《绿色设计产品评价技术规范 热轧H型钢》标准全文及编制说明.docx
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《绿色设计产品评价技术规范 热轧H型钢》标准全文及编制说明.docx
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《绿色设计产品评价技术规范热轧H型钢》标准全文及编制说明
绿色设计产品评价技术规范热轧H型钢
Technicalspecificationforgreen-designproductassessment
–HotrolledHsectionsteel
(征求意见稿)
ICS77.140.70
H44
44
前言
本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则编写。
本标准由中国钢铁工业协会提出。
本标准由全国钢标准化技术委员会(SAC/TC183)归口。
本标准起草单位:
本标准主要起草人:
绿色设计产品评价技术规范热轧H型钢
1范围
本标准规定了热轧H型钢绿色设计产品的术语和定义、评价原则和方法、评价要求、生命周期评价报告编制方法。
本标准适用于采用高炉炼铁、转炉炼钢、热轧等工序生产的热轧H型钢的绿色设计产品评价。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB17167用能单位能源计量器具配备和管理通则
GB/T18916取水定额第2部分:
钢铁联合企业
GB/T19001质量管理体系要求
GB21256粗钢单位产品能源消耗限额
GB21342焦炭单位产品能源消耗限额
GB/T24001环境管理体系要求及使用指南
GB/T24040环境管理生命周期评价原则与框架
GB/T24044环境管理生命周期评价要求与指南
GB/T28001职业健康安全管理体系要求
GB/T30052钢铁产品制造生命周期评价技术规范(产品种类规则)
GB/T32161生态设计产品评价通则
3术语和定义
GB/T30052、GB/T32161界定的术语和定义适用于本文件。
4评价原则和方法
4.1评价原则
4.1.1指标评价与生命周期评价相结合的原则
依据生命周期评价方法,考虑热轧H型钢产品的制造生命周期,深入分析各阶段的资源消耗、生态环境、人体健康影响因素,选取不同阶段的、可评价的指标构成评价指标体系。
在满足评价指标要求的基础上,采用生命周期评价方法,进行生命周期影响评价,编制生命周期评价报告并作为评价绿色设计产品的必要条件。
4.1.2环境影响种类最优选取原则
为降低生命周期生命评价的难度,宜选取具有影响大、社会关注度高、国家法律或政策明确要求的
环境影响种类,通常可在气候变化、臭氧层破坏、水体生态毒性、人体毒性-癌症影响、人体毒性-非癌症影响、可吸入颗粒物、电离辐射-人体健康影响、光化学臭氧生成潜势、酸化、富营养化-陆地、富营养化-水体、水资源消耗、矿物和化石能源消耗、土地利用变化等种类中选取,选取的数量不宜过多。
4.2评价方法
本标准采用指标评价和生命周期评价相结合的方法。
热轧H型钢产品应同时满足以下两个条件,
可判定为绿色设计产品:
a)满足基本要求(见5.1)和评价指标要求(见5.2);
b)提供热轧H型钢产品制造生命周期评价报告(见6.3)。
5评价要求
5.1基本要求
5.1.1生产企业应按照GB/T19001、GB/T28001和GB/T24001分别建立、实施、保持并持续改进质量管
理、职业健康安全管理和环境管理等体系。
5.1.2生产企业应采用国家鼓励的先进技术和工艺,不应使用国家或有关部门发布的淘汰或禁止的技
术、工艺、装备及相关物质。
5.1.3生产企业固体废物应有专门的贮存场所,避免扬散、流失和渗漏;生产过程应配备粉尘回收装置;
