DL715金属材料选用导则

P61备案号：7775—2000中华人民共和国电力行业标准DL/T715—2000火力发电厂金属材料选用导则Selectionguidelinesforthemetallicmaterialoffossilfiredpowerplants2000—11—03发布2001—01—01实施中华人民共和国国家经济贸易委员会发布前言本标准是根据原电力工业部1996年电力行业标准计划项目(技综［1995］15号)的安排制订的。火力发电设备由锅炉、汽轮机、发电机及其辅机配套而成。设备用钢种类繁多，耗钢量大，部件运行条件各异，有些长期在高温、高压条件下运行，有些在高速旋转条件下承受扭矩和冲击载荷的作用，有些则要在烟、汽、水等腐蚀介质条件下工作，因此，对材料性能的要求也各不相同。此外，为节约能源，提高热效率，机组的单机容量和蒸汽参数不断提高，亚临界和超临界参数机组日益增多，从而对火力发电设备用钢提出了更高的要求。另一方面，进口大机组和超期服役机组逐年增加，因此，进口机组材料的国产化和超期服役机组的延寿改造工作也显得十分重要。为正确选用火电机组重要部件金属材料，充分发挥材料的可用潜力，有效地提高机组的运行可靠性，为超期服役机组的延寿改造、部件的修理与更换、进口机组材料的国产化与代用等提供技术依据，为进一步提高金属技术监督管理水平，原电力工业部下达了制订电力行业标准《火力发电厂金属材料选用导则》的任务。本标准附录A为提示的附录。本标准由中华人民共和国原电力工业部提出。本标准由电力行业电站金属材料标准化技术委员会归口。本标准起草单位：国家电力公司热工研究院。本标准主要起草人：王金瑞、姜求志、李益民、顾介平、钱祥鹏、薛一如。本标准由电力行业电站金属材料标准化技术委员会负责解释。目次前言1范围2引用标准3选材的基本原则4金属材料的选用4.1蒸汽管道、集箱和锅炉受热面管子用金属材料4.2锅炉锅筒用金属材料4.3锅炉受热面固定件及吹灰器用金属材料4.4汽轮机主轴、转子体、轮盘和叶轮用金属材料4.5汽轮发电机转子和无磁性护环用金属材料4.6汽轮机叶片用金属材料4.7紧固件用金属材料4.8汽轮机与锅炉铸钢件用金属材料4.9凝汽器用管材4.10压力容器用金属材料附录A(提示的附录)电站常用钢钢号、特性及主要应用范围中华人民共和国电力行业标准火力发电厂金属材料选用导则SelectionguidelinesforthemetallicmaterialDL/T715—2000offossilfiredpowerplants1范围本标准规定了金属材料选用的技术要求，及金属材料的基本检验项目、方法和质量要求。本标准适用于火力发电厂在役机组部件的维修与更换，新机组重要部件金属材料的选用和替代，以及超期服役机组延寿的技术改造。国外牌号金属材料的国产化、代用和维修也可参照本标准执行。2引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB/T222—1984钢的化学分析用试样取样法及成品化学成分允许偏差GB/T223—1994钢铁及合金化学分析方法GB/T224—1987钢的脱碳层深度测定法GB/T226—1991钢的低倍组织及缺陷酸蚀试验法GB/T228—1987金属拉伸试验方法GB/T229—1994金属夏比缺口冲击试验方法GB/T230—1991金属洛氏硬度试验方法GB/T231—1984金属布氏硬度试验方法GB/T232—1988金属弯曲试验方法GB/T233—1982金属顶锻试验方法GB/T241—1990金属管液压试验方法GB/T242—1997金属管扩口试验方法GB/T244—1997金属管弯曲试验方法GB/T245—1997金属管卷边试验方法GB/T246—1997金属管压扁试验方法GB/T699—1988优质碳素结构钢技术条件GB713—1997锅炉用钢板GB/T1220—1992不锈钢棒GB/T1221—1992耐热钢棒GB/T1979—1980结构钢低倍组