新版GB150中关于压力容器用材料的问题

压力容器用材料

1. 总则

1.1 通用要求

（1）压力容器选材时应考虑容器的使用条件（如设计温度、设计压力、介质特性和操作特点等）、材料的性能（力学性能、工艺性能、化学性能和物理性能）、容器的制造工艺以及经济合理性，并尽可能选用国产牌号的材料。

（2）压力容器用材料的质量、规格与标志，应当符合相应材料的国家标准或行业标准的规定。

（3）压力容器专用钢板的制造单位应当取得相应的特种设备制造许可证。

（4）材料制造单位应当向材料使用单位提供质量证明书，材料质量证明书的内容应当齐全，清晰，并且盖有材料制造单位质量检验章。

（5）压力容器制造单位从非材料制造单位取得压力容器用材料时，应当取得材料制造单位提供的质量证明书原件或者加盖材料供应单位检验公章和经办人章的复印件。

（6）对于采购的第Ⅲ类压力容器用Ⅳ级锻件，以及不能确定质量证明书的真实性或者对性能和化学成分有怀疑的主要受压元件材料，压力容器制造单位应当进行复验，符合相应材料标准的要求方可投料使用。

1.2 熔炼方法

压力容器受压元件用钢，应当是氧气转炉或者电炉冶炼的镇静钢。对标准抗拉强度下限值大于或者等于540MPa的低合金钢钢板和奥氏体—铁素体型不锈钢钢板，以及使用温度低于-20℃的低温钢板和低温钢锻件，还应当采用炉外精炼工艺。

1.3 化学成分

1.3.1 用于焊接的碳素钢和低合金钢

碳素钢和低合金钢钢材，C≤0.25%、P≤0.035%、S≤0.035%。

1.3.2 压力容器专用钢中碳素钢和低合金钢钢材，其硫、磷含量应当符合以下要求：

（1）碳素钢和低合金钢钢材基本要求，P≤0.030%、S≤0.020%。

（2）标准抗拉强度下限值大于或者等于540MPa的钢材，P≤0.025%、S≤0.015%。

（3）用于设计温度低于-20℃并且标准抗拉强度下限值小于540MPa的钢材，P≤0.025%，S＜0.012%。

（4）用于设计温度低于-20℃并且标准抗拉强度下限值大于或者等于540MPa的钢材，P≤0.020%、S≤0.010%。

1.4 力学性能

碳素钢和低合金钢钢材的冲击功最低值按表1的规定。

表1 碳素钢和低合金钢钢材的冲击功最低值

（2）代用钢材对制造加工工艺的适应性（尤其是焊接工艺、焊接材料、焊后热处理等）。

（3）代用钢材对均匀腐蚀和多种局部腐蚀（应力腐蚀、晶间腐蚀、电偶腐蚀、冲刷腐蚀等）的适用性。

（4）代用钢材与原设计钢材在钢材标准上的差异（如化学成分、检验项目、检验率等）。

（5）两种不同组织（如铁素体、奥氏体）的钢材互相代用因热膨胀系数差异所引起的热应力，异种钢焊接问题。

（6）代用钢材的经济性。

1.8 压力容器钢材的许用应力按GB150.1的原则确定，各钢材的许用应力值按GB150.2选用，表中中间温度的许用应力可用内插法求得。

2. 压力容器用钢板

2.1 碳素钢和低合金钢板

2.1.1 钢号及钢板标准

（1）GB713-2008《锅炉和压力容器用钢板》中所列钢号：

Q245R、Q345R、Q370R、18MnMoNbR、13MnNiMoR、15CrMoR、14Cr1MoR、12Cr2Mo1R、12Cr1MoVR。

（2）GB3531-2008《低温压力容器用低合金钢板》中所列钢号：

16MnDR、15MnNiDR、09MnNiDR。

2.1.2 下列碳素钢和低合金钢钢板，应在正火状态下使用：

（1）用于多层容器内筒的Q245R和Q345R。

（2）用于壳体的厚度大于36mm的Q245R和Q345R。

（3）用于其它受压元件（法兰、管板、平盖等）的厚度大于50mm的Q245R和Q345R。

2.1.3 下列碳素钢和低合金钢钢板，应每张热处理钢板进行拉伸和V型缺口冲击试验：

（1）调质热处理钢板。

（2）多层容器的内筒钢板。

（3）壳体厚度大于60mm的钢板。

2.1.4 壳体用钢板应按表2的规定逐张进行超声检测，钢板超声检测方法和质量等级按JB/T4730.3的规定。

表2 壳体用钢板超声检测要求

（3）交货状态

奥氏体型钢板以固溶热处理状态交货，奥氏体-铁素体型钢板以固溶热处理状态交货，铁素体型以退火状态交货。

2.2.2 受压元件用钢板，使用温度下限按下列规定：

（1）铁素体型钢板为0℃；

（2）奥氏体-铁素体型钢板为-20℃；

（3）奥氏体型钢板为-196℃（如低于-196℃～-253℃，应作冲击试验）。

2.2.3 奥氏体型钢板使用温度上限：

奥氏体型钢板使用温度上限为700℃（钢中含碳量不小于0.04%）超低碳不锈钢的使用温度一般为400～450℃。

新旧牌号不锈钢对照表

（1）不锈钢-钢复合板的技术要求应符合NB/T47002.1-2009的规定，对不计入强度计算的奥氏体型不锈钢覆材，可选用GB24511以外的国家标准中钢号，该覆材钢号的技术要求（如磷、硫含量，强度指标等）允许低于GB24511相应钢号的要求。

（2）复合界面的结合剪切强度应不小于210MPa。

（3）复合板均需进行100%超声检测，复层和基层间面积结合率分别为：B1板100%，B2板≥98%，B3板≥95%。

（4）不锈钢-钢复合板的使用温度范围应同时符合基材和覆材使用温度范围的规定。

（5）以锻件为基材时，应采用Ⅲ级或Ⅳ级锻件。

2.3.2 镍-钢复合板

（1）镍-钢复合板的技术要求应符合NB/T47002.2-2009的规定。

（2）复合界面的结合剪切强度应不小于210MPa。

（3）复合板均需进行100%超声检测，复层和基层间面积结合率分别为：B1板100%，B2板≥98%，B3板≥95%。

（4）镍-钢复合板的使用温度范围应同时符合基材和覆材的使用温度范围的规定。

（5）以锻件为基材时，应采用Ⅲ或Ⅳ级锻件。

2.3.3 钛-钢复合板

（1）钛-钢复合板的技术要求应符合NB/T47002.3-2009的规定。

（2）复合界面的结合剪切强度应不小于140MPa。

（3）复合板均需进行100%超声检测，复层和基层间面积结合率分别为：B1板100%，B2板≥98%，B3板≥95%。

（4）钛-钢复合板的使用温度下限按基材标准的规定，使用温度上限为350℃。

（5）以锻件为基材时，应采用Ⅲ或Ⅳ级锻件。

2.3.4 铜-钢复合板

（1）铜-钢复合板的技术要求应符合JB/T47002.4的规定。

（2）复合界面的结合剪切强度应不小于100MPa。

（3）复合板均需进行100%超声检测，复层和基层间面积结合率分别为：B1板100%，B2板≥98%，B3板≥95%。

（4）铜-钢复合板的使用温度下限按基材标准的规定，使用温度上限为200℃。

（5）以锻件为基材时，应采用Ⅲ或Ⅳ级锻件。

3. 压力容器用钢管

3.1 碳素钢和低合金钢钢管

3.1.1 GB/T8163-2008《输送流体用无缝钢管》中10、20钢和Q345D钢管的使用规定如下：