GB1502-XXXX讲义

GB150.2-2010材料部分(报批稿）版上海工程化学设计院2011年4月GB150.2-2010目录•共7章节：1、范围；2、规范性引用文件；3、总则；4、钢板；5、钢管；6、钢锻件；7、螺柱（含螺柱）用钢棒。•共4附录：A、材料的补充规定；B、钢材的高温性能参考值；C、高合金钢钢号近似对照；D、非压力容器专用碳素钢的使用规定。第一部分概况1.GB150-1998《钢制压力容器》第4章材料、附录A材料的补充规定、附录F钢材高温性能和附录H材料的指导性规定。2.GB150.2《压力容器第2部分：材料》正文7章，附录4个。3.钢材标准原GB150所引用的钢材标准全部进行了修订。现行压力容器专用钢板和钢锻件标准的技术水平有很大提高。4.钢材生产情况压力容器专用钢板的生产数量大幅度增加，结束了供不应求的历史。5．GB150.2的编制（1）符合TSGR0004-2009的有关规定。（2）采用了新修订或制定的钢材标准。（3）列入了经容标委已评审的新材料。（4）编排格式做了调整。固定式压力容器技术检查规程第二部分GB150.2一、第3章总则1.压力容器受压元件用钢材的规定。2.钢材使用温度上限。3.钢材使用温度下限。4.总则中主要内容摘要a.采用GB150.2未列入钢号的钢材时，除Rm小于540MPa的奥氏体钢外均应符合附录A(规范性附录)的有关规定。允许采用已列入有关国家标准中Rm小于540MPa的奥氏体钢材，其技术要求(如磷、硫含量的规定)不应低于GB150.2所列入相应钢材标准中化学成分相近钢号的规定。b.压力容器受压元件用钢应当是镇静钢。对Rm≥540MPa的低合金钢钢板和奥氏体-铁素体不锈钢钢板，以及用于设计温度低于-20℃的低温钢板和低温钢锻件,还应当采用炉外精炼工艺。c.压力容器受压元件用钢应附有钢材生产单位的钢材质量证明书原件，容器制造单位应按质量证明书对钢材进行验收。如无钢材生产单位的钢材质量证明书原件时，则应按TSGR0004中2.1的规定。对符合TSGR0004中2.11所规定的情况，压力容器制造单位应对钢材进行复验。钢材标准抗拉强度d.受压元件用钢材的使用温度上限(相应受压元件的最高设计温度)为GB150.2中各许用应力表中各钢号许用应力所对应的最高温度。如因过程工艺要求，钢材需短时在高于使用温度上限操作时，由设计人员在设计文件中规定。e.碳素钢和碳锰钢在＞425℃温度下长期使用时，应考虑钢中碳化物相的石墨化倾向。f.奥氏体钢使用温度＞525℃时，钢中含碳量应≮0.04%。g.钢材的使用温度下限按GB150.2相应条款的规定。h.钢材的冲击功最低值应符合相应钢材标准的规定。i.钢材(对焊接用钢包括焊接接头)应在设计文件规定的温度下按GB/T229进行V型缺口冲击试验。钢板、钢管、钢锻件及其焊接接头的冲击功最低值按表1的规定。对Rm随厚度增大而降低的钢材，表中Rm系指钢材最小厚度范围的标准值。表1钢板、钢管和钢锻件的冲击功指标钢材标准抗拉强度Rm下限值MPa(GB/T228)3个标准试样冲击功平均值KV2J(GB/T229)≤450≥20＞450～510≥24＞510～570≥31＞570～630≥34＞630～690≥38GB/T228.1-2010《金属材料室温拉伸试验方法》GB/T229-2007《金属材料夏比摆锤冲击试验方法》j.冲击试样的取样部位和试样方向应符合相应钢材标准的规定。冲击试验每组取3个标准试样(宽度为10mm)，允许1个试样的冲击功数值低于表1的规定值，但不得低于表1规定值的70%。当钢材尺寸无法制备标准试样时，则应依次制备宽度为7.5mm或5mm的小尺寸冲击试样，其冲击功指标分别为标准试样冲击功指标的75%或50%。对于厚度小于6mm的钢板和壁厚不大于8mm的钢管免做冲击试验，此时钢材的使用温度下限按GB150.2中的4.1.12a)或5.1.8的规定。k.