钢制压力容器材料讲义全

1、钢制压力容器材料讲义压力容器制造厂产品检验员学习班用）2000 6.2002 6.2003 115 修改2005 6 5 修改市锅炉压力容器检验研究所溢恩手稿目录、尸、前言 第一部分 法规、标准对压力容器用钢材料的要求 一压力容器用钢的基本要求 二钢制压力容器允许使用的钢材1钢板2钢管3锻件4螺栓用钢5 关于焊接材料 三“容规”对材料的要求 第二部分 材料标准 一代号二几个机械性能指标及符号 三尺寸、外形、检验与试验 第三部分 压力容器用钢材料质量管理要求 1采购订货2验收入库3材料代用4材料保管、发放及使用、八 、-前言有关几个压力容器材料方面的事故。2003 年 11 月国家宣布撤销原锅炉

2、标准化技术委员会、压力容 器标准化技术委员会， 其工作纳入相关的锅炉压力容器标准化技术委 员会。近二十多年来，从 1984 年成立原压力容器标准化技术委员会 到后来的锅炉压力容器标准化技术委员会。 对压力容器用钢的标准工 作一直十分重视， 主动提出并积极协助冶金行业制修订压力容器用钢 板标准， 认真规划并及时组织制修订压力容器用锻件标准。 近二十多 年来，我国压力容器用钢标准的技术水平有了很大提高。如：我国的 GB6654-1996 压力容器用钢板标准及第 1 号、第 2 号修改单， 将钢号中的硫、磷含量（熔炼分析）予以加严，对大部分的钢板冲击 试验温度由20 C改为0 C，从标准的重要技术指

3、标来看，现行的 GB6654 标准的技术水平已处于国际先进水平。GB3531-1996 低温压力容器用低合金钢钢板 及第 1 号修改 单，从冲击功指标（ Akv ）与国外相近的钢号相比我国的 16MnDR 钢板仍存在一定的差距。 而我国的 09MnNiDR 钢板的主要技术指标 优于国外先进水平的相近钢号。 在压力容器用低温钢板中， 国外还有 -100 C级的3.5Ni钢板和-196 C级的9 Ni钢板，在国尚属空白， 有待今后开展研究工作。为实现高参数球形储罐用钢板的国产化，上世纪 80 年代中期国 有关单位联合开发屈服强度 490MPa 级的低焊接裂纹敏感性钢，该 钢不仅有较高的强度， 同时

4、还具有优良的焊接性能和低温韧性， 首先 在氢气球形储罐上得到应用，在 GB150-98 根据其使用的低温温度 分别列入：07MnCrMoVR(-20 C )和 07MnNiCrMoVDR(-40 C ) 两个钢号(屈服极限 490MPa 级)。迄今为止，国外仅日本有此类钢 板。长期以来我国 10 万立方米原油储罐一直采用日本生产的屈服强 度 490 MPa 级的 SPV490Q 钢板。上世纪末我国又研制成功了同样 490MPa 级的调质高强钢板 WH610D2 钢板。上述三个 490 MPa 级的调质高强钢板，已经制定了压力容器用调质高强钢版标准， 已经通过了标准审查，由于是强制性国家标准，审

5、批手续比较复杂， 现该标准正在审批过程中。我国现行的压力容器锻件标准 JB47264728-2000 ，其 16Mn 等一些锻件的有害元素磷与钢板的规定一致， 20MnMo 的硫含量比 钢板还严，上述两个钢号的冲击试验温度均为 0C 。中国第一重型 机械集团公司研制生产的、 对化学成分和力学性能有特殊要求的加氢 反 应 器 ( 煤 加 氢 液 化 工 艺 ) 用 钢 锻 件 系 列 2.25Cr-1Mo 、 2.25Cr-1Mo-0.25V 和 3Cr-1Mo-0.25V ，在容标委对其进行安全 注册工作中，经研究相应的命名为 12Cr2Mo1(H)、12Cr2Mo1 (H)t、12Cr3Mo

6、1V(H) 促进了该系列钢锻件的标准化工作。在低温钢锻 件的 5 个钢号除 -100 C 级的 3.5Ni 低温钢锻件和 -196 C 级的 9 Ni 低温钢锻件， 在现行标准属空白， 有待今后进一步工作外， 其余 5 个 钢号锻件能与钢板相适应基本能满足 -70 C 以上低温容器的使用要 求。现不锈钢锻件标准中的有害元素硫、 磷含量与国外先进水平标准 规定相一致，现有不锈钢锻件能满足大部分压力容器的使用要求。 第一部分 法规、标准对压力容器用钢材料的要求 一压力容器用钢的基本要求1压力容器受压元件用钢应符合 GB150 中 4.材料章的要求。非受 压元件用钢 ,当与受压元件用钢焊接时 , 也

