CSTM-电站用马氏体耐热钢08Cr9W3Co3VNbCuBN(G115)感应加热弯管编制说明

《电站用马氏体耐热钢08Cr9W3Co3VNbCuBN(G115)感应加热弯管》团体标准编制说明起草编制组2020年6月

《电站用马氏体耐热钢08Cr9W3Co3VNbCuBN(G115)感应加热弯管》团体标准编制说明一、工作简况1.任务来源2017年12月20日，全国锅炉压力容器标准化技术委员会于对08Cr9W3Co3VNbCuBN（G115®）钢管进行了市场准入技术评审，评审意见认为，G115®钢管系列温度(100-700℃)高温力学性能实验结果符合金属材料高温力学性能规律，进行了大量的持久实验，其中最长点为38803h，累计台时超过5.0×105h，650℃高温抗氧化性能能够达到GB/T13303《高温抗氧化性能测试方法》规定的1级(完全抗氧化性)要求，按相关标准生产的G115®钢管能满足GB/T16507标准的要求，可以用于超(超)临界锅炉的集箱、蒸汽管道、受热面管子等部件，以及类似工况的受压元件，集箱及管道的钢管允许最高壁温650℃；受热面管子允许最高壁温660℃，必要时可采用适当的抗氧化措施。2018年，国家能源局正式批复大唐郓城630℃超超临界二次再热国家电力示范项目。G115®钢是目前世界范围唯一可工程上应用于630-650℃蒸汽温度的新型马氏体耐热钢，是大唐郓城630℃超超临界二次再热国家电力示范项目锅炉集箱和主蒸汽管道等最高温度段唯一可选材料。2017年12月29日，CSTM标准技术委员会发布《电站用马氏体耐热钢08Cr9W3Co3VNbCuBN(G115)无缝钢管》团体标准，标准号：T/CSTM00017-2017。在大唐郓城630℃超超临界二次再热示范项目设计和建设中，最高温度段管道选用G115钢，关键位置布置的管道与管道连接处需用G115钢弯管。因此，有必要建立电站用马氏体耐热钢08Cr9W3Co3VNbCuBN(G115)感应加热弯管标准，填补标准空白。通过标准的建立，为建设更高参数的超超临界电站所使用的新型马氏体耐热钢感应加热弯管的生产、检验和应用提供必要的技术和标准支持。目前600℃超超临界电站是世界上最先进的商用火电站，其最高温度段管道使用的耐热材料为P92钢，感应加热弯管也使用P92钢管,实践表明，P92钢使用金属壁温不超过628℃。现有国家电力行业标准DL/T515《电站弯管》和国外ASMEB16.49-2017《Factory-Made,WroughtSteel,ButtweldingInductionBendsforTransportationandDistributionSystems》，规定了电站中相应感应加热弯管为F92钢。当蒸汽温度提升至630℃，更高参数的超超临界电站建设所需弯管无相应标准支撑。2020年初钢铁研究总院向CSTM综合标准领域委员会秘书处提出了《电站用马氏体耐热钢08Cr9W3Co3VNbCuBN(G115)感应加热弯管》团体标准制订申请，并与4月28日~4月28日进行了立项公示，公示期间未收到任何意见和建议。4月28日，CSTM标准委员会批准《电站用马氏体耐热钢08Cr9W3Co3VNbCuBN(G115)感应加热弯管》立项，标准归口管理委员会为CSTM/FC99综合标准领域委员会，标准计划编号为CSTMLX990000386-2020，标准牵头单位为钢铁研究总院。2.工作简要过程目前，超超临界电站用弯管广泛使用ASMESA335P92制造。为了进一步节能减排，需要制造更高参数的超超临界锅炉，P92无法满足使用要求，需要应用高温强度更高的新型马氏体耐热钢G115®钢管制造更高参数的超超临界电站主蒸汽、再热蒸汽、主给水管道和一般钢制管道的弯管。为建设更高参数的超超临界电站，有必要制定电站用马氏体耐热钢08Cr9W3Co3VNbCuBN(G115)感应加热弯管的团体标准，填补标准空白，为新型马氏体耐热钢弯管的生产、检验和应用提供必要的技术和标准支持。起草(草案、调研)阶段：计划下达后，2020年5月由钢铁研究总院、宝武特种冶金有限公司和江苏电力装备有限公司等单位成立了标准编制工作组，由钢铁研究总院为牵头单位，负责主要起草工作。工作组对电站用马氏体耐热钢08Cr9W3Co3VNbCuBN(G115)感应加热弯管技术现状与发展情况进行全面调研，同时广泛搜集相关标准和国内外技术资料，进行了大量的研究分析、资料查证工作，结合实物质量水平，进行全面总结和归纳，在此基础上编制出《电站用马氏体耐热钢08Cr9W3Co3VNbCuBN(G115)感应加热弯管》标准草案初稿。经工作组及有关专家研讨后，对标准草案初稿进行了认真的修改，于2020年6月形成了标准征求意见稿及其编制说明等相关附件。3.主要参加单位和工作组成员本标准由钢铁研究总院、宝武特种冶金有限公司、江苏电力装备有限公司、东方电气集团东方锅炉股份有限公司、哈尔滨锅炉厂有限责任公司、上海锅炉厂有限公司、大唐火力发电技术研究院、大唐郓城发电有限公司、山东电力工程咨询院有限公司、东方汽轮机有限公司、北京国电富通科技发展有限责任公司、内蒙古北方重工业集团有限公司、河北宏润核装备科技股份有限公司、上海昌强工业科技股份有限公司、中国特种设备检测研究院、上海发电设备成套设计研究院有限责任公司和神华国华（北京）电力研究院有限公司等单位共同起草。