GB∕T 18442.2-2019 固定式真空絕熱深冷壓力容器 第2部分：材料

中華人民共和國國家標準代替GB/T18442.2—2011固定式真空絕熱深冷壓力容器第2部分：材料—2019-12-10發(fā)布2019-12-10實施國家市場監(jiān)督管理總局國家標準化管理委員會發(fā)布Ⅰ前言 2規(guī)范性引用文件 3術語和定義 4一般要求 5罐體材料 6焊接材料 47夾層支撐材料 48外購件 49其他材料 Ⅲ前言GB/T18442《固定式真空絕熱深冷壓力容器》分為以下7個部分：—第1部分：總則；—第2部分：材料；—第3部分：設計；—第4部分：制造；—第5部分：檢驗與試驗；—第6部分：安全防護；—第7部分：內容器應變強化技術規(guī)定。本部分為GB/T18442的第2部分。本部分按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本部分代替GB/T18442.2—2011《固定式真空絕熱深冷壓力容器第2部分：材料》，與GB/T18442.2—2011相比，主要技術變化如下：—刪除了夾層、罐體等5個術語和定義；—修改了材料的一般要求；—修改了罐體用鋼板、鋼鍛件、管子和管件、絕熱材料、吸附劑材料、焊接材料、夾層支撐材料、外購件和其他材料的要求；—修改了罐體材料的性能指標和質量控制要求。本部分由全國鍋爐壓力容器標準化技術委員會(SAC/TC262)提出并歸口。本部分起草單位：張家港中集圣達因低溫裝備有限公司、上海市氣體工業(yè)協(xié)會、中車長江車輛有限公司、中國特種設備檢測研究院、石家莊安瑞科氣體機械有限公司、蘇州圣匯裝備有限公司、杭州富士達特種材料股份有限公司、上海華誼集團裝備工程有限公司。本部分主要起草人：羅曉鐘、周偉明、錢紅華、勝俊華、胡海濱、陳朝輝、王紅霞、張連偉、應建明、魏勇彪。本部分所代替標準的歷次版本發(fā)布情況為：—GB/T18442.2—2011;1固定式真空絕熱深冷壓力容器第2部分：材料GB/T18442的本部分規(guī)定了固定式真空絕熱深冷壓力容器（以下簡稱“深冷容器”）使用的鋼板、鍛件、管子和管件、絕熱材料、吸附劑材料、焊接材料、夾層支撐材料及外購件材料的基本要求。本部分適用于同時滿足以下條件的深冷容器：a)內容器工作壓力不小于0.1MPa;b)幾何容積不小于1m3;c)絕熱方式為真空粉末絕熱、真空復合絕熱或高真空多層絕熱；d)儲存介質為標準沸點不低于-196℃的冷凍液化氣體。本部分不適用于下列范圍的深冷容器：a)內容器和外殼材料為有色金屬或非金屬的；b)球形結構的；c)堆積絕熱方式的；d)移動式的；e)儲存標準沸點低于-196℃冷凍液化氣體介質的；f)儲存介質按GB12268規(guī)定為毒性氣體的；g)國防軍事裝備等有特殊要求的。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T150（所有部分）壓力容器GB/T713鍋爐和壓力容器用鋼板GB/T3531低溫壓力容器用鋼板GB/T13296鍋爐、熱交換器用不銹鋼無縫鋼管GB/T13350絕熱用玻璃棉及其制品GB/T135505A分子篩及其測定方法GB/T14976流體輸送用不銹鋼無縫鋼管GB/T17600（所有部分）鋼的伸長率換算GB/T18442.1固定式真空絕熱深冷壓力容器第1部分：總則GB/T24511承壓設備用不銹鋼和耐熱鋼鋼板和鋼帶GB/T31480深冷容器用高真空多層絕熱材料GB/T31481深冷容器用材料與氣體的相容性判定導則HG/T269013X分子篩JC/T1020低溫裝置絕熱用膨脹珍珠巖NB/T47009低溫承壓設備用合金鋼鍛件2NB/T47010承壓設備用不銹鋼和耐熱鋼鍛件NB/T47014承壓設備焊接工藝評定NB/T47018.1承壓設備用焊接材料訂貨技術條件第1部分：采購通則NB/T47018.2承壓設備用焊接材料訂貨技術條件第2部分：鋼焊條NB/T47018.3承壓設備用焊接材料訂貨技術條件第3部分：氣體保護電弧焊絲和填充絲NB/T47018.4承壓設備用焊接材料訂貨技術條件第4部分：埋弧焊鋼焊絲和焊劑YS/T599超細氧化肥粉TSG21固定式壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程3術語和定義GB/T150和GB/T18442.1界定的術語和定義適用于本文件。4一般要求4.1材料的選擇應考慮材料的力學性能、物理性能、工藝性能和與介質的相容性。4.2罐體選用材料應符合TSG21、GB/T150.2以及相應國家標準或行業(yè)標準的規(guī)定。4.3可能與氧氣或富氧環(huán)境接觸的材料，其與氧的相容性應符合GB/T31481的規(guī)定。4.4與受壓元件相焊的非受壓元件用材料應具有良好的韌性及焊接性。4.5受壓元件材料制造單位應在材料的明顯部位做出清晰、牢固的出廠鋼印標志或采用其他可追溯的標志。4.6受壓元件材料制造單位應向深冷容器制造單位提供材料質量證明書，材料質量證明書的內容應齊全、清晰并且印制可以追溯的信息化標識，加蓋材料制造單位質量檢驗章。4.7深冷容器制造單位從非材料制造單位取得罐體和管路用材料時，應取得材料制造單位提供的材料質量證明書原件或加蓋了材料經營單位公章和經辦負責人簽字（章）的復印件。4.8深冷容器制造單位應對取得的材料、外購件的質量證明書的真實性和一致性負責。4.9境外牌號材料和新材料的使用應符合TSG21的有關規(guī)定。5罐體材料5.1一般要求5.1.1罐體受壓元件的材料應符合相應材料標準和設計圖樣的規(guī)定。5.1.2罐體受壓元件用鋼應為氧氣轉爐或電爐冶煉的鎮(zhèn)靜鋼，并應采用爐外精煉工藝。5.1.3罐體受壓元件用鋼板的斷后伸長率應符合相應鋼板標準的規(guī)定，且奧氏體型不銹鋼的斷后伸長率應不小于40%,碳素鋼和低合金鋼的斷后伸長率應不小于20%。采用不同尺寸試樣的斷后伸長率指標，應按照GB/T17600進行換算，換算后的指標應符合本條規(guī)定。5.2.1.1內容器用鋼板一般采用奧氏體型不銹鋼鋼板，并符合GB/T24511的規(guī)定。熱軋鋼板表面加工類型不低于1D級，冷軋鋼板表面加工類型不低于2B級。5.2.1.2內容器受壓元件用鋼板應具有良好的塑性，其標準室溫屈服強度（或0.2%規(guī)定塑性延伸強度）3應不大于460MPa,標準抗拉強度上限值應不大于725MPa,材料質量證明書中室溫屈服強度（或0.2%規(guī)定塑性延伸強度）與室溫抗拉強度之比應不大于0.85。5.2.1.3內容器常用鋼板材料的力學性能指標按表1的規(guī)定。5.2.1.4當采用表1以外的鋼板時，應符合本部分和相應材料標準的規(guī)定。表1內容器常用鋼板力學性能指標鋼板標準交貨狀態(tài)厚度/mm室溫強度指標/MPa斷后伸長率A/%S30408GB/T24511固溶處理3~40≥220≥250≥520≥40S30403≥210≥230≥490S31608≥220≥260≥520S31603≥210≥260≥4905.2.2.1鋼板應有良好的可焊性、足夠的強度和沖擊韌性，同時應考慮外界環(huán)境的腐蝕作用。