减少固体废物的产生量,充分合理利用和无害化处置固体废弃物;生产企业应符合国家和地方有关环境
法律、法规,污染物排放达到国家和地方排放总量控制和排污许可管理要求。
5.1.4生产企业应按照GB17167配备能源计量器具,并根据环保法律法规和标准要求配备污染物监测和
在线监控设备。
5.1.5生产企业应符合安全生产规范,生产企业三年内(投产不足三年的,自投产之日起)无重大环境
污染事件。
5.1.6参与绿色设计产品评价的产品,其基本性能应符合桥梁用结构钢相应产品标准的规定,并满足设
计和使用的要求。
基本性能包括但不仅限于物理性能、力学性能、长期性能和耐久性能等。
5.1.7参与绿色设计产品评价的产品,应进行产品制造生命周期评价,并提出持续改进方案。
5.2评价指标及要求
热轧H型钢绿色设计产品的评价指标要求见表1
5.3数据处理和计算方法
5.3.1本标准所设各项指标均采用钢铁行业和环境保护部门最常用的指标,易于理解和执行。
本标准的各项指标的采集和监测按国家标准检测方法执行。
5.3.2工序能耗按照GB21256标准和附录A的方法测定,焦化工序按照GB/T21342要求测定并计算。
表1评价指标要求
一级指标
二级指标
单位
基准值
判定依据
能源属性
吨钢能耗
焦化工序
kgce/t
≤122
按照GB/T21342要求,并提供基础数据
烧结工序
kgce/t
≤52
按照GB21256标准,并提供基础数据
球团工序
kgce/t
≤33
按照GB21256标准,并提供基础数据
高炉工序
kgce/t
≤410
按照GB21256标准,并提供基础数据
转炉工序
kgce/t
≤-14
按照GB21256标准,并提供基础数据
轧钢工序
往复式
kgce/t
≤45
按照附录A,并提供基础数据
半连续式
kgce/t
≤43
按照附录A,并提供基础数据
全连续式
kgce/t
≤40
按照附录A,并提供基础数据
资源属性
吨钢取水量
m3/t
≤3.0
按照GB/T18916.2标准,并提供基础数据
生产水重复利用率
%
≥98
按照GB/T18916.2标准,并提供基础数据
环境属性
废钢及氧化铁回收率
%
≥98
实测数据,并提供基础数据
废油回收率
%
≥98
实测数据,并提供基础数据
产品属性
CEV或Pcm波动范围
wt%
≤0.04
质保书证明
抗拉强度波动范围
MPa
≤150
质保书证明
屈强比
Q355~Q420(含Q420)
-
≤0.85
质保书证明
Q420以上
-
≤0.88
质保书证明
6生命周期评价报告编制要求
6.1方法
依据GB/T24040、GB/T24044、GB/T32161给出的生命周期评价方法学框架、总体要求及附录编制产品的生命周期评价报告,产品制造生命周期评价流程见GB/T30052的规定。
6.2评价对象及工具
6.2.1报告中应详细描述评估的对象、功能单位和产品主要功能,提供产品的原材料组成及主要技术参数表,绘制并说明产品的系统边界,披露所使用的基于生命周期数据库的工具。
6.2.2本标准以“1t产品”为功能单位来表示。
6.3报告内容的要求
6.3.1基本信息
报告应提供报告信息、申请者信息、评估对象信息、采用的标准信息等基本信息,其中报告信息包括报告编号、编制人员、审核人员、发布日期等,申请者信息包括公司全称、组织机构代码、地址、联系人、联系方式等。
在报告中应提供产品的主要技术参数和功能,包括:
物理形态、生产厂家、使用范围等。
产品重量、包装的大小和材质也应在生命周期评价报告中阐明。
6.3.2报告基本内容要求
6.3.2.1生命周期清单分析
报告中应提供考虑的生命周期阶段,说明每个阶段所考虑的清单因子及收集到的现场数据或背景数据,涉及到数据分配的情况应说明分配方法和结果。
6.3.2.2生命周期影响评价
