15MnNiNbDR低温压力容器用钢技术参数
15MnNiNbDR低温调制高强钢船罐产品的焊接工艺研究
15MnNiNbDR低温调制高强钢船罐产品的焊接工艺研究15MnNiNbDR低温调制高强钢船罐产品的焊接工艺研究王玲丁娟王敏【摘要】根据船级社相关标准，制定15MnNiNbDR低温调制高强钢的焊接工艺方案。
通过焊接工艺认可试验和船罐产品的实际生产应用，得出该材料的焊接方法是可行的，对今后15MnNiNbDR材料的船罐产品及其他压力容器产品的焊接起到了借鉴作用。
关键词：焊接工艺认可试验；后热处理；消除应力热处理1. 概述我公司承接的某船厂两台LPG/无水氨运输船液罐（见附图），该船罐钢板材料为15MnNiNbDR低温调制高强钢，制造及检测标准按中国船级社《材料与焊接规范》及《散装运输液化气体船舶构造与设备规范》执行。
该设备内部直径9 750mm，长度27 716mm，筒体厚度56mm，封头厚度32mm。
设计温度为-30～45℃，需要整体热处理。
2. 焊接性分析该产品主体材料为15MnNiNbDR低温高强钢材料，该材料具有良好的低温和较低的焊接冷裂纹敏感性。
材料除满足GB3531—2008《低温压力容器用低合金钢钢板》标准外，还应符合技术协议的其他相关规定，并经CCS产品认证，供货状态为正火+回火热处理状态。
钢板的化学成分及力学性能指标如表1、表2所示。
3. 焊接工艺认可试验按中国船级社《材料与焊接规范》及相关规范进行焊接工艺认可试验。
考虑到产品体积较大，壁厚较厚，采取在船厂现场安装方式进行，筒体环缝采用埋弧焊焊接，纵缝及封头采用焊条电弧焊焊接。
结构示意表1 15MnNiNbDR钢板化学成分（质量分数）（%）C Si Mn Ni Mo V Nb Alt P S≤0.018 0.15～0.50 1.20～1.600.30～0.70 —— 0.015～0.040—≤0.020≤0.008表2 15MnNiNbDR钢板力学性能抗拉强度/MPa三个平均/J 520～620 ≥350 20 b≥35mm 180°，d=3a 2mm，V形－50 ≥42 ≥60屈服强度/MPa伸长率（%）冷弯试验试样形状试验温度/℃允许一个最低/J（1）焊接材料焊条采用国内知名厂家GEL—557RH焊条，埋弧焊焊丝采用进口焊剂OK Flux 10.62、焊丝Weld EH14，焊材均经过中国船级社CCS认可。
压力容器用材料基本要求
压力容器用材料的基本要求1.基本要求TSG R0004-2009 《固定式压力容器安全技术监察规程》2.1 要求压力容器的选材应当考虑材料的力学性能、化学性能、物理性能和工艺性能。
GB 150.2-2011-压力容器第2部分：材料第3.4 要求，选择压力容器受压元件用钢时应考虑容器的使用条件（如设计温度、设计压力、介质条件和操作特点等）、材料的性能（力学性能、工艺性能、化学性能和物理性能）、容器的制造工艺及经济合理性。
1.1 力学性能要求压力容器用钢要求有较高的强度，一定压力下使用较少材料；良好的塑性、韧性、冷弯性能，遇有超压使用等意外情况时，会发生明显塑性变形，给人们有足够的反应时间，而不是突然破坏。
1.2 物理性能要求在容器设计中，应注意到材料的物理性能。
例如，在计算容器的温差应力时，就要用到材料的线胀系数α；在设计换热器及计算容器外壳热损失时，还要用到材料的热导率入等。
因此，材料的使用场合不同，对材料物理性能亦有不同的要求。
主要的物理性能指标有密度ρ，热导率λ，比热容c，熔点t m，线胀系数α，电阻率ρr，弹性模量E等。
1.3 耐腐蚀性能化工厂中经常处理有腐蚀性的介质，故设计化工容器时，在很多场合下，耐腐蚀性对材料的选择起决定性的作用。
材料的耐蚀程度会影响设备使用寿命、产品的质量，有时甚至影响化学反应的进行。
因此，考虑材料的耐蚀性是化工容器材料选择中的一个重要问题。
材料的腐蚀速度在工程上常用Ka（mm／a）来表示，材料腐蚀速度在1mm ／a以下的，可认为能用于化工容器。
有关材料的耐蚀性可在材料腐蚀和防腐手册中查得。
1.4 制造工艺性能材料的制造工艺性能包括可锻性、可焊性、切削加工性及研磨、冲压性能、热处理性能等。
对制造化工容器的钢材来说，焊接性能和压力加工性能就显得更为重要。
1.5 可焊性：是指金属材料在一定的焊接工艺条件下能否获得优良焊接接头的性能。
通常，把金属材料在焊接时产生裂纹的敏感性及焊接接头区力学性能的变化作为评价材料可焊性的主要指标。
压力容器用钢材新标准问题收集-及解答
疑问、问题及其说明：一、固定容规材料部分及其修改单1固定容规2.1（3）条“压力容器专用钢板（带）的制造单位应当取得相应的特种设备制造许可证”，何为压力容器专用钢板（带），哪些厂家取得了特种设备（材料）制造许可证？1) 压力容器专用钢板（带）是指：锅炉和压力容器用钢板低温压力容器用低合金钢钢板（2011）压力容器用调质高强度钢板承压设备用不锈钢钢板及钢带2）特种设备（材料）制造许可证：由国家质量监督检验检疫总局颁发。
