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《锅炉和压力容器用钢板》GB 713-2014征求意见稿编制说明

2022年08月29日 13:58:41      来源:河南钢达贸易有限公司 >> 进入该公司展台      阅读量:114

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《锅炉和压力容器用钢板》GB 713-XXXX征求意见稿编制说明

1. 任务来源

2011年9月28日,下达了2011年批国家标准制修订计划(国标委综合[2011]57号文),由武汉钢铁(集团)公司、冶金工业信息标准研究院等单位对GB 713-2008《锅炉和压力容器用钢板》进行修订。

2. 编制工作过程

欧洲标准EN 10028-2009《压力容器用钢板》提高了锅炉及压力容器用钢的技术要求,特别是EN 10028.2-2009和EN 10028.3-2009中大大降低钢中S、P元素含量,提高冲击功要求;在国内,锅炉容器行业的设计院、制造单位、使用单位等用户对钢板的成分控制、性能水平等要求越来越高。随着国内钢厂冶金装备水平和产品开发实力的不断提高,新产品不断出现,在不同领域、关键设备等实现了应用,并取得了良好的效果,实现了以产顶进,有的达到了水平。同时降低钢中杂质元素含量,提高钢板性能要求,可进一步提高承压设备的安全可靠性。因此,对《锅炉和压力容器用钢板》GB 713-2008进行修改势在必行。

2012年1~4月,编制组向国内相关钢厂、设计院、设备制造厂、专家、教授等进行咨询,综合相关意见和建议,提出了《锅炉和压力容器用钢板》GB 713-XXXX标准的征求意见稿。

3. 修订标准原则

参照国际国外标准,以国内当前生产技术水平、产品实际应用等为依据,同时反映国内冶炼和轧钢技术进步,降低S、P含量,提高钢的纯净度和性能指标,不断*和提高标准水平,以满足使用要求。

4. GB 713标准主要修改内容说明

Q420R钢具有高强度、高韧性和优异的焊接性,主要应用于移动式压力容器的制造,如汽车罐车和铁路罐车,到目前为止已制造50多台汽车罐车,还开发了抗H2S腐蚀压力容器用钢07Cr2AlMoR,制造了20多台抗H2S腐蚀压力容器设备; 12Cr2Mo1VR钢主要应用于陕西神木煤化工、神华煤化工等项目,已生产1400余吨。故本次纳入GB 713-XXXX。同时结合用户需求、生产、验收存在的问题,降低了钢中S、P元素的含量、提高了各钢种的冲击功指标、规定了大单重钢板组批原则、增加了钢锭、电渣重熔披压缩比要求等。

4.1  前言

(1)新纳入了600MPa级正火型钢Q420R、抗H2S腐蚀压力容器用钢07Cr2AlMoR和12Cr2Mo1VR钢,将修中“纳入17MnNiVNbR、14Cr1MoR、12Cr2Mo1R、12Cr2Mo1VR”改为“纳入Q420R、07Cr2AlMoR、12Cr2Mo1VR”。

(2)其他根据实际要求,降低了钢中S、P含量,提高冲击功、规定钢锭和电渣重熔坯轧制压缩比要求、规定大单重钢板组批原则等。

4.2 规范性引用文件

由于增加了钢板的化学成分B、Ca、Re等元素的化学成分分析,因此增加了此类元素的化学分析方法,同时增加了抗氢致裂纹试验,也增加了相应标准要求,具体如下:

GB/T 223.75    钢铁及合金 硼含量的测定 甲醇蒸馏-姜黄素光度法

GB/T 20127.3  钢铁及合金 痕量元素的测定 第3部分:电感藕合等离子体发射光谱法测   定钙、镁和钡含量

GB/T 223.49    稀土总量的测定 偶氮氯膦mA光度法测定稀土总量 

GB/T 24520    铸铁和低合金钢 镧、铈和镁含量的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法

GB/T 8170   数值修约规则与极限数值的表示和判定

GB/T 8650     管线钢和压力容器钢抗氢致开裂评定方法

     某些标准最近也经过了修订,标准名称也已改变,因此需要采用新的标准名称,具体如下: 

GB/T 223.11  钢铁及合金 铬含量的测定 可视滴定或电位滴定法(GB/T 223.11-2008,ISO 4937:1986,MOD)

GB/T 223.23  钢铁及合金 镍含量对测定 丁二酮肟分光光度法

GB/T 223.26  钢铁及合金 钼含量的测定 硫氰酸盐分光光度法

GB/T 223.69  钢铁及合金 碳含量的测定 管式炉内燃烧后气体容量法

GB/T 223.76  钢铁及合金化学分析方法  火焰原子吸收光谱法测定钒量(GB/T223.76-1994,eqv ISO 9647:1989)