报告中应提供产品生命周期各阶段的不同影响类型的计算值,并对不同影响类型在各生命周期阶段的分布情况进行比较分析。
6.3.2.3绿色设计改进方案
在分析指标的符合性评价结果以及生命周期评价结果的基础上,提出产品绿色设计改进的具体方案。
6.3.2.4评价报告主要结论
应说明该产品对评价指标的符合性结论、生命周期评价结果、提出的改进方案。
6.3.2.5附件
报告中应在附件中提供:
——产品生产材料清单;
——产品工艺表(产品生产工艺过程示意图等);
——各单元过程的数据收集表;
——其他。
附录A
(规范性附录)
评价指标的检测方法
A.1H型钢热轧工序单位产品能耗应按式(A.1)计算:
…………………………………………(A.1)
式中:
EZG——H型钢热轧工序单位产品能耗,单位为千克标准煤每吨(kgce/t);
ezgz——H型钢热轧工序消耗的各种能源折标准煤量总和,单位为千克标准煤(kgce);
ezgh——H型钢热轧工序回收的能源量折标准煤量,单位为千克标准煤(kgce);
PZG——H型钢热轧工序合格品产量,单位为吨(t);
《绿色设计产品评价技术规范热轧H型钢》行业标准编制说明
(征求意见稿)
工作简况
1、任务来源
本项目是依据工业和信息化部工信厅科[2018]3号文下达的项目计划,项目编号为2018-0246T-AH,名称为“绿色设计产品评价技术规范热轧H型钢”。
本项目是制定项目。
主要起草单位:
马鞍山钢铁股份有限公司等,计划完成时间为2020年。
2、主要工作过程
起草(草案、调研)阶段:
计划下达后,2018年10月全国钢标委型钢分委员会组织各起草单位成立了起草工作组,由马鞍山钢铁股份有限公司牵头成立了标准编制工作组,负责主要起草工作。
工作组对国内外热轧H型钢产品和技术现状与发展情况进行全面调研,同时广泛搜集相关标准和国内外技术资料,进行了大量的研究分析、资料查证工作,结合实际应用经验,进行全面总结和归纳,在此基础上编制出《绿色设计产品评价技术规范热轧H型钢》标准草案初稿。
经工作组及有关专家研讨后,对标准草案初稿进行了认真的修改,于2019年10月形成了标准征求意见稿及其编制说明等相关附件,报全国钢标委型钢分委员会秘书处。
征求意见阶段:
XXXX年XX月XX日,由全国钢标委型钢分委员会秘书处将标准征求意见稿和编制说明发送到型钢分委员会委员及有代表性的标准相关方广泛征求意见,同时在《钢铁标准网》网站上公开征求社会意见。
截止XXXX年XX月XX日,共发函XX个单位,收到XX个单位回函,其中XX个单位提出了XX条意见或建议(见《意见汇总处理表》),XXXX年XX月XX日,钢标委型钢分委员会组织召开讨论会,在XX等方面提出了修改意见。
审查阶段:
通过对这些反馈意见进行分类、归纳、整理和分析,工作组采纳X条,不采纳X条,并进而对标准征求意见稿进行了补充、修改,于XXXX年XX月完成了标准送审稿,提交全国钢标委型钢分委员会秘书处。
全国钢标委型钢分委员会于XXXX年XX月XX日在XX省XX市召开了《绿色设计产品评价技术规范热轧H型钢》标准审查会,到会型钢分委员会委员XX名和专家XX名,对该标准进行了审查,获得一致通过,并认为该标准水平达到国际先进水平。
报批阶段:
工作组按照会议审查意见对标准送审稿作了进一步的修改、整理和完善,在XXXX年XX月形成了标准报批稿、编制说明及其他相关文件,报全国钢标委型钢分委员会秘书处。
3、主要参加单位和工作组成员及其所做的工作
本标准由马鞍山钢铁股份有限公司等。
主要成员:
XXXX、XXXX、XXXX、XXXX、……。
所做的工作:
XXXX任工作组组长,主持全面协调工作,负责对各阶段标准的审核;XXXX为本标准主要执笔人,负责本标准的具体起草与编制;XXXX、XXXX、XXXX负责国内外相关技术文献和资料的收集、分析及资料查证,对产品生产工艺、性能和使用经验进行总结和归纳;XXXX负责对国内外产品和技术的现状与发展情况进行全面调研,XXXX负责对各方面的意见及建议进行归纳、整理。
