压力容器材料基本知识--讲义

1、 压力容器材料基本知识压力容器材料基本知识微信：微信：sb5050sb邮箱：邮箱：sb5050 博客：博客：http:/ 机械设计高级工程师机械设计高级工程师压力容器设计压力容器设计A2 A2 级审批员级审批员机电工程一级建造师机电工程一级建造师 ( (湖南湖南) ) 孙孙 斌斌目目 录录一、压力容器基本概念一、压力容器基本概念1 1 压力容器的基本法规标准压力容器的基本法规标准2 2 压力容器的管辖范围压力容器的管辖范围3 3 压力容器的分类压力容器的分类二、压力容器基本材料二、压力容器基本材料1 1 材料基础知识材料基础知识 1.1 1.1 钢材分类钢材分类1.2 1.2 钢材性能钢材性能

2、1.31.3压力容器用钢的一般要求压力容器用钢的一般要求1.4 压力容器用钢选用原则压力容器用钢选用原则2 2 压力容器材料压力容器材料2.1 2.1 压力容器用钢板压力容器用钢板2.2 2.2 压力容器用钢管压力容器用钢管2.3 2.3 压力容器用锻件压力容器用锻件2.4 2.4 压力容器用棒料压力容器用棒料一、压力容器基本概念一、压力容器基本概念1 1 压力容器的基本法规标准压力容器的基本法规标准2 2 压力容器的管辖范围压力容器的管辖范围3 3 压力容器的分类压力容器的分类1 1 压力容器的基本法规标准压力容器的基本法规标准1.1 法律、规程、条例法律、规程、条例A 特种设备安全法特种设

3、备安全法（升级、取代升级、取代国务院国务院 （2009）549号号 特种设备安全监察条例特种设备安全监察条例 （2014 0101实施）实施）B TSGR00042009固定固定式压力容器安全技术监察规程式压力容器安全技术监察规程 （20101201实施）实施） （简称（简称固容规固容规 C TSGR00052009移动移动式压力容器安全技术监察规式压力容器安全技术监察规程程 （20101201实施）实施）D TSGR10012008压力容器压力管道设计许可规则压力容器压力管道设计许可规则 （20030101实施）实施）E锅炉压力容器制造监督管理办法锅炉压力容器制造监督管理办法（国质监（国质监

4、22号令号令-20030101实施）实施）1 1 压力容器的基本法规标准压力容器的基本法规标准1.2 （强制性）技术标准（强制性）技术标准A GB150.14-2014 压力容器压力容器（取代（取代GB150-1998) 通用规定、材料、设计、制造与检验通用规定、材料、设计、制造与检验 常规设计常规设计-弹性失效弹性失效 （20120301实施）实施） 简称简称GB150B GB151-1999 管壳式换热器管壳式换热器（ GB/T151-2014热交换器热交换器 (20150401实施）实施）C JB 4732-1995 钢制压力容器分析设计标准钢制压力容器分析设计标准应力分析设计应力分析设

5、计-弹塑性失效弹塑性失效2 2 压力容器的管辖压力容器的管辖( (适用适用) )范围范围2.1 TSGR0004-2009固容规固容规） ( 监检监检)PW50.1MPa； PV 2.5MPa.L；盛装介质为盛装介质为气体气体、液化气体以及最高、液化气体以及最高工作温度高于或者工作温度高于或者等于其标准沸点的液体等于其标准沸点的液体。2.2 GB 150.14-2011压力容器压力容器P 0.1MPa，且，且 35MPa，或者，或者真空度（外压）真空度（外压）不低于不低于0.02MPa ；设计温度：设计温度：269900；内直径：不小于内直径：不小于 150mm 3 3 压力容器的分类压力容器

6、的分类3.1 按作用原理分类按作用原理分类反应、换热、分离、储存反应、换热、分离、储存图例说明图例说明储存容器-卧式容器结构示意图1液位计2封头 3接管 4法兰5筒体 6人孔 7补强圈 8支座液氨球罐结构示意图1接地板 2拉杆 3下极管口 4支柱5防火隔热层 6球壳 7极板 8上极管口 9人孔1）储存容器）储存容器 反应容器-中温变换炉（左图）结构示意1裙座2、6、8、14气体进、出管口 3椭圆封头4耐火保温层5圆筒壳体 7球冠形封头9填料支承结构10、14人孔、卸料孔 11吊耳 12接管 13、15温度计 16填料（触媒） 17检查孔反应器-搅拌容器（右图）结构示意1内壳封头2夹套筒体3盘管

7、 4压出管 5支座 6搅拌轴7上封头 8轴 9传动装置 10人孔11搅拌浆叶2）反应容器）反应容器换热器结构示意图（上图浮头式、下图固定管板式）1封头 2垫圈 3螺栓 4螺母 5筒体 6换热管7法兰 8右管箱9浮头盖 10浮头管板11鞍座 13耳座 14膨胀节3）换热器）换热器板式塔器(左图)的结构示意图1吊柱2气体出口 3回流液入口4蒸馏段塔盘5壳体 6料液进口7人孔 8提馏段塔盘 9-气体入口10裙座 11釜液出口 12检查孔填料塔器（右图）的结构示意图1吊柱2气体出口 3喷淋装置 4人孔5壳体 6液体再分配器 7填料 8卸填料人孔 9支承装置 10气体入口 11液体出口 12裙座 13检

