《耐硫酸露点腐蚀结构用钢板》编制说明

1、GB/T XXXX-201X?耐硫酸露点腐蚀钢板和钢带?国家标准编制说明1 任务来源该工程是第2021年第一批国家标准制修订工程方案，工程编号为“20210669-T-605。1.1 工程调研情况冶金、电力、石化以及烟草等工业领域，在以重油或燃煤作为主要燃料的烟气处理系统中，燃料中含硫量偏高，其燃烧废气中的二氧化硫有一局部氧化成三氧化硫，此三氧化硫可和废气中的水蒸气结合成硫酸蒸气，在低温(100 160)部位，如引风机挡板、省煤器、集尘器、空气预热器、烟道和烟囱等处结露成硫酸液体，对设备造成腐蚀。这种在露点温度下形成硫酸而造成设备腐蚀的现象，称之为“硫酸露点腐蚀。制订本标准的目的是解决材料的耐

2、硫酸露点腐蚀能力，因此有必要对硫酸露点腐蚀进行研究。1.2标准编制工作情况济钢于2021年结合产品开发进行了起草标准的数据收集、情况调研、问题分析等准备工作。2021年4月份：标准征求意见稿-征求上级标准主管部门、生产和顾客行业代表企业及研究院所意见。方案2021年5月份：针对国家标准征求意见二稿的反响意见，进行必要的修改工作，形成国内外同类产品标准水平比照分析和意见汇总处理表，必要的数据分析等。2021年67月份：召开标准讨论会议。2021年四季度：由冶金信息标准研究院根据审定会议意见，完成GB/T XXXX-20X?耐硫酸露点腐蚀钢板和钢带?国家标准报批稿。 2 标准的制订原那么2.1 满

3、足用户需求的原那么。 通过充分征求生产企业和用户各单位的意见，实现“科学、合理、先进、实用的国家标准编制原那么。 2.2 完善国家标准体系、协调一致的原那么。在拥有耐大气腐蚀钢、耐海水腐蚀钢标准的根底上又增加耐硫酸露点腐蚀钢标准。2.3 表达国家标准先进性的原那么。采用国外先进标准的原那么，本标准重点参照新日铁等先进企业的实物数据。3 制定标准的技术依据3.1 耐硫酸露点腐蚀钢根本要求耐硫酸露点腐蚀钢板一般应用于电厂烟囱、空气预热器等，其根本要求：耐硫酸露点腐蚀、强度适中和良好的焊接性能。3.2国内外开发情况3.2.1国外开发情况80年代中期，日本新日铁株式会社研制生产了耐硫酸腐蚀钢S-TEN

4、1以及后来开发的耐硫酸、盐酸腐蚀钢新S-TEN1，1995年日本住友公司也研制生产了耐硫酸腐蚀钢CRIA，并向我国很多企业推广使用。参考附件1由日本新日铁推出的耐硫酸露点腐蚀钢S-TEN1，是在钢中参加Cu、Sb金属元素，其耐腐蚀原理是：通过Cu、Sb抵抗阳极反响，在钢材外表形成Cu2Sb皮膜又可抑制阴极反响，因而有效的防止了硫酸露点腐蚀，提高部件的使用寿命。3.2.2 国内开发情况1991年2月开始，上钢三厂、华东电力设计院、上海宝山钢铁总厂等八家单位克服当时的种种困难联合攻关，共同研制开发出了NS1-1、NS1-2耐硫酸腐蚀用钢,1993年 12月23日通过了上海冶金工业局的鉴定编号93沪