对境内牌号，目前有53家材料制造厂取得了该证，对境外牌号，目前有如下几家通过评审，获得许可：舞阳钢铁有限责任公司宝山钢铁股份有限公司宝山钢铁股份有限公司不锈钢事业部湖南华菱湘潭钢铁有限公司新余钢铁股份有限公司山西太钢不锈钢股份有限公司2新标准材料（指按固定容规、GB150.2、压力容器专用钢板（带）标准生产材料）的标志和质量证明书内容是否与老标准材料有区别？有区别，新标准材料，材料标志和质量证明书内容中必须包含如下标志和编号：3压力容器专用钢板，由非材料制造单位供货时，是否每张钢板一张质量证明书原件？不需要每张钢板一张质量证明书原件。
由于目前的国内材料市场无法做到每张板一张质量证明书原件，故规定容规的修改单将该条款删除。
4境外牌号的哪些钢种需要通过技术评审后方可使用？抗拉强度下限值大于或者等于540MPa，以及用于压力容器设计温度低于-40℃的低合金钢钢材。
例如：抗拉强度下限值大于540MPa的SA302 Gr.B,SA508Gr.3Cl.2，BHW35，JFE- HITEN610U2、JFE-HITEN610U2L用于-40℃以下的低温钢 EN10028-4 13MnNi6-3 ，SA203Gr.A/D/E，SA334Gr.3,SA350LF3二、“质检特函【2010】86号”与GB150.21“质检特函【2010】86号”与GB150.2是什么关系1) GB150 处于公示阶段，没有正式实施；2) 固定容规又急需GB 150.2支持，所以“质检特函【2010】86号”提取GB150.2中的部分内容，以附件的形式供暂时使用；3) 由于只有引用了部分GB150.2内容，容易引起困惑和误解，建议结合GB150.2报批稿全文使用。
GB3531—2014《低温压力容器用钢板》国家标准主要内容介绍分析
≤0.008 ≥27*
≤0.025 ≥27
-40℃ KV2 J
*可协商为40J。
标准
钢号 厚度 mm P S % %
GB35312014 16MnDR 6~60 ≤0.020 ≤0.010 ≥47
ISO9328ISO93283:2011 3:2011 附录A（欧洲） 附录B（美） P355NL1 ≤60 ≤0.025 ≤0.008 ≥27* PT440NL1 6~38 ≤0.025 ≤0.020 ≥47
06Ni9DR钢板冶金质量和力学性能优良， 可用于建造大型深冷储罐和压力容器；国 内企业已成功开发该产品，该产品关键技 术指标，如磷、硫含量，断后伸长率，196℃低温冲击功等优于美国ASMESA553 标准中I型钢板的相应指标，甚至优于国外 先进标准EN10028:4中技术要求最高的 X7Ni9钢板的相应指标。已具备批量生产该 种钢板的能力，纳入标准要求。
钢由氧气转炉或电炉冶炼，并应经炉
外精炼。
连铸坯、钢锭轧制压缩比不小于3；电渣 重熔坯轧制压缩比不小于2。
6.3 交货状态 6.4 力学和工艺性能
。
6. 5 超声检测
厚度大于20mm的正火或正火加回火状态交 货钢板以及厚度大于16mm的淬火加回火状 态交货的钢板供方应逐张进行超声检测。 其他厚度钢板经供需双方协商也可逐 张进行超声检测。 超声检验标准按JB/T 4730.3、GB/T 2970或GB/T 28297执行，检验标准和 合格级别在合同中注明。
ISO93284:2011 附录B（美）
14Ni14 6~50
钢号 厚度 mm
P
S KV2
%
% J
≤0.015
≤0.005 -100℃ ≥60
15MnNiDR低温压力容器钢板15MnNiDR化学成分
15MnNiDR低温压力容器钢板15MnNiDR化学成分
15MnNiDR低温压力容器用钢板
一、15MnNiDR钢板简介：
-45℃ ≥60
八、15MnNiDR表面质量
8.1钢板的表面不允许存在裂纹、气泡、结疤、折叠和夹杂等缺陷，如有上述表面缺陷，允许清理，清理深度从钢板实际尺寸算起，不得超过钢板厚度公差之半，并应保证钢板的最小厚度，缺陷清理处应平滑无棱角，钢板不得有分层
8.2其他缺陷允许存在，深度从钢板实际尺寸算起，不得超过钢板厚度公差之半，并应保证缺陷处厚度不小于钢板允许的厚度
15MnNiDR力学性能要求
牌号
厚度
屈服强度（MPa）
抗拉强度（MPa）
断后伸长率A(％)
180°冷湾d=3a
冲击试验温度及冲击功
15MnNiDR
6-16
≥325
490-620
≥20
d=3a
-45℃ ≥60
＞16-36
≥315
480-610
d=3a
-45℃ ≥60
＞36-60
≥305
47货状态
15MnNiDR应以正火或正火+回火交货 -45度低温冲击。
四、15MnNiDR冶炼方法
4.1 15MnNiDR钢由氧气转炉或电炉冶炼，并应采用炉外精炼工艺
4.2 连铸坯、钢锭压缩比不小于3，电渣重熔坯压缩比不小于2.
