新容规宣贯----材料课件

2020/6/6,1,固定式压力容器安全技术监察规程,材料,河南省特种设备协会2009年11月,2020/6/6,2,容规宣贯第2章材料,2材料2.1通用要求（1）压力容器的选材应当考虑材料的力学性能、化学性能、物理性能和工艺性能；（2）压力容器用材料的质量、规格与标志，应当符合相应材料的国家标准或者行业标准的规定，其使用方面的要求应当符合本规程引用标准的规定；（3）压力容器专用钢板(带)的制造单位应当取得相应的特种设备制造许可证；（4）材料制造单位应当在材料的明显部位作出清晰、牢固的钢印标志或者采用其他方法的标志，实施制造许可的压力容器专用材料，质量证明书和材料上的标志内容还应当包括制造许可标志和许可证编号；（5）材料制造单位应当向材料使用单位提供质量证明书，材料质量证明书的内容应当齐全、清晰，并且盖有材料制造单位质量检验章；（6）对于压力容器专用钢板，由材料制造单位直接向压力容器制造单位供货时，双方商定钢板质量证明书的份数；由非材料制造单位供货时，材料制造单位应当分别为每张钢板出具质量证明书；（7）压力容器制造单位从非材料制造单位取得压力容器用材料时，应当取得材料制造单位提供的质量证明书原件或者加盖材料供应单位检验公章和经办人章的复印件(压力容器专用钢板除外)；压力容器制造单位应当对所取得的压力容器用材料及材料质量证明书真实性和一致性负责。,本规程条款,2020/6/6,3,容规宣贯第2章材料,第10条压力容器用材料的质量及规格，应符合相应的国家标准、行业标准的规定。压力容器材料的生产应经国家安全监察机构认可批准。材料生产单位应按相应标准的规定向用户提供质量证明书（原件），并在材料上的明显部位作出清晰、牢固的钢印标志或其他标志，至少包括材料制造标准代号、材料牌号及规格、炉（批）号、国家安全监察机构认可标志、材料生产单位名称及检验印鉴标志。材料质量证明书的内容必须齐全、清晰，并加盖材料生产单位质量检验章。第13条钢制压力容器用材料（钢板、锻件、钢管、螺柱等）的力学性能、弯曲性能和冲击试验要，应符合GB150的有关规定。,对应99版“容规”条款,2020/6/6,4,容规宣贯第2章材料,释义：将1999版容规第10条和第13条合并，为清晰起见，分成几个段落。同时，习惯称谓“材料生产单位”改为“材料制造单位”，与条例统一。根据条例第三条，“生产”是一个大概念，包括设计、制造、安装维修改造等过程，因此改为材料制造单位更恰当。1999版容规第13条的规定有两个缺陷：“弯曲性能”仅限于对钢板而言，对锻件、管、螺柱等材料不适用。仅要求力学性能、弯曲性能和冲击试验不全面，还应当考虑化学性能、物理性能和工艺性能。原条文“应符合GB150的有关规定。”不够全面，未包括GB151、GB12337和JB4732等压力容器产品标准。现将该条文合并到对材料的通用要求中，写成“(1)压力容器的选材应当考虑材料的力学性能、化学性能、物理性能和工艺性能；(2)压力容器用材料的质量、规格与标志，应当符合相应材料的国家标准或者行业标准的规定，其使用方面的要求应当符合本规程引用标准的规定；”做为通用要求，新的内容既合理，也更为全面。,2020/6/6,5,容规宣贯第2章材料,1999版容规第10条作如下修改：“压力容器材料的生产应经国家安全监察机构认可批准。”改为“压力容器专用钢板(带)的制造单位应当取得相应的特种设备制造许可证。”目前，国家质检总局已决定将压力容器专用钢板的原生产许可证改为特种设备制造许可证，已开始实施，并且要求对压力容器专用钢板进行型式试验。对所有压力容器用材料(包括钢材、有色金属、非金属等)的制造许可实际上很难也没必要全面实施，重要的且已经实施的仅限于压力容器专用钢板(带)的制造。而钢管和法兰锻件目前按压力管道元件进行许可管理。“材料生产单位应按相应标准的规定向用户提供质量证明书（原件)，”改为“材料制造单位应当向材料使用单位提供质量证明书原件，”。提供材料质量证明书是法规的强制性要求，而不管相应标准中是否规定，必须提供。,2020/6/6,6,容规宣贯第2章材料,在材料标志中增加“实施制造许可的压力容器专用材料，质量证明书和材料上的标志内容还应当包括制造许可标志和许可证编号；”对取得压力容器专用钢板制造许可的制造单位，增加“（6）对于压力容器专用钢板，由材料制造单位直接向压力容器制造单位供货时，双方商定钢板质量证明书的份数；由非材料制造单位供货时，材料制造单位应当分别为每张钢板出具质量证明书；”要求，以便更好地实施本条(5)关于材质证明书(原件)的要求。但是，对国外进口材料(钢板)，其他材料如锻件、管子等也做不到这一点。因此，保留1999版容规第10条对材料质量证明书复印件的原则要求，变成本条(7)，去掉复印件前的“有效”字样，只是要求在复印件上加盖材料供应单位检验公章和经办人章，其有效性不是本规程规定的范围，此规定旨在要求材料供应单位和经办人对所提供的材料质量证明文件的真实性负责。按条例规定，目前特种设备安全监察工作不涉及流通经营环节，无法对材料供应商进行监督管理，因此只能增加容器制造单位对进货材料的责任。如果因使用的材料有问题而造成特种设备安全事故，从特种设备安全监察的角度，压力容器制造单位应当负主要责任；至于材料供应商的责任，容器制造单位因此的损失等，应当由司法诉讼解决。