固定式压力容器材料.ppt

《《固定式压力容器安全技术监察规程固定式压力容器安全技术监察规程》》第第2 2章章 材材 料料1《《容规容规》》宣贯宣贯——第第2 2章章 材料材料2.1 通用要求(1)压力容器的选材应当考虑材料的力学性能、化学性能、物理性能和工艺性能 ；(2)压力容器用材料的质量、规格与标志，应当符合相应材料的国家标准或者行业标准的规定，其使用方面的要求应当符合本规程引用标准的规定；(3)压力容器专用钢板（带）的制造单位应当取得相应的特种设备制造许可证 ；(4)材料制造单位应当在材料的明显部位作出清晰、牢固的钢印标志或者采用其他方法的标志，实施制造许可的压力容器专用材料，质量证明书和材料上的标志内容还应当包括制造许可标志和许可证编号；(5)材料制造单位应当向材料使用单位提供质量证明书，材料质量证明书的内容应当齐全、清晰，并且盖有材料制造单位质量检验章；(6)对于压力容器专用钢板，由材料制造单位直接向压力容器制造单位供货时，双方商定钢板质量证明书的份数；由非材料制造单位供货时，材料制造单位应当分别为每张钢板出具质量证明书；(7)压力容器制造单位从非材料制造单位取得压力容器用材料时，应当取得材料制造单位提供的质量证明书原件或者加盖材料供应单位检验公章和经办人章的复印件（压力容器专用钢板除外）；压力容器制造单位应当对所取得的压力容器用材料及材料质量证明书的真实性和一致性负责。

2《《容规容规》》宣贯宣贯——第第2 2章章 材料材料主要变化：（99版容规第10、13条）Ø原条文第10条“材料生产单位”改为“材料制造单位”；Ø“压力容器材料的生产应经国家安全监察机构认可批准改为“压力容器专用钢板（带）的制造单位应当取得相应的特种设备制造许可证Ø “材料生产单位应按相应标准的规定向用户提供质量证明书（原件）”改为“材料制造单位应当向材料使用单位提供质量证明书原件”；Ø材料标志中增加“实施制造许可的压力容器专用材料，质量证明书和材料上的标志内容还应当包括制造许可标志和许可证编号；”Ø对取得压力容器专用钢板制造许可的制造单位，增加(6)关于质量证明书的特殊要求；Ø99版容规第10条对材料质量证明书复印件的原则要求，变成本条(7)，去掉复印件前的“有效”字样3《《容规容规》》宣贯宣贯——第第2 2章章 材料材料2.2 熔炼方法 压力容器受压元件用钢应当是氧气转炉或者电炉冶炼的镇静钢对标准抗拉强度下限值大于或者等于540MPa的低合金钢钢板和奥氏体－铁素体不锈钢钢板，以及用于设计温度低于-20℃的低温钢板和低温钢锻件，还应当采用炉外精炼工艺主要变化：（99版容规第11条）Ø99版容规第11条有关碳素钢沸腾钢板和碳素钢镇静钢板内容取消；Ø单独提出熔炼方法“压力容器受压元件用钢应当是氧气转炉或者电炉冶炼的镇静钢” 。

4《《容规容规》》宣贯宣贯——第第2 2章章 材料材料2.3 化学成分（熔炼分析） 2.3.1 用于焊接的碳素钢和低合金钢碳素钢和低合金钢钢材，C≤0.25％、P≤0.035％、S≤0.035％2.3.2 压力容器专用钢中的碳素钢和低合金钢压力容器专用钢中的碳素钢和低合金钢钢材（钢板、钢管和钢锻件），其磷、硫含量应当符合以下要求： (1)碳素钢和低合金钢钢材基本要求，P≤0.030％、S≤0.020％； (2)标准抗拉强度下限值大于或者等于540MPa的钢材，P≤0.025％、S≤0.015％；(3)用于设计温度低于-20℃并且标准抗拉强度下限值小于540MPa的钢材，P≤0.025％、S≤0.012％；(4)用于设计温度低于-20℃并且标准抗拉强度下限值大于或者等于540MPa的钢材，P≤0.020％、S≤0.010％5《《容规容规》》宣贯宣贯——第第2 2章章 材料材料主要变化：（99版容规第11、12条） 99版容规第11条中“压力容器专用钢材”改为2.3.2“压力容器专用钢中碳素钢和低合金钢钢材”，不再包括高合金元素的不锈钢和耐热钢；Ø对较高强度、较低使用温度的钢材提出了比99版容规第11条更为严格的规定；Ø取消了99版容规第12条中有关含碳量超过0.25％时所作出的规定。

