GB∕T 18442.2-2019 固定式真空絕熱深冷壓力容器 第2部分：材料

中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)代替GB/T18442.2—2011固定式真空絕熱深冷壓力容器第2部分：材料—2019-12-10發(fā)布2019-12-10實(shí)施國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)發(fā)布Ⅰ前言 2規(guī)范性引用文件 3術(shù)語(yǔ)和定義 4一般要求 5罐體材料 6焊接材料 47夾層支撐材料 48外購(gòu)件 49其他材料 Ⅲ前言GB/T18442《固定式真空絕熱深冷壓力容器》分為以下7個(gè)部分：—第1部分：總則；—第2部分：材料；—第3部分：設(shè)計(jì)；—第4部分：制造；—第5部分：檢驗(yàn)與試驗(yàn)；—第6部分：安全防護(hù)；—第7部分：內(nèi)容器應(yīng)變強(qiáng)化技術(shù)規(guī)定。本部分為GB/T18442的第2部分。本部分按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本部分代替GB/T18442.2—2011《固定式真空絕熱深冷壓力容器第2部分：材料》，與GB/T18442.2—2011相比，主要技術(shù)變化如下：—?jiǎng)h除了夾層、罐體等5個(gè)術(shù)語(yǔ)和定義；—修改了材料的一般要求；—修改了罐體用鋼板、鋼鍛件、管子和管件、絕熱材料、吸附劑材料、焊接材料、夾層支撐材料、外購(gòu)件和其他材料的要求；—修改了罐體材料的性能指標(biāo)和質(zhì)量控制要求。本部分由全國(guó)鍋爐壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC262)提出并歸口。本部分起草單位：張家港中集圣達(dá)因低溫裝備有限公司、上海市氣體工業(yè)協(xié)會(huì)、中車長(zhǎng)江車輛有限公司、中國(guó)特種設(shè)備檢測(cè)研究院、石家莊安瑞科氣體機(jī)械有限公司、蘇州圣匯裝備有限公司、杭州富士達(dá)特種材料股份有限公司、上海華誼集團(tuán)裝備工程有限公司。本部分主要起草人：羅曉鐘、周偉明、錢紅華、勝俊華、胡海濱、陳朝輝、王紅霞、張連偉、應(yīng)建明、魏勇彪。本部分所代替標(biāo)準(zhǔn)的歷次版本發(fā)布情況為：—GB/T18442.2—2011;1固定式真空絕熱深冷壓力容器第2部分：材料GB/T18442的本部分規(guī)定了固定式真空絕熱深冷壓力容器（以下簡(jiǎn)稱“深冷容器”）使用的鋼板、鍛件、管子和管件、絕熱材料、吸附劑材料、焊接材料、夾層支撐材料及外購(gòu)件材料的基本要求。本部分適用于同時(shí)滿足以下條件的深冷容器：a)內(nèi)容器工作壓力不小于0.1MPa;b)幾何容積不小于1m3;c)絕熱方式為真空粉末絕熱、真空復(fù)合絕熱或高真空多層絕熱；d)儲(chǔ)存介質(zhì)為標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)不低于-196℃的冷凍液化氣體。本部分不適用于下列范圍的深冷容器：a)內(nèi)容器和外殼材料為有色金屬或非金屬的；b)球形結(jié)構(gòu)的；c)堆積絕熱方式的；d)移動(dòng)式的；e)儲(chǔ)存標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)低于-196℃冷凍液化氣體介質(zhì)的；f)儲(chǔ)存介質(zhì)按GB12268規(guī)定為毒性氣體的；g)國(guó)防軍事裝備等有特殊要求的。2規(guī)范性引用文件下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T150（所有部分）壓力容器GB/T713鍋爐和壓力容器用鋼板GB/T3531低溫壓力容器用鋼板GB/T13296鍋爐、熱交換器用不銹鋼無(wú)縫鋼管GB/T13350絕熱用玻璃棉及其制品GB/T135505A分子篩及其測(cè)定方法GB/T14976流體輸送用不銹鋼無(wú)縫鋼管GB/T17600（所有部分）鋼的伸長(zhǎng)率換算GB/T18442.1固定式真空絕熱深冷壓力容器第1部分：總則GB/T24511承壓設(shè)備用不銹鋼和耐熱鋼鋼板和鋼帶GB/T31480深冷容器用高真空多層絕熱材料GB/T31481深冷容器用材料與氣體的相容性判定導(dǎo)則HG/T269013X分子篩JC/T1020低溫裝置絕熱用膨脹珍珠巖NB/T47009低溫承壓設(shè)備用合金鋼鍛件2NB/T47010承壓設(shè)備用不銹鋼和耐熱鋼鍛件NB/T47014承壓設(shè)備焊接工藝評(píng)定NB/T47018.1承壓設(shè)備用焊接材料訂貨技術(shù)條件第1部分：采購(gòu)?fù)▌tNB/T47018.2承壓設(shè)備用焊接材料訂貨技術(shù)條件第2部分：鋼焊條NB/T47018.3承壓設(shè)備用焊接材料訂貨技術(shù)條件第3部分：氣體保護(hù)電弧焊絲和填充絲NB/T47018.4承壓設(shè)備用焊接材料訂貨技術(shù)條件第4部分：埋弧焊鋼焊絲和焊劑YS/T599超細(xì)氧化肥粉TSG21固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程3術(shù)語(yǔ)和定義GB/T150和GB/T18442.1界定的術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。