8、查孔4）分离容器）分离容器3 3 压力容器的分类压力容器的分类3.2 按压力等级分类按压力等级分类固容规固容规，按压力容器的设计压力（，按压力容器的设计压力（p）划分为低压、）划分为低压、中压、高压和超高压四个压力等级：中压、高压和超高压四个压力等级：1）低压低压（代号（代号L），），0.1MPap1.6 MPa；2）中压中压（代号（代号M），），1.6MPap10.0 MPa；3）高压高压（代号（代号H），），10.0MPap100 MPa；4）超高压超高压（代号（代号U），），p100.0 MPa。3 3 压力容器的分类压力容器的分类3.3 按危险性分类按危险性分类固容规固容规，先把压力容

9、器的介质按危害性分为以下两组。，先把压力容器的介质按危害性分为以下两组。第一组介质第一组介质：毒性程度为极度危害、高度危害的化学介质；：毒性程度为极度危害、高度危害的化学介质；易燃介质；液化气体；易燃介质；液化气体； 第二组介质第二组介质：由除第一组以外的介质组成，如水蒸汽、氮：由除第一组以外的介质组成，如水蒸汽、氮气等。气等。然后，根据然后，根据介质特性组别介质特性组别设计压力设计压力p（单位（单位Mpa）容积容积V（单位为（单位为L）综合划分为综合划分为、类。类。具体分类查表确定。具体分类查表确定。3 3 压力容器的分类压力容器的分类3 3 压力容器的分类压力容器的分类3.4 按压力容器设

10、计、制造许可证分类按压力容器设计、制造许可证分类A、B、C、D、SAD五个大级别。五个大级别。A级级 （1）A1级：级：超高压超高压容器、容器、高压高压容器；容器； （2）A2级级：第：第类低、中压容器；类低、中压容器；（3）A3级：球形储罐；级：球形储罐；（4）A4级：非金属压力容器级：非金属压力容器B级级 气瓶气瓶C级级。（。（1）C1级：铁路罐车；（级：铁路罐车；（2）C2级：汽车罐车、长管拖车；级：汽车罐车、长管拖车；（3）C3级：罐式集装箱。级：罐式集装箱。D级级。（1）D1级：级：第第类类压力容器；压力容器；（2）D2级：级：第第类类压力容器。压力容器。SAD级。应力分析设计压力容

11、器。级。应力分析设计压力容器。3 3 压力容器的分类压力容器的分类3.5 按温度分类按温度分类GB150规定，设计温度低于规定，设计温度低于-20的碳素钢、低合金钢、的碳素钢、低合金钢、双相不锈钢和铁素体不锈钢制容器，以及设计温度低于双相不锈钢和铁素体不锈钢制容器，以及设计温度低于-196的奥氏体不锈钢制容器，属于的奥氏体不锈钢制容器，属于低温容器低温容器。特殊要求特殊要求: 材料、设计、结构、制造、检验材料、设计、结构、制造、检验3.6 其它分类方法其它分类方法 按容器主体材料分有：钢制（碳素钢、低合金钢、高合金钢）、铝制、按容器主体材料分有：钢制（碳素钢、低合金钢、高合金钢）、铝制、钛制、

12、其它有色金属等。钛制、其它有色金属等。按结构形式分有：单层、锻焊、多层包扎、绕带、绕板、热套、无缝。按结构形式分有：单层、锻焊、多层包扎、绕带、绕板、热套、无缝。按容器截面形状分有：圆形截面、非圆形截面。按容器截面形状分有：圆形截面、非圆形截面。按主轴线方向分有：立式、卧式。按主轴线方向分有：立式、卧式。按容器壁厚分有：薄壁、厚壁。按容器壁厚分有：薄壁、厚壁。1 1 材料基础知识材料基础知识 1.1 1.1 钢材分类钢材分类1.2 1.2 钢材性能钢材性能1.3 1.3 压力容器用钢的一般要求压力容器用钢的一般要求1.4 压力容器用钢选用原则压力容器用钢选用原则2 2 压力容器材料压力容器材料

13、2.1 2.1 压力容器用钢板压力容器用钢板2.2 2.2 压力容器用钢管压力容器用钢管2.3 2.3 压力容器用锻件压力容器用锻件2.4 2.4 压力容器用棒料压力容器用棒料2.5 2.5 压力容器用有色金属及其合金压力容器用有色金属及其合金( (略略) )2.6 2.6 压力容器用焊接材料（压力容器用焊接材料（略略）二、压力容器材料二、压力容器材料 1.1 1.1 钢材分类钢材分类1 1 材料基础知识材料基础知识-钢材分类钢材分类钢材的分类钢材的分类按化学成分分类按品质分类按冶炼方法分类按金相组织分类按用途分类普通钢沸腾钢奥氏体钢建筑及工程用钢碳素钢高合金钢优质钢高级优质钢特级优质钢低合金

14、钢镇静钢半镇静钢铁素体钢珠光体钢工具钢特殊性能钢专业用钢结构钢1.1 1.1 钢材分类钢材分类 压力容器用钢压力容器用钢1 1 材料基础知识材料基础知识-钢材分类钢材分类压力容器用钢压力容器用钢碳素钢低合金钢高合金钢碳素结构钢低合金高强钢不锈钢低温用钢中温抗氢钢低合金耐蚀钢耐热钢1 1 材料基础知识材料基础知识-钢材的性能钢材的性能1.2 钢材的性能钢材的性能（1）机械性能）机械性能1、材料的强度、材料的强度 （1）抗拉强度）抗拉强度b（Rm）（2）屈服极限）屈服极限s（ ReH, ReL ）（3）持久强度）持久强度 （4）蠕变极限）蠕变极限（5）疲劳极限）疲劳极限f2、材料的塑性、材料的塑性

