我國(guó)壓力容器標(biāo)準(zhǔn)與歐洲壓力容器標(biāo)準(zhǔn)概述

1、我國(guó)壓力容器標(biāo)準(zhǔn)與歐洲壓力容器標(biāo)準(zhǔn)概述【關(guān)鍵詞】壓力容器,鋼板標(biāo)準(zhǔn)分析【摘要】中國(guó)的壓力容器用鋼板標(biāo)準(zhǔn)有3個(gè)產(chǎn)品國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和1個(gè)通用標(biāo)準(zhǔn)：l GB713-2008鍋爐和壓力容器用鋼板(由GB713-1997鍋爐用鋼和GB6654-1996壓力容器用鋼板整合而來(lái))l GB3531-1996低溫壓力容器用低合金鋼鋼板l GB19189-2003壓力容器用調(diào)質(zhì)高強(qiáng)度鋼板l GB150-1998鋼制壓力容器中附錄A包含有14Cr1MoR鋼板標(biāo)準(zhǔn)，在附錄H中包含有12Cr2Mo1R鋼板標(biāo)準(zhǔn)。一、概述中國(guó)的壓力容器用鋼板標(biāo)準(zhǔn)有3個(gè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，即GB6654-1996壓力容器用鋼板、GB3531-1996低溫壓

2、力容器用低合金鋼鋼板、GB19189-2003壓力容器用調(diào)質(zhì)高強(qiáng)度鋼板；另外，GB150-1998中附錄A包含有14Cr1MoR鋼板標(biāo)準(zhǔn)，在附錄H中包含有12Cr2Mo1R鋼板標(biāo)準(zhǔn)。GB6654-1996在1998年4月23日、2000年9月26日由國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布了第1號(hào)、第2號(hào)共兩次修改通知單，內(nèi)容分別為增加新牌號(hào)15MnNbR及對(duì)原牌號(hào)的P、S含量、沖擊溫度及沖擊功值、冶煉方法進(jìn)行了調(diào)整；GB3531-1996在2000年9月26日由國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布了第1號(hào)修改單，取消了原標(biāo)準(zhǔn)中牌號(hào)09Mn2VDR，并對(duì)其它原牌號(hào)的P、S含量、冶煉方法及16MnDR的沖擊功值進(jìn)行了調(diào)整；原標(biāo)

3、準(zhǔn)經(jīng)調(diào)整后，提高了GB6654-1996和GB3531-1996的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)水平。歐洲壓力容器用鋼板標(biāo)準(zhǔn)包含在EN10028壓力容器用扁產(chǎn)品規(guī)范中（鋼板屬于扁產(chǎn)品）。它由7個(gè)部分組成，EN10028-1為一般要求，是壓力容器用扁產(chǎn)品的通用技術(shù)要求；EN10028-2為具有高溫性能的非合金和合金鋼；EN10028-3為正火的可焊接細(xì)晶粒鋼；EN10028-4為Ni合金低溫性能鋼；EN10028-5為熱機(jī)械軋制可焊接細(xì)晶粒鋼；EN10028-6為淬火加回火可焊接細(xì)晶粒鋼；EN10028-7為不銹鋼（因我國(guó)壓力容器用鋼板標(biāo)準(zhǔn)無(wú)不銹鋼標(biāo)準(zhǔn)，所以本文不分析EN10028-7標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容）。EN10028-1的

4、技術(shù)要求與EN10028-2、EN10028-3、EN10028-4、EN10028-5、EN10028-6、EN10028-7的技術(shù)要求是相互獨(dú)立且相聯(lián)系的。EN10028-1是總體通用技術(shù)要求，EN10028-2、EN10028-3、EN10028-4、EN10028-5、EN10028-6、EN10028-7是對(duì)具體牌號(hào)的特征規(guī)定，是對(duì)EN10028-1的補(bǔ)充。二、標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容1用產(chǎn)品類型GB3531、GB6654、GB19189均僅適用于鋼板產(chǎn)品，而EN10028則適用于扁產(chǎn)品，此標(biāo)準(zhǔn)中的扁產(chǎn)品類型有熱軋鋼板/鋼帶、熱軋卷材、熱軋窄條鋼。從標(biāo)準(zhǔn)的適用產(chǎn)品類型來(lái)看，歐洲標(biāo)準(zhǔn)注重標(biāo)準(zhǔn)的通用性，

