《钢制压力容器-分析设计标准》材料部分

钢制压力容器 分析设计标准 材料部分 中国通用机械工程总公司 秦 晓 钟 010-83132388 钢制压力容器 分析设计标准 材料部分 一、 概况 1. 内容 （ 1) 第 6章 材料 a. 钢号； b. 钢材标准； c. 附加技术要求； d. 设计应力强度； e. 使用温度范围。 钢制压力容器 分析设计标准 材料部分 一、 概况 1. 内容 (2) 附录 F 材料的补充规定 a. F1.1 a. b. F1.1 b. (3) 附录 G 钢材高温性能 Rr0.2， E， 。 钢制压力容器 分析设计标准 材料部分 一、 概况 2. 编制过程 (1) 1982年下达任务 (2) JB 4732 1995 (3) 第 1号修改单 （ 1999.7.1） (4) 新的材料标准 3. 与 GB 150材料部分主要区别 (1) 技术要求严 (2) 使用温度上限低 钢制压力容器 分析设计标准 材料部分 二 、 总则 1. 钢材的使用温度上限 6.1.6 2. 钢材的使用温度下限 6.1.7 3. 低温冲击功指标 6.1.7.1，表 6-1。 钢制压力容器 分析设计标准 材料部分 三 、 碳素钢板 1. 钢号简况 表 6-2 2. 20R钢板 (1) 钢板标准 G B 6 6 5 4 86 YB( T) 4 0 87 G B 6 6 5 4 1996 G B 6 6 5 4 1996 No .2 P% 0 .0 3 5 0 .0 3 0 0 .0 3 5 0 .0 3 0 S% 0 .0 3 5 0 .0 3 0 0 .0 3 0 0 .0 2 0 A KV ， J 20 ， 27 20 ， 34 20 ， 31 0 ， 27 钢制压力容器 分析设计标准 材料部分 JB 4732 1995，采用 YB（ T） 40 87。 JB 4732第 1号修改单 6.2.1，表 6-2 采用 GB 6654 1996加附加要求（ P、 S、 AKV）。今后 20R，按 GB 6654 1996第 2号修改单。 冲击试验温度由 20 改为 0 ： 试验数据 ， 重钢 ， 20R， 12mm16mm， 热轧 钢制压力容器 分析设计标准 材料部分 冶炼方法 检验批数 20 A KV 0 J - 20 平炉 48 45 23 12 氧气转炉 52 51 27 15 钢制压力容器 分析设计标准 材料部分 国外标准 欧洲标准 EN 10028-2， P265GH， 横向 ， 0 AKV27J。 日本工业标准 JIS G3115， SPV235， 纵向 ， 0 AKV47J。 ReL，板厚 25mm，标准值提高， JB 4732第 1号修改单。 (2) 使用状态 表 6-2，板厚 25mm，正火。 (3) 超声检测 6.2.5，壳体厚度大于 20mm，不低于 级。 (4) 生产情况 钢制压力容器 分析设计标准 材料部分 四、 低合金高强度钢板 1. 钢号简况 JB 4732 1995： 16MnR、 15MnVR、 15MnVNR、 18MnMoNbR、 13MnNiMoNbR、 07MnCrMoVR。 JB 4732第 1号修改单： 16MnR、 15MnNbR、 13MnNiMoNbR、 07MnCrMoVR。 2. 16MnR钢板 （ 1）钢板标准 钢制压力容器 分析设计标准 材料部分 Y B(T) 40 87 G B 6654 1996 G B 6654 1996 N o.2 P% 0. 03 0 0. 03 5 0. 03 0 S% 0. 03 0 0. 03 0 0. 02 0 A KV ， J 20 34 20 31 0 31 钢制压力容器 分析设计标准 材料部分 四、 低合金高强度钢板 JB 4732 1995，采用 YB（ T） 40 87。 JB 4732第 1号修改单， 6.2.1，表 6-2 采用 GB 6654 1996加附加要求（ P、 S、 AKV） 今后 16MnR，按 GB 6654 1996第 2号修改单。 GB 6654 1996与 YB（ T） 40 87相比 ， 板厚 25mm， ReL标 准值提高；板厚 60mm， Rm标准值提高 。 JB 4732第 1号修 改单 ， Sm值修改 。 