7、应是焊接性良好的钢材。2. 采用 GB150 中 4.材料章以外的其他钢号的钢材 ,还应符合“附录 A 材料的补充规定”的有关规定。附录 A 作为第四章的补充，对下列钢材提出了要求：1 ）已列入第 4 章但尚未列入材料标准（国家标准或行业标准）的钢 材；2 ）选用未列入第 4 章的钢材；选用国外钢材时， 应是国外相应压力容器最新标准所允许使用的钢 材，其适用围不应超出该标准的规定， 同时也不应超出第 4 章中相近 成分和技术要求的钢材的规定。选用新研制的钢材或未列入本标准的钢材， 新钢材研制的负责单位 或选用单位应将该钢材的技术资料报全国锅炉压力容器标准化技术 委员会审定， 审定合格后出具允许

8、使用的证明文件。 采用该钢材的容 器制造单位报国家技术质量检检验检疫总局锅炉压力容器安全监察 机构批准后方可使用。3 ）代用第 4 章的钢材。3压力容器受压元件用钢应由平炉、电炉或氧气转炉冶炼。钢材的技术要求应符合相应的国家标准、行业标准或有关技术条件的规定。4容器用钢应附有钢材生产单位的钢材质量证明书，容器制造单位 应按质量证明书对钢材进行验收， 必要时尚应进行复验。 如无钢材生 产单位的钢材质量证明书，则应按压力容器安全技术监察规程的 规定。5选择压力容器用钢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） 、材料的焊接性能、容器的制造工艺以 及经济合理性。6 钢材的使

9、用温度上限应按第 4 章各材料许用应力表中各钢号所对应的上限温度。碳素钢和碳锰钢在高于425 C下长期使用时，应考虑 钢中碳化物相的石墨化倾向。奥氏体钢的使用温度高于525 C时，钢 中含碳量应不小于 0 04% 。7钢材的使用温度下限， 除奥氏体钢及本章有关条文另行规定者外， 均高于-20 C。钢材的使用温度低于或等于-20 C时，应按附录C的 规定进行夏比（ V 型缺口）低温冲击试验。奥氏体钢的使用温度高于 或等于-196 C,可免做冲击试验。8当对钢材有特殊要求时，（如特殊的冶炼方法、 较高的冲击功指标、 附加保证高温屈服强度、提高无损检测要求、增加力学性能检验率 等），设计单位应在图样

10、或相应技术文件中注明。9钢材的高温性能参考值见附录 F。二.钢制压力容器允许使用的钢材根据GB150-98 第1号修改单：“ 1 .取消 Q235-AF、Q235-A、15MnVNR 和 09Mn2VDR4 个钢号及相应的许用应力，09MnNiDR 厚度上限由60mm 改为100mm。(钢板)2 .列入15MnNbR及许用应力.3. 取消15MnV钢管.4. 取消15MnV、09Mn2VD、16MnMoD 锻件及相应许用应力，新 列入 14Cr1Mo (JB4726 )。5 .取消09Mn2VD 和16MnMoD 螺柱用毛坯棒料。修改16MnD、20MnMoD 的最低冲击试验温度。”1.钢板1

11、 . 1碳素钢板1 . 1 . 1 Q235 钢板现只剩Q235B与Q235C钢板GB700-88碳素结构钢 4mm GB912-89碳素结构钢和低合金结构钢热轧薄钢板及钢带 4mm GB3274-88 碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板及钢带钢板牌号允许设计 压力钢板使用 温度c用于容器壳体材料 时钢板厚度限制不允许盛装的介质MPammQ235-AF 0.60250W 12不得用干盛装易燃、毒性程度为中毒、高度或极度危害介质Q235-A=1.0035046不得用于液化石油气以及毒性程度为高度和极度危害介质上述两个钢号 GB150第一号修改单已不允许使用Q235-B 1.60350 20不得用

12、于盛装毒性程度为高度 和极度危害介质Q235-C 2.50400 301.1.2 20R 钢板1.121钢板标准GB150-89 （修改单）GB6654-86改单最主要区别：a.化学成分（熔炼分析）钢水C:60mm, 0.24）0.350.80S: 2760mm, 0.401.0)0.400.90 311.1.2.2 使用状态第 2 号修改单：P 0.030%;S 27JGB150-89壳体厚度大于38mm正火状态（1 .改善韧性2 .稳定性能）1.123超声检测GB150-89壳体厚度大于38mm 时UT检测检测不低于W级1.124使用温度下限GB150-892.2.6壳体温度低于0 C,厚

13、度 于大于25mm，作低温冲击试验。1.1.2.5代用问题GB150-89A2.6 B 级代 20RGB150-98壳体厚度大于30mm正火状态（与 16MnR 致）GB150-98壳体厚度大于30mm 时，UT不低于皿级（与16MnR 致）GB150-984.2.7壳体温度低于0 C,厚度大25mm，做低温冲击试验。壳体温度低于-10 C,厚度大于12 mm，做低温冲击试验。GB150-98A2.6 B级不允许代20R只能Q235B,Q235CA2.720g 代 20RA2.7 20g 只能代 Q235C1.2低合金高强度钢板1.2.1钢号和钢板标准GB150-98 与 GB150-89 相

