鋼制壓力容器使用材料講解

1、鋼制壓力容器材料講義（壓力容器制造廠產(chǎn)品檢驗員學習班用）20006.20026.2003115修改200565修改大連市鍋爐壓力容器檢驗研究所劉溢恩手稿目 錄前言第一部分 法規(guī)、標準對壓力容器用鋼材料的要求一壓力容器用鋼的基本要求二鋼制壓力容器允許使用的鋼材1鋼板2鋼管3鍛件4螺栓用鋼5關(guān)于焊接材料三“容規(guī)”對材料的要求第二部分 材料標準一代號二幾個機械性能指標及符號三尺寸、外形、檢驗與試驗第三部分 壓力容器用鋼材料質(zhì)量管理要求1采購訂貨2驗收入庫3材料代用4材料保管、發(fā)放及使用前言 有關(guān)幾個壓力容器材料方面的事故。2003年11月國家宣布撤銷原鍋爐標準化技術(shù)委員會、壓力容器標準化技術(shù)委員會，

2、其工作納入相關(guān)的鍋爐壓力容器標準化技術(shù)委員會。近二十多年來，從1984年成立原壓力容器標準化技術(shù)委員會到后來的鍋爐壓力容器標準化技術(shù)委員會。對壓力容器用鋼的標準工作一直十分重視，主動提出并積極協(xié)助冶金行業(yè)制修訂壓力容器用鋼板標準，認真規(guī)劃并及時組織制修訂壓力容器用鍛件標準。近二十多年來，我國壓力容器用鋼標準的技術(shù)水平有了很大提高。如：我國的gb6654-1996壓力容器用鋼板標準及第1號、第2號修改單，將鋼號中的硫、磷含量（熔煉分析）予以加嚴，對大部分的鋼板沖擊試驗溫度由20 改為0 ，從標準的重要技術(shù)指標來看，現(xiàn)行的gb6654標準的技術(shù)水平已處于國際先進水平。gb3531-1996低溫壓力

3、容器用低合金鋼鋼板及第1號修改單，從沖擊功指標（akv）與國外相近的鋼號相比我國的16mndr鋼板仍存在一定的差距。而我國的09mnnidr鋼板的主要技術(shù)指標優(yōu)于國外先進水平的相近鋼號。在壓力容器用低溫鋼板中，國外還有-100 級的3.5ni鋼板和-196 級的9 ni鋼板，在國內(nèi)尚屬空白，有待今后開展研究工作。為實現(xiàn)高參數(shù)球形儲罐用鋼板的國產(chǎn)化，上世紀80年代中期國內(nèi)有關(guān)單位聯(lián)合開發(fā)屈服強度490mpa級的低焊接裂紋敏感性鋼，該鋼不僅有較高的強度，同時還具有優(yōu)良的焊接性能和低溫韌性，首先在氫氣球形儲罐上得到應用，在gb150-98根據(jù)其使用的低溫溫度分別列入：07mncrmovr(-20 )

4、和07mnnicrmovdr(-40 )兩個鋼號（屈服極限490mpa級）。迄今為止，國外僅日本有此類鋼板。長期以來我國10萬立方米原油儲罐一直采用日本生產(chǎn)的屈服強度490 mpa級的spv490q鋼板。上世紀末我國又研制成功了同樣490mpa級的調(diào)質(zhì)高強鋼板wh610d2鋼板。上述三個490 mpa級的調(diào)質(zhì)高強鋼板，已經(jīng)制定了壓力容器用調(diào)質(zhì)高強鋼版標準，已經(jīng)通過了標準審查，由于是強制性國家標準，審批手續(xù)比較復雜，現(xiàn)該標準正在審批過程中。我國現(xiàn)行的壓力容器鍛件標準jb47264728-2000，其16mn等一些鍛件的有害元素磷與鋼板的規(guī)定一致，20mnmo的硫含量比鋼板還嚴，上述兩個鋼號的沖擊

5、試驗溫度均為0 。中國第一重型機械集團公司研制生產(chǎn)的、對化學成分和力學性能有特殊要求的加氫反應器（煤加氫液化工藝）用鋼鍛件系列2.25cr-1mo、2.25cr-1mo-0.25v和3cr-1mo-0.25v，在容標委對其進行安全注冊工作中，經(jīng)研究相應的命名為12cr2mo1(h) 、12cr2mo1（h）t、12cr3mo1v(h)促進了該系列鋼鍛件的標準化工作。在低溫鋼鍛件的5個鋼號除-100 級的3.5ni低溫鋼鍛件和-196 級的9 ni低溫鋼鍛件，在現(xiàn)行標準中尚屬空白，有待今后進一步工作外，其余5個鋼號鍛件能與鋼板相適應基本能滿足-70 以上低溫容器的使用要求。現(xiàn)不銹鋼鍛件標準中的有