钢制压力容器 分析设计标准 材料部分 四、 低合金高强度钢板 (2) 使用状态 表 6-2，板厚 25mm，正火。 (3) 超声检测 6.2.5，壳体厚度大于 20mm，不低于 级。 多层包扎容器内筒钢板，不低于 级。 (4) 使用温度下限 表 6-3（新）， 6mm120mm，正火， -20 。 (5) 生产情况 钢制压力容器 分析设计标准 材料部分 四、 低合金高强度钢板 3. 13MnNiMoNbR钢板 (1) 钢号简介 德国 BHW35。 JB 4732 1995第 6章列入，技术要求附录 F， F2.1。 (2) 钢板标准 钢制压力容器 分析设计标准 材料部分 今后 13MnNiMoNbR，按 GB 6654 1996第 2号修改单，且注 明 S0.015%（ 6.2.1修改）。 GB 6654 2003（审定稿） P0.025% ， S0.015% ， 0 AKV41J 。 G B 6 65 4 1996 G B 6 65 4 19 96 N o. 2 P% 0. 02 5 0. 02 5 S% 0. 02 5 0. 02 0 A KV ， J 0 ， 31 0 ， 34 钢制压力容器 分析设计标准 材料部分 四、 低合金高强度钢板 3. 13MnNiMoNbR钢板 (3) 使用状态 正火加回火。 (4) 超声检测 6.2.5 (5) 生产情况 钢制压力容器 分析设计标准 材料部分 四、 低合金高强度钢板 4. 07MnCrMoVR钢板 (1) 钢号简介 球罐用钢，第 6章列入，技术要求 F2.2。 (2) 钢板标准 钢制压力容器 分析设计标准 材料部分 四、 低合金高强度钢板 4. 07MnCrMoVR钢板 JB 47 32 1995 F2 .2 JB 47 32 19 95 No. 1 F2 .1 G B 1 91 89 2003 P% 0. 03 0 0. 02 5 0. 02 5 S% 0. 02 0 0. 01 5 0. 01 0 A KV ， J - 20 47 - 20 47 - 20 47 钢制压力容器 分析设计标准 材料部分 四、 低合金高强度钢板 4. 07MnCrMoVR钢板 (3) 使用状态 调质。 (4) 超声检测 6.2.5，均超声检测，不低于 级。 (5) 生产情况 (6) 使用注意事项 钢制压力容器 分析设计标准 材料部分 四、 低合金高强度钢板 5. 15MnNbR钢板 (1) 钢号简介 研制，试用，纳入 GB 6654 1996第 1号修改单。 (2) 钢板标准 钢制压力容器 分析设计标准 材料部分 四、 低合金高强度钢板 5. 15MnNbR钢板 a. 化学成分 C Si Mn Nb P S % 0.18 0.20 0.55 1.20 1.60 0.010 0.040 0.025 0.015 b. 强度和韧性 钢 号 板厚 m m R m MPa R e L MPa A KV J 15MnN bR 3660 520 640 350 - 20 34 16MnR 3660 470 600 305 20 31 0 31 钢制压力容器 分析设计标准 材料部分 四、 低合金高强度钢板 5. 15MnNbR钢板 (3) 使用状态 新表 6-2，正火。 (4) 超声检测 6.2.5，壳体厚度大于 20mm，不低于 级。 (5) 使用温度下限 新表 6-3， 10mm60mm，正火， -20 。 (6) 生产情况 钢制压力容器 分析设计标准 材料部分 五、 低温用钢板 1. 钢号简况 JB 4732 1995： 16MnDR、 07MnNiCrMoVDR、 09Mn2VDR、 09MnNiDR。 JB 4732第 1号修改单： 16MnDR、 07MnNiCrMoVDR、 09MnNiDR。 注意事项： HAZ AKV降低。 钢制压力容器 分析设计标准 材料部分 五、 低温用钢板 2. 16MnDR钢板 (1) 钢板标准 JB4732 1995采用 GB 3531 1983（含 1987年第 1号修改 单），板厚范围为 6mm50mm， 6mm32mm钢板进行 -40 冲 击试验， AKV21J ； 34mm50mm钢板进行 -30 冲击试验， AKV21J 。 