壓力容器材料基本知識--講義

1、 壓力容器材料基本知識壓力容器材料基本知識微信：微信：sb5050sb郵箱：郵箱：sb5050 博客：博客：http:/ 機械設計高級工程師機械設計高級工程師壓力容器設計壓力容器設計A2 A2 級審批員級審批員機電工程一級建造師機電工程一級建造師 ( (湖南湖南) ) 孫孫 斌斌目目 錄錄一、壓力容器基本概念一、壓力容器基本概念1 1 壓力容器的基本法規(guī)標準壓力容器的基本法規(guī)標準2 2 壓力容器的管轄范圍壓力容器的管轄范圍3 3 壓力容器的分類壓力容器的分類二、壓力容器基本材料二、壓力容器基本材料1 1 材料基礎知識材料基礎知識 1.1 1.1 鋼材分類鋼材分類1.2 1.2 鋼材性能鋼材性能

2、1.31.3壓力容器用鋼的一般要求壓力容器用鋼的一般要求1.4 壓力容器用鋼選用原則壓力容器用鋼選用原則2 2 壓力容器材料壓力容器材料2.1 2.1 壓力容器用鋼板壓力容器用鋼板2.2 2.2 壓力容器用鋼管壓力容器用鋼管2.3 2.3 壓力容器用鍛件壓力容器用鍛件2.4 2.4 壓力容器用棒料壓力容器用棒料一、壓力容器基本概念一、壓力容器基本概念1 1 壓力容器的基本法規(guī)標準壓力容器的基本法規(guī)標準2 2 壓力容器的管轄范圍壓力容器的管轄范圍3 3 壓力容器的分類壓力容器的分類1 1 壓力容器的基本法規(guī)標準壓力容器的基本法規(guī)標準1.1 法律、規(guī)程、條例法律、規(guī)程、條例A 特種設備安全法特種設

3、備安全法（升級、取代升級、取代國務院國務院 （2009）549號號 特種設備安全監(jiān)察條例特種設備安全監(jiān)察條例 （2014 0101實施）實施）B TSGR00042009固定固定式壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程式壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程 （20101201實施）實施） （簡稱（簡稱固容規(guī)固容規(guī) C TSGR00052009移動移動式壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)式壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程程 （20101201實施）實施）D TSGR10012008壓力容器壓力管道設計許可規(guī)則壓力容器壓力管道設計許可規(guī)則 （20030101實施）實施）E鍋爐壓力容器制造監(jiān)督管理辦法鍋爐壓力容器制造監(jiān)督管理辦法（國質監(jiān)（國質監(jiān)

4、22號令號令-20030101實施）實施）1 1 壓力容器的基本法規(guī)標準壓力容器的基本法規(guī)標準1.2 （強制性）技術標準（強制性）技術標準A GB150.14-2014 壓力容器壓力容器（取代（取代GB150-1998) 通用規(guī)定、材料、設計、制造與檢驗通用規(guī)定、材料、設計、制造與檢驗 常規(guī)設計常規(guī)設計-彈性失效彈性失效 （20120301實施）實施） 簡稱簡稱GB150B GB151-1999 管殼式換熱器管殼式換熱器（ GB/T151-2014熱交換器熱交換器 (20150401實施）實施）C JB 4732-1995 鋼制壓力容器分析設計標準鋼制壓力容器分析設計標準應力分析設計應力分析設

5、計-彈塑性失效彈塑性失效2 2 壓力容器的管轄壓力容器的管轄( (適用適用) )范圍范圍2.1 TSGR0004-2009固容規(guī)固容規(guī)） ( 監(jiān)檢監(jiān)檢)PW50.1MPa； PV 2.5MPa.L；盛裝介質為盛裝介質為氣體氣體、液化氣體以及最高、液化氣體以及最高工作溫度高于或者工作溫度高于或者等于其標準沸點的液體等于其標準沸點的液體。2.2 GB 150.14-2011壓力容器壓力容器P 0.1MPa，且，且 35MPa，或者，或者真空度（外壓）真空度（外壓）不低于不低于0.02MPa ；設計溫度：設計溫度：269900；內直徑：不小于內直徑：不小于 150mm 3 3 壓力容器的分類壓力容器

6、的分類3.1 按作用原理分類按作用原理分類反應、換熱、分離、儲存反應、換熱、分離、儲存圖例說明圖例說明儲存容器-臥式容器結構示意圖1液位計2封頭 3接管 4法蘭5筒體 6人孔 7補強圈 8支座液氨球罐結構示意圖1接地板 2拉桿 3下極管口 4支柱5防火隔熱層 6球殼 7極板 8上極管口 9人孔1）儲存容器）儲存容器 反應容器-中溫變換爐（左圖）結構示意1裙座2、6、8、14氣體進、出管口 3橢圓封頭4耐火保溫層5圓筒殼體 7球冠形封頭9填料支承結構10、14人孔、卸料孔 11吊耳 12接管 13、15溫度計 16填料（觸媒） 17檢查孔反應器-攪拌容器（右圖）結構示意1內殼封頭2夾套筒體3盤管

7、 4壓出管 5支座 6攪拌軸7上封頭 8軸 9傳動裝置 10人孔11攪拌漿葉2）反應容器）反應容器換熱器結構示意圖（上圖浮頭式、下圖固定管板式）1封頭 2墊圈 3螺栓 4螺母 5筒體 6換熱管7法蘭 8右管箱9浮頭蓋 10浮頭管板11鞍座 13耳座 14膨脹節(jié)3）換熱器）換熱器板式塔器(左圖)的結構示意圖1吊柱2氣體出口 3回流液入口4蒸餾段塔盤5殼體 6料液進口7人孔 8提餾段塔盤 9-氣體入口10裙座 11釜液出口 12檢查孔填料塔器（右圖）的結構示意圖1吊柱2氣體出口 3噴淋裝置 4人孔5殼體 6液體再分配器 7填料 8卸填料人孔 9支承裝置 10氣體入口 11液體出口 12裙座 13檢

