是这类铸铁压力容器获得CE标志并合法投放欧洲市场的主要途径。

典型应用领域

符合EN 15776的未烧制铸铁压力容器通常用于以下场合：

• 压缩空气系统: 空压机后冷却器、空气储罐。

• 制冷与空调系统: 制冷剂液体储器、油分离器。

• 液压系统: 液压油储罐。

• 某些化工流程: 用于处理与铸铁兼容的介质。

重要限制:
这类容器通常不适用于极度有毒、高度易燃或易导致脆性断裂的介质，也不推荐用于承受严重循环载荷或冲击载荷的场合。

在整个标准体系中的位置

让我们将其与之前讨论的标准关联起来：

总结

EN 15776:2022 是专门针对由断裂后伸长率≤15%的未烧制铸铁制造的压力容器的设计、制造和验收的quanwei标准。它通过一套适用于低塑性材料特性的、更为保守的设计规则和严格的无损检测要求，确保了这类容器在其适用范围内的安全使用。对于压缩空气、制冷等行业的压力容器制造商和用户而言，此标准是保障产品安全与合规性的关键依据。

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