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《移动式压力容器安全技术监察规程》2材料2011年6月移动式压力容器选材的基本要求一、化学成分对移动式压力容器，一般工作温度不高，承压金属壳壁高壁温的情况较少。主要应考虑化学成分对强度、塑性、韧性、抗腐蚀性的影响。硫、磷是对塑性、韧性有最大害处的元素，本规程严加控制。移动式压力容器选材的基本要求二、物理性能主要应关注物理性能为熔点、线膨胀系数、弹性模量等。绝热材料：主要应关注物理性能为熔点、热导率、灰度、放气率等。吸附材料：主要应关注物理性能为吸气率、可燃性、毒性程度等。密封材料：应特别注意压力、温度适应性和与介质的适应性。移动式压力容器选材的基本要求三、力学性能移动式压力容器重点关注的项目：移动式压力容器承受低周重复载荷、振动载荷、冲击载荷，甚至交通事故下的撞击载荷。故对材料塑性、韧性的要求较高。移动式压力容器选材的基本要求四、钢材工艺性能移动式压力容器重点关注的项目：材料的可焊接性、可切削加工性、延性、弯曲性能、热处理性能等。2.1基本要求(1)罐体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，同时还应当考虑材料与充装介质的相容性；(2)材料的质量、规格与标志，应当符合相应材料的国家标准或者行业标准的规定，其使用方面的要求应当符合引用标准的规定；(3)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；2.1基本要求(4)材料制造单位应当在材料的明显部位作出清晰、牢固的钢印标志或者采用其他方法的标志；实施制造许可的压力容器专用材料，其材料质量证明书和材料上的标志内容还应当包括制造许可标志和许可证编号；(5)材料制造单位应当向材料使用单位提供材料质量证明书，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的质量检验章；(6)移动式压力容器制造单位从非材料制造单位取得罐体用材料时，应当取得材料制造单位提供的材料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；(7)移动式压力容器制造单位应当对所取得的罐体用材料及材料质量证明书的真实性和一致性负责。2.2熔炼方法罐体受压元件用钢，应当是镇静钢。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。2.3化学成分(熔炼分析)2.3.1用于焊接的碳素钢和低合金钢碳素钢和低合金钢钢材，碳(C)≤0.250％、磷(P)≤0.035％、硫(S)≤0.035％。2.3.2压力容器专用钢中碳素钢和低合金钢压力容器专用钢中的碳素钢和低合金钢钢材(钢板、钢管和钢锻件)，其磷、硫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，磷(P)≤0.030％、硫(S)≤0.020％；(2)标准抗拉强度下限值大于或者等于540MPa的钢材，磷(P)≤0.025％、硫(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，磷(P)≤0.025％、硫(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，磷(P)≤0.020％、硫(S)≤0.010％。2.4力学性能2.4.1屈服强度与抗拉强度比值用于焊接结构受压元件的碳素钢或者低合金钢钢材，常温下的标准屈服强度与抗拉强度下限标准值之比(ReL/Rm)不大于0.85。2.4.2冲击功厚度不小于6mm的钢板、直径和厚度可以制备宽度为5mm小尺寸冲击试样的钢管、任何尺寸的钢锻件，按照设计要求的冲击试验温度下的V型缺口试样冲击功(KV2)指标应当符合表2-1的规定。