電站用馬氏體耐熱鋼 08Cr9W3Co3VNbCuBN（G115）鍛件-編制說明

《電站用馬氏體耐熱鋼08Cr9W3Co3VNbCuBN(G115)鍛件》團體標準編制說明一、工作簡況1.任務來源2017年12月20日，全國鍋爐壓力容器標準化技術委員會于對08Cr9W3Co3VNbCuBN（G115?）鋼管進行了市場準入技術評審，評審意見認為，G115?鋼管系列溫度(100-700℃)高溫力學性能實驗結果符合金屬材料高溫力學性能規(guī)律，進行了大量的持久實驗，其中最長點為38803h，累計臺時超過5.0×105h，650℃高溫抗氧化性能能夠達到GB/T13303《高溫抗氧化性能測試方法》規(guī)定的1級(完全抗氧化性)要求，按相關標準生產的G115?鋼管能滿足GB/T16507標準的要求，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℃，必要時可采用適當?shù)目寡趸胧?018年，國家能源局正式批復大唐鄆城630℃超超臨界二次再熱國家電力示范項目。G115?鋼是目前世界范圍唯一可工程上應用于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家電力示范項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標準技術委員會發(fā)布《電站用馬氏體耐熱鋼08Cr9W3Co3VNbCuBN(G115)無縫鋼管》團體標準，標準號：T/CSTM00017-2017。在大唐鄆城630℃超超臨界二次再熱示范項目設計和建設中，最高溫度段管道選用G115鋼，則電站中其它關鍵部件也必須選用G115鋼，包括筒形鍛件、環(huán)形鍛件、餅形鍛件、碗形鍛件、長頸法蘭鍛件和條形鍛件，閥門、三通等鍛件。因此，有必要建立電站用馬氏體耐熱鋼08Cr9W3Co3VNbCuBN(G115)鍛件標準，填補標準空白。通過標準的建立，為建設更高參數(shù)的超超臨界電站所使用的新型馬氏體耐熱鋼鍛件的生產、檢驗和應用提供必要的技術和標準支持。目前600℃超超臨界電站是世界上最先進的商用火電站，其最高溫度段管道使用的耐熱材料為P92鋼，鍛件為F92,實踐表明，P92/F92鋼使用金屬壁溫不超過628℃?，F(xiàn)有電力行業(yè)標準NB/T47008《承壓設備用碳素鋼和合金鋼鍛件》和國外標準ASMESA182/SA182M《Specificationforforgedorrolledalloyandstainlesssteelpipeflanges,forgedfittingsandvalvesandpartsforhigh-temperatureservice》規(guī)定了電站中相應鍛件為F92鋼。當蒸汽溫度提升至630℃，更高參數(shù)的超超臨界電站建設所需鍛件無相應標準支撐。2020年年初鋼鐵研究總院向CSTM綜合標準領域委員會秘書處提出了《電站用馬氏體耐熱鋼08Cr9W3Co3VNbCuBN(G115)鍛件》團體標準制訂申請，并與4月28日~4月28日進行了立項公示，公示期間未收到任何意見和建議。4月28日，CSTM標準委員會批準《電站用馬氏體耐熱鋼08Cr9W3Co3VNbCuBN(G115)鍛件》立項，標準歸口管理委員會為CSTM/FC99綜合標準領域委員會，標準計劃編號為CSTMLX990000384-2020，標準牽頭單位為鋼鐵研究總院。2.工作簡要過程起草(草案、調研)階段：計劃下達后，2020年4月由鋼鐵研究總院、寶武特種冶金有限公司和上海昌強工業(yè)科技股份有限公司等單位成立了標準編制工作組，由鋼鐵研究總院為牽頭單位，負責主要起草工作。工作組對電站用馬氏體耐熱鋼08Cr9W3Co3VNbCuBN（G115）鍛件技術現(xiàn)狀與發(fā)展情況進行全面調研，同時廣泛搜集相關標準和國內外技術資料，進行了大量的研究分析、資料查證工作，結合實物質量水平，進行全面總結和歸納，在此基礎上編制出《電站用馬氏體耐熱鋼08Cr9W3Co3VNbCuBN（G115）鍛件》標準草案初稿。經工作組及有關專家研討后，對標準草案初稿進行了認真的修改，于2020年6月形成了標準征求意見稿及其編制說明等相關附件。3.主要參加單位和工作組成員本標準由鋼鐵研究總院、寶武特種冶金有限公司、上海昌強工業(yè)科技股份有限公司、東方電氣集團東方鍋爐股份有限公司、哈爾濱鍋爐廠有限責任公司、上海鍋爐廠有限公司、大唐火力發(fā)電技術研究院、大唐鄆城發(fā)電有限公司、山東電力工程咨詢院有限公司、東方汽輪機有限公司、內蒙古北方重工業(yè)集團有限公司、北京國電富通科技發(fā)展有限責任公司、江蘇電力裝備有限公司、河北宏潤核裝備科技股份有限公司、中國特種設備檢測研究院、上海發(fā)電設備成套設計研究院有限責任公司和神華國華（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、高杰、姚鳴海、楊華春、王炯祥、梁寶琦、王建泳、蔡文河、雷丙旺、徐彤、叢相州、梁軍、王延峰、李永清、毛敏、李傳永、姜海峰、熊建坤、曹鈺瑩、李文亮。任務分工和主要工作：劉正東任工作組組長，主持全面協(xié)調工作，劉正東、陳正宗、徐松乾、趙海平、姚鳴海等人負責項目的總策劃和組織實施、參與標準技術內容的起草等工作；其余人員負責資料的收集和對比分析、調研、基礎數(shù)據的研究、起草標準文本、確定標準中的技術內容等工作。