立式圓筒形鋼制焊接儲罐材料參數(shù)

立式圓筒形鋼制焊接儲罐材料參數(shù)一般規(guī)定鋼材選用應(yīng)綜合考慮儲罐的設(shè)計溫度、介質(zhì)特性、材料使用部位、材料的化學(xué)成分及力學(xué)性能、工藝性能、焊接性能等，并應(yīng)符合安全可靠和經(jīng)濟(jì)合理的原則。儲罐用鋼材應(yīng)采用氧氣轉(zhuǎn)爐或電爐冶煉，對于標(biāo)準(zhǔn)屈服強(qiáng)度下限值大于390MPa的低合金鋼鋼板，以及設(shè)計溫度低于-20℃的低溫鋼板和低溫鋼鍛件，還應(yīng)當(dāng)采用爐外精煉工藝。選用鋼材和焊接材料的化學(xué)成分、力學(xué)性能、焊接性能，應(yīng)符合國家現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。對所選用鋼材有特殊要求時，應(yīng)在圖樣或有關(guān)技術(shù)文件中注明。碳素鋼和低合金鋼鋼材及其焊接接頭的沖擊試驗(yàn)應(yīng)滿足下列規(guī)定：1碳素鋼和低合金鋼鋼材（鋼板、鋼管、鍛件）及其焊接接頭的沖擊吸收能量最低值應(yīng)符合相應(yīng)鋼材標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，且不應(yīng)低于表4.1.5的規(guī)定。碳素鋼和低合金鋼鋼材及其焊接接頭的沖擊吸收能量最低值鋼材標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度下限值Rm（MPa）3個標(biāo)準(zhǔn)試樣的沖擊吸收能量平均值KV2（J）≤450≥20＞450～510≥24＞510～570≥31＞570～630≥34注:對Rm隨厚度增大而降低的鋼材，按該鋼材最小厚度范圍的Rm確定沖擊吸收能量指標(biāo)。2夏比V型缺口沖擊試樣的取樣部位、方向及缺口位置應(yīng)符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。沖擊試驗(yàn)每組應(yīng)取3個標(biāo)準(zhǔn)試樣，可允許有1個試樣的沖擊吸收能量數(shù)值低于相應(yīng)鋼材標(biāo)準(zhǔn)或表4.1.5的規(guī)定，但不得低于相應(yīng)鋼材標(biāo)準(zhǔn)或表4.1.5規(guī)定值的70%。當(dāng)鋼材尺寸無法制備標(biāo)準(zhǔn)試樣時，則應(yīng)依次制備寬度為7.5mm或5mm的小尺寸沖擊試樣，其沖擊吸收能量指標(biāo)應(yīng)分別為標(biāo)準(zhǔn)試樣沖擊吸收能量指標(biāo)的75%或50%。不同溫度下鋼材的彈性模量選取應(yīng)符合表的規(guī)定。鋼材的彈性模量鋼類在下列溫度（℃）下的彈性模量（103MPa）-4020100150200250碳素鋼、碳錳鋼205201197194191188注：中間溫度的彈性模量可用線性內(nèi)插法計算。對新研制的材料，材料的研制單位應(yīng)當(dāng)進(jìn)行系統(tǒng)的試驗(yàn)研究工作，在工業(yè)化試用前除應(yīng)通過相關(guān)專業(yè)機(jī)構(gòu)的新材料技術(shù)評審?fù)?，還應(yīng)完成工程應(yīng)用技術(shù)的前期研究工作和安全風(fēng)險評價工作。國外鋼材在國內(nèi)首次使用應(yīng)通過專業(yè)機(jī)構(gòu)技術(shù)評審，評審?fù)ㄟ^后方可使用。鋼板鋼板的標(biāo)準(zhǔn)及使用范圍應(yīng)符合表4.2.1的規(guī)定。表4.2.1鋼板使用范圍序號鋼號鋼板標(biāo)準(zhǔn)使用范圍許用溫度（℃）許用最大厚度（mm）1Q235B《碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋厚鋼板和鋼帶》GB/T3274＞-2012＞0202Q235C《碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋厚鋼板和鋼帶》GB/T3274＞-2016＞0243Q245R《鍋爐和壓力容器用鋼板》GB/T713≥-20364Q345R《鍋爐和壓力容器用鋼板》GB/T713≥-2036516MnDR《低溫壓力容器用低合金鋼鋼板》GB/T3531≥-4036612MnNiVR《壓力容器用調(diào)質(zhì)高強(qiáng)度鋼板》GB/T19189≥-2045鋼板的許用應(yīng)力值選取應(yīng)符合表4.2.2的規(guī)定。