15、（1）延伸率）延伸率（2）断面收缩率）断面收缩率（3）冷加工工艺性能）冷加工工艺性能1 1 材料基础知识材料基础知识-钢材的性能钢材的性能（1）冲击韧性）冲击韧性 Akv（2）断裂韧性）断裂韧性 Kic , COD（3）无塑性转变温度）无塑性转变温度 NDT4、材料的硬度、材料的硬度（1）布氏硬度）布氏硬度 HB（2）洛氏硬度）洛氏硬度 HR（3）维氏硬度）维氏硬度 HV3、材料的韧性、材料的韧性5、温度对钢的机械性能的影响、温度对钢的机械性能的影响升高升高 强度强度降低降低 韧性韧性 脆性断裂脆性断裂 低温钢低温钢1、耐大气、海水腐蚀、耐大气、海水腐蚀2、耐酸腐蚀、耐酸腐蚀3、耐碱腐蚀、耐碱

16、腐蚀注意：注意：耐蚀性不是材料的固有特性，它随材料的工作条件耐蚀性不是材料的固有特性，它随材料的工作条件 而改变。例如：铁、碳钢、不锈钢、铜不同条件下而改变。例如：铁、碳钢、不锈钢、铜不同条件下 的耐蚀性。的耐蚀性。工程应用意义工程应用意义：选材选材 硫酸硫酸碳钢；尿素碳钢；尿素S316031 1 材料基础知识材料基础知识-钢材的性能钢材的性能（2）钢材的耐蚀性能）钢材的耐蚀性能 1 1 材料基础知识材料基础知识-钢材的性能钢材的性能（3）钢材的化学成份与钢材牌号）钢材的化学成份与钢材牌号 1、钢材的常用合金元素及其作用（、钢材的常用合金元素及其作用（铁、碳之外铁、碳之外）元素名称元素名称作作

17、 用用Mn抑制抑制FeS生成，防止热脆；细化珠光体组织；提高淬透性。生成，防止热脆；细化珠光体组织；提高淬透性。Si提高淬透性和抗回火性；增强在大气环境中的耐蚀性。提高淬透性和抗回火性；增强在大气环境中的耐蚀性。Cr增加淬透性；提高高温抗氧化性；增加热强性。增加淬透性；提高高温抗氧化性；增加热强性。Ni细化铁素体提高塑性和韧性；改善耐蚀性；提高热强性。细化铁素体提高塑性和韧性；改善耐蚀性；提高热强性。Mo提高淬透性；增加热强性；增强耐蚀性提高淬透性；增加热强性；增强耐蚀性(有机酸及还原性介质有机酸及还原性介质)。Ti固溶强化；增加回火稳定性；提高抗晶间和应力腐蚀能力。固溶强化；增加回火稳定性；

18、提高抗晶间和应力腐蚀能力。V增加回火稳定性；细化晶粒提高韧性；提高增加回火稳定性；细化晶粒提高韧性；提高n和和D；抗氢腐蚀。；抗氢腐蚀。Nb增加回火稳定性；细化晶粒提高韧性；改善焊接性。增加回火稳定性；细化晶粒提高韧性；改善焊接性。Al固溶强化；细化晶粒；改善抗高温氧化性和对固溶强化；细化晶粒；改善抗高温氧化性和对H2S气体耐蚀性。气体耐蚀性。2、钢材牌号、钢材牌号 1） 碳钢的编号碳钢的编号 A 以钢材的以钢材的屈服点及质量等级屈服点及质量等级进行编号，如：进行编号，如：Q235A.F，各字符含义如下：各字符含义如下： Q 钢材屈服点钢材屈服点“屈屈”字汉语拼音首位字母；字汉语拼音首位字母；

19、 235表示钢材的屈服强度为表示钢材的屈服强度为235MPa。 A、B、C、D 分别为质量等级；分别为质量等级； F 沸腾钢沸腾钢“沸沸”字汉语首位字母；字汉语首位字母； B 半镇静钢半镇静钢“半半”字汉语拼音首位字母；字汉语拼音首位字母； Z 镇静钢镇静钢“镇镇”字汉语拼音首位字母；字汉语拼音首位字母； TZ 特殊镇静钢特殊镇静钢“特镇特镇”两字汉语拼音首位字母；两字汉语拼音首位字母； 在牌号组成表示方法中，在牌号组成表示方法中，“Z”与与“TZ”符号予以省略。符号予以省略。 B 碳钢编号除按屈服强度编号外，还有一种编号方法，以碳钢编号除按屈服强度编号外，还有一种编号方法，以钢钢材的含碳量的

20、万分之几材的含碳量的万分之几表示：表示：如如10#钢、钢、20#钢等，其碳含量分别为钢等，其碳含量分别为0.1%和和0.2% 。 1 1 材料基础知识材料基础知识-钢材的性能钢材的性能2）合金钢的编号）合金钢的编号 数字化学元素符号数字表示数字化学元素符号数字表示，第一个数字表示钢材的，第一个数字表示钢材的碳碳含量，以万分之几含量，以万分之几表示，后面的数字表示表示，后面的数字表示合金元素的含量，以百合金元素的含量，以百分之几分之几表示，中间的化学元素符号表示合金元素的种类，当合金表示，中间的化学元素符号表示合金元素的种类，当合金元素元素含量含量1.5%时，一般省略中间的数字时，一般省略中间的

