《耐硫酸露點腐蝕結構用鋼板》編制說明

1、GB/T XXXX-201X?耐硫酸露點腐蝕鋼板和鋼帶?國家標準編制說明1 任務來源該工程是第2021年第一批國家標準制修訂工程方案，工程編號為“20210669-T-605。1.1 工程調研情況冶金、電力、石化以及煙草等工業(yè)領域，在以重油或燃煤作為主要燃料的煙氣處理系統中，燃料中含硫量偏高，其燃燒廢氣中的二氧化硫有一局部氧化成三氧化硫，此三氧化硫可和廢氣中的水蒸氣結合成硫酸蒸氣，在低溫(100 160)部位，如引風機擋板、省煤器、集塵器、空氣預熱器、煙道和煙囪等處結露成硫酸液體，對設備造成腐蝕。這種在露點溫度下形成硫酸而造成設備腐蝕的現象，稱之為“硫酸露點腐蝕。制訂本標準的目的是解決材料的耐

2、硫酸露點腐蝕能力，因此有必要對硫酸露點腐蝕進行研究。1.2標準編制工作情況濟鋼于2021年結合產品開發(fā)進行了起草標準的數據收集、情況調研、問題分析等準備工作。2021年4月份：標準征求意見稿-征求上級標準主管部門、生產和顧客行業(yè)代表企業(yè)及研究院所意見。方案2021年5月份：針對國家標準征求意見二稿的反響意見，進行必要的修改工作，形成國內外同類產品標準水平比照分析和意見匯總處理表，必要的數據分析等。2021年67月份：召開標準討論會議。2021年四季度：由冶金信息標準研究院根據審定會議意見，完成GB/T XXXX-20X?耐硫酸露點腐蝕鋼板和鋼帶?國家標準報批稿。 2 標準的制訂原那么2.1 滿

3、足用戶需求的原那么。 通過充分征求生產企業(yè)和用戶各單位的意見，實現“科學、合理、先進、實用的國家標準編制原那么。 2.2 完善國家標準體系、協調一致的原那么。在擁有耐大氣腐蝕鋼、耐海水腐蝕鋼標準的根底上又增加耐硫酸露點腐蝕鋼標準。2.3 表達國家標準先進性的原那么。采用國外先進標準的原那么，本標準重點參照新日鐵等先進企業(yè)的實物數據。3 制定標準的技術依據3.1 耐硫酸露點腐蝕鋼根本要求耐硫酸露點腐蝕鋼板一般應用于電廠煙囪、空氣預熱器等，其根本要求：耐硫酸露點腐蝕、強度適中和良好的焊接性能。3.2國內外開發(fā)情況3.2.1國外開發(fā)情況80年代中期，日本新日鐵株式會社研制生產了耐硫酸腐蝕鋼S-TEN

4、1以及后來開發(fā)的耐硫酸、鹽酸腐蝕鋼新S-TEN1，1995年日本住友公司也研制生產了耐硫酸腐蝕鋼CRIA，并向我國很多企業(yè)推廣使用。參考附件1由日本新日鐵推出的耐硫酸露點腐蝕鋼S-TEN1，是在鋼中參加Cu、Sb金屬元素，其耐腐蝕原理是：通過Cu、Sb抵抗陽極反響，在鋼材外表形成Cu2Sb皮膜又可抑制陰極反響，因而有效的防止了硫酸露點腐蝕，提高部件的使用壽命。3.2.2 國內開發(fā)情況1991年2月開始，上鋼三廠、華東電力設計院、上海寶山鋼鐵總廠等八家單位克服當時的種種困難聯合攻關，共同研制開發(fā)出了NS1-1、NS1-2耐硫酸腐蝕用鋼,1993年 12月23日通過了上海冶金工業(yè)局的鑒定編號93滬