表4.2.2鋼板許用應(yīng)力值序號鋼號使用狀態(tài)板厚t(mm)室溫強(qiáng)度指標(biāo)在下列溫度(℃)下的許用應(yīng)力(MPa)Rm(MPa)ReL(MPa)20100150200250一碳素鋼板1Q235B熱軋3≤t≤1637022515013613212712216＜t≤203702151431301261221162Q235C熱軋3≤t≤1637022515013613212712216＜t≤243702151431301261221163Q245R熱軋，控軋，正火3≤t≤1640024516314914413913216＜t≤36400235157143138133127二低合金鋼板4Q345R熱軋，控軋，正火3≤t≤1651034523020018617216216＜t≤36500325217188175162152516MnDR正火6≤t≤1649031521018217015714816＜t≤36470295197171159147138612MnNiVR調(diào)質(zhì)10≤t≤45610490294268256244233注:中間溫度的許用應(yīng)力值，可采用線性內(nèi)插法計算。未列入本標(biāo)準(zhǔn)表4.2.2中的鋼板的許用應(yīng)力值應(yīng)符合下列規(guī)定：1當(dāng)選取符合本標(biāo)準(zhǔn)要求的碳素鋼和標(biāo)準(zhǔn)屈服強(qiáng)度下限值小于或等于390MPa的低合金鋼鋼板時，應(yīng)取設(shè)計溫度下2/3標(biāo)準(zhǔn)屈服強(qiáng)度下限值；2當(dāng)選取符合本標(biāo)準(zhǔn)要求的標(biāo)準(zhǔn)屈服強(qiáng)度下限值大于390MPa的低合金鋼鋼板時，應(yīng)取設(shè)計溫度下60%標(biāo)準(zhǔn)屈服強(qiáng)度下限值。罐壁鋼板的使用厚度應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，且鋼板名義厚度不得大于45mm。儲罐的設(shè)計溫度低于-10℃時，厚度大于20mm的Q245R鋼板和厚度大于30mm的Q345R鋼板應(yīng)在正火狀態(tài)下使用。凡符合下列條件的鋼板，應(yīng)逐批取樣進(jìn)行夏比V型缺口-20℃沖擊試驗(yàn)。沖擊試樣的取樣部位和試樣方向應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鍋爐和壓力容器用鋼板》GB/T713的有關(guān)規(guī)定，并應(yīng)在圖樣或有關(guān)技術(shù)文件中注明。1設(shè)計溫度低于-10℃時，厚度大于16mm的Q245R鋼板；2設(shè)計溫度低于-10℃時，厚度大于25mm的Q345R鋼板。調(diào)質(zhì)狀態(tài)供貨的鋼板,應(yīng)逐熱處理張取樣進(jìn)行拉伸和夏比V型缺口-20℃沖擊試驗(yàn)。沖擊試樣的取樣部位和試樣方向應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《壓力容器用調(diào)質(zhì)高強(qiáng)度鋼板》GB/T19189的有關(guān)規(guī)定。對于厚度大于等于25mm的鋼板，沖擊試樣宜采用圓棒試樣，沖擊試樣的軸線應(yīng)位于鋼板厚度1/4處。符合下列要求的罐壁和罐底邊緣板用鋼板應(yīng)逐張進(jìn)行超聲檢測。檢測方法和質(zhì)量等級應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《承壓設(shè)備無損檢測第3部分：超聲檢測》NB/T47013.3的有關(guān)規(guī)定。1厚度大于30mm的Q245R和Q345R鋼板，質(zhì)量等級不應(yīng)低于Ⅲ級；2厚度大于20mm的16MnDR鋼板，質(zhì)量等級不應(yīng)低于Ⅱ級；3調(diào)質(zhì)狀態(tài)供貨的鋼板，質(zhì)量等級應(yīng)為Ⅰ級。