,2020/6/6,7,容规宣贯第2章材料,制造过程中应当特别注意压力容器材料订货时附加要求的重要性，尤其是向境外材料制造单位订货时，一定要要求其满足本规程的基本安全要求，并满足所制造压力容器的特殊要求，这样才不会造成材料的误用与浪费。目前，即使在境内，也常出现设计者没有充分考虑特定工况对材料的特殊要求；或者设计提出了要求，采购环节和材料制造单位忽略了这些要求，造成材料的误用和浪费。就目前材料的制造水平和供应状况，已经具备了可以详细订货、按合同供货的条件，一定要充分重视压力容器用材料订货时的附加要求，而不仅仅是满足材料标准中的基本要求。,2020/6/6,8,容规宣贯第2章材料,2.2熔炼方法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540MPa的低合金钢钢板和奥氏体一铁素体不锈钢钢板，以及用于设计温度低于-20的低温钢板和低温钢锻件，还应当采用炉外精炼工艺。,第11条如选用碳素钢沸腾钢板和碳素钢镇静钢板制造压力容器（搪玻璃压力容器除外），应符合GB150钢制压力容器的规定。碳素钢沸腾钢板和Q235A钢板不得用于制造直接受火焰加热的压力容器。,本规程条款,释义：因GB150（2002年第1号修改单）中取消了Q235AF和Q235A的两个钢板牌号，1999版容器第11条相关内容可以取消。现将熔炼方法单独提出，写成“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”更为合理。取消碳素钢沸腾钢板，经调研，目前已对搪玻璃压力容器制造行业没有影响。,2020/6/6,9,容规宣贯第2章材料,2.3化学成分(熔炼分析)2.3.1用于焊接的碳素钢和低合金钢炭素钢和低合金钢钢材，C0.25%、P0.035%、S0.035%。2.3.2压力容器专用钢中的碳素钢和低合金钢压力容器专用钢中的碳素钢和低合金钢钢材(钢板、钢管和钢锻件)，其磷、硫含量应当符合以下要求：（1）碳素钢和低合金钢钢材基本要求，P0.030%、S0.020%；（2）标准抗拉强度下限值大于或者等于540MPa的钢材，P0.025%、S0.015%；（3）用于设计温度低于-20并且标准抗拉强度下限值小于540MPa的钢材，P0.025%、S0.012%；（4）用于设计温度低于-20并且标准抗拉强度下限值大于或者等于540MPa的钢材，P0020%、S0.010%。,本规程条款,2020/6/6,10,容规宣贯第2章材料,第11条压力容器选材除应考虑力学性能和弯曲性能外，还应考虑与介质的相容性。压力容器专用钢材的磷含量(熔炼分析，下同)不应大于0.030，硫含量不应大于0.020。第12条用于焊接结构压力容器主要受压元件的碳素钢和低合金钢，其含碳量不应大于0.25。在特殊条件下，如选用含碳量超过0.25的钢材，应限定碳当量不大于0.45，由制造单位征得用户同意，并经制造单位压力容器技术总负责人批准，提供材料抗裂性试验报告和焊接工艺评定报告，按照本规程第7条规定办理批准手续。,本规程条款,2020/6/6,11,容规宣贯第2章材料,释义：将1999版容规第11条和第12条合并。1999版容规第11条中对钢中磷、硫含量作了规定，第11条中对钢中碳含量作了规定。现将压力容器受压元件用钢在化学成分方面的规定合并成一条，更为合理。而镇静钢方面的冶炼要求放在前面2.2中单独提出。本规程2.3.1条是对压力容器受压元件所有用于焊接的碳素钢和低合金钢（包括通用钢材和专用钢材）在碳、磷、硫方面的最低技术要求。1999版容器第11条中“压力容器专用钢材的磷含量（熔炼分析，下同）不应大于0.030%，硫含量不应大于0.020%”的规定，对提高我国压力容器用钢标准的水平起了很大作用。GB6654-1996和GB3531-1996两个压力容器专用钢板均按上述规定进行了修改，于2000年发布了GB6654第2号修改单和GB3531第1号修改单。钢中磷、硫含量的降低，提高了容器板和低温容器板冲击功的实物水平，从而也提高了压力容器的安全性。但该条文中也存在一定的缺陷，“压力容器专用钢材”不仅包括钢板，同时也包括钢管、钢锻件。JB4728压力容器用不锈钢锻件系压力容器专用钢材标准，该标准中奥氏体不锈钢锻件P0.035%，不符合1999版容夫第11条的规定，但这已是一个高水平的指标了，优于境外相应锻件标准P0.045%的规定。现2.3.2改为“压力容器专用钢中碳素钢和低合金钢钢材”，不再包括高合金元素的不锈钢和耐热钢，是合理的改进。,对应99版“容规”条款,2020/6/6,12,容规宣贯第2章材料,从国际上承压设备用碳素钢和低合金钢钢材标准的发展趋势来看，随着冶金水平的提高，钢中磷、硫含量限制得越来越严格。近10多年来，国际上承压设备用碳素钢和低合金钢钢材标准中，磷、硫含量限制得最严的是欧洲标准。2000年我国GB6654和GB3531标准发布了修改单，其磷、硫含量的规定也欧洲标准处于同一水平。承压设备用钢板标准EN10028-2003又作了一次大的修改，大大加严了磷、硫含量的规定。