6、害元素硫、磷含量與國外先進水平標準規(guī)定相一致，現(xiàn)有不銹鋼鍛件能滿足大部分壓力容器的使用要求。第一部分 法規(guī)、標準對壓力容器用鋼材料的要求一壓力容器用鋼的基本要求1壓力容器受壓元件用鋼應符合gb150中4.材料章的要求。非受壓元件用鋼,當與受壓元件用鋼焊接時,也應是焊接性良好的鋼材。2.采用gb150中4.材料章以外的其他鋼號的鋼材,還應符合“附錄a材料的補充規(guī)定”的有關(guān)規(guī)定。附錄a作為第四章的補充，對下列鋼材提出了要求：1）已列入第4章但尚未列入材料標準（國家標準或行業(yè)標準）的鋼材；2）選用未列入第4章的鋼材；選用國外鋼材時，應是國外相應壓力容器最新標準所允許使用的鋼材，其適用范圍不應超出該標

7、準的規(guī)定，同時也不應超出第4章中相近成分和技術(shù)要求的鋼材的規(guī)定。選用新研制的鋼材或未列入本標準的鋼材，新鋼材研制的負責單位或選用單位應將該鋼材的技術(shù)資料報全國鍋爐壓力容器標準化技術(shù)委員會審定，審定合格后出具允許使用的證明文件。采用該鋼材的容器制造單位報國家技術(shù)質(zhì)量檢檢驗檢疫總局鍋爐壓力容器安全監(jiān)察機構(gòu)批準后方可使用。3）代用第4章的鋼材。3壓力容器受壓元件用鋼應由平爐、電爐或氧氣轉(zhuǎn)爐冶煉。鋼材的技術(shù)要求應符合相應的國家標準、行業(yè)標準或有關(guān)技術(shù)條件的規(guī)定。4容器用鋼應附有鋼材生產(chǎn)單位的鋼材質(zhì)量證明書，容器制造單位應按質(zhì)量證明書對鋼材進行驗收，必要時尚應進行復驗。如無鋼材生產(chǎn)單位的鋼材質(zhì)量證明書，

8、則應按壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程的規(guī)定。5選擇壓力容器用鋼應考慮容器的使用條件（如設計溫度、設計壓力、介質(zhì)特性和操作特點等）、材料的焊接性能、容器的制造工藝以及經(jīng)濟合理性。6鋼材的使用溫度上限應按第4章各材料許用應力表中各鋼號所對應的上限溫度。碳素鋼和碳錳鋼在高于425下長期使用時，應考慮鋼中碳化物相的石墨化傾向。奧氏體鋼的使用溫度高于525時，鋼中含碳量應不小于004%。7鋼材的使用溫度下限，除奧氏體鋼及本章有關(guān)條文另行規(guī)定者外，均高于-20。鋼材的使用溫度低于或等于-20時，應按附錄c的規(guī)定進行夏比（v型缺口）低溫沖擊試驗。奧氏體鋼的使用溫度高于或等于-196，可免做沖擊試驗。8當對鋼材有特

9、殊要求時，（如特殊的冶煉方法、較高的沖擊功指標、附加保證高溫屈服強度、提高無損檢測要求、增加力學性能檢驗率等），設計單位應在圖樣或相應技術(shù)文件中注明。9鋼材的高溫性能參考值見附錄f。二鋼制壓力容器允許使用的鋼材根據(jù)gb150-98第1號修改單：“1取消q235-af、q235-a、15mnvnr和09mn2vdr4個鋼號及相應的許用應力，09mnnidr厚度上限由60mm改為100mm。（鋼板）2列入15mnnbr及許用應力.3.取消15mnv鋼管.4.取消15mnv、09mn2vd、16mnmod鍛件及相應許用應力，新列入14cr1mo（jb4726）。5取消09mn2vd和16mnmod螺

10、柱用毛坯棒料。修改16mnd、20mnmod的最低沖擊試驗溫度?！?.鋼板11碳素鋼板111 q235鋼板 現(xiàn)只剩q235b與q235c鋼板 gb700-88 碳素結(jié)構(gòu)鋼4mm gb912-89 碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋薄鋼板及鋼帶4mm gb3274-88碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋厚鋼板及鋼帶鋼板牌號允許設計壓力mpa鋼板使用溫度用于容器殼體材料時鋼板厚度限制mm不允許盛裝的介質(zhì)q235-af0.6025012不得用于盛裝易燃、毒性程度為中毒、高度或極度危害介質(zhì)q235-a1.0035016不得用于液化石油氣，以及毒性程度為高度和極度危害介質(zhì)上述兩個鋼號gb150第一號修改單已不允許使

11、用q235-b1.6035020不得用于盛裝毒性程度為高度和極度危害介質(zhì)q235-c2.50400301.1.2 20r鋼板1.1.2.1 鋼板標準 gb150-89（修改單） gb150-98 gb6654-86 gb6654-96 第2號修改單 最主要區(qū)別：a.化學成分（熔煉分析）%鋼水c: 0.22 0.20mn: (厚度s >60mm, 0.24) (厚度s >60mm, 0.401.0) 0.350.80 0.400.90s: 0.035 0.030 降c 提 mn 除s，都是為了提高韌性 akvb.室溫沖擊功（室溫20標準試驗平均值） gb6654-86 gb6654-