标准编制原则
本标准在制定过程中,遵循“面向市场、服务产业、自主制定、适时推出、及时修订、不断完善”的原则,注重标准制订与技术创新、试验验证、产业推进、应用推广相结合,本着先进性、科学性、合理性和可操作性以及标准的目标、统一性、协调性、适用性、一致性和规范性的原则来进行本标准的制定工作。
本标准在起草过程中主要按GB/T1.1-2009《标准化工作导则第1部分:
标准的结构和编写规则》的要求编写。
在确定本标准主要技术指标时,综合考虑生产企业的能力和用户的利益,寻求最大的经济、社会效益,充分体现了标准在技术上的先进性和合理性。
主要内容说明
1、范围
本标准规定了热轧H型钢绿色设计产品的术语和定义、评价原则和方法、评价要求、生命周期评价报告编制方法。
本标准适用于采用高炉炼铁、转炉炼钢、热轧等工序生产的热轧H型钢的绿色设计产品评价。
2、规范性引用文件
为更全面满足评价要求,本标准引用了GB/T18916《取水定额第2部分:
钢铁联合企业》、GB/T19001《质量管理体系要求》、GB21256《粗钢单位产品能源消耗限额》、GB21342《焦炭单位产品能源消耗限额》、GB/T24001《环境管理体系要求及使用指南》、GB/T24040《环境管理生命周期评价原则与框架》、GB/T24044《环境管理生命周期评价要求与指南》、GB/T28001《职业健康安全管理体系要求》、GB/T30052《钢铁产品制造生命周期评价技术规范(产品种类规则)》、GB/T32161《生态设计产品评价通则》。
3、术语和定义
为明确评价范围,采用GB/T30052、GB/T32161界定的术语和定义适用于本文件。
4、评价原则和方法
4.1评价原则
依据生命周期评价方法,考虑热轧H型钢产品的制造生命周期,深入分析各阶段的资源消耗、生态环境、人体健康影响因素,选取不同阶段的、可评价的指标构成评价指标体系。
在满足评价指标要求的基础上,采用生命周期评价方法,进行生命周期影响评价,编制生命周期评价报告并作为评价绿色设计产品的必要条件。
为降低生命周期生命评价的难度,宜选取具有影响大、社会关注度高、国家法律或政策明确要求的环境影响种类,通常可在气候变化、臭氧层破坏、水体生态毒性、人体毒性-癌症影响、人体毒性-非癌症影响、可吸入颗粒物、电离辐射-人体健康影响、光化学臭氧生成潜势、酸化、富营养化-陆地、富营养化-水体、水资源消耗、矿物和化石能源消耗、土地利用变化等种类中选取,选取的数量不宜过多。
4.2评价方法
本标准采用指标评价和生命周期评价相结合的方法。
5、评价要求
5.1基本要求
根据GB/T32161-2015《生态设计产品评价通则》及国家绿色设计产品评价规范的要求,结合目前我国钢铁企业的实际情况,对参与评价的绿色设计产品应满足如下基本指标要求:
(1)生产企业应按照GB/T19001《质量管理体系要求》和GB/T24001《环境管理体系要求及使用指南》分别建立、实施、保持并持续改进质量管理和环境管理等体系。
(2)生产企业应采用国家鼓励的先进技术和工艺,不得使用国家或有关部门发布的淘汰或禁止的技术、工艺、装备及相关物质。
(3)生产企业固体废物应有专门的贮存场所,避免扬散、流失和渗漏;生产过程应配备粉尘回收装置;减少固体废物的产生量,充分合理利用和无害化处置固体废弃物,企业近三年无重大环境污染事件。
(4)生产企业应按照GB17167配备能源计量器具,并根据环保法律法规和标准要求配备污染物监测和在线监控设备。
(5)生产企业应符合安全生产规范,生产企业三年内(投产不足三年的,自投产之日起)无重大环境污染事件。
(6)参与本标准评价的产品,其基本性能和产品质量应符合相应桥梁用结构钢产品标准的规定,并满足设计和使用的要求。