8、查孔4）分離容器）分離容器3 3 壓力容器的分類壓力容器的分類3.2 按壓力等級分類按壓力等級分類固容規(guī)固容規(guī)，按壓力容器的設計壓力（，按壓力容器的設計壓力（p）劃分為低壓、）劃分為低壓、中壓、高壓和超高壓四個壓力等級：中壓、高壓和超高壓四個壓力等級：1）低壓低壓（代號（代號L），），0.1MPap1.6 MPa；2）中壓中壓（代號（代號M），），1.6MPap10.0 MPa；3）高壓高壓（代號（代號H），），10.0MPap100 MPa；4）超高壓超高壓（代號（代號U），），p100.0 MPa。3 3 壓力容器的分類壓力容器的分類3.3 按危險性分類按危險性分類固容規(guī)固容規(guī)，先把壓力容

9、器的介質按危害性分為以下兩組。，先把壓力容器的介質按危害性分為以下兩組。第一組介質第一組介質：毒性程度為極度危害、高度危害的化學介質；：毒性程度為極度危害、高度危害的化學介質；易燃介質；液化氣體；易燃介質；液化氣體； 第二組介質第二組介質：由除第一組以外的介質組成，如水蒸汽、氮：由除第一組以外的介質組成，如水蒸汽、氮氣等。氣等。然后，根據(jù)然后，根據(jù)介質特性組別介質特性組別設計壓力設計壓力p（單位（單位Mpa）容積容積V（單位為（單位為L）綜合劃分為綜合劃分為、類。類。具體分類查表確定。具體分類查表確定。3 3 壓力容器的分類壓力容器的分類3 3 壓力容器的分類壓力容器的分類3.4 按壓力容器設

10、計、制造許可證分類按壓力容器設計、制造許可證分類A、B、C、D、SAD五個大級別。五個大級別。A級級 （1）A1級：級：超高壓超高壓容器、容器、高壓高壓容器；容器； （2）A2級級：第：第類低、中壓容器；類低、中壓容器；（3）A3級：球形儲罐；級：球形儲罐；（4）A4級：非金屬壓力容器級：非金屬壓力容器B級級 氣瓶氣瓶C級級。（。（1）C1級：鐵路罐車；（級：鐵路罐車；（2）C2級：汽車罐車、長管拖車；級：汽車罐車、長管拖車；（3）C3級：罐式集裝箱。級：罐式集裝箱。D級級。（1）D1級：級：第第類類壓力容器；壓力容器；（2）D2級：級：第第類類壓力容器。壓力容器。SAD級。應力分析設計壓力容

11、器。級。應力分析設計壓力容器。3 3 壓力容器的分類壓力容器的分類3.5 按溫度分類按溫度分類GB150規(guī)定，設計溫度低于規(guī)定，設計溫度低于-20的碳素鋼、低合金鋼、的碳素鋼、低合金鋼、雙相不銹鋼和鐵素體不銹鋼制容器，以及設計溫度低于雙相不銹鋼和鐵素體不銹鋼制容器，以及設計溫度低于-196的奧氏體不銹鋼制容器，屬于的奧氏體不銹鋼制容器，屬于低溫容器低溫容器。特殊要求特殊要求: 材料、設計、結構、制造、檢驗材料、設計、結構、制造、檢驗3.6 其它分類方法其它分類方法 按容器主體材料分有：鋼制（碳素鋼、低合金鋼、高合金鋼）、鋁制、按容器主體材料分有：鋼制（碳素鋼、低合金鋼、高合金鋼）、鋁制、鈦制、

12、其它有色金屬等。鈦制、其它有色金屬等。按結構形式分有：單層、鍛焊、多層包扎、繞帶、繞板、熱套、無縫。按結構形式分有：單層、鍛焊、多層包扎、繞帶、繞板、熱套、無縫。按容器截面形狀分有：圓形截面、非圓形截面。按容器截面形狀分有：圓形截面、非圓形截面。按主軸線方向分有：立式、臥式。按主軸線方向分有：立式、臥式。按容器壁厚分有：薄壁、厚壁。按容器壁厚分有：薄壁、厚壁。1 1 材料基礎知識材料基礎知識 1.1 1.1 鋼材分類鋼材分類1.2 1.2 鋼材性能鋼材性能1.3 1.3 壓力容器用鋼的一般要求壓力容器用鋼的一般要求1.4 壓力容器用鋼選用原則壓力容器用鋼選用原則2 2 壓力容器材料壓力容器材料

13、2.1 2.1 壓力容器用鋼板壓力容器用鋼板2.2 2.2 壓力容器用鋼管壓力容器用鋼管2.3 2.3 壓力容器用鍛件壓力容器用鍛件2.4 2.4 壓力容器用棒料壓力容器用棒料2.5 2.5 壓力容器用有色金屬及其合金壓力容器用有色金屬及其合金( (略略) )2.6 2.6 壓力容器用焊接材料（壓力容器用焊接材料（略略）二、壓力容器材料二、壓力容器材料 1.1 1.1 鋼材分類鋼材分類1 1 材料基礎知識材料基礎知識-鋼材分類鋼材分類鋼材的分類鋼材的分類按化學成分分類按品質分類按冶煉方法分類按金相組織分類按用途分類普通鋼沸騰鋼奧氏體鋼建筑及工程用鋼碳素鋼高合金鋼優(yōu)質鋼高級優(yōu)質鋼特級優(yōu)質鋼低合金

14、鋼鎮(zhèn)靜鋼半鎮(zhèn)靜鋼鐵素體鋼珠光體鋼工具鋼特殊性能鋼專業(yè)用鋼結構鋼1.1 1.1 鋼材分類鋼材分類 壓力容器用鋼壓力容器用鋼1 1 材料基礎知識材料基礎知識-鋼材分類鋼材分類壓力容器用鋼壓力容器用鋼碳素鋼低合金鋼高合金鋼碳素結構鋼低合金高強鋼不銹鋼低溫用鋼中溫抗氫鋼低合金耐蝕鋼耐熱鋼1 1 材料基礎知識材料基礎知識-鋼材的性能鋼材的性能1.2 鋼材的性能鋼材的性能（1）機械性能）機械性能1、材料的強度、材料的強度 （1）抗拉強度）抗拉強度b（Rm）（2）屈服極限）屈服極限s（ ReH, ReL ）（3）持久強度）持久強度 （4）蠕變極限）蠕變極限（5）疲勞極限）疲勞極限f2、材料的塑性、材料的塑性