21、数字。如：如：16Mn表示碳含量为表示碳含量为0.16%，Mn含量含量1.5%3）特殊钢的编号）特殊钢的编号 A体不锈钢，含碳量体不锈钢，含碳量 0.1%(晶间腐蚀晶间腐蚀)-低碳、超低碳低碳、超低碳当当含碳量含碳量0.08%及及0.04%时分别用时分别用0(08)以及以及00(03)表示。表示。如如:0Cr18Ni9（S30408)、00Cr17Ni14Mo2(S31603)1 1 材料基础知识材料基础知识-钢材的性能钢材的性能1 1 材料基础知识材料基础知识-压力容器用钢要求压力容器用钢要求1.3 压力容器用钢的一般要求压力容器用钢的一般要求1、 化学成分化学成分 （C、P、S限制）限制）

22、1）用于）用于焊接焊接的碳素钢和低合金钢的碳素钢和低合金钢 C0.25 、P0.035、S0.035。2）压力容器专用钢压力容器专用钢中碳素钢和低合金钢中碳素钢和低合金钢（钢板、钢管和钢锻件）的（钢板、钢管和钢锻件）的磷、硫磷、硫含量应当符合下列要求：含量应当符合下列要求：a 碳素钢和低合金钢钢材基本要求，碳素钢和低合金钢钢材基本要求， P0.030、S0.020；b Rm大于等于大于等于540MPa的钢材，的钢材，P0.025、S0.015；c 用于设计温度用于设计温度低于低于-20，并且，并且Rm小于小于540MPa的钢材，的钢材，P0.025、S0.012。d 用于设计温度用于设计温度低

23、于低于-20，且，且Rm大于等于大于等于540MPa的钢材，的钢材，P0.020、S0.010。1 1 材料基础知识材料基础知识-压力容器用钢要求压力容器用钢要求2 2、机械性能：、机械性能：足够高的强度、良好的韧性和塑性、足足够高的强度、良好的韧性和塑性、足够的断裂韧性、低的无塑性转变温度（够的断裂韧性、低的无塑性转变温度（NDTNDT）。）。3、制造工艺性能：良好的塑性、可焊性（C、Ceq、Pcm、焊接接头硬度）。4、特殊性能：耐高温、耐低温和耐腐蚀性。 1 1 材料基础知识材料基础知识-压力容器用钢要求压力容器用钢要求3 3、制造工艺性能：、制造工艺性能：良好的塑性、可焊性（良好的塑性、

24、可焊性（C C、C Ceqeq、P Pcmcm、焊接接头硬度）。、焊接接头硬度）。4 4、特殊性能：、特殊性能：耐高温、耐低温和耐腐蚀性。耐高温、耐低温和耐腐蚀性。 1 1 材料基础知识材料基础知识-压力容器用钢选用压力容器用钢选用设计压力设计压力1.4 压力容器用钢选用原则压力容器用钢选用原则3）容器制造工艺）容器制造工艺1）容器的使用条件）容器的使用条件设计温度设计温度化学性能化学性能操作特点操作特点2）材料性能）材料性能力学性能力学性能介质特性介质特性工艺性能工艺性能物理性能物理性能4 ）经济合理性）经济合理性2.1 2.1 压力容器用钢板压力容器用钢板2.2 2.2 压力容器用钢管压力

25、容器用钢管2.3 2.3 压力容器用锻件压力容器用锻件2.4 2.4 压力容器用棒料压力容器用棒料2 2 压力容器材料压力容器材料2.1 2.1 压力容器钢板压力容器钢板2.1.1 2.1.1 碳素结构钢板碳素结构钢板2.1.2 2.1.2 低合金高强度钢板低合金高强度钢板2.1.3 2.1.3 低温钢板低温钢板2.1.4 2.1.4 中温抗氢钢板中温抗氢钢板2.1.5 2.1.5 不锈钢板不锈钢板2.1.6 2.1.6 不锈钢复合钢板不锈钢复合钢板2 2 压力容器材料压力容器材料-钢板钢板2.1.1 2.1.1 碳素结构钢板碳素结构钢板 （不含合金元素）（不含合金元素）1）常用钢号：）常用钢

26、号： Q235-B Q235-B ，Q235-CQ235-C ， GB/T3274-2007 GB/T3274-2007 碳素结构钢和低合金结构碳素结构钢和低合金结构 钢热轧厚钢板和钢带钢热轧厚钢板和钢带Q245R Q245R ， GB713-2014 GB713-2014 锅炉和压力容器用钢板锅炉和压力容器用钢板 2 2 压力容器材料压力容器材料-钢板钢板2 2 压力容器材料压力容器材料-钢板钢板2）化学成分与力学性能）化学成分与力学性能碳素结构钢钢板化学成分见下表碳素结构钢钢板化学成分见下表 碳素结构钢钢板力学性能见下表碳素结构钢钢板力学性能见下表Q245RGB713-2010.350.5

27、01.000.0250.015Q245R热轧控轧或正火31640052024525横向0311636235366022560100390510205241001503805001853）使用限制：）使用限制：2 2 压力容器材料压力容器材料-钢板钢板钢号钢号标准标准钢板状钢板状态态容器设计压容器设计压力（力（MPaMPa）钢板使用温钢板使用温度（度（）容器壳体用钢容器壳体用钢板厚度板厚度(mm)(mm)容器中的介质容器中的介质Q235-BQ235-BGB/T3274GB/T3274-2007-2007热轧热轧1.61.620300203001616不得用于毒性为不得用于毒性为高度和极度介质高度

28、和极度介质Q235-CQ235-C热轧热轧1.61.6030003001616同上同上Q245RQ245RGB713-GB713-20142014热轧、热轧、正火正火35352047520475100100无限制无限制GB150，对，对Q235-B Q235-B ，Q235-CQ235-C 的使用，还做了的使用，还做了特别限制特别限制A A P0.035、S0.035B 厚度大于等于厚度大于等于6要做冲击试验，要做冲击试验，C 钢板应进行冷弯试验。钢板应进行冷弯试验。制造、供应麻烦，趋向制造、供应麻烦，趋向淘汰淘汰。4）使用场合）使用场合2 2 压力容器材料压力容器材料-钢板钢板（1）机械性能

