我国压力容器标准与欧洲压力容器标准概述

1、我国压力容器标准与欧洲压力容器标准概述【关键词】压力容器 ,钢板标准分析 【摘要】中国的压力容器用钢板标准有 3 个产品国家标准和 1 个通用 标准：GB713-2008 锅炉和压力容器用钢板 （由 GB713-1997 锅炉 用钢和 GB6654-1996 压力容器用钢板整合而来 ）GB3531-1996 低温压力容器用低合金钢钢板GB19189-2003 压力容器用调质高强度钢板GB150-1998 钢制压力容器中附录 A 包含有 14Cr1MoR 钢板 标准，在附录 H 中包含有 12Cr2Mo1R 钢板标准。一、概述 中国的压力容器用钢板标准有 3 个国家标准，即 GB6654-199

2、6 压 力容器用钢板、 GB3531-1996 低温压力容器用低合金钢钢板、GB19189-2003压力容器用调质高强度钢板；另外，GB150-1998 中附录 A 包含有 14Cr1MoR 钢板标准，在附录 H 中包含有12Cr2Mo1R 钢板标准。GB6654-1996 在 1998 年 4 月 23 日、2000 年 9 月 26 日由国家质量技术监督局发布了第 1 号、第 2 号共两次修 改通知单，内容分别为增加新牌号 15MnNbR 及对原牌号的 P、 S 含 量、冲击温度及冲击功值、冶炼方法进行了调整； GB3531-1996 在 2000 年 9 月 26 日由国家质量技术监督局

3、发布了第 1 号修改单，取 消了原标准中牌号 09Mn2VDR ，并对其它原牌号的 P、 S 含量、冶 炼方法及 16MnDR 的冲击功值进行了调整；原标准经调整后，提高了 GB6654-1996 和 GB3531-1996 的标准技术水平。欧洲压力容器用钢板标准包含在 EN10028压力容器用扁产品规范 中（钢板属于扁产品）。它由 7 个部分组成， EN10028-1 为一般要 求，是压力容器用扁产品的通用技术要求； EN10028-2 为具有高温 性能的非合金和合金钢； EN10028-3 为正火的可焊接细晶粒钢； EN10028-4 为 Ni 合金低温性能钢； E N 1 0028-5

4、为热机械轧制可焊接 细晶粒钢； EN10028-6 为淬火加回火可焊接细晶粒钢； EN10028-7 为不锈钢（因我国压力容器用钢板标准无不锈钢标准， 所以本文不分 析 EN10028-7 标准内容）。EN10028-1 的技术要求与 EN10028-2、EN10028-3、EN10028-4、 EN10028-5 、EN10028-6、EN10028-7 的技术要求是相互独立且相 联系的。EN10028-1是总体通用技术要求，EN10028-2、EN10028-3、 EN10028-4 、EN10028-5 、EN10028-6 、EN10028-7 是对具体牌号 的特征规定，是对 EN10

5、028-1 的补充。二、标准内容1 用产品类型GB3531 、 GB6654 、 GB19189 均仅适用于钢板产品，而 EN10028 则适用于扁产品，此标准中的扁产品类型有热轧钢板/钢带、热轧卷材、热轧窄条钢。从标准的适用产品类型来看，欧洲标准注重标准的 通用性，钢板属于扁产品，按扁产品分类来制订，这样就减少了标准 的数量；而国内标准则注重标准的专用性，针对钢板专门制订标准。 2牌号及化学成分特点2.1牌号2.1.1中国与欧洲标准中可对应的压力容器用钢牌号见表1中国标准牌号牌号欧洲标准20RP235GHP265GHEN10028-2-1992GB6654-199616MnR 、15MnNb

6、RP355GHP355N 、 P355NHEN10028-3-1992P355MEN10028-5-199615MnVRP420M15MnVNRP460N 、 P460NHEN10028-3-1992GB3531-199616MnDRP355NL1 、 P355NL2EN10028-3-1992P355ML1、P355ML2EN10028-5-199609MnN iDR11M nNi5-3EN10028-4-199515MnN iDR13Mn Ni6-3EN10028-4-1995GB150-1998 附录 H12Cr2Mo1R10CrMo9-10、11CrMo9-10EN10028-2-19

