鋼制壓力容器材料 講義

鋼制壓力容器材料講義

（壓力容器制造廠產(chǎn)品檢驗(yàn)員學(xué)習(xí)班用）

目錄

前言

第一部分法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)對(duì)壓力容器用鋼材料的要求

壓力容器用鋼的基本要求

二.鋼制壓力容器允許使用的鋼材

1.鋼板

2.鋼管

3.鍛件

4.螺栓用鋼

5.關(guān)于焊接材料

三.“容規(guī)”對(duì)材料的要求

第二部分材料標(biāo)準(zhǔn)

一.代號(hào)

二.幾個(gè)機(jī)械性能指標(biāo)及符號(hào)

三.尺寸、外形、檢驗(yàn)與試驗(yàn)

第三部分壓力容器用鋼材料質(zhì)量管理要求

1.采購(gòu)訂貨

2.驗(yàn)收入庫(kù)

3.材料代用

4.材料保管、發(fā)放及使用

、乙一

刖S

有關(guān)兒個(gè)壓力容器材料方面的事故。

2003年11月國(guó)家宣布撤銷原鍋爐標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)、壓力容器

標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)，其工作納入相關(guān)的鍋爐壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員

會(huì)。

近二十多年來，從1984年成立原壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)到

后來的鍋爐壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)。對(duì)壓力容器用鋼的標(biāo)準(zhǔn)工作

一直十分重視，主動(dòng)提出并積極協(xié)助冶金行業(yè)制修訂壓力容器用鋼板

標(biāo)準(zhǔn)，認(rèn)真規(guī)劃并及時(shí)組織制修訂壓力容器用鍛件標(biāo)準(zhǔn)。近二十多年

來，我國(guó)壓力容器用鋼標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)水平有了很大提高。如：我國(guó)的

GB6654-1996《壓力容器用鋼板》標(biāo)準(zhǔn)及第1號(hào)、第2號(hào)修改單，將

鋼號(hào)中的硫、磷含量（熔煉分析）予以加嚴(yán)，對(duì)大部分的鋼板沖擊試

驗(yàn)溫度由20℃改為0C,從標(biāo)準(zhǔn)的重要技術(shù)指標(biāo)來看，現(xiàn)行的

GB6654標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)水平已處于國(guó)際先進(jìn)水平。

GB3531-1996《低溫壓力容器用低合金鋼鋼板》及第1號(hào)修改單,

從沖擊功指標(biāo)（Akv）與國(guó)外相近的鋼號(hào)相比我國(guó)的16MnDR鋼板仍存

在一定的差距。而我國(guó)的09MnNiDR鋼板的主要技術(shù)指標(biāo)優(yōu)于國(guó)外先

進(jìn)水平的相近鋼號(hào)。在壓力容器用低溫鋼板中，國(guó)外還有-100℃級(jí)

的3.5Ni鋼板和-196℃級(jí)的9Ni鋼板，在國(guó)內(nèi)尚屬空白，有待今后

開展研究工作。

為實(shí)現(xiàn)高參數(shù)球形儲(chǔ)罐用鋼板的國(guó)產(chǎn)化，上世紀(jì)80年代中期國(guó)

內(nèi)有關(guān)單位聯(lián)合開發(fā)屈服強(qiáng)度490MPa級(jí)的低焊接裂紋敏感性鋼，該

鋼不僅有較高的強(qiáng)度，同時(shí)還具有優(yōu)良的焊接性能和低溫韌性，首先

在氫氣球形儲(chǔ)罐上得到應(yīng)用，在GB150-98根據(jù)其使用的低溫溫度分

別列入：07MnCrMoVR(-20℃)和07MnNiCrMoVDR(-40℃)兩個(gè)鋼號(hào)(屈

服極限490MPa級(jí))。迄今為止，國(guó)外僅日本有此類鋼板。長(zhǎng)期以來我

國(guó)10萬立方米原油儲(chǔ)罐一直采用日本生產(chǎn)的屈服強(qiáng)度490MPa級(jí)的

SPV490Q鋼板。上世紀(jì)末我國(guó)又研制成功了同樣490MPa級(jí)的調(diào)質(zhì)高

強(qiáng)鋼板WH610D2鋼板。上述三個(gè)490MPa級(jí)的調(diào)質(zhì)高強(qiáng)鋼板，已經(jīng)制

定了《壓力容器用調(diào)質(zhì)高強(qiáng)鋼版》標(biāo)準(zhǔn)，已經(jīng)通過了標(biāo)準(zhǔn)審查，由于

是強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，審批手續(xù)比較復(fù)雜，現(xiàn)該標(biāo)準(zhǔn)正在審批過程中。

我國(guó)現(xiàn)行的壓力容器鍛件標(biāo)準(zhǔn)JB4726~4728-2000,其16Mn等一

些鍛件的有害元素磷與鋼板的規(guī)定一致，20MnMo的硫含量比鋼板還

嚴(yán)，上述兩個(gè)鋼號(hào)的沖擊試驗(yàn)溫度均為0℃o中國(guó)第一重型機(jī)械集

團(tuán)公司研制生產(chǎn)的、對(duì)化學(xué)成分和力學(xué)性能有特殊要求的加氫反應(yīng)器

(煤加氫液化工藝)用鋼鍛件系列2.25Cr-lMo>2.25Cr-lMo-0.25V

和3cLiMo-0.25V,在容標(biāo)委對(duì)其進(jìn)行安全注冊(cè)工作中，經(jīng)研究相應(yīng)

的命名為12Cr2Mol(H)、12Cr2Mol(H)t、12Cr3MoiV(H)促進(jìn)了該

系列鋼鍛件的標(biāo)準(zhǔn)化工作。在低溫鋼鍛件的5個(gè)鋼號(hào)除T00C級(jí)的

3.5Ni低溫鋼鍛件和-196C級(jí)的9Ni低溫鋼鍛件，在現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中尚

屬空白，有待今后進(jìn)一步工作外，其余5個(gè)鋼號(hào)鍛件能與鋼板相適應(yīng)

基本能滿足-70C以上低溫容器的使用要求?，F(xiàn)不銹鋼鍛件標(biāo)準(zhǔn)中的

有害元素硫、磷含量與國(guó)外先進(jìn)水平標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定相一致，現(xiàn)有不銹鋼鍛

件能滿足大部分壓力容器的使用要求。

第一部分法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)對(duì)壓力容器用鋼材料的要求

一.壓力容器用鋼的基本要求

1.壓力容器受壓元件用鋼應(yīng)符合GB150中4.材料章的要求。非受壓

元件用鋼，當(dāng)與受壓元件用鋼焊接時(shí),也應(yīng)是焊接性良好的鋼材。

2.采用GB150中4.材料章以外的其他鋼號(hào)的鋼材,還應(yīng)符合“附錄A

材料的補(bǔ)充規(guī)定”的有關(guān)規(guī)定。

附錄A作為第四章的補(bǔ)充，對(duì)下列鋼材提出了要求：

1）已列入第4章但尚未列入材料標(biāo)準(zhǔn)（國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)）的鋼

材；

2）選用未列入第4章的鋼材；

①選用國(guó)外鋼材時(shí)一，應(yīng)是國(guó)外相應(yīng)壓力容器最新標(biāo)準(zhǔn)所允許使用的鋼

材，其適用范圍不應(yīng)超出該標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，同時(shí)也不應(yīng)超出第4章中相

近成分和技術(shù)要求的鋼材的規(guī)定。

②選用新研制的鋼材或未列入本標(biāo)準(zhǔn)的鋼材，新鋼材研制的負(fù)責(zé)單位

或選用單位應(yīng)將該鋼材的技術(shù)資料報(bào)全國(guó)鍋爐壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)

委員會(huì)審定，審定合格后出具允許使用的證明文件。采用該鋼材的容

器制造單位報(bào)國(guó)家技術(shù)質(zhì)量檢檢驗(yàn)檢疫總局鍋爐壓力容器安全監(jiān)察

機(jī)構(gòu)批準(zhǔn)后方可使用。

3）代用第4章的鋼材。

3.壓力容器受壓元件用鋼應(yīng)由平爐、電爐或氧氣轉(zhuǎn)爐冶煉。鋼材的技

術(shù)要求應(yīng)符合相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或有關(guān)技術(shù)條件的規(guī)定。