五、15MnNiDR超声检测
15MnNiDR钢板厚度大于20mm的正火或正火加回火状态交货钢板以及厚度大于16mm的淬火加回火状态交货的钢板应每张进行超声检测，，其他厚度钢板经供需双方协商也可每张进行超声检测，检测方法按JB/T4730.3或GB/T2970执行。
压力容器专用钢板标准简介
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压力容器专用钢板标准简介
标 准 GB19189-2003 GB19189-(2010)
钢号
12MnNiVR
12MnNiVR
板 厚 mm
12～60
12～60
Rm MPa
610～730
610～730
ReL (Rp0.2)MPa －20℃ KV2 J
≥490 ≥47
≥490 ≥80
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钢号
厚度 mm
P％
16MnDR 6～60 ≤0.025
S ％ ≤0.012
-40℃ KV2 J
横向，≥34
P355NL1
SA516Gr.70+S5
≤60
＞25～50
≤0.025 ≤0.015
≤0.035 ≤0.035
横向，≥27
纵向，≥20
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压力容器专用钢板标准简介
2. 09MnNiDR钢板
≤0.025 0℃，≥34
≤0.010
0℃，≥41 （-20℃，≥41 ）
• PSR=Cr+Cu+2Mo+10V+7Nb+5Ti-2（ ％ ）
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压力容器专用钢板标准简介
5. 15CrMoR钢板 （1）钢号简介 （2）磷、硫含量
标 准 GB713-2008 EN10028-2:2003 ASME(2010)
•3. 07MnNiMoDR钢板
标 准 GB19189-(2010) GB19189-(2010)
钢号
07MnNiVDR
07MnNiMoDR
Ni ％
0.20～0.50
0.30～0.60
15MnNiNbDR执行标准和化学成分力学性能
15MnNiNbDR执行标准和化学成分力学性能
15MnNiNbDR材质简介：
15MnNiNbDR属于低温压力容器用钢板，15MnNiNbDR舞钢钢板是冲击温度零下-45°，具有高强度、高韧性的特点，15MnNiNbDR 钢板的出现填补了行业低温容器用低合金钢板中零下40度~零下70度之间用钢的空白。
钢由氧气转炉或电炉冶炼，并采用炉外精炼工艺。
15代表碳含量，Mn、Ni、Nb是化学元素，DR是汉语中低容的首字母。
15MnNiNbDR最新执行标准为：GB3531-2014。
钢板的尺寸、外形及允许偏差应符合GB/T709-2006的规定。
钢板的厚度允许偏差应符合GB/T709-2006的B类偏差。
根据需方要求，可供应符合GB/T709-2006的C类偏差的钢板。
根据需方要求，经供需双方协议，可供应偏差更严格的钢板。
钢板按理论重量交货，理论计重釆用的厚度为钢板允许的最大厚度和最小厚度的算术平均值。
计算用钢板密度为7.85g/cm3。
15MnNiNbDR化学成分分析：
15MnNiNbDR力学性能和工艺性能：
15MnNiNbDR的应用：
15MnNiNbDR广泛适用于石油、化工、电站、锅炉等行业，用于制作储气罐，低温球罐，低温压力容器、低温球形储罐、高参数低温圆筒形容器、低温乙烯球罐等设备。
低温压力容器用钢板牌号：16MnDR、07MnNiVDR、07MnNiMoDR、12MnNiVR、15MnNiDR、08Ni3DR、06Ni9DR、09MnNiDR、15MnNiNbDR等。
15mnninbdr组类别
15mnninbdr组类别
15MnNiNbDR是一种钢材，属于低温压力容器用钢板。
下面我将
从不同角度对15MnNiNbDR钢的组类别进行全面解析。
1. 材料组成，15MnNiNbDR钢的组成主要包括碳（C）、硅（Si）、锰（Mn）、磷（P）、硫（S）、铌（Nb）和钛（Ti）等元素。
其中，Mn、Ni、Nb等元素的含量对于钢材的性能具有重要影响。
2. 功能性组类别，15MnNiNbDR钢属于低温压力容器用钢板，
其主要功能是用于制造低温环境下的压力容器，如液化天然气储罐、液化石油气储罐等。
这种钢材具有良好的低温韧性和抗裂性能，能
够在低温环境下承受高压力的作用。
3. 材料性能组类别，15MnNiNbDR钢具有较高的强度和良好的
韧性，能够在低温下保持较好的塑性和抗裂性能。
同时，该钢材具
有较好的焊接性能和耐腐蚀性能，能够满足低温压力容器的使用要求。
4. 标准组类别，15MnNiNbDR钢的组类别可以参考相关的标准
和规范。
例如，中国国家标准GB 3531《低温压力容器用钢板》中