14、比有三个变化：1) GB6654-86 和 GB6655-86 合并 GB6654-962) 13MnNiMoNbR 纳入 GB6654-963) CF-62 (-20 C)定型 代 07MnCrMoVR15MNVRC13Mn NiMoNbR第2号修改单:0 C, 34JCF-62(-20 C)附录 A 07MnCrMoVR 附录 AGB6654-96 :第1号1998.1实行；第2号修改单2001.1.1 实施。 第1号修改单：增加15MnNbR 其S 0.015%,P 0.025%,交货状 态正火；-20 C冲击功为34 J。第2号修改单：降低S,P含量;室温冲击功由20 C,改为0 C：

15、 20R为 27J , 16MnR、15MnVR、18MnMoNbR 均为 31J、 13MnNiMoNbR 为 34 J ;冶炼方法改为氧气转炉、电炉冶炼。取消平炉冶炼。1.2.2 16MnR 钢板1.2.2.1 钢板标准GB150-89GB150-98GB6654-86 GB6654-96主要有七个变化：（主要讲四个变化）GB6654-96:a. 钢板厚度负偏差 按-0.25mm，与美、日一样了。b. 拉伸性能随厚度增加变化：新标准把原来厚度档次的1725mm与2636mm合并成一个档次1636mm。Cb的波动围小了现为“130 ”（原为“ 145 ”）与国际先进标准靠拢。os现为玄325

16、85现为玄21厚度大于25mm的九、底提高了故Q也提高了d.室温冲击功Akv提高了31J，现GB6654-1996 第2号修改单把室温冲击功Akv的试验温度由20 C改为0 C :GB6654-1996 原规定GB6654-1996 现规定材料牌号试验温度AkvJ试验温度AkvJ20R20 C310 C2716MnR20 C310 C3115MnVR20 C310 C3118MnMoNbR20 C340 C311.2.3 13Mn NiMoNbR钢板仿德BHW351978舞阳试制，高压容器250400 C，其o比16MnR高许多，单层厚壁压力容器用钢。GB6654-96 中，第 2 号修改 一

17、0 C Akv 34J.1.2.4 07Mn CrMoVR钢板球罐用钢，GB150-89 中 CF62(-20 C )低焊接裂纹敏感性钢-20 C Akv 47Jo610740 MPao 490MPa截止到1998年的统计，已制造安装了 50多台球罐，要考虑应力腐蚀。GB150 附录A A2.1 d)GB150-8916Mn 2VDR09Mn 2VDR06MnN bDRGB3531-96GB3531-83(87)GB150-98Cf62(-20 C)附录 A07MnN iCrMoVDR附09MnN iDR1.3.2 16MnDR钢板GB3531-96取消-90 C06Mn NbDR,列入 15

18、Mn NiDR,09 Mn NiDR1.3.1.2 CF62 (-40C)定型 07MnNiCrMoVDR附录 AGB3531-96第1号修改单：131.1 GB3531-83(87)P、S含量J:16Mn DR: P三：0.030% f 0.025%, S三：0.025% f 0.015%15MnN iDR:P三:0.030%f 0.025%,S :0.025% f0.015%09MnN iDR:P三:0.025%f 0.020%,S :0.020% f0.015% 取消09Mn2VDR 16MnDR 冲击功 Akv 24Jf 27J 冶炼方法：取消平炉，钢由氧气转炉、电炉冶炼1.321钢板

19、标准GB150-89GB3531-83（87）两个最大区别：a.板厚负偏差按 GB709GB150-98GB3531-96现 GB6654-96,GB3531-96-0.25负偏差均为-0.251.3.3.1 钢号简介GB3274-88（碳素钢铁和低合金钢）.GB4237-92（不锈钢板）按GB709b.低温冲击功Akv板厚mmAkv 、J板厚mm Akv J第1号修改单632-40二 21636-40 2427J3050-30 Cx=2130100-302427J1.3.2.2代用问题GB150-89GB150-98A2.816MnR 代 16Mn DR取消A2.16 SPV36 代 16M

20、nDR1.3.3 09MnN iDR低于-45 C用Ni系低温钢经降C,升Mn,降P,降S改进后,09MnNiDR650MM-70 C , Akv 27J 国际水平.134 07MnN iCrMoVDR 钢板CF-62(-40 C)1250mm-40 C Akv 47J乙稀球罐。国外球罐用钢：我市有用。日本JIS G3115-90 中的SPV490Q 钢板 调质钢,现国产钢板 WH610D2 (490Mpa级)。NK-HITEN610U2 ，钢板(锻件NK-HITEN610CF) 棒韧性,焊接性能 还好.1.4中温抗氢用钢板1.4.1钢号钢板标准GB150-89GB150-9815CrMoR、