4.容器用鋼應(yīng)附有鋼材生產(chǎn)單位的鋼材質(zhì)量證明書，容器制造單位應(yīng)

按質(zhì)量證明書對(duì)鋼材進(jìn)行驗(yàn)收，必要時(shí)尚應(yīng)進(jìn)行復(fù)驗(yàn)。如無鋼材生產(chǎn)

單位的鋼材質(zhì)量證明書，則應(yīng)按《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》的規(guī)

定。

5.選擇壓力容器用鋼應(yīng)考慮容器的使用條件（如設(shè)計(jì)溫度、設(shè)計(jì)壓力、

介質(zhì)特性和操作特點(diǎn)等）、材料的焊接性能、容器的制造工藝以及經(jīng)

濟(jì)合理性。

6.鋼材的使用溫度上限應(yīng)按第4章各材料許用應(yīng)力表中各鋼號(hào)所對(duì)

應(yīng)的上限溫度。碳素鋼和碳鎰鋼在高于425℃下長(zhǎng)期使用時(shí),應(yīng)考慮

鋼中碳化物相的石墨化傾向。奧氏體鋼的使用溫度高于525℃時(shí)-，鋼

中含碳量應(yīng)不小于0.04%0

7.鋼材的使用溫度下限，除奧氏體鋼及本章有關(guān)條文另行規(guī)定者外，

均高于-20℃。鋼材的使用溫度低于或等于-20C時(shí)，應(yīng)按附錄C的規(guī)

定進(jìn)行夏比（V型缺口）低溫沖擊試驗(yàn)。奧氏體鋼的使用溫度高于或

等于-196℃,可免做沖擊試驗(yàn)。

8.當(dāng)對(duì)鋼材有特殊要求時(shí)，（如特殊的冶煉方法、較高的沖擊功指標(biāo)、

附加保證高溫屈服強(qiáng)度、提高無損檢測(cè)要求、增加力學(xué)性能檢驗(yàn)率

等），設(shè)計(jì)單位應(yīng)在圖樣或相應(yīng)技術(shù)文件中注明。

9.鋼材的高溫性能參考值見附錄Fo

二.鋼制壓力容器允許使用的鋼材

根據(jù)GB150-98第1號(hào)修改單：

"1.取消Q235-AF、Q235-A、15MnVNR和09Mn2VDR4個(gè)鋼號(hào)及相應(yīng)的

許用應(yīng)力，09MnNiDR厚度上限由601nm改為100mm。(鋼板)

2.列入15MnNbR及許用應(yīng)力.

3.取消15MnV鋼管.

4.取消15MnV、09Mn2VD、16MnMoD鍛件及相應(yīng)許用應(yīng)力，新列入

14CrlMo(JB4726)O

5.取消09Mn2VD和16MnMoD螺柱用毛坯棒料。修改16MnD、20MnMoD

的最低沖擊試驗(yàn)溫度?！?/p>

1.鋼板

1.1碳素鋼板

1.1.1Q235鋼板

現(xiàn)只剩Q235B與Q235c鋼板

GB700-88碳素結(jié)構(gòu)鋼

>4mmGB912-89碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋薄鋼板及鋼帶

>4mmGB3274-88碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋厚鋼板及鋼帶

鋼板允許設(shè)計(jì)鋼板使用用于容器殼體材料

不允許盛裝的介質(zhì)

牌號(hào)壓力MPa溫度。C時(shí)鋼板厚度限制mm

11'JJIlli-4A.-if]、ty*1.1.T1./><./JT

Q235=AE0~250

毒,高度或極咬危害介質(zhì)

不得用于液化石油氣，以及毒性程度

Q235M^-0O~350

為高咬和極度危害介質(zhì)

上述兩個(gè)鋼號(hào)GB150第一號(hào)修改單已不允許使用

不得用于盛裝毒性程度為高度

Q235-BWL60~350W20

和極度危害介質(zhì)

Q235-CW2.50~400W30

1.1.220R鋼板

1.1.2.1鋼板標(biāo)準(zhǔn)

GB150-89（修改單）GB150-98

GB6654-86GB6654-96第2號(hào)修改單

最主要區(qū)別：

a.化學(xué)成分（熔煉分析）％鋼水

C:W0.22W0.20

Mn:(厚度S>60mm,W0.24)(厚度S>60mm,0.40~l.0)

0.35~0.800.40~0.90

S:WO.035WO.030

降C提Mn除S,都是為了提高韌性一Akvt

b.室溫沖擊功（室溫20℃標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)平均值）一?

GB6654-86GB6654-96

Akv.JN27N31

第2號(hào)修改單：PWO.030%;SW0.020%;0℃AkvN27J。f

1.1.2.2使用狀態(tài)

GB150-89GB150-98

殼體厚度大于38mm殼體厚度大于30mm

正火狀態(tài)正火狀態(tài)

（1.改善韌性2.穩(wěn)定性能）（與16MnR一致）

1.1.2.3超聲檢測(cè)

GB150-89GB150-98

殼體厚度大于38mm時(shí)UT檢測(cè)殼體厚度大于30mm時(shí),UT檢測(cè)

不低于IV級(jí)不低于HI級(jí)（與16MnR一致）

1.1.2.4使用溫度下限

GB150-89GB150-98

2.2.6殼體溫度低于0℃,厚度4.2.7殼體溫度低于0℃,厚度大于

大于25nlm,作低溫沖擊試驗(yàn)。25mm,做低溫沖擊試驗(yàn)。

殼體溫度低于T0C,厚度大于

12mm,做低溫沖擊試驗(yàn)。

1.1.2.5代用問題

GB150-89GB150-98

A2.6B級(jí)代20RA2.6B級(jí)不允許代20R只能代

Q235B,Q235Co

A2.720g代20RA2.720g只能代Q235c

1.2低合金高強(qiáng)度鋼板

1.2.1鋼號(hào)和鋼板標(biāo)準(zhǔn)

GB150-98與GB150-89相比有三個(gè)變化：

1)GB6654-86和GB6655-86合并、GB6654-96

2)13MnNiMoNbR納入GB6654-96

3)CF-62(-20℃)定型代號(hào)----?07MnCrMoVR

GB150-89

16MnR

15MnVRGB6654-86

15MnVNR

18MnMoNbR

16MnRCGB6655-86

15MNVRC

18MnNiMoNbR

CF-62(-20℃)/附錄A

GB6654-96：第1號(hào)1998.1實(shí)行;第2號(hào)修改單2001.1.1實(shí)施。

第1號(hào)修改單：增加15MnNbR其S>0.015%,P>0.025%,交貨狀態(tài)正

火；-20℃沖擊功為34Jo

第2號(hào)修改單：降低S,P含量;室溫沖擊功由20℃,改為0℃：20R

為27J,16MnR、15MnVR、18MnMoNbR均為31J、13MnNiMoNbR為34J；

冶煉方法改為氧氣轉(zhuǎn)爐、電爐冶煉……。取消平爐冶煉。

1.2.216MnR鋼板

1.2.2.1鋼板標(biāo)準(zhǔn)

GB150-89GB150-98

GB6654-86------------?GB6654-96

主要有七個(gè)變化：（主要講四個(gè)變化）

GB6654-96：

a.鋼板厚度負(fù)偏差按-0.25mm,與美、日一樣了。

b.拉伸性能

隨厚度增加變化：

新標(biāo)準(zhǔn)把原來厚度檔次的17~25mm與26?36mm合并成一個(gè)檔次

16?36mm。

ob的波動(dòng)范圍小了現(xiàn)為“130”（原為“145”）與國(guó)際先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)靠攏。

c.［o］：

Os現(xiàn)為432565現(xiàn)為421

厚度大于25mm的。八。s提高了故［。］也提高了

d.室溫沖擊功Akv提高了N31J,現(xiàn)GB6654-1996第2號(hào)修改單把室

溫沖擊功Akv的試驗(yàn)溫度由20℃改為0℃:

GB6654-1996原規(guī)定GB6654-1996現(xiàn)規(guī)定

材料牌號(hào)試驗(yàn)溫度AkvJ試驗(yàn)溫度AkvJ

20R20℃310℃27

16MnR20℃310℃31

15MnVR20℃310℃31

18MnMoNbR20C340℃31

1.2.313MnNiMoNbR鋼板

仿德BHW35

1978舞陽(yáng)試制，高壓容器

250?400℃,其［。］比16MnR高許多，單層厚壁壓力容器用鋼。

GB6654-96中，第2號(hào)修改單---?0℃Akv234J.