对15MnNiNbDR钢的化学成分、力学性能、冲击韧性等进行了详细规定，以确保其质量和使用安全性。
5. 应用领域组类别，15MnNiNbDR钢主要应用于低温压力容器
制造领域，广泛用于石油、化工、天然气等工业领域。
这种钢材具
有良好的低温性能和耐腐蚀性能，能够满足特殊工况下的使用要求。
综上所述，15MnNiNbDR钢是一种用于低温压力容器的钢材，具
有良好的低温性能、强度和韧性。
它在化学成分、功能性、性能、
标准和应用领域等方面都具备一定的特点和优势。
低温压力容器技术要求汇总
当壳体或受压元件使用在“低温低应力工况”下，可以按设计温度加50℃（对于不要求焊后热处理的容器，加40℃）后的温度值选择材料，但不适用于Q235系列的钢板。
“低温低应力工况”不适用于钢材标准抗拉强度下限值Rm≥540Mpa的材料。“低温低应力工况”不适用于螺栓材料；螺栓材料的选用应计及螺栓和壳体设计温度间的差异。（GB150-2011）
c.钢材标准规定的最低抗拉强度Rm＞540Mpa的高强度钢容器上的全部焊接接头及热影响区表面。
d.受压壳体上工装卡具、拉筋板等临时附件拆除的焊痕表面，焊补前的坡口及焊补的表面以及电弧擦伤处。
设计压力大于或等于1.60Mpa，且设计温度低于-40℃的设备法兰用紧固件材料为铁素体钢时，应逐件进行磁粉检测。（HG/T20585-2011）
低温压力容器技术要求汇总
1.钢板逐张超声检测
板厚大于20mm的16MnDR、Ni系低温钢（调质状态除外），逐张检查，不低于Ⅱ级合格。（GB150-2011）
用于制造低温压力容器筒体、凸形封头和球壳的钢板，厚度超过以下数值时，需按《承压设备无损检测》JB4730.3进行超声检测，且不低于Ⅲ级。(HG/T20585-2011)
5.逐台制备产品焊接试件
(1)低温容器应逐台制备产品焊接试件（GB150-2011）
6.锻件级别
使用温度低于-20℃且公称厚度大于200mm的低温用钢锻件,应选用Ⅲ级或Ⅳ级。（GB150-2011）
低温压力容器用锻件按《低温承压设备用低合金钢锻件》NB/T 47009和《承压设备用不锈钢和耐热钢锻件》NB/T 47010，应不低于Ⅱ级要求，设计压力大于或等于1.60Mpa时，应不低于Ⅲ级。（HG/T20585-2011）
焊接接头的超声检测按《承压设备无损检测》的规定进行，无论100%检测及局部检测均应不低于Ⅰ级要求。
15MnNiNbDR钢制乙烯球罐组焊技术
15MnNiNbDR钢制乙烯球罐组焊技术王传标【摘要】采用50℃的15MnNiNbDR国产钢用于2 000 m3乙烯球罐的制造,通过分析该钢的焊接性,焊接工艺评定研究以及实际生产的应用等,总结了该钢的焊接工艺以及现场焊接施工的关键点.实践表明:该焊接工艺符合相关技术标准要求,能够用于指导乙烯球罐的焊接生产,确保了乙烯球罐的产品质量,同时对以后该钢种用于球罐焊接有一定的参考价值.【期刊名称】《电焊机》【年(卷),期】2010(040)002【总页数】3页(P81-83)【关键词】15MnNiNbDR钢;焊接性;焊接工艺【作者】王传标【作者单位】合肥通用机械研究院,安徽,合肥,230088【正文语种】中文【中图分类】TG406随着石油化工行业的发展，盛装低温介质的压力容器也日益增多，在球罐大型化、低温化的趋势下，我国建设大型球罐的球片和钢板主要依靠进口，为实现大型球罐国产化，合肥通用机械研究院与武汉钢铁集团公司合作开发了-50℃15MnNiNbDR (WHD3)钢板，该钢板于2008年在天津石化乙烯项目中第一次大规模应用。
球罐主要参数：公称体积2 000 m3，内径15 700 mm，设计压力1.95 MPa，设计温度-45℃，壳体材质15MnNiNbDR，壁厚47 mm，十支柱四带混合式结构，单台球罐共54块球壳板。
由于该钢种还处在应用初期，其工艺和关键控制点尚未成熟，本研究从钢材的焊接性、焊材匹配、合理的焊接工艺措施等方面进行了相应的探讨和研究，并介绍了焊接过程中的质量控制。
1.1 球壳板材料焊接性分析壳体材质15MnNiNbDR钢板的化学成分和力学性能如表1、表2所示。
根据国际焊接学会碳当量(单位：%)计算公式以及冷裂纹敏感指数(单位：%)公式可得CE＝0.42%，Pcm＝0.33%。
由15MnNiNbDR钢板的CE和Pcm结合表1、表2可知：15MnNiNbDR含碳量低，碳当量和冷裂纹敏感指数都不高，淬硬倾向小，产生冷裂纹的倾向小，且强度高，韧性好，焊接性优良。
低温压力容器设计要点说明
低温压力容器目前我国没有专门的低温压力容器标准，JB4732都不划分低温与常温的温度界限。
★低温管壳式换热器见GB151-1999附录A★低温压力容器见GB150.3-2011附录E(老版150为附录C)●为什么低温压力容器需要关注：温度低，材料的韧性降低，会产生低温脆性破坏，而低温脆性破坏前应力远未到达材料的屈服极限（或许用应力），破坏时没有明显的征兆，所以低温压力容器的设计、选材、制造和检验等各个环节要求都有不同程度的提高。