GB/T 228.1   金属材料 拉伸试验第1部分:室温试验方法(GB/T 228.1-2010,ISO 6892-1:2009 MOD)

GB/T 229 金属材料 夏比摆锤冲击试验方法(GB/T 229-2007,ISO 148-1:2006 MOD)

GB/T 232 金属材料 弯曲试验方法(GB/T 232-2010, ISO 7438:1985 MOD )

GB/T 20066  钢和铁化学成分测定用试样的取样和制样方法(GB/T 20066-2006,ISO14284:1996,IDT)

JB/T 4730.3  承压设备无损检测 第3部分:超声检测

4.3 订货内容

   g)特殊技术要求改为“附加技术要求”。

4.4 牌号表示方法

    “例如:Q245R” 改为“例如:Q345R”,Q345R钢使用比Q245R更普遍。

4.5 尺寸、外形、重量与允许偏差

    第5.2.1条为协议条款,在GB/T709中也无此类偏差,钢厂也不好组织生产,用户也不好进行验收,操作性不强,因此,改为“根据需方要求,可供应符合GB/T 709的C类偏差的钢板。”,同时取消该条款,将此内容纳入第5.2条之后。

4.6 牌号与化学成分

4.6.1 新牌号Q420R钢纳入Q370R和18MnMoNbR钢之间,新牌号12Cr2Mo1VR钢纳入12Cr1MoVR钢之后,07Cr2AlMoR钢纳入12Cr2Mo1VR钢之后,化学成分(熔炼分析)见下表。

4.6.2随着国内冶金装备脱磷、脱硫能力的提高,参考了EN10028-2:2009和EN10028-3:2009中大大降低了P235、P265、P355、P460钢中S、P含量,为进一步提高国内锅炉和压力容器用钢的纯净度,进一步控制钢中残余元素、杂质元素的含量,调整Q245R、Q345R、Q370R钢S、P含量范围,Q245R、Q345R钢中S含量要求由S≤0.015%降低到S≤0.010%,Q370R钢中S、P含量要求由原来的S≤0.015%、P≤0.025%降低为S≤0.010%、P≤0.020%。具体见下表。

标准

年号

牌号

化学成分,(质量分数)%

C

Si

Mn

Cu

Ni

Cr

Mo

Nb

V

Ti

Alt

P

S

其他

2008

Q245R

≤

0.20

≤

0.35

0.50

~

1.00

 

 

 

 

 

 

 

≥

0.020

≤

0.025

≤

0.015

Cu+Ni

+Cr+Mo

≤0.70

修改后

≤

0.20

≤

0.35

0.50

~

1.00

≤

0.30

≤

0.30

≤

0.30

≤

0.08

≤

0.020

≤

0.020

≤

0.030

 

≤

0.025

≤

0.010

2008

Q345R

≤

0.20

≤

0.55

1.20

~

1.60

 

 

 

 

 

 

 

≥

0.020

≤

0.025

≤

0.015

修改后

≤

0.20

≤

0.55

1.20

~

1.60

≤

0.30

≤

0.30

≤

0.30

≤

0.08

≤

0.040

≤

0.020

≤

0.030

 

≤

0.025

≤

0.010

2008

Q370R

≤

0.18

≤

0.55

1.20

~

1.60

 

 

 

 

0.015

~

0.050

 

 

 

≤

0.025

≤

0.015

修改后

≤

0.18

≤

0.55

1.20

~

1.60

≤

0.30

≤

0.30

≤

0.30

≤

0.08

0.015

~

0.050

≤

0.040

≤

0.030

 

≤

0.020

≤

0.010

2008

Q420R

—

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

修改后

≤

0.20

≤

0.55

1.30

~

1.70

≤

0.30

0.20

~

0.50

≤

0.30

≤

0.08

≤

0.050

≤

0.100

≤

0.030

 

≤

0.020

≤

0.010

 

2008

18MnMoNbR

≤

0.22

0.15

~

0.50

1.20

~

1.60

 

 

 

0.45

~

0.65

0.025

~

0.050

 

 

 

≤

0.020

≤

0.010

 

修改后

≤

0.21

0.15

~

0.50

1.20

~

1.60

≤

0.30

≤

0.30

≤

0.30

0.45

~

0.65

0.025

~

0.050

 

 

 

≤

0.020

≤

0.010

 

2008

13MnNiMoR

≤

0.15

0.15

~

0.50

1.20

~

1.60

 

