本标准的本部分中附录 B.附录C为推荐性的,其余为强制性。


本标准GB150《压力容器》分为四个部分∶


  ———第1部分∶通用要求;


  ———第2部分∶材料;


  ———第3部分∶设计;


  ———第 4部分∶制造、检验和验收。


本部分为GB150 的第2部分;材料。本部分按照GB/T1.1—2009《标准化工作导则》给出的规则起草。


本部分代替 GB 150—1998的材料部分(第 4 音.附录 A、附录F 和附录 H)。


本部分依据GB 150--1998 实施以来我国压力容器用钢的技术进展成果,并按照 TSG R0004—2009《固定式压力容器安全技术监察规程》的相关规定进行了修订。与GB 150—1998 相比,主要变动内容如下∶


  第 2 章引用文件中的钢材标准全部进行了更新。复合板增加了镍-钢、钛-钢和铜-钢3 个标准(NB/T47002.2、NB/T47002.3和NB/T47002.4>。不锈钢无缝钢管增加了奥氏体-铁素体型钢管标准(GB/T 21833)。不锈钢焊接钢管增加了锅炉和热交换器用奥氏体不锈钢管标准(GB/T 24593)和奥氏体-铁素体型钢管标准(GB/T 21832)。不锈钢棒增加了冷加工钢棒标准(GB/T4226)。


  第 3章总则中碳素钢和低合金钢钢材(钢板、钢管和钢锻件)的冲击功最低值按 TSG R0004 的。规定提高了指标。


  按 TSG R0004 所规定的安全系数重新确定了钢板、钢管和钢锻件的许用应力。


  第4章钢板中增加了 7 个低合金钢钢板(12Cr1MoVR、12Cr2MolVR、12MnNiVR、15MnNiNbDR、07MnNiMoDR、08Ni3DR和 06Ni9DR),6 个高合金钢钢板(S11972、S30409、S31008、S39042、S22253和 S22053)。


 第 4章钢板中提高了碳素钢和低合金钢钢板的超声检测要求,将钢板的使用温度下限作了详细规定。


 第5 章钢管中增加了2个低合金钢钢管(09MnNiD和 08Cr2AlMo),2个奥氏体型高合金钢无缝钢管(1Cr19Ni9和 0Cr25Ni20),4个奥氏体-铁素体型高合金钢无缝钢管(S21953、S22253、S22053和 S25073),高合金钢焊接钢管列入5个奥氏体型钢号(S30408、S30403、S31608、S31603和 S32168)和3个奥氏体-铁素体型钢号(S21953、S22253、S22053)。


 第5章钢管中列入了用钢棒加工的接管,并做出了相关规定。


 第6章钢锻件中增加了4 个低合金钢钢锻件(20MnNiMo、12Cr2MolV、12Cr3MolV和08Ni3D),4个奥氏体型高合金钢钢锻件(S30409、S31008、S31703和 S39042),2个奥氏体-铁素体型高合金钢钢锻件(S22253和 S22053)。


 第7章螺柱(含螺栓)用钢棒中调整了 35CrMoA 和 40CrNiMoA低温用螺柱的最低冲击试验温度,提高了30CrMoA,35CrMoA 和 40CrNiMoA 螺柱的低温冲击功指标,增加了 S31008 高温用高合金钢螺柱和应变强化处理的 S30408低温用高合金钢螺柱。


  附录 A中增加了4个低合金钢钢板(12Cr2MolVR、15MnNiNbDR、08Ni3DR和 06Ni9DR)的技术要求,以及 2个低合金钢钢管(09MnNiD 和 08Cr2AlMo)的技术要求。


  附录 B中列入了新增钢号的相关性能数据参考值。


  附录C中列出了高合金钢统一数字代号和牌号的对照表。


  附录 D中列出了Q235系列钢板的使用规定。


本部分由全国锅炉压力容器标准化技术委员会(SAC/TC 262)提出并归口。


本部分起草单位;合肥通用机械研究院、中国通用机械工程总公司、中国特种设备检测研究院、合肥市质量技术监督局、中国石化工程建设公司、国家质检总局特种设备安全监察局、江苏省特种设备安全监督检验研究院。


本部分主要起草人;秦晓钟、章小浒、张勇、杨国义、顾先山、段瑞、常彦衍、缪春生、尹立军。


 本部分所代替标准的历次版本发布情况为∶ GB 150 --1989、GB 150 --1998。



压力容器 第2部分:材料



一、范围


  GB 150 的本部分规定了压力容器受压元件用钢材允许使用的钢号及其标准,钢材的附加技术要求,钢材的使用范围(温度和压力)和许用应力。


  本部分适用于设计温度-253 ℃~800 ℃、设计压力不大于35 MPa的压力容器。


  本部分不适用的范围为;G150.1规定的不适用范围;制冷、造纸行业的容器,越坡璃容器和简单压力容器;TSG R0004中1.4条所规定的范围。



二、规范性引用文件


下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注目期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。