12、96akv.j 27 31第2號修改單：p0.030%;s0.020%;0 akv 27j。1.1.2.2 使用狀態(tài)gb150-89 gb150-98 殼體厚度大于38mm 殼體厚度大于30mm正火狀態(tài) 正火狀態(tài)（1改善韌性2穩(wěn)定性能） （與16mnr 一致）1.1.2.3超聲檢測gb150-89 gb150-98殼體厚度大于38mm時ut檢測 殼體厚度大于30mm時，ut檢測 不低于級 不低于級（與16mnr 一致）1.1.2.4 使用溫度下限gb150-89 gb150-982.2.6殼體溫度低于0，厚度 4.2.7殼體溫度低于0，厚度大于大于25mm，作低溫沖擊試驗。 25mm，做低溫沖

13、擊試驗。 殼體溫度低于-10，厚度大于12 mm，做低溫沖擊試驗。1.1.2.5 代用問題gb150-89 gb150-98a2.6 b級代20r a2.6 b級不允許代20r只能代 q235b,q235c。a2.7 20g代20r a2.7 20g只能代q235c 1.2 低合金高強度鋼板1.2.1 鋼號和鋼板標準gb150-98與 gb150-89 相比有三個變化：1）gb6654-86和gb6655-86 合并 gb6654-962）13mnnimonbr納入gb6654-963）cf-62（-20）定型 代號 07mncrmovrgb150-89 gb150-98 gb6654-961

14、6mnr 16mnr 第2號修改單: s0.030%, p0.020%15mnvr gb6654-86 15mnvr 0，31j 15mnnbr gb6654-9615mnvnr 15mnvnr 第1號修改單18mnmonbr 15crmor gb150-98第1號修改單16mnrc gb6655-86 18mnmonbr gb6654-96 0，31j15mnvrc 13mnnimonbr 第2號修改單:18mnnimonbr s0.025%,p0.020% 0，34jcf-62（-20） 附錄a 07mncrmovr 附錄agb6654-96：第1號1998.1實行；第2號修改單2001.

15、1.1實施。第1號修改單：增加15mnnbr其s0.015%,p0.025%,交貨狀態(tài)正火；-20沖擊功為34 j。第2號修改單：降低s,p含量;室溫沖擊功由20，改為0：20r為27j，16mnr、15mnvr、18mnmonbr均為31j、13mnnimonbr為34 j；冶煉方法改為氧氣轉(zhuǎn)爐、電爐冶煉。取消平爐冶煉。1.2.2 16mnr鋼板1.2.2.1 鋼板標準gb150-89 gb150-98gb6654-86 gb6654-96主要有七個變化：（主要講四個變化） gb6654-96：a.鋼板厚度負偏差 按-0.25mm，與美、日一樣了。b.拉伸性能 隨厚度增加變化： 新標準把原來

16、厚度檔次的1725mm與2636mm合并成一個檔次1636mm。b 的波動范圍小了現(xiàn)為“130”（原為“145”）與國際先進標準靠攏。c. ： s現(xiàn)為325 5現(xiàn)為21 厚度大于25mm的b、s提高了故也提高了d.室溫沖擊功akv提高了31j，現(xiàn)gb6654-1996第2號修改單把室溫沖擊功akv的試驗溫度由20改為0:gb6654-1996原規(guī)定gb6654-1996現(xiàn)規(guī)定材料牌號試驗溫度akv j試驗溫度akv j20r203102716mnr203103115mnvr203103118mnmonbr20340311.2.3 13mnnimonbr鋼板 仿德 bhw35 1978舞陽試制，

17、高壓容器250400 ，其比16mnr高許多，單層厚壁壓力容器用鋼。gb6654-96中，第2號修改單 0 akv34j.1.2.4 07mncrmovr鋼板球罐用鋼，gb150-89中cf62(-20 )低焊接裂紋敏感性鋼 -20 akv47jb 610740 mpas 490 mpa截止到1998年的統(tǒng)計，已制造安裝了50 多臺球罐，要考慮應力腐蝕。gb150 附錄a a2.1 d)1.3低溫用鋼板1.3.1 鋼號和鋼板標準 gb150-89 gb150-9816mn2vdr 16mndr 09mn2vdr gb3531-83(87) 15mnnidr 06mnnbdr 09mn2vdr

18、gb3531-96 09mnnidr cf62(-20) 附錄 a 07mnnicrmovdr 附錄a1.3.1.1 gb3531-83(87) gb3531-96取消-90 06mnnbdr,列入15mnnidr,09mnnidr1.3.1.2 cf62 (-40)定型07mnnicrmovdr 附錄agb3531-96 第1號修改單： p、s含量：16mndr: p ：0.030% 0.025% ，s ：0.025%0.015%15mnnidr: p : 0.030% 0.025% ，s ：0.025%0.015%09mnnidr: p : 0.025% 0.020%， s ：0.020%

19、0.015% 取消09mn2vdr 16mndr沖擊功 akv 24j 27j 冶煉方法：取消平爐，鋼由氧氣轉(zhuǎn)爐、電爐冶煉1.3.2 16mndr 鋼板1.3.2.1 鋼板標準 gb150-89 gb150-98 gb3531-83(87) gb3531-96兩個最大區(qū)別:a.板厚負偏差 按gb709 - 0.25 現(xiàn) gb6654-96, gb3531-96 負偏差均為 -0.25gb3274-88(碳素鋼鐵和低合金鋼).gb4237-92(不銹鋼板)按gb709b.低溫沖擊功 akv 板厚mm akv j 板厚 mm akv j 第1號修改單 632 -4021 636 -4024 27j