基本性能包括但不仅限于物理力学性能、长期性能和耐久性能等。
(7)参与评价的产品,宜根据GB/T30052《钢铁产品制造生命周期评价技术规范(产品种类规则)》进行全生命周期评价,并提出持续改进方案。
5.2评价指标及要求
根据GB/T32161-2015《生态设计产品评价通则》和GB/T33761-2017《绿色产品评价通则》的要求,考虑工业产品的整个生命周期,从产品设计、原材料获取、产品生产、产品使用、废弃后回收处理等阶段,选取各阶段的资源消耗、生态环境、人体健康影响因素构成评价指标。
本标准选取能源属性指标、资源属性指标、环境属性指标和产品属性指标作为一级评价指标。
当前国内绝大多数钢铁企业还不能按品种进行能源消耗、资源耗费的统计,所有数据基本上是所有生产产品的综合能耗、资源消耗。
因此,能源、资源指标的设定是基于所有产品的平均能耗指标进行的。
(1)能源指标
选取吨钢能耗作为二级指标。
考虑钢铁企业的生产工艺流程,分别对焦化工序、烧结工序、球团工序、高炉工序、转炉工序和轧钢工序设定指标。
焦化工序:
相关标准GB21342-2013《焦炭单位产品能耗消耗限额》规定:
现有的钢铁企业和独立焦化厂焦炭能源限定值为150kgce/t;新建或改扩建焦炭生产设备的准入值为122kgce/t。
参考2018年中钢协会员单位能耗焦化平均值104.88kgce/t(数据来源:
“2018年中钢协会员单位能源消耗述评”,王维兴,世界金属导报2019年第10期,下同)以及前期首钢调研所得的数据,考虑到本标准的制定目的就是要通过设置合理的技术门槛,淘汰落后生产工艺,促进绿色生产,因此基准值的指标,本着既要满足相关标准的准入要求,又要在平均水平的基础上有一定的提高,设置合理的技术门槛值;同时也要考虑当前国内实际生产情况为原则(下同)进行设定。
本标准取限定值,规定基准值≤122kgce/t。
烧结工序:
相关标准GB21256-2013《粗钢生产主要工序单位产品能源消耗限额》规定:
现有粗钢生产烧结工序的能源限定值为≤55kgce/t;新建或改扩建粗钢生产烧结工序的准入值为50kgce/t。
参考2018年中钢协会员单位能耗烧结平均值48.60kgce/t以及前期首钢调研所得的数据,本标准规定:
基准值为≤55kgce/t。
球团工序:
相关标准GB21256-2013《粗钢生产主要工序单位产品能源消耗限额》规定:
现有粗钢生产球团工序的能源限定值为≤36kgce/t;新建或改扩建粗钢生产球团工序的准入值为24kgce/t。
参考2018年中钢协会员单位能耗球团平均值25.36kgce/t以及前期首钢调研所得的数据,本标准规定:
基准值为≤33kgce/t。
高炉工序:
相关标准GB21256-2013《粗钢生产主要工序单位产品能源消耗限额》规定:
现有粗钢生产高炉工序的能源限定值为≤435kgce/t;新建或改扩建粗钢生产高炉工序的准入值为370kgce/t。
参考2018年中钢协会员单位能耗高炉平均值392.13kgce/t以及前期首钢调研所得的数据,本标准规定:
基准值为≤410kgce/t。
转炉工序:
相关标准GB21256-2013《粗钢生产主要工序单位产品能源消耗限额》规定:
现有粗钢生产转炉工序的能源限定值为≤-10kgce/t;新建或改扩建粗钢生产转炉工序的准入值为-25kgce/t。
参考2018年中钢协会员单位能耗转炉平均值-13.93kgce/t以及前期首钢调研所得的数据,本标准规定:
基准值为≤-14kgce/t。
轧钢工序:
本标准相关产品涉及到H型钢生产线,由于生产线不同,能耗也不相同,因此按轧机布置形式分别设定指标。
型钢:
参考2018年中钢协会员单位各品种钢加工工序能耗数据,基于技术发展趋势和制定,以国内外先进水平为基础础设定,激励企业向先进水平靠近,本标准规定往复式≤45kgce/t、半连续式≤42kgce/t、全连续式≤40kgce/t。