主要成员：刘正东、陈正宗、包汉生、徐松乾、赵海平、毛敏、杨文佳、杨华春、王炯祥、梁宝琦、王建泳、蔡文河、雷丙旺、梁军、徐彤、王延峰、丛相州、张书迎、李永清、姜海峰、姬锋军、杨林、李文亮、高杰、姚鸣海。任务分工和主要工作：刘正东任工作组组长，主持全面协调工作，刘正东、陈正宗、徐松乾、赵海平、毛敏等人负责项目的总策划和组织实施、参与标准技术内容的起草等工作；其余人员负责资料的收集和对比分析、调研、基础数据的研究、起草标准文本、确定标准中的技术内容等工作。二、标准编制原则和主要内容1.编制原则本标准在制定过程中，遵循“面向市场、服务产业、自主制定、适时推出、及时修订、不断完善”的原则，注重标准制定与技术创新、试验验证、产业推进、应用推广相结合，本着先进性、科学性、合理性和可操作性以及标准的目标、统一性、协调性、适用性、一致性和规范性的原则来进行本标准的制定工作。本标准在起草过程中主要按GB/T1.1—2009《标准化工作导则第1部分:标准的结构和编写规则》的要求编写。在确定本标准主要技术指标时，综合考虑生产企业的能力和使用安全需求，在确保安全的前提下，寻求最大的经济、社会效益，充分体现了标准在技术上的先进性和合理性。电站用马氏体耐热钢08Cr9W3Co3VNbCuBN(G115)感应加热弯管由于使用条件更为苛刻，其产品的技术要求与DL/T515《电站弯管》相近但个别指标和要求较高，因此本标准采标对象主要为ASMEB16.49-2017《Factory-Made,WroughtSteel,ButtweldingInductionBendsforTransportationandDistributionSystems》。2.主要内容和确定依据2.1适用范围本标准规定了电站用马氏体钢08Cr9W3Co3VNbCuBN(G115)感应加热弯管的术语和定义、规格与表示方法、技术要求、检验方法、检验规则、标志、包装和质量文件等要求。本标准适用于电站用新型马氏体钢08Cr9W3Co3VNbCuBN(G115)感应加热弯管。目前，G115钢感应加热弯管的生产企业主要有江苏电力装备有限公司、四川鑫光管道有限公司和河北宏润核装备科技股份有限公司等三家企业。G115钢感应加热弯管生产企业具体情况见表1。表1我国现有G115钢感应加热弯管生产企业情况序号公司名称年产能/t备注1江苏电力装备有限公司30000中频感应2河北宏润核装备科技股份有限公司2000中频感应3四川鑫光管道有限公司1000中频感应2.2主要内容本标准主要以宝武特种冶金有限公司、江苏电力装备有限公司、四川鑫光管道有限公司和河北宏润核装备科技股份有限公司开展的G115钢感应加热弯管生产工艺为基础，参照DL/T515《电站弯管》标准制定。1）给出了G115钢感应加热弯管化学成分。2）给出了G115钢感应加热弯管力学性能。3）给出了G115钢感应加热弯管的热处理制度。本标准对于G115钢感应加热弯管规定：正火加回火：正火温度1050～1150℃；回火温度740～795℃。壁厚S＞60mm的弯管可淬火加回火，淬火温度不低于1050℃，回火温度740～795℃。DL/T515-2018对于10Cr9MoW2VNbBN钢制弯管规定：正火温度1040～1080℃；回火温度760～790℃。壁厚S＞60mm的钢管可淬火加回火，淬火温度不低于1040℃，回火温度760～790℃。由于G115钢管的持久强度水平比T92/P92的持久强度高，所以根据G115钢弯管热处理及持久强度试验结果，提出当G115钢弯管S＞60mm的可淬火加回火，淬火温度不低于1050℃，回火温度740～795℃。4）给出了G115钢感应加热弯管高温规定塑性延伸强度。5）其余要求本标准规定的其余要求与DL/T515-2018的规定一致。三、主要试验（或验证）情况分析宝武特种冶金有限公司和江苏电力装备有限公司以及四川鑫光管道有限公司已开展G115钢感应加热弯管制造，经检验合格，数据将支撑标准。四、标准中如果涉及专利，应有明确的知识产权说明本标准不涉及专利。五、产业化情况、推广应用论证和预期达到的经济效果等情况通过标准的制定和实施，完善了更高参数锅炉用G115®马氏体耐热钢的品种，将促进技术创新，增强产品的国内外市场竞争力，对加快我国高参数电站建设具有积极的促进作用。标准实施后有利于提高产品质量，扩大产品的市场应用，有助于推动我国更高参数超超临界电站建设，将引领世界电力行业发展，将产生良好的经济效益和社会效益。六、采用国际标准和国外先进标准情况，与国际、国外同类标准水平的对比情况，本标准规定的主要指标与DL/T515相近，其中五害元素、非金属夹杂物、表面质量等要求严于国家标准。本标准参照国外先进标准，但本标准中的化学成分、力学性能、工艺性能等技术指标完全不低于国外先进标准水平，金相检验、无损检验等项目的技术要求还高于国外先进标准。综上，本标准水平为国际先进水平。七、与现行相关法律、