15、（1）延伸率）延伸率（2）斷面收縮率）斷面收縮率（3）冷加工工藝性能）冷加工工藝性能1 1 材料基礎知識材料基礎知識-鋼材的性能鋼材的性能（1）沖擊韌性）沖擊韌性 Akv（2）斷裂韌性）斷裂韌性 Kic , COD（3）無塑性轉變溫度）無塑性轉變溫度 NDT4、材料的硬度、材料的硬度（1）布氏硬度）布氏硬度 HB（2）洛氏硬度）洛氏硬度 HR（3）維氏硬度）維氏硬度 HV3、材料的韌性、材料的韌性5、溫度對鋼的機械性能的影響、溫度對鋼的機械性能的影響升高升高 強度強度降低降低 韌性韌性 脆性斷裂脆性斷裂 低溫鋼低溫鋼1、耐大氣、海水腐蝕、耐大氣、海水腐蝕2、耐酸腐蝕、耐酸腐蝕3、耐堿腐蝕、耐堿

16、腐蝕注意：注意：耐蝕性不是材料的固有特性，它隨材料的工作條件耐蝕性不是材料的固有特性，它隨材料的工作條件 而改變。例如：鐵、碳鋼、不銹鋼、銅不同條件下而改變。例如：鐵、碳鋼、不銹鋼、銅不同條件下 的耐蝕性。的耐蝕性。工程應用意義工程應用意義：選材選材 硫酸硫酸碳鋼；尿素碳鋼；尿素S316031 1 材料基礎知識材料基礎知識-鋼材的性能鋼材的性能（2）鋼材的耐蝕性能）鋼材的耐蝕性能 1 1 材料基礎知識材料基礎知識-鋼材的性能鋼材的性能（3）鋼材的化學成份與鋼材牌號）鋼材的化學成份與鋼材牌號 1、鋼材的常用合金元素及其作用（、鋼材的常用合金元素及其作用（鐵、碳之外鐵、碳之外）元素名稱元素名稱作作

17、 用用Mn抑制抑制FeS生成，防止熱脆；細化珠光體組織；提高淬透性。生成，防止熱脆；細化珠光體組織；提高淬透性。Si提高淬透性和抗回火性；增強在大氣環(huán)境中的耐蝕性。提高淬透性和抗回火性；增強在大氣環(huán)境中的耐蝕性。Cr增加淬透性；提高高溫抗氧化性；增加熱強性。增加淬透性；提高高溫抗氧化性；增加熱強性。Ni細化鐵素體提高塑性和韌性；改善耐蝕性；提高熱強性。細化鐵素體提高塑性和韌性；改善耐蝕性；提高熱強性。Mo提高淬透性；增加熱強性；增強耐蝕性提高淬透性；增加熱強性；增強耐蝕性(有機酸及還原性介質有機酸及還原性介質)。Ti固溶強化；增加回火穩(wěn)定性；提高抗晶間和應力腐蝕能力。固溶強化；增加回火穩(wěn)定性；

18、提高抗晶間和應力腐蝕能力。V增加回火穩(wěn)定性；細化晶粒提高韌性；提高增加回火穩(wěn)定性；細化晶粒提高韌性；提高n和和D；抗氫腐蝕。；抗氫腐蝕。Nb增加回火穩(wěn)定性；細化晶粒提高韌性；改善焊接性。增加回火穩(wěn)定性；細化晶粒提高韌性；改善焊接性。Al固溶強化；細化晶粒；改善抗高溫氧化性和對固溶強化；細化晶粒；改善抗高溫氧化性和對H2S氣體耐蝕性。氣體耐蝕性。2、鋼材牌號、鋼材牌號 1） 碳鋼的編號碳鋼的編號 A 以鋼材的以鋼材的屈服點及質量等級屈服點及質量等級進行編號，如：進行編號，如：Q235A.F，各字符含義如下：各字符含義如下： Q 鋼材屈服點鋼材屈服點“屈屈”字漢語拼音首位字母；字漢語拼音首位字母；

19、 235表示鋼材的屈服強度為表示鋼材的屈服強度為235MPa。 A、B、C、D 分別為質量等級；分別為質量等級； F 沸騰鋼沸騰鋼“沸沸”字漢語首位字母；字漢語首位字母； B 半鎮(zhèn)靜鋼半鎮(zhèn)靜鋼“半半”字漢語拼音首位字母；字漢語拼音首位字母； Z 鎮(zhèn)靜鋼鎮(zhèn)靜鋼“鎮(zhèn)鎮(zhèn)”字漢語拼音首位字母；字漢語拼音首位字母； TZ 特殊鎮(zhèn)靜鋼特殊鎮(zhèn)靜鋼“特鎮(zhèn)特鎮(zhèn)”兩字漢語拼音首位字母；兩字漢語拼音首位字母； 在牌號組成表示方法中，在牌號組成表示方法中，“Z”與與“TZ”符號予以省略。符號予以省略。 B 碳鋼編號除按屈服強度編號外，還有一種編號方法，以碳鋼編號除按屈服強度編號外，還有一種編號方法，以鋼鋼材的含碳量的

20、萬分之幾材的含碳量的萬分之幾表示：表示：如如10#鋼、鋼、20#鋼等，其碳含量分別為鋼等，其碳含量分別為0.1%和和0.2% 。 1 1 材料基礎知識材料基礎知識-鋼材的性能鋼材的性能2）合金鋼的編號）合金鋼的編號 數(shù)字化學元素符號數(shù)字表示數(shù)字化學元素符號數(shù)字表示，第一個數(shù)字表示鋼材的，第一個數(shù)字表示鋼材的碳碳含量，以萬分之幾含量，以萬分之幾表示，后面的數(shù)字表示表示，后面的數(shù)字表示合金元素的含量，以百合金元素的含量，以百分之幾分之幾表示，中間的化學元素符號表示合金元素的種類，當合金表示，中間的化學元素符號表示合金元素的種類，當合金元素元素含量含量1.5%時，一般省略中間的數(shù)字時，一般省略中間的