7、92GB6654-199615CrMoR(g)13CrMo4-5EN10028-2-19922.1.2 按标准化学成分特点进行分类的中国、欧洲标准钢牌号1）非淬火加回火钢的类别、标准号及钢牌号a）碳素结构钢i ） 普通碳素结构钢： GB6654-1996 ： 20Rii ）含有晶粒细化元素（Al或Nb或V或Ti）的碳素结构钢EN10028 2-1992 ： P235GH 、P265GHb）低合金高强度钢i ） 普通低合金高强度钢： GB6654-1996 ： 16MnRii ）含有晶粒细化元素（Al或Nb或V或Ti）的低合金高强度钢：GB6654-1996 ：15MnN bR 、15MnVR

8、、15MnVNRGB3531-1996 ： 16MnDREN10028-2-1992 ： P295GH 、P355GHEN10028-3-1992 ： P275 （ N、NH、NL1、NL2）、P355 （N、NH、NL1、NL2）、 P460（N、NH、NL1、NL2）EN10028-5-1996 ： P355（ M、ML1 、ML2） 、P420 （ M、ML1、ML2 ）、P460 （ M、ML1 、ML2 ）c）合金钢 低温 Ni 合金钢i ） 一般低温钢（-70 C-45 °C）, Ni含量范围：0.30%0.85%GB3531-1996 ： 09MnNiDR 、15MnN

9、iDREN10028-4-1995 ： 11MnNi5-3 、13MnNi6-3ii ） 超低温钢 （-196C -80C）， Ni 含量范围： 1.30%10.00%EN10028-4-1995:15NiMn6 、12Ni14 、12Ni19、X8Ni9、X7Ni9 Cr Mo 合金钢GB6654-1996 ：15CrMoRGB150-1998 附录 A：14Cr1MoRGB150-1998 附录 H：12Cr2Mo1REN10028-2-1992 ：13CrMo4-5 、10CrMo9-10 、 11CrMo9-10 Mo 合金钢EN10028-2-1992 ：16Mo3 Mn-Mo-Nb

10、 合金钢GB6654-1996 ：18MnMoNbR Mn-Ni-Cr-Mo-Nb 合金钢GB6654-1996 ：13MnNiMoNbR2）淬火加回火钢a）低焊接冷裂纹敏感性钢GB19189-2003 ：07MnCrMoVR 、07MnNiCrMoVDR 、12MnNiVRb）焊接细晶粒钢EN10028-6-1996 ：P355Q 、P355QH 、P355QL1 、P355QL2 、P460Q 、 P460QH、P460QL1、P460QL2、P500Q、P500QH、P500QL1 、 P500QL2 、P690Q、P690QH、P690QL1 、P690QL2 。2.2 标准化学成分特

11、点2.2.1 非淬火回火钢1）碳素钢和低合金高强度钢a）欧洲标准和中国标准碳素钢的主要化学成分对比见表2表2标准号牌号CSiMnPSAl （全）GB6654-199620R0.200.15-0.300.40-0.900.0300.020EN10028-2-1992P235GH0.160.350.40-1.200.0300.025丸.020P265GH切.200.400.50-1.400.0300.025丸.020由表2中可以看出，欧洲标准中碳素钢的锰含量上限高于中国标准， 范围较宽，且含有晶粒细化元素（Al （全）0.020%）;而中国标准中 该类钢的锰含量上限较低，范围较窄，且对晶粒细化元素

12、含量无规定， 但其有害元素S含量低于欧洲标准的规定。b）低合金高强度钢由于此类钢的牌号较多，故其化学成分不再列表，仅将其各自特征简 述如下。欧洲标准 欧洲标准中的低合金高强度钢均为含有晶粒细化元素的钢种。欧洲标准侧重于晶粒细化元素的应用，从成分设计上，强调钢的可焊性, 体现其细晶粒特征。 欧洲标准低合金高强度钢另一个重要特征是体现氮的微合金化作 用。提倡在含钒钢中加入氮，利用氮在钢中的作用，即促进碳氮化钒的析出，增强钒的沉淀强化作用，细化晶粒，从而大幅度提高钢的强 度。欧洲标准中规定牌号的 V、N元素含量见表3表3牌号标准号V，最大，%N，最大，%P275N （ NH、NL1、NL2）EN10