20、 3050 -3021 30100 -3024 27j1.3.2.2 代用問題 gb150-89 gb150-98 a2.8 16mnr 代 16mndr 取消 a2.16 spv36 代 16mndr1.3.3 09mnnidr1.3.3.1 鋼號簡介 低于-45 用ni系低溫鋼 經(jīng)降c,升mn,降p,降s改進后,09mnnidr 650mm -70 , akv27j國際水平.1.3.4 07mnnicrmovdr 鋼板 cf-62(-40) 1250mm -40akv 47j 乙稀球罐。 國外球罐用鋼: 我市有用。日本jis g3115-90中的spv490q鋼板 調(diào)質(zhì)鋼,現(xiàn)國產(chǎn)鋼板 wh

21、610d2 (490mpa級)。nk-hiten610u2，鋼板(鍛件nk-hiten610cf)棒韌性,焊接性能還好.1.4中溫抗氫用鋼板1.4.1鋼號 鋼板標準 gb150-89 gb150-98 15crmor 15crmor gb6654-96 1.0cr-0.5mo 附錄a. 14cr1mor 附錄a. 12cr2mo1r (1.25crmo1r) (0.15cr-1.0mo) 12gr2mo1r-附錄h.(2.25gr mo1)1.4.2 15crmor 鋼板1.4.2.1 簡介 現(xiàn) gb6654-96 6100mm akv 31j.1.5不銹鋼板1.5.1鋼號 鋼板標準 gb15

22、0-89 gb150-98 gb3280-84 gb3280-92 不銹鋼冷軋鋼板 gb4237-84 gb4237-92不銹鋼熱軋鋼板 0cr19ni9 0cr18ni9 (sus304) (iso 11) c 0.08 0.07cr 1820 1719 0cr18ni11ti 0cr18ni10ti 節(jié) ni(sus321) （美321）0cr19ni11 00cr19ni10 節(jié)ni（sus304l） (美 304l)1.5.2 lcr18ni9ti 鋼板 當時蘇聯(lián)標準 0cr18ni9ti 后不推薦使用,84打( ),加ti成本高,形成tin,均勻腐蝕,表面質(zhì)量. c 0.12% 0c

23、r19ni9(304) c 0.08 %. 成本降低.1.6不銹鋼復合鋼板1.6.1概況 60年代中 軋制法 gb8165-87 不銹鋼復合鋼板 80年代中 爆炸法 jb4733-96 壓力容器用爆炸不銹鋼復合鋼板 2002年8月又發(fā)布了jb/t4748-2002壓力容器用鎳及鎳基合金爆炸復合鋼板（即鎳銅合金）。于2003年3月實施。由于我國壓力容器產(chǎn)品標準與美國、日本的有所不同，安全系數(shù)存在較大差異，我國的安全系數(shù)較低，因此對材料應有更高的要求。故本標準規(guī)定的檢驗項目嚴于jis g3602-1992和asme sa-265(1998)標準的要求。1.6.2鋼板性能 根據(jù)上世紀標準頒布年代的統(tǒng)

24、計jb4733-96 比日本標準還嚴.1.6.3本標準規(guī)定 gb150-89 gb150-98 gb8165-87 gb8165-87 jb4733-961.2.10 僅對使用溫度范圍規(guī)定. 4.2.12現(xiàn)規(guī)定明確: 剪切強度 b 200mpa 結(jié)合率指標及超聲檢測范圍均有明確規(guī)定. 國外僅有日本能達到,美國b140mpa2鋼管2.1 碳素鋼管、低合金鋼管 10、20 gb8163-1999輸送流體用無縫鋼管gb9948-88 石油裂化用無縫鋼管 20g gb6479-2000 高壓化肥設備用無縫鋼管 16mn 15mnv 另外在附錄a中給出了其他可代用的鋼管標準。 如：gb3087、gb53

25、10等。2.2 低溫鋼管 取消-70 09mn2v 列入-50 09mnd2.3 列入低合金耐酸鋼管 增加 09mncrcusb 附錄h h4. （sb-銻 音 - ti）2.4 不銹鋼無縫鋼管 gb150-89 gb150-98gb2270-80 不銹鋼無縫鋼管 gb/t14976-94 流體輸送用無縫 鋼管 gb13296-91 鍋爐、熱交換器用 無縫鋼管2.5 不銹鋼焊接鋼管 gb12771-91 流體輸送用不銹鋼焊接鋼管 a4.2 gb12771基礎上再提高 技術(shù)要求和使用規(guī)定。3鍛件鍛件用鋼應采用平爐、電爐或氧氣轉(zhuǎn)爐冶煉的鎮(zhèn)靜鋼。經(jīng)供需雙方協(xié)商。可采用電渣重熔、爐外精煉方法 (注意：