●低温压力容器的定义设计温度为＜－20℃(新标准GB150-2011第3.1.15条定义，老标准为≤－20℃)的碳素钢、低合金钢、双相不锈钢和铁素体不锈钢制容器，以及设计温度低于-196℃的奥氏体不锈钢制容器。
相关两个定义●最低设计金属温度（MDMT）GB150.1-2011第4.3.4d条：在确定最低设计金属温度时，应当充分考虑在运行过程中，大气环境低温条件对容器金属温度的影响。
大气环境低温条件系指历年来月平均最低气温（指当月各天的最低气温值之和除以当月天数）的最低值。
●低温低应力工况GB150.3-2011附录E第E1.4条：低温低应力工况系指壳体或其受压元件的设计温度虽然低于-20℃，但设计应力（在该设计条件下，容器元件实际承受的最大一次总体薄膜和弯曲应力）小于或等于钢材标准常温屈服强度的1/6，且不大于50Mpa时的工况。
（注：一次应力为平衡压力与其他机械载荷所必须的法向应力或且应力）这个定义与老标准有差别，设计应力与环向应力的区别，用设计应力更严谨。
新标准明确了在进行容器的“低温低应力工况”判定时，除了对壳体元件进行一次总体薄膜应力的核定外，还应对承受一次弯曲应力的容器元件进行考查，如平封头、管板、法兰等。
●关于低温低应力工况下，选材按照设计温度加50℃（或者，加40℃）的规定GB150.3-2011附录E第E2.2条：当壳体或受压元件使用在“低温低应力工况”下，可以按设计温度加50℃（对于不要求焊后热处理的设备，加40℃）后的温度值选择材料，但不适用于：a)Q235系列钢材；b)标准抗拉强度下限值Rm≥540Mpa的钢材；c)螺栓材料。
15MnNiNbDR低温压力容器成分性能
15MnNiNbDR低温压力容器成分性能
一、15MnNiNbDR钢板介绍：
低温容器用钢板，广泛用于制造低温焊接压力容器。
舞钢生产的低温压力容器用钢板钢质纯净，夹杂物含量低，性能优良，具有良好的强韧配合及低温韧性，完全符合标准要求，尤其是低温冲击韧性，远远高于标准要求。
作者：zza7600
二、交货状态：正火或正火加回火。
三、化学性能：
制造方法：1.钢由氧气转炉或电炉冶炼并采用炉外精炼工艺。
2.连铸坯、钢坯压缩比不小于3；电渣重熔坯压缩比不小于2.
四、力学性能和工艺性能：
注：1.经供需双方协议，并在合同中注明，钢板的低温冲击吸收能量可按高于上表的值交货，具体值在合同中注明。
2.当供方保证弯曲合格时，可不做弯曲试验。
五、超声检测：
厚度大于20mm的正火或正火加回火状态交货的钢板以及厚度大于16mm的淬火加回火状态交货的钢板供方应逐张进行超声检测。
其他厚度的钢板经双方协议，也可逐张进行超声检测。
六、表面质量：
钢板表面不允许存在裂纹、气泡、结疤、折叠和夹杂等对使用有害的缺陷。
钢板不得有
分层。
七、使用情况：
15MnNiNbDR常用于制造低温压力容器、低温球形储罐、高参数低温圆筒形容器、低温乙烯球罐等设备。
尤其是舞钢的低温容器板，性能表现良好，相同冲击温下性能保持表现不错，产品质量完全满足低温压力容器设备设计和实际应用的需要，博得了使用部门的高度评价，应用前景日益广泛。
低温压力容器用镍合金钢板 GBT24510-2017
低温压力容器用镍合金钢板1 范围本标准规定了低温压力容器用镍合金钢板的订货内容、尺寸、外形、重量及允许偏差、技术要求、试验方法、检验规则、包装．标志及质量证明书及运输。
本标准适用于液化气体储运装置用厚度不大于150mm的镍合金钢板（以下简称钢板。
2 規范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
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GB/T 222 钢的成品化学成分允许偏差GB/T 223.5钢铁酸溶硅和全硅含量的测定还原型硅钼酸盐分光光度法GB/T 223.12 钢铁及合金化学分析方法碳酸钠分离-二苯酸酰二肼光度法测定铬量GB/T 223.14 钢铁及合金化学分析方法钽试剂萃取光度法测定钒含量GB/T 223.19 钢铁及合金化学分析方法新亚铜灵-三氯甲烷萃取光度法测定铜量GB/T 223.23 钢铁及合金镍含量的测定丁二酮肟分光光度法GB/T 223.25 钢铁及合金化学分析方法丁二酮肟重量法测定镍量GB/T 223.26 钢铁及合金钼含量的测定硫氰酸盐分光光度法GB/T 223.62 钢铁及合金化学分析法乙酸丁酯萃取光度法测定磷量。
