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    原全國(guó)壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)容標(biāo)委）自1984年成立以來(lái)，對(duì)壓力容器用鋼的標(biāo)準(zhǔn)工作一直予以很大重視，主動(dòng)提出并積極協(xié)助冶金行業(yè)制修訂壓力容器用鋼板標(biāo)準(zhǔn)，認(rèn)真規(guī)劃并及時(shí)組織制修訂壓力容器用鋼鍛件標(biāo)準(zhǔn)。近20年來(lái)，我國(guó)壓力容器用鋼標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)水平有了很大提高。限于篇幅，下面僅就壓力容器用鋼板及鋼鍛件標(biāo)準(zhǔn)的近況作一簡(jiǎn)要介紹。

    壓力容器用鋼板標(biāo)準(zhǔn)

    我國(guó)現(xiàn)行的壓力容器用鋼板專(zhuān)用標(biāo)準(zhǔn)有GB6654-1996《壓力容器用鋼板》和GB3531-1996《低溫壓力容器用低合金鋼鋼板》，這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中的一些技術(shù)指標(biāo)，無(wú)論是與外先進(jìn)水平標(biāo)準(zhǔn)相比，還是與壓力容器標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)要求相比，均存在著一定的差距。近年來(lái)，容標(biāo)委根據(jù)我國(guó)鋼鐵企業(yè)技術(shù)裝備的更新和壓力容器用鋼板實(shí)物質(zhì)量不斷提高的實(shí)際情況，提出修訂上述兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的建議，得到了冶金工業(yè)信息標(biāo)準(zhǔn)研究院的大力支持。

    1 GB6654標(biāo)準(zhǔn)

    在GB6654標(biāo)準(zhǔn)中，使用量最大的是16MnR鋼板，但該鋼板的韌性指標(biāo)偏低，對(duì)高參數(shù)球形儲(chǔ)罐而言，其厚板的強(qiáng)度指標(biāo)也偏低。在容標(biāo)委的建議下，武漢鋼鐵公司聯(lián)合有關(guān)單位研制成功了15MnNbR鋼板，通過(guò)了容標(biāo)委組織的技術(shù)評(píng)審和冶金行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)審查工作，以GB6654-1996標(biāo)準(zhǔn)第1號(hào)修改單納入了鋼板標(biāo)準(zhǔn)。表1為16MnR和15MnNbR鋼板的磷硫含量（熔煉分析）和強(qiáng)度（厚度大于36mm至60mm的鋼板）、韌性指標(biāo)的對(duì)比情況。

    由于15MnNbR鋼板相對(duì)于16MnR鋼板有著優(yōu)越的技術(shù)指標(biāo)，該鋼板不僅在球形儲(chǔ)罐（特別是液化石油氣球形儲(chǔ)罐）中得到推廣應(yīng)用，在大型單層卷焊容器和熱套容器中也得到了應(yīng)用。

    表1

    冶金工業(yè)信息標(biāo)準(zhǔn)研究院將修訂GB6654標(biāo)準(zhǔn)的工作到列入了計(jì)劃，預(yù)計(jì)2003年完成。容標(biāo)委根據(jù)我國(guó)壓力容器用鋼的使用實(shí)踐，對(duì)修訂GB6654標(biāo)準(zhǔn)提出了具體建議，其中包括鋼號(hào)的增減和沖擊吸收功指標(biāo)的提高。該標(biāo)準(zhǔn)的主要起草單位現(xiàn)已完成了標(biāo)準(zhǔn)的征求意見(jiàn)稿。標(biāo)準(zhǔn)中列有20R、16MnR、15MnNbR/18MnNoNbR、13MnNiMoNbR、15CrMoR、14Cr1MoR和12Cr2Mo1R計(jì)8個(gè)鋼號(hào)。上述鋼號(hào)基本上能滿(mǎn)足大部分壓力容器對(duì)碳素鋼、低合金高強(qiáng)度鋼和中溫抗氫鋼三類(lèi)鋼板的使用要求。

    2 GB3531標(biāo)準(zhǔn)

    在1999年版《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》頒發(fā)后，容標(biāo)委也向冶金工業(yè)信息標(biāo)準(zhǔn)研究院提出了修改GB3531標(biāo)準(zhǔn)的具體建議，包括鋼號(hào)的刪減和技術(shù)指標(biāo)的提高、原國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局在發(fā)布GB6654-1996標(biāo)準(zhǔn)第2號(hào)修改單的同時(shí)，也發(fā)布了GB3531-1996標(biāo)準(zhǔn)的第1號(hào)修改單。表3為16MnDR鋼板主要技術(shù)指標(biāo)的修改情況，表中同時(shí)列出了國(guó)外先進(jìn)水平標(biāo)準(zhǔn)EN10028中相近鋼號(hào)的相慶指標(biāo)。從表中數(shù)據(jù)可以看出，16MnDR鋼板在修改后的沖擊吸收功指標(biāo)與國(guó)外先進(jìn)水平標(biāo)準(zhǔn)中的相近鋼號(hào)相比，仍存在一定的差距。

