電站用馬氏體耐熱鋼 08Cr9W3Co3VNbCuBN（G115）鍛件-編制說明

《電站用馬氏體耐熱鋼08Cr9W3Co3VNbCuBN(G115)鍛件》團體標(biāo)準(zhǔn)編制說明一、工作簡況1.任務(wù)來源2017年12月20日，全國鍋爐壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會于對08Cr9W3Co3VNbCuBN（G115?）鋼管進行了市場準(zhǔn)入技術(shù)評審，評審意見認為，G115?鋼管系列溫度(100-700℃)高溫力學(xué)性能實驗結(jié)果符合金屬材料高溫力學(xué)性能規(guī)律，進行了大量的持久實驗，其中最長點為38803h，累計臺時超過5.0×105h，650℃高溫抗氧化性能能夠達到GB/T13303《高溫抗氧化性能測試方法》規(guī)定的1級(完全抗氧化性)要求，按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的G115?鋼管能滿足GB/T16507標(biāo)準(zhǔn)的要求，可以用于超(超)臨界鍋爐的集箱、蒸汽管道、受熱面管子等部件，以及類似工況的受壓元件，集箱及管道的鋼管允許最高壁溫650℃；受熱面管子允許最高壁溫660℃，必要時可采用適當(dāng)?shù)目寡趸胧?018年，國家能源局正式批復(fù)大唐鄆城630℃超超臨界二次再熱國家電力示范項目。G115?鋼是目前世界范圍唯一可工程上應(yīng)用于630-650℃蒸汽溫度的新型馬氏體耐熱鋼，是大唐鄆城630℃超超臨界二次再熱國家電力示范項目鍋爐集箱和主蒸汽管道等最高溫度段唯一可選材料。2017年12月29日，CSTM標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)委員會發(fā)布《電站用馬氏體耐熱鋼08Cr9W3Co3VNbCuBN(G115)無縫鋼管》團體標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)號：T/CSTM00017-2017。在大唐鄆城630℃超超臨界二次再熱示范項目設(shè)計和建設(shè)中，最高溫度段管道選用G115鋼，則電站中其它關(guān)鍵部件也必須選用G115鋼，包括筒形鍛件、環(huán)形鍛件、餅形鍛件、碗形鍛件、長頸法蘭鍛件和條形鍛件，閥門、三通等鍛件。因此，有必要建立電站用馬氏體耐熱鋼08Cr9W3Co3VNbCuBN(G115)鍛件標(biāo)準(zhǔn)，填補標(biāo)準(zhǔn)空白。通過標(biāo)準(zhǔn)的建立，為建設(shè)更高參數(shù)的超超臨界電站所使用的新型馬氏體耐熱鋼鍛件的生產(chǎn)、檢驗和應(yīng)用提供必要的技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)支持。目前600℃超超臨界電站是世界上最先進的商用火電站，其最高溫度段管道使用的耐熱材料為P92鋼，鍛件為F92,實踐表明，P92/F92鋼使用金屬壁溫不超過628℃。現(xiàn)有電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NB/T47008《承壓設(shè)備用碳素鋼和合金鋼鍛件》和國外標(biāo)準(zhǔn)ASMESA182/SA182M《Specificationforforgedorrolledalloyandstainlesssteelpipeflanges,forgedfittingsandvalvesandpartsforhigh-temperatureservice》規(guī)定了電站中相應(yīng)鍛件為F92鋼。當(dāng)蒸汽溫度提升至630℃，更高參數(shù)的超超臨界電站建設(shè)所需鍛件無相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)支撐。2020年年初鋼鐵研究總院向CSTM綜合標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)域委員會秘書處提出了《電站用馬氏體耐熱鋼08Cr9W3Co3VNbCuBN(G115)鍛件》團體標(biāo)準(zhǔn)制訂申請，并與4月28日~4月28日進行了立項公示，公示期間未收到任何意見和建議。4月28日，CSTM標(biāo)準(zhǔn)委員會批準(zhǔn)《電站用馬氏體耐熱鋼08Cr9W3Co3VNbCuBN(G115)鍛件》立項，標(biāo)準(zhǔn)歸口管理委員會為CSTM/FC99綜合標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)域委員會，標(biāo)準(zhǔn)計劃編號為CSTMLX990000384-2020，標(biāo)準(zhǔn)牽頭單位為鋼鐵研究總院。2.工作簡要過程起草(草案、調(diào)研)階段：計劃下達后，2020年4月由鋼鐵研究總院、寶武特種冶金有限公司和上海昌強工業(yè)科技股份有限公司等單位成立了標(biāo)準(zhǔn)編制工作組，由鋼鐵研究總院為牽頭單位，負責(zé)主要起草工作。