表2-1碳素钢和低合金钢(钢板、钢管和钢锻件)冲击功钢材标准抗拉强度3个平标准试样冲击功下限值Rm(MPa)平均值KV2(J)≤510≥27＞510～570≥34＞570～630≥38钢材标准抗拉强3个标准试样冲击功下限值Rm（MPa）平均值KV2（J）《固定容规》《移动容规》≤450≥20＞450～510≥24≥27＞510～570≥31≥34＞570～630≥34≥38630～690≥382.4力学性能2.4.3断后伸长率(1)受压元件用钢板、钢管和钢锻件的断后伸长率(A)应当符合引用标准以及相应钢材标准的规定；(2)焊接结构用碳素钢、低合金高强度钢和低合金低温钢钢板，其断后伸长率(A)指标应当符合表2-2的规定；(3)采用不同尺寸试样的断后伸长率指标，应当按照GB/T17600.1《钢的伸长率换算第1部分：碳素钢和低合金钢》和GB/T17600.2《钢的伸长率换算第2部分：奥氏体钢》进行换算，换算后的指标应当符合本条规定。表2-2钢板断后伸长率指标钢板标准抗拉强度断后伸长率A(％)下限值Rm(MPa)≤420≥23＞420～550≥20＞550～680≥172.5钢板超声检测2.5.1检测要求用于制造罐体的碳素钢和低合金钢钢板，符合下列条件之一的，应当逐张进行超声检测：(1)厚度大于或者等于20mm的；(2)厚度大于或者等于12mm，并且充装介质毒性程度为极度、高度危害的；(3)引用标准中要求逐张进行超声检测的。2.5.2检测标准和合格等级钢板超声检测应当按照JB/T4730《承压设备无损检测》的规定进行，其合格等级不低于Ⅱ级。2.6复合钢板罐体用复合钢板应当按照相应标准的规定选用，并且符合以下要求：(1)复合钢板复合界面的结合剪切强度，不锈钢—钢复合板不小于210MPa；(2)复合钢板基层材料的使用状态符合相应标准的规定；(3)碳素钢和低合金钢基层材料按照基层材料标准的规定进行冲击试验，冲击功合格指标符合基层材料标准或者订货合同的规定。2.7钢锻件罐体用钢锻件应当符合本规程，以及NB/T47008《承压设备用碳素钢和合金钢锻件》、NB/T47009《低温承压设备用低合金钢锻件》或者NB/T47010《承压设备用不锈钢和耐热钢锻件》的规定。钢锻件级别应当符合以下要求：(1)与罐体内介质接触并且公称直径大于或者等于50mm的钢锻件，不得低于Ⅲ级；(2)除本条前项的其余锻件，不得低于Ⅱ级。2.8铝和铝合金罐体用铝和铝合金应当按照相应标准的规定选用，并且还应当符合以下要求：(1)用于制造罐体的铝和铝合金，如果有特殊要求，需要在设计图样或者相应的技术文件中注明；(2)铝和铝合金用于受压元件时，其设计压力不大于16MPa；含镁量大于或者等于3％的铝合金(如5083、5086)，其设计温度范围为－269℃～65℃；其他牌号的铝和铝合金，其设计温度范围为－269℃~200℃。2.9保温及保冷材料罐体用保温或者保冷材料应当符合以下要求：(1)具有良好的化学稳定性，对设备和管路无腐蚀作用，当遭受火灾时不会大量逸散有毒气体；(2)具有良好的保温性能和阻火功能；(3)保温或者保冷层用于减少安全泄放装置排放量时，在650℃以下能够保持完好有效，其外包装层不得采用熔点低于700℃的材料。释义：（1）、遭受火灾时不会大量逸散有毒气体要求保温或者保冷材料具有良好的化学稳定性，对设备和管路无腐蚀作用，是出于设备安全的考虑。当遭受火灾时不会大量逸散有毒气体，是出于环境与公共安全的考虑。（2）、良好的保温性能要求保温或者保冷材料具有良好的保温性能是出于保障使用功能的考虑，具体保温性能指标要求在本规程引用的移动式压力容器相关标准中有规定。（3）、阻火功能关于阻火功能是出于使用安全的考虑。（4）、650℃以下保持完好有效有完善保温层的罐体安全泄放量将大大小于“裸罐”的泄放量，但有完善保温层时，泄放量计算式中温差之高端温度用到“650℃”，那么，只有当保温或者保冷材料在650℃以下仍然保持完好有效才能应用该计算式。并且，保温或者保冷层外包装层在700℃不能熔化，以确保保温层不受直接火作用而失效。本条参照了联合国UN-16第6.7.3.8.1.2款及IMDG的规定。