CSTM-電站用馬氏體耐熱鋼08Cr9W3Co3VNbCuBN(G115)感應(yīng)加熱彎管編制說(shuō)明

《電站用馬氏體耐熱鋼08Cr9W3Co3VNbCuBN(G115)感應(yīng)加熱彎管》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)編制說(shuō)明起草編制組2020年6月

《電站用馬氏體耐熱鋼08Cr9W3Co3VNbCuBN(G115)感應(yīng)加熱彎管》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)編制說(shuō)明一、工作簡(jiǎn)況1.任務(wù)來(lái)源2017年12月20日，全國(guó)鍋爐壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)于對(duì)08Cr9W3Co3VNbCuBN（G115?）鋼管進(jìn)行了市場(chǎng)準(zhǔn)入技術(shù)評(píng)審，評(píng)審意見(jiàn)認(rèn)為，G115?鋼管系列溫度(100-700℃)高溫力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合金屬材料高溫力學(xué)性能規(guī)律，進(jìn)行了大量的持久實(shí)驗(yàn)，其中最長(zhǎng)點(diǎn)為38803h，累計(jì)臺(tái)時(shí)超過(guò)5.0×105h，650℃高溫抗氧化性能能夠達(dá)到GB/T13303《高溫抗氧化性能測(cè)試方法》規(guī)定的1級(jí)(完全抗氧化性)要求，按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的G115?鋼管能滿足GB/T16507標(biāo)準(zhǔn)的要求，可以用于超(超)臨界鍋爐的集箱、蒸汽管道、受熱面管子等部件，以及類似工況的受壓元件，集箱及管道的鋼管允許最高壁溫650℃；受熱面管子允許最高壁溫660℃，必要時(shí)可采用適當(dāng)?shù)目寡趸胧?018年，國(guó)家能源局正式批復(fù)大唐鄆城630℃超超臨界二次再熱國(guó)家電力示范項(xiàng)目。G115?鋼是目前世界范圍唯一可工程上應(yīng)用于630-650℃蒸汽溫度的新型馬氏體耐熱鋼，是大唐鄆城630℃超超臨界二次再熱國(guó)家電力示范項(xiàng)目鍋爐集箱和主蒸汽管道等最高溫度段唯一可選材料。2017年12月29日，CSTM標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)委員會(huì)發(fā)布《電站用馬氏體耐熱鋼08Cr9W3Co3VNbCuBN(G115)無(wú)縫鋼管》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)號(hào)：T/CSTM00017-2017。在大唐鄆城630℃超超臨界二次再熱示范項(xiàng)目設(shè)計(jì)和建設(shè)中，最高溫度段管道選用G115鋼，關(guān)鍵位置布置的管道與管道連接處需用G115鋼彎管。因此，有必要建立電站用馬氏體耐熱鋼08Cr9W3Co3VNbCuBN(G115)感應(yīng)加熱彎管標(biāo)準(zhǔn)，填補(bǔ)標(biāo)準(zhǔn)空白。通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的建立，為建設(shè)更高參數(shù)的超超臨界電站所使用的新型馬氏體耐熱鋼感應(yīng)加熱彎管的生產(chǎn)、檢驗(yàn)和應(yīng)用提供必要的技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)支持。目前600℃超超臨界電站是世界上最先進(jìn)的商用火電站，其最高溫度段管道使用的耐熱材料為P92鋼，感應(yīng)加熱彎管也使用P92鋼管,實(shí)踐表明，P92鋼使用金屬壁溫不超過(guò)628℃。現(xiàn)有國(guó)家電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T515《電站彎管》和國(guó)外ASMEB16.49-2017《Factory-Made,WroughtSteel,ButtweldingInductionBendsforTransportationandDistributionSystems》，規(guī)定了電站中相應(yīng)感應(yīng)加熱彎管為F92鋼。當(dāng)蒸汽溫度提升至630℃，更高參數(shù)的超超臨界電站建設(shè)所需彎管無(wú)相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)支撐。