厚度大于12mm但小于等于本標(biāo)準(zhǔn)4.2.8條規(guī)定厚度的罐壁和罐底邊緣板用鋼板應(yīng)進(jìn)行超聲檢測抽查，抽查比例不宜小于20%，且不小于1張。檢測方法應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《承壓設(shè)備無損檢測第3部分：超聲檢測》NB/T47013.3的有關(guān)規(guī)定。Q235B、Q235C、Q245R和Q345R鋼板的質(zhì)量等級不應(yīng)低于Ⅲ級，16MnDR鋼板的質(zhì)量等級不應(yīng)低于Ⅱ級。用于罐壁、罐底及罐頂?shù)腝235B、Q235C、Q245R和Q345R鋼板沿寬度方向的不平度不得大于5mm/1000mm，用于罐壁、罐底及罐頂?shù)?2MnNiVR鋼板沿寬度方向的不平度不應(yīng)超過6mm/1000mm，且不應(yīng)對組對焊接坡口的偏差產(chǎn)生不利影響。12MnNiVR鋼板的表面質(zhì)量按國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)GB/T19189的規(guī)定執(zhí)行，且鋼板表面不允許焊接修補(bǔ)。板厚超過20mm的碳素鋼和低合金鋼的碳當(dāng)量Ceq不宜高于0.42%。12MnNiVR鋼板的焊接敏感性系數(shù)Pcm不應(yīng)高于0.23%。鋼管罐壁開孔用無縫鋼管的標(biāo)準(zhǔn)及使用范圍應(yīng)符合表4.3.1的規(guī)定。表4.3.1無縫鋼管使用范圍序號鋼號鋼管標(biāo)準(zhǔn)使用狀態(tài)使用范圍許用溫度（℃）許用壁厚（mm）110《輸送流體用無縫鋼管》GB/T8163熱軋≥-10≤10《高壓化肥設(shè)備用無縫鋼管》GB/T6479正火≥-10≤16《石油裂化用無縫鋼管》GB/T9948正火≥-20≤16220《輸送流體用無縫鋼管》GB/T8163熱軋≥0≤10《高壓化肥設(shè)備用無縫鋼管》GB/T6479正火≥0≤16《石油裂化用無縫鋼管》GB/T9948正火≥-10≤163Q345C《輸送流體用無縫鋼管》GB/T8163正火≥-10≤10《高壓化肥設(shè)備用無縫鋼管》GB/T6479正火≥-10≤164Q345D《輸送流體用無縫鋼管》GB/T8163正火≥-20≤10《高壓化肥設(shè)備用無縫鋼管》GB/T6479正火≥-20≤165Q345E《高壓化肥設(shè)備用無縫鋼管》GB/T6479正火≥-40≤16無縫鋼管的許用應(yīng)力值應(yīng)按表4.3.2選取。表4.3.2無縫鋼管的許用應(yīng)力序號鋼號壁厚（mm）室溫強(qiáng)度指標(biāo)在下列溫度(℃)下的許用應(yīng)力（MPa）Rm(MPa)ReL(MPa)≤20100150200250110≤1633520512412111510898220≤164102451521471401311173Q345C≤164903451811811801671534Q345D≤164903451811811801671535Q345E≤16490345181181180167153注：1中間溫度的許用應(yīng)力值，可采用線性內(nèi)插法計算。2Q345C、Q345D的力學(xué)性能按照GB/T8163選取，許用應(yīng)力亦按此計算。設(shè)計溫度低于-20℃時，鋼管的實(shí)際化學(xué)成分應(yīng)符合P含量不應(yīng)大于0.025%，S含量不應(yīng)大于0.015%的規(guī)定。罐壁開口用外徑不小于70mm，且壁厚大于10mm的鋼管，應(yīng)按表4.3.1中許用溫度下限逐批取樣進(jìn)行夏比V型缺口沖擊試驗(yàn)，并應(yīng)符合以下規(guī)定：1當(dāng)選用現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《高壓化肥設(shè)備用無縫鋼管》GB/T6479中各鋼號鋼管時，10和20鋼管應(yīng)分別進(jìn)行0℃沖擊試驗(yàn)，Q345C鋼管應(yīng)進(jìn)行-10℃沖擊試驗(yàn)，Q345D鋼管應(yīng)進(jìn)行-20℃沖擊試驗(yàn)，Q345E鋼管應(yīng)進(jìn)行-40℃沖擊試驗(yàn)，3個縱向標(biāo)準(zhǔn)試樣的沖擊吸收能量平均值不小于40J。