GB/T 223.63 钢铁及合金化学分析法高碘酸钠（钾）光度法测定锰量GB/T 223.64 钢铁及合金锰含量的测定火焰原子吸收光谱法GB/T 223.72 钢铁及合金硫含量的测定重量法GB/T 223.78 钢铁及合金化学分析法姜黄素直接光度法测定硼含量GB/T 223.79 钢铁多元素含量的测定X-射线荧光光谱法（常规法）GB/T 223.81 钢铁及合金总铝和总硼含量的测定微波消解-电感耦合等离子体质谱法GB/T 223.84 钢铁及合金钛含量的测定二安替比林甲烷分光光度法GB/T 223.85 钢铁及合金硫含量的测定感应炉燃烧后红外吸收法GB/T 223.86 钢铁及合金总碳含量的测定感应炉燃烧后红外吸收法GB/T228.1 金属材料拉伸试验第1部分：室温实验方法GB/T 229 金属材料夏比摆锤冲击试验方法GB/T 232 金属材料弯曲试验方法GB/T 247 钢板和钢带包装、标志及质量证明书的一般规定GB/T 709-2006热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差GB/T 2975 钢及钢产品力学性能试验取样位置及試样制备GB/T 4336 碳素钢和中低合金钢火花源原子发射光谱分析方法（常规法）GB/T 5313 厚度方向性能钢板GB/T 6803 铁素体钢的无塑性转变温度落锤试验方法GB/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定GB/T 13239 金属材料低温拉伸试验方法GB/T 17505 钢及钢产品交货一般技术要求GB/T 20066 钢和铁化学成分测定用试样的取样和制样方法GB/T 20123 钢铁总碳硫含量的测定高频感应炉燃烧后红外吸收法（常规方法）GB/T 20124 钢铁氮含量的测定惰性气体熔融热导法（常规方法）GB/T 20125 低合金钢多元素含量的测定电感耦合等离子体发射光谱法JB/T 47013.3-2015 承压设备无损检测第3部分：超声检测3 订货内容按本标准订货的合同或订单应包括下列内容：a）标准编号；d）产品名称；c）牌号；d）尺寸；e）重量（数量）；f) 表面状态；g）交货状态；h) 特殊要求。
低温钢压力容器制造质量控制
低温压力容器制造质量控制1 低温压力容器材料控制要点低温压力容器的质量首先取决于低温用钢材的质量。
低温用钢按使用温度大体分为三大类:—40℃以上温度时，多用低碳(含碳里小于0.25%）碳锰钢；-40～-196℃时，多用低碳钢、中镍钢，-196～—273℃时，多用铬镍奥氏体钢。
常用的钢材有16MnR、16MnDR、15MnNiDR、09Mn2VDR、09MnNiDR、06MnNbDR、CF—62 等,以及镍系低温钢材1.5Ni、2.5Ni、3。
5Ni、5Ni、9Ni 钢等。
钢材在低温下的主要失效形式是脆性断裂。
钢材在温度低于脆性转变温度（NDTT）时，在有足够尖锐的缺口或缺陷时就可能导致低应力下的脆性断裂。
这种断裂破坏是突然发生的，并可能导致灾难性的后果。
钢材在低温下的冲击值Akv，反映了钢材缺口尖端处的在低温下塑性变形能力和对裂纹扩展的敏感性，即低温韧性。
材料采购首先应选择经过企业内部管理评审合格供方,同时为了得到良好的冷热加工性能和低温韧性，采购时对所选的低温钢材在对冶炼方法、化学成分、钢材内部组织、热处理状态等诸方面均应加以严格规定和要求，以保证低温钢材的质量。
1.1 低温材料的检验低温钢材在入厂后的复验对于保证材料质量，从而在源头上保证低温压力容器的质量具有重大意义。
低温压力容器用钢材在加工制造前须对低温冲击值进行复验.对低温三类压力容器和球罐用钢材还要进行全项目复验。
即复验材料的化学成分、常温机械性能、低温冲击值以及钢材超声波检测复验。
钢材复验按进行精确下料,确保筒体成形准确.对于封头及球壳板批进行，每批由同一牌号、同一炉罐号、同一规格尺寸、能、低温冲击值以及钢材超声波检测复验.钢材复验按批进行，每批由同一牌号、同一炉罐号、同一规格尺寸、同一热处理制度的钢材组成。
低温压力容器用焊条应选用化学成分和力学性能与母材相近的低氢碱性焊条，埋弧焊焊剂应选用碱性或中性焊剂，并且其低温冲击值不小于标准和母材的规定.所有用于低温钢的焊条应按批复验药皮含水量或熔敷金属扩散氢含量。
低温钢压力容器的焊接
⑤
说明： ① 壳程筒体直径较小，焊工无法钻入筒体内焊接，故壳程筒体纵、环缝只能从 外侧施焊。同样，由于该设备结构方面的原因，壳程、管程筒体与管板的环缝焊 接也只能从外侧进行。至于接管与对接法兰环缝，本设备中接管规格为 φ273×12，亦无法从内侧施焊。以上焊缝需要单面焊，但又要保证质量，选用 TIG 焊打底是保证焊缝质量最有效的方法。对于壳程筒体环缝，也可采用 GTAW 打底，SMAW 再焊两道，然后 SAW 焊剩余层的方法。 ② 尽管管程筒体直径较小，但其长度很短，管程筒体纵缝、管程筒体与法兰环 缝具备内侧焊条电弧焊的条件，故采用焊条电弧焊进行双面焊。 ③ 接管、整体法兰与法兰盖、管板、壳体的角焊缝设备大合拢焊缝，鉴于此部 位焊缝形状和焊接条件，一般选用焊条电弧焊。 ④ 换热管-管板焊接是热交换设备的重要焊缝，其焊接方法有焊条电弧焊、手工 钨极氩弧焊、全位置自动氩弧焊。焊条电弧焊是最早使用的焊接方法，其特点是 效率高，但是质量对比于其他两种方法来说要差很多，现在基本上已被淘汰。但 是在某些特殊场合，如丝堵式空冷器，其管子-管板焊接必须通过管板前的丝堵 板进行焊接，这时只能用采用焊条电弧焊的方法，用小直径焊条焊接，这对焊工 操作技术要求很高，一般在焊前需要对焊工进行专门培训。 目前使用最广泛，质量最好的焊接方法为自动氩弧焊。本设备中换热管-管板焊 接采用全位置自动氩弧焊，焊接接头形式为角焊缝（图 10-50）。焊丝直径为 1mm， 填丝焊两道。 ⑤ 内壁与壳体内壁角焊缝，鉴于此部位焊缝形状和焊接条件，一般选用焊条电 弧焊。