0.60

~

1.00

0.20

~

0.40

0.20

~

0.40

0.005

~

0.020

 

 

 

≤

0.020

≤

0.010

 

修改后

≤

0.15

0.15

~

0.50

1.20

~

1.60

≤

0.30

0.60

~

1.00

0.20

~

0.40

0.20

~

0.40

0.005

~

0.020

 

 

 

≤

0.020

≤

0.010

 

2008

15CrMoR

0.12

~

0.18

0.15

~

0.40

0.40

~

0.70

 

 

0.80

~

1.20

0.45

~

0.60

 

 

 

 

≤

0.025

≤

0.010

 

修改后

0.08

~

0.18

0.15

~

0.40

0.40

~

0.70

≤

0.30

≤

0.30

0.80

~

1.20

0.45

~

0.60

 

 

 

 

≤

0.025

≤

0.010

 

2008

14Cr1MoR

0.05

~0.17

0.50

~

0.80

0.40

~

0.65

 

 

1.15

~

1.50

0.45

~

0.65

 

 

 

 

≤

0.020

≤

0.010

 

修改后

≤

0.17

0.50

~

0.80

0.40

~

0.65

≤

0.30

≤

0.30

1.15

~

1.50

0.45

~

0.65

 

 

 

 

≤

0.020

≤

0.010

 

2008

12Cr2Mo1R

0.08

~

0.15

≤

0.50

0.30

~

0.60

 

 

2.00

~

2.50

0.90

~

1.10

 

 

 

 

≤

0.020

≤

0.010

 

修改后

0.08

~

0.15

≤

0.50

0.30

~

0.60

≤

0.20

≤

0.30

2.00

~

2.50

0.90

~

1.10

 

 

 

 

≤

0.020

≤

0.010

 

2008

12Cr1MoVR

0.08

~

0.15

0.15

~

0.40

0.40

~

0.70

 

 

0.90

~

1.20

0.25

~

0.35

 

0.15

~

0.30

 

 

≤

0.025

≤

0.010

 

修改后

0.08

~

0.15

0.15

~

0.40

0.40

~

0.70

≤

0.30

≤

0.30

0.90

~

1.20

0.25

~

0.35

 

0.15

~

0.30

 

 

≤

0.025

≤

0.010

 

2008

12Cr2Mo1VR

—

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

修改后

0.11

~

0.15

≤

0.10

0.30

~

0.60

≤

0.20

≤

0.25

2.00

~

2.50

0.90

~

1.10

≤

0.07

0.25

~

0.35

≤

0.030

 

≤

0.010

≤

0.005

B≤0.0020

Ca≤0.015

2008

07Cr2AlMoR

—

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

修改后

≤

0.09

0.20

~

0.50

0.40

~

0.90

≤

0.30

≤

0.30

2.00

~

2.40

0.30

~

0.50

 

 

 

0.30

~

0.50

≤

0.020

≤

0.010

 

4.6.3取消GB713-2008表1中备注a、备注b要求,备注c纳入6.1.1.1中,具体见4.4.4。

4.6.4已将Q370R钢厚度规格从60mm扩大到100mm,为进一步提高厚钢板的强度,允许将厚度大于60mm的Q370R钢中C含量增加到0.20%。故将第6.1.1.1“厚度大于60mm的Q345R钢板,碳含量上限可提高至0.22%。”改为“厚度大于60mm的Q345R和Q370R钢板,碳含量上限可分别提高至0.22%和0.20%。”

4.6.5 为进一步改善07Cr2AlMoR钢综合性能,根据用户需求,可添加适量的RE元素。6.1.1.2条改为“根据需方要求,07Cr2AlMoR钢可添加适量稀土元素。”

4.6.6 因将残余元素、Als等元素含量、总量等要求纳入表1中,故可删除第6.1.1.2、6.1.1.3、6.1.1.4、6.1.1.6条。

4.6.7 将原来的6.1.1.5条序号改为6.1.1.3,内容改为“根据需方要求,Q245R、Q345R、Q370R、Q420R等牌号可以规定碳当量,其数值由双方商定。碳当量按公式(1)计算:

                   CE(%)=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15                      (1)”

4.6.8 新牌号12Cr2Mo1VR钢对P、S含量的成品分析作出了特殊规定,因此将6.1.2条“成品钢板的化学成分允许偏差应符合GB/T 222的规定。”修改为“成品钢板的化学成分允许偏差应符合GB/T 222的规定,其中12Cr2Mo1VR钢成品P、S化学分析允许偏差:P+0.003%,S+0.002%。”