根據(jù)需方要求，經(jīng)供需雙方協(xié)商，并在合同中注明，10和20鋼管可進(jìn)行-20℃沖擊試驗(yàn)。2當(dāng)選用現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《石油裂化用無縫鋼管》GB/T9948中10和20鋼管時，應(yīng)分別進(jìn)行-20℃和-10℃的沖擊試驗(yàn)時，3個縱向標(biāo)準(zhǔn)試樣的沖擊吸收能量平均值不應(yīng)小于40J。當(dāng)選用現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《流體輸送用無縫鋼管》GB/T8163中的鋼管時，Q345C鋼管應(yīng)進(jìn)行0℃沖擊試驗(yàn)，Q345D鋼管應(yīng)進(jìn)行-20℃沖擊試驗(yàn)，3個縱向標(biāo)準(zhǔn)試樣的沖擊吸收能量平均值不應(yīng)小于40J。罐頂開孔接管、浮頂支柱用鋼管應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《輸送流體用無縫鋼管》GB/T8163的規(guī)定。儲罐梯子、平臺等鋼結(jié)構(gòu)用鋼管應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《低壓流體輸送用焊接鋼管》GB/T3091或《直縫電焊鋼管》GB/T13793的有關(guān)規(guī)定。當(dāng)接管公稱直徑超過400mm時，可采用鋼板卷制。采用鋼板卷制的大口徑接管的材質(zhì)應(yīng)與管口處罐壁或罐頂板的材質(zhì)相同，罐壁開口接管對接接頭應(yīng)進(jìn)行100%射線或超聲檢測。鍛件罐壁開孔用鍛件的標(biāo)準(zhǔn)及使用范圍，應(yīng)符合的規(guī)定。鍛件的標(biāo)準(zhǔn)及使用范圍序號鋼號鍛件標(biāo)準(zhǔn)熱處理狀態(tài)許用溫度（℃）120《承壓設(shè)備用碳素鋼和合金鋼鍛件》NB/T47008正火或正火加回火≥-20216Mn《承壓設(shè)備用碳素鋼和合金鋼鍛件》NB/T47008正火、正火加回火或調(diào)質(zhì)≥-20316MnD《低溫承壓設(shè)備用低合金鋼鍛件》NB/T47009調(diào)質(zhì)≥-40注：16MnD鍛件公稱厚度小于或等于100mm時，許用溫度大于或等于-45℃。鍛件的許用應(yīng)力值選取應(yīng)符合表4.4.2的規(guī)定。表4.4.2鍛件的許用應(yīng)力值序號鋼號鍛件標(biāo)準(zhǔn)公稱厚度t（mm）室溫強(qiáng)度指標(biāo)在下列溫度(℃)下的許用應(yīng)力（MPa）Rm(MPa)ReL(MPa)≤20100150200250120《承壓設(shè)備用碳素鋼和合金鋼鍛件》NB/T47008t≤100410235152140133124111216Mn《承壓設(shè)備用碳素鋼和合金鋼鍛件》NB/T47008t≤100480305178178167150137100＜t≤200470295174174163147133200＜t≤300450275167167157143130316MnD《低溫承壓設(shè)備用低合金鋼鍛件》NB/T47009≤100480305178178167150137100＜t≤200470295174174163147133200＜t≤300450275167167157143130注：中間溫度的許用應(yīng)力值，可采用線性內(nèi)插法計算。設(shè)計溫度低于0℃的20鋼和16Mn鋼鍛件，應(yīng)按國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《承壓設(shè)備用碳素鋼和合金鋼鍛件》NB/T47008的規(guī)定進(jìn)行-20℃沖擊試驗(yàn)，并應(yīng)在圖樣或有關(guān)技術(shù)文件中注明。螺栓、螺母螺栓、螺母組合用鋼的使用范圍，應(yīng)符合規(guī)定；調(diào)質(zhì)狀態(tài)使用的螺母用鋼，回火溫度應(yīng)高于組合使用的螺栓用鋼的回火溫度。