低温钢压力容器的焊接
一、 力容器用低温钢及其焊接特点
GB150-1998《钢制压力容器》附录 C 规定，设计温度低于或等于－20℃的钢制 压力容器为低温容器。 众所周知，钢材在低温条件下工作时具有冷脆性。衡量低温钢性能的主要指标是 低温韧性，即低温下的冲击韧性和脆性转变温度，钢的低温冲击韧性越高，脆性 转变温度越低，则该钢低温韧性越好。钢的成分和组织对低温性能都有显著影响， 磷、碳、硅使钢的脆性转变温度升高，其中尤以磷、碳最为显著，而锰和镍会使 脆性转变温度降低，对低温韧性有利。钢中含镍量增高时，可以使其在更低的温 度下保持相当高的冲击韧性。一般来说，具有面心立方晶格的金属，其韧性随温 度的变化极小，18-8 型奥氏体不锈钢就是由于具有面心立方晶格，故在很低的温 度下仍具有较高的冲击韧性。此外，钢的晶粒越细，低温冲击韧性越好。 低温钢就是通过严格控制钢材中的碳、硫、磷含量或加入一些钒、铝、钛和镍等 合金元素，达到固溶强化、晶粒细化之目的，并通过正火或正火+回火处理来细 化晶粒，使组织均匀化或使钢具有面心立方晶格，从而使钢在低温下具有足够的 低温韧性及抵抗脆性破坏的能力，以保证设备在低温条件下能安全运行。 低温钢一般可分为无镍和含镍两大类。无镍钢的最低使用温度为-50℃，含镍钢 最低使用温度根据含镍量的多少范围在-60℃~-196℃之间，-196℃以下则使用奥 氏体不锈钢，有关奥氏体不锈钢的焊接在介绍不锈钢焊接时再作详细叙述，表 10-4 为部分典型的低温钢的低温冲击韧性指标。
压力容器用钢锻件标准简介[1]
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压力容器用钢锻件标准简介[1]
10. S22053钢锻件
标准 钢号 C％ Cr ％ Mo ％ N％ P％ S％
NB/T47010-2010 S22053 ≤0.030
22.00～23.00 3.00～3.50 0.14～0.20 ≤0.030 ≤0.020
取消1Cr18Ni9Ti。
压力容器用钢锻件标准简介[1]
2. S11306钢锻件
标准
JB4728-2000
钢号 C％ Cr ％
0Cr13 ≤0.08 11.50～13.50
P％
≤0.035
S％
≤0.030
公称厚度 mm
≤100
NB/T47010-2010 S11306 ≤0.06
11.50～13.50 ≤0.035 ≤0.020 ≤150
压力容器用钢锻件标准 简介
2024/2/8
压力容器用钢锻件标准简介[1]
一、NB/T47008-2010
《承压设备用碳素钢和合金钢锻件》
1. 钢 号
标 准 JB4726-2000
NB/T47008-2010
钢号
11个钢号
16个钢号 增加20MnNiMo、15NiCuMoNb、
12Cr2Mo1V、12Cr3Mo1V、 10Cr9Mo1VNb
0℃，≥34 (-20℃，≥34)
≤100 ＞200～300
480～630 450～600
≥305
≥275
压力容器用钢锻件标准简介[1]
标准
NB/T47008-2010 ASME(2010)
钢号
16Mn
SA105
C％
0.13～0.20
15MnNiNbDR介绍
舞阳钢铁销售部是一家集钢材采购、销售、深加工、进出口贸易为一体的大型钢铁企业。
公司总资产3.5亿元，其中固定资产2亿元。
自公司成立以来，始终坚持以质量求生存，以信誉求发展，信守“只争第一、点滴做起”的企业精神，秉承“诚信、规则、创新、高效、共赢”的经营理念，截止目前公司经营舞钢、安钢、包钢、武钢、首钢、宝钢、新余、南钢、济钢、湘钢等国内主钢的产品，15大系列，300多种牌号的钢板。
15MnNiNbDR化学成分
15MnNiNbDR|四切理计-保性能-价格优|主要销往：嘉兴-东营-北京-上海-杭州-南宁-嘉兴市-淮安市-高雄-吉林
15MnNiNbDR|四切理计-保性能-价格优|主要销往：九江-台中-成都-武汉-浩特-南通-江门市-淮南市-广州-德阳
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GB3531—2014《低温压力容器用钢板》国家标准主要内容介绍
7试验方法