13、028-3-19920.050.020P355N（NH、NL1、NL2）0.100.020P460N （ NH、NL1、NL2）0.200.025P355M （ ML1、ML2）EN10028-5-19960.100.015P420M （ ML1、ML2）0.100.020P460M （ ML1、ML2）0.100.020中国标准中国的压力容器用低合金高强度钢在实际生产中虽然均按照可焊接细晶粒工艺生产，但在标准中并没有得到全部体现。如16MnR标准中没有强制规定细化晶粒元素含量，但生产厂在生产中却按照细晶粒 工艺生产。222淬火、回火钢牌号中国的淬火加回火钢包含在标准GB19189中，有3个牌

14、号，即07MnCrMoVR、07MnNiCrMoVDR、12MnNiVR（仅有 490MPa 个屈服强度级别）。欧洲标准EN10028-6可焊接细晶粒淬火回火钢，它包含4个强度级别（屈服强度级别为：355MPa、460MPa、500MPa、690MPa ）的钢种，共16个牌号。标准成分特点GB19189中3个牌号的成分特点，重点体现低焊接冷裂纹敏感性（焊接裂纹敏感性组成 Pcm :对于07MnCrMoVR : Pcm 0.20%，对于07MnNiCrMoVDR : Pcm 0.21% , 12 MnNiVR : Pcm 0.26% ）。EN10028-6标准中牌号的成分特点：细晶粒可焊接，可选

15、择的细化 晶粒元素，含量规定具体，C含量较高，淬透性元素含量上限范围宽。GB19189 与同级别的 P500Q （QH、QL1、QL2 ）的 C、P、S 及淬透性元素B、Cr、Mo、Ni标准含量的对比见表4。表4标准rF.rrt 牌号CPSBCrMoNiPc mwww0.100.10ww07Mn CrMoVR0.00.020.01-0.300.209500.300.30www0GB19189-200307MnN iCrMoVDw0.00.020.01-R0.219000.300.300.50wwwww0.15w12 MnNiVR0.10.020.010.300.30-0.

16、265500.40wwwwwwwP500Q、P500QH0.10.020.010.001.000.701.50EN10028-6-19985556P500QL1wwwwwww0.10.020.010.00-P500QL280051.000.701.50淬透性元素含量高低受标准厚度的限制。GB19189-2003中3个牌号 的标准适用厚度为1260mm，而EN10028-6中标准适用厚度为w 150 mm。由于EN10028-6适用厚度范围宽，所以其淬透性元素含量 上限高，有利于生产厂化学成分的调整，以达到规定力学性能。3 .厚度允许偏差及重量3.1厚度允许偏差GB3531、GB6654、GB1

17、9189 均将厚度负偏差限定为 -0.25mm ,EN10028-1通用标准中将厚度负偏差限定为-0.3 mm，二者基本一 致。另外，我国标准（GB3531、GB6654、GB19189 ）中没有规定 同板差（同一张钢板的最大厚度与最小厚度差值），而 EN10028-1 引用的尺寸偏差标准EN10029则规定了同板差（同一张钢板的最大 厚度与最小厚度差值），从标准角度强调了钢板厚度的均匀性。3.2重量GB3531、GB6654、GB19189规定，在计算重量时，需加上相应的 厚度附加值，而EN10028-1则没有规定。这是由于国外钢板尺寸控 制精度较高，偏差范围小，而国内一般控制范围偏大所致。

18、4冶炼方法GB3531、GB6654、GB19189均规定“钢由氧气转炉或电炉冶炼。”GB19189中还规定了“应经过真空处理。”我国标准规定侧重于详细、 具体；而EN10028-1则规定“由制造厂自己选择”。侧重于体现标准 最大自由度原则。另外，在冶炼方法中，不管是我国标准还是欧洲标准均为镇静钢（即熔炼Si为.10%或Al丸.015% ）;欧洲标准EN10028-1强调了 “应为 全镇静钢（即熔炼Al初.020% ） ”，这一点，从概念及要求上比“镇静 钢”更深一层。我国标准除 GB6654体现了 “镇静钢”外,GB3531、 GB19189均无文字体现。5. 交货状态我国标准和欧洲标准对于