21、15CrMoR GB6654-96附录AMo1)1.4.2 15CrMoR 钢板1.4.2.1 简介现 GB6654-9614Cr1MoR附录A.(1.25CrMo1R)12Gr2Mo1R- 附录 H. (2.25Gr6100mm Akv 31J.1.5不锈钢板1.5.1钢号钢板标准GB150-89GB3280-84钢板GB4237-84板0Cr19Ni9(SUS304)C 0.08 Cr18 200Cr18Ni11Ti(SUS321)0Cr19Ni11(sus304L )1.5.2 ICr18Ni9Ti 钢板当时联标准GB150-98GB3280-92不锈钢冷轧GB4237-92 不锈钢热轧

22、钢0Cr18Ni9(ISO 11)*0.0717 190Cr18Ni10Ti 节 Ni(美 321 )00Cr19Ni10 节 Ni(美 304L)1.6不锈钢复合钢板 后不推荐使用,84 打(),加Ti成本高，形成0Cr18Ni9Ti TiN,均匀腐蚀，表面质量.C 0.12%0Cr19Ni9(304) C 200MPa结合率指标及超声检测围均有明确规定.国外仅有日本能达到美国出 140MPa2 .钢管2.1碳素钢管、低合金钢管10、20GB8163-1999 输送流体用无缝钢管GB9948-88 石油裂化用无缝钢管20GGB6479-2000高压化肥设备用无缝钢管16Mn 15MnV另外在

23、附录 A中给出了其他可代用的钢管标准。女口： GB3087、GB5310 等。2.2低温钢管取消-70 C09Mn2V列入-50 C09MnD2.3列入低合金耐酸钢管增加 09MnCrCuSb附录 H H4.（Sb-锑 音-Ti ）2.4不锈钢无缝钢管GB150-89GB150-98GB2270-80 不锈钢无缝钢管GB/T14976-94流体输送用无缝钢管GB13296-91锅炉、热交换器无缝钢管2.5不锈钢焊接钢管GB12771-91流体输送用不锈钢焊接钢管A4.2GB12771 基础上再提高技术要求和使用规定。3 .锻件锻件用钢应采用平炉、电炉或氧气转炉冶炼的镇静钢。经供需双 方协商。可

24、采用电渣重熔、炉外精炼方法 （注意：低温钢锻件不允许 用平炉钢冶炼）。3. 1标准简介GB150-98GB150-89JB4726-2000压力容器用低合金钢锻件对JB755-85JB4726-1994 进行修改，有如下变动：1 .取消了目前已不使用的15MnV ;2 .增加了一个中温抗氢钢14Cr1Mo ;3 .根据国目前先进的冶金水平，大幅度降低磷、硫含量，达到国际先进水平；4. 16Mn、20MnMo、20MnMoNb 钢锻件 冲击试验，代替20 C冲击试验，以适应压力容器产品标准的要求。5 .考虑到压力容器的安全性，对本标准中的 各钢号增加了附录B的规定；（安全注册） JB4727-2

25、000低温压力容器用低合金锻件对JB4727-1994 进行修改，有如下变动；1.取消了目前已不使用的20D及不推荐使用 的09Mn2VD,因此，本标准名称改为“低温力容器用低合金钢锻件”2 .将16MnMoD 和20MnMoD 合并成新的20MnMOD ;3 .根据国目前先进的冶金水平，降低了硫 含量，达到国际先进水平。4 .提高了 16MnD和09MnNiD 的低温冲击功指标。5 .考虑到压力容器的安全性，对本标准中的各 钢号增加了附录B的规定；（安全注册）JB4728-2000压力容器用不锈钢锻件对JB4728-1994 进行修改，有如下变动；1.取消了目前已不使用的1Cr13 ；增加了

26、一个奥氏体不锈钢0Cr18Ni12Mo2Ti ;3 .根据国先进的冶金水平，00Cr18Ni5Mo3Si2的磷、硫含量降低了，达到国际先进水平；4 .考虑到压力容器的安全性，对本标准中的各 钢号增加了附录B的规定；（安全注册）从1994标准已经开始：冲击功由U型缺口-V型缺口3 . 2锻件级别（过去也是如此）JB4726-2000II皿IVJB4727-2000I皿IVJB4728-2000II皿VGB150-89GB150-98442锻件级别要在图样上注明，如:16Mn II -区分了锻件与管09M nNiD 皿4.螺柱用钢4.1列入40CrNiMoA-大直径高压容器主螺栓M52M140ob

27、 930MPaos 825MPa.4.2增加表4-8螺栓与钢板、钢管、锻件一样冲击功都为Akv U VGB150-98:4.5.24.5.2.3 中 GB/T229（金属夏比缺口冲击试验方法）规定。4.3 降低 30CrMoA 强度指标用于低温-100 c另外 GB150 中还给出了与各螺柱用钢（表 4-8 ，表 4-9 ）组合 使用的螺母用钢。可按表 4-10 选取，设计人员也可选用有使用经验 的其他螺母用钢。5. 关于焊接材料关 于 焊 接 材 料 ： GB150 第 二 号 修 改 单 中 颁 布 了 JB/T4747-2002 压力容器用钢焊条订货技术条件。 2002 年 8 月发 布