29、：较高的强度和硬度，较好的塑性和韧性。）机械性能：较高的强度和硬度，较好的塑性和韧性。（2）加工工艺性能：具有良好的加工性。可铸、锻、切）加工工艺性能：具有良好的加工性。可铸、锻、切削和各种冷热加工，低碳钢具有良好的焊接性能。削和各种冷热加工，低碳钢具有良好的焊接性能。（3）耐腐蚀性能：耐腐蚀性较差。但对农硫酸和温度不）耐腐蚀性能：耐腐蚀性较差。但对农硫酸和温度不高的稀碱液具有耐蚀性。高的稀碱液具有耐蚀性。使用限制：使用限制：与合金钢相比强度较低，只能用于压力不很高的中小型与合金钢相比强度较低，只能用于压力不很高的中小型容器；容器；耐腐蚀性差，不能用于腐蚀性介质；耐腐蚀性差，不能用于腐蚀性介质

30、；使用温度范围较窄，不能用于高温或低温场合。使用温度范围较窄，不能用于高温或低温场合。2.1.2 2.1.2 低合金高强度钢板低合金高强度钢板（合金总含量不超过（合金总含量不超过3）（强度显著高于相同碳量的碳素钢，具有较好的韧性和塑性以（强度显著高于相同碳量的碳素钢，具有较好的韧性和塑性以及良好的焊接性等。）及良好的焊接性等。）使用温度范围：使用温度范围：0400 1）钢板牌号：）钢板牌号： Q345R、Q370R、18MnMoNbR(氨尿塔）氨尿塔）、13MnNiMoR（锅炉）（锅炉） GB 713-2014锅炉和压力容器用钢板锅炉和压力容器用钢板07MnCrMoVR （球（球 罐）罐） 、

31、12MnNiVR（球（球 罐）罐） GB19189-2011压力容器用调质高强度钢板压力容器用调质高强度钢板、2 2 压力容器材料压力容器材料-钢板钢板2 2 压力容器材料压力容器材料-钢板钢板2）化学成分与力学性能）化学成分与力学性能低合金高强度钢板低合金高强度钢板化学成分见下表化学成分见下表 碳素结构钢钢板力学性能见下表碳素结构钢钢板力学性能见下表2 2 压力容器材料压力容器材料-钢板钢板低合金高强度钢板低合金高强度钢板力学性能见下表力学性能见下表3）使用与限制：）使用与限制：2 2 压力容器材料压力容器材料-钢板钢板钢号钢号标准标准钢板状态钢板状态容器设计压容器设计压力（力（MPaMPa

32、）钢板使用温钢板使用温度（度（）容器壳体用容器壳体用钢板厚度钢板厚度(mm)(mm)冲击试验温冲击试验温度（度（）Q345RQ345RGB713GB713-2014-2014热轧或正火热轧或正火通常通常35350 04504506 61501500 0Q370RQ370R正火正火通常通常3535-20-2040040010106060-20-2018MnMoNbR18MnMoNbR正火加回火正火加回火通常通常35350 045045030301001000 013MnNiMoNbR13MnNiMoNbR正火加回火正火加回火通常通常35350 040040030301201200 02.1.32

33、.1.3低温用钢钢板低温用钢钢板 （同时具备高强度和良好的低温韧性。（同时具备高强度和良好的低温韧性。 适用于在适用于在-20低低温工况下运行的压力容器）温工况下运行的压力容器） ）1）钢板牌号：）钢板牌号：16MnDR、15MnNiDR、09MnNiDRGB3531-2014低温压力容器用低合金钢板低温压力容器用低合金钢板 07MnNiVDR 、07MnNiMoVDR GB19189-2011压力容器用调质高强度钢板压力容器用调质高强度钢板2 2 压力容器材料压力容器材料-钢板钢板2 2 压力容器材料压力容器材料-钢板钢板2）化学成分与力学性能）化学成分与力学性能低温用钢钢板低温用钢钢板化学

34、成分见下表化学成分见下表 碳素结构钢钢板力学性能见下表碳素结构钢钢板力学性能见下表2 2 压力容器材料压力容器材料-钢板钢板低温用钢钢板低温用钢钢板力学性能见下表力学性能见下表3）使用与限制：）使用与限制：2 2 压力容器材料压力容器材料-钢板钢板钢号钢号标准标准钢板状钢板状态态容器设计压容器设计压力（力（MPaMPa）钢板使用温钢板使用温度（度（）容器壳体用钢板容器壳体用钢板厚度厚度(mm)(mm)冲击试验冲击试验温度（温度（）16MnDR16MnDRGB3531-GB3531-20142014正火、正火、 正火加正火加回火回火通常通常3535-40-403503506 6100100-40

35、-4015MnNiDR15MnNiDR通常通常3535-45-451001006 66060-45-4509MnNiDR09MnNiDR通常通常3535-70-703503506 6100100-70-7007MnNiMoV07MnNiMoVDRDRGB19189GB19189-2011-2011调质调质通常通常3535-40-4035035016166060-45-452.1.4 2.1.4 中温抗氢钢（耐热钢）钢板中温抗氢钢（耐热钢）钢板 （具有较高的高温强度（具有较高的高温强度（400600）和良好的抗氢腐蚀）和良好的抗氢腐蚀性能（性能（200 ）。1）钢板牌号：）钢板牌号：15CrMo