我国GB713-2008（代替GB713-1997和GB6654）和GB3531-2008也大幅度地提高了对磷、硫含量的技术要求，境内相关制造单位均能满足这些新要求。本规程中有关磷、硫含量的规定反映了我国承压设备用钢材标准的技术进步，对较高强度、较低使用温度的钢材提出了比1999版容夫第11条更为严格的规定。这些新指标也确定钢材许用应力的安全系数nb由3.0降低到2.7相适应。现规定的磷、硫含量指标，下述承压设备用钢材专用标准完全能满足，甚至更优。钢板标准：GB713-2008锅炉和压力容器用钢板，GB3531-2008低温压力容器用低合金钢钢板，GB19189-2003压力容器用调质高强度钢板。钢管标准：GB9948-2006石油裂化用无缝钢管。钢锻件标准：JB/T4726承压设备用碳素钢和低合金钢锻件（2009年报批），JB/T4727低温承压设备用低合金钢锻件（2009年报批）。下面列举上述部分标准中一些牌号钢材磷、硫含量指标的实例，并且与国际上影响较大的欧洲标准及美国ASME标准中相近牌号钢材的有关规定进行对比。,2020/6/6,13,容规宣贯第2章材料,表SY2-1碳素钢板,表SY2-2碳锰钢板,2020/6/6,14,容规宣贯第2章材料,表SY2-3铬钼钢板,表SY2-4低温用低镍钢板,2020/6/6,15,容规宣贯第2章材料,表SY2-5低温用低镍钢锻件,表SY2-6低温用3.5%镍钢锻件,2020/6/6,16,容规宣贯第2章材料,综合分析各数得上的数据可以看出，美国ASME标准在磷、硫含量的规定一直延续多年前的指标不变。我国正在或即将实施的一些标准，其钢中磷、硫含量的规定不仅能符合欧洲标准所规定的指标，在低温用钢板和钢锻件的标准中，其磷、硫含量的指标还优于相应欧洲标准的规定。1999版容规第12条对用于焊接的碳素钢和低合金钢，作出了其含碳量不应大于0.25%的规定。这一规定是合理的，降低钢中含碳量对改善钢材的焊接性能和提高钢材的韧性均是有利的，从而也就提高了钢材使用的可靠性。1999版容规第12条中对特殊条件下选用含碳量超过0.25%的钢材作出了规定，这在当时的历史条件下也是恰当的。近10年来，我国钢铁工业发展很快，2008年我国粗钢产量超过5亿吨，彻底扭转了长期以来我国钢材产品供不应求的局面。在新材料的研制方面同样取得很大进展。高压加氢反应器用12Cr2MolV(2.25Cr-1.0Mo-0.3V)钢锻件和12Cr2MolR钢板已正常生产，批量制造了临氢设备。-196低温用9%镍钢板在太原钢铁公司和鞍山钢铁公司相继研制成功，其技术指标优于境外先进标准EN10028-4,大大优于美国ASMESA553中I型（9%Ni）钢板。现在我国承压设备用钢材除了极少数高技术难度的钢材尚需部分进口外，其余绝大部分钢材均可立足于境内。在我国用于焊接的承压设备用碳素钢和低合金钢材中，所有的牌号其含碳量均不大于0.25%。境外牌号中，主要是美国ASMESA516Gr.70钢板不符合上述规定，但我国设计人员在选用ASMESA516Gr.70钢板时，一般均规定了其含碳量不大于0.25%的附加技术要求。综合上述情况，本条取消了1999版容规第12条中有关含碳量超过0.25%时所作出的规定，使条文趋于简练。,2020/6/6,17,容规宣贯第2章材料,2.4力学性能2.4.1冲击功厚度不小于6mm的钢板、直径和厚度可以制备宽度为5mm小尺寸冲击试样的钢管、任何尺寸的钢锻件，按照设计要求的冲击试验温度下的V型缺口试样冲击功(KV2)指标应当符合表2-1的规定。表2-1碳素钢和低合金钢（钢板、钢管和钢锻件）冲击功（注2-1）,本规程条款,2020/6/6,18,容规宣贯第2章材料,注2-1：（1）试样取样部位和方法应当符合相应钢材标准的规定；（2）冲击试验每组取3个标准试样（宽度为10mm），允许1个试样的冲击功数值低于表列数值，但不得低于表列数值的70%；（3）当钢材尺寸无法制备标准试样时，则应当依次制备宽度为7.5mm和5mm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%和50%；（4）钢材标准中冲击功指标高于表2-1规定的钢材，还需要符合相应钢材标准的规定。,2020/6/6,19,容规宣贯第2章材料,释义：为预防碳素钢和低合金钢制压力容器发生脆性破坏，对上述钢材规定了最低冲击功要求。我国GB150-1989（以及随后的GB150-1998）对压力容器用碳素钢和低合金钢材（钢板、钢管和钢锻件）及其焊接接头的冲击功指标规定如表SY2-7,该指标系参照当时的ASME规范第卷第1篇中的相应规定。表SY2-7碳素钢和低合金钢钢材冲击功。,本规程条款,2020/6/6,20,容规宣贯第2章材料,上世纪80年代ASME规范第VIII卷第1篇中确定碳素钢和低合金钢(钢板、钢管和钢锻件）许用应力的安全系数nb为4.0，而我国GB150-1989中nb为3.0。一般来讲，较低的安全系数应规定较高的冲击功指标，但限于当时我国压力容器用钢材的实际质量水平，只能规定表SY27的冲击功指标。根据全国压力容器标准化技术委员会的建议，重庆钢铁公司、武汉钢铁公司和舞阳钢铁公司相继制定了压力容器用钢板的企业标准，这些企业标准中钢板的冲击功指标均高于相应国家标准的规定。