 GB 150.1-2011 压力容器 第1部分∶通用要求


 GB 150.3—2011 压力容器 第3部分∶设计


 GB/T228 金属材料 室温拉伸试验方法


 GB/T229 金属材料 夏比摆锤冲击试验方法


 GB/T699 优质碳素结构钢


 GB713 锅炉和压力容器用钢板


 GB/T 1220 不锈钢棒


 GB/T 1221 耐热钢棒


 GB/T3077 合金结构钢


 GB 3531 低温压力容器用低合金钢钢板


 GB/T4226 不锈钢冷加工钢棒


 GB/T 4334 金属和合金的腐蚀 不锈钢晶间腐蚀试验方法


 GB5310 高压锅炉用无缝钢管


 GB6479—2000 高压化肥设备用无缝钢管


 GB/T 6803 铁素体钢的无塑性转变温度落锤试验方法


 GB/T7735 钢管涡流探伤检验方法


 GB/T8163 输送流体用无缝钢管


 GB9948 石油裂化用无缝钢管


 GB/T12771 流体输送用不锈钢焊接钢管


 GB 13296 锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管


 GB/T14976 流体输送用不锈钢无缝钢管


 GB 19189 压力容器用调质高强度钢板


 GB/T 20878 不锈钢和耐热钢 牌号及化学成分


 GB/T 21832 奥氏体-铁素体型双相不锈钢焊接钢管


 GB/T 21833 奥氏体-铁素体型双相不锈钢无缝钢管


 GB24511  承压设备用不锈钢钢板及钢带


 GB/T24593  锅炉和热交换器用奥氏体不锈钢焊接钢管


 NB/T 47002.1 压力容器用爆炸焊接复合板   第1部分∶不锈钢-钢复合板


 NB/T 47002.2  压力容器用爆炸焊接复合板  第2部分∶镍-钢复合板


 NB/T 47002.3  压力容器用爆炸焊接复合板  第3部分∶钛-钢复合板


 NB/T 47002.4 压力容器用爆炸焊接复合板   第4部分∶铜-钢复合板


 NB/T 47008  承压设备用碳素钢和合金钢锻件


 NB/T 47009  低温承压设备用低合金钢锻件


 NB/T 47010  承压设备用不锈钢和耐热钢锻件


 JB/T 4730.3  承压设备无损检测  第3部分∶超声检测


 JB/T4756  镍及镍合金制压力容器


 TSG R0004  固定式压力容器安全技术监察规程


 ISO9328-2∶2004 承压设备用钢板及钢带 供货技术条件  第2部分∶规定高温性能的非合金钢和合金钢(Steel flat products for pressure purposes—Technical delivery conditions—Part 2∶Non-alloy and alloy steels with specified elevated temperature properties)



三、总则


 3.1 本标准对压力容器受压元件所采用的钢板、钢管、钢锻件和螺柱(含螺栓)用钢材做出了相关规定。与受压元件相焊接的非受压元件用钢应是焊接性良好的钢材。


 3.2 采用本标准未列入钢号的钢材时,除奥氏体型钢材外均应符合附录 A 的有关规定。允许采用已列入 国家标准中的奥氏体型钢材,但其技术要求(如磷、硫含量,强度指标)不应低干本标准所列入相应钢材标准中化学成分相近钢号的规定。


 3.3 压力容器受压元件用钢应附有钢材生产单位的钢材质量证明书原件,容器制造单位应按质量证明书对钢材进行验收。如无钢材生产单位的钢材质量证明书原件时,则应按 TSG R0004中2.1的规定。对符合TSG R0004中2.11所规定的情况,压力容器制造单位应对钢材进行复验。


 3.4 选择压力容器受压元件用钢时应考虑容器的使用条件(如设计温度,设计压力、介质特性和操作特点等)、材料的性能(力学性能、工艺性能、化学性能和物理性能)、容器的制造工艺以及经济合理性。


 3.5 压力容器受压元件用钢应当是氧气转炉或者电炉冶炼的镇静钢。对标准抗拉强度下限值大于或者等于540 MPa 的低合金钢钢板和奥氏体-铁素体型不锈钢钢板,以及用于使用温度低于一20 ℃的低温钢板和低温钢锻件,还应当采用炉外精炼工艺。


 3.6 压力容器受压元件用钢材的使用温度上限


   3.6.1 钢材的使用温度上限(相应受压元件的最高设计温度)为本标准各许用应力表中各钢号许用应力所对应的最高温度。如在工艺过程中,钢材需短时在高干使用温度上限操作时,由设计文件规定。许用应力表中粗线右侧的许用应力系由钢材10万小时的高温持久强度极限所确定。