21、數(shù)字。如：如：16Mn表示碳含量為表示碳含量為0.16%，Mn含量含量1.5%3）特殊鋼的編號）特殊鋼的編號 A體不銹鋼，含碳量體不銹鋼，含碳量 0.1%(晶間腐蝕晶間腐蝕)-低碳、超低碳低碳、超低碳當當含碳量含碳量0.08%及及0.04%時分別用時分別用0(08)以及以及00(03)表示。表示。如如:0Cr18Ni9（S30408)、00Cr17Ni14Mo2(S31603)1 1 材料基礎知識材料基礎知識-鋼材的性能鋼材的性能1 1 材料基礎知識材料基礎知識-壓力容器用鋼要求壓力容器用鋼要求1.3 壓力容器用鋼的一般要求壓力容器用鋼的一般要求1、 化學成分化學成分 （C、P、S限制）限制）

22、1）用于）用于焊接焊接的碳素鋼和低合金鋼的碳素鋼和低合金鋼 C0.25 、P0.035、S0.035。2）壓力容器專用鋼壓力容器專用鋼中碳素鋼和低合金鋼中碳素鋼和低合金鋼（鋼板、鋼管和鋼鍛件）的（鋼板、鋼管和鋼鍛件）的磷、硫磷、硫含量應當符合下列要求：含量應當符合下列要求：a 碳素鋼和低合金鋼鋼材基本要求，碳素鋼和低合金鋼鋼材基本要求， P0.030、S0.020；b Rm大于等于大于等于540MPa的鋼材，的鋼材，P0.025、S0.015；c 用于設計溫度用于設計溫度低于低于-20，并且，并且Rm小于小于540MPa的鋼材，的鋼材，P0.025、S0.012。d 用于設計溫度用于設計溫度低

23、于低于-20，且，且Rm大于等于大于等于540MPa的鋼材，的鋼材，P0.020、S0.010。1 1 材料基礎知識材料基礎知識-壓力容器用鋼要求壓力容器用鋼要求2 2、機械性能：、機械性能：足夠高的強度、良好的韌性和塑性、足足夠高的強度、良好的韌性和塑性、足夠的斷裂韌性、低的無塑性轉變溫度（夠的斷裂韌性、低的無塑性轉變溫度（NDTNDT）。）。3、制造工藝性能：良好的塑性、可焊性（C、Ceq、Pcm、焊接接頭硬度）。4、特殊性能：耐高溫、耐低溫和耐腐蝕性。 1 1 材料基礎知識材料基礎知識-壓力容器用鋼要求壓力容器用鋼要求3 3、制造工藝性能：、制造工藝性能：良好的塑性、可焊性（良好的塑性、

24、可焊性（C C、C Ceqeq、P Pcmcm、焊接接頭硬度）。、焊接接頭硬度）。4 4、特殊性能：、特殊性能：耐高溫、耐低溫和耐腐蝕性。耐高溫、耐低溫和耐腐蝕性。 1 1 材料基礎知識材料基礎知識-壓力容器用鋼選用壓力容器用鋼選用設計壓力設計壓力1.4 壓力容器用鋼選用原則壓力容器用鋼選用原則3）容器制造工藝）容器制造工藝1）容器的使用條件）容器的使用條件設計溫度設計溫度化學性能化學性能操作特點操作特點2）材料性能）材料性能力學性能力學性能介質特性介質特性工藝性能工藝性能物理性能物理性能4 ）經濟合理性）經濟合理性2.1 2.1 壓力容器用鋼板壓力容器用鋼板2.2 2.2 壓力容器用鋼管壓力

25、容器用鋼管2.3 2.3 壓力容器用鍛件壓力容器用鍛件2.4 2.4 壓力容器用棒料壓力容器用棒料2 2 壓力容器材料壓力容器材料2.1 2.1 壓力容器鋼板壓力容器鋼板2.1.1 2.1.1 碳素結構鋼板碳素結構鋼板2.1.2 2.1.2 低合金高強度鋼板低合金高強度鋼板2.1.3 2.1.3 低溫鋼板低溫鋼板2.1.4 2.1.4 中溫抗氫鋼板中溫抗氫鋼板2.1.5 2.1.5 不銹鋼板不銹鋼板2.1.6 2.1.6 不銹鋼復合鋼板不銹鋼復合鋼板2 2 壓力容器材料壓力容器材料-鋼板鋼板2.1.1 2.1.1 碳素結構鋼板碳素結構鋼板 （不含合金元素）（不含合金元素）1）常用鋼號：）常用鋼

26、號： Q235-B Q235-B ，Q235-CQ235-C ， GB/T3274-2007 GB/T3274-2007 碳素結構鋼和低合金結構碳素結構鋼和低合金結構 鋼熱軋厚鋼板和鋼帶鋼熱軋厚鋼板和鋼帶Q245R Q245R ， GB713-2014 GB713-2014 鍋爐和壓力容器用鋼板鍋爐和壓力容器用鋼板 2 2 壓力容器材料壓力容器材料-鋼板鋼板2 2 壓力容器材料壓力容器材料-鋼板鋼板2）化學成分與力學性能）化學成分與力學性能碳素結構鋼鋼板化學成分見下表碳素結構鋼鋼板化學成分見下表 碳素結構鋼鋼板力學性能見下表碳素結構鋼鋼板力學性能見下表Q245RGB713-2010.350.5

27、01.000.0250.015Q245R熱軋控軋或正火31640052024525橫向0311636235366022560100390510205241001503805001853）使用限制：）使用限制：2 2 壓力容器材料壓力容器材料-鋼板鋼板鋼號鋼號標準標準鋼板狀鋼板狀態(tài)態(tài)容器設計壓容器設計壓力（力（MPaMPa）鋼板使用溫鋼板使用溫度（度（）容器殼體用鋼容器殼體用鋼板厚度板厚度(mm)(mm)容器中的介質容器中的介質Q235-BQ235-BGB/T3274GB/T3274-2007-2007熱軋熱軋1.61.620300203001616不得用于毒性為不得用于毒性為高度和極度介質高度

28、和極度介質Q235-CQ235-C熱軋熱軋1.61.6030003001616同上同上Q245RQ245RGB713-GB713-20142014熱軋、熱軋、正火正火35352047520475100100無限制無限制GB150，對，對Q235-B Q235-B ，Q235-CQ235-C 的使用，還做了的使用，還做了特別限制特別限制A A P0.035、S0.035B 厚度大于等于厚度大于等于6要做沖擊試驗，要做沖擊試驗，C 鋼板應進行冷彎試驗。鋼板應進行冷彎試驗。制造、供應麻煩，趨向制造、供應麻煩，趨向淘汰淘汰。4）使用場合）使用場合2 2 壓力容器材料壓力容器材料-鋼板鋼板（1）機械性能