36、R、14Cr1MoR、12Cr2Mo1R、12Cr1MoVRGB 713-2014锅炉和压力容器用钢板锅炉和压力容器用钢板2 2 压力容器材料压力容器材料-钢板钢板2 2 压力容器材料压力容器材料-钢板钢板2）化学成分与力学性能）化学成分与力学性能中温抗氢钢（耐热钢）钢板中温抗氢钢（耐热钢）钢板化学成分见下表化学成分见下表 碳素结构钢钢板力学性能见下表碳素结构钢钢板力学性能见下表2 2 压力容器材料压力容器材料-钢板钢板中温抗氢钢（耐热钢）钢板中温抗氢钢（耐热钢）钢板力学性能见下表力学性能见下表3）使用与限制：）使用与限制：2 2 压力容器材料压力容器材料-钢板钢板（适用于在（适用于在400至

37、至600区间运行的压力容器）区间运行的压力容器）钢号钢号标准标准钢板状态钢板状态钢板使用温度（钢板使用温度（）容器壳体用钢容器壳体用钢板厚度板厚度(mm)(mm)1010万小时断裂万小时断裂强度强度()()/MPa/MPa15CrMoR15CrMoRGB713-2008GB713-2008正火加回火正火加回火20205505506 6100100565614Cr1MoR14Cr1MoR20205505506 6120120565612Cr2Mo1R12Cr2Mo1R20205755756 6120120696912Cr1Mo1VR12Cr1Mo1VR20205755756 6120120696

38、92.1.5 2.1.5 高合金钢钢板不锈耐酸（热）钢钢板（合金高合金钢钢板不锈耐酸（热）钢钢板（合金10） (优质低合金钢加入优质低合金钢加入1214铬即称为不锈钢，能耐弱腐蚀性介质；铬即称为不锈钢，能耐弱腐蚀性介质； 加入加入1618及更多铬称为耐酸不锈钢；统称不锈钢）及更多铬称为耐酸不锈钢；统称不锈钢）具有较高的高具有较高的高温强度（温强度（400700）、低温韧性和良好的耐腐蚀性。）、低温韧性和良好的耐腐蚀性。）。1）钢板牌号）钢板牌号代表代表(25个个)：F: 06Cr13Al(S11348)、06Cr13(S11306)、A: 06Cr19Ni10(S30408) 、06Cr18N

39、i11Ti(S32168)、 06Cr17Ni12Mo2(S31608)、06Cr17Ni12Mo2Ti(S31668)、06Cr19Ni13Mo3(S31708)、022Cr19Ni10(S30403) 、022Cr17Ni12Mo2(S31603)、022Cr19Ni13Mo3(S31708)A+F: 022Cr19Ni5Mo3Si2N (S21953)、022Cr22Ni5Mo3N (S2253)GB 24511-2009 承压设备用不锈钢钢板及钢带承压设备用不锈钢钢板及钢带2 2 压力容器材料压力容器材料-钢板钢板2 2 压力容器材料压力容器材料-钢板钢板2）化学成分与力学性能）化学成

40、分与力学性能 化学成分见下表化学成分见下表 碳素结构钢钢板力学性能见下表碳素结构钢钢板力学性能见下表2 2 压力容器材料压力容器材料-钢板钢板力学性能见下表力学性能见下表3）使用与限制：）使用与限制：2 2 压力容器材料压力容器材料-钢板钢板(优质低合金钢加入优质低合金钢加入1214铬即称为不锈钢，铬即称为不锈钢，能耐弱腐蚀性介质；能耐弱腐蚀性介质； 加入加入1618及更多铬称为及更多铬称为耐酸不锈钢；统称不锈钢）耐酸不锈钢；统称不锈钢）钢号钢号标准标准钢板状态钢板状态固态相固态相含碳量含碳量% %强度强度耐蚀性耐蚀性06Cr13Al06Cr13AlGB 24511-2009 退火退火铁素体铁

41、素体0.080.08好好差差06Cr1306Cr13铁素体铁素体0.080.08好好差差06Cr19Ni1006Cr19Ni10固溶固溶奥氏体奥氏体0.070.07一般一般一般一般06Cr17Ni12Mo206Cr17Ni12Mo20.080.08一般一般一般一般022Cr19NI10022Cr19NI100.030.03一般一般良好良好022Cr17Ni12Mo2022Cr17Ni12Mo20.030.03一般一般良好良好022Cr19NI5Mo3Si2N022Cr19NI5Mo3Si2N铁素体铁素体+ +奥氏体奥氏体（双相钢）（双相钢）0.030.03良好良好良好良好2.1.6 2.1.6

42、 不锈钢复合钢板不锈钢复合钢板(通过爆炸、轧制等形式将碳钢基层板材或锻件与不锈钢复层材料紧密结合通过爆炸、轧制等形式将碳钢基层板材或锻件与不锈钢复层材料紧密结合在一起，符合压力容器相关标准和使用要求的复合钢板）在一起，符合压力容器相关标准和使用要求的复合钢板） 。NB/T 47002.1-2009 压力容器用爆炸焊接复合板压力容器用爆炸焊接复合板 第第1部分：不锈钢部分：不锈钢-钢复合板钢复合板2 2 压力容器材料压力容器材料-钢板钢板钢号钢号标准标准复合板标复合板标准准复合板级复合板级别代号别代号结合率结合率结合剪切结合剪切强度强度MPaMPa复层复层 06Cr1306Cr13，06Cr19