2.10境外牌号材料的使用2.10.1境外材料制造单位制造的材料(1)境外牌号材料应当是境外压力容器现行标准规范允许使用并且境外已经有使用实例的材料，其使用范围应当符合境外相应产品标准的规定，如引用标准列有相近化学成分和力学性能的牌号时，其使用范围还应当符合引用标准的规定；(2)境外牌号材料的技术要求不得低于境内相近牌号材料的技术要求(如磷、硫含量，冲击试样的取样部位、取样方向和冲击功指标，断后伸长率等)；(3)材料质量证明书应当符合本规程2.1的相关规定；(4)移动式压力容器制造单位应当对进厂材料与材料质量证明书进行审核，并且对材料的化学成分和力学性能进行验证性复验，符合本规程及其相应材料标准的要求后才能投料使用；2.10境外牌号材料的使用(5)用于焊接结构罐体受压元件的材料，移动式压力容器制造单位在首次使用前，应当掌握材料的焊接性能并且进行焊接工艺评定；(6)标准抗拉强度下限值大于或者等于540MPa的钢材，以及用于设计温度低于－40℃罐体的低合金钢，材料制造单位还应当按照本规程1.7的规定通过技术评审，方可允许使用。2.10.2境内材料制造单位制造的境外牌号钢板(带)境内材料制造单位制造的境外牌号钢板(带)，应当符合本规程2.10.1的要求。对本规程2.10.1(6)以外的钢板(带)，还应当按照本规程1.7的规定通过技术评审，方可允许使用，评审内容包括材料制造单位的相关条件和钢板(带)的试制技术文件(包括供货技术条件)等。2.10.3境外牌号材料的选用设计单位若选用境外牌号的材料，应当在设计文件中充分说明其必要性和经济性。2.11新材料的使用2.11.1未列入引用标准的材料罐体主要受压元件采用未列入本规程引用标准的材料，试制前材料的研制单位应当进行系统的试验研究工作，并且按照本规程1.7的规定通过技术评审，方可允许使用。2.11.2已列入引用标准的材料对已列入GB150或者JB4732的标准抗拉强度下限值大于或者等于540MPa的钢材，以及用于设计温度低于－40℃罐体的低合金钢，如果材料制造单位没有该材料制造或者压力容器应用业绩，则应当进行系统的试验研究工作，并且按照本规程1.7的规定通过技术评审，方可允许使用。2.12材料投用和标志移植(1)移动式压力容器制造单位应当采用对材料供货单位进行考察、评审、追踪等方式，确保所使用的材料符合本规程的要求，并且在材料进厂时审核材料质量证明书和材料标志；(2)对于采购的罐体用Ⅳ级锻件，以及不能确定材料质量证明书的真实性或者对材料的性能和化学成分有怀疑的主要受压元件材料，移动式压力容器制造单位应当进行复验，符合本规程及相应材料标准的要求后方可投料使用；(3)用于制造罐体受压元件的材料在分割前应当进行标志移植。2.13焊接材料(1)用于制造罐体受压元件的焊接材料，应当保证焊缝金属的力学性能高于或者等于母材标准规定的下限值；当设计需要时，其他性能也不得低于母材的相应要求；(2)焊接材料应当满足相应焊材标准和引用标准的要求，并且附有产品质量证明书和清晰、牢固的标志；(3)移动式压力容器制造单位应当建立并且严格执行焊接材料验收、复验、保管、烘干、发放和回收制度。2.14材料代用移动式压力容器制造单位对主要受压元件的材料代用，应当事先取得原设计单位的书面批准，并且在竣工图上做详细记录。附件C、罐式集装箱专项安全技术要求C2材料(1)角件应当符合相应国家标准的规定，并且有产品质量证明文件；(2)角柱、端梁及侧梁用钢板、型材等应当具有良好的可焊性和韧性；(3)框架材料应当具有足够的强度和冲击韧性，并且满足相应国家标准的规定；(4)框架和支撑等材料应当考虑到外界环境的腐蚀作用和环境温度的影响。附件D、真空绝热罐体专项安全技术要求本规程D2（1）条规定：(1)与充装介质接触的内容器、管路和阀体等材料应当具有良好的低温冲击韧性；释义：材料的夏比冲击功（反映材料韧性）指标反映材料抵抗发生脆性破坏的能力。此规定为了保证冷冻液化气体容器在低温储运条件下不发生脆性破坏。夏比冲击功指标要求在相关标准中有具体规定。附件D、真空绝热罐体专项安全技术要求本规程D2（2）条规定：(2)夹层填充真空粉末的真空绝