压力容器用钢材新标准问题收集_及解答
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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:
GB 713-2008 锅炉和压力容器用钢板
GB 3531-2008低温压力容器用低合金钢钢板
GB 19189-2003(2011)压力容器用调质高强度钢板
GB 24511-2009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,SA350
LF3
二、“质检特函【2010】86号”与GB150.2
1“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。
2GB150.2相对老GB150材料部分有哪些本质的变化?
按TSG R0004规定的安全系数重新确定了钢板、钢管和钢锻件的许用应力;
大幅度降低P、S含量;
大幅度提升冲击功要求;
提升了无损检测的要求;
大幅度增加钢号—大大完善压力容器用钢体系。
3承压设备用钢的标注和标记,采用数字代码,还是牌号,是如何考虑的?容规3.4.2.2(4)要求写牌号,复合板采用GB24511,写的是数字代码,不是复合板时如何处理,质证书中如何表示?
碳钢低合金钢采用牌号,不锈钢采用数字代号,固定容规中“牌号”是广义的。
4关于冲击,GB150.2 3.8.1表1与固定容规2.4.1表2-1有何区别,为什么强度高的钢的冲击功值要求反而比强度低的钢高?
1)GB150.2 3.8.1表1相比固定容规2.4.1表2-1,增加了“及其焊接接头”和“注:对Rm 随厚度增大而降低的钢材,按该钢材最小厚度范围的Rm确定冲击功指标”;如采用分析设计的安全系数,表中的冲击功值还应提高。
2)冲击功=弹性功+塑性功+断裂功;强度高钢种弹性功高,强度高钢种焊接热影响区的冲击功下降幅度大。
5GB150.2 许用应力表中“黑线”表示什么,“黑线”右边的值能否用于计算水压试验压力?黑线右则的许用应力系由钢材10万小时的高温持久强度确定的;
水压试验取计算用[δ]t不得取到由高温持久强度所确定的许用应力。
ASME标准的高温持久强度系由1万小时试验值外推10万小时;
EN标准的高温持久强度系由3.3万小时试验值外推10万小时;
GB150.2 是采用EN标准中的数据。
614Cr1MoR 500℃及以上温度时许用应力比老GB150有降低,而15CrMoR却没有变化,是出于何种考虑?
500℃及以上是14Cr1MoR和15CrMoR的许用应力由高温持久强度确定,14Cr1MoR属1.25Cr-0.5Mo-Si,加Si能提高强度,但是对高温持久强度有害,故500℃及以上时,许用应力理应比15CrMoR低,老版GB150关于14Cr1MoR的许用应力设置不合理,GB150.2中修改。
7新容规实施意见(质检特函〔2010〕86号)中为什么没有螺柱的许用应力?
“实施意见”是部分摘录GB150.2,由于螺柱安全系数没变化,故没有摘录该部分。
8相比老GB150“低温用钢”的概念是否有变化?
是,GB150.3附录E.1.1将低温定义为低于-20℃,则 -20℃仍为中常温范畴,低于-20℃用材属于低温用材。
(也就是说:中常温用钢按标准附加冲击功要求,最低可用到-20℃。
)
9GB150.2中没有明确Cr-Mo钢的最低使用温度,该如何确定Cr-Mo钢最低使用温度?
Cr-Mo钢为高温抗氢钢,可附加不低于-20℃的夏比冲击试验要求。
10无延性转变温度,怎样确定,在哪里查找?
无延性转变温度,与冶金质量有关系,即使是同炉钢也存在区别,必须通过落锤试验确定?
11GB150中的低温低应力工况是否能突破材料的最低使用温度(最低冲击功)限制?
能,“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 系列钢板”12材料操作温度短时超设计温度是否允许;短时超材料许用最高温度是否允许?
允许,“如在工艺过程中,钢材需短时在高于使用温度上限操作时,由设计文件规定”
13GB150.2对“标准抗拉强度下限值大于或等于540MPa的和用于压力容器设计温度低于-40℃的低合金钢板”有何要求?