(2)资源指标
选取吨钢取水量和生产水重复利用率两个指标。
吨钢取水量计算时,按照1年生产为周期计算平均值,因各企业不能分品种分工序统计,按照全厂综合报每生产1吨钢产品消耗的取水量。
相关标准GB/T18916.2-2012《取水定额第2部分:
钢铁联合企业》规定:
现有钢铁联合企业吨钢取水量定额为≤4.9m3/t;新建钢铁联合企业为≤4.5m3/t;参考2018年中钢协会员吨钢耗新水平均为2.75m3/t,结合前期首钢调研数据以及《绿色设计产品评价技术规范管线钢》行业标准报批稿,本标准规定:
取水量基准值为≤3.0m3/t。
(3)环境指标
选取废钢及氧化铁回收率和废油回收率两个指标。
目前国内各钢厂对能够回收利用的废物均进行100%回收利用或委托有资质的第三方机构进行回收再利用,参照HJT318-2006《清洁生产标准钢铁行业(中厚板轧钢)》等标准,并考虑到有损耗,不可能100%完全回收,本标准规定:
废钢、氧化铁以及废油回收率的基准值均为≥98%。
(4)产品指标
热轧H型钢广泛应用于我国的建筑、桥梁、支架、铁路、设备等领域,目前我国热轧H型钢产品能超过2500多万吨。
在使用过程中,对其化学成分、力学性能稳定性要求较高。
此外,考虑到安全性,对钢的屈强比也有较高要求。
上述指标,直接关系到构件的建造、使用安全性和使用寿命。
因此,本标准选取了CEV或Pcm波动范围、抗拉强度波动范围、屈强比等作为评价指标。
CEV或Pcm波动范围:
此项指标主要考虑产品对韧性和焊接性能要求较高,CEV或Pcm波动会影响产品的韧性以及焊接性能。
目前,相关产品标准(比如GB/T1591、GB/T714等)给出了CEV或Pcm的上限,但没有给出波动范围。
为确保产品具有稳定的韧性和焊接性能,通过控制该项指标可以减少产品的焊接评定次数,节约焊接评定周期,延长产品的使用周期,符合绿色设计理念。
结合用户使用要求以及生产厂实际控制能力,本标准规定:
CEV或Pcm波动范围为≤0.04。
抗拉强度波动范围:
钢材的强度以及均匀性最终决定着构件的安全性和使用寿命。
相关产品标准只规定了抗拉强度规定了下限值,对其波动范围没有作出规定。
不同厂家的生产的、不同批次的钢材的力学性能存在着较大的波动,不利于下游用户的加工、结构件之间的匹配。
通过该指标的设置,可以保证相关钢级产品性能稳定在一定的区间内,减少用户加工工艺的调整,提高结构件互换性,符合绿色设计理念。
参考桥梁、建筑、船舶等相关结构钢标准以及生产厂实际控制能力本标准规定:
抗拉强度波动范围为≤150MPa。
屈强比:
钢材的屈强比是结构设计时重要的参考指标。
通过该指标的设置,对钢材的屈强比提出强制要求,可以间接保证了结构的结构安全性。
结合用户使用要求以及生产厂实际控制能力,已Q420级钢为分界点,本标准规定:
Q420及以下钢级屈强比为≤0.85;Q460及以上钢级屈强比为≤0.88。
表1评价指标要求
一级指标
二级指标
单位
基准值
判定依据
能源属性
吨钢能耗
焦化工序
kgce/t
≤122
按照GB/T21342要求,并提供基础数据
烧结工序
kgce/t
≤52
按照GB21256标准,并提供基础数据
球团工序
kgce/t
≤33
按照GB21256标准,并提供基础数据
高炉工序
kgce/t
≤410
按照GB21256标准,并提供基础数据
转炉工序
kgce/t
≤-14
按照GB21256标准,并提供基础数据
轧钢工序
往复式
kgce/t
≤48
按照附录A,并提供基础数据
半连续式
kgce/t
≤48
按照附录A,并提供基础数据
全连续式
kgce/t
≤48
按照附录A,并提供基础数据
资源属性
吨钢取水量
m3/t
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