1.2.407MnCrMoVR鋼板

球罐用鋼,GB150-89中CF62(-20℃)

低焊接裂紋敏感性鋼-20℃AkvN47J

ob610?740MPa

osN490MPa

截止到1998年的統(tǒng)計(jì)，已制造安裝了50多臺(tái)球罐，要考慮應(yīng)

力腐蝕。GB150附錄AA2.1d)

1.3低溫用鋼板

1.3.1鋼號(hào)和鋼板標(biāo)準(zhǔn)

GB150-89GB150-98

16Mn2VDR、16MnDR\

09Mn2VDR)GB3531-83(87)15MnNiDR\

06MnNbDR/09Mn2VDR)GB3531-96

09MnNiDR/

Cf62(-20℃)附錄A07MnNiCrMoVDR附錄A

1.3.1.1GB3531-83(87)----------——aGB3531-96

取消-90℃06MnNbDR,列入15MnNiDR,09MnNiDR

1.3.1.2CF62(-40℃)定型07MnNiCrMoVDR附錄A

GB3531-96第1號(hào)修改單:

①P、S含量I：

16MnDR:P皂：0.030%—0.025%,S皂：0.025%-0.015%

15MnNiDR:P音：0.030%f0.025%,S方：0.025%—0.015%

09MnNiDR:P皂：0.025%—0.020%,S至：0.020%^0.015%

②取消09Mn2VDR

③16MnDR沖擊功Akv24J--------?t27J

④冶煉方法：取消平爐，鋼由氧氣轉(zhuǎn)爐、電爐冶煉

1.3.216MnDR鋼板

1.3.2.1鋼板標(biāo)準(zhǔn)

GB150-89GB150-98

GB3531-83(87)GB3531-96

兩個(gè)最大區(qū)別：

a.板厚負(fù)偏差

按GB709-0.25

現(xiàn)GB6654-96,GB3531-96負(fù)偏差均為-0.25

[GB3274-88（碳素鋼鐵和低合金鋼）.GB4237-92（不銹鋼板）按GB709]

b.低溫沖擊功Akv

板厚mmAkvJ板厚mmAkvJ第1號(hào)修改單

6~32-40CN216?36-40℃N24—H27J

30~50-30C22130~100-30CN24—27J

1.3.2.2代用問題

GB150-89GB150-98

A2.816MnR代16MnDR取消

A2.16SPV36代16MnDR

1.3.309MnNiDR

1.3.3.1鋼號(hào)簡(jiǎn)介

低于-45℃用Ni系低溫鋼

經(jīng)降C,升Mn,降P,降S改進(jìn)后,09MnNiDR

6~50MM-70℃,AkvN27J國(guó)際水平.

1.3.407MnNiCrMoVDR鋼板

CF-62（-40℃）

12~50mm-40℃AkvN47J

乙稀球罐。國(guó)外球罐用鋼：我市有用。日本JISG3115-90中的

SPV490Q鋼板調(diào)質(zhì)鋼，現(xiàn)國(guó)產(chǎn)鋼板WH610D2（490Mpa級(jí)）。

NK-HITEN610U2,鋼板（鍛件NK-HITEN610CF）棒韌性,焊接性能還好.

1.4中溫抗氫用鋼板

1.4.1鋼號(hào)鋼板標(biāo)準(zhǔn)

GB150-89GB150-98

15CrMoR\15CrMoR—GB6654-96

1.0Cr-0.5Mo附錄A.14CrlMoR—附錄A.

12Cr2MolR/

(1.25CrMolR)

(0.15Cr-1.0Mo/

12Gr2MoiR-附錄H.(2.25GrMol)

1.4.215CrMoR鋼板

1.4.2.1簡(jiǎn)介

現(xiàn)GB6654-966"100mmAkv231J.

1.5不銹鋼板

1.5.1鋼號(hào)鋼板標(biāo)準(zhǔn)

GB150-89GB150-98

GB3280-84GB3280-92不銹鋼冷軋鋼板

GB4237-84GB4237-92不銹鋼熱軋鋼板

0Crl9Ni90Crl8Ni9

(SUS304)(ISO11)

C0.08---------------------?W0.07

Cr18?2017?19

0Crl8NillTi0Crl8Nil0Ti節(jié)Ni

(SUS321)(美321)

0Crl9Nill00Crl9Nil0節(jié)Ni

(sus304L)(美304L)

1.5.21Crl8Ni9Ti鋼板

當(dāng)時(shí)蘇聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)

后不推薦使用,84打()，加Ti成本高,形成

0Crl8Ni9Ti

TiN,均勻腐蝕,表面質(zhì)量.C^0.12%

0Crl9Ni9(304)CW0.08%.成本降低.

1.6不銹鋼復(fù)合鋼板

1.6.1概況

60年代中軋制法GB8165-87不銹鋼復(fù)合鋼板

80年代中爆炸法JB4733-96壓力容器用爆炸不銹鋼復(fù)合鋼板

2002年8月又發(fā)布了JB/T4748-2002壓力容器用銀及銀基合金爆

炸復(fù)合鋼板(即銀銅合金)。于2003年3月實(shí)施。由于我國(guó)壓力容器

產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)與美國(guó)、日本的有所不同，安全系數(shù)存在較大差異，我國(guó)的

安全系數(shù)較低，因此對(duì)材料應(yīng)有更高的要求。故本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的檢驗(yàn)項(xiàng)

目嚴(yán)于JISG3602T992和ASMESA-265(1998)標(biāo)準(zhǔn)的要求。

1.6.2鋼板性能

根據(jù)上世紀(jì)標(biāo)準(zhǔn)頒布年代的統(tǒng)計(jì)JB4733-96比日本標(biāo)準(zhǔn)還嚴(yán).

1.6.3本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定

GB150-89GB150-98

GB8165-87GB8165-87

JB4733-96

1.2.10僅對(duì)使用溫度范圍規(guī)定.4.2.12現(xiàn)規(guī)定明確:

「剪切強(qiáng)度Tb2200MPa

結(jié)合率指標(biāo)及超聲檢測(cè)范圍均

有明確規(guī)定.

一國(guó)外僅有日本能達(dá)到，

美國(guó)Tb^l40MPa

2.鋼管

2.1碳素鋼管、低合金鋼管

10、20GB8163T999輸送流體用無縫鋼管

GB9948-88石油裂化用無縫鋼管

20G------—GB6479-2000高壓化肥設(shè)備用無縫鋼管

16Mn15MnVz另外在附錄A中給出了其他可代用的鋼管標(biāo)準(zhǔn)。

如：GB3087、GB5310等。

2.2低溫鋼管

取消-70℃09Mn2V

列入-50℃09MnD

2.3列入低合金耐酸鋼管

增加09MnCrCuSb附錄HH4.（Sb-睇音-Ti）

2.4不銹鋼無縫鋼管

GB150-89GB150-98

GB2270-80不銹鋼無縫鋼管GB/T14976-94流體輸送用無縫

鋼管

GB13296-91鍋爐、熱交換器用

無縫鋼管

2.5不銹鋼焊接鋼管

GB12771-91流體輸送用不銹鋼焊接鋼管

A4.2GB12771基礎(chǔ)上再提高

技術(shù)要求和使用規(guī)定。

3.鍛件

鍛件用鋼應(yīng)采用平爐、電爐或氧氣轉(zhuǎn)爐冶煉的鎮(zhèn)靜鋼。經(jīng)供需雙

方協(xié)商?？刹捎秒娫厝邸t外精煉方法（注意：低溫鋼鍛件不允許

用平爐鋼冶煉）。

3.1標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介

GB150-89GB150-98

JB4726-2000壓力容器用低合金鋼鍛件對(duì)