5、鋼板屬于扁產(chǎn)品，按扁產(chǎn)品分類來(lái)制訂，這樣就減少了標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)量；而國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)則注重標(biāo)準(zhǔn)的專用性，針對(duì)鋼板專門制訂標(biāo)準(zhǔn)。2牌號(hào)及化學(xué)成分特點(diǎn)2.1牌號(hào)中國(guó)與歐洲標(biāo)準(zhǔn)中可對(duì)應(yīng)的壓力容器用鋼牌號(hào)見表1。 表中 國(guó) 標(biāo) 準(zhǔn)牌號(hào)牌號(hào)歐 洲 標(biāo) 準(zhǔn)GB6654-199620RP235GHP265GHEN10028-2-199216MnR、15MnNbRP355GHP355N、P355NHEN10028-3-1992P355MEN10028-5-199615MnVRP420M15MnVNRP460N、P460NHEN10028-3-1992GB3531-199616MnDRP355NL1、P355NL2EN100

6、28-3-1992P355ML1、P355ML2EN10028-5-199609MnNiDR11MnNi5-3EN10028-4-199515MnNiDR13MnNi6-3EN10028-4-1995GB150-1998附錄H12Cr2Mo1R10CrMo9-10、11CrMo9-10EN10028-2-1992GB6654-199615CrMoR(g)13CrMo4-5EN10028-2-1992按標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)成分特點(diǎn)進(jìn)行分類的中國(guó)、歐洲標(biāo)準(zhǔn)鋼牌號(hào)1）非淬火加回火鋼的類別、標(biāo)準(zhǔn)號(hào)及鋼牌號(hào)a)碳素結(jié)構(gòu)鋼i ) 普通碳素結(jié)構(gòu)鋼： GB6654-1996：20Rii ) 含有晶粒細(xì)化元素（Al或Nb或

7、V或Ti）的碳素結(jié)構(gòu)鋼EN100282-1992：P235GH、P265GH b)低合金高強(qiáng)度鋼i ) 普通低合金高強(qiáng)度鋼：GB6654-1996：16MnRii ) 含有晶粒細(xì)化元素（Al或Nb或V或Ti）的低合金高強(qiáng)度鋼：GB6654-1996：15MnNbR、15MnVR、15MnVNRGB3531-1996：16MnDREN10028-2-1992：P295GH、P355GHEN10028-3-1992：P275（N、NH、NL1、NL2）、P355（N、NH、NL1、NL2）、P460（N、NH、NL1、NL2）EN10028-5-1996：P355（M、ML1、ML2）、P420（

8、M、ML1、ML2）、P460（M、ML1、ML2）c)合金鋼 低溫Ni合金鋼i ) 一般低溫鋼（-70 -45），Ni含量范圍：0.30%0.85%GB3531-1996：09MnNiDR、15MnNiDREN10028-4-1995：11MnNi5-3、13MnNi6-3ii ) 超低溫鋼(-196 -80)， Ni含量范圍：1.30%10.00%EN10028-4-1995:15NiMn6、12Ni14、12Ni19、X8Ni9、X7Ni9 CrMo合金鋼GB6654-1996：15CrMoRGB150-1998附錄A：14Cr1MoRGB150-1998附錄H：12Cr2Mo1R EN

9、10028-2-1992：13CrMo4-5、10CrMo9-10、11CrMo9-10 Mo合金鋼EN10028-2-1992：16Mo3 Mn-Mo-Nb合金鋼GB6654-1996：18MnMoNbR Mn-Ni-Cr-Mo-Nb合金鋼GB6654-1996：13MnNiMoNbR2)淬火加回火鋼a)低焊接冷裂紋敏感性鋼GB19189-2003：07MnCrMoVR、07MnNiCrMoVDR、12MnNiVRb) 焊接細(xì)晶粒鋼EN10028-6-1996表2標(biāo)準(zhǔn)號(hào)牌號(hào)CSiMnPSAl（全）GB6654-199620R0.200.15-0.300.40-0.900.0300.020EN