28、，2003 年 3 月实施。由于压力容器是具有爆炸危险的特种设备，近 20 多年来，国家 锅炉压力容器安全监察机构颁布了压力容器安全技术监察规程 、 锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则 等法规。 以及相应的 产品标准。 GB150-1998 中对压力容器用钢（钢板、钢管、锻件等） 作 了规 定。 GB3531-1996 低温压 力容 器用 低 合金 钢板 、GB6654-1996 压力容器用钢板和 JB47264728-2000 压力 容器用锻件 等针对压力容器的特点， 规定了用于压力容器钢材的技 术要求。而焊接是制造压力容器的重要工艺， 焊接的质量直接影响了压力 容器质量。焊条生产厂应当

29、按照压力容器技术要求生产焊条。而压力容器使用的焊条一直执行的标准是： GB/T983-1995 不 锈钢焊条、GB/T5117-1995碳钢焊条和GB/T5118-1995 低 合金钢焊条。这三个焊条国家标准分别等效采用美国国家标准。标 准可以等效采用，但国家资源不能等效，中、美两国的钢材的合金体 系差别较大， 特别在低合金钢焊条围矛盾更突出， 按照我国资源特点 研制开发的若干低合金钢用焊条， 按照等效采用美国体系的焊条国家 标准，许多容 ,如: 焊条熔敷金属硫、磷含量的规定；焊缝金属冲击韧 性值等容不作规定， 这种情况对压力容器用钢焊材来讲是绝对不允许 的。上述所讲的国家三个焊条标准都是通用

30、性焊条标准，适用于建 筑、农机、矿山、造船、水利等行业，其技术要求和生产规定与我国 已形成的压力容器标准体系和管理体系很不适应， 难以全面满足压力 容器技术要求。 因此制定压力容器用钢焊条技术条件是确保压力容器 质量的基本要求。该标准是在 GB/T983-1995 不锈钢焊条 、 GB/T5117-1995 碳钢焊条和 GB/T5118-1995 低合金钢焊 条的基础上，增加、提高和变更了若干技术要求，以确保压力容器 质量的基本要求。它规定了压力容器用钢（压力容器用碳钢焊条、低 合金钢焊条、不锈钢焊条）焊条订货技术条件。三“容规”对材料的要求原“容规”本章有 16 条，现 99 版“容规”有

31、18 条条文3 1 第十条：本条以原“容规第七条为基础，根据当前市场经济 发展和几年来国市场供应情况，补充了几点要求：1) 为确保材料质量， 规定生产压力容器材料的单位应经国家安全监察 机构认可批准。2) 为便于使用单位复验， 规定了材料标志应至少包括的项目。 (应掌 握)。3) 压力容器制造单位从其它单位获得压力容器用材料时， 应同时取得 材料生产单位的质量证明书原件或加盖供材单位检验公章的复印件， 并对材料的真实性负责。本条中的几个名词解释：a. 材料：指压力容器用材料的统称，包括焊接材料。b. 相应的国家标准、 行业标准： 指压力容器用材料所涉及的国家材料 标准、行业标准。包括该压力容器

32、所对应的产品标准中对材料的要求。c. 质量证明书的容必须填写齐全： 齐全是指质量证明书的容符合有关 规定的容。d. 原件：指材料生产单位出具的原始质量证明书， 不能用复印件或抄 件。3.2 第 11 条：本条对压力容器选材提出基本要求，鉴于近几年发生 多起由于介质腐蚀引起的爆炸事故， 所以特别强调应考虑与介质的相 容性。 本条还对碳素钢材料在压力容器上的应用提出限制要求， 即应 符合 GB150 第四章的一些规定，对搪玻璃压力容器可以除外，这是 由于：1) 因为搪玻璃压力容器制造的需要，含碳量超过 0.19% 的钢板一般 不用于制造搪玻璃压力容器。含碳量超过此限后不易搪牢，这在搪玻 璃设备的标

33、准中有规定。而且从搪玻璃效果上讲，沸腾钢比镇静钢好。2）从使用角度讲，玻璃设备主要用于强腐蚀的场合，它的使用性能主 要靠搪玻璃层来保证，一旦搪玻璃层出现问题，该压力容器就要马上 更换。碳素钢沸腾钢板和Q235A钢板不得用于直接受火焰加热的压力 容器的原因是基于我国“蒸汽锅炉安全技术监察规程”中不选用上述 钢号作为受压元件材料。（现压力容器标准已规定不再使用Q235A钢板）3.3第12条：本条与原“容规”基本一致，但增加了限定碳当量不 大于0.45%的要求，这样更合理。原：“容规”规定要向省级以上（含 省级）锅炉压力容器安全监察机构备案的要求， 现改为由压力容器制 造单位提供材料抗裂性试验报告和