當選用低合金鋼鋼板時，應符合GB/T713或GB/T3531的規(guī)定；當選用奧氏體型不銹鋼鋼板時，應符合GB/T24511的規(guī)定。5.2.2.2外殼常用鋼板材料的力學性能指標按表2的規(guī)定。5.2.2.3當采用表2以外的鋼板時，應符合本部分和相應材料標準的規(guī)定。表2外殼常用鋼板力學性能指標鋼板標準交貨狀態(tài)厚度/mm室溫強度指標/MPa斷后伸長率A/%Q245RGB/T713熱軋，控軋或正火≥245400~520≥25Q345R≥345510~640≥2116MnDRGB/T3531正火，正火加回火≥315490~620≥21S30408GB/T24511固溶處理3~25≥220≥520≥40S30403≥210≥4905.3.1內容器用不銹鋼鍛件應符合NB/T47010的規(guī)定，鍛件級別應不低于Ⅲ級。5.3.2外殼用低合金鋼鍛件和不銹鋼鍛件應分別符合NB/T47009、NB/T47010的規(guī)定，鍛件級別應不低于Ⅱ級。5.4管子和管件5.4.1管子用材料應符合GB/T150.2和設計圖樣的規(guī)定，且應符合GB/T13296或GB/T14976的規(guī)定。國5.4.2管件應符合相應標準的規(guī)定。當管件采用鋼鍛件時，應符合5.3的規(guī)定。5.4.3奧氏體不銹鋼管件采用冷成型加工成型時，其成型后的鐵素體測量值應不大于15%。45.5絕熱材料5.5.1膨脹珍珠巖（珠光砂）應符合JC/T1020的規(guī)定，且含水率不大于0.3%（質量分數(shù)）。5.5.2阻光劑應具有良好的化學穩(wěn)定性。5.5.3高真空多層絕熱材料應符合GB/T31480的規(guī)定。5.5.4復合絕熱使用的超細玻璃纖維制品應符合GB/T13350的規(guī)定，且符合下列要求：a)含水率≤0.3%（質量分數(shù)）；b)密度≤16kg/m3;c)熱導率：在標準大氣壓力和常溫下，熱導率≤0.033W/(m·K);在真空度為0.133Pa(0.001mmHg)和溫度-196℃(77K)~232℃(505K)下，熱導率≤0.0036W/(m·K)。5.6吸附劑材料5.6.15A分子篩應符合GB/T13550的規(guī)定，13X分子篩應符合HG/T2690的規(guī)定。5.6.2氧化肥應符合YS/T599的規(guī)定。5.6.3采用其他吸附劑材料時，應能滿足深冷容器的使用要求，且符合相應產品標準的規(guī)定。6焊接材料6.1焊接材料應符合NB/T47018.1~NB/T47018.4的規(guī)定，且有清晰、牢固的標志，并附有質量證明書。6.2焊接材料的選用應考慮焊接接頭力學性能與罐體母材的匹配，且應符合TSG21的規(guī)定。6.3焊接材料應按NB/T47014的要求進行焊接工藝評定，評定合格后方可使用。7夾層支撐材料7.1當采用非金屬材料作支撐元件時，應滿足下列要求：a)非金屬支撐材料應盡可能采用熱導率小、使用溫度在材料允許使用溫度范圍內、真空下表面放氣率低和具有良好的低溫沖擊韌性的材料；b)材料性能應符合相應的產品標準的規(guī)定；c)材料制造單位應委托具有相應資質的試驗機構進行材料性能測試，并取得試驗機構出具的材料性能試驗報告；d)采用玻璃鋼作為支撐材料時，材料出廠文件應包含壓縮強度、彎曲強度、拉伸強度、剪切強度、沖擊韌性和彈性模量等力學性能指標和熱導率、線膨脹系數(shù)、允許使用溫度范圍等物理性能指標，以確保使用的玻璃鋼滿足深冷容器的絕熱性能、結構強度、制造工藝和使用的要求。7.2當采用金屬材料作為支撐元件時，應滿足產品的低溫性能要求，同時使用溫度應在材料允許使用溫度范圍內，且材料應具有良好的