织缺陷评级图GB/T2039—1997金属拉伸蠕变及持久试验方法GB/T2970—1991中厚钢板超声波探伤方法GB/T2975—1998钢及钢产品力学性能试验取样位置及试样制备GB/T3077—1988合金结构钢技术条件GB3087—1982低中压锅炉用无缝钢管DL/T715—2000GB/T3323—1987钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级GB/T3620.1—1994钛及钛合金牌号和化学成分GB/T3625—1995换热器及冷凝器用钛及钛合金管GB/T4160—1984钢的应变时效敏感性试验方法(夏比冲击法)GB/T4334.1—1984不锈钢10%草酸浸蚀试验方法GB/T4334.2—1984不锈钢硫酸-硫酸铁腐蚀试验方法GB/T4334.3—1984不锈钢65%硝酸腐蚀试验方法GB/T4334.4—1984不锈钢硝酸-氢氟酸腐蚀试验方法GB/T4334.5—1984不锈钢硫酸-硫酸铜腐蚀试验方法GB/T4334.6—1984不锈钢5%硫酸腐蚀试验方法GB/T4338—1995金属高温拉伸试验方法GB/T4340—1984金属维氏硬度试验方法GB/T4698—1996海绵钛、钛及钛合金化学分析方法GB/T5121—1996铜及铜合金化学分析方法GB5248—1998铜及铜合金无缝管涡流探伤方法GB5310—1995高压锅炉用无缝钢管GB/T5313—1985厚度方向性能钢板GB/T5777—1996无缝钢管超声波探伤方法GB/T6397—1986金属拉伸试验试样GB6654—1996压力容器用碳素钢和低合金钢厚钢板GB/T7735—1995钢管涡流探伤方法GB8000—1987热交换器用黄铜管内应力氨熏检验方法GB/T8732—1988汽轮机叶片用钢GB/T8890—1998热交换器用铜合金管GB/T10121—1988钢材塔形发纹磁粉检验方法GB/T10561—1989钢中非金属夹杂物显微评定方法GB/T12606—1990钢管及圆钢棒的漏磁探伤方法GB/T12969.1—1991钛及钛合金管材超声波检验方法GB/T12969.2—1991钛及钛合金管材涡流检验方法GB13296—1991锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管GB/T13298—1991金属显微组织检验方法DL/T439—1991火力发电厂高温紧固件技术导则DL/T712—2000火力发电厂凝汽器管选材导则JB/T1265—199325～200MW汽轮机转子体和主轴锻件技术条件JB/T1266—199325～200MW汽轮机轮盘及叶轮锻件技术条件JB/T1267—199350～200MW汽轮发电机转子锻件技术条件JB/T1268—199350～200MW汽轮发电机无磁性护环锻件技术条件JB/T1581—1996汽轮机、汽轮发电机转子和主轴超声波探伤方法JB/T1582—1996汽轮机叶轮超声波探伤方法JB/T3375—1991锅炉原材料入厂检验JB4010—1985汽轮发电机用钢制护环超声波探伤方法JB/T7027—1993300～600MW汽轮机转子体锻件技术条件JB/T7030—1993300～600MW汽轮发电机无磁性护环锻件技术条件JB/T7178—1993300～600MW汽轮发电机转子锻件技术条件JB/T9021—1999汽轮机主轴和转子锻件的热稳定性试验方法JB/T9625—1999锅炉管道附件承压铸钢件技术条件JB/T9629—1999汽轮机承压件水压试验技术条件JB/T9630.1—1999汽轮机铸钢件的磁粉探伤及质量分级方法JB/T10087—1999汽轮机铸钢件技术条件YB(T)41—1993锅炉用碳素钢和低合金钢厚钢板YB/T5148—1993金属平均晶粒度测定方法YS/T347—1994单相铜合金晶粒度测定法3选材的基本原则3.1应综合考虑材料的使用性能、工艺性能和经济性。