5、冶科鉴字第62号，并为国内火电厂广泛应用，近年来应用此种钢的工程有上海外高桥电厂、吴泾电厂等制作钢制烟囱，并出口印尼供KIANIKERTAS电厂使用。在石化行业方面，南京扬子石化、上海金山石化、北京燕山石化、锦西炼油厂、福建炼油厂等先后采用该钢种制作乙烯裂解炉或空气预热器、鼓风机等。济钢已早于1984年鲁冶科成鉴字(84)003号鉴定了具有自主知识产权的耐腐蚀钢，并逐步开始应用于电厂烟囱、空气预热器等，耐腐蚀效果良好。4 本标准主要内容的编制4.1本标准的产品主要用于制造电厂烟囱、空气预热器等结构件，本标准钢板厚度为6mm40mm的热轧中厚板和2.512mm的热轧卷板烟草行业的实际需求符合社会

6、需求方向。4.2 尺寸、外形、重量及允许偏差本标准规定的钢板尺寸、外形、重量及允许偏差应符合GB/T709的规定。符合用户要求。4.3 牌号4.3.1 表示方法钢的牌号由代表屈服强度的汉语拼音字母“Q、规定屈服强度的目标值和“耐酸的汊拼音首位字母“NS三个局部按顺序排列。例如：Q315NSQ屈服强度中“屈字汉语拼音的首位字母；315钢的下屈服强度的下限值，单位为N/mm2；NS分别为“耐、“酸的汉语拼音的首位字母。4.3.2 牌号的设置主要考虑以下二个方面： 1要符合国内耐硫酸露点钢的实际需求和开展趋势。 2参考国内、国外生产企业的钢级设置情况。划分为二个等级的牌号。Q295NS、Q315NS

7、。4.4 订货内容 根据实际情况确定了订货时需用户提供的内容。标准编号；产品名称单轧钢板、连轧钢板、钢带；牌号；尺寸；边缘状态切边EC，不切边EM；单轧钢板厚度偏差种类N、A、B、C；连轧钢板和钢带厚度精度PT.A、PT.B；交货状态；重量；其它要求。4.5化学成分 低合金耐硫酸露点腐蚀钢的耐蚀性由其钝化特性决定，而严格的控制合金化学成分，合理配比添加合金元素及保证化学成分的均匀性是根本的前提条件。国外已开发出的抗硫酸露点腐蚀低合金钢的化学成分，其中较重要的抗蚀合金元素是铜和铬。铜的抗蚀机理是当钢铁溶于硫酸中时，硫化铁或硫化锰溶解产生有害的硫化氢，但是钢中的铜合金可抑制这种效应。至于铬，是因重

8、油燃烧时，废气中往往含有未燃烧碳沉积，它在酸液中对钢材腐蚀性的影响与前述活性碳相同。化学充分设计的原那么是保证钢板的耐硫酸露点腐蚀性能的同时，保证钢板的强度和塑性指标。当然，本钱也是合金元素的选择的重要依据。由于特种合金元素的添加，钢板焊接性能有恶化的趋势，需要配套的焊材和焊接工艺。查阅国内外相关资料，了解国内外耐硫酸露点腐蚀钢的开展情况，确定耐硫酸露点腐蚀钢试制的成分范围。具体成分设计如下： 碳 碳是主要的强化元素。在保证机械性能的情况下，含C量应偏下限，以减少钢中Cr的碳化物形成，从而充分发挥Cr的耐蚀作用。在氧化性酸中，当碳含量小于0.4%时，随碳含量增加，钢的耐蚀性提高，但与铜共存时，

9、碳又使钢的耐蚀性稍许降低，低碳含铜钢的耐蚀性能最为优异。同时考虑到钢的可焊性，碳含量不宜过高。本标准设计碳含量不大于0.15%。硅 硅是固溶强化元素，对于强度要求不太高的耐硫酸露点腐蚀钢，标准设计含Si量宜降至与普通钢相同0.15%0.50%，从而减少焊接时的飞溅。锰 当屈服强度级别为315MPa时，可控制Mn含量不大于0.90%。有文献对锈层分析说明，随着钢中锰含量的提高，其腐蚀产物中锰含量也提高，且腐蚀产物经过等离子水浸泡后，水中有溶解的Mn和S，而Cu、Cr、Ni、V等元素很难溶解。由于锰化合物的溶解致使锈层有微细孔洞，不利于锈层的保护作用。磷、硫 有害杂质元素，为保证可焊性和Cu耐蚀作