JB755-85JB4726T994進(jìn)行修改，有如下變動(dòng)：

1.取消了目前已不使用的15MnV；

2.增加了一個(gè)中溫抗氫鋼14CrlMo；

3.根據(jù)國(guó)內(nèi)目前先進(jìn)的冶金水平，

大幅度降低磷、硫含量，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平；

4.16Mn>20MnMo>20MnMoNb鋼鍛件用0℃

沖擊試驗(yàn)，代替20℃沖擊試驗(yàn)，以適應(yīng)壓力

容器產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的要求。

5.考慮到壓力容器的安全性，對(duì)本標(biāo)準(zhǔn)中的

各鋼號(hào)增加了附錄B的規(guī)定；（安全注冊(cè)）

JB4727-2000低溫壓力容器用低合金鍛件對(duì)

JB4727T994進(jìn)行修改，有如下變動(dòng)；

1.取消了目前已不使用的20D及不推薦使用

的09Mn2VD,因此,本標(biāo)準(zhǔn)名稱改為“低溫壓

力容器用低合金鋼鍛件”

2.將16MnMoD和20MnMoD合并成新的20MnM0D；

3.根據(jù)國(guó)內(nèi)目前先進(jìn)的冶金水平，降低了硫

含量，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

4.提高了16MnD和09MnNiD的低溫沖擊功指標(biāo)。

5.考慮到壓力容器的安全性，對(duì)本標(biāo)準(zhǔn)中的各

鋼號(hào)增加了附錄B的規(guī)定；（安全注冊(cè)）

JB4728-2000壓力容器用不銹鋼鍛件對(duì)

JB4728-1994進(jìn)行修改，有如下變動(dòng)；

1.取消了目前已不使用的lCrl3；

2.增加了一個(gè)奧氏體不銹鋼0Crl8Nil2Mo2Ti；

3.根據(jù)國(guó)內(nèi)先進(jìn)的冶金水平，00Crl8Ni5Mo3Si2

的磷、硫含量降低了，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平；

4.考慮到壓力容器的安全性，對(duì)本標(biāo)準(zhǔn)中的各

鋼號(hào)增加了附錄B的規(guī)定；（安全注冊(cè)）

從1994標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)開始：沖擊功由U型缺口——>V型缺口

3.2鍛件級(jí)別（過去也是如此）

JB4726-2000IIIIIIIV

JB4727-2000IIIIIIV

JB4728-2000IIIIIIIV

GB150-89GB150-98

4.4.2鍛件級(jí)別要在圖樣上注明，如:

16MnII-區(qū)分了鍛件與管

09MnNiDHI

4.螺柱用鋼

4.1列入40CrNiMoA-大直徑高壓容器主螺栓。

M52"M140obN930MPaosN825MPa.

4.2增加表4-8

螺栓與鋼板、鋼管、鍛件一樣沖擊功都為AkvU—?V

GB150-98:4.5.2[4.5.2.3中GB/T229（金屬夏比缺口沖擊試

驗(yàn)方法）]規(guī)定。

4.3降低30CrMoA強(qiáng)度指標(biāo)

用于低溫T00C

另外GB150中還給出了與各螺柱用鋼（表4-8,表4-9）組合使

用的螺母用鋼。可按表4T0選取，設(shè)計(jì)人員也可選用有使用經(jīng)驗(yàn)的

其他螺母用鋼。

5.關(guān)于焊接材料

關(guān)于焊接材料：GB150第二號(hào)修改單中頒布了JB/T4747-2002壓

力容器用鋼焊條訂貨技術(shù)條件。2002年8月發(fā)布，2003年3月實(shí)施。

由于壓力容器是具有爆炸危險(xiǎn)的特種設(shè)備，近20多年來，國(guó)家

鍋爐壓力容器安全監(jiān)察機(jī)構(gòu)頒布了《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》、

《鍋爐壓力容器壓力管道焊工考試與管理規(guī)則》等法規(guī)。以及相應(yīng)的

產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。GB150-1998中對(duì)壓力容器用鋼（鋼板、鋼管、鍛件等）

作了規(guī)定。GB3531-1996《低溫壓力容器用低合金鋼板》、GB6654-1996

《壓力容器用鋼板》和JB4726~4728-2000《壓力容器用鍛件》等針

對(duì)壓力容器的特點(diǎn)，規(guī)定了用于壓力容器鋼材的技術(shù)要求。

而焊接是制造壓力容器的重要工藝，焊接的質(zhì)量直接影響了壓力

容器質(zhì)量。焊條生產(chǎn)廠應(yīng)當(dāng)按照壓力容器技術(shù)要求生產(chǎn)焊條。

而壓力容器使用的焊條一直執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)是：GB/T983-1995《不銹

鋼焊條》、GB/T5117-1995《碳鋼焊條》和GB/T5n8-1995《低合金鋼

焊條》。這三個(gè)焊條國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)分別等效采用美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)可以

等效采用，但國(guó)家資源不能等效，中、美兩國(guó)的鋼材的合金體系差別

較大，特別在低合金鋼焊條范圍內(nèi)矛盾更突出，按照我國(guó)資源特點(diǎn)研

制開發(fā)的若干低合金鋼用焊條，按照等效采用美國(guó)體系的焊條國(guó)家標(biāo)

準(zhǔn)，許多內(nèi)容，如:焊條熔敷金屬硫、磷含量的規(guī)定；焊縫金屬?zèng)_擊韌

性值等內(nèi)容不作規(guī)定，這種情況對(duì)壓力容器用鋼焊材來講是絕對(duì)不允

許的。

上述所講的國(guó)家三個(gè)焊條標(biāo)準(zhǔn)都是通用性焊條標(biāo)準(zhǔn)，適用于建

筑、農(nóng)機(jī)、礦山、造船、水利等行業(yè)，其技術(shù)要求和生產(chǎn)規(guī)定與我國(guó)

已形成的壓力容器標(biāo)準(zhǔn)體系和管理體系很不適應(yīng)，難以全面滿足壓力

容器技術(shù)要求。因此制定壓力容器用鋼焊條技術(shù)條件是確保壓力容器

質(zhì)量的基本要求。該標(biāo)準(zhǔn)是在GB/T983-1995《不銹鋼焊條》、

GB/T5117-1995《碳鋼焊條》和GB/T5118-1995《低合金鋼焊條》的

基礎(chǔ)上，增加、提高和變更了若干技術(shù)要求，以確保壓力容器質(zhì)量的

基本要求。它規(guī)定了壓力容器用鋼（壓力容器用碳鋼焊條、低合金鋼

焊條、不銹鋼焊條）焊條訂貨技術(shù)條件。

三.“容規(guī)”對(duì)材料的要求

原“容規(guī)”本章有16條，現(xiàn)99版“容規(guī)”有18條條文

3.1第十條：本條以原“容規(guī)'第七條為基礎(chǔ)，根據(jù)當(dāng)前市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)