工作組對電站用馬氏體耐熱鋼08Cr9W3Co3VNbCuBN（G115）鍛件技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展情況進行全面調(diào)研，同時廣泛搜集相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和國內(nèi)外技術(shù)資料，進行了大量的研究分析、資料查證工作，結(jié)合實物質(zhì)量水平，進行全面總結(jié)和歸納，在此基礎(chǔ)上編制出《電站用馬氏體耐熱鋼08Cr9W3Co3VNbCuBN（G115）鍛件》標(biāo)準(zhǔn)草案初稿。經(jīng)工作組及有關(guān)專家研討后，對標(biāo)準(zhǔn)草案初稿進行了認真的修改，于2020年6月形成了標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿及其編制說明等相關(guān)附件。3.主要參加單位和工作組成員本標(biāo)準(zhǔn)由鋼鐵研究總院、寶武特種冶金有限公司、上海昌強工業(yè)科技股份有限公司、東方電氣集團東方鍋爐股份有限公司、哈爾濱鍋爐廠有限責(zé)任公司、上海鍋爐廠有限公司、大唐火力發(fā)電技術(shù)研究院、大唐鄆城發(fā)電有限公司、山東電力工程咨詢院有限公司、東方汽輪機有限公司、內(nèi)蒙古北方重工業(yè)集團有限公司、北京國電富通科技發(fā)展有限責(zé)任公司、江蘇電力裝備有限公司、河北宏潤核裝備科技股份有限公司、中國特種設(shè)備檢測研究院、上海發(fā)電設(shè)備成套設(shè)計研究院有限責(zé)任公司和神華國華（北京）電力研究院有限公司等單位共同起草。主要成員：劉正東、陳正宗、包漢生、徐松乾、趙海平、高杰、姚鳴海、楊華春、王炯祥、梁寶琦、王建泳、蔡文河、雷丙旺、徐彤、叢相州、梁軍、王延峰、李永清、毛敏、李傳永、姜海峰、熊建坤、曹鈺瑩、李文亮。任務(wù)分工和主要工作：劉正東任工作組組長，主持全面協(xié)調(diào)工作，劉正東、陳正宗、徐松乾、趙海平、姚鳴海等人負責(zé)項目的總策劃和組織實施、參與標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)內(nèi)容的起草等工作；其余人員負責(zé)資料的收集和對比分析、調(diào)研、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的研究、起草標(biāo)準(zhǔn)文本、確定標(biāo)準(zhǔn)中的技術(shù)內(nèi)容等工作。二、標(biāo)準(zhǔn)編制原則和主要內(nèi)容1.編制原則本標(biāo)準(zhǔn)在制定過程中，遵循“面向市場、服務(wù)產(chǎn)業(yè)、自主制定、適時推出、及時修訂、不斷完善”的原則，注重標(biāo)準(zhǔn)制定與技術(shù)創(chuàng)新、試驗驗證、產(chǎn)業(yè)推進、應(yīng)用推廣相結(jié)合，本著先進性、科學(xué)性、合理性和可操作性以及標(biāo)準(zhǔn)的目標(biāo)、統(tǒng)一性、協(xié)調(diào)性、適用性、一致性和規(guī)范性的原則來進行本標(biāo)準(zhǔn)的制定工作。本標(biāo)準(zhǔn)在起草過程中主要按GB/T1.1—2009《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分:標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和編寫規(guī)則》的要求編寫。在確定本標(biāo)準(zhǔn)主要技術(shù)指標(biāo)時，綜合考慮生產(chǎn)企業(yè)的能力和使用安全需求，在確保安全的前提下，尋求最大的經(jīng)濟、社會效益，充分體現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)在技術(shù)上的先進性和合理性。電站用馬氏體耐熱鋼08Cr9W3Co3VNbCuBN（G115）鍛件由于使用條件更為苛刻，其產(chǎn)品的技術(shù)要求與NB/T47008《承壓設(shè)備用碳素鋼和合金鋼鍛件》相近但個別指標(biāo)和要求較高，因此本標(biāo)準(zhǔn)采標(biāo)對象主要為NB/T47008-2017，同時參考了ASMESA182/SA182M《Specificationforforgedorrolledalloyandstainlesssteelpipeflanges,forgedfittingsandvalvesandpartsforhigh-temperatureservice》。2.主要內(nèi)容和確定依據(jù)2.1適用范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了電站用馬氏體耐熱鋼08Cr9W3Co3VNbCuBN(G115)鍛件的術(shù)語和定義、訂貨內(nèi)容、技術(shù)要求、試驗方法、檢驗規(guī)則以及標(biāo)志和質(zhì)量證明書等。