   3.6.2 碳素钢和碳锰钢钢材在高于425 ℃温度下长期使用时,应考虑钢中碳化物相的石墨化倾向。


   3.6.3 奥氏体型钢材的使用温度高于 525℃时,钢中含碳量应不小于0.04%。


 3.7 压力容器受压元件用钢材的使用温度下限


   3.7.1 钢材(奥氏体型钢材除外)的使用温度下限(相应受压元件的最低设计温度)按第4章至第7章相关条文的规定。


   3.7.2奥氏体型钢材的使用温度高干或等干—196℃时,可免做冲击试验。低干—196℃~一253℃,由设计文件规定冲击试验要求。


   3.7.3 对用于低温低应力工况的钢材,其使用温度下限按 GB150.3—2011附录 E的规定。


 3.8 碳素钢和低合金钢钢材的冲击试验要求


   3.8.1 碳素钢和低合金钢钢材(钢板、钢管、钢锻件及其焊接接头)的冲击功最低值按表1的规定。


   3.8.2 夏比。V 型缺口冲击试样的取样部位和试样方向应符合相应钢材标准的规定。冲击试验每组取3个标准试样,允许1个试样的冲击功数值低于表1的规定值,但不得低于表1规定值的70%。当钢材尺寸无法制备标准试样时,则应依次制备宽度为7.5mm或5 mm的小尺寸冲击试样,其冲击功指标分别为标准试样冲击功指标的75%或 50%。


   3.8.3 钢板的冲击试验要求分别按GB713、GB3531和 GB19189的规定。如需提高冲击功指标,应在设计文件中注明。对Q245R、Q345R和 13MnNiMoR钢板,如需规定进行一20 ℃冲击试验时,应在设计文件中注明。


   3.8.4 钢管的冲击试验要求按第5章相关条文的规定。


   3.8.5 钢锻件的冲击试验要求分别按 NB/T 47008 和 NB/T47009 的规定。如需提高冲击功指标,应在设计文件中注明。对 20、16Mn 和20MnMo钢锻件,如需规定进行一20 ℃冲击试验时,应在设计文件中注明。


   3.8.6 低合金钢螺柱的冲击试验要求按 7.1.3和7.1.4的规定。


 3.9 根据设计文件要求,钢材可按 GB/T 4334进行晶间腐蚀试验,也可按有关标准进行应力腐蚀试验、点腐蚀试验,具体试验方法和合格指标在设计文件中规定。


 3.10 对钢材有特殊技术要求时(如特殊冶炼方法、严格的化学成分、较高的冲击功指标、附加保证高温屈服强度、提高无损检测合格等级、增加力学性能检验率等),应在设计文件中规定。


 3.11  对已列入本标准的标准抗拉强度下限值大干或等于540 MPa 的和用于压力容器设计温度低干—40 ℃的低合金钢钢板,如钢板制造单位无该钢板在压力容器中的应用业绩,则钢板制造单位仍应按TSG R0004的规定通过技术评审。


 3.12 钢材的高温屈服强度、持久强度极限、弹性模量和平均线膨胀系数参考值参见附录B。


 3.13 高合金钢钢号近似对照参见附录C。


 3.14 压力容器制造或现场组焊单位对受压元件用钢材的代用,应事先取得原设计单位的书面批准,并在竣工图上做详细记录。


 3.15 本标准中各钢材的许用应力按 GB 150.1的原则确定,各钢材许用应力表中中间温度的许用应力可用内插法求得。



四、钢板


 4.1 碳素钢和低合金钢钢板


   4.1.1 钢板的标准、使用状态及许用应力按表2的规定。


   4.1.2 表2中所有用连铸坯轧制的钢板,压缩比应不小于3。


   4.1.3 对容器制造过程中需进行正火、正火加回火或调质热处理的碳素钢和低合金钢钢板,钢板制造单位的交货状态可不同于表2中的使用状态。钢板制造单位出厂检验和容器制造单位复验钢板力学性能时,应从热处理的样坯上取样进行试验。样坯厚度为钢板厚度,样坯长度和宽度均不小于3倍钢板厚度。试样的轴线应位于离样坏表面1/4 厚度处,试样所处的位置离样坏各个侧面的距离应不小于样坏厚度,但拉伸试样的头部(或夹持部位)不受此限制。


   4.1.4 下列碳素钢和低合金钢钢板,应在正火状态下使用∶


      a. 用于多层容器内筒的Q245R 和 Q345R;


      b. 用于壳体的厚度大于36 mm 的 Q245R和 Q345R;


      c. 用于其他受压元件(法兰、管板、平盖等)的厚度大于 50 mm的Q245R和Q345R。



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GB 150.2-2011 压力容器 第二部分:材料.pdf