5、冶科鑒字第62號，并為國內火電廠廣泛應用，近年來應用此種鋼的工程有上海外高橋電廠、吳涇電廠等制作鋼制煙囪，并出口印尼供KIANIKERTAS電廠使用。在石化行業(yè)方面，南京揚子石化、上海金山石化、北京燕山石化、錦西煉油廠、福建煉油廠等先后采用該鋼種制作乙烯裂解爐或空氣預熱器、鼓風機等。濟鋼已早于1984年魯冶科成鑒字(84)003號鑒定了具有自主知識產權的耐腐蝕鋼，并逐步開始應用于電廠煙囪、空氣預熱器等，耐腐蝕效果良好。4 本標準主要內容的編制4.1本標準的產品主要用于制造電廠煙囪、空氣預熱器等結構件，本標準鋼板厚度為6mm40mm的熱軋中厚板和2.512mm的熱軋卷板煙草行業(yè)的實際需求符合社會

6、需求方向。4.2 尺寸、外形、重量及允許偏差本標準規(guī)定的鋼板尺寸、外形、重量及允許偏差應符合GB/T709的規(guī)定。符合用戶要求。4.3 牌號4.3.1 表示方法鋼的牌號由代表屈服強度的漢語拼音字母“Q、規(guī)定屈服強度的目標值和“耐酸的汊拼音首位字母“NS三個局部按順序排列。例如：Q315NSQ屈服強度中“屈字漢語拼音的首位字母；315鋼的下屈服強度的下限值，單位為N/mm2；NS分別為“耐、“酸的漢語拼音的首位字母。4.3.2 牌號的設置主要考慮以下二個方面： 1要符合國內耐硫酸露點鋼的實際需求和開展趨勢。 2參考國內、國外生產企業(yè)的鋼級設置情況。劃分為二個等級的牌號。Q295NS、Q315NS

7、。4.4 訂貨內容 根據實際情況確定了訂貨時需用戶提供的內容。標準編號；產品名稱單軋鋼板、連軋鋼板、鋼帶；牌號；尺寸；邊緣狀態(tài)切邊EC，不切邊EM；單軋鋼板厚度偏差種類N、A、B、C；連軋鋼板和鋼帶厚度精度PT.A、PT.B；交貨狀態(tài)；重量；其它要求。4.5化學成分 低合金耐硫酸露點腐蝕鋼的耐蝕性由其鈍化特性決定，而嚴格的控制合金化學成分，合理配比添加合金元素及保證化學成分的均勻性是根本的前提條件。國外已開發(fā)出的抗硫酸露點腐蝕低合金鋼的化學成分，其中較重要的抗蝕合金元素是銅和鉻。銅的抗蝕機理是當鋼鐵溶于硫酸中時，硫化鐵或硫化錳溶解產生有害的硫化氫，但是鋼中的銅合金可抑制這種效應。至于鉻，是因重

8、油燃燒時，廢氣中往往含有未燃燒碳沉積，它在酸液中對鋼材腐蝕性的影響與前述活性碳相同?；瘜W充分設計的原那么是保證鋼板的耐硫酸露點腐蝕性能的同時，保證鋼板的強度和塑性指標。當然，本錢也是合金元素的選擇的重要依據。由于特種合金元素的添加，鋼板焊接性能有惡化的趨勢，需要配套的焊材和焊接工藝。查閱國內外相關資料，了解國內外耐硫酸露點腐蝕鋼的開展情況，確定耐硫酸露點腐蝕鋼試制的成分范圍。具體成分設計如下： 碳 碳是主要的強化元素。在保證機械性能的情況下，含C量應偏下限，以減少鋼中Cr的碳化物形成，從而充分發(fā)揮Cr的耐蝕作用。在氧化性酸中，當碳含量小于0.4%時，隨碳含量增加，鋼的耐蝕性提高，但與銅共存時，