10、用的发挥，控制P 、S0.035%。铬 Cr含量的提高，能保证钢的强度和耐蚀性。兼顾本钱确定Cr的范围。镍 Ni能提高钢的耐蚀性和韧性，并防止铜造成的网裂，以提高钢材的外表质量。由于Ni属国家战略资源，是影响耐硫酸露点腐蚀钢本钱的主要因素，因而减少Ni的含量。锑 在国外耐硫酸露点腐蚀钢中一般参加一定量的Sb，但Sb不宜过高，Sb含量偏高那么钢的焊接性能变差，同时会影响铸坯质量。8铜 Cu作为耐腐蚀的主要合金元素，一般认为含量为0.200.40%，Cu含量过高，不但不会再增加耐蚀性，而且还会产生热脆性。为保证材料的耐硫酸露点腐蚀性能、优良焊接性能和强度，选择参加铌、钛、钒细化晶粒元素，主要起细晶

11、强化和析出强化的作用。根据国内外研究成果、相关标准及国内生产实践，本标准确定的化学成分： C含量确定为不大于0.15%；Mn含量规定为不大于0.90%，参加Cu、Cr、Sb、Ti以提高耐硫酸露点腐蚀能力。见表1表1牌号化学成分质量分数/%CSiMnPSCrCuTiSbQ295NS0.120.550.900.0350.0351.000.500.150.15Q315NS0.150.550.900.0350.0351.200.500.150.154.6交货状态钢板一般以热轧状态交货，也可以热处理状态交货。4.7 力学和工艺性能本标准中规定的力学与工艺性能主要考虑了用户的实际需求和生产企业的情况。见表

12、2表2牌号厚度范围屈服强度Rel/(N/mm2)抗拉强度Rm/(N/mm2)断后伸长率A/%弯曲试验b=2a，180Q295NS29541022d=3aQ315NS31544022d=3a注拉伸试样、弯曲试样均取横向试样。韧性方面主要根据本钢种使用环境，主要应用于温度40以上，所以对韧性无要求。为确保钢板具有良好的工艺加工性能，本标准规定必须进行弯曲试验且试样基体不得出现裂纹。为充分满足用户更高质量需要，本标准规定经双方协议，需方可对钢板提出其它特殊技术要求。4.8 外表质量钢板外表不得有气泡、结疤、裂纹、夹杂、折叠。钢板不得有分层。如外表有上述缺陷允许去除，去除的深度不得超过钢材厚度公差之半

13、，其他不影响使用的缺陷允许存在，但均应保证钢材的最小厚度。去除处应圆滑无棱角。4.9 超声波探伤本标准规定如果用户有要求，对钢板逐张按JB/T 4730进行超声波探伤。4.10 检验规那么 本标准规定力学性能逐批检验，每批不大于60吨。 - 附件1：国外已开发的抗硫酸露点腐蚀低合金钢化学成分钢种CSiMnPSCuCrNiSb其他STEN10.140.550.900.0250.0250.250.50/0.15/STEN20.140.150.550.900.0350.0350.250.500.501.0/Ti0.15STEN30.140.150.550.900.0350.0350.250.500.

14、81.3/0.15/NAC-10.150.400.500.0300.0300.200.600.300.900.30.800.020.15Sn0.040.35RIVER0.150.400.200.500.0200.0600.0400.250.500.200.600.50/Nb0.040CRIA0.150.200.501.400.0250.0130.0300.250.351.01.50/CAUCOR0.150.501.00.0400.0150.0400.150.500.901.10/Al0.030.15SCR-TEN20.150.150.550.900.0350.0350.200.500.501.00.50/Al0.15附件2：本标准与国内外相对应