4.7 制造方法

4.7.1 近几年生产锅炉钢、容器钢的厂家显著增多,市场对有些产品的质量提出较多疑问,希望加强锅炉钢、容器钢的产品质量,确保人的生命安全和企业的生产安全,因此对锅炉钢、容器钢的冶炼时增加精炼处理,提高锅炉钢和容器钢的内在质量。故第6.2.1 条修改为“钢由氧气转炉或电炉冶炼,并应经炉外精炼。”

4.7.2 近几年国内部分钢厂采用钢锭、电渣重熔坯轧制厚钢板,并获得了部分应用,为进一步规范该类压缩比,保证钢板质量,将第6.2.2条“连铸坯压缩比不小于3”改为“连铸坯、钢锭轧制压缩比不小于3;电渣重熔坯压缩比不小于2。”需要说明的是钢锭、电渣重熔坯的压缩比参照了JB 4727-2000标准规定。

4.8 交货状态

4.8.1 GB 150.2中明确规定了12Cr2Mo1VR钢回火温度应不低于675℃,GB 713中第6.3.2条规定12Cr2Mo1R、12Cr1MoVR回火温度应不低于680℃,因此统一修改为“12Cr2Mo1R、12Cr1MoVR、12Cr2Mo1VR回火温度应不低于680℃”。另外将18MnMoNbR、13MnNiMoR、15CrMoR、14Cr1MoR钢板的回火温度从不低于620℃改为不低于650℃。

4.8.2 第6.3.4条原为协议条款,但为满足用户需求,厚度大于60mm的铬钼钢可以以正火后加速冷却加回火交货,只需在订货合同中注明可以,钢厂必须按要求执行。另外该类钢组批原则列入后续第8.2.3条。

4.9 力学性能

4.9.1 GB/T 229-2008中规定多种类型的V型冲击功表示符号,对应本标准中的冲击功表示符号应为KV2,故更新冲击功的表示符号,将表2中“V型冲击功AKV/J”改为“冲击功KV2/J”。

4.7.2  ISO 9328、欧洲标准EN 10028、美国标准ASME等标准中规定抗拉强度和屈服强度的单位均采用MPa,因此需更改本报准强度单位表示符号,即将“N/mm2”改为“MPa”。

4.7.3新牌号Q420R钢纳入Q370R和18MnMoNbR钢之间,新牌号12Cr2Mo1VR钢纳入12Cr1MoVR钢之后07Cr2AlMoR钢纳入12Cr2Mo1VR钢之后,,新增厚度>60~100的Q370R钢,力学性能和工艺性能要求具体见下表。

牌号

交货

状态

钢板厚度

/mm

拉伸试验

冲击试验

弯曲试验

抗拉强度

Rm/(MPa)

屈服强度

ReL/(MPa)

延伸率

A/%

温度

/℃

冲击功

KV2/J

180°

b=2a

不小于

不小于

Q370R

正火

>60~100

510~610

330

20

-20

47

d=3a

Q420R

正火

10~20

590~720

420

18

-20

60

d=3a

>20~30

570~700

400

12Cr2Mo1VR

正火+

回火

6~200

590~760

415

17

-20

60

d=3a

07Cr2AlMoR

正火+

回火

6~60

430~590

260

20

20

47

d=3a

4.7.4  舞阳钢厂以德标为河南钢达贸易有限公司供货的19Mn6钢厚度已超过60mm,最厚达到100mm。19Mn6钢抗拉强度为,该钢等级同Q370R钢。由此说明市场需要厚度大于60mm的Q370R钢板,因此将Q370R钢厚度规格从最厚60mm扩大到最厚100mm。另外有些钢厂按ASME标准供货的SA387钢的厚度也超过了150mm,因此将15CrMoR、14Cr1MoR、12Cr2Mo1R钢厚度规格从150mm扩大到200mm,Q245R钢厚度扩大到250mm具体见下表:

牌    号

表2 厚度规格/mm

原规定

修改后

Q245R

>150  无规定

>150~250

Q370R

>60  无规定

>60~100

15CrMoR

>100~150

>100~200

14Cr1MoR

>100~150

>100~200

12Cr2Mo1R

6~150

6~200

 

4.7.5 厚度扩大的钢板的强度要求见下表:

 

牌    号

厚度规格/mm

表2  拉伸试验

抗拉强度Rm/(MPa)

屈服强度ReL/(MPa)