26、低溫鋼鍛件不允許用平爐鋼冶煉) 。31 標準簡介. gb150-89 gb150-98 jb4726-2000 壓力容器用低合金鋼鍛件對jb755-85 jb4726-1994進行修改，有如下變動：1取消了目前已不使用的15mnv；2增加了一個中溫抗氫鋼14cr1mo；3根據(jù)國內(nèi)目前先進的冶金水平，大幅度降低磷、硫含量，達到國際先進水平； 416mn、20mnmo、20mnmonb鋼鍛件用0 沖擊試驗，代替20 沖擊試驗，以適應壓力 容器產(chǎn)品標準的要求。 5考慮到壓力容器的安全性，對本標準中的 各鋼號增加了附錄b的規(guī)定；（安全注冊） jb4727-2000 低溫壓力容器用低合金鍛件對 jb47

27、27-1994進行修改，有如下變動； 1取消了目前已不使用的20d及不推薦使用 的09mn2vd,因此，本標準名稱改為“低溫壓 力容器用低合金鋼鍛件” 2將16mnmod和20mnmod合并成新的20mnmod； 3根據(jù)國內(nèi)目前先進的冶金水平，降低了硫含量，達到國際先進水平。 4提高了16mnd和09mnnid的低溫沖擊功指標。 5考慮到壓力容器的安全性，對本標準中的各 鋼號增加了附錄b的規(guī)定；（安全注冊） jb4728-2000 壓力容器用不銹鋼鍛件對 jb4728-1994進行修改，有如下變動； 1取消了目前已不使用的1cr13； 2增加了一個奧氏體不銹鋼0cr18ni12mo2ti； 3

28、根據(jù)國內(nèi)先進的冶金水平，00cr18ni5mo3si2 的磷、硫含量降低了，達到國際先進水平； 4考慮到壓力容器的安全性，對本標準中的各 鋼號增加了附錄b的規(guī)定；（安全注冊） 從1994 標準已經(jīng)開始：沖擊功由u型缺口 v型缺口32鍛件級別（過去也是如此） jb4726-2000 jb4727-2000 jb4728-2000 gb150-89 gb150-98 4.4.2 鍛件級別要在圖樣上注明，如： 16mn - 區(qū)分了鍛件與管 09mnnid4. 螺柱用鋼4.1 列入40crnimoa- 大直徑高壓容器主螺栓。 m52m140 b 930mpa s 825mpa.4.2 增加表4-8 螺

29、栓與鋼板、鋼管、鍛件一樣沖擊功都為 akv u v gb150-98:4.5.24.5.2.3 中 gb/t229（金屬夏比缺口沖擊試驗方法） 規(guī)定。4.3 降低30crmoa強度指標用于低溫-100另外gb150中還給出了與各螺柱用鋼（表4-8，表4-9）組合使用的螺母用鋼?？砂幢?-10選取，設計人員也可選用有使用經(jīng)驗的其他螺母用鋼。5.關(guān)于焊接材料關(guān)于焊接材料：gb150第二號修改單中頒布了jb/t4747-2002壓力容器用鋼焊條訂貨技術(shù)條件。2002年8月發(fā)布，2003年3月實施。由于壓力容器是具有爆炸危險的特種設備，近20多年來，國家鍋爐壓力容器安全監(jiān)察機構(gòu)頒布了壓力容器安全技術(shù)監(jiān)

30、察規(guī)程、鍋爐壓力容器壓力管道焊工考試與管理規(guī)則等法規(guī)。以及相應的產(chǎn)品標準。gb150-1998中對壓力容器用鋼（鋼板、鋼管、鍛件等）作了規(guī)定。gb3531-1996低溫壓力容器用低合金鋼板、gb6654-1996壓力容器用鋼板和jb47264728-2000壓力容器用鍛件等針對壓力容器的特點，規(guī)定了用于壓力容器鋼材的技術(shù)要求。而焊接是制造壓力容器的重要工藝，焊接的質(zhì)量直接影響了壓力容器質(zhì)量。焊條生產(chǎn)廠應當按照壓力容器技術(shù)要求生產(chǎn)焊條。而壓力容器使用的焊條一直執(zhí)行的標準是：gb/t983-1995不銹鋼焊條、gb/t5117-1995碳鋼焊條和gb/t5118-1995低合金鋼焊條。這三個焊條國

31、家標準分別等效采用美國國家標準。標準可以等效采用，但國家資源不能等效，中、美兩國的鋼材的合金體系差別較大，特別在低合金鋼焊條范圍內(nèi)矛盾更突出，按照我國資源特點研制開發(fā)的若干低合金鋼用焊條，按照等效采用美國體系的焊條國家標準，許多內(nèi)容,如:焊條熔敷金屬硫、磷含量的規(guī)定；焊縫金屬沖擊韌性值等內(nèi)容不作規(guī)定，這種情況對壓力容器用鋼焊材來講是絕對不允許的。上述所講的國家三個焊條標準都是通用性焊條標準，適用于建筑、農(nóng)機、礦山、造船、水利等行業(yè)，其技術(shù)要求和生產(chǎn)規(guī)定與我國已形成的壓力容器標準體系和管理體系很不適應，難以全面滿足壓力容器技術(shù)要求。因此制定壓力容器用鋼焊條技術(shù)條件是確保壓力容器質(zhì)量的基本要求。該