二、標準編制原則和主要內容1.編制原則本標準在制定過程中，遵循“面向市場、服務產業(yè)、自主制定、適時推出、及時修訂、不斷完善”的原則，注重標準制定與技術創(chuàng)新、試驗驗證、產業(yè)推進、應用推廣相結合，本著先進性、科學性、合理性和可操作性以及標準的目標、統(tǒng)一性、協(xié)調性、適用性、一致性和規(guī)范性的原則來進行本標準的制定工作。本標準在起草過程中主要按GB/T1.1—2009《標準化工作導則第1部分:標準的結構和編寫規(guī)則》的要求編寫。在確定本標準主要技術指標時，綜合考慮生產企業(yè)的能力和使用安全需求，在確保安全的前提下，尋求最大的經濟、社會效益，充分體現(xiàn)了標準在技術上的先進性和合理性。電站用馬氏體耐熱鋼08Cr9W3Co3VNbCuBN（G115）鍛件由于使用條件更為苛刻，其產品的技術要求與NB/T47008《承壓設備用碳素鋼和合金鋼鍛件》相近但個別指標和要求較高，因此本標準采標對象主要為NB/T47008-2017，同時參考了ASMESA182/SA182M《Specificationforforgedorrolledalloyandstainlesssteelpipeflanges,forgedfittingsandvalvesandpartsforhigh-temperatureservice》。2.主要內容和確定依據2.1適用范圍本標準規(guī)定了電站用馬氏體耐熱鋼08Cr9W3Co3VNbCuBN(G115)鍛件的術語和定義、訂貨內容、技術要求、試驗方法、檢驗規(guī)則以及標志和質量證明書等。本標準適用于電站用馬氏體耐熱鋼08Cr9W3Co3VNbCuBN(G115)筒形鍛件、環(huán)形鍛件、餅形鍛件、碗形鍛件、長頸法蘭鍛件和條形鍛件，閥門、三通等其它鍛件，也可參照執(zhí)行。目前，G115鋼鍛件生產企業(yè)主要有寶武特種冶金有限公司和上海昌強工業(yè)科技股份有限公司等企業(yè)。G115鋼鍛件生產企業(yè)具體情況見表1。表1我國現(xiàn)有G115鋼鍛件生產企業(yè)情況序號公司名稱年產能/t備注1寶武特種冶金有限公司10000鍛三通、閥體2上海昌強工業(yè)科技股份有限公司50000法蘭、大小頭、異型管、球封頭等2.2主要內容本標準主要以寶武特種冶金有限公司和上海昌強工業(yè)科技股份有限公司的G115鋼鍛件生產工藝為基礎，參照NB/T47008-2017《承壓設備用碳素鋼和合金鋼鍛件》標準制定。1）給出了G115鋼鍛件化學成分。2）給出了G115鋼鍛件力學性能。3）給出了G115鋼鍛件的熱處理制度。本標準對于G115鋼鍛件規(guī)定：正火加回火：正火溫度1050～1150℃；回火溫度740～795℃。S＞60mm的鍛件可淬火加回火，淬火溫度不低于1050℃，回火溫度740～795℃。NB/T47008對于10Cr9MoW2VNbBN鍛件（F92）規(guī)定：對于公稱厚度≤300mm，熱處理狀態(tài)：正火+回火或淬火+回火；回火溫度不低于740℃。由于G115鋼鍛件的持久強度水平比T92/P92的持久強度高，所以根據G115鋼鍛件熱處理及持久強度試驗結果，提出當G115鋼鍛件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鋼鍛件高溫規(guī)定塑性延伸強度。5）其余要求本標準規(guī)定的其余要求與NB/T47008的規(guī)定一致。三、主要試驗（或驗證）情況分析寶武特種冶金有限公司和上海昌強工業(yè)科技股份有限公司已開展G115鋼三通、閥體、大小頭、異型管等鍛件制造，正開展熱處理等試驗，將通過第三方測試，形成測試報告，支撐標準。四、標準中如果涉及專利，應有明確的知識產權說明本標準不涉及專利。五、產業(yè)化情況、推廣應用論證和預期達到的經濟效果等情況通過標準的制定和實施，完善了更高參數(shù)鍋爐用G115?馬氏體耐熱鋼的品種，將促進技術創(chuàng)新，增強產品的國內外市場競爭力，對加快我國高參數(shù)電站建設具有積極的促進作用。標準實施后有利于提高產品質量，擴大產品的市場應用，有助于推動我國更高參數(shù)超超臨界電站建設，將引領世界電力行業(yè)發(fā)展，將產生良好的經濟效益和社會效益。六、采用國際標準和國外先進標準情況，與國際、國外同類標準水平的對比情況，本標準規(guī)定的主要指標與NB/T47008相近，其中五害元素、非金屬夾雜物、表面質量等要求嚴于國家標準。本標準參照國外先進標準，但本標準中的化學成分、力學性能、工藝性能等技術指標完全不低于國外先進標準水平，金相檢驗、無損檢驗等項目的技術要求還高于國外先進標準。綜上，本標準水平為國際先進水平。七、與現(xiàn)行相關法律、法規(guī)、規(guī)章及相關標準，特別是強制性標準的協(xié)調性本標準填補了國內外更高參數(shù)超超臨界電站用G115鋼鍛件的空白，與現(xiàn)行相關法律、法規(guī)、規(guī)章及相關標準完全協(xié)調。八、重大分歧意見的處理經過和依據暫無重大分歧意見。九、標準性質的建議說明建議為