9、碳又使鋼的耐蝕性稍許降低，低碳含銅鋼的耐蝕性能最為優(yōu)異。同時考慮到鋼的可焊性，碳含量不宜過高。本標準設計碳含量不大于0.15%。硅 硅是固溶強化元素，對于強度要求不太高的耐硫酸露點腐蝕鋼，標準設計含Si量宜降至與普通鋼相同0.15%0.50%，從而減少焊接時的飛濺。錳 當屈服強度級別為315MPa時，可控制Mn含量不大于0.90%。有文獻對銹層分析說明，隨著鋼中錳含量的提高，其腐蝕產物中錳含量也提高，且腐蝕產物經過等離子水浸泡后，水中有溶解的Mn和S，而Cu、Cr、Ni、V等元素很難溶解。由于錳化合物的溶解致使銹層有微細孔洞，不利于銹層的保護作用。磷、硫 有害雜質元素，為保證可焊性和Cu耐蝕作

10、用的發(fā)揮，控制P 、S0.035%。鉻 Cr含量的提高，能保證鋼的強度和耐蝕性。兼顧本錢確定Cr的范圍。鎳 Ni能提高鋼的耐蝕性和韌性，并防止銅造成的網裂，以提高鋼材的外表質量。由于Ni屬國家戰(zhàn)略資源，是影響耐硫酸露點腐蝕鋼本錢的主要因素，因而減少Ni的含量。銻 在國外耐硫酸露點腐蝕鋼中一般參加一定量的Sb，但Sb不宜過高，Sb含量偏高那么鋼的焊接性能變差，同時會影響鑄坯質量。8銅 Cu作為耐腐蝕的主要合金元素，一般認為含量為0.200.40%，Cu含量過高，不但不會再增加耐蝕性，而且還會產生熱脆性。為保證材料的耐硫酸露點腐蝕性能、優(yōu)良焊接性能和強度，選擇參加鈮、鈦、釩細化晶粒元素，主要起細晶

11、強化和析出強化的作用。根據國內外研究成果、相關標準及國內生產實踐，本標準確定的化學成分： C含量確定為不大于0.15%；Mn含量規(guī)定為不大于0.90%，參加Cu、Cr、Sb、Ti以提高耐硫酸露點腐蝕能力。見表1表1牌號化學成分質量分數/%CSiMnPSCrCuTiSbQ295NS0.120.550.900.0350.0351.000.500.150.15Q315NS0.150.550.900.0350.0351.200.500.150.154.6交貨狀態(tài)鋼板一般以熱軋狀態(tài)交貨，也可以熱處理狀態(tài)交貨。4.7 力學和工藝性能本標準中規(guī)定的力學與工藝性能主要考慮了用戶的實際需求和生產企業(yè)的情況。見表

12、2表2牌號厚度范圍屈服強度Rel/(N/mm2)抗拉強度Rm/(N/mm2)斷后伸長率A/%彎曲試驗b=2a，180Q295NS29541022d=3aQ315NS31544022d=3a注拉伸試樣、彎曲試樣均取橫向試樣。韌性方面主要根據本鋼種使用環(huán)境，主要應用于溫度40以上，所以對韌性無要求。為確保鋼板具有良好的工藝加工性能，本標準規(guī)定必須進行彎曲試驗且試樣基體不得出現裂紋。為充分滿足用戶更高質量需要，本標準規(guī)定經雙方協議，需方可對鋼板提出其它特殊技術要求。4.8 外表質量鋼板外表不得有氣泡、結疤、裂紋、夾雜、折疊。鋼板不得有分層。如外表有上述缺陷允許去除，去除的深度不得超過鋼材厚度公差之半

13、，其他不影響使用的缺陷允許存在，但均應保證鋼材的最小厚度。去除處應圓滑無棱角。4.9 超聲波探傷本標準規(guī)定如果用戶有要求，對鋼板逐張按JB/T 4730進行超聲波探傷。4.10 檢驗規(guī)那么 本標準規(guī)定力學性能逐批檢驗，每批不大于60噸。 - 附件1：國外已開發(fā)的抗硫酸露點腐蝕低合金鋼化學成分鋼種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：本標準與國內外相對應