4一般要求4.1材料的選擇應(yīng)考慮材料的力學(xué)性能、物理性能、工藝性能和與介質(zhì)的相容性。4.2罐體選用材料應(yīng)符合TSG21、GB/T150.2以及相應(yīng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。4.3可能與氧氣或富氧環(huán)境接觸的材料，其與氧的相容性應(yīng)符合GB/T31481的規(guī)定。4.4與受壓元件相焊的非受壓元件用材料應(yīng)具有良好的韌性及焊接性。4.5受壓元件材料制造單位應(yīng)在材料的明顯部位做出清晰、牢固的出廠鋼印標(biāo)志或采用其他可追溯的標(biāo)志。4.6受壓元件材料制造單位應(yīng)向深冷容器制造單位提供材料質(zhì)量證明書，材料質(zhì)量證明書的內(nèi)容應(yīng)齊全、清晰并且印制可以追溯的信息化標(biāo)識(shí)，加蓋材料制造單位質(zhì)量檢驗(yàn)章。4.7深冷容器制造單位從非材料制造單位取得罐體和管路用材料時(shí)，應(yīng)取得材料制造單位提供的材料質(zhì)量證明書原件或加蓋了材料經(jīng)營(yíng)單位公章和經(jīng)辦負(fù)責(zé)人簽字（章）的復(fù)印件。4.8深冷容器制造單位應(yīng)對(duì)取得的材料、外購(gòu)件的質(zhì)量證明書的真實(shí)性和一致性負(fù)責(zé)。4.9境外牌號(hào)材料和新材料的使用應(yīng)符合TSG21的有關(guān)規(guī)定。5罐體材料5.1一般要求5.1.1罐體受壓元件的材料應(yīng)符合相應(yīng)材料標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)圖樣的規(guī)定。5.1.2罐體受壓元件用鋼應(yīng)為氧氣轉(zhuǎn)爐或電爐冶煉的鎮(zhèn)靜鋼，并應(yīng)采用爐外精煉工藝。5.1.3罐體受壓元件用鋼板的斷后伸長(zhǎng)率應(yīng)符合相應(yīng)鋼板標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，且?jiàn)W氏體型不銹鋼的斷后伸長(zhǎng)率應(yīng)不小于40%,碳素鋼和低合金鋼的斷后伸長(zhǎng)率應(yīng)不小于20%。采用不同尺寸試樣的斷后伸長(zhǎng)率指標(biāo)，應(yīng)按照GB/T17600進(jìn)行換算，換算后的指標(biāo)應(yīng)符合本條規(guī)定。5.2.1.1內(nèi)容器用鋼板一般采用奧氏體型不銹鋼鋼板，并符合GB/T24511的規(guī)定。熱軋鋼板表面加工類型不低于1D級(jí)，冷軋鋼板表面加工類型不低于2B級(jí)。5.2.1.2內(nèi)容器受壓元件用鋼板應(yīng)具有良好的塑性，其標(biāo)準(zhǔn)室溫屈服強(qiáng)度（或0.2%規(guī)定塑性延伸強(qiáng)度）3應(yīng)不大于460MPa,標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度上限值應(yīng)不大于725MPa,材料質(zhì)量證明書中室溫屈服強(qiáng)度（或0.2%規(guī)定塑性延伸強(qiáng)度）與室溫抗拉強(qiáng)度之比應(yīng)不大于0.85。5.2.1.3內(nèi)容器常用鋼板材料的力學(xué)性能指標(biāo)按表1的規(guī)定。5.2.1.4當(dāng)采用表1以外的鋼板時(shí)，應(yīng)符合本部分和相應(yīng)材料標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。表1內(nèi)容器常用鋼板力學(xué)性能指標(biāo)鋼板標(biāo)準(zhǔn)交貨狀態(tài)厚度/mm室溫強(qiáng)度指標(biāo)/MPa斷后伸長(zhǎng)率A/%S30408GB/T24511固溶處理3~40≥220≥250≥520≥40S30403≥210≥230≥490S31608≥220≥260≥520S31603≥210≥260≥4905.2.2.1鋼板應(yīng)有良好的可焊性、足夠的強(qiáng)度和沖擊韌性，同時(shí)應(yīng)考慮外界環(huán)境的腐蝕作用。當(dāng)選用低合金鋼鋼板時(shí)，應(yīng)符合GB/T713或GB/T3531的規(guī)定；當(dāng)選用奧氏體型不銹鋼鋼板時(shí)，應(yīng)符合GB/T24511的規(guī)定。5.2.2.2外殼常用鋼板材料的力學(xué)性能指標(biāo)按表2的規(guī)定。5.2.2.3當(dāng)采用表2以外的鋼板時(shí)，應(yīng)符合本部分和相應(yīng)材料標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。