29、：較高的強度和硬度，較好的塑性和韌性。）機械性能：較高的強度和硬度，較好的塑性和韌性。（2）加工工藝性能：具有良好的加工性?？设T、鍛、切）加工工藝性能：具有良好的加工性。可鑄、鍛、切削和各種冷熱加工，低碳鋼具有良好的焊接性能。削和各種冷熱加工，低碳鋼具有良好的焊接性能。（3）耐腐蝕性能：耐腐蝕性較差。但對農硫酸和溫度不）耐腐蝕性能：耐腐蝕性較差。但對農硫酸和溫度不高的稀堿液具有耐蝕性。高的稀堿液具有耐蝕性。使用限制：使用限制：與合金鋼相比強度較低，只能用于壓力不很高的中小型與合金鋼相比強度較低，只能用于壓力不很高的中小型容器；容器；耐腐蝕性差，不能用于腐蝕性介質；耐腐蝕性差，不能用于腐蝕性介質

30、；使用溫度范圍較窄，不能用于高溫或低溫場合。使用溫度范圍較窄，不能用于高溫或低溫場合。2.1.2 2.1.2 低合金高強度鋼板低合金高強度鋼板（合金總含量不超過（合金總含量不超過3）（強度顯著高于相同碳量的碳素鋼，具有較好的韌性和塑性以（強度顯著高于相同碳量的碳素鋼，具有較好的韌性和塑性以及良好的焊接性等。）及良好的焊接性等。）使用溫度范圍：使用溫度范圍：0400 1）鋼板牌號：）鋼板牌號： Q345R、Q370R、18MnMoNbR(氨尿塔）氨尿塔）、13MnNiMoR（鍋爐）（鍋爐） GB 713-2014鍋爐和壓力容器用鋼板鍋爐和壓力容器用鋼板07MnCrMoVR （球（球 罐）罐） 、

31、12MnNiVR（球（球 罐）罐） GB19189-2011壓力容器用調質高強度鋼板壓力容器用調質高強度鋼板、2 2 壓力容器材料壓力容器材料-鋼板鋼板2 2 壓力容器材料壓力容器材料-鋼板鋼板2）化學成分與力學性能）化學成分與力學性能低合金高強度鋼板低合金高強度鋼板化學成分見下表化學成分見下表 碳素結構鋼鋼板力學性能見下表碳素結構鋼鋼板力學性能見下表2 2 壓力容器材料壓力容器材料-鋼板鋼板低合金高強度鋼板低合金高強度鋼板力學性能見下表力學性能見下表3）使用與限制：）使用與限制：2 2 壓力容器材料壓力容器材料-鋼板鋼板鋼號鋼號標準標準鋼板狀態(tài)鋼板狀態(tài)容器設計壓容器設計壓力（力（MPaMPa

32、）鋼板使用溫鋼板使用溫度（度（）容器殼體用容器殼體用鋼板厚度鋼板厚度(mm)(mm)沖擊試驗溫沖擊試驗溫度（度（）Q345RQ345RGB713GB713-2014-2014熱軋或正火熱軋或正火通常通常35350 04504506 61501500 0Q370RQ370R正火正火通常通常3535-20-2040040010106060-20-2018MnMoNbR18MnMoNbR正火加回火正火加回火通常通常35350 045045030301001000 013MnNiMoNbR13MnNiMoNbR正火加回火正火加回火通常通常35350 040040030301201200 02.1.32

33、.1.3低溫用鋼鋼板低溫用鋼鋼板 （同時具備高強度和良好的低溫韌性。（同時具備高強度和良好的低溫韌性。 適用于在適用于在-20低低溫工況下運行的壓力容器）溫工況下運行的壓力容器） ）1）鋼板牌號：）鋼板牌號：16MnDR、15MnNiDR、09MnNiDRGB3531-2014低溫壓力容器用低合金鋼板低溫壓力容器用低合金鋼板 07MnNiVDR 、07MnNiMoVDR GB19189-2011壓力容器用調質高強度鋼板壓力容器用調質高強度鋼板2 2 壓力容器材料壓力容器材料-鋼板鋼板2 2 壓力容器材料壓力容器材料-鋼板鋼板2）化學成分與力學性能）化學成分與力學性能低溫用鋼鋼板低溫用鋼鋼板化學

34、成分見下表化學成分見下表 碳素結構鋼鋼板力學性能見下表碳素結構鋼鋼板力學性能見下表2 2 壓力容器材料壓力容器材料-鋼板鋼板低溫用鋼鋼板低溫用鋼鋼板力學性能見下表力學性能見下表3）使用與限制：）使用與限制：2 2 壓力容器材料壓力容器材料-鋼板鋼板鋼號鋼號標準標準鋼板狀鋼板狀態(tài)態(tài)容器設計壓容器設計壓力（力（MPaMPa）鋼板使用溫鋼板使用溫度（度（）容器殼體用鋼板容器殼體用鋼板厚度厚度(mm)(mm)沖擊試驗沖擊試驗溫度（溫度（）16MnDR16MnDRGB3531-GB3531-20142014正火、正火、 正火加正火加回火回火通常通常3535-40-403503506 6100100-40

35、-4015MnNiDR15MnNiDR通常通常3535-45-451001006 66060-45-4509MnNiDR09MnNiDR通常通常3535-70-703503506 6100100-70-7007MnNiMoV07MnNiMoVDRDRGB19189GB19189-2011-2011調質調質通常通常3535-40-4035035016166060-45-452.1.4 2.1.4 中溫抗氫鋼（耐熱鋼）鋼板中溫抗氫鋼（耐熱鋼）鋼板 （具有較高的高溫強度（具有較高的高溫強度（400600）和良好的抗氫腐蝕）和良好的抗氫腐蝕性能（性能（200 ）。1）鋼板牌號：）鋼板牌號：15CrMo