10、10028-2-1992P235GH0.160.350.40-1.200.0300.0250.020P265GH0.200.400.50-1.400.0300.0250.020由表2中可以看出，歐洲標(biāo)準(zhǔn)中碳素鋼的錳含量上限高于中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)，范圍較寬，且含有晶粒細(xì)化元素(Al（全）0.020%)；而中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)中該類鋼的錳含量上限較低，范圍較窄，且對(duì)晶粒細(xì)化元素含量無(wú)規(guī)定，但其有害元素S含量低于歐洲標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。b)低合金高強(qiáng)度鋼由于此類鋼的牌號(hào)較多，故其化學(xué)成分不再列表，僅將其各自特征簡(jiǎn)述如下。歐洲標(biāo)準(zhǔn) 歐洲標(biāo)準(zhǔn)中的低合金高強(qiáng)度鋼均為含有晶粒細(xì)化元素的鋼種。歐洲標(biāo)準(zhǔn)側(cè)重于晶粒細(xì)化元素的應(yīng)用，從成分設(shè)計(jì)上

11、，強(qiáng)調(diào)鋼的可焊性，體現(xiàn)其細(xì)晶粒特征。 歐洲標(biāo)準(zhǔn)低合金高強(qiáng)度鋼另一個(gè)重要特征是體現(xiàn)氮的微合金化作用。提倡在含釩鋼中加入氮，利用氮在鋼中的作用，即促進(jìn)碳氮化釩的析出，增強(qiáng)釩的沉淀強(qiáng)化作用，細(xì)化晶粒，從而大幅度提高鋼的強(qiáng)度。歐洲標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定牌號(hào)的V、N元素含量見表3。表3牌號(hào)標(biāo) 準(zhǔn) 號(hào)V，最大，%N，最大，%P275N（NH、NL1、NL2）EN10028-3-19920.050.020P355N(NH、NL1、NL2)0.100.020P460N（NH、NL1、NL2）0.200.025P355M（ML1、ML2）EN10028-5-19960.100.015P420M（ML1、ML2）0.100.

12、020P460M（ML1、ML2）0.100.020中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)中國(guó)的壓力容器用低合金高強(qiáng)度鋼在實(shí)際生產(chǎn)中雖然均按照可焊接細(xì)晶粒工藝生產(chǎn)，但在標(biāo)準(zhǔn)中并沒(méi)有得到全部體現(xiàn)。如16MnR標(biāo)準(zhǔn)中沒(méi)有強(qiáng)制規(guī)定細(xì)化晶粒元素含量，但生產(chǎn)廠在生產(chǎn)中卻按照細(xì)晶粒工藝生產(chǎn)。淬火、回火鋼牌號(hào)中國(guó)的淬火加回火鋼包含在標(biāo)準(zhǔn)GB19189中，有3個(gè)牌號(hào)，即 07MnCrMoVR、07MnNiCrMoVDR、12MnNiVR(僅有490MPa一個(gè)屈服強(qiáng)度級(jí)別)。歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN10028-6可焊接細(xì)晶粒淬火回火鋼，它包含4個(gè)強(qiáng)度級(jí)別（屈服強(qiáng)度級(jí)別為：355MPa、460MPa、500MPa、690MPa）的鋼種，共16個(gè)牌號(hào)。標(biāo)準(zhǔn)

13、成分特點(diǎn)GB19189中3個(gè)牌號(hào)的成分特點(diǎn)，重點(diǎn)體現(xiàn)低焊接冷裂紋敏感性（焊接裂紋敏感性組成Pcm：對(duì)于07MnCrMoVR：Pcm0.20%，對(duì)于07MnNiCrMoVDR：Pcm0.21%，12 MnNiVR ：Pcm0.26%）。EN10028-6標(biāo)準(zhǔn)中牌號(hào)的成分特點(diǎn)：細(xì)晶粒可焊接，可選擇的細(xì)化晶粒元素，含量規(guī)定具體，C含量較高，淬透性元素含量上限范圍寬。GB19189與同級(jí)別的P500Q（QH、QL1、QL2）的C、P、S及淬透性元素B、Cr、Mo、Ni標(biāo)準(zhǔn)含量的對(duì)比見表4。表4標(biāo) 準(zhǔn)牌號(hào)CPSBCrMoNiPcmGB19189-200307MnCrMoVR0.090.0250.0100