钢制压力容器 分析设计标准 材料部分 五、 低温用钢板 2. 16MnDR钢板 G B 3531 1996 G B 3531 199 6 N o.1 P% 0.030 0.025 S% 0.025 0.015 6m m 3 6 m m - 40 A KV ， J 3 6m m 100m m - 30 24 27 JB 473 2 第 1 号修改单，采用 G B 3531 1996 加 6.2.1 的附加要求。 今后 16M nD R 按 G B 3531 1996 第 1 号修改单。 JB 473 2 第 1 号修改单， S m 值修改。 钢制压力容器 分析设计标准 材料部分 五、 低温用钢板 2. 16MnDR钢板 (2) 使用状态 正火。 (3) 超声检测 6.2.5，壳体厚度大于 20mm，不低于 级。 多层包扎容器内筒钢板，不低于 级。 (4) 使用温度下限 新表 6-3。 (5) 生产情况 钢制压力容器 分析设计标准 材料部分 五、 低温用钢板 3. 07MnNiCrMoVDR钢板 (1) 钢号简介 列入 GB 19189 2003，简化为 07MnNiMoVDR。 (2) 钢板标准 钢制压力容器 分析设计标准 材料部分 五、 低温用钢板 3. 07MnNiCrMoVDR钢板 J B 4 7 3 2 1995 F 2 .3 J B 4 7 3 2 1 9 9 5 No .1 F2 .2 G B 1 9 1 8 9 2003 P% 0 .0 3 0 0 .0 2 0 0 .0 2 0 S% 0 .0 2 0 0 .0 1 0 0 .0 1 0 A KV ， J - 40 47 - 40 47 - 40 47 钢制压力容器 分析设计标准 材料部分 五、 低温用钢板 3. 07MnNiCrMoVDR钢板 (3) 使用状态 调质。 (4) 超声检测 6.2.5，均超声检测，不低于 级。 (5) 生产情况 (6) 使用注意事项 钢制压力容器 分析设计标准 材料部分 五、 低温用钢板 4. 09MnNiDR钢板 (1) 钢号简介 (2) 钢板标准 JB 4732 1995附录 F， F2.4。 GB 3531 1996列入该钢号。 JB 4732第 1号修改单，采 用 GB 3531 1996加 6.2.1的附加 要求 钢制压力容器 分析设计标准 材料部分 五、 低温用钢板 4. 09MnNiDR钢板 (3) 板厚范围 JB 4732第 1号修改单， 6mm100mm，表 6-2，表 6-3。 G B 3 5 3 1 1996 G B 3 5 3 1 1 9 9 6 No .1 P% 0 .0 2 5 0 .0 2 0 S% 0 .0 2 0 0 .0 1 5 A KV ， J - 70 27 - 70 27 今后 0 9 M n Ni DR 按 G B 3 5 3 1 1996 第 1 号修改单。 钢制压力容器 分析设计标准 材料部分 五、 低温用钢板 4. 09MnNiDR钢板 (4) 使用状态 正火或正火加回火。 (5) 超声检测 6.2.5，壳体厚度大于 20mm，不低于 级。 多层包扎容器内筒钢板，不低于 级。 (6) 使用温度下限 新表 6-3。 (7) 生产情况 钢制压力容器 分析设计标准 材料部分 六、中温抗氢钢板 1. 钢号简况 JB 4732 1995： 15CrMoR、 14Cr1MoR、 12Cr2Mo1R，均无 钢板标准，附录 F， F2.5F2.7。 JB 4732第 1号修改单： 15CrMoR、 14Cr1MoR。 钢制压力容器 分析设计标准 材料部分 六、中温抗氢钢板 2. 15CrMoR钢板 (1) 钢板标准 JB 473 2 1995 ， F 2.5 。 G B 665 4 1996 G B 665 4 1996 N o.2 P% 0.030 0.030 S% 0.030 0.020 A KV ， J 20 31 20 31 JB 473 2 第 1 号修改单，采用 G B 665 4 1996 加 6.2.1 的附加要求。 今后 15C rMoR 按 G B 665 4 1996 第 2 号修改单。 钢制压力容器 分析设计标准 材料部分 六、中温抗氢钢板 2. 