考虑到上述3家钢板生产企业压力容器用钢板的产量远高于按JB4732标准设计对钢板的需求，因此在JB4732-1995标准中提高了钢材的冲击功指标，如表SY2-8所示。与表SY2-7相比较，表SY2-8有两大变化，其一为提高了大部分钢材的冲击功指标，其二为对钢材标准抗拉强度下限值的分档细化了。,2020/6/6,21,容规宣贯第2章材料,表SY2-8碳素钢和低合金钢钢材冲击功,近年来，我国压力容器用钢材的质量水平有了明显提高，为提高压力容器的使用安全性，很多设计单位提高了钢材及其焊接接头的冲击功要求。2007年8月正式启动了GB150材料部分的修订工作，根据我国压力容器用钢材的生产和使用情况，提高了钢板的冲击功指标，如表SY2-9所示。现2.4.1条采用了上述要求。,2020/6/6,22,容规宣贯第2章材料,表SY2-9碳素钢和低合金钢钢材冲击功,2020/6/6,23,容规宣贯第2章材料,相对JB4732-1995，表SY2-9中提高了Rm下限值大于510Mpa钢材的冲击功要求，且Rm下限值间距的划分为60MPa一档，比JB4732的规定更为合理。表SY2-9中Rm下限值的范围也有所扩大，由650MPa扩大为690MPa，这一变动系根据我国现有压力容器用钢材的实际情况而定的，如9Ni的06Ni9DR钢板，其Rm下限值为680MPa。这里还需说明的是，对标准抗拉强度下限值随厚度增加而降低的钢材，应按标准中最小厚度范围的Rm下限值来确定该钢材的冲击功指标。JB4732-1995中已对上述情况作出了规定。在我国用于压力容器所有材料牌号的钢材其冲击功均能满足表2-1的要求。境外牌号中，一些牌号材料的标准值(如ASME标准中很多牌号的材料)不能满足上述规定，设计人员在选用时应当予以注意。,2020/6/6,24,容规宣贯第2章材料,2.4.2断后伸长率（1）压力容器受压元件用钢板、钢管和钢蟹件的断后伸长率应当符合本规程引用标准以及相应钢材标准的规定；（2）焊接结构用碳素钢、低合金高强度钢和低合金低温钢钢板，其断后伸长率(A)指标应当符合表2-2的规定；表2-2钢板断后伸长率指标（注2-2）,注2-2：钢板标准中断后伸长率指标高于本表规定的，还应当条例相应钢板标准的规定。(3)采用不同尺寸试样的断后伸长率指标，应当按照GB/T17600.1钢的伸长率换算第1部分：碳素钢和低合金钢和GB/T17600.2钢的伸长率换算第2部分：奥氏体钢进行换算，换算后的指标应当符合本条规定。,2020/6/6,25,容规宣贯第2章材料,释义：有关焊接结构用碳素钢、低合金高强度和低合金低温钢钢板的断后伸长率最低值，系根据我国现行压力容器专用钢板标准而确定的。表SY2-10、表SY2-11和表SY2-12分别为GB713-2008、GB3531-2008和GB19189-2003中有关钢号钢板断后伸长率的指标。表SY2-10GB713中的有关规定,2020/6/6,26,容规宣贯第2章材料,表SY2-11GB3531中的有关规定,表SY2-12GB19189中的有关规定,2020/6/6,27,容规宣贯第2章材料,抗拉强度更高的钢板为06Ni9DR，表SY2-13为太原钢铁公司企业标准中的有关规定。表SY2-13太钢企业标准中的规定,综合表SY2-10至表SY2-13中的数据可以看出，我国现有碳素钢、低合金高强度钢和低合金低温钢钢板的断后伸长率指标均能满足2.4.2中表2-2的规定。境外牌号中，一些牌号材料的标准值不能满足上述规定，设计人员在选用时应当予以注意。由于目前各国压力容器容器用钢板标准中拉伸试验用试样的尺寸不安全相同，对断后伸长率的数据有所影响，因此2.4.2中作出第（3）项的规定。我国的GB/T17600.1和GB/T17600.2系分别等效采用国际标准ISO2566-1和ISO2566-2。,2020/6/6,28,容规宣贯第2章材料,2.5钢板超声检测2.5.1检测要求厚度大于或者等于12mm的碳素钢和低合金钢钢板（不包括多层压力容器的层板）用于制造压力容器壳体时，凡符合下列条件之一的，应当逐张进行超声检测：（1）盛装介质毒性程度为极度、高度危害的；（2）在湿H2S腐蚀环境中使用的；（3）设计压力大于或者等于lOMPa的；（4）本规程引用标准中要求逐张进行超声检测的。2.5.2检测合格标准钢板超声检测应当按照JB/T4730承压设备无损检测的规定进行。符合本规程2.5.1第（1）项至第（3）项的钢板，合格等级不低于II级；符合本规程2.5.1第(4)项的钢板，合格等级应当符合本规程引用标准的规定。,对应99版“容规”条款,2020/6/6,29,容规宣贯第2章材料,第14条用于制造压力容器壳体的碳素钢和低合金钢钢板，凡符合下列条件之一的，应逐张进行超声检测：1、盛装介质毒性程序为极度、高度危害的压力容器。2、盛装介质为液化石油气且硫化氢含量大于100mg/L的压力容器。3、最高工作压力大于等于10MPa压力容器。4、GB150第2章和附录C、GB151管壳式换热器、GB12337钢制球形储罐及其他国家标准和行业标准中规定应逐张进行超声检测的钢板。5、移动式压力容器。钢板的超声检测应按JB4730压力容器无损检测的规定进行。