34、焊接工艺评定报告，办理批准手 续。用户在办理使用登记手续时，办理注册登记的安全监察机构对材 料含碳量超过 0.25%，但碳当量0.45%的压力容器，要审查制造 厂是否向用户提供材料抗裂性试验报告和焊接工艺评定报告。这样， 从管理上，有利于设备使用地监察机构掌握在用设备情况。3.4第13条；本条对压力容器用钢板、锻件、钢管等材料的使用状 态和冲击试验要求作出规定。一 符合GB150的有关规定3.5第14条：本条对用于制造压力容器壳体的碳素钢和低合金钢板 的超声检测提出要求。与原“容规”比较增加了两条，即；1）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。2) 移动式压力容器作为检

35、验人员应知道哪些条件，应逐进行超声波检测。不漏检。3.6 第 15 条：本条容与原“容规”相同。目前造纸行业大量使用铸 铁烘缸，所以本文是参照造纸烘缸的制造、使用经验，并参照国外一 些压力规对铸铁压力容器的规定而提出的。 由于目前生产单位的铸造 水平同国外相比有一定的差距， 国铸造压力容器标准也不完善， 尤其 是在检验方面，所以本条容规定的偏保守。参照国外标准，结合我国实际强情况做了一些规定。3.7 第 16 条：本条是对压力容器用铸钢提出的要求，与原“容规” 容相同。3.8 第 1721 条：这几条是对压力容器用有色金属材料的要求，第21 条为新增容，其余同原“容规” 。3.9 第 22 条

36、：本条对压力容器受压元件采用国外材料提出要求： 1)与原“容规”比较，增加了两点容：(1) 采用国首次使用且抗拉强度规定值下限大于等于540Mpa 的材料，应履行批准手续；(2)国材料生产单位生产国外牌号的材料时，应完全按国外标准规定 的各项要求进行生产。一是基于生产这类压力容器材料有一定的难 度，有一定的制造水平的单位方能生产。 二是为了防止国以往出现的 单纯采用国外钢材标准中的力学和弯曲性能，而不注意国外冶炼方 法、性能试验方法的倾向。2）应选用国外压力容器规允许的材料，其中包括两部分， 一是压力容 器专用材料，另一部分是可以用于压力容器的非压力容器用材料。 这 是选用时应遵循的基本要求。

37、另外增加材料应有质量证明书，这是为 了方便制造厂识别和验收。 质量证明书容应符合国外相应标准的规定，并包含国相近材料的质量证明书的主要容。3）“制造单位首次使用前，应进行有关试验和验证”的要求，其目的 为制造厂了解并掌握进口材料的焊接技术。 验证和试验容由制造单位 根据本单位的技术状况，国外对该材料的要求，以及国相近材料的一 些要求提出、实施。其中“首次使用”指使用进口材料的制造单位首 次使用，并不指在国首次使用。如 A厂用过进口材料“ X”，则B厂 在首次使用”时仍应按本条2款作验证和试验。3.10第23条：本条对采用新研制的材料或未列入 GB150标准的材 料试制压力容器做出规定。研制单位

38、送审的试验验证资料具体容应按 全国（锅炉）压力容器标准化技术委员会的规定。3.11第24条：本条参照IS09000系列标准，对压力容器制造单位 使用的材料提出可追踪要求，要保证符合相应标准，要对所用材料的 真实性负责。与原“容规”相比，增加了标记移植的容，以确保不混料。3.12第25条：本条对压力容器主要受压件的围作了规定，（应知道 14个主要受压件的容）并对其复验提出要求，与原“容规”相比， 增加了两点：1）锻件的复验要求，即对第三类压力容器用锻件提出复验要求。这是由于近几年来各地反映不少锻件有质量问题，导致经济损失。2） 对取得国家安全监察机构产品安全质量认证， 并有免除复验标志的 材料，

39、可免复验。以前此项工作仅在重钢试点，现在此项工作已逐步 展开并在马钢施行，各地反映良好，所以， “容规”正式列入。哪些情况下要进行复验，应掌握。3.13 第 26 条：本条对用于压力容器受压元件的焊接材料做出规定， 并对使用单位提出要求。焊材的复验具体要求我局将另行确定。3.14 第 27 条：本条对压力容器主要受压元件的材料代用做出了规 定，与原“容规”比较，对一些常用材料，（指 16MnR 、20R 、Q235 系列钢板、 16Mn 、 10# 、20# 锻件或钢管的相互代用）为提高工作 效率，作了一些调整，即制造单位若有相应的设计资格，并有使用经 验时可由其设计部门批准代用，但应同时向原