序号 1 2 3 4 5 6 7 检验项目 化学成分 拉伸试验 弯曲试验 低温冲击 超声检测 尺寸、外形 表 面 取样数量 每炉 1 个 每批 1 个 每批 1 个 每批 3 个 逐张 逐张 逐张 取样方法 GB/T 20066 GB/T 2975 GB/T 2975 GB/T 2975 － － － 取样方向 － 横向 横向 横向 － － － 试验方法 GB/T 223 、GB/T 4336、 GB/T 20123、GB/T 20125 GB/T 228.1 GB/T 232 GB/T 229 GB/T 2970、GB/T 28297 JB/T 4730.3 符合精度要求的适宜量具 目 视
8 检验规则
钢板检验由供方质量检验部门进行。 钢板应成批验收，每批钢板由同一牌号、同一炉 号、同一厚度、同一热处理制度的钢板组成，每 批重量不大于30t，单张重量超过30t的钢板按张 组批。06Ni9DR钢板和以正火加回火、淬火加回 火状态交货的08Ni3DR钢板应逐热处理张进行力 学性能试验。 根据需方要求，供需双方协议，厚度大于16mm 的钢板可逐热处理张进行力学性能检验。。
ISO93284:2011 附录A（欧洲） X7Ni9 ≤50
ISO93284:2011 附录B（美） X9Ni9+QT 6~50
P
S KV2
%
% J
≤0.008
≤0.004 -196℃ ≥100
≤0.015
≤0.005 -196℃ ≥80
≤0.025
≤0.020 -196℃ ≥41
6.2 制造方法
≤0.020
≤0.005 490～630 ≥27*
≤0.025
≤0.025 400～540 ≥24
15MnNiDR容器板,15MnNiDR钢板切割,15MnNiDR钢板规格尺寸
船级社
AH32~40、DH32~40、EH32~40、FH32~70、EQ43~70，A420~A690、A420~A690、E420~E690
API系列钢板
API 2W\2H\2Y
API2H-42、50、API2W-50、60、API2Y-50、60
ASTM A830
SAE1045、SAE1040、SAE1035、SAE1050
JIS G4051
S35C、S45C、S48C、S50C、S53C、S55C
合金模具钢板
GB/T 1299
3Cr2Mo、3Cr2MnNiMo
ASTM A681
P20、718
DIN 17350
1.2311、1.2312、1.2738
JIS G3127
SL2N、SL3N、SL5N、SL9N
能源用钢
水电钢板
技术协议
XCS610D/E、XCS690D/E、XCS790D/E
GB/T 1591+协议
Q345DZ35、Q500DZ35
EN 10025+协议
S500Q、S550Q、S690Q
EN 10028+协议
P500Q、P690Q
锅炉钢板(火电)
耐蚀钢板
技术协议
09CrCuSb、NS1-1、NS1-2、NS1-3
耐火钢板
技术协议
XC400-FR、XC490-FR
15MnNiDR Si：0.15-0.50；
15MnNiDR Ni:0.20-0.60；
15MnNiDR V:≤0.06；
15MnNiDR Als：≥0.015；
15MnNiDR S:≤0.025；
15MnNiDR P：≤0.030；
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前言
本项目属于金属材料加工制造工艺领域。
低温压力容器用钢向高韧性、高强度方向发展，现行低温压力容器用钢标准GB3531中的钢种并不能完全适应市场需求。
为了满足市场对高韧性（-50℃）、高强度（Rm≥530）低温压力容器用钢的需求，研制开发了15MnNiNbDR钢。
项目关键技术：1）采用KR脱硫、顶底复合吹炼、RH真空处理和连铸全过程保护浇注等先进冶炼工艺，充分降低钢中S、P含量和气体夹杂，提高钢质的纯净度；2）降低C含量，添加合金元素Ni、Nb，利用钢中强碳化物形成元素Nb的碳氮化物第二相质点的弥散分布，细化晶粒，提高钢的强度、低温韧性和焊接性；3）采用恰当的热处理工艺，得到稳定的铁素体+珠光体组织，钢板经热加工、焊接、SR处理等加工后组织保持稳定；4）同步研发了钢板工程应用所需的焊材、锻件等配套材料，实现了低温球罐工程材料、制造、安装的国产化。
15MnNiNbDR化学成分
15MnNiNbDR力学性能
15MnNiNbDR交货状态
正火+回火
15MnNiNbDR工程应用
随着大型石油化工建设项目的发展,盛装低温介质的球形压力容器越来越多,而低温球罐从设计、选材到制造、安装、验收方面都比常温球罐的要求更为严格。
GB3531《低温压力容器用低合金钢板》中,16MnDR、15MnNiDR的低温冲击韧性技术要求分别为-40℃Akv≥24J、-45℃Akv≥27J。
为满足国内大型石油化工乙烯球罐更低温度的建造需求,部分钢厂在大大提高钢的冶金质量基础上,添加GB3531所允许的微量V、Nb、Ni等元素,既提高现有低温压力容器用钢的强度,又提高了韧性,成功研制了高性能15MnNiNbDR(-50℃低温冲击A KV≥60J,σb≥530MPa)钢板。