2020年初鋼鐵研究總院向CSTM綜合標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)域委員會(huì)秘書(shū)處提出了《電站用馬氏體耐熱鋼08Cr9W3Co3VNbCuBN(G115)感應(yīng)加熱彎管》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)制訂申請(qǐng)，并與4月28日~4月28日進(jìn)行了立項(xiàng)公示，公示期間未收到任何意見(jiàn)和建議。4月28日，CSTM標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)批準(zhǔn)《電站用馬氏體耐熱鋼08Cr9W3Co3VNbCuBN(G115)感應(yīng)加熱彎管》立項(xiàng)，標(biāo)準(zhǔn)歸口管理委員會(huì)為CSTM/FC99綜合標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)域委員會(huì)，標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃編號(hào)為CSTMLX990000386-2020，標(biāo)準(zhǔn)牽頭單位為鋼鐵研究總院。2.工作簡(jiǎn)要過(guò)程目前，超超臨界電站用彎管廣泛使用ASMESA335P92制造。為了進(jìn)一步節(jié)能減排，需要制造更高參數(shù)的超超臨界鍋爐，P92無(wú)法滿足使用要求，需要應(yīng)用高溫強(qiáng)度更高的新型馬氏體耐熱鋼G115?鋼管制造更高參數(shù)的超超臨界電站主蒸汽、再熱蒸汽、主給水管道和一般鋼制管道的彎管。為建設(shè)更高參數(shù)的超超臨界電站，有必要制定電站用馬氏體耐熱鋼08Cr9W3Co3VNbCuBN(G115)感應(yīng)加熱彎管的團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)，填補(bǔ)標(biāo)準(zhǔn)空白，為新型馬氏體耐熱鋼彎管的生產(chǎn)、檢驗(yàn)和應(yīng)用提供必要的技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)支持。起草(草案、調(diào)研)階段：計(jì)劃下達(dá)后，2020年5月由鋼鐵研究總院、寶武特種冶金有限公司和江蘇電力裝備有限公司等單位成立了標(biāo)準(zhǔn)編制工作組，由鋼鐵研究總院為牽頭單位，負(fù)責(zé)主要起草工作。工作組對(duì)電站用馬氏體耐熱鋼08Cr9W3Co3VNbCuBN(G115)感應(yīng)加熱彎管技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展情況進(jìn)行全面調(diào)研，同時(shí)廣泛搜集相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)內(nèi)外技術(shù)資料，進(jìn)行了大量的研究分析、資料查證工作，結(jié)合實(shí)物質(zhì)量水平，進(jìn)行全面總結(jié)和歸納，在此基礎(chǔ)上編制出《電站用馬氏體耐熱鋼08Cr9W3Co3VNbCuBN(G115)感應(yīng)加熱彎管》標(biāo)準(zhǔn)草案初稿。經(jīng)工作組及有關(guān)專家研討后，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)草案初稿進(jìn)行了認(rèn)真的修改，于2020年6月形成了標(biāo)準(zhǔn)征求意見(jiàn)稿及其編制說(shuō)明等相關(guān)附件。3.主要參加單位和工作組成員本標(biāo)準(zhǔn)由鋼鐵研究總院、寶武特種冶金有限公司、江蘇電力裝備有限公司、東方電氣集團(tuán)東方鍋爐股份有限公司、哈爾濱鍋爐廠有限責(zé)任公司、上海鍋爐廠有限公司、大唐火力發(fā)電技術(shù)研究院、大唐鄆城發(fā)電有限公司、山東電力工程咨詢?cè)河邢薰?、東方汽輪機(jī)有限公司、北京國(guó)電富通科技發(fā)展有限責(zé)任公司、內(nèi)蒙古北方重工業(yè)集團(tuán)有限公司、河北宏潤(rùn)核裝備科技股份有限公司、上海昌強(qiáng)工業(yè)科技股份有限公司、中國(guó)特種設(shè)備檢測(cè)研究院、上海發(fā)電設(shè)備成套設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司和神華國(guó)華（北京）電力研究院有限公司等單位共同起草。