43、Ni1006Cr19Ni10，06Cr17Ni12Mo206Cr17Ni12Mo2022Cr19NI10022Cr19NI10，022Cr17Ni12Mo2022Cr17Ni12Mo2GB 24511-2009 NB/T 47002.1-2009 B1B1100%100%210210B2B29898210210基层基层 Q245R,Q34R,Q245R,Q34R,Q307R,09MnNiDR,Q307R,09MnNiDR,15CrMoR,20(15CrMoR,20(锻锻件件),16MnD(),16MnD(锻件锻件) )GB 713-2014 B3B395952002002.2 2.2 压力容器

44、钢管压力容器钢管2.2.1 2.2.1 碳素结构钢管碳素结构钢管2.2.2 2.2.2 低合金高强度钢管低合金高强度钢管2.2.3 2.2.3 低温钢管低温钢管2.2.4 2.2.4 中温抗氢钢管中温抗氢钢管2.2.5 2.2.5 不锈钢管不锈钢管2 2 压力容器材料压力容器材料钢管钢管2.2.1 2.2.1 碳素结构钢管碳素结构钢管 1）钢管牌号：）钢管牌号： 10、 20 GB/T 8163-2008输送流体用无缝钢管输送流体用无缝钢管 GB 9948-2013石油裂化用无缝钢管石油裂化用无缝钢管 GB 6479-2013化肥设备用高压无缝钢管化肥设备用高压无缝钢管2）使用及限制使用及限制

45、2 2 压力容器材料压力容器材料-钢管钢管钢号钢号标准标准钢管状态钢管状态适用壁厚适用壁厚（mmmm）适用温度适用温度（）其它限制其它限制1010GB/T8163GB/T8163热轧热轧1010-10475-10475P P4.0MPa4.0MPa，不用于换热管，不用于换热管，不用毒性极度、高度不用毒性极度、高度正火正火303004750475GB9948GB99482020GB/T8163GB/T8163热轧热轧1010-20475-20475P P4.0MPa4.0MPa，不用于换热管，不用于换热管，不用毒性极度、高度不用毒性极度、高度GB9948GB9948正火正火3030-20475-

46、20475GB 6479正火正火4040-20475-2047.2低合金高强度钢管低合金高强度钢管 1）钢管牌号：）钢管牌号： Q345D、16Mn GB/T 8163-2008输送流体用无缝钢管输送流体用无缝钢管 GB 6479-2013化肥设备用高压无缝钢管化肥设备用高压无缝钢管2）使用及限制使用及限制2 2 压力容器材料压力容器材料-钢管钢管钢号钢号标准标准钢管状态钢管状态适用壁厚适用壁厚（mmmm）适用温度适用温度（）其它限制其它限制Q345D GB/T8163GB/T8163正火正火1010-20475-20475P P4.0MPa4.0MPa，不用于换热管，不用于

47、换热管，不用毒性极度、高度不用毒性极度、高度16MnGB 6479正火正火4040-20475-204752.2.3 2.2.3 低温钢管低温钢管 1）钢管牌号：）钢管牌号： 16Mn16Mn、 09MnD 09MnD 、 09MnNiD 09MnNiD GB 6479-2013化肥设备用高压无缝钢管化肥设备用高压无缝钢管 GB150.2附录附录A2）使用及限制使用及限制2 2 压力容器材料压力容器材料-钢管钢管钢号钢号标准标准钢管状态钢管状态适用壁厚适用壁厚（mmmm）适用温度适用温度（）其它限制其它限制16Mn16MnGB 6479正火正火4040-40475-40475P0.025、S0

48、.012,低冲低冲-4009MnD09MnDGB150.2附录附录A正火正火88-50400-50400低冲低冲-5009MnNiD09MnNiDGB150.2附录附录A正火正火88-70400-70400低冲低冲-702.2.4 2.2.4 中温抗氢钢管中温抗氢钢管 1）钢管牌号：）钢管牌号： 12CrMo、 15CrMo、12Cr2Mo1 、 1Cr5Mo 、12Cr1MoVGGB 9948-2013石油裂化用无缝钢管石油裂化用无缝钢管GB 5310-2008 高压锅炉用无缝钢管高压锅炉用无缝钢管 GB150.2附录附录A2）使用及限制使用及限制2 2 压力容器材料压力容器材料-钢管钢管钢

49、号钢号标准标准钢管状态钢管状态 适用壁厚（适用壁厚（mmmm）适用温度（适用温度（） 其它限制其它限制12CrMoGB 9948正火正火+ +回火回火30300525052515CrMoGB 9948正火正火+ +回火回火50500525052512Cr2Mo1GB150附录附录A 正火正火+ +回火回火3030057505751Cr5MoGB 9948退火退火30300600060012Cr1MoVGGB 5310正火正火+ +回火回火3030057505752.2.5 2.2.5 不锈钢管不锈钢管 1）钢）钢管管牌号牌号代表代表(36个个)：F: 06Cr13Al(S11348)、06Cr

50、13(S11306)、A: 06Cr19Ni10(S30408) 、06Cr18Ni11Ti(S32168)、 06Cr17Ni12Mo2(S31608)、06Cr17Ni12Mo2Ti(S31668)、06Cr19Ni13Mo3(S31708)、022Cr19Ni10(S30403) 、022Cr17Ni12Mo2(S31603)、022Cr19Ni13Mo3(S31708)A+F: 022Cr19Ni5Mo3Si2N (S21953)、022Cr22Ni5Mo3N (S2253)GB/T 14976-2012 流体输送用不锈钢无缝钢管流体输送用不锈钢无缝钢管GB 13296-2013 锅炉