2.4 力学性能2.4.1　冲击功 厚度不小于6mm的钢板、直径和厚度可以制备宽度为5mm小尺寸冲击试样的钢管、任何尺寸的钢锻件，按照设计要求的冲击试验温度下的V型缺口试样冲击功（KV2）指标应当符合表2-1的规定6《《容规容规》》宣贯宣贯——第第2 2章章 材料材料表2-1 碳素钢和低合金钢（钢板、钢管和钢锻件）冲击功（注2-1）钢材标准抗拉强度下限值 Rm（MPa）3个标准试样冲击功平均值 KV2（J）≤450≥20＞450～510≥24＞510～570≥31＞570～630≥34＞630～690≥38注2-1：(1)试样取样部位和方法应当符合相应钢材标准的规定；(2)冲击试验每组取3个标准试样（宽度为10mm），允许1个试样的冲击功数值低于表列数值，但不得低于表列数值的70％；(3)当钢材尺寸无法制备标准试样时，则应当依次制备宽度为7.5mm和5mm的小尺寸冲击试样，其冲击功指标分别为标准试样冲击功指标的75％和50％；(4)钢材标准中冲击功指标高于表2-1规定的钢材，还需要符合相应钢材标准的规定7《《容规容规》》宣贯宣贯——第第2 2章章 材料材料2.4.2 断后伸长率 (1)压力容器受压元件用钢板、钢管和钢锻件的断后伸长率应当符合本规程引用标准以及相应钢材标准的规定； (2)焊接结构用碳素钢、低合金高强度钢和低合金低温钢钢板，其断后伸长率（A）指标应当符合表2-2的规定； 表2-2 钢板断后伸长率指标（注2-2）钢板标准抗拉强度下限值Rm（MPa）断后伸长率A（％）≤420≥23＞420～550≥20＞550～680≥17注2-2：对钢板标准中断后伸长率指标高于本表规定的，则还应当符合相应钢板标准的规定。

3)采用不同尺寸试样的断后伸长率指标，应当按照GB/T 17600.1《钢的伸长率换算 第1部分：碳素钢和低合金钢》和GB/T 17600.2《钢的伸长率换算 第2部分：奥氏体钢》进行换算，换算后的指标应当符合本条规定新增条款8《《容规容规》》宣贯宣贯——第第2 2章章 材料材料2.5 钢板超声检测2.5.1 检测要求 厚度大于或者等于12mm的碳素钢和低合金钢钢板（不包括多层压力容器的层板）用于制造压力容器壳体时，凡符合下列条件之一的，应当逐张进行超声检测：(1)盛装介质毒性程度为极度、高度危害的；(2)在湿H2S腐蚀环境中使用的；(3)设计压力大于或者等于10MPa的；(4)本规程引用标准中要求逐张进行超声检测的2.5.2 检测合格标准 钢板超声检测应当按照JB/T 4730《承压设备无损检测》的规定进行符合本规程2.5.1 第(1)项至第(3)项的钢板，合格等级不低于Ⅱ级；符合本规程2.5.1第(4)项的钢板，合格等级应当符合本规程引用标准的规定主要变化：（99版容规第14条） Ø规定了逐张进行超声检测的钢板最小厚度为12mm；9《《容规容规》》宣贯宣贯——第第2 2章章 材料材料2.6 压力容器用铸铁2.6.1 铸铁材料的应用限制 铸铁不得用于盛装毒性程度为极度、高度或者中度危害介质，以及设计压力大于或者等于0.15MPa的易爆介质压力容器的受压元件，也不得用于管壳式余热锅炉的受压元件。

除上述压力容器之外，允许选用以下铸铁材料：(1)灰铸铁，牌号为HT200、HT250、HT300和HT350；(2)球墨铸铁，牌号为QT400-18R和QT400-18L2.6.2 设计压力、温度限制(1)灰铸铁，设计压力不大于0.8MPa，设计温度范围为10℃～200℃；(2)球墨铸铁，设计压力不大于1.6MPa，QT400－18R的设计温度范围为0℃～300℃，QT400－18L的设计温度范围为-10℃～300℃10《《容规容规》》宣贯宣贯——第第2 2章章 材料材料主要变化：（99版容规第15条）Ø取消可锻铸铁；Ø规定灰铸铁选用牌号和设计压力、设计温度；Ø规定球墨铸铁选用牌号和设计压力、设计温度；Ø“易燃物质”改为“易爆物质”；Ø取消99版容规第16条有关铸钢材料的规定11《《容规容规》》宣贯宣贯——第第2 2章章 材料材料2.7 压力容器用有色金属2.7.1 通用要求 压力容器用有色金属（铝、钛、铜、镍及其合金等）应当符合以下要求：(1)用于制造压力容器的有色金属，其技术要求符合本规程引用标准的规定，如有特殊要求，需要在设计图样或者相应的技术文件中注明；(2)压力容器制造单位建立严格的保管制度，并且设专门场所，与碳钢、低合金钢分开存放。