14、.10-0.300.10-0.300.300.2007MnNiCrMoVDR0.090.0200.0100.10-0.300.10-0.300.20-0.500.2112 MnNiVR0.150.0250.0100.300.300.15-0.400.26EN10028-6-1996P500Q、P500QH0.180.0250.0150.0051.000.701.50-P500QL1P500QL20.180.0200.0100.0051.000.701.50-淬透性元素含量高低受標(biāo)準(zhǔn)厚度的限制。GB19189-2003中3個(gè)牌號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)適用厚度為1260mm，而EN10028-6中標(biāo)準(zhǔn)適用厚度為1

15、50 mm。由于EN10028-6適用厚度范圍寬，所以其淬透性元素含量上限高，有利于生產(chǎn)廠化學(xué)成分的調(diào)整，以達(dá)到規(guī)定力學(xué)性能。3厚度允許偏差及重量3.1厚度允許偏差GB3531、GB6654、GB19189均將厚度負(fù)偏差限定為-0.25mm，EN10028-1通用標(biāo)準(zhǔn)中將厚度負(fù)偏差限定為-0.3 mm，二者基本一致。另外，我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)（GB3531、GB6654、GB19189）中沒(méi)有規(guī)定同板差（同一張鋼板的最大厚度與最小厚度差值），而EN10028-1引用的尺寸偏差標(biāo)準(zhǔn)EN10029則規(guī)定了同板差（同一張鋼板的最大厚度與最小厚度差值），從標(biāo)準(zhǔn)角度強(qiáng)調(diào)了鋼板厚度的均勻性。3.2重量GB3531、G

16、B6654、GB19189規(guī)定，在計(jì)算重量時(shí)，需加上相應(yīng)的厚度附加值，而EN10028-1則沒(méi)有規(guī)定。這是由于國(guó)外鋼板尺寸控制精度較高，偏差范圍小，而國(guó)內(nèi)一般控制范圍偏大所致。4. 冶煉方法GB3531、GB6654、GB19189均規(guī)定“鋼由氧氣轉(zhuǎn)爐或電爐冶煉?！?GB19189中還規(guī)定了“應(yīng)經(jīng)過(guò)真空處理?！蔽覈?guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定側(cè)重于詳細(xì)、具體；而EN10028-1則規(guī)定“由制造廠自己選擇”。側(cè)重于體現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)最大自由度原則。另外，在冶煉方法中，不管是我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)還是歐洲標(biāo)準(zhǔn)均為鎮(zhèn)靜鋼（即熔煉Si0.10%或Al0.015%）；歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN10028-1強(qiáng)調(diào)了“應(yīng)為全鎮(zhèn)靜鋼（即熔煉Al0.020%）”，這一

17、點(diǎn)，從概念及要求上比“鎮(zhèn)靜鋼”更深一層。我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)除GB6654體現(xiàn)了“鎮(zhèn)靜鋼”外，GB3531、GB19189均無(wú)文字體現(xiàn)。5. 交貨狀態(tài)我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)和歐洲標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于交貨狀態(tài)的規(guī)定各不相同，中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)中各牌號(hào)的具體交貨狀態(tài)見表5。表5中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)號(hào)牌號(hào)交貨狀態(tài)GB665420R、16MnR、15MnVR熱軋、控軋或正火15MnVNR、15MnNbR正火18MnMoNbR、13MnNiMoNbR、15CrMoR正火加回火GB353116MnDR、15MnNiDR、09MnNiDR正火或正火加回火GB15012Cr2Mo1R、14Cr1MoR正火加回火GB1918907MnCrMoVR、07MnNiCrM

18、oVDR、12 MnNiVR調(diào)質(zhì)（即淬火加回火）歐洲標(biāo)準(zhǔn)中各牌號(hào)的具體交貨狀態(tài)見表6。表6歐洲標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)號(hào)牌號(hào)交貨狀態(tài)EN10028-2P235GH、P265GH、P295GH、P355GH正火,也可由正火軋制代替正火16Mo3正火或正火加回火13CrMo4-5、10CrMo9-10、11CrMo9-10正火加回火EN10028-3P275N（NH、NL1、NL2）、P355N（NH、NL1、NL2）、P460N（NH、NL1、NL2）正火,也可由正火軋制代替正火EN10028-411MnNi5-3、13MnNi6-3正火加（回火），正火可由正火軋制代替15NiMn6、12Ni14、12Ni19