主要成員：劉正東、陳正宗、包漢生、徐松乾、趙海平、毛敏、楊文佳、楊華春、王炯祥、梁寶琦、王建泳、蔡文河、雷丙旺、梁軍、徐彤、王延峰、叢相州、張書(shū)迎、李永清、姜海峰、姬鋒軍、楊林、李文亮、高杰、姚鳴海。任務(wù)分工和主要工作：劉正東任工作組組長(zhǎng)，主持全面協(xié)調(diào)工作，劉正東、陳正宗、徐松乾、趙海平、毛敏等人負(fù)責(zé)項(xiàng)目的總策劃和組織實(shí)施、參與標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)內(nèi)容的起草等工作；其余人員負(fù)責(zé)資料的收集和對(duì)比分析、調(diào)研、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的研究、起草標(biāo)準(zhǔn)文本、確定標(biāo)準(zhǔn)中的技術(shù)內(nèi)容等工作。二、標(biāo)準(zhǔn)編制原則和主要內(nèi)容1.編制原則本標(biāo)準(zhǔn)在制定過(guò)程中，遵循“面向市場(chǎng)、服務(wù)產(chǎn)業(yè)、自主制定、適時(shí)推出、及時(shí)修訂、不斷完善”的原則，注重標(biāo)準(zhǔn)制定與技術(shù)創(chuàng)新、試驗(yàn)驗(yàn)證、產(chǎn)業(yè)推進(jìn)、應(yīng)用推廣相結(jié)合，本著先進(jìn)性、科學(xué)性、合理性和可操作性以及標(biāo)準(zhǔn)的目標(biāo)、統(tǒng)一性、協(xié)調(diào)性、適用性、一致性和規(guī)范性的原則來(lái)進(jìn)行本標(biāo)準(zhǔn)的制定工作。本標(biāo)準(zhǔn)在起草過(guò)程中主要按GB/T1.1—2009《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分:標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和編寫規(guī)則》的要求編寫。在確定本標(biāo)準(zhǔn)主要技術(shù)指標(biāo)時(shí)，綜合考慮生產(chǎn)企業(yè)的能力和使用安全需求，在確保安全的前提下，尋求最大的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益，充分體現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)在技術(shù)上的先進(jìn)性和合理性。電站用馬氏體耐熱鋼08Cr9W3Co3VNbCuBN(G115)感應(yīng)加熱彎管由于使用條件更為苛刻，其產(chǎn)品的技術(shù)要求與DL/T515《電站彎管》相近但個(gè)別指標(biāo)和要求較高，因此本標(biāo)準(zhǔn)采標(biāo)對(duì)象主要為ASMEB16.49-2017《Factory-Made,WroughtSteel,ButtweldingInductionBendsforTransportationandDistributionSystems》。2.主要內(nèi)容和確定依據(jù)2.1適用范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了電站用馬氏體鋼08Cr9W3Co3VNbCuBN(G115)感應(yīng)加熱彎管的術(shù)語(yǔ)和定義、規(guī)格與表示方法、技術(shù)要求、檢驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、標(biāo)志、包裝和質(zhì)量文件等要求。本標(biāo)準(zhǔn)適用于電站用新型馬氏體鋼08Cr9W3Co3VNbCuBN(G115)感應(yīng)加熱彎管。目前，G115鋼感應(yīng)加熱彎管的生產(chǎn)企業(yè)主要有江蘇電力裝備有限公司、四川鑫光管道有限公司和河北宏潤(rùn)核裝備科技股份有限公司等三家企業(yè)。G115鋼感應(yīng)加熱彎管生產(chǎn)企業(yè)具體情況見(jiàn)表1。表1我國(guó)現(xiàn)有G115鋼感應(yīng)加熱彎管生產(chǎn)企業(yè)情況序號(hào)公司名稱年產(chǎn)能/t備注1江蘇電力裝備有限公司30000中頻感應(yīng)2河北宏潤(rùn)核裝備科技股份有限公司2000中頻感應(yīng)3四川鑫光管道有限公司1000中頻感應(yīng)2.2主要內(nèi)容本標(biāo)準(zhǔn)主要以寶武特種冶金有限公司、江蘇電力裝備有限公司、四川鑫光管道有限公司和河北宏潤(rùn)核裝備科技股份有限公司開(kāi)展的G115鋼感應(yīng)加熱彎管生產(chǎn)工藝為基礎(chǔ)，參照DL/T515《電站彎管》標(biāo)準(zhǔn)制定。