主要变化：（99版容规第17条）Ø取消可锻铸铁99版容规第17条第1款，“应在相应的国家标准或行业标准范围内选用”，修改为“其技术要求应当符合本规程引用标准的规定”；Ø取消有色金属（铝、钛、铜、镍及其合金）冲击试验要求的规定；Ø99版容规第17条第4款，相关内容在本规程制造部分提出12《《容规容规》》宣贯宣贯——第第2 2章章 材料材料2.7.2 铝和铝合金铝和铝合金用于压力容器受压元件时，应当符合以下要求：(1)设计压力不大于16MPa；(2)含镁量大于或者等于3％的铝合金（如5083、5086），其设计温度范围为-269℃～65℃，其他牌号的铝和铝合金，其设计温度范围为-269℃～200℃主要变化：（99版容规第18条）Ø新条文中将“设计压力不大于8MPa”修改为“设计压力不大于16MPa”；Ø对含镁量大于等于3％的铝合金，在新条文中加以牌号示例13《《容规容规》》宣贯宣贯——第第2 2章章 材料材料2.7.3 铜和铜合金纯铜和黄铜用于压力容器受压元件时，其设计温度不高于200℃主要变化：（99版容规第19条）Ø新条文2.7.3条中未采用99版容规第19条中“一般应为退火状态”的规定；Ø新条文2.7.3条仅对纯铜和黄铜的设计温度上限作了规定。

14《《容规容规》》宣贯宣贯——第第2 2章章 材料材料2.7.4 钛和钛合金钛和钛合金用于压力容器受压元件时，应当符合以下要求：(1)钛和钛合金的设计温度不高于315℃，钛－钢复合板的设计温度不高于350℃；(2)用于制造压力容器壳体的钛和钛合金在退火状态下使用主要变化：（99版容规第20条）Ø新条文2.7.4第3款钛和钛合金设计温度上限扩大到300℃；Ø原条文第3、4、5款在本规程制造部分提出2.7.5 镍和镍合金镍和镍合金用于压力容器受压元件时，应当在退火或者固溶状态下使用主要变化：（99版容规第21条）Ø新条文中取消了原条文第1款对镍和镍合金的设计温度上限作了规定；Ø原条文第3、4、5、6款在本规程制造部分提出15《《容规容规》》宣贯宣贯——第第2 2章章 材料材料2.7.6 钽、锆、铌及其合金 钽、锆、铌及其合金用于压力容器受压元件时，应当在退火状态下使用钽和钽合金设计温度不高于250℃，锆和锆合金设计温度不高于375℃，铌和铌合金设计温度不高于220℃ 新增条款16《《容规容规》》宣贯宣贯——第第2 2章章 材料材料2.8 复合钢板 压力容器用复合钢板应当按照本规程引用标准的规定选用，并且符合以下要求：(1)复合钢板复合界面的结合剪切强度，不锈钢－钢复合板不小于210MPa，镍－钢复合板不小于210MPa，钛－钢复合板不小于140MPa，铜－钢复合板不小于100MPa；(2)复合钢板基层材料的使用状态符合本规程引用标准的规定；(3)碳素钢和低合金钢基层材料（包括钢板和钢锻件）按照基层材料标准的规定进行冲击试验，冲击功合格指标符合基层材料标准或者订货合同的规定。

新增条款17《《容规容规》》宣贯宣贯——第第2 2章章 材料材料2.9 境外牌号材料的使用2.9.1 境外材料制造单位制造的材料(1)境外牌号材料应当是境外压力容器现行标准规范允许使用并且境外已经有使用实例的材料，其使用范围应当符合境外相应产品标准的规定，如本规程引用标准列有相近化学成分和力学性能的牌号时，其使用范围还应当符合本规程引用标准的规定；(2)境外牌号材料的技术要求不得低于境内相近牌号材料的技术要求（如磷、硫含量，冲击试样的取样部位、取样方向和冲击功指标，断后伸长率等）；(3)材料质量证明书和材料标志应当符合本规程2.1的规定；(4)压力容器制造单位应当对进厂材料与材料质量证明书进行审核，并且对材料的化学成分和力学性能进行验证性复验，符合相关要求后才能投料使用；(5)用于焊接结构压力容器受压元件的材料，压力容器制造单位在首次使用前，应当掌握材料的焊接性能并且进行焊接工艺评定；(6)标准抗拉强度下限值大于或者等于540MPa的钢材，以及用于压力容器设计温度低于-40℃的低合金钢钢材，材料制造单位还应当按照本规程1.9的规定通过技术评审，其材料方可允许使用18《《容规容规》》宣贯宣贯——第第2 2章章 材料材料2.9.2 境内材料制造单位制造的材料 境内材料制造单位制造的境外牌号材料，除应当符合本规程2.9.1的各项要求外，还应当按照本规程1.9的规定通过技术评审，评审内容包括材料制造单位的相关条件和材料的试制技术文件。