用于本条第1、第2、第5款所述压力容器的钢板的合格等级应不低于级；用于本条第3款所述压力容器的钢板的合格等级应不低于级，用于本条第4款所述压力窗口的钢板，合格等级应符合GB150、GB151或GB12337的规定。移动式压力容器罐体应每批抽2张钢板进行夏比（V形缺口）低温冲击试验，试验温度为零下20或按图样规定，试件取样方向为横向。低温冲击功指标应符合GB150附录C的规定。,2020/6/6,30,容规宣贯第2章材料,释义：1999版容规第14条中未注明应当逐张进行超声检测的钢板最小厚度。钢板超声检测标准JB/T4730.3适用的钢板最小厚度为6mm，而GB150和GB713-2008中钢板的最小厚度为3mm。由于钢板厚度较薄时，由板坯轧制成钢板的压缩比很大，钢板总体质量较好。加之近年来承压设备用钢板标准的技术水平有了很大提高，在GB713-2008中，技术要求最低的Q245R和Q345R钢板，化学成分中P0.025、s0.015，为获得高质量的钢板奠定了基础。再结合我国中厚板厂的实际生产情况，新条文中增加了“厚度大于或者等于12mm”的规定。我国多层压力容器用层板，其厚度在6mm16mm之间，近50年来，从未要求进行超声检测。因此，在新条文中注明超声检测不包括多层压力容器的层板。压力容器设计时，有时设计委托单位不能确切提供介质中硫化氢含量，为保险起见，设计者可以在设计文件中要求对钢板逐张进行超声检测。,本规程条款,2020/6/6,31,容规宣贯第2章材料,2.6压力容器用铸铁2.6.1铸铁材料的应用限制铸铁不得用于盛装毒性程度为极度、高度或者中度危害介质，以及设计压力大于或者等于0.15MPa的易爆介质压力容器的受压元件，也不得用于管壳式余热锅炉的受压元件。除上述压力容器之外，允许选用以下铸铁材料：（1）灰铸铁，牌号为HT200、HT250、HT300和HT350；（2）球墨铸铁，牌号为QT400-18R和QT400-18L。2.6.2设计压力、温度限制（1）灰铸铁，设计压力不大于0.8MPa，设计温度范围为l0200；（2）球墨铸铁，设计压力不大于1.6MPa，QT400-18R的设计温度范围为0300，QT400-18L设计温度范围为-10300。,2020/6/6,32,容规宣贯第2章材料,第15条压力容器用铸铁的要求如下：1、必须在相应的国家标准范围内选用，并应在产品质量证明书中注明铸造选用的材料牌号。2、设计压力和设计温度应符合下列规定：（1）灰铸铁制压力容器的设计压力不得大于0.8MPa，设计温度为0250；（2）可锻铸铁和球墨铸铁制压力容器的设计压力不得大于1.6MPa,设计温度为零下10350；（3）不得用于盛装毒性程度为极度、高度或跨度危害介质，以及设计压力大于等于0.15MPa的易燃介质压力容器的受压元件，也不得用于管壳式余热锅炉的受压元件和移动式压力容器的受压元件。,本规程条款,2020/6/6,33,容规宣贯第2章材料,灰铸铁牌号有HTl00、HT150、HT200、HT250、HT300和HT350。原条文笼统规定“铸铁牌号必须在相应的国家标准范围内选用”不够妥当。新条文中按照造纸机械用铸铁烘缸的条件和选用的牌号，规定“灰铸铁允许选用的牌号为HT200、HT250、HT300和HT350,设计压力不大于0.8MPa，设计温度范围为10200C”。可锻铸铁需经长时间的退火处理，消耗很大的热能。对压力容器受压元件用材，有了灰铸铁和球墨铸铁，可以取消可锻铸铁。球墨铸铁牌号有QT400-18(包括QT400-18R和QT400-18L)、QT400-15、QT450-10、QT500-7、QT600-3、QT700-2、QT800-2和QT900-2。1999版容规第15条笼统规定铸铁牌号应当在相应的国家标准范围内选用不够妥当。QT400-18的标准抗拉强度下限值为400Mpa，断后伸长率不低于18，该牌号既是广泛使用的牌号，又是塑性最好的牌号，压力容器是具有危险性的设备，应当选用高塑性、高韧性的牌号，以利于使用的安全性。QT400-18R球墨铸铁进行室温冲击试验，冲击功指标3个试样平均值不小于14J，1个试样最低值不小于11J。QT400-18L球墨铸铁进行-20冲击试验，冲击功指标3个试样平均值不小于12J，1个试样最低值不小于9J。其余牌号的球墨铸铁均不进行冲击试验。新条文中将冲击功指标较高的QT400-18L的下限温度仍保持在原条文所规定的-10，将冲击功指标较低QT400-18R的下限温度调整到0。,对应99版“容规”条款,2020/6/6,34,容规宣贯第2章材料,压力容器涉及的易燃介质包括易燃气体和易燃液体。目前尚没有严格的易燃气体定义。国内有关标准规范(如GB5044-1985职业性接触毒物危害程度分级、HG20660-2000压力容器中化学介质毒性危害和爆炸危险程度分类等)中，易燃液体的定义差别也较大，难以统一。1999版容规易燃介质的定义：气体或者液体的蒸汽、薄雾与空气混合形成的爆炸混合物，且其爆炸下限小于10，或者爆炸上限和爆炸下限的差值大于或者等于20%的介质。其实质是易爆介质的定义。鉴于上述情况，本次修订将易燃介质更名为易爆介质。,第16条压力容器受压元件用铸钢材料应在相应的国家标准或行业标准中选用，并应在产品质量证明书中注明铸选用的材料牌号。