设计单位对钢材有特殊技术要求时（如要求特殊冶炼方法、严格的化学成分规定、较高的冲击功指标、附加保证高温屈服强度、提高无损检测合格等级、增加力学性能检验率、规定腐蚀试验要求等），应在设计文件中规定。l.奥氏体型钢材的使用温度≥-196℃时，可免做冲击试验。m.对已列入GB150.2的Rm≥540MPa的钢材和用于压力容器设计温度低于-40℃的低合金钢钢材，如钢材生产单位无该钢材的生产和压力容器使用业绩，则钢材生产单位仍应按TSGR0004的规定通过技术评审，方可用于压力容器。n.钢材的高温屈服强度、持久强度极限、弹性模量和平均线膨胀系数参考值见附录B（资料性附录）。o.高合金钢钢号近似对照见附录C（资料性附录）。p.压力容器制造或现场组焊单位对受压元件用钢材的代用，应事先取得原设计单位的书面批准，并在竣工图上做详细记录。二、第4章钢板（一）碳素钢和低合金钢钢板1.钢板标准及钢号GB713-20089个钢号GB3531-20083个钢号GB19189-(2010)4个钢号附录A4个钢号GB713-2008《锅炉和压力容器用钢板》•共9个钢板的钢号：Q245R、Q245R、Q370R；18MnMoNbR、13MnNiMoR；15CrMoR、14Cr1Mo1R、12Cr1MoVR、12Cr2Mo1VR；GB3531-2008《低温压力容器用低合金钢钢板》•共3个钢板的钢号：16MnDR;15MnNiDR;09MnNiDR;GB19189-2003(2010)《压力容器用调质高强度钢板》•共4个钢板的钢号：07MnMoVR；07MnNiVDR；07MnNiMoDR；12MnNiVR；附录A钢板的钢号•共4个钢板的钢号(Rm≥540MPa或＜-40℃）：12Cr2Mo1VR；15MnNiNbDR，-50℃；08Ni3DR，-100℃；06Ni9DR，-196℃;2.钢板的超声检测要求3.钢板的使用温度下限4.Q345R钢板（1）硫、磷含量标准容规GB713-2008EN10028-2:2009ASME-2010钢号碳素钢和低合金钢Q345RP355GH(19Mn6)SA516Gr.70P％≤0.030≤0.025≤0.025≤0.035S％≤0.020≤0.015≤0.010≤0.035（2）钢板厚度标准GB6654-1996GB713-2008钢号16MnRQ345R厚度mm6～1203～200壳体钢板使用状态：GB150-1998大于30mm正火GB150.2大于36mm正火（3）冲击功指标标准GB6654-1996GB713-2008EN10028-2:2009钢号16MnRQ345RP355GHKV2J0℃，≥31；(-20℃，≥24)0℃，≥34；(-20℃，≥34)0℃，≥34；(-20℃，≥27)EN10028-2《压力容器用的钢板制品.规定了高温性能的非合金和合金钢》（4）生产情况特厚板厚度大于100mm舞阳、宝钢特宽板宽度4200mm～4800mm宝钢、鞍山舞阳钢厂抗硫化氢腐蚀专用钢板（HIC）•Q245R(HIC)、Q345R(HIC)；加做抗硫化物应力腐蚀(SSCC)检验项目的抗硫化氢腐蚀钢板牌号用Q245R(R-HIC)、Q345R(R-HIC).•抗HIC钢板的S、P要求分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级别。等级成品分析P(%)成品分析S(%)Ⅰ≤0.015≤0.004Ⅱ≤0.010≤0.003Ⅲ≤0.008≤0.0025.Q370R钢板（15MnNbR）（1）钢号简介（2）力学性能（板厚＞36mm～60mm）（3）主要是用于制作容器和罐等钢号16MnRQ345RQ370RRm(MPa)470～600490～620520～620ReL(MPa)≥305≥315≥340KV2(J)0℃，≥310℃，≥34-20℃，≥34（3）生产情况钢板制造商-20℃KV2(J)武汉≥60舞阳≥47南京≥546.13MnNiMoR钢板（1）钢号简介（2）磷、硫含量和冲击功指标（3）用途:应用于石油、化工、电站、锅炉等行业，用于制作反应器、换热器、分离器、球罐、油气罐、液化气罐、核能反应堆压力壳、锅炉汽包、液化石油汽瓶、水电站高压水管、水轮机蜗壳等设备及构件。