19、交货状态的规定各不相同，中国标准中各牌号的具体交货状态见表5。表5中国标准标准号rF.rrt 牌号交货状态20R、16MnR、15MnVR热轧、控轧或正火GB665415MnVNR 、 15MnNbR正火18MnMoNbR、13MnNiMoNbR、15CrMoR正火加回火GB353116MnDR、15MnNiDR、09MnNiDR正火或正火加回火GB15012Cr2Mo1R、14Cr1MoR正火加回火GB1918907MnCrMoVR、07MnNiCrMoVDR、12 MnNiVR调质（即淬火加回火）欧洲标准中各牌号的具体交货状态见表 6表6欧洲标准标准号牌号交货状态EN10028-2P235

20、GH、P265GH、P295GH、P355GH正火，也可由正火轧制代替正火16Mo3正火或正火加回火13CrMo4-5、10CrMo9-10、11CrMo9-10正火加回火EN10028-3P275N （ NH、NL1、NL2）、P355N （ NH、NL1、NL2 ）、P460N （ NH、NL1、NL2）正火，也可由正火轧制代替正火EN10028-411MnNi5-3、13MnNi6-3正火加（回火），正火可由正火轧制代替正火或正火加回火或淬火加回15NiMn6、12Ni14、12Ni19火，正火可由正火轧制代替X8Ni9对于HT640,两次正火加回火或淬火加回火对于HT680,淬火加回火

21、X7Ni9淬火加回火EN10028-5P355（ M、ML1、ML2 八 P420（ M、ML1、ML2 ）、P460（ M、ML1、ML2）TMCP（热机械轧轧制）EN10028-6P355Q、P355QH、P355QL1、P355QL2、P460Q、P460QH、P460QL1、P460QL2、P500Q、P500QH、P500QL1、P500QL2、P690Q、P690QH、P690QL1、P690QL2淬火加回火（调质）从表3、表4的交货状态表中可以看出，欧洲标准与我国标准的不同 在于：提出 “正火轧制可以代替正火”、并专门对TMCP （热机械轧 制）交货的钢材制定了标准，侧重于体现轧

22、制新工艺、新技术的应用； 而我国标准对于高强度级别的钢板则侧重于进行热处理。6. 表面质量EN10028-1要求对于EN10028-2至-6的钢板执行EN10163-2的B2 级，而我国标准的表面质量则包含在各个产品标准中 （其具体描述是 一致的）。二者的对比如下：相同：都不允许存在裂纹、汽泡、折叠缺陷，钢板缺陷下的厚度和有害缺陷修磨后的厚度不得小于钢板标准偏差范围内的最小厚度。此 外，对于不同厚度的钢板，允许存在的缺陷深度有具体规定。不同：GB3531、GB6654、GB19189不允许存在缺陷增加夹杂和结 疤等，没提及焊接修理。而 EN10163-2中明确规定，在合同中注明 并获认可时，可

23、采用焊接方法进行修理。7. 力学及工艺性能基本保证项目：力学及工艺性能基本保证项目的对比表见表7。表7中国标准基本保证项目欧洲标准基本保证项目GB3531、GB6654、GB19189常温拉伸（测定下屈服强度）、横向V型冲击、180 o弯曲试验EN10028-1常温拉伸（测定上屈服强度）、横向V型冲击由表7可见，中国标准与欧洲标准的基本不同有以下两点：1）欧洲标准规定测定上屈服强度，中国标准则规定测定下屈服强度。2）欧洲标准没有弯曲试验要求，中国标准则有弯曲试验要求。另外，对于低合金高强度钢的冲击韧性，欧洲标准针对不同的钢种，规定了系列冲击温度及冲击功值，供用户选择使用（EN10028-2除外）；而中国标准则仅规定单一温度及冲击功值。示例如下：选择可与16MnDR相对应的牌号 P355NL1冲击韧性对比见表 8。表8牌号及标准在下列温度下的最小冲击功值,J从表9中可以看出，除标准基本要求外，P355NL1的冲击韧性值规 定较灵活，更利于用户的选择和使用。8. 检验规则二者的对比见表9。标准类别