压力容器筒体、封头不宜选用铸钢材料（压力容器制造单位已有使用经验并经省级或国家安全监察机构批准的除外）。,2020/6/6,35,容规宣贯第2章材料,释义：1999版容规第16条的内容系有关铸钢材料的规定，现予以取消。1970年原一机部和燃化部两部联合规范组在制定我国统一的压力容器设计、制造标准时，曾列入压力容器用铸钢材料标准的编制任务，由原一机部机械科学研究院沈阳铸造研穷所任该标准编制组组长单位。后因该标准(草案)的铸钢强度指标无法与钢板匹配，而终止了该标准的编制工作。1993年全国压力容器标准化技术委员会在组织讨论GB150-1989修玎内容时，在标准中是否列入铸钢材料的问题，再次被GB150和GB151两个标准编制组的全体成员所否定。30多年来也没有任何单位提出在钢制压力容器标准中列入铸钢材料的要求。,2020/6/6,36,容规宣贯第2章材料,2.7压力容器用有色金属2.7.1通用要求压力容器用有色金属(铝、钛、铜、镍及其合金等)应当符合以下要求：(1)用于制造压力容器的有色金属，其技术要求符合本规程引用标准的规定，如有特殊要求，需要在设计图样或者相应的技术文件中注明；（2)压力容器制造单位建立严格的保管制度，并且设专门场所，与碳钢、低合金钢分开存放。,第17条对压力窗口用有色金属（指铝、钛、铜、镍及其合金）的要求如下：1、用于制造压力容器的有色金属，应在相应的国家标准或行业标准范围内选用，对有色金属有特殊要求时，应在设计图样或相应的技术条件上注明。2、制造单位必须建立严格的保管制度，并设专门场所存放。3、有色金属制压力容器用材料的冲击试验要求，应符合相应标准的规定。4、有色金属制压力容器焊接接头的坡口应采用机械方法加工，其表面不得有裂纹、分层和夹渣等缺陷。,2020/6/6,37,容规宣贯第2章材料,释义：1999版容规第17条第1款，“应在相应的国家标准或行业标准范围内选用”，修改为“其技术要求应当符合本规程引用标准的规定”。1999版容规发布后，全国压力容器标准化技术委员会和随后整合成立的全国锅炉压力容器标准化技术委员会相继编制了GB151-1999管壳式换热器、JB/T4734-2002铝制焊接容器、JB/T4745-2002钛制焊接容器、JB/T4755-2006铜制压力容器和JB/T4756-2006镍及镍合金制压力容器。这些压力容器产品标准中规定了所选用的上述四类有色金属材料标准，同时还规定了超出或高于材料标准的附加技术要求，这些标准已列入本规程1.10的引用标准中。鉴于上述情况，将原条文第1款作了相应的修改。原条文第3款系关于有色金属(铝、钛、铜、镍及其合金)冲击试验要求的规定，因用于固定式压力容器受压元件的上述有色金属无需进行冲击试验，因此新条文中取消了上述内容。原条文第4款系有色金属在压力容器制造时的相关规定，不应列入“材料”这一章，新条文予以取消。相关内容在本规程制造部分提出。,本规程条款,2020/6/6,38,容规宣贯第2章材料,2.7.2铝和铝合金铝和铝合金用于压力容器受压元件时，应当符合以下要求：（1）设计压力不大于16MPa；（2）含镁量大于或者等于3的铝合金(如5083、5086)，其设计温度范围为-26965,其他牌号的铝和铝合金，其设计温度范围为-269200。,对应99版“容规”条款,第18条铝和铝合金用于压力容器受压元件应符合下列要求：1、设计压力不应大于8MPa，设计温度范围为零下269200。2、设计温度大于65时，一般不选用含镁量大于等于3%的铝合金。,释义：由于实际工程中铝合金制压力容器的最高设计压力已达12MPa，新条文中将原规定不大于8MPa修改为不大于16MPa，今后的相应标准也要作出修改，在保证安全的前提下，适应工程需要。对含镁量大于或者等于3的铝合金，在新条文中加以牌号示例，方便于应用。,2020/6/6,39,容规宣贯第2章材料,2.7.3铜和铜合金纯铜和黄铜用于压力容器受压元件时，其设计温度不高于200。,释义：由于铜和铜合金材料的使用状态除退火状态外，还有热成形状态、轻软状态半硬状态等，因此2.7.3中未采用1999版容规第19条中“一般应为退火状态，的规定。在设计温度上限方面，纯铜为200，黄铜中所有牌号均不高于200，而青铜和白铜中不同牌号的设计温度上限差别较大，因此2.7.3仅对纯铜和黄铜的设计温度上限作了规定。,第19条铜及铜合金用于压力容器受压元件时，一般应为退火状态。,2020/6/6,40,容规宣贯第2章材料,2.7.4钛和钛合金钛和钛合金用于压力容器受压元件时，应当符合以下要求：(1)钛和钛合金的设计温度不高于315，钛一钢复合板的设计温度不高于350；(2)用于制造压力容器壳体的钛和钛合金在退火状态下使用。,对应99版“容规”条款,第20条钛材(指工业纯钛、钛合金及其复合材料，下同)制造压力容器受压元件，应符合下列要求：1、设计温度：工业纯钛不应高于230，钛合金不应高于300，钛复合板不应高于350。2、用于制造压力容器壳体的钛材应在退火状态下使用。3、钛材压力容器封头成形应采用热成形或冷成形后热校形。对成形的钛钢复合板封头，应做超声检测。4、钛材压力容器一般不要求进行热处理，对在应力腐蚀环境中使用的钛压力容器或使用中厚板制造的钛压力容器，焊后或热加工后应进行消除应力退火。