展和兒年來國(guó)內(nèi)市場(chǎng)供應(yīng)情況，補(bǔ)充了兒點(diǎn)要求：

1）為確保材料質(zhì)量，規(guī)定生產(chǎn)壓力容器材料的單位應(yīng)經(jīng)國(guó)家安全監(jiān)察

機(jī)構(gòu)認(rèn)可批準(zhǔn)。

2）為便于使用單位復(fù)驗(yàn)，規(guī)定了材料標(biāo)志應(yīng)至少包括的項(xiàng)目。（應(yīng)掌

握）。

3）壓力容器制造單位從其它單位獲得壓力容器用材料時(shí),應(yīng)同時(shí)取得

材料生產(chǎn)單位的質(zhì)量證明書原件或加蓋供材單位檢驗(yàn)公章的復(fù)印件,

并對(duì)材料的真實(shí)性負(fù)責(zé)。

本條中的兒個(gè)名詞解釋：

a.材料：指壓力容器用材料的統(tǒng)稱，包括焊接材料。

b.相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：指壓力容器用材料所涉及的國(guó)家材料

標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。包括該壓力容器所對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)材料的要求。

c.質(zhì)量證明書的內(nèi)容必須填寫齊全：齊全是指質(zhì)量證明書的內(nèi)容符合

有關(guān)規(guī)定的內(nèi)容。

d.原件：指材料生產(chǎn)單位出具的原始質(zhì)量證明書，不能用復(fù)印件或抄

件。

3.2第11條：本條對(duì)壓力容器選材提出基本要求，鑒于近兒年發(fā)生

多起由于介質(zhì)腐蝕引起的爆炸事故，所以特別強(qiáng)調(diào)應(yīng)考慮與介質(zhì)的相

容性。本條還對(duì)碳素鋼材料在壓力容器上的應(yīng)用提出限制要求，即應(yīng)

符合GB150第四章的一些規(guī)定，對(duì)搪玻璃壓力容器可以除外，這是由

于：

1）因?yàn)樘虏Ａ毫θ萜髦圃斓男枰?，含碳量超過0.19%的鋼板一般不

用于制造搪玻璃壓力容器。含碳量超過此限后不易搪牢，這在搪玻璃

設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)中有規(guī)定。而且從搪玻璃效果上講，沸騰鋼比鎮(zhèn)靜鋼好。

2）從使用角度講，玻璃設(shè)備主要用于強(qiáng)腐蝕的場(chǎng)合，它的使用性能主

要靠搪玻璃層來保證，一旦搪玻璃層出現(xiàn)問題，該壓力容器就要馬上

更換。

碳素鋼沸騰鋼板和Q235A鋼板不得用于直接受火焰加熱的壓力

容番的原因是基于我國(guó)“蒸汽鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程”中不選用上述

鋼號(hào)作為受壓元件材料。（現(xiàn)壓力容器標(biāo)準(zhǔn)已規(guī)定不再使用Q235A鋼

板）

3.3第12條:本條與原“容規(guī)”基本一致，但增加了限定碳當(dāng)量不

大于0.45%的要求，這樣更合理。原：“容規(guī)”規(guī)定要向省級(jí)以上（含

省級(jí)）鍋爐壓力容器安全監(jiān)察機(jī)構(gòu)備案的要求，現(xiàn)改為由壓力容器制

造單位提供材料抗裂性試驗(yàn)報(bào)告和焊接工藝評(píng)定報(bào)告，辦理批準(zhǔn)手

續(xù)。用戶在辦理使用登記手續(xù)時(shí)，辦理注冊(cè)登記的安全監(jiān)察機(jī)構(gòu)對(duì)材

料含碳量超過0.25%,但碳當(dāng)量為045%的壓力容器，要審查制造廠

是否向用戶提供材料抗裂性試驗(yàn)報(bào)告和焊接工藝評(píng)定報(bào)告。這樣，從

管理上，有利于設(shè)備使用地監(jiān)察機(jī)構(gòu)掌握在用設(shè)備情況。

3.4第13條；本條對(duì)壓力容器用鋼板、鍛件、鋼管等材料的使用狀

態(tài)和沖擊試驗(yàn)要求作出規(guī)定。一符合GB150的有關(guān)規(guī)定

3.5第14條：本條對(duì)用于制造壓力容器殼體的碳素鋼和低合金鋼板

的超聲檢測(cè)提出要求。與原“容規(guī)”比較增加了兩條，即；

1）盛裝介質(zhì)為液化石油氣且硫化氫含量大于100mg/L的壓力容器。

2）移動(dòng)式壓力容器。

作為檢驗(yàn)人員應(yīng)知道哪些條件，應(yīng)逐張進(jìn)行超聲波檢測(cè)。不漏檢。

3.6第15條：本條內(nèi)容與原“容規(guī)”相同。目前造紙行業(yè)大量使用

鑄鐵烘缸，所以本文是參照造紙烘缸的制造、使用經(jīng)驗(yàn)，并參照國(guó)外

一些壓力規(guī)范對(duì)鑄鐵壓力容器的規(guī)定而提出的。由于目前生產(chǎn)單位的

鑄造水平同國(guó)外相比有一定的差距，國(guó)內(nèi)鑄造壓力容器標(biāo)準(zhǔn)也不完

善，尤其是在檢驗(yàn)方面，所以本條內(nèi)容規(guī)定的偏保守。

參照國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合我國(guó)實(shí)際強(qiáng)情況做了一些規(guī)定。

3.7第16條：本條是對(duì)壓力容器用鑄鋼提出的要求，與原“容規(guī)”

內(nèi)容相同。

3.8第17~21條：這兒條是對(duì)壓力容器用有色金屬材料的要求，第21

條為新增內(nèi)容，其余同原“容規(guī)”。

3.9第22條：本條對(duì)壓力容器受壓元件采用國(guó)外材料提出要求：

1）與原“容規(guī)”比較，增加了兩點(diǎn)內(nèi)容：

⑴采用國(guó)內(nèi)首次使用且抗拉強(qiáng)度規(guī)定值下限大于等于540Mpa的材

料，應(yīng)履行批準(zhǔn)手續(xù)；

⑵國(guó)內(nèi)材料生產(chǎn)單位生產(chǎn)國(guó)外牌號(hào)的材料時(shí)，應(yīng)完全按國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)規(guī)

定的各項(xiàng)要求進(jìn)行生產(chǎn)。一是基于生產(chǎn)這類壓力容器材料有一定的難

度，有一定的制造水平的單位方能生產(chǎn)。二是為了防止國(guó)內(nèi)以往出現(xiàn)

的單純采用國(guó)外鋼材標(biāo)準(zhǔn)中的力學(xué)和彎曲性能，而不注意國(guó)外冶煉方

法、性能試驗(yàn)方法的傾向。

2）應(yīng)選用國(guó)外壓力容器規(guī)范允許的材料，其中包括兩部分，一是壓力

容器專用材料，另一部分是可以用于壓力容器的非壓力容器用材料。

這是選用時(shí)應(yīng)遵循的基本要求。另外增加材料應(yīng)有質(zhì)量證明書，這是

為了方便制造廠識(shí)別和驗(yàn)收。質(zhì)量證明書內(nèi)容應(yīng)符合國(guó)外相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的

規(guī)定，并包含國(guó)內(nèi)相近材料的質(zhì)量證明書的主要內(nèi)容。

3）“制造單位首次使用前％應(yīng)進(jìn)行有關(guān)試驗(yàn)和驗(yàn)證”的要求，其目的

為制造廠了解并掌握進(jìn)口材料的焊接技術(shù)。驗(yàn)證和試驗(yàn)內(nèi)容由制造單

位根據(jù)本單位的技術(shù)狀況，國(guó)外對(duì)該材料的要求，以及國(guó)內(nèi)相近材料

的一些要求提出、實(shí)施。其中“首次使用”指使用進(jìn)口材料的制造單

位首次使用，并不指在國(guó)內(nèi)首次使用。如A廠用過進(jìn)口材料“X”，則

B廠在首次使用”時(shí)仍應(yīng)按本條2款作驗(yàn)證和試驗(yàn)。

3.10第23條：本條對(duì)采用新研制的材料或未列入GB150標(biāo)準(zhǔn)的材料

試制壓力容器做出規(guī)定。研制單位送審的試驗(yàn)驗(yàn)證資料具體內(nèi)容應(yīng)按

全國(guó)（鍋爐）壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)的規(guī)定。

3.11第24條：本條參照IS09000系列標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)壓力容器制造單位使

用的材料提出可追蹤要求，要保證符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，要對(duì)所用材料的真