本標(biāo)準(zhǔn)適用于電站用馬氏體耐熱鋼08Cr9W3Co3VNbCuBN(G115)筒形鍛件、環(huán)形鍛件、餅形鍛件、碗形鍛件、長頸法蘭鍛件和條形鍛件，閥門、三通等其它鍛件，也可參照執(zhí)行。目前，G115鋼鍛件生產(chǎn)企業(yè)主要有寶武特種冶金有限公司和上海昌強工業(yè)科技股份有限公司等企業(yè)。G115鋼鍛件生產(chǎn)企業(yè)具體情況見表1。表1我國現(xiàn)有G115鋼鍛件生產(chǎn)企業(yè)情況序號公司名稱年產(chǎn)能/t備注1寶武特種冶金有限公司10000鍛三通、閥體2上海昌強工業(yè)科技股份有限公司50000法蘭、大小頭、異型管、球封頭等2.2主要內(nèi)容本標(biāo)準(zhǔn)主要以寶武特種冶金有限公司和上海昌強工業(yè)科技股份有限公司的G115鋼鍛件生產(chǎn)工藝為基礎(chǔ)，參照NB/T47008-2017《承壓設(shè)備用碳素鋼和合金鋼鍛件》標(biāo)準(zhǔn)制定。1）給出了G115鋼鍛件化學(xué)成分。2）給出了G115鋼鍛件力學(xué)性能。3）給出了G115鋼鍛件的熱處理制度。本標(biāo)準(zhǔn)對于G115鋼鍛件規(guī)定：正火加回火：正火溫度1050～1150℃；回火溫度740～795℃。S＞60mm的鍛件可淬火加回火，淬火溫度不低于1050℃，回火溫度740～795℃。NB/T47008對于10Cr9MoW2VNbBN鍛件（F92）規(guī)定：對于公稱厚度≤300mm，熱處理狀態(tài)：正火+回火或淬火+回火；回火溫度不低于740℃。由于G115鋼鍛件的持久強度水平比T92/P92的持久強度高，所以根據(jù)G115鋼鍛件熱處理及持久強度試驗結(jié)果，提出當(dāng)G115鋼鍛件S＞60mm的可淬火加回火，淬火溫度不低于1050℃，回火溫度740～795℃。4）給出了G115鋼鍛件高溫規(guī)定塑性延伸強度。5）其余要求本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的其余要求與NB/T47008的規(guī)定一致。三、主要試驗（或驗證）情況分析寶武特種冶金有限公司和上海昌強工業(yè)科技股份有限公司已開展G115鋼三通、閥體、大小頭、異型管等鍛件制造，正開展熱處理等試驗，將通過第三方測試，形成測試報告，支撐標(biāo)準(zhǔn)。四、標(biāo)準(zhǔn)中如果涉及專利，應(yīng)有明確的知識產(chǎn)權(quán)說明本標(biāo)準(zhǔn)不涉及專利。五、產(chǎn)業(yè)化情況、推廣應(yīng)用論證和預(yù)期達到的經(jīng)濟效果等情況通過標(biāo)準(zhǔn)的制定和實施，完善了更高參數(shù)鍋爐用G115?馬氏體耐熱鋼的品種，將促進技術(shù)創(chuàng)新，增強產(chǎn)品的國內(nèi)外市場競爭力，對加快我國高參數(shù)電站建設(shè)具有積極的促進作用。標(biāo)準(zhǔn)實施后有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量，擴大產(chǎn)品的市場應(yīng)用，有助于推動我國更高參數(shù)超超臨界電站建設(shè)，將引領(lǐng)世界電力行業(yè)發(fā)展，將產(chǎn)生良好的經(jīng)濟效益和社會效益。六、采用國際標(biāo)準(zhǔn)和國外先進標(biāo)準(zhǔn)情況，與國際、國外同類標(biāo)準(zhǔn)水平的對比情況，本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的主要指標(biāo)與NB/T47008相近，其中五害元素、非金屬夾雜物、表面質(zhì)量等要求嚴于國家標(biāo)準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)參照國外先進標(biāo)準(zhǔn)，但本標(biāo)準(zhǔn)中的化學(xué)成分、力學(xué)性能、工藝性能等技術(shù)指標(biāo)完全不低于國外先進標(biāo)準(zhǔn)水平，金相檢驗、無損檢驗等項目的技術(shù)要求還高于國外先進標(biāo)準(zhǔn)。綜上，本標(biāo)準(zhǔn)水平為國際先進水平。七、與現(xiàn)行相關(guān)法律、法規(guī)、規(guī)章及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，特別是強制性標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào)性本標(biāo)準(zhǔn)填補了國內(nèi)外更高參數(shù)超超臨界電站用G115鋼鍛件的空白，與現(xiàn)行相關(guān)法律、法規(guī)、規(guī)章及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)完全協(xié)調(diào)。八、重大分歧意見的處理經(jīng)過和依據(jù)暫無重大分歧意見。九、標(biāo)準(zhǔn)性質(zhì)的建議說明建議為