2.9.3 境外牌号材料的选用 设计单位若选用境外牌号的材料，应当在设计文件中充分说明其必要性和经济性主要变化：（99版容规第22条）Ø新条文将采用境外牌号的材料分为境外材料制造单位生产的材料和境内材料制造单位生产的材料两大类别，分别予以相应的规定；Ø相对于原条文第1款，在本规程2.9.1(1)中增加了“如本规程引用标准列有相近化学成分和力学性能的牌号时，其使用范围还应当符合本规程引用标准的规定”；Ø相对于原条文第3款，在本规程2.9.1(2)中增列了材料技术指标的主要项目（磷、硫含量，冲击功、断后伸长率的有关规定）；Ø本规程2.9.1第（6）项中所规定的两大类钢材，其技术要求均较高，用于制造的压力容器的重要性也大，从压力容器使用的安全性考虑，应对上述钢材进行技术评审；Ø本次修订新增加要求2.9.3，选用境外材料要说明理由19《《容规容规》》宣贯宣贯——第第2 2章章 材料材料2.10 新材料的使用2.10.1 未列入本规程引用标准的材料 压力容器主要受压元件采用未列入本规程引用标准的材料，试制前材料的研制单位应当进行系统的试验研究工作，并且应当按照本规程1.9的规定通过技术评审，该材料方可允许使用。

2.10.2 已列入本规程引用标准的材料 对已列入GB 150或者JB 4732的标准抗拉强度下限值大于或者等于540MPa的钢材，以及用于压力容器设计温度低于-40℃的低合金钢钢材，如果钢材制造单位没有该钢材的制造或者压力容器应用业绩，则应当进行系统的试验研究工作，并且按照本规程1.9的规定通过技术评审，该钢材方可允许使用20《《容规容规》》宣贯宣贯——第第2 2章章 材料材料主要变化：（99版容规第23条）Ø明确需要进行技术评审的新材料含义；Ø对未列入本规程引用标准的材料，现条文相对原文取消了“包括国外没有应用实例的进口材料”，按2.9进行处理；Ø对于2.10.2中的两类钢材，如钢材制造单位没有制造经验和在压力容器的使用业绩，仍应按新材料对待21《《容规容规》》宣贯宣贯——第第2 2章章 材料材料2.11 材料投用和标志移植(1)压力容器制造单位应当通过对材料供货单位进行考察、评审、追踪等方法，确保所使用的压力容器材料符合本规程的要求，并且在材料进厂时审核材料质量证明书和材料标志；(2)对于采购的第Ⅲ类压力容器用Ⅳ级锻件，以及不能确定质量证明书的真实性或者对性能和化学成分有怀疑的主要受压元件材料，压力容器制造单位应当进行复验，符合本规程的规定后方可投料使用；(3)用于制造压力容器受压元件的材料在分割前应当进行标志移植。

22《《容规容规》》宣贯宣贯——第第2 2章章 材料材料主要变化：（99版容规第24、25条）Ø原条文中“确保所用的压力容器材料符合相应标准”修改为“确保所使用的压力容器材料符合本规程的要求”；Ø明确需要材料复验的情况，采购的第Ⅲ类压力容器用Ⅳ级锻件，以及不能确定质量证明书的真实性或者对性能和化学成分有怀疑的主要受压元件材料，压力容器制造单位应当进行复验；Ø取消有关钢板复验的强制性规定23《《容规容规》》宣贯宣贯——第第2 2章章 材料材料2.12 焊接材料(1)用于制造压力容器受压元件的焊接材料，应当保证焊缝金属的力学性能高于或者等于母材规定的限值，当需要时，其他性能也不得低于母材的相应要求；(2)焊接材料应当满足相应焊材标准和本规程引用标准的要求，并且附有质量证明书和清晰、牢固的标志； (3)压力容器制造单位应当建立并且严格执行焊接材料验收、复验、保管、烘干、发放和回收制度主要变化：（99版容规第26条）Ø增加“(1)用于制造压力容器受压元件的焊接材料，应当保证焊缝金属的力学性能高于或者等于母材规定的限值，当需要时，其他性能也不得低于母材的相应要求；”这样一个原则要求24《《容规容规》》宣贯宣贯——第第2 2章章 材料材料2.13 材料代用 压力容器制造或者现场组焊单位对主要受压元件的材料代用，应当事先取得原设计单位的书面批准，并且在竣工图上做详细记录。

主要变化：（99版容规第27条）Ø取消原条文中“对制造单位有使用经验且代用材料性能优于被代用材料……原设计单位有异议时，应及时向制造单位反馈意见”只要是主要受压元件的材料代用就要通过设计单位批准。