3.1.1材料的使用性能应根据部件的设计工作温度、受力状况、介质特性及工作的长期性和安全性确定。3.1.2材料的工艺性能应根据部件的几何形状、尺寸、制造工艺以及部件失效后的修复方法来确定。3.2根据本标准选用的各种金属材料应符合有关国家标准和行业标准的要求。3.2.1进口机组用的金属材料，应符合相应的国家技术标准。3.2.2产品合格证及质量证明书应齐全，包括：材料牌号、化学成分、力学性能、热处理工艺及其必要的性能和检验结果等资料，此材料还要经金属技术监督专职工程师验收合格后才能使用。3.2.3质量证明书中有缺项或数据不全的应补检，检验方法、范围及数量应符合相关标准。3.3选择代用材料时，应该选用化学成分、性能相近或略优者，同时应进行强度校核计算，保证在使用条件下各项性能指标均不低于设计要求。3.4制造、安装中使用代用材料，应得到设计单位和使用单位的许可，并由设计单位出具修改通知单。检修中使用代用材料应征得金属技术监督专职工程师的同意，并经总工程师批准。3.5为防止错用金属材料，代用前和组装后，应对代用材料进行光谱或其他方法复查，确认所用材料无误后，方可投入运行。4金属材料的选用4.1蒸汽管道、集箱和锅炉受热面管子用金属材料4.1.1蒸汽管道、集箱对金属材料的要求4.1.1.1应具有足够高的蠕变强度、持久强度、持久塑性和抗氧化性能。蒸汽管道和集箱通常以1×105h或2×105h的高温持久强度作为强度设计的主要依据，再用蠕变极限进行校核。一般要求钢材在工作温度下的持久强度平均值不低于50MPa～70MPa；对于低合金耐热钢，在整个运行期内累积的相对蠕变变形量不应超过2%；持久强度和蠕变极限的分散范围不超过±20%；持久塑性的延伸率不小于3%～5%。4.1.1.2在高温下、长期运行过程中，组织性能稳定性好。4.1.1.3具有良好的工艺性能，特别是焊接性能要好。4.1.1.4选材时，应根据工作温度，优先考虑钢材的热强性和组织稳定性。对于同一钢号钢材，用于蒸汽管道时所允许的最高使用温度应比用于过热器管的耐热温度低一些。4.1.2过热器管和再热器管对金属材料的要求4.1.2.1具有足够高的蠕变强度、持久强度和持久塑性，并在高温、长期运行过程中，具有相对稳定的组织和性能。对于合金钢管，在整个使用期内，外径蠕变变形量不应大于2.5%；对于碳素钢管，不应大于3.5%。4.1.2.2具有高的抗氧化性能，所用材料应属1级完全抗氧化性材料，工作温度下的氧化速度应小于0.1mm/a。4.1.2.3具有良好的冷、热加工工艺性能和焊接性能。4.1.3水冷壁管和省煤器管对金属材料的要求4.1.3.1应具有一定的室温强度和高温强度，使管壁厚度不致过厚，从而传热效果良好，并有利于加工。4.1.3.2具有良好的抗热疲劳性能和供热性能，以防因脉动疲劳或热疲劳损伤而导致过早损坏。4.1.3.3具有良好的抗腐蚀性能，并要求耐磨损性能、工艺性能好，尤其是焊接性能良好。4.1.4蒸汽管道、集箱和锅炉受热面钢管常用钢钢号、特性及其主要应用范围蒸汽管道、集箱和锅炉受热面钢管常用钢钢号、特性及其主要应用范围见附录A中表A1。4.1.5蒸汽管道、集箱和锅炉受热面钢管的材质检验4.1.5.1国产低、中压锅炉用无缝钢管的技术要求及质量检验应符合GB3087的规定。4.1.5.2国产高压锅炉用无缝钢管的技术要求及质量检验应符合GB5310的规定。4.1.5.3锅炉用不锈钢无缝钢管的技术要求及质量检验应符合GB13296的规定。4.1.5.4制造锅炉用管材或在役机组更换管材时，必须按JB/T3375的要求对入厂原材料进行抽检。4.1.5.5进口锅炉钢管的技术要求及质量检验应符合供货国标准或定货合同要求。GB5310、GB3087、JB/T3375和GB13296对锅炉钢管材质的检验要求见表1。表1锅炉钢管的材质检验项目名称试样数量试验方法试验项目GB5310GB3087JB3375GB13296表面质量及尺寸公差每批抽查不少于2根宏观和量具逐根进行逐根进行√逐根化