36、R、14Cr1MoR、12Cr2Mo1R、12Cr1MoVRGB 713-2014鍋爐和壓力容器用鋼板鍋爐和壓力容器用鋼板2 2 壓力容器材料壓力容器材料-鋼板鋼板2 2 壓力容器材料壓力容器材料-鋼板鋼板2）化學成分與力學性能）化學成分與力學性能中溫抗氫鋼（耐熱鋼）鋼板中溫抗氫鋼（耐熱鋼）鋼板化學成分見下表化學成分見下表 碳素結構鋼鋼板力學性能見下表碳素結構鋼鋼板力學性能見下表2 2 壓力容器材料壓力容器材料-鋼板鋼板中溫抗氫鋼（耐熱鋼）鋼板中溫抗氫鋼（耐熱鋼）鋼板力學性能見下表力學性能見下表3）使用與限制：）使用與限制：2 2 壓力容器材料壓力容器材料-鋼板鋼板（適用于在（適用于在400至

37、至600區(qū)間運行的壓力容器）區(qū)間運行的壓力容器）鋼號鋼號標準標準鋼板狀態(tài)鋼板狀態(tài)鋼板使用溫度（鋼板使用溫度（）容器殼體用鋼容器殼體用鋼板厚度板厚度(mm)(mm)1010萬小時斷裂萬小時斷裂強度強度()()/MPa/MPa15CrMoR15CrMoRGB713-2008GB713-2008正火加回火正火加回火20205505506 6100100565614Cr1MoR14Cr1MoR20205505506 6120120565612Cr2Mo1R12Cr2Mo1R20205755756 6120120696912Cr1Mo1VR12Cr1Mo1VR20205755756 6120120696

38、92.1.5 2.1.5 高合金鋼鋼板不銹耐酸（熱）鋼鋼板（合金高合金鋼鋼板不銹耐酸（熱）鋼鋼板（合金10） (優(yōu)質低合金鋼加入優(yōu)質低合金鋼加入1214鉻即稱為不銹鋼，能耐弱腐蝕性介質；鉻即稱為不銹鋼，能耐弱腐蝕性介質； 加入加入1618及更多鉻稱為耐酸不銹鋼；統(tǒng)稱不銹鋼）及更多鉻稱為耐酸不銹鋼；統(tǒng)稱不銹鋼）具有較高的高具有較高的高溫強度（溫強度（400700）、低溫韌性和良好的耐腐蝕性。）、低溫韌性和良好的耐腐蝕性。）。1）鋼板牌號）鋼板牌號代表代表(25個個)：F: 06Cr13Al(S11348)、06Cr13(S11306)、A: 06Cr19Ni10(S30408) 、06Cr18N

39、i11Ti(S32168)、 06Cr17Ni12Mo2(S31608)、06Cr17Ni12Mo2Ti(S31668)、06Cr19Ni13Mo3(S31708)、022Cr19Ni10(S30403) 、022Cr17Ni12Mo2(S31603)、022Cr19Ni13Mo3(S31708)A+F: 022Cr19Ni5Mo3Si2N (S21953)、022Cr22Ni5Mo3N (S2253)GB 24511-2009 承壓設備用不銹鋼鋼板及鋼帶承壓設備用不銹鋼鋼板及鋼帶2 2 壓力容器材料壓力容器材料-鋼板鋼板2 2 壓力容器材料壓力容器材料-鋼板鋼板2）化學成分與力學性能）化學成

40、分與力學性能 化學成分見下表化學成分見下表 碳素結構鋼鋼板力學性能見下表碳素結構鋼鋼板力學性能見下表2 2 壓力容器材料壓力容器材料-鋼板鋼板力學性能見下表力學性能見下表3）使用與限制：）使用與限制：2 2 壓力容器材料壓力容器材料-鋼板鋼板(優(yōu)質低合金鋼加入優(yōu)質低合金鋼加入1214鉻即稱為不銹鋼，鉻即稱為不銹鋼，能耐弱腐蝕性介質；能耐弱腐蝕性介質； 加入加入1618及更多鉻稱為及更多鉻稱為耐酸不銹鋼；統(tǒng)稱不銹鋼）耐酸不銹鋼；統(tǒng)稱不銹鋼）鋼號鋼號標準標準鋼板狀態(tài)鋼板狀態(tài)固態(tài)相固態(tài)相含碳量含碳量% %強度強度耐蝕性耐蝕性06Cr13Al06Cr13AlGB 24511-2009 退火退火鐵素體鐵

41、素體0.080.08好好差差06Cr1306Cr13鐵素體鐵素體0.080.08好好差差06Cr19Ni1006Cr19Ni10固溶固溶奧氏體奧氏體0.070.07一般一般一般一般06Cr17Ni12Mo206Cr17Ni12Mo20.080.08一般一般一般一般022Cr19NI10022Cr19NI100.030.03一般一般良好良好022Cr17Ni12Mo2022Cr17Ni12Mo20.030.03一般一般良好良好022Cr19NI5Mo3Si2N022Cr19NI5Mo3Si2N鐵素體鐵素體+ +奧氏體奧氏體（雙相鋼）（雙相鋼）0.030.03良好良好良好良好2.1.6 2.1.6

42、 不銹鋼復合鋼板不銹鋼復合鋼板(通過爆炸、軋制等形式將碳鋼基層板材或鍛件與不銹鋼復層材料緊密結合通過爆炸、軋制等形式將碳鋼基層板材或鍛件與不銹鋼復層材料緊密結合在一起，符合壓力容器相關標準和使用要求的復合鋼板）在一起，符合壓力容器相關標準和使用要求的復合鋼板） 。NB/T 47002.1-2009 壓力容器用爆炸焊接復合板壓力容器用爆炸焊接復合板 第第1部分：不銹鋼部分：不銹鋼-鋼復合板鋼復合板2 2 壓力容器材料壓力容器材料-鋼板鋼板鋼號鋼號標準標準復合板標復合板標準準復合板級復合板級別代號別代號結合率結合率結合剪切結合剪切強度強度MPaMPa復層復層 06Cr1306Cr13，06Cr19