15CrMoR钢板 (2) 使用状态 正火加回火 (3) 超声检测 6.2.5，壳体厚度大于 20mm，不低于 级。 (4) 生产情况 钢制压力容器 分析设计标准 材料部分 六、中温抗氢钢板 3. 14Cr1MoR钢板 ( 1) 钢板标准 ( G B 6 6 5 4 2003 审定稿 ) JB 473 2 1995 ， F2.6 。 JB 473 2 第 1 号修改单， F2.3 。 JB 4732 1995 F2.6 JB 473 2 No.1 F2.3 P% 0.030 0.025 S% 0.030 0.015 A KV ， J 20 31 20 34 钢制压力容器 分析设计标准 材料部分 六、中温抗氢钢板 3. 14Cr1MoR钢板 (2) 使用状态 正火加回火。 (3) 超声检测 6.2.5，壳体厚度大于 20mm，不低于 级。 (4) 生产情况 钢制压力容器 分析设计标准 材料部分 六、中温抗氢钢板 4. 12Cr2Mo1R钢板 JB 4732第 1号修改单取消。 WYJ 001 2002 P0.010% S0.010% J=(Si+Mn) (P+Sn) 104120 X=(10P+5Sb+4Sn+As) 10-215 -30 AKV54/48J。 vTr54+2.5vTr5410 。 (GB 6654 2003审定稿 ) 钢制压力容器 分析设计标准 材料部分 七、不锈钢板 1. 钢板标准 GB/T 3280 1992 GB/T 4237 1992 2. 板厚负偏差 GB/T 4237 1992，按 GB/T 709 板厚 mm 67 825 4050 5060 负偏差 mm -0.6 -0.8 -1.2 -1.3 GB 3531 1996 GB 6654 1996 -0.25mm。 GB19189-2003 3. 生产情况 钢制压力容器 分析设计标准 材料部分 八、钢管 1. 取消 09MnV2D钢管 原表 6-4、表 6-5、 F3 2. GB 2270 80 该标准参照 ISO标准，分为 GB/T 14975 1994 结构用 不锈钢无缝钢管 和 GB/T 14976 1994 流体输送用不 锈钢无缝钢管 ， JB 4732第 1号修改单用 GB/T 14976 1994代替 GB 2270 80。最新版为 GB/T 14976 2002。 钢制压力容器 分析设计标准 材料部分 八、钢管 3. G B / T 8163 1999 G B / T 816 3 1987 G B / T 816 3 1999 20 钢管 Rm MP a 390 5 30 410 5 50 4. GB 6 479 2000 G B 647 9 1986 G B 6 4 79 2 0 00 钢号 20G 16Mn 20 16Mn P% 0.035 0.040 0.030 0.030 S% 0.035 0.040 0.030 0.030 钢制压力容器 分析设计标准 材料部分 九、 锻件 1. 锻件标准 JB 4732 1995采用 JB 4726 1994、 JB 4727 1994、 JB 4728 1994。上述 3个锻件标准已分别被 JB 4726 2000、 JB 4727 2000和 JB 4728 2000所代替。 钢制压力容器 分析设计标准 材料部分 九、 锻件 2. JB 4726 2000简介 ( 1 ) 钢号 J B 4 7 2 6 1994 J B 4 7 2 6 2000 11 个 11 个 ( 2 0 、 35 、 1 6 M n 、 2 0 M n M o 、 2 0 M n M o Nb 、 1 5 Cr M o 、 3 5 Cr M o 、 1 2 Cr 1 M o V 、 1 2 Cr 2 M o 1 、 1 Cr 5 M o ) 1 5 M n V 1 4 Cr 1 M o 钢制压力容器 分析设计标准 材料部分 九、 锻件 2. JB 4726 2000简介 ( 2 ) P 、 S 含量 J B 4 7 2 6 1994 J B 4 7 2 6 2000 P% 0 .0 3 5 0 .0 3 0 1 6 M n S% 0 .0 3 5 0 .0 2 0 P% 0 .0 3 5 0 .0 2 5 2 0 M n M o S% 0 .0 3 5 0 .0 1 