19、正火或正火加回火或淬火加回火, 正火可由正火軋制代替X8Ni9對(duì)于HT640,兩次正火加回火或淬火加回火對(duì)于HT680,淬火加回火X7Ni9淬火加回火EN10028-5P355（M、ML1、ML2）、P420（M、ML1、ML2）、P460（M、ML1、ML2）TMCP(熱機(jī)械軋軋制)EN10028-6P355Q、P355QH、P355QL1、P355QL2、P460Q、P460QH、P460QL1、P460QL2、P500Q、P500QH、P500QL1、P500QL2、P690Q、P690QH、P690QL1、P690QL2淬火加回火(調(diào)質(zhì))從表3、表4的交貨狀態(tài)表中可以看出，歐洲標(biāo)準(zhǔn)與我

20、國(guó)標(biāo)準(zhǔn)的不同在于：提出 “正火軋制可以代替正火”、并專門對(duì)TMCP（熱機(jī)械軋制）交貨的鋼材制定了標(biāo)準(zhǔn)，側(cè)重于體現(xiàn)軋制新工藝、新技術(shù)的應(yīng)用；而我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于高強(qiáng)度級(jí)別的鋼板則側(cè)重于進(jìn)行熱處理。6. 表面質(zhì)量EN10028-1要求對(duì)于EN10028-2至-6的鋼板執(zhí)行EN10163-2的B2級(jí)，而我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)的表面質(zhì)量則包含在各個(gè)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中（其具體描述是一致的）。二者的對(duì)比如下：相同：都不允許存在裂紋、汽泡、折疊缺陷，鋼板缺陷下的厚度和有害缺陷修磨后的厚度不得小于鋼板標(biāo)準(zhǔn)偏差范圍內(nèi)的最小厚度。此外，對(duì)于不同厚度的鋼板，允許存在的缺陷深度有具體規(guī)定。不同：GB3531、GB6654、GB19189不允許存

21、在缺陷增加夾雜和結(jié)疤等，沒(méi)提及焊接修理。而EN10163-2中明確規(guī)定，在合同中注明并獲認(rèn)可時(shí)，可采用焊接方法進(jìn)行修理。7. 力學(xué)及工藝性能基本保證項(xiàng)目：力學(xué)及工藝性能基本保證項(xiàng)目的對(duì)比表見表7。表7中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)基本保證項(xiàng)目歐洲標(biāo)準(zhǔn)基本保證項(xiàng)目GB3531、GB6654、GB19189常溫拉伸（測(cè)定下屈服強(qiáng)度）、橫向V型沖擊、180彎曲試驗(yàn)EN10028-1常溫拉伸（測(cè)定上屈服強(qiáng)度）、橫向V型沖擊由表7可見，中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)與歐洲標(biāo)準(zhǔn)的基本不同有以下兩點(diǎn)：1）歐洲標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定測(cè)定上屈服強(qiáng)度，中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)則規(guī)定測(cè)定下屈服強(qiáng)度。2）歐洲標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有彎曲試驗(yàn)要求，中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)則有彎曲試驗(yàn)要求。另外，對(duì)于低合金高強(qiáng)度鋼的沖擊韌性

22、，歐洲標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)不同的鋼種，規(guī)定了系列沖擊溫度及沖擊功值，供用戶選擇使用(EN10028-2除外)；而中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)則僅規(guī)定單一溫度及沖擊功值。示例如下：選擇可與16MnDR相對(duì)應(yīng)的牌號(hào)P355NL1沖擊韌性對(duì)比見表8。表8牌號(hào)及標(biāo)準(zhǔn)在下列溫度下的最小沖擊功值，J16MnDRGB3531橫向6-36mm36-100mm-4027-3027P355NL1EN10028-3縱向橫向-50-40-200+20-50-40-200+2027344755631620273440從表9中可以看出，除標(biāo)準(zhǔn)基本要求外，P355NL1的沖擊韌性值規(guī)定較靈活，更利于用戶的選擇和使用。8. 檢驗(yàn)規(guī)則二者的對(duì)比見表9。表9標(biāo)準(zhǔn)類別分批規(guī)則取樣（常溫