表4.5.1螺栓、螺母組合用鋼的使用范圍序號螺栓鋼號螺母鋼號鋼材標(biāo)準(zhǔn)使用狀態(tài)許用溫度（℃）12010、15《優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼》GB/T699正火≥-2023520、25《優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼》GB/T699正火≥0330CrMoA40Mn、45《優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼》GB/T699正火≥-1030CrMoA《合金結(jié)構(gòu)鋼》GB/T3077調(diào)質(zhì)≥-100435CrMoA40Mn、45《優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼》GB/T699正火≥-1035CrMoA《合金結(jié)構(gòu)鋼》GB/T3077調(diào)質(zhì)≥-70螺栓的許用應(yīng)力值選取應(yīng)符合表4.5.2的規(guī)定。表4.5.2螺栓的許用應(yīng)力值序號鋼號鋼材標(biāo)準(zhǔn)使用狀態(tài)規(guī)格室溫強(qiáng)度指標(biāo)在下列溫度(℃)下的許用應(yīng)力（MPa）Rm(MPa)ReL(MPa)≤20100150200250120《優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼》GB/T699正火≤M224102459181787365M24～M274002359484807467235《優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼》GB/T699正火≤M22530315117105989182M24～M275102951181061009284330CrMoA《合金結(jié)構(gòu)鋼》GB/T3077調(diào)質(zhì)≤M22700550157141137134131M24～M48660500167150145142140435CrMoA《合金結(jié)構(gòu)鋼》GB/T3077調(diào)質(zhì)≤M22835735210190185179176M24～M48805685228206199196193注：中間溫度的許用應(yīng)力值，可采用線性內(nèi)插法計算。結(jié)構(gòu)型鋼儲罐所用結(jié)構(gòu)型鋼應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《碳素結(jié)構(gòu)鋼》GB/T700和《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》GB/T1591的有關(guān)規(guī)定。許用應(yīng)力應(yīng)符合本規(guī)范7.2節(jié)的規(guī)定。當(dāng)建罐地區(qū)的最低日平均溫度低于0℃時，梯子、平臺等主要承重構(gòu)件應(yīng)采用鎮(zhèn)靜鋼。焊接材料焊接材料應(yīng)與所焊鋼材相匹配，且應(yīng)具有良好的焊接性能。用于焊接罐底邊緣板、罐壁板和罐壁開孔鍛件、接管的焊接材料，其技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則以及質(zhì)量管理等除應(yīng)符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定外，還應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《承壓設(shè)備用焊接材料訂貨技術(shù)條件》NB/T47018.1～47018.4的有關(guān)規(guī)定。當(dāng)設(shè)計溫度低于-20℃時，罐底邊緣板、罐壁板和罐壁開孔鍛件、接管的焊接，應(yīng)選用高韌性焊接材料。焊接材料可參照表4.7.4選用。常用鋼號推薦的焊接材料表鋼號焊條電弧焊埋弧焊氣電立焊型號/牌號示例焊條型號焊條牌號示例焊劑焊絲型號焊劑焊絲型號/牌號示例10、20Q235BQ235CQ24