标准容规GB6654-1996GB713-2008钢号≥-20℃，Rm≥540MPa13MnNiMoNbR13MnNiMoRP％≤0.025≤0.025≤0.020S％≤0.015≤0.025≤0.010KV2(J)0℃，≥340℃，≥41（3）许用应力（板厚＞100mm～150mm）（4）生产情况舞阳、武汉、宝钢、鞍钢、太钢、南钢等。钢号Q345R13MnNiMoR[σ]20,MPa[σ]350,MPa1781132112117.15CrMoR钢板（1）钢号简介（2）许用应力（板厚＞100mm～150mm）钢号Q345R15CrMoR[σ]20,MPa[σ]475,MPa17843163102（3）硫、磷含量（4）生产情况舞阳、重庆、武汉、宝钢、济南、南京等。标准容规GB713-2008EN10028-2:2009ASME-2010钢号碳素钢和低合金钢15CrMoR13CrMo4-5SA387Gr.12P％≤0.030≤0.025≤0.025≤0.035S％≤0.020≤0.010≤0.010≤0.0358.12Cr2Mo1R钢板（1）钢号简介（2）磷、硫含量（3）用于石油化工、核电、汽轮机缸体、火电等高温高压，与氢或氢混合介质接触的大型设备上。标准容规GB713-2008EN10028-2:2009ASME-2010钢号碳素钢和低合金钢12Cr2Mo1R10CrMo9-10SA387Gr.22P％≤0.030≤0.020≤0.020≤0.035S％≤0.020≤0.010≤0.010≤0.035（3）抗回火脆化技术要求a.化学成分回火脆化指数：J=(Si+Mn)×(P+Sn)×104≤150，根据需方要求J≤100；一般制造商可接受J≤120。Cu≤0.20％、Ni≤0.30％。回火脆化敏感性系数：X=(10p+5Sb+4Sn+As)×10-2≤15ppm。b.回火脆化试验VTr54+2.5△VTr54≤10℃；VTr55+2.5△VTr55≤10℃,(API934)；VTr54为经最小PWHT的母材冲击试验54J的转变温度；△VTr54经最小PWHT和步冷热处理后冲击试验54J的转变温度偏移量。（4）生产情况:舞阳、宝钢、武汉等9.16MnDR钢板-40℃（1）新旧标准对比标准GB3531-1996GB3531-2008厚度6～100，mm6～120，mmKV2-40℃J-30℃6～36mm，≥24；＞36～100mm,≥24;6～60mm，≥34；＞60～120mm,≥34;（2）国内外标准对比EN10028-3《压力容器用的钢板制品.适于焊接的一般退火细颗粒结构钢》（3）生产情况舞阳、武钢、重钢、宝钢、难钢、鞍钢、济钢、湘钢、本钢、马钢等。标准GB3531-2008EN10028-3:2009ASME(2010)钢号16MnDRP355NL1SA516Gr.70+S5厚度mm6～60≤60＞25～50P％≤0.025≤0.025≤0.035S％≤0.012≤0.008≤0.035-40℃KV2J横向，≥34横向，≥27纵向，≥2010.09MnNiDR钢板-70℃（1）钢号简介（2）新旧标准对比标准GB3531-1996GB3531-2008厚度mm6～606～120-70℃KV2J≥27≥34（3）国内外标准对比EN10028-4《压力容器用的钢板制品.具有低温特性的镍合金钢》（3）生产情况舞阳、武钢、重钢、宝钢、南钢、湘钢、太钢等标准GB3531-2008EN10028-4:2009ASME(2010)钢号09MnNiDR13MnNi6-3SA203Gr.A厚度mm6～120≤80≤50Ni％0.30～0.800.30～0.852.10～2.50P％≤0.020≤0.025≤0.035S％≤0.012≤0.008≤0.035KV2J横向-70℃，≥34横向-60℃，