實(shí)性負(fù)責(zé)。

與原“容規(guī)”相比，增加了標(biāo)記移植的內(nèi)容，以確保不混料。

3.12第25條：本條對(duì)壓力容器主要受壓件的范圍作了規(guī)定,（應(yīng)知

道14個(gè)主要受壓件的內(nèi)容）并對(duì)其復(fù)驗(yàn)提出要求，與原“容規(guī)”相

比，增加了兩點(diǎn)：

1）鍛件的復(fù)驗(yàn)要求，即對(duì)第三類壓力容器用鍛件提出復(fù)驗(yàn)要求。這是

由于近兒年來各地反映不少鍛件有質(zhì)量問題，導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)損失。

2）對(duì)取得國(guó)家安全監(jiān)察機(jī)構(gòu)產(chǎn)品安全質(zhì)量認(rèn)證，并有免除復(fù)驗(yàn)標(biāo)志的

材料，可免復(fù)驗(yàn)。以前此項(xiàng)工作僅在重鋼試點(diǎn)，現(xiàn)在此項(xiàng)工作已逐步

展開并在馬鋼施行，各地反映良好，所以，“容規(guī)”正式列入。

哪些情況下要進(jìn)行復(fù)驗(yàn)，應(yīng)掌握。

3.13第26條：本條對(duì)用于壓力容器受壓元件的焊接材料做出規(guī)定，

并對(duì)使用單位提出要求。焊材的復(fù)驗(yàn)具體要求我局將另行確定。

3.14第27條:本條對(duì)壓力容器主要受壓元件的材料代用做出了規(guī)定,

與原“容規(guī)”比較,對(duì)一些常用材料，（指16MnR、20R、Q235系列鋼

板、16Mn、10#、20#鍛件或鋼管的相互代用）為提高工作效率，作了

一些調(diào)整，即制造單位若有相應(yīng)的設(shè)計(jì)資格，并有使用經(jīng)驗(yàn)時(shí)可由其

設(shè)計(jì)部門批準(zhǔn)代用，但應(yīng)同時(shí)向原設(shè)計(jì)單位備案。

第二部分材料標(biāo)準(zhǔn)

GB150-98第4章列出了用于壓力容器制造的各種材料標(biāo)準(zhǔn)，由于

一些材料標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)修訂，故下面將現(xiàn)行的一些材料標(biāo)準(zhǔn)列后：

兒個(gè)影響大的標(biāo)準(zhǔn)（現(xiàn)在的標(biāo)準(zhǔn)號(hào)）

GB3531-1996低溫壓力容器用低合金鋼鋼板——?第1號(hào)修改單

GB6654-1996壓力容器用鋼板——?第1號(hào)修改單、第2號(hào)修改單

JB4733-1996壓力容器用爆炸不銹鋼復(fù)合鋼板

JB4726-2000壓力容器用碳素鋼和低合金鋼鍛件

JB4727-2000低溫壓力容器用低合金鋼鍛件

JB4728-2000壓力容器用不銹鋼鍛件

GB/T8163-1999輸送流體用無縫鋼管

GB912-89碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋薄鋼板及鋼帶

GB3274-88碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋厚鋼板及鋼帶

GB3280-92不銹鋼冷軋鋼板

GB4237-92不銹鋼熱軋鋼板

JB/T4747-2002壓力容器用鋼焊條訂貨技術(shù)條件

等等。

下面對(duì)兒個(gè)用的最多的鋼板標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)內(nèi)容介紹如下：

GB6654-1996壓力容器用鋼板

GB3531-1996低溫壓力容器用低合金鋼鋼板

GB912-89碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋薄鋼板及鋼帶

GB3274-88碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋厚鋼板及鋼帶

JB4726-4728-2000壓力容器用鋼鍛件

另外應(yīng)注意：

GB2102-88鋼管的驗(yàn)收、包裝、標(biāo)志和質(zhì)量證明書

GB709-88熱軋鋼板剛帶的尺寸、外型、重量級(jí)允許偏差

GB2975-82鋼材力學(xué)及工藝性能試驗(yàn)取樣規(guī)定

等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

一.代號(hào)

1.1R的含義

根據(jù)GB6654-96中3.牌號(hào)表示方法中的規(guī)定：

“本標(biāo)準(zhǔn)所列牌號(hào)后面的“R”是指壓力容器“容”字的漢語拼

音第一個(gè)字母?！?/p>

1.2Q235系列的含義

根據(jù)GB700-88中3.牌號(hào)表示方法、代號(hào)和符號(hào)中的規(guī)定：

鋼的牌號(hào)由代表屈服點(diǎn)的字母、屈服點(diǎn)數(shù)值（235表示屈服點(diǎn)

為235MPa）、質(zhì)量等級(jí)符號(hào)、脫氧方法符號(hào)等四部分按順序組成。

Q—鋼材屈服點(diǎn)“屈”字漢語拼音首位字母；

A、B、C、D—分別為質(zhì)量等級(jí)；

F-沸騰鋼“沸”字漢語首位字母；

b-半鎮(zhèn)靜鋼“半”字漢語拼音首位字母；

z-鎮(zhèn)靜鋼“鎮(zhèn)”字漢語拼音首位字母；

TZ—特殊鎮(zhèn)靜鋼“特鎮(zhèn)”兩字漢語拼音首位字母；

在牌號(hào)組成表示方法中，“z”與“TZ”符號(hào)予以省略。

二.幾個(gè)機(jī)械性能指標(biāo)及符號(hào)

2.1強(qiáng)度1是指在外力的作用下，抵抗變形和破壞的能力，應(yīng)用最普

遍的強(qiáng)度指標(biāo)是：

屈服極限。S和。。.2；強(qiáng)度極限。b。

2.1.1屈服極限（。，和。。,2）

材料受外力超過一定值時(shí)一,變形會(huì)突然增加，這時(shí)雖然載荷不再

增加,而仍斷續(xù)發(fā)生塑性變形的現(xiàn)象叫屈服。開始出現(xiàn)屈服時(shí)的應(yīng)力

叫屈服極限。含碳量較高，合金含量較高和淬火回火的鋼，屈服現(xiàn)象

不明顯,這時(shí)就將引起殘余伸長(zhǎng)相當(dāng)于原試樣標(biāo)距長(zhǎng)度0.2%的應(yīng)力，

規(guī)定為“條件屈服應(yīng)力”，以。0.2表示。

。S=PS/Fo,O0,2=Po.2/F0Ps-試樣開始出現(xiàn)屈服時(shí)的外力。

單位MPaoPo.2-殘余伸長(zhǎng)相當(dāng)于原試樣標(biāo)距長(zhǎng)度0.2%的外力。

F。-試樣的原始橫截面積。

2.1.2強(qiáng)度極限。b：

材料受外載荷斷續(xù)增大,在斷裂前承受的最大載荷時(shí)的應(yīng)力，稱

為材料的抗拉強(qiáng)度極限。單位MPao

ob=Pb/F0.

2.1.3屈強(qiáng)比（os/oj:

工程上比較重視屈強(qiáng)比，這個(gè)值越小，表示材料屈服極限與強(qiáng)度

極限的差距越大，即塑性越好,從而保證了使用中的安全可靠。但無

疑也使材料在彈性變形范圍內(nèi)承受載荷小，相反屈強(qiáng)比高，說明屈服

限接近強(qiáng)度限。材料在斷裂前塑性“儲(chǔ)備”太少，對(duì)應(yīng)力集中敏感,

耐疲勞抗力下降。在設(shè)計(jì)中必然要對(duì)應(yīng)力狀態(tài)有充分估計(jì)（局部應(yīng)力，

應(yīng)力集中,二次應(yīng)力)；制造中要盡量避免加工硬化,裂紋及殘余應(yīng)力。

所以設(shè)計(jì)中要考慮屈強(qiáng)比,一般屈強(qiáng)比大于0.7的材料在設(shè)計(jì)中和制

造中應(yīng)予以重視;大于0.8?0.85的材料要特殊對(duì)待。

2.2塑也.金屬的塑性是指在外力作用下，能引起永久變形而不發(fā)生

破裂,并在外力取消后，仍能保持變形后形狀的能力。塑性值也可通過

拉伸試驗(yàn)測(cè)得。通常用伸長(zhǎng)率6(延伸率)和斷面收縮率中來表示。

2.1延伸率6:

6=lk-l0/10XI00%

lo—表示原標(biāo)距長(zhǎng)，

L—表示拉伸后標(biāo)距長(zhǎng)。

55,810表示試件的計(jì)算長(zhǎng)度為其直徑的5倍或10倍。

注意：88K).