51、、热交换器用不锈钢无缝钢管锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管2 2 压力容器材料压力容器材料-钢管钢管2）使用及限制使用及限制2 2 压力容器材料压力容器材料-钢管钢管钢号钢号标准标准钢管状态钢管状态 适用壁厚（适用壁厚（mmmm）适用温度（适用温度（） 其它限制其它限制06Cr18Ni906Cr18Ni906Cr18Ni10Ti,06Cr18Ni10Ti,06Cr17Ni12Mo2,06Cr17Ni12Mo2,022Cr19Ni10,022Cr19Ni10,022Cr17Ni14Mo2022Cr17Ni14Mo2GB/T 14976-2012 固溶固溶2828-196525-196525或或70

52、0700或或800800其中其中超低碳超低碳为：为：-196-196450450不用于换热不用于换热管管GB 13296-2013 固溶固溶14142.3 2.3 压力容器压力容器锻件锻件2.3.1 2.3.1 锻件的定义与级别锻件的定义与级别.2碳素钢低合金钢锻件碳素钢低合金钢锻件2.3.3 2.3.3 低温钢锻件低温钢锻件2.3.4 2.3.4 不锈钢锻件不锈钢锻件2 2 压力容器材料压力容器材料锻件锻件2.3.1 2.3.1 锻件的定义与级别锻件的定义与级别锻件的定义（锻件的定义（与锻件级别选择有关与锻件级别选择有关）2 2 压力容器材料压力容器材料锻件锻件筒形锻件筒形锻

53、件 环形锻件环形锻件 饼型锻件饼型锻件 碗形锻件碗形锻件 长颈法兰长颈法兰 条形锻件条形锻件 LD LD LD HD LD轴对称空轴对称空 轴对称空轴对称空 轴对称轴对称 公称厚度公称厚度 公称厚度公称厚度 实心锻件实心锻件 心锻件心锻件 心锻件心锻件 公称公称厚度厚度 maxL,t maxL,t 公称厚为公称厚为D厚度厚度为为t 公称厚度公称厚度 为度为度L minL,t 锻件的锻件的级别级别 ( (“高工况高工况”时选用时选用) )2 2 压力容器材料压力容器材料锻件锻件锻件级别锻件级别检验项目检验项目检验数量检验数量I I硬度（硬度（HBHB）逐件检查逐件检查IIII拉伸（拉伸（bb、

54、0.20.2、 55）同冶炼炉号、同炉热处理的锻同冶炼炉号、同炉热处理的锻件组成一批，每批抽检一件件组成一批，每批抽检一件IIIIII拉伸（拉伸（bb、 0.20.2、 55）超声检测超声检测逐件检查逐件检查IVIV拉伸（拉伸（bb、 0.20.2、 55）逐件检查逐件检查超声检测超声检测逐件检查逐件检查.2碳素钢低合金钢锻件碳素钢低合金钢锻件2 2 压力容器材料压力容器材料锻件锻件NB/T 47008-2010 承压设备用碳素钢和合金钢锻件承压设备用碳素钢和合金钢锻件1)锻件牌号锻件牌号：20、35、16Mn、20MnMo、20MnMoNb、15CrMo、35CrMo、12C

55、r1MoV、 12Cr2MoV 、 12Cr3Mo1V 14Cr1Mo、12Cr2Mo1、1Cr5Mo 使用温度使用温度t20，设计压力，设计压力p35Mpa。常用钢号及限制常用钢号及限制： 2 2 压力容器材料压力容器材料锻件锻件2)常用钢号及限制常用钢号及限制钢号钢号公称厚度公称厚度热处理状态热处理状态冲击试验温度冲击试验温度（）硬度硬度 (HB)(HB)2020200200正火正火0 010610615915916Mn16Mn300300正火，正火，正火正火+ +回火回火0 012112117817815CrMo15CrMo300300正火正火+ +回火回火淬火淬火+ +回火回火2020

56、1181181801803005003005001151151781781Cr5Mo1Cr5Mo500500正火正火+ +回火回火淬火淬火+ +回火回火20201741742292292 2 压力容器材料压力容器材料锻件锻件2.3.3 2.3.3 低温合金钢锻件低温合金钢锻件1 1）锻件锻件标准：标准：NB/T 47009-2010 低温承压设备用低合金钢锻件低温承压设备用低合金钢锻件2）常用钢号及限制常用钢号及限制钢号钢号公称厚度公称厚度热处理状态热处理状态冲击试验温度冲击试验温度（）延伸率延伸率5,5,16MnD16MnD300300淬火淬火+ +回火回火-40-40202020MnMoD

57、20MnMoD300300淬火淬火+ +回火回火-40-401818300300500500-30-3010Ni3MoVD10Ni3MoVD300300淬火淬火+ +回火回火-50-50171709MnNiD09MnNiD300300淬火淬火+ +回火回火-70-7023232 2 压力容器材料压力容器材料锻件锻件2.3.3 2.3.3 低温合金钢锻件低温合金钢锻件1 1）锻件锻件标准：标准：NB/T 47009-2010 低温承压设备用低合金钢锻件低温承压设备用低合金钢锻件2）常用钢号及限制常用钢号及限制钢号钢号公称厚度公称厚度热处理状态热处理状态冲击试验温度冲击试验温度（）延伸率延伸率5,5,16MnD16MnD300300淬火淬火+ +回火回火-40-40202020MnMoD20MnMoD300300淬火淬火+ +回火回火-40-401818300300500500-30-3010Ni3MoVD10Ni3MoVD300300淬火淬火+ +回火回火-50-50171709MnNiD09MnNiD300300淬火淬火+ +回火回火-70-7023232 2 压力容器材料压力容器材料锻件锻件2.3.4 2.3.4 高合金钢锻件高合金钢锻件1 1）锻件锻件标准：标准：NB/T 47010-2010