1)如钢板制造单位无该钢板在压力容器中的应用业绩,则钢板制造单位仍应按TSG
R0004通过技术评审;(即应选择应用业绩的钢板制造单位)
2)炉外精炼 (进一步脱硫);
3)可附加落锤试验,确定无塑性转变温度
4)标准抗拉强度下限值等于或大于540MPa 且公称厚度大于200mm 的低合金钢锻件,选用III IV级
14GB150.2新增加了-50℃用钢15MnNiNbDR,该钢种在使用业绩如何,哪些厂生产的该钢种通过了“锅炉压力容器用材技术评审”?
15MnNiNbDR是-50℃低温球罐用非调质钢,武汉钢铁公司研制,通过评审。
1509MnD管的许用厚度由16mm该为8mm,且新增加的09MnNiD钢管的许用厚度也只有
8mm,是出于何种考虑,要使用厚度超过8mm的接管时该如何处理?
09MnD和09MnNiD钢管属兴澄钢管厂独家生产,8mm是其最大生产能力。
超出8mm厚的接管可考虑使用锻件。
16GB/T 8163、GB/T14976、GB/T 12771是否能用于换热管?
不能,输送流体用管,其要求不是高精度管的要求,影响换热效率。
17焊接不锈钢管是否能用于换热管?
能,按标准GB/T24593奥氏体钢焊管,GB/T21833双相钢焊管,可以在GB150.2的限制范围内使用。
18Q235系列钢板是否能用于压力容器?
Q235系列钢板仍能使用,但是增加了很多附加要求,见附录D,并且该材料不能享受安全系数2.7的待遇。
19控轧是否能代替正火?
控轧(指控制终轧温度在正火温度范围内)不能代替正火。
控轧是微合金化钢的弥散强化,提高强度,降低韧性;正火是热处理强化,提高强度,同时增强韧性。
20对库存材料,如3~5年前的材料,如需使用,需要进行哪些检验,补充哪些要求?
对GB713相应材料,过渡期已过,不得再使用老标准的材料;对GB24511相应材料,如对照其技术要全部满足GB24511,还需向质检局报告。
三、11项材料标准
1GB713-2008锅炉和压力容器用钢板 Q370R,18MnMoNbR,13MnNiMoR钢号简介
1)Q370R(15MnNbR)主要针对球壳(大型储罐)用钢,较Q345R其强度稍微提高(约
10%),韧性大幅提高,焊接性能改善;耐湿H2S应力腐蚀能力与Q345R相近。
较Q345其强度波动范围更小(Q370:100MPa,Q345R:130MPa)更利于加工和焊接。
曾用于6万立方的球2)18MnMoNbR(Rm≥570MPa)单层厚壁和多层热套容器用钢,曾用于尿素合成塔、氨合成塔单层卷焊结构。
该材料属Mn-Mo低合金钢是在SA302Gr.B基础上降C(改善焊接性能、提高韧性、强度有降低)提Mn(改善韧性,提高强度补偿降碳损失的强度)制成。
3)13MnNiMoR单层厚壁容器用钢,(如锅炉汽包用:必须采用单层卷焊),该材料属Mn-Ni-Mo低合金钢,以前是直接采用德国莱茵钢铁公司BHW38,曾在无损检测,焊后热处理后,水压试验时开裂(后分析为再热裂纹),后改良(降低Cr Mo含量)为BHW35(13MnNiMo4-5)。
1978年由舞阳钢铁公司防制BHW35,1985制造成功并用于锅炉压力容器,牌号为13MnNiMoR。
2GB3531-2008低温压力容器用低合金钢钢板,15MnNiDR,09MnNiDR钢号简介
1)-45℃用钢:15MnNiDR 属于将逐步淘汰的钢号
2)-70℃用钢:09MnNiDR是在欧洲-60℃用钢13MnNi6-3的基础上改进化成分制成。
1988年09MnNiD锻件制造成功,1996年09MnNiDR板材在英国BOC公司的中国某项目中的-50℃CO2低温储罐中使用,后在中国推广。
(武汉、舞阳、南京、湘潭、济南均能生产)
3GB19189-2003(2011) 压力容器用调质高强度钢板钢号简介
是大型油罐用钢标准,参照JIS G3115 中SPV490 (屈服强度为490MPa的钢种,JFE-
HITEN610U2、JFE-HITEN610U2L)我国研制的屈服强度为490MPa的钢种;P、S含量比日本标准更低,加入了对B含量的要求,日本标准没有,冲击功指标(80J)高于日本标准。
我国战略石油储备做出了贡献。
1) 有低焊接裂纹敏感性用钢三种:
-20℃用07MnMoVR
-40℃用07MnNiVDR
-50℃用07MnNiMoDR (为2009年评审通过的钢种,曾用于-50℃低温乙烯球罐)
2) 大热输入用钢(70KJ/cm~100KJ/cm), -20℃用12MnNiVR。
提高焊接效率。
3)如上钢号冲击功(KV2)指标,由47J提高至80J。
4GB24511-2009承压设备用不锈钢钢板及钢带
1)GB4237-2007与GB24511-2009是什么关系?