從壓力容器本身工作條件看,一般材料延伸率是足夠的。但必須考

慮如下情況：

(a)材料由于冷作(冷卷、錘擊、剪切)、焊接引起伸長(zhǎng)率降低是不可

估量的。國(guó)內(nèi)出現(xiàn)過因剪切邊裂紋引起卷板脆斷的事例。

(b)容器實(shí)際工作的受力并非單向應(yīng)力，這些均會(huì)降低材料的塑性,

影響壓力容器的安全儲(chǔ)備。

2.2斷面收縮率W:

表示拉斷后試樣在斷裂處的收縮面積與原橫截面積的比值。

W=F0-Fk/FoX100%.

Fo-試件原始橫截面積.

Fk一試樣拉斷后橫截面積.

2.3沖擊韌性:

在沖擊力作用下,抑制變形和斷裂的能力。

目前以Ak表示為多，即以沖斷試樣消耗的沖擊功(Ak)單位是焦

耳(J)。

另一種是單位缺口處斷面所消耗的沖擊功ak,單位是：

焦耳/cm2(J/cn)2)

目前壓力容器用鋼板全部改為用夏比(V)形沖擊功(即Akv)作為

沖擊韌性驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn).

在低溫環(huán)境下的沖擊試驗(yàn)為低溫沖擊.

2.4硬度1金屬材料抵抗更硬異物壓入的能力。硬度表明材料的耐

磨性和切削加工的可能性。一般來說，硬度較高，材料耐磨性較好。常

用硬度有布氏硬度(HB),洛氏(HR),維氏(HV)三種。

2.5冷彎：材料抵抗彎曲斷裂能力的標(biāo)志,它間接反映了材料的塑性。

這個(gè)試驗(yàn)既可檢查鋼的塑性的好壞,也可以考核其加工工藝性能。也

能夠暴露鋼板受試面缺陷,對(duì)于焊接試板,還可以檢查焊接缺陷。

2.6斷裂韌性:反映材料對(duì)裂紋擴(kuò)展的抵抗能力,對(duì)中低強(qiáng)度鋼，目前

普遍采用臨界裂紋張開位移(COD)值6c;對(duì)于高強(qiáng)度鋼的脆斷，則應(yīng)

用材料的平面應(yīng)變斷裂韌性值Klco

2.7高溫長(zhǎng)期性能

對(duì)于設(shè)計(jì)溫度超過某一界限(對(duì)于碳鋼基低合金鋼大致為400℃),

在高溫下長(zhǎng)期工作的壓力容器，必須考核鋼材的高溫持久強(qiáng)度及蠕變

強(qiáng)度性能。

2.7.1金屬的蠕變

在常溫條件下，金屬材料受外力作用時(shí),如應(yīng)力小于彈性極限，

則構(gòu)件僅產(chǎn)生彈性變形；如應(yīng)力達(dá)到屈服極限，則構(gòu)件除產(chǎn)生彈性變

形外，還產(chǎn)生一定的塑性變形，上述變形值只要受力不變就一直保持

下去，不隨時(shí)間而改變。但是，在高溫條件下，會(huì)在受外力作用后所

產(chǎn)生變形的基礎(chǔ)上，隨時(shí)間的增長(zhǎng)，其塑性變形會(huì)不斷增加，時(shí)間越

長(zhǎng)，累積的塑性變形量越大，直至發(fā)生破壞。

為了說明金屬在某一溫度下，抵抗蠕變的能力，把“強(qiáng)度概念與

蠕變變形聯(lián)系起來，就是用條件蠕變極限來表示。通常是指在一定的

工作溫度下，在規(guī)定的使用時(shí)間內(nèi)，使試件發(fā)生一定量的總變形的應(yīng)

力值。在用力容器設(shè)計(jì)中采用的。;就是指在溫度下，經(jīng)10萬小

時(shí)后總變形量為1%的條件蠕變極限。

2.7.2鋼的持久強(qiáng)度

由蠕變?cè)囼?yàn)可以獲得鋼材在給定溫度下，達(dá)到某一穩(wěn)定蠕變速度

時(shí)的應(yīng)力。?！?，表示在t℃溫度下，經(jīng)10萬小時(shí)（IO,小時(shí)）而斷裂

的應(yīng)力。

在給定的溫度下，使材料經(jīng)過規(guī)定時(shí)間發(fā)生斷裂的應(yīng)力稱為鋼的

持久強(qiáng)度。

三.尺寸、外形、檢驗(yàn)與試驗(yàn)

3.1鋼板厚度負(fù)偏差

在各鋼板材料標(biāo)準(zhǔn)中均規(guī)定了鋼板不同厚度范圍的鋼板厚度允

許偏差。

作為檢驗(yàn)人員應(yīng)了解鋼板厚度負(fù)偏差，GB6654-96(6^120mm)和

GB3531-96(6?100mm)中規(guī)定：鋼板厚度負(fù)偏差均為-0.25mm。

GB912-89和GB3274-88(含GB4237-92)規(guī)定，鋼板厚度負(fù)偏差

按GB709《熱軋厚鋼板》規(guī)定：[GB3280-92負(fù)偏差按GB708(-88)]

GB709-88對(duì)鋼板厚度負(fù)偏差規(guī)定按該標(biāo)準(zhǔn)中的表3、表4如下表：

GB709-88表4中相關(guān)內(nèi)容:

在下列寬度范圍時(shí)的厚度允許偏差

公稱厚度(鋼600^750750^10001000"1500

板和鋼帶)較高軋治普通軋治較高軋治普通軋治較高軋治普通軋治

精度(A)精度(B)精度(A)精度(B)精度(A)精度(B)00

>2.5~3.0±0.17±0.19±0.18±0.20±0.19±0.21

3.0~3.5±0.18±0.20±0.19±0.21±0.20±0.22

>3.5~4.0±0.21±0.23±0.22±0.26±0.24±0.28

>4.0'5.5+0.1,-0.3+0.2,-0.4+0.15,-0.3+0.3,-0.4+0.1,-0.4+0.3,-0.5

>5.5~7.5+0.1,-0.4+0.2,-0.6+0.1,-0.6+0.2,-0.6+0.2,-0,5+0.25,-0.6

>7.5~10.0+0.1,-0.7+0.2,-0.8+0.1,-0.7+0.2,-0.8+0.2,-0.7+0.3,-0.8

>10.0^13.0+0.1,-0.7+0.2,-0.8+0.1,-0.7+0.2,-0.8+0.2,-0.7+0.3,-0.8

GB709-88表3中相關(guān)內(nèi)容

公稱厚度(鋼板或鋼帶)負(fù)偏差

>13~250.8

>25~300.9

>30~341.0

3.2鋼板厚度的測(cè)量

鋼板厚度在距離頂角不小于100mm和距離鋼板邊緣不小于20mm

處測(cè)量。在任何點(diǎn)處測(cè)量的鋼板厚度，不得超過鋼板允許的厚度負(fù)偏

差。

3.3化學(xué)成分

各牌號(hào)的化學(xué)成分，一些元素的上限要求，微量元素要求，在各

標(biāo)準(zhǔn)中均有規(guī)定。化學(xué)成分的允許偏差應(yīng)符合GB/T222的相關(guān)規(guī)定。

3.4冶煉方法應(yīng)是平爐、電爐、氧氣轉(zhuǎn)爐，對(duì)于GB6654和GB3531,

還必須是鎮(zhèn)靜鋼。(GB6654-1996第2號(hào)和GB3531-1996第1號(hào)修改

單現(xiàn)在有已不允許用平爐鋼)

3.5關(guān)于交貨狀態(tài)