延伸率A/%

不小于

Q245R

>150~250

370~490

175

24

Q370R

>60~100

510~610

330

20

15CrMoR

>100~200

440~580

255

19

14Cr1MoR

>100~200

510~670

300

19

12Cr2Mo1R

6~200

520~680

310

19

4.7.6随着国内各钢厂生产的锅炉和压力容器用钢的实物质量及性能水平的提高,参考EN10028-2:2009标准要求,进一步提高国内锅炉和压力容器用钢的冲击功指标,故提高了表2中Q245R、Q345R、Q370R、18MnMoNbR、13MnNiMoR、15CrMoR、14Cr1MoR、12Cr2Mo1R、12Cr1MoVR钢的冲击功指标,具体如下表:

牌  号

表2  冲击试验

原规定

修改后

温度/℃

V型冲击功AKV /J

温度/℃

冲击功KV2/J

不小于

不小于

Q245R

0

31

0

34

Q345R

0

34

0

41

Q370R

-20

34

-20

47

18MnMoNbR

0

41

0

47

13MnNiMoR

0

41

0

47

15CrMoR

20

31

20

47

14Cr1MoR

20

34

20

47

12Cr2Mo1R

20

34

20

47

12Cr1MoVR

20

34

20

47

4.7.7 原6.4.2、6.4.3、6.4.4 条均为协议条款,但如需方提出要求,各钢厂必须高温拉伸或落锤或厚度方向的拉伸试验,并填在质量保证书中。

4.7.8 表3中,增加了厚度>150~250mmQ245R钢板的高温拉伸试验标准值,具体如下表:

牌  号

厚度

/mm

试验温度 /℃

200

250

300

350

400

450

500

ReL(或Rp0.2)  /MPa  不小于

Q245R

>150~250

145

130

115

105

100

90

 

4.7.9 根据市场需求,参考EN10028.2附录D中的规定,增加钢板抗氢致开裂试验要求,具体见如下:

附 录 A
(规范性附录)
抗氢致开裂(HIC)试验

锅炉和压力容器钢板抗氢致开裂试验及评定方法按GB/T 8650,采用标准溶液A (pH≈3),HIC试验结果按3个试样实际测试结果的算术平均值计算。

表A.1 HIC试验结果等级 (溶液A)

等级

CLR/%

CTR/%

CSR/%

I

≤5

≤1.5

≤0.5

II

≤10

≤3

≤1

III

≤15

≤5

≤2

注:CLR—裂纹长度率,CTR—裂纹厚度率,CSR—裂纹敏感率。

4.8 超声检测

根据锅炉容器行业的通行规则,本次标准中优先推荐使用JB/T4730.3进行超声检测。

4.9 其他附件要求

   抗HIC试验要求已在附录A中规定,故本条中取消抗HIC用途碳素钢和低合金钢的其他要求,只保留临氢用途铬钼钢。

4.10 试验方法

   附录A中增加了抗氢致开裂试验,在表4中落锤试验后增加抗氢致开裂试验,取样方法和试验方法均执行GB/T8650。 

4.11组批

组批原则单列第8.2条,本次组批原则的要求较多,因此根据实际要求,规定如下:

4.11.1 第8.1条“钢板的质量由供方质量技术监督部门进行检查和验收。”改为“钢板检验由供方质量检验部门进行。”

4.11.2 第8.2条改为8.2.1条,保留原8.2条中“钢板应成批验收,每批钢板由同一牌号、同一炉号、同一厚度、同一轧制或热处理制度的钢板组成,每批重量不大于30t。”取消“对长期生产质量稳定的钢厂,提出申请报告并附出检验数据,由国家特种设备安全监察机构审查合格批准后,按批准扩大的批重交货”。

4.11.3 目前国内部分钢厂已供货重量超过30t的超重钢板,而GB 713中未明确单重超过30t的钢板组批要求,参考GB 3531的要求,增加第8.2.2,“单张重量超过30t的钢板按轧制张组批。”

4.11.4 增加第8.2.3条“正火后加速冷却加回火状态交货的钢板,按热处理张组批。”

4.12 数字修约

   参考GB19189-2011的要求,规定了数值修约标准GB/T8170。

4.13 附录A

    原附录A为新旧标准牌号对比。本次则是针对GB713-2008进行修改,目前GB 713-2008标准中各个牌号已被国内锅炉、容器行业熟知,GB713-2008中的资料性附录A也就无必要保留,因此删除附录A。同时将附录A改为抗氢致开裂试验方法。

5 致谢

    在GB 713-XXXX修订过程中,得到了中国通用机械工程总公司秦晓钟教授、合肥通用机械研究院顾先山教授、冶金工业信息标准研究院、河南钢达贸易有限公司及其他同行、设计院等单位的大力支持,在此表示衷心的感谢!

 

 

                                        《锅炉和压力容器用钢板》GB713编制组

                                                              2012年5月

 


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