GB4237-2007是通用标准,GB24511-2009压力容器专用标准;
GB4237-2007对压力容器专用钢来说是一种技术上的倒退,表现为:P、S含量要求放宽,强度指标降低,为低水平钢厂进入压力容器用材市场大开方便之门;新牌号表示方法复杂难记,为增加了设计、制造等过程中出错的可能性。
为解决该问题,参照
EN10028-7:2007编制了压力容器专用的不锈钢板带标准GB24511-2009。
2)GB24511-2009中既有以化学成分表示的牌号又有数字代号,设计文件中采用哪一种?
不锈钢材料将全部采用“数字代号”,GB 24511-2009中不锈钢“数字代号”解读如下:数字代号如S30408由一位字母和5位数值表示
S:不锈钢
第一位数值:1铁素体;2铁素体-奥氏体;3奥氏体;4马氏体
第二三位数值:对铁素体不锈钢和双相不锈钢表示Cr的公称含量;对奥氏体不锈钢则为习惯叫法。
第四位数值:0基础钢号;4含铝;5含氮;6含钛;7含铌
第五位数值;3碳含量≤0.030%;8碳含量≤0.08%;9碳含量为0.04%~0.10%
5NB/T 47002.1~4-2009 压力容器用爆炸焊接复合板主要变化有哪些?
由JB标准变为NB标准,2008年政府机构改革,JB、YB归工信部管,锅炉压力容器属能源装备,归能源部管,能源领导小组组长温家宝,副组长李克强。
a)结合率的说法改为未结合率,与JB4730一致。
b)也可选用轧制复合板,但其未结合率和剪切强度应复合对应爆炸复合板标准要求。
c)复层可以使用GB4237-2007等标准材料,要求可不达压力容器专业钢要求。
6NB/T 47008~47010-2010 承压设备用锻件钢号简介
NB/T 47008-2010 16Mn 小于100mm厚的强度提高10MPa,主要目的是代替SA105方便。
NB/T 47008-2010 20MnNiMo 对应的SA508Gr.3Cl.2(SA508 Gr.2对再热裂纹敏感已不使用),但20MnNiMo P、S含量更低。
NB/T 47008-2010 15NiCuMoNb 10Cr9Mo1VNb 是锅炉用钢。
NB/T47008-2010 12Cr3Mo1V处于淘汰期的钢号
NB/T 47009-2010 16MnD 小于100mm厚的强度提高10MPa,主要应压力管道的要求,目的是代替SA350 LF2方便。
NB/T 47009-2010 08MnNiMoVD 、10Ni3MoVD 为-20℃、-50℃低温球罐用钢锻件。
NB/T 47009-2010 08Ni3D 为-100℃低温钢锻件,对应SA350 LF3 Cl.1。
四、纠错
1 GB 150.
2 表2 16 ~36mm厚1609MnNiDR Rm:“440”应改为“430”,20℃、100℃的许用应力“163”相应改为“159”。
2GB24511 表20 第三列“取样方法及部位”改为“取样方向”,“GB/T2975”“GB/T232”均改为“横向”。
3GB 24511 附录C 表C.1第二行旧国标牌号“00C19Ni10”应改为“00Cr19Ni10”第三行欧洲牌号“X12CrNi23-12 1.4845”应改为“X6CrNi25-20 1.4951”。
4NB/T47002.2-2009 表2 “Q234R”应改为“Q245R”。
5NB/T47010-2010 封面实施日期“2011-12-15”应改为“2010-12-15”。