3.5.1各標(biāo)準(zhǔn)中均規(guī)定了各牌號(hào)交貨的熱處理狀態(tài)及各種機(jī)械性能指

標(biāo)與試驗(yàn)要求。

3.5.2GB3531要求鋼板應(yīng)以正火或正火加回火狀態(tài)交貨。

3.6鋼板力學(xué)和工藝性能取樣方法(GB2975-82)及合格指標(biāo)

應(yīng)在規(guī)定鋼板端部垂直于軋制方向切取拉力、沖擊及彎曲樣坯。

對(duì)縱軋鋼板，應(yīng)在距邊緣為板寬四分之一處切取試樣試板。如圖所示。

對(duì)橫軋鋼板，則可在寬度的任意位置切取試樣試板。

軋制方向

b

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試樣試板應(yīng)在外觀及尺寸合格的鋼材上切取。切取試樣試板時(shí)，

應(yīng)防止因受熱、加工硬化及變形而影響其力學(xué)性能及工藝性能。用燒

割法切取試樣試板時(shí)從試樣試板切割線至試樣邊緣必須留有足夠的

加工余量，一般應(yīng)不少于鋼材的厚度或直徑，但最小不得少于20mm。

上述是根據(jù)GB2975-82鋼材力學(xué)及工藝性能試驗(yàn)取樣規(guī)定

合格標(biāo)準(zhǔn)均規(guī)定：

力學(xué)性能［鋼板的拉伸、夏比（V型缺口，含低溫沖擊）］和冷彎

試驗(yàn)合格指標(biāo)，均按各相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)上的相關(guān)規(guī)定。GB6654中的鋼板根

據(jù)需方特殊要求，并經(jīng)供需雙方協(xié)議，對(duì)厚度大于20mm的鋼板可進(jìn)

行高溫拉伸試驗(yàn)，試驗(yàn)溫度在合同中注明，高溫屈服強(qiáng)度值應(yīng)符合該

標(biāo)準(zhǔn)附錄B要求。

對(duì)于厚度小于12mm的鋼板的夏比（V型缺口）沖擊試驗(yàn)應(yīng)采用

輔助試樣，6~8mm鋼板尺寸為5X10X55mm,其試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)不小于標(biāo)

準(zhǔn)試樣10X10X55mm試樣規(guī)定值的50%,>8"11mm的鋼板其尺寸為

7.5X10X55mm,其試樣結(jié)果應(yīng)不小于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值的75%。

夏比（V型缺口）沖擊功，按三個(gè)試樣的算術(shù)平均值計(jì)算，允許

其中一個(gè)試樣的單個(gè)值比規(guī)定值低，但不得低于規(guī)定值的70%o

當(dāng)夏比（V型缺口）沖擊試驗(yàn)不符合要求時(shí)，應(yīng)從同一張鋼板上

（GB6654、GB3531）再取一組三個(gè)試樣進(jìn)行試驗(yàn)，前后六個(gè)試樣的平均

值不得低于規(guī)定值，但允許有兩個(gè)試樣低于規(guī)定值，其中低于規(guī)定值

70%的試樣只允許一個(gè)。

對(duì)于GB912、GB3274的鋼板沖擊試驗(yàn)不合格時(shí)，可從同批鋼材上

再取一組三個(gè)試樣進(jìn)行試驗(yàn)，其余要求都一致。

鋼板檢驗(yàn)結(jié)果有任一項(xiàng)不符合本標(biāo)準(zhǔn)要求，都可進(jìn)行復(fù)驗(yàn)。除沖

擊試驗(yàn)的復(fù)驗(yàn)按上述規(guī)定外，其他檢驗(yàn)項(xiàng)目的復(fù)驗(yàn)應(yīng)符合GB247的規(guī)

定。即取雙倍試樣復(fù)驗(yàn)。

對(duì)于鋼管其復(fù)驗(yàn)與判定按GB2102規(guī)定。

3.7關(guān)于鋼板驗(yàn)收的抽驗(yàn)率

各鋼板標(biāo)準(zhǔn)中均規(guī)定了各自鋼板成批驗(yàn)收的抽驗(yàn)率，對(duì)于GB6654

與GB3531的鋼板組批原則均是：每批應(yīng)由同一牌號(hào)、同一爐罐號(hào)、

同一厚度、同一熱處理制度的鋼板所組成。厚度616mm鋼板，每批

重量不大于15t,厚度大于16mm鋼板每批重量不大于25to

經(jīng)雙方協(xié)議并在合同中注明，厚度大于16mm鋼板可逐張進(jìn)行力

學(xué)性能檢驗(yàn)。

3.8鍛件試驗(yàn)取樣規(guī)則

鍛件應(yīng)由供方檢查部門按訂貨合同進(jìn)行檢驗(yàn)。

3.8.1需方可進(jìn)行成品分析，分析結(jié)果與該標(biāo)準(zhǔn)的允許偏差按

GB/T222的規(guī)定。

3.8.2鍛件拉伸和沖擊試驗(yàn)

3.8.2.1鍛件拉伸和沖擊試驗(yàn)取樣數(shù)量

a.熱處理單件重量小于或等于3500kg的鍛件取一組試樣（一個(gè)拉伸、

三個(gè)沖擊）。

b.熱處理單件重量大于3500kg的鍛件取兩組試樣（每組一個(gè)拉伸、

三個(gè)沖擊），兩組試樣位置間隔180°,如鍛件長(zhǎng)度大于直徑的L5

倍時(shí)，則應(yīng)在鍛件兩端各取一組試樣。

3.8.2.2取樣方向

鍛件（不含條形）一般取切向試樣，當(dāng)不能制取切向試樣時(shí)，則

取縱向或徑向試樣。條形鍛件一般取縱向試樣，對(duì)截面較大、長(zhǎng)度較

短的條形鍛件可以切取切向或橫向試樣。

3.8.2.3取樣部位

a.筒形鍛件和環(huán)形鍛件的試樣應(yīng)取自鍛件的端部，從壁厚的二分之一

處取樣。

b.餅形鍛件的試樣應(yīng)取自鍛件的端部，；餅形鍛件直徑小于或等于

350mm時(shí)在外緣切取，直徑大于350mm時(shí)從距邊緣等于或大于20mm

處向里取樣。

c.碗形鍛件的試樣應(yīng)在鍛件的開口端，從壁厚的二分之一處取樣。

d.長(zhǎng)頸法蘭鍛件的試樣應(yīng)在鍛件公稱厚度部位距外緣等于或大于

20mm處向里（或從余塊內(nèi)表面向外）取樣。

e.條形鍛件的試樣應(yīng)取自鍛件的端部。條形鍛件截面為圓形時(shí)，在距

表面的三分之一半徑處取樣。條形鍛件截面為矩形時(shí)一，試樣在圖所示

矩形截面圖中虛線構(gòu)成的矩形圈上制取。

f.除IV級(jí)鍛件外，鍛件的力學(xué)性能試樣也可從同批號(hào)單獨(dú)鍛成的檢

驗(yàn)鍛環(huán)制取。檢驗(yàn)鍛坯應(yīng)與鍛件有相同的鍛造工藝、鍛造比，其公稱

厚度應(yīng)等于或大于鍛件的公稱厚度，并同爐熱處理。

3.9各級(jí)別鍛件的檢驗(yàn)要求

I級(jí)：硬度逐件檢查

II級(jí)：拉伸（OS、。八55）同冶煉爐號(hào)、同爐熱處理的鍛件組

成一批，每批抽檢一件。

m級(jí)：拉伸（os、。八6j同冶煉爐號(hào)、同爐熱處理的鍛件組

成一批，每批抽檢一件，

超聲檢測(cè)逐件檢測(cè)。

IV級(jí)：拉伸（OS、。八85）逐件檢測(cè)

超聲檢測(cè)逐件檢測(cè)。

第三部分壓力容器用材料質(zhì)量管理要求

3.1采購(gòu)訂貨

簽訂訂貨合同時(shí),合同內(nèi)容應(yīng)齊全：

材料名稱,牌號(hào),材料標(biāo)準(zhǔn)，供貨狀態(tài),規(guī)格,數(shù)量,價(jià)