钛钢复合板爆炸复合后，应做消除应力退火处理。5、钛材压力容器的下列焊缝应进行渗透检测：(1)接管、法兰、补强圈与壳体或封头连接的角焊缝；(2)换热器管板与管子连接的焊缝；(3)钛钢复合板的复层焊缝及镶条盖板与复合板复层的搭接焊缝。,2020/6/6,41,容规宣贯第2章材料,释义：钛所以大量用于压力容器，是因为它有良好的塑性，较高的强度，很好的抗腐蚀性能，但温度达到一定值时，它的强度和抗腐蚀性能都明显下降，所以要规定它的最高设计温度，这些数据是根据国内目前已有的一些行业标准和使用经验提出来的。由于买际工程中工业纯钛的使用温度已超过1999版容规所规定的230，在制定JB/T4745标准时，经各有关单位讨论、协商，一致同意将工业纯钛的设计温度上限扩大300；但随着工业发展，已经出现了设计温度高于300的情况，这时我们就只能选择境外容器标准和相应材料了。我国钛材容器标准源于ASME标准，经试验数据对比，国产钛材料的质量与境外的材料相当，近期国家在逐步调整钛材系列标准，在牌号和化学成分以及力学性能都全面引用ASME的技术指标，因此本次修订进一步将钛材的设计温度上调到与ASME一致的315，以方便国产材料的工程应用。有色金属在退火状态下的强度值比较稳定，标准提供的有色金属的强度也都是退火状态下的，所以规定了钛制造的壳体应当在退火状态下使用。原条文第3、4、5款系压力容器制造和检验方面的要求，列在“材料”这一章不妥当，故予以取消，相应内容在本规程制造部分提出。,2020/6/6,42,容规宣贯第2章材料,2.7.5镍和镍合金镍和镍金用于压力容器受压元件时，应当在退火或者固溶状态下使用。,第21条镍材(指镍和镍基合金及其复合材料，下同)制造压力容器受压元件，应符合下列要求：1、设计温度：退火状态的纯镍材料不应高于650，镍一铜合金不应高于480，镍-铬-铁合金不应高于650,镍-铁-铬合金不应高于900。2、用于制造压力容器主要受压元件的镍材应在退火状态下使用，换热器用纯镍管应在消除应力退火状态下使用。3、镍材压力容器封头采用热成形时应严格控制加热温度。对成形的镍钢复合板封头，应做超声检测。4、镍材热成形的加热温度及加热炉气氛应严格控制，防止硫脆污染。推荐的热加工温度范围是：（1）工业纯镍(N6-2.5-1.5)为280350；（2）蒙乃尔（NCU28-2.5-1.5)为350500；（3）Inconel(NS312)为470550；（4）Hastelloy(NS334)为9301200。5、镍材压力容器一般不要求进行焊后热处理，如有特殊要求，应在图样上规定进行焊后热处理。镍钢复合板爆炸复合后，应做消除应力退火处理。6、镍材压力容器的下列焊缝应进行磁粉或渗透检测：（1）接管、法兰、补强圈与壳体或封头连接的角焊缝；（2）换热器管板与管子连接的焊缝：（3）镍钢复合板的复层焊接接头。,2020/6/6,43,容规宣贯第2章材料,释义：新条文仅保留了原条文的第2款，同时作了适当的修改。原条文第1款，有关镍和镍合金设计温度的规定问题较多。例如：原条文规定“退火状态的纯镍材料不应高于650”，对N5(N02201)这一规定是合适的，但对N7(N02200)就不合适，该工业纯镍的设计温度上限应为300。原条文规定“镍-铬-铁合金不应高于650”，对NS312(N06600)这一规定是合适的，但对NS315(N06690)就不合适，该镍合金的设计温度上限应为450。原条文规定“镍-铁-铬合金不应高于900”，这一规定对NSll2(N08810)是合适的，但对NS111(N08800)就不合适，该镍合金的设计温度上限应为815。原条文未对镍-钼合金(如NS322)和镍-钼-铬合金(如SN334)的设计温度上限作出规定。现JB/T4756标准已对镍和镍合金的设计温度上限作了规定，为此新条文中取消了原条文第1款的内容。镍和镍合金应当在退火或者固溶状态下使用，如果因特殊情况需要在其他热处理状态下使用，需要进行技术评审。原条文第3、4、5、6款系压力容器制造和检验方面的要求，列在“材料”这一章不妥当，故予以取消，相应内容在本规程制造部分提出。,2020/6/6,44,容规宣贯第2章材料,2.7.6钽、锆、铌及其合金钽、锆、铌及其合金用于压力容器受压元件时，应当在退火状态下使用。钽和钽合金设计温度不高于250，锆和锆合金设计温度不高于375，铌和铌合金设计温度不高220。,释义：近年来，钽、锆、铌及其合金在压力容器上逐步得到应用，但均没有相应的技术标准，为此本规程中增加了这三类有色金属压力容器的规定。由于没有积累足够的经验，本规程仅从安全角度考虑，规定了它们的使用状态和最高设计温度。钽、锆、铌及其合金应当在退火状态下使用，如果特殊情况需要在其他热处理状态下使用，需要进行技术评审。,2020/6/6,45,容规宣贯第2章材料,2.8复合钢板压力容器用复合钢板应当按照本规程引用标准的规定选用，并且符合以下要求：（1）复合钢板复合界面的结合剪切强度，不锈钢钢复合板不小于210MPa，镍-钢复合板不小于210MPa，钛-钢复合板不小于140MPa，铜一钢复合板不小于100Mpa；（2）复合钢板基层材料的使用状态符合本规程引用标准的规定；（3）碳素钢和低合金钢基层材料(包括钢板和钢锻件)按照基层材料标准的规定进行冲击试验，冲击功合格指标符合基层材料标准或者订货合同的规定。