1）給出了G115鋼感應(yīng)加熱彎管化學(xué)成分。2）給出了G115鋼感應(yīng)加熱彎管力學(xué)性能。3）給出了G115鋼感應(yīng)加熱彎管的熱處理制度。本標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于G115鋼感應(yīng)加熱彎管規(guī)定：正火加回火：正火溫度1050～1150℃；回火溫度740～795℃。壁厚S＞60mm的彎管可淬火加回火，淬火溫度不低于1050℃，回火溫度740～795℃。DL/T515-2018對(duì)于10Cr9MoW2VNbBN鋼制彎管規(guī)定：正火溫度1040～1080℃；回火溫度760～790℃。壁厚S＞60mm的鋼管可淬火加回火，淬火溫度不低于1040℃，回火溫度760～790℃。由于G115鋼管的持久強(qiáng)度水平比T92/P92的持久強(qiáng)度高，所以根據(jù)G115鋼彎管熱處理及持久強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果，提出當(dāng)G115鋼彎管S＞60mm的可淬火加回火，淬火溫度不低于1050℃，回火溫度740～795℃。4）給出了G115鋼感應(yīng)加熱彎管高溫規(guī)定塑性延伸強(qiáng)度。5）其余要求本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的其余要求與DL/T515-2018的規(guī)定一致。三、主要試驗(yàn)（或驗(yàn)證）情況分析寶武特種冶金有限公司和江蘇電力裝備有限公司以及四川鑫光管道有限公司已開(kāi)展G115鋼感應(yīng)加熱彎管制造，經(jīng)檢驗(yàn)合格，數(shù)據(jù)將支撐標(biāo)準(zhǔn)。四、標(biāo)準(zhǔn)中如果涉及專利，應(yīng)有明確的知識(shí)產(chǎn)權(quán)說(shuō)明本標(biāo)準(zhǔn)不涉及專利。五、產(chǎn)業(yè)化情況、推廣應(yīng)用論證和預(yù)期達(dá)到的經(jīng)濟(jì)效果等情況通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的制定和實(shí)施，完善了更高參數(shù)鍋爐用G115?馬氏體耐熱鋼的品種，將促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新，增強(qiáng)產(chǎn)品的國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，對(duì)加快我國(guó)高參數(shù)電站建設(shè)具有積極的促進(jìn)作用。標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施后有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量，擴(kuò)大產(chǎn)品的市場(chǎng)應(yīng)用，有助于推動(dòng)我國(guó)更高參數(shù)超超臨界電站建設(shè)，將引領(lǐng)世界電力行業(yè)發(fā)展，將產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。六、采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)情況，與國(guó)際、國(guó)外同類標(biāo)準(zhǔn)水平的對(duì)比情況，本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的主要指標(biāo)與DL/T515相近，其中五害元素、非金屬夾雜物、表面質(zhì)量等要求嚴(yán)于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)參照國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)，但本標(biāo)準(zhǔn)中的化學(xué)成分、力學(xué)性能、工藝性能等技術(shù)指標(biāo)完全不低于國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)水平，金相檢驗(yàn)、無(wú)損檢驗(yàn)等項(xiàng)目的技術(shù)要求還高于國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)。綜上，本標(biāo)準(zhǔn)水平為國(guó)際先進(jìn)水平。七、與現(xiàn)行相關(guān)法律、