32、標準是在gb/t983-1995不銹鋼焊條、gb/t5117-1995碳鋼焊條和gb/t5118-1995低合金鋼焊條的基礎上，增加、提高和變更了若干技術(shù)要求，以確保壓力容器質(zhì)量的基本要求。它規(guī)定了壓力容器用鋼（壓力容器用碳鋼焊條、低合金鋼焊條、不銹鋼焊條）焊條訂貨技術(shù)條件。三“容規(guī)”對材料的要求原“容規(guī)”本章有16條，現(xiàn)99版“容規(guī)”有18條條文31第十條：本條以原“容規(guī)第七條為基礎，根據(jù)當前市場經(jīng)濟發(fā)展和幾年來國內(nèi)市場供應情況，補充了幾點要求：1)為確保材料質(zhì)量，規(guī)定生產(chǎn)壓力容器材料的單位應經(jīng)國家安全監(jiān)察機構(gòu)認可批準。2)為便于使用單位復驗，規(guī)定了材料標志應至少包括的項目。（應掌握）。3)

33、壓力容器制造單位從其它單位獲得壓力容器用材料時，應同時取得材料生產(chǎn)單位的質(zhì)量證明書原件或加蓋供材單位檢驗公章的復印件，并對材料的真實性負責。本條中的幾個名詞解釋：a.材料：指壓力容器用材料的統(tǒng)稱，包括焊接材料。b.相應的國家標準、行業(yè)標準：指壓力容器用材料所涉及的國家材料標準、行業(yè)標準。包括該壓力容器所對應的產(chǎn)品標準中對材料的要求。c.質(zhì)量證明書的內(nèi)容必須填寫齊全：齊全是指質(zhì)量證明書的內(nèi)容符合有關(guān)規(guī)定的內(nèi)容。d.原件：指材料生產(chǎn)單位出具的原始質(zhì)量證明書，不能用復印件或抄件。3.2第11條：本條對壓力容器選材提出基本要求，鑒于近幾年發(fā)生多起由于介質(zhì)腐蝕引起的爆炸事故，所以特別強調(diào)應考慮與介質(zhì)的相

34、容性。本條還對碳素鋼材料在壓力容器上的應用提出限制要求，即應符合gb150第四章的一些規(guī)定，對搪玻璃壓力容器可以除外，這是由于：1)因為搪玻璃壓力容器制造的需要，含碳量超過0.19%的鋼板一般不用于制造搪玻璃壓力容器。含碳量超過此限后不易搪牢，這在搪玻璃設備的標準中有規(guī)定。而且從搪玻璃效果上講，沸騰鋼比鎮(zhèn)靜鋼好。2)從使用角度講，玻璃設備主要用于強腐蝕的場合，它的使用性能主要靠搪玻璃層來保證，一旦搪玻璃層出現(xiàn)問題，該壓力容器就要馬上更換。碳素鋼沸騰鋼板和q235a鋼板不得用于直接受火焰加熱的壓力容器的原因是基于我國“蒸汽鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程”中不選用上述鋼號作為受壓元件材料。（現(xiàn)壓力容器標準已

35、規(guī)定不再使用q235a鋼板）3.3第12條：本條與原“容規(guī)”基本一致，但增加了限定碳當量不大于0.45%的要求，這樣更合理。原：“容規(guī)”規(guī)定要向省級以上（含省級）鍋爐壓力容器安全監(jiān)察機構(gòu)備案的要求，現(xiàn)改為由壓力容器制造單位提供材料抗裂性試驗報告和焊接工藝評定報告，辦理批準手續(xù)。用戶在辦理使用登記手續(xù)時，辦理注冊登記的安全監(jiān)察機構(gòu)對材料含碳量超過0.25%，但碳當量0.45%的壓力容器，要審查制造廠是否向用戶提供材料抗裂性試驗報告和焊接工藝評定報告。這樣，從管理上，有利于設備使用地監(jiān)察機構(gòu)掌握在用設備情況。3.4第13條；本條對壓力容器用鋼板、鍛件、鋼管等材料的使用狀態(tài)和沖擊試驗要求作出規(guī)定。

36、符合gb150的有關(guān)規(guī)定3.5第14條：本條對用于制造壓力容器殼體的碳素鋼和低合金鋼板的超聲檢測提出要求。與原“容規(guī)”比較增加了兩條，即；1)盛裝介質(zhì)為液化石油氣且硫化氫含量大于100mg/l的壓力容器。2)移動式壓力容器。 作為檢驗人員應知道哪些條件，應逐張進行超聲波檢測。不漏檢。3.6第15條：本條內(nèi)容與原“容規(guī)”相同。目前造紙行業(yè)大量使用鑄鐵烘缸，所以本文是參照造紙烘缸的制造、使用經(jīng)驗，并參照國外一些壓力規(guī)范對鑄鐵壓力容器的規(guī)定而提出的。由于目前生產(chǎn)單位的鑄造水平同國外相比有一定的差距，國內(nèi)鑄造壓力容器標準也不完善，尤其是在檢驗方面，所以本條內(nèi)容規(guī)定的偏保守。參照國外標準，結(jié)合我國實際強