5 钢制压力容器 分析设计标准 材料部分 九、 锻件 2. JB 4726 2000简介 (3 ) 冲击功 J B 4 7 2 6 1994 J B 4 7 2 6 2000 1 6 M n A KV 20 0 ( 3 0 0 m m ) J 34 31 2 0 M n M o A KV 20 0 ( 5 0 0 m m ) J 41 34 钢制压力容器 分析设计标准 材料部分 九、 锻件 3. JB 4727 2000简介 ( 1 ) 钢 号 J B 4 7 2 7 1994 J B 4 7 2 7 2000 8 个 5 个 取消 20D ， 09M n 2 V D ；将原 1 6 M n M o D 和 2 0 M n M o D 合并为 2 0 M n M o D 。 现标准列入 1 6 M n D 、 2 0 M n M o D 、 0 8 M n Ni C r M o V D 、 0 9 M n Ni D 和 1 0 Ni 3 M o V D 。 钢制压力容器 分析设计标准 材料部分 九、 锻件 3. JB 4727 2000简介 ( 2 ) P 、 S 含量 J B 4727 1994 P S % J B 4 7 2 7 2000 P S % 16M nD 0 .0 2 5 0 .0 2 5 0 .0 2 5 0 .0 1 5 0 8 M n Ni Cr M o V D 0 .0 2 0 0 .0 2 0 0 .0 2 0 0 .0 1 5 0 9 M n Ni D 0 .0 2 0 0 .0 1 5 0 .0 2 0 0 .0 1 5 钢制压力容器 分析设计标准 材料部分 九、 锻件 2. JB 4727 2000简介 ( 3) 冲击功 JB 4727 1994 JB 4727 2000 16M nD 200m m 200300m m - 40 - 30 A KV 20J 300m m - 40 A KV 27J 08MnNi C rM oV D 300m m - 40 A KV 47J 300m m - 40 A KV 47J 09MnNi D 300m m - 70 A KV 27J 300m m - 70 A KV 47J 钢制压力容器 分析设计标准 材料部分 九、 锻件 4. JB 4728 2000简介 钢 号 J B 4 7 2 8 1994 J B 4 7 2 8 2000 9 个 9 个 ( 0 Cr 1 3 、 0 Cr 1 8 Ni 9 、 0 0 Cr 1 9 Ni 1 0 、 0 Cr 1 7 Ni 1 2 M o 2 、 0 0 Cr 1 7 Ni 1 4 M o 2 、 1 Cr 1 8 N i 9 T i 、 0 Cr 1 8 Ni 1 0 T i 、 0 0 Cr 1 8 Ni 5 M o 3 S i 2 ) 1 Cr 1 3 0 Cr 1 8 Ni 1 2 M o 2 T i 钢制压力容器 分析设计标准 材料部分 九、 锻件 5.锻件的级别 JB 4726 、 、 、 JB 4727 、 、 JB 4728 、 、 、 级 逐件硬度试验 级 每批抽一件，力学性能（拉伸、冲击 /拉伸） 试验 级 力学性能试验同 级，逐件进行超声检测 级 逐件进行力学性能试验和超声检测 6.4.2的规定，如 20MnMo 、 09MnNiD 。 钢制压力容器 分析设计标准 材料部分 十、 螺柱用钢 1. 表 6-8 与 GB 150 1998对比，减少钢号。 碳素钢未列入技术要求低的 Q235-A。 低合金钢未列入韧性较差 40MnB、 40MnVB和 40Cr。 未列入耐热钢 1Cr5Mo。 2. 表 6-9 钢材标准 GB/T 3077，性能指标为 25mm小试验样的。 表 6-9列出不同规格螺柱用钢的力学性能指标，且冲击试 验采用 V型缺口试样。规定了最低回火温度。 钢制压力容器 分析设计标准 材料部分 十、 螺柱用钢 3. 表 6-10 低温冲击功指标高于 GB 150 1998的规定。 G B 1 5 0 1998 J B 4 7 3 2 1995 钢 号 A KV ， J 3 0 Cr M o A 27 41 3 5 Cr M o A 27 41 4 0 Cr Ni M o A 31 41