表2外殼常用鋼板力學(xué)性能指標(biāo)鋼板標(biāo)準(zhǔn)交貨狀態(tài)厚度/mm室溫強(qiáng)度指標(biāo)/MPa斷后伸長(zhǎng)率A/%Q245RGB/T713熱軋，控軋或正火≥245400~520≥25Q345R≥345510~640≥2116MnDRGB/T3531正火，正火加回火≥315490~620≥21S30408GB/T24511固溶處理3~25≥220≥520≥40S30403≥210≥4905.3.1內(nèi)容器用不銹鋼鍛件應(yīng)符合NB/T47010的規(guī)定，鍛件級(jí)別應(yīng)不低于Ⅲ級(jí)。5.3.2外殼用低合金鋼鍛件和不銹鋼鍛件應(yīng)分別符合NB/T47009、NB/T47010的規(guī)定，鍛件級(jí)別應(yīng)不低于Ⅱ級(jí)。5.4管子和管件5.4.1管子用材料應(yīng)符合GB/T150.2和設(shè)計(jì)圖樣的規(guī)定，且應(yīng)符合GB/T13296或GB/T14976的規(guī)定。國(guó)5.4.2管件應(yīng)符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。當(dāng)管件采用鋼鍛件時(shí)，應(yīng)符合5.3的規(guī)定。5.4.3奧氏體不銹鋼管件采用冷成型加工成型時(shí)，其成型后的鐵素體測(cè)量值應(yīng)不大于15%。45.5絕熱材料5.5.1膨脹珍珠巖（珠光砂）應(yīng)符合JC/T1020的規(guī)定，且含水率不大于0.3%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。5.5.2阻光劑應(yīng)具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性。5.5.3高真空多層絕熱材料應(yīng)符合GB/T31480的規(guī)定。5.5.4復(fù)合絕熱使用的超細(xì)玻璃纖維制品應(yīng)符合GB/T13350的規(guī)定，且符合下列要求：a)含水率≤0.3%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）；b)密度≤16kg/m3;c)熱導(dǎo)率：在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力和常溫下，熱導(dǎo)率≤0.033W/(m·K);在真空度為0.133Pa(0.001mmHg)和溫度-196℃(77K)~232℃(505K)下，熱導(dǎo)率≤0.0036W/(m·K)。5.6吸附劑材料5.6.15A分子篩應(yīng)符合GB/T13550的規(guī)定，13X分子篩應(yīng)符合HG/T2690的規(guī)定。5.6.2氧化肥應(yīng)符合YS/T599的規(guī)定。5.6.3采用其他吸附劑材料時(shí)，應(yīng)能滿足深冷容器的使用要求，且符合相應(yīng)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。6焊接材料6.1焊接材料應(yīng)符合NB/T47018.1~NB/T47018.4的規(guī)定，且有清晰、牢固的標(biāo)志，并附有質(zhì)量證明書。6.2焊接材料的選用應(yīng)考慮焊接接頭力學(xué)性能與罐體母材的匹配，且應(yīng)符合TSG21的規(guī)定。6.3焊接材料應(yīng)按NB/T47014的要求進(jìn)行焊接工藝評(píng)定，評(píng)定合格后方可使用。7夾層支撐材料7.1當(dāng)采用非金屬材料作支撐元件時(shí)，應(yīng)滿足下列要求：a)非金屬支撐材料應(yīng)盡可能采用熱導(dǎo)率小、使用溫度在材料允許使用溫度范圍內(nèi)、真空下表面放氣率低和具有良好的低溫沖擊韌性的材料；b)材料性能應(yīng)符合相應(yīng)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定；c)材料制造單位應(yīng)委托具有相應(yīng)資質(zhì)的試驗(yàn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行材料性能測(cè)試，并取得試驗(yàn)機(jī)構(gòu)出具的材料性能試驗(yàn)報(bào)告；d)采用玻璃鋼作為支撐材料時(shí)，材料出廠文件應(yīng)包含壓縮強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度、剪切強(qiáng)度、沖擊韌性和彈性模量等力學(xué)性能指標(biāo)和熱導(dǎo)率、線膨脹系數(shù)、允許使用溫度范圍等物理性能指標(biāo)，以確保使用的玻璃鋼滿足深冷容器的絕熱性能、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、制造工藝和使用的要求。7.2當(dāng)采用金屬材料作為支撐元件時(shí)，應(yīng)滿足產(chǎn)品的低溫性能要求，同時(shí)使用溫度應(yīng)在材料允許使用溫度范圍內(nèi)，且材料應(yīng)具有良好的