37、情況做了一些規(guī)定。3.7第16條：本條是對壓力容器用鑄鋼提出的要求，與原“容規(guī)”內(nèi)容相同。3.8第1721條：這幾條是對壓力容器用有色金屬材料的要求，第21條為新增內(nèi)容，其余同原“容規(guī)”。3.9第22條：本條對壓力容器受壓元件采用國外材料提出要求：1)與原“容規(guī)”比較，增加了兩點內(nèi)容：(1)采用國內(nèi)首次使用且抗拉強度規(guī)定值下限大于等于540mpa的材料，應履行批準手續(xù)；(2)國內(nèi)材料生產(chǎn)單位生產(chǎn)國外牌號的材料時，應完全按國外標準規(guī)定的各項要求進行生產(chǎn)。一是基于生產(chǎn)這類壓力容器材料有一定的難度，有一定的制造水平的單位方能生產(chǎn)。二是為了防止國內(nèi)以往出現(xiàn)的單純采用國外鋼材標準中的力學和彎曲性能，而不

38、注意國外冶煉方法、性能試驗方法的傾向。2)應選用國外壓力容器規(guī)范允許的材料，其中包括兩部分，一是壓力容器專用材料，另一部分是可以用于壓力容器的非壓力容器用材料。這是選用時應遵循的基本要求。另外增加材料應有質(zhì)量證明書，這是為了方便制造廠識別和驗收。質(zhì)量證明書內(nèi)容應符合國外相應標準的規(guī)定，并包含國內(nèi)相近材料的質(zhì)量證明書的主要內(nèi)容。3)“制造單位首次使用前，應進行有關(guān)試驗和驗證”的要求，其目的為制造廠了解并掌握進口材料的焊接技術(shù)。驗證和試驗內(nèi)容由制造單位根據(jù)本單位的技術(shù)狀況，國外對該材料的要求，以及國內(nèi)相近材料的一些要求提出、實施。其中“首次使用”指使用進口材料的制造單位首次使用，并不指在國內(nèi)首次使

39、用。如a廠用過進口材料“x”，則b廠在首次使用”時仍應按本條2款作驗證和試驗。 3.10第23條：本條對采用新研制的材料或未列入gb150標準的材料試制壓力容器做出規(guī)定。研制單位送審的試驗驗證資料具體內(nèi)容應按全國（鍋爐）壓力容器標準化技術(shù)委員會的規(guī)定。3.11第24條：本條參照iso9000系列標準，對壓力容器制造單位使用的材料提出可追蹤要求，要保證符合相應標準，要對所用材料的真實性負責。與原“容規(guī)”相比，增加了標記移植的內(nèi)容，以確保不混料。3.12第25條：本條對壓力容器主要受壓件的范圍作了規(guī)定，（應知道14個主要受壓件的內(nèi)容）并對其復驗提出要求，與原“容規(guī)”相比，增加了兩點：1)鍛件的復驗

40、要求，即對第三類壓力容器用鍛件提出復驗要求。這是由于近幾年來各地反映不少鍛件有質(zhì)量問題，導致經(jīng)濟損失。2)對取得國家安全監(jiān)察機構(gòu)產(chǎn)品安全質(zhì)量認證，并有免除復驗標志的材料，可免復驗。以前此項工作僅在重鋼試點，現(xiàn)在此項工作已逐步展開并在馬鋼施行，各地反映良好，所以，“容規(guī)”正式列入。 哪些情況下要進行復驗，應掌握。3.13第26條：本條對用于壓力容器受壓元件的焊接材料做出規(guī)定，并對使用單位提出要求。焊材的復驗具體要求我局將另行確定。3.14第27條：本條對壓力容器主要受壓元件的材料代用做出了規(guī)定，與原“容規(guī)”比較，對一些常用材料，（指16mnr、20r、q235系列鋼板、16mn、10#、20#鍛

41、件或鋼管的相互代用）為提高工作效率，作了一些調(diào)整，即制造單位若有相應的設計資格，并有使用經(jīng)驗時可由其設計部門批準代用，但應同時向原設計單位備案。第二部分 材料標準 gb150-98第4章列出了用于壓力容器制造的各種材料標準，由于一些材料標準已經(jīng)修訂，故下面將現(xiàn)行的一些材料標準列后： 幾個影響大的標準（現(xiàn)在的標準號）gb3531-1996低溫壓力容器用低合金鋼鋼板 第1號修改單gb6654-1996壓力容器用鋼板 第1號修改單、第2號修改單jb4733-1996壓力容器用爆炸不銹鋼復合鋼板jb4726-2000 壓力容器用碳素鋼和低合金鋼鍛件 jb4727-2000低溫壓力容器用低合金鋼鍛件 j