43、Ni1006Cr19Ni10，06Cr17Ni12Mo206Cr17Ni12Mo2022Cr19NI10022Cr19NI10，022Cr17Ni12Mo2022Cr17Ni12Mo2GB 24511-2009 NB/T 47002.1-2009 B1B1100%100%210210B2B29898210210基層基層 Q245R,Q34R,Q245R,Q34R,Q307R,09MnNiDR,Q307R,09MnNiDR,15CrMoR,20(15CrMoR,20(鍛鍛件件),16MnD(),16MnD(鍛件鍛件) )GB 713-2014 B3B395952002002.2 2.2 壓力容器

44、鋼管壓力容器鋼管2.2.1 2.2.1 碳素結構鋼管碳素結構鋼管2.2.2 2.2.2 低合金高強度鋼管低合金高強度鋼管2.2.3 2.2.3 低溫鋼管低溫鋼管2.2.4 2.2.4 中溫抗氫鋼管中溫抗氫鋼管2.2.5 2.2.5 不銹鋼管不銹鋼管2 2 壓力容器材料壓力容器材料鋼管鋼管2.2.1 2.2.1 碳素結構鋼管碳素結構鋼管 1）鋼管牌號：）鋼管牌號： 10、 20 GB/T 8163-2008輸送流體用無縫鋼管輸送流體用無縫鋼管 GB 9948-2013石油裂化用無縫鋼管石油裂化用無縫鋼管 GB 6479-2013化肥設備用高壓無縫鋼管化肥設備用高壓無縫鋼管2）使用及限制使用及限制

45、2 2 壓力容器材料壓力容器材料-鋼管鋼管鋼號鋼號標準標準鋼管狀態(tài)鋼管狀態(tài)適用壁厚適用壁厚（mmmm）適用溫度適用溫度（）其它限制其它限制1010GB/T8163GB/T8163熱軋熱軋1010-10475-10475P P4.0MPa4.0MPa，不用于換熱管，不用于換熱管，不用毒性極度、高度不用毒性極度、高度正火正火303004750475GB9948GB99482020GB/T8163GB/T8163熱軋熱軋1010-20475-20475P P4.0MPa4.0MPa，不用于換熱管，不用于換熱管，不用毒性極度、高度不用毒性極度、高度GB9948GB9948正火正火3030-20475-

46、20475GB 6479正火正火4040-20475-2047.2低合金高強度鋼管低合金高強度鋼管 1）鋼管牌號：）鋼管牌號： Q345D、16Mn GB/T 8163-2008輸送流體用無縫鋼管輸送流體用無縫鋼管 GB 6479-2013化肥設備用高壓無縫鋼管化肥設備用高壓無縫鋼管2）使用及限制使用及限制2 2 壓力容器材料壓力容器材料-鋼管鋼管鋼號鋼號標準標準鋼管狀態(tài)鋼管狀態(tài)適用壁厚適用壁厚（mmmm）適用溫度適用溫度（）其它限制其它限制Q345D GB/T8163GB/T8163正火正火1010-20475-20475P P4.0MPa4.0MPa，不用于換熱管，不用于

47、換熱管，不用毒性極度、高度不用毒性極度、高度16MnGB 6479正火正火4040-20475-204752.2.3 2.2.3 低溫鋼管低溫鋼管 1）鋼管牌號：）鋼管牌號： 16Mn16Mn、 09MnD 09MnD 、 09MnNiD 09MnNiD GB 6479-2013化肥設備用高壓無縫鋼管化肥設備用高壓無縫鋼管 GB150.2附錄附錄A2）使用及限制使用及限制2 2 壓力容器材料壓力容器材料-鋼管鋼管鋼號鋼號標準標準鋼管狀態(tài)鋼管狀態(tài)適用壁厚適用壁厚（mmmm）適用溫度適用溫度（）其它限制其它限制16Mn16MnGB 6479正火正火4040-40475-40475P0.025、S0

48、.012,低沖低沖-4009MnD09MnDGB150.2附錄附錄A正火正火88-50400-50400低沖低沖-5009MnNiD09MnNiDGB150.2附錄附錄A正火正火88-70400-70400低沖低沖-702.2.4 2.2.4 中溫抗氫鋼管中溫抗氫鋼管 1）鋼管牌號：）鋼管牌號： 12CrMo、 15CrMo、12Cr2Mo1 、 1Cr5Mo 、12Cr1MoVGGB 9948-2013石油裂化用無縫鋼管石油裂化用無縫鋼管GB 5310-2008 高壓鍋爐用無縫鋼管高壓鍋爐用無縫鋼管 GB150.2附錄附錄A2）使用及限制使用及限制2 2 壓力容器材料壓力容器材料-鋼管鋼管鋼

49、號鋼號標準標準鋼管狀態(tài)鋼管狀態(tài) 適用壁厚（適用壁厚（mmmm）適用溫度（適用溫度（） 其它限制其它限制12CrMoGB 9948正火正火+ +回火回火30300525052515CrMoGB 9948正火正火+ +回火回火50500525052512Cr2Mo1GB150附錄附錄A 正火正火+ +回火回火3030057505751Cr5MoGB 9948退火退火30300600060012Cr1MoVGGB 5310正火正火+ +回火回火3030057505752.2.5 2.2.5 不銹鋼管不銹鋼管 1）鋼）鋼管管牌號牌號代表代表(36個個)：F: 06Cr13Al(S11348)、06Cr

50、13(S11306)、A: 06Cr19Ni10(S30408) 、06Cr18Ni11Ti(S32168)、 06Cr17Ni12Mo2(S31608)、06Cr17Ni12Mo2Ti(S31668)、06Cr19Ni13Mo3(S31708)、022Cr19Ni10(S30403) 、022Cr17Ni12Mo2(S31603)、022Cr19Ni13Mo3(S31708)A+F: 022Cr19Ni5Mo3Si2N (S21953)、022Cr22Ni5Mo3N (S2253)GB/T 14976-2012 流體輸送用不銹鋼無縫鋼管流體輸送用不銹鋼無縫鋼管GB 13296-2013 鍋爐