40、设计单位备案。第二部分 材料标准GB150-98 第 4 章列出了用于压力容器制造的各种材料标准， 由于一些材料标准已经修订，故下面将现行的一些材料标准列后:几个影响大的标准（现在的标准号）GB3531-1996 低温压力容器用低合金钢钢板第1号修改单GB6654-1996 压力容器用钢 一第1号修改单、第2号修改单JB4733-1996压力容器用爆炸不锈钢复合钢板JB4726-2000压力容器用碳素钢和低合金钢锻件JB4727-2000低温压力容器用低合金钢锻件JB4728-2000压力容器用不锈钢锻件GB/T8163-1999输送流体用无缝钢管GB912-89碳素结构钢和低合金结构钢热轧薄

41、钢板及钢带GB3274-88碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板及钢带GB3280-92不锈钢冷轧钢板GB4237-92不锈钢热轧钢板JB/T4747-2002压力容器用钢焊条订货技术条件等等。下面对几个用的最多的钢板标准的有关容介绍如下：GB6654-1996 压力容器用钢板GB3531-1996 低温压力容器用低合金钢钢板GB912-89碳素结构钢和低合金结构钢热轧薄钢板及钢带GB3274-88 碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板及钢带JB4726-4728-2000压力容器用钢锻件另外应注意：GB2102-88 钢管的验收、包装、标志和质量证明书GB709-88 热轧钢板刚带的尺寸、外型、

42、重量级允许偏 差GB2975-82 钢材力学及工艺性能试验取样规定 等相关标准一 代号1.1 R 的含义根据 GB6654-96 中 3. 牌号表示方法中的规定：“本标准所列牌号后面的“ R”是指压力容器“容”字的汉语拼 音第一个字母。”1.2Q235 系列的含义根据 GB700-88 中 3. 牌号表示方法、代号和符号中的规定： 钢的牌号由代表屈服点的字母、 屈服点数值（235 表示屈服点 为 235 MPa ）、质量等级符号、脱氧方法符号等四部分按顺序组成。Q 钢材屈服点“屈”字汉语拼音首位字母；A、B、C、D 分别为质量等级；F 沸腾钢“沸”字汉语首位字母；b 半镇静钢“半”字汉语拼音首

43、位字母；z 镇静钢“镇”字汉语拼音首位字母；TZ 特殊镇静钢“特镇”两字汉语拼音首位字母；在牌号组成表示方法中，“ z”与“ TZ ”符号予以省略。二.几个机械性能指标及符号2 . 1强度 是指在外力的作用下，抵抗变形和破坏的能力，应用最普 遍的强度指标是：屈服极限兀和 00.2 ；强度极限 （Tb。2 . 1 . 1屈服极限（鱼和 00.2 ）材料受外力超过一定值时，变形会突然增加,这时虽然载荷不再增 加，而仍断续发生塑性变形的现象叫屈服。开始出现屈服时的应力叫 屈服极限。含碳量较高，合金含量较高和淬火回火的钢，屈服现象不明 显,这时就将引起残余伸长相当于原试样标距长度0.2%的应力，规定为

44、“条件屈服应力”，以00.2表示。T=Ps/F 0 ,00.2 =Po.2 /F 0 Ps -试样开始出现屈服时的外力。单位 MPa 。P0.2 -残余伸长相当于原试样标距长度0.2%的外力。F。-试样的原始横截面积。2 . 1 . 2强度极限匹；材料受外载荷断续增大，在断裂前承受的最大载荷时的应力，称 为材料的抗拉强度极限。单位 MPa。T 二Pb/F 0 .2 . 1 . 3 屈强比（t/ ob）：工程上比较重视屈强比，这个值越小，表示材料屈服极限与强度极 限的差距越大，即塑性越好,从而保证了使用中的安全可靠。但无疑也使材料在弹性变形围承受载荷小，相反屈强比高，说明屈服限接近强度 限。材料

45、在断裂前塑性“储备”太少，对应力集中敏感，耐疲劳抗力下 降。在设计中必然要对应力状态有充分估计（局部应力,应力集中,二次 应力）;制造中要尽量避免加工硬化，裂纹及残余应力。 所以设计中要 考虑屈强比,一般屈强比大于0.7的材料在设计中和制造中应予以重 视;大于0.80.85的材料要特殊对待。2 . 2塑性:金属的塑性是指在外力作用下，能引起永久变形而不发生 破裂，并在外力取消后，仍能保持变形后形状的能力。塑性值也可通过 拉伸试验测得。通常用伸长率3 （延伸率）和断面收缩率来表示。2 . 1延伸率3:3= lk-lo/1 o X100%lo 表示原标距长，lk 表示拉伸后标距长。3, 3i0表示