42、b4728-2000壓力容器用不銹鋼鍛件gb/t8163-1999 輸送流體用無縫鋼管gb912-89碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋薄鋼板及鋼帶gb3274-88碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋厚鋼板及鋼帶gb3280-92 不銹鋼冷軋鋼板gb4237-92 不銹鋼熱軋鋼板jb/t4747-2002壓力容器用鋼焊條訂貨技術(shù)條件等等。下面對幾個用的最多的鋼板標準的有關(guān)內(nèi)容介紹如下：gb6654-1996壓力容器用鋼板gb3531-1996低溫壓力容器用低合金鋼鋼板gb912-89碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋薄鋼板及鋼帶gb3274-88碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋厚鋼板及鋼帶jb4726-4728-2

43、000 壓力容器用鋼鍛件另外應注意：gb2102-88 鋼管的驗收、包裝、標志和質(zhì)量證明書 gb709-88 熱軋鋼板剛帶的尺寸、外型、重量級允許偏差 gb2975-82 鋼材力學及工藝性能試驗取樣規(guī)定 等相關(guān)標準一 代號1.1 r的含義根據(jù)gb6654-96中3.牌號表示方法中的規(guī)定： “本標準所列牌號后面的“r”是指壓力容器“容”字的漢語拼音第一個字母?！?.2 q235系列的含義根據(jù)gb700-88中3.牌號表示方法、代號和符號中的規(guī)定：鋼的牌號由代表屈服點的字母、屈服點數(shù)值（235表示屈服點為235 mpa）、質(zhì)量等級符號、脫氧方法符號等四部分按順序組成。q 鋼材屈服點“屈”字漢語拼音

44、首位字母；a、b、c、d 分別為質(zhì)量等級；f 沸騰鋼“沸”字漢語首位字母；b 半鎮(zhèn)靜鋼“半”字漢語拼音首位字母；z 鎮(zhèn)靜鋼“鎮(zhèn)”字漢語拼音首位字母；tz 特殊鎮(zhèn)靜鋼“特鎮(zhèn)”兩字漢語拼音首位字母； 在牌號組成表示方法中，“z”與“tz”符號予以省略。二幾個機械性能指標及符號21 強度: 是指在外力的作用下,抵抗變形和破壞的能力,應用最普遍的強度指標是: 屈服極限s和0.2;強度極限b。211屈服極限(s和0.2)材料受外力超過一定值時,變形會突然增加,這時雖然載荷不再增加,而仍斷續(xù)發(fā)生塑性變形的現(xiàn)象叫屈服。開始出現(xiàn)屈服時的應力叫屈服極限。含碳量較高, 合金含量較高和淬火回火的鋼,屈服現(xiàn)象不明顯,

45、這時就將引起殘余伸長相當于原試樣標距長度0.2%的應力,規(guī)定為“條件屈服應力”,以0.2表示。s=ps /f0 , 0.2=p0.2/f0 ps 試樣開始出現(xiàn)屈服時的外力。單位mpa 。 p0.2殘余伸長相當于原試樣標距長度0.2%的外力。f0 - 試樣的原始橫截面積。212強度極限b:材料受外載荷斷續(xù)增大,在斷裂前承受的最大載荷時的應力, 稱為材料的抗拉強度極限。單位mpa 。 b =pb/f0 .213屈強比(s/b):工程上比較重視屈強比,這個值越小,表示材料屈服極限與強度極限的差距越大,即塑性越好,從而保證了使用中的安全可靠。 但無疑也使材料在彈性變形范圍內(nèi)承受載荷小,相反屈強比高,說

46、明屈服限接近強度限。材料在斷裂前塑性“儲備”太少,對應力集中敏感,耐疲勞抗力下降。在設計中必然要對應力狀態(tài)有充分估計(局部應力,應力集中,二次應力);制造中要盡量避免加工硬化,裂紋及殘余應力。 所以設計中要考慮屈強比,一般屈強比大于0.7的材料在設計中和制造中應予以重視;大于0.80.85的材料要特殊對待。22塑性: 金屬的塑性是指在外力作用下,能引起永久變形而不發(fā)生破裂,并在外力取消后,仍能保持變形后形狀的能力。塑性值也可通過拉伸試驗測得。 通常用伸長率(延伸率)和斷面收縮率來表示。21延伸率: = lk-l0/ l0 x100% l0 表示原標距長, lk 表示拉伸后標距長。 5,10 表

47、示試件的計算長度為其直徑的5倍或10倍。 注意: 510. 從壓力容器本身工作條件看,一般材料延伸率是足夠的。但必須考慮如下情況:(a) 材料由于冷作(冷卷、錘擊、剪切)、焊接引起伸長率降低是不可估量的。國內(nèi)出現(xiàn)過因剪切邊裂紋引起卷板脆斷的事例。(b) 容器實際工作的受力并非單向應力,這些均會降低材料的塑性,影響壓力容器的安全儲備。22斷面收縮率: 表示拉斷后試樣在斷裂處的收縮面積與原橫截面積的比值。 = f0-fk/ f0 x100%. f0 試件原始橫截面積. fk 試樣拉斷后橫截面積.23沖擊韌性:在沖擊力作用下,抑制變形和斷裂的能力。目前以ak表示為多,即以沖斷試樣消耗的沖擊功(ak)單位是焦耳(j)。另一種是單位缺口處斷面所消耗的沖擊功k,單位是： 焦耳/cm2(j/cm2) 目前壓力容器用鋼板全部改為用夏比(v)形沖擊功(即ak