51、、熱交換器用不銹鋼無縫鋼管鍋爐、熱交換器用不銹鋼無縫鋼管2 2 壓力容器材料壓力容器材料-鋼管鋼管2）使用及限制使用及限制2 2 壓力容器材料壓力容器材料-鋼管鋼管鋼號鋼號標準標準鋼管狀態(tài)鋼管狀態(tài) 適用壁厚（適用壁厚（mmmm）適用溫度（適用溫度（） 其它限制其它限制06Cr18Ni906Cr18Ni906Cr18Ni10Ti,06Cr18Ni10Ti,06Cr17Ni12Mo2,06Cr17Ni12Mo2,022Cr19Ni10,022Cr19Ni10,022Cr17Ni14Mo2022Cr17Ni14Mo2GB/T 14976-2012 固溶固溶2828-196525-196525或或70

52、0700或或800800其中其中超低碳超低碳為：為：-196-196450450不用于換熱不用于換熱管管GB 13296-2013 固溶固溶14142.3 2.3 壓力容器壓力容器鍛件鍛件2.3.1 2.3.1 鍛件的定義與級別鍛件的定義與級別.2碳素鋼低合金鋼鍛件碳素鋼低合金鋼鍛件2.3.3 2.3.3 低溫鋼鍛件低溫鋼鍛件2.3.4 2.3.4 不銹鋼鍛件不銹鋼鍛件2 2 壓力容器材料壓力容器材料鍛件鍛件2.3.1 2.3.1 鍛件的定義與級別鍛件的定義與級別鍛件的定義（鍛件的定義（與鍛件級別選擇有關與鍛件級別選擇有關）2 2 壓力容器材料壓力容器材料鍛件鍛件筒形鍛件筒形鍛

53、件 環(huán)形鍛件環(huán)形鍛件 餅型鍛件餅型鍛件 碗形鍛件碗形鍛件 長頸法蘭長頸法蘭 條形鍛件條形鍛件 LD LD LD HD LD軸對稱空軸對稱空 軸對稱空軸對稱空 軸對稱軸對稱 公稱厚度公稱厚度 公稱厚度公稱厚度 實心鍛件實心鍛件 心鍛件心鍛件 心鍛件心鍛件 公稱公稱厚度厚度 maxL,t maxL,t 公稱厚為公稱厚為D厚度厚度為為t 公稱厚度公稱厚度 為度為度L minL,t 鍛件的鍛件的級別級別 ( (“高工況高工況”時選用時選用) )2 2 壓力容器材料壓力容器材料鍛件鍛件鍛件級別鍛件級別檢驗項目檢驗項目檢驗數(shù)量檢驗數(shù)量I I硬度（硬度（HBHB）逐件檢查逐件檢查IIII拉伸（拉伸（bb、

54、0.20.2、 55）同冶煉爐號、同爐熱處理的鍛同冶煉爐號、同爐熱處理的鍛件組成一批，每批抽檢一件件組成一批，每批抽檢一件IIIIII拉伸（拉伸（bb、 0.20.2、 55）超聲檢測超聲檢測逐件檢查逐件檢查IVIV拉伸（拉伸（bb、 0.20.2、 55）逐件檢查逐件檢查超聲檢測超聲檢測逐件檢查逐件檢查.2碳素鋼低合金鋼鍛件碳素鋼低合金鋼鍛件2 2 壓力容器材料壓力容器材料鍛件鍛件NB/T 47008-2010 承壓設備用碳素鋼和合金鋼鍛件承壓設備用碳素鋼和合金鋼鍛件1)鍛件牌號鍛件牌號：20、35、16Mn、20MnMo、20MnMoNb、15CrMo、35CrMo、12C

55、r1MoV、 12Cr2MoV 、 12Cr3Mo1V 14Cr1Mo、12Cr2Mo1、1Cr5Mo 使用溫度使用溫度t20，設計壓力，設計壓力p35Mpa。常用鋼號及限制常用鋼號及限制： 2 2 壓力容器材料壓力容器材料鍛件鍛件2)常用鋼號及限制常用鋼號及限制鋼號鋼號公稱厚度公稱厚度熱處理狀態(tài)熱處理狀態(tài)沖擊試驗溫度沖擊試驗溫度（）硬度硬度 (HB)(HB)2020200200正火正火0 010610615915916Mn16Mn300300正火，正火，正火正火+ +回火回火0 012112117817815CrMo15CrMo300300正火正火+ +回火回火淬火淬火+ +回火回火2020

56、1181181801803005003005001151151781781Cr5Mo1Cr5Mo500500正火正火+ +回火回火淬火淬火+ +回火回火20201741742292292 2 壓力容器材料壓力容器材料鍛件鍛件2.3.3 2.3.3 低溫合金鋼鍛件低溫合金鋼鍛件1 1）鍛件鍛件標準：標準：NB/T 47009-2010 低溫承壓設備用低合金鋼鍛件低溫承壓設備用低合金鋼鍛件2）常用鋼號及限制常用鋼號及限制鋼號鋼號公稱厚度公稱厚度熱處理狀態(tài)熱處理狀態(tài)沖擊試驗溫度沖擊試驗溫度（）延伸率延伸率5,5,16MnD16MnD300300淬火淬火+ +回火回火-40-40202020MnMoD

57、20MnMoD300300淬火淬火+ +回火回火-40-401818300300500500-30-3010Ni3MoVD10Ni3MoVD300300淬火淬火+ +回火回火-50-50171709MnNiD09MnNiD300300淬火淬火+ +回火回火-70-7023232 2 壓力容器材料壓力容器材料鍛件鍛件2.3.3 2.3.3 低溫合金鋼鍛件低溫合金鋼鍛件1 1）鍛件鍛件標準：標準：NB/T 47009-2010 低溫承壓設備用低合金鋼鍛件低溫承壓設備用低合金鋼鍛件2）常用鋼號及限制常用鋼號及限制鋼號鋼號公稱厚度公稱厚度熱處理狀態(tài)熱處理狀態(tài)沖擊試驗溫度沖擊試驗溫度（）延伸率延伸率5,5,16MnD16MnD300300淬火淬火+ +回火回火-40-40202020MnMoD20MnMoD300300淬火淬火+ +回火回火-40-401818300300500500-30-3010Ni3MoVD10Ni3MoVD300300淬火淬火+ +回火回火-50-50171709MnNiD09MnNiD300300淬火淬火+ +回火回火-70-7023232 2 壓力容器材料壓力容器材料鍛件鍛件2.3.4 2.3.4 高合金鋼鍛件高合金鋼鍛件1 1）鍛件鍛件標準：標準：NB/T 47010-2010