46、试件的计算长度为其直径的5倍或10倍。注意:3工310.从压力容器本身工作条件看，一般材料延伸率是足够的。但必须考 虑如下情况：（a）材料由于冷作（冷卷、锤击、剪切）、焊接引起伸长率降低是不可 估量的。国出现过因剪切边裂纹引起卷板脆断的事例。（b）容器实际工作的受力并非单向应力，这些均会降低材料的塑性，影 响压力容器的安全储备。2 . 2断面收缩率小：表示拉断后试样在断裂处的收缩面积与原横截面积的比值。严 F-Fk/ F 0 X100%.F0 试件原始横截面积Fk 试样拉断后横截面积2 . 3冲击韧性:在冲击力作用下，抑制变形和断裂的能力。目前以Ak表示为多，即以冲断试样消耗的冲击功(Ak)单

47、位是焦耳(J)。另一种是单位缺口处断面所消耗的冲击功a k,单位是：焦耳/cm 2(J/cm 2)目前压力容器用钢板全部改为用夏比 (V)形冲击功(即Akv)作为 冲击韧性验收标准.在低温环境下的冲击试验为低温冲击.2 . 4硬度:金属材料抵抗更硬异物压入的能力。 硬度表明材料的耐 磨性和切削加工的可能性。一般来说，硬度较高,材料耐磨性较好。常 用硬度有布氏硬度(HB),洛氏(HR),维氏(HV)三种。2.5冷弯：材料抵抗弯曲断裂能力的标志，它间接反映了材料的塑性。 这个试验既可检查钢的塑性的好坏，也可以考核其加工工艺性能。也 能够暴露钢板受试面缺陷，对于焊接试板,还可以检查焊接缺陷。2 .

48、6断裂韧性:反映材料对裂纹扩展的抵抗能力，对中低强度钢，目前 普遍采用临界裂纹开位移(COD)值Sc;对于高强度钢的脆断，则应用材 料的平面应变断裂韧性值K1c。2 . 7高温长期性能对于设计温度超过某一界限(对于碳钢基低合金钢大致为400 C), 在高温下长期工作的压力容器， 必须考核钢材的高温持久强度及蠕变 强度性能。27 1 金属的蠕变 在常温条件下，金属材料受外力作用时，如应力小于弹性极限， 则构件仅产生弹性变形； 如应力达到屈服极限， 则构件除产生弹性变 形外， 还产生一定的塑性变形， 上述变形值只要受力不变就一直保持 下去，不随时间而改变。但是，在高温条件下，会在受外力作用后所 产

49、生变形的基础上，随时间的增长，其塑性变形会不断增加，时间越 长，累积的塑性变形量越大，直至发生破坏。为了说明金属在某一温度下，抵抗蠕变的能力，把“强度概念与 蠕变变形联系起来， 就是用条件蠕变极限来表示。 通常是指在一定的 工作温度下， 在规定的使用时间， 使试件发生一定量的总变形的应力 值。在用力容器设计中采用的 nt就是指在t C温度下，经10万小时 后总变形量为 1 %的条件蠕变极限。272 钢的持久强度由蠕变试验可以获得钢材在给定温度下， 达到某一稳定蠕变速度时的应力。”七，表示在tC温度下，经10万小时（105小时）而断裂 的应力。在给定的温度下， 使材料经过规定时间发生断裂的应力称

50、为钢的 持久强度三.尺寸、外形、检验与试验3.1钢板厚度负偏差在各钢板材料标准中均规定了钢板不同厚度围的钢板厚度允许 偏差。作为检验人员应了解钢板厚度负偏差，GB6654-96(6120mm )和GB3531-96( 6100mm )中规定：钢板厚度负偏差均为-0.25mm。GB912-89 和 GB3274-88 (含 GB4237-92 )规定，钢板厚度 负偏差按 GB709热轧厚钢板规定：GB3280-92 负偏差按 GB708(-88)GB709-88 对钢板厚度负偏差规定按该标准中的表3、表4如下表:GB709-88 表4中相关容:公称厚度(钢板和钢带)在下列宽度围时的厚度允许偏差6

51、00750750100010001500较高轧治精度(A)普通轧治精度(B)较高轧治精度(A)普通轧治精度(B)较高轧治精度(A)普通轧治精度(B)00 2.53.0 0.17 0.19 0.18 0.20 0.19 0.213.03.5 0.18 0.20 0.19 0.21 0.20 0.22 3.54.0 0.21 0.23 0.22 0.26 0.24 0.28 4.05.5+0.1,-0.3+02-0.4+0.15,-0.3+0.3,-0.4+0.1,-0.4+0.3,-0.5 5.57.5+0.1,-0.4+02-0.6+0.1,-0.6+0.2,-0.6+0.2,-0.5+0.25,-0.6 7.510.0+0.1,-0.7+0.2,-0.8+0.1,-0.7+0.2,-0.8+0.2,-0.7+0.3,-0.810.013.0+0.1,-0.7+0.2,-0.8+0.1,-0.7+0.2,-0.8+0.2,-0.7+0.3,-0.8GB709-88 表3中相关容公称厚度(钢板或钢带)负偏差13250.8 25300.9 30341.03.2钢板厚度的测量钢板厚度在距离顶角不小于100mm 和距离钢板边缘不小于20mm 处测