,2020/6/6,46,容规宣贯第2章材料,释义：近期全国锅炉压力容器标准化技术委员会组织编制了JB/T4733压力容器用爆炸焊接复合板(2009年报批)，该标准分为4个部分，第1部为不锈钢-铜复合扳，第2部分为镍-钢复合板，第3部分为钛-钢复合板，第4部分为铜-钢复合板。JB/T4733（2009年报批）的技术水平优于境外先进标准，如日本工业标准JISG3601-3604。复合板中一个关键技术指标为复合界面的结合剪切强度b，现将不锈钢-钢复合板和镍-钢复合板的境内外主要标准中的b指标汇列于表SY2-14和表SY2-15。表SY2-14不锈钢-钢复合板,本规程条款,2020/6/6,47,容规宣贯第2章材料,表SY2-15镍-钢复合板,对应99版“容规”条款,新条文第（1）项的规定系根据JB/T4733.1-4733.4中的指标。复合钢板中碳素钢和低合金钢基材的使用状态和冲击功数值是影响复合钢板安全使用的两个重要因素，新条文（2）项和第（3）项分别作出了规定。,2020/6/6,48,容规宣贯第2章材料,2.9境外牌号材料的使用2.9.1境外材料制造单位制造的材料（1）境外牌号材料应当是境外压力容器现行标准规范允许使用并且境外已经有使用实例的材料，其使用范围应当符合境外相应产品标准的规定，如本规程引用标准列有相近化学成分和力学性能的牌号时，其使用范围还应当符合本规程引用标准的规定；（2）境外牌号材料的技术要求不得低于境内相近牌号材料的技术要求（如磷、硫含量，冲击试样的取样部位、取样方向和冲击功指标，断后伸长率等）；（3）材料质量证明书和材料标志应当符合本2.1的规定；（4）压力容器制造单位应当对进厂材料与材料质量证明书进行审核，并且对材料的化学成分和力学性能进行验证性，符合数得上一才能投料使用；（5）用于焊接结构压力容器受压零件的材料，压力容器制造单位在首次使用前，应当掌握材料的焊接性能并且进行焊接工艺评定；（6）标准抗拉强度下限值大于或者540Mpa的钢材，以及用于压力容器设计温度低于-40的低合金钢钢材，材料制造单位还应当按照本1.9的规定通过技术评审，其材料方可允许使用。,2020/6/6,49,容规宣贯第2章材料,2.9.2境内材料制造单位制造的材料境内材料制造单位制造的境外牌号材料，除应当符合本2.9.1的各项要求外，还应当按照本1.9的规定通过技术评审，评审内容包括材料制造单位的相关条件和材料的试制技术文件。2.9.3境外牌号材料的选用设计单位若选用境外牌号的材料，应当在设计文件中充分说明其必要性和经济性。,本规程条款,2020/6/6,50,容规宣贯第2章材料,第22条压力容器受压元件采用国外材料应符合下列要求：1、应选用国外压力容器规范允许使用且国外已有使用实例的材料，其使用范围应符合材料生产国相应规范和标准的规定，并有该材料的质革证明书。2、制造单位首次使用前，应进行焊接工艺评定和焊工考试，并对化学成分、力学性能进行复验，满足使用要求后，才能投料制造。3、技术要求一般不得低于国内相应材料的技术指标。4、国内首次使用且标准中抗拉强度规定值下限大于等于540MPa的材料，应按本规程第7条规定办理批准手续。国内材料生产单位生产国外牌号的材料时，应完全按照该牌号的国外标准规定的冶炼方法进行生产，力学性能和弯曲性能试验的试样型式、尺寸、加工要求、试验方法等验收要求也应执行国外标准，批量生产前应通过产品鉴定并经国家安全监察机构批准，町按本条规定的国外钢材对待。,2020/6/6,51,容规宣贯第2章材料,释义：新条文将采用境外牌号的材料分为境外材料制造单位生产的材料和境内材料制造单位生产的材料两大类别，分别予以相应的规定。修改后的条文对境外牌号的材料使用问题作了详细、全面的规定。相对于原条文第1款，在本规程2.9.1第(1)项中增加了“如本规程引用标准列有相近化学成分和力学性能的牌号时，其使用范围还应当符合本规程引用标准的规定”。这样使境外牌号材料的使用范围规定得更为合理。如美国ASMESA516Gr.70钢板，系美国压力容器中最广泛使用的一个碳锰钢板，在ASME锅炉和压力容器标准-1中，其使用温度上限为538。而我国压力容器中最广泛使用的碳锰钢板16MnR，在GB150中该钢板的使用温度上限为75。因此，如选用ASMESA516Gr.70钢板制造在境内使用的压力容器时，正常操作工况条件下其使用温度上限也只能为475。根据工艺条件的要求，对于非正常操作工况条件时(也是设计工况之一)，如反应容器的触媒再生时，要求容器在短时间的高温（如超过475而不大于538，同时较低压力)条件下运行，选用SA516Gr.70还是允许的。,本规程条款,2020/6/6,52,容规宣贯第2章材料,相对于原条文第3款，在本规程2.9.1第(2)项中增列了材料技术指标的主要项目(磷、硫含量，冲击功、断后伸长率的有关规定)，使条文内容更为明确，便于各有关单位贯彻实施，该要求也是本规程2.9.1第(4)项材料复验的合格指标要求。本规程2.9.1第(6)项中所规定的两大类钢材，其技术要求均较高，用于制造的压力