    表3   

    表4為09MnNiDR鋼板主要技術(shù)指標(biāo)的修改情況，表中同時(shí)列出了國(guó)外先進(jìn)水平標(biāo)準(zhǔn)EN10028中相近鋼號(hào)的相應(yīng)指標(biāo)。從表中數(shù)據(jù)可以看出，09MnNiDR鋼板的主要技術(shù)指標(biāo)優(yōu)于國(guó)外先進(jìn)水平標(biāo)準(zhǔn)中的相近鋼號(hào)。09MnNiDR低溫鋼板已居我國(guó)低溫壓力容器中廣泛應(yīng)用。

    低溫鋼板焊接后其熱影響區(qū)的低溫沖擊吸收功較鋼板有一定的、甚至較大的降低，為確保焊接試板的低溫沖擊吸收功應(yīng)較相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)有足夠的富熔量。為此，在容標(biāo)委的建議下，武漢鋼鐵公司、舞陽(yáng)鋼鐵公司、重慶鋼鐵公司等鋼板生產(chǎn)廠均制訂了技術(shù)指標(biāo)優(yōu)于GB3531標(biāo)準(zhǔn)的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。以09MnNiDR鋼板為例，在舞陽(yáng)鋼鐵公司的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中，該鋼板在-70℃的溫度下可證Akv≥47J。

    在壓力容器用低溫鋼板中，國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)中還有-100℃級(jí)的3.5Ni鋼板和-196℃級(jí)的9Ni鋼板，在國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)中尚屬空白，有待今后開(kāi)展研究工作。

    表4    

    3 調(diào)質(zhì)高強(qiáng)度鋼板

    為實(shí)現(xiàn)高參數(shù)球形儲(chǔ)罐用鋼板的國(guó)產(chǎn)化，上世紀(jì)80年代中期武漢鋼鐵公司聯(lián)合有關(guān)單研制成功了屈服強(qiáng)度490MPa級(jí)的低焊接裂紋敏感性鋼CF-62，該鋼板不僅有較高的強(qiáng)度，同時(shí)還具有優(yōu)良的焊接性能和低溫韌性，首先在氫氣球形儲(chǔ)罐中得到應(yīng)用。容標(biāo)委及時(shí)地在GB150-1989標(biāo)準(zhǔn)的附錄中列入了該鋼號(hào)，規(guī)定了技術(shù)要求，對(duì)該鋼號(hào)的推廣應(yīng)用和盡快定型起到了積極作用。隨后該鋼板在氧氣、丙烯和乙烯等球形儲(chǔ)罐中得到廣泛應(yīng)用。在該鋼板具有了豐富的生產(chǎn)實(shí)踐使用經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，容標(biāo)委與武漢鋼鐵公司等單位協(xié)商鋼號(hào)的正式命名和技術(shù)要求的提高等事項(xiàng)。在GB150-1998是高爾夫球打擊CF-62鋼板按沖擊試驗(yàn)溫度的不同而分別命名為07MnCrMoVR(-20℃溫度下進(jìn)行沖擊試驗(yàn))和07MnNiCrMoVDR（在-40℃溫度下進(jìn)行沖擊試驗(yàn)），并規(guī)定了新的、更高的技術(shù)要求。鑒于這類(lèi)鋼強(qiáng)度較高，對(duì)一些介質(zhì)的應(yīng)力腐蝕敏感性也較高，在GB150標(biāo)準(zhǔn)中選用這類(lèi)鋼板時(shí)，應(yīng)考慮介質(zhì)的應(yīng)力腐蝕問(wèn)題，以利壓力容器設(shè)計(jì)單位的正確選用。迄今為止，國(guó)外僅日本有此類(lèi)鋼板。

    長(zhǎng)期以來(lái)我國(guó)10萬(wàn)立方米原油田儲(chǔ)罐一直采用日本生產(chǎn)的屈服強(qiáng)度490MPa級(jí)的SPV490Q 鋼板。這類(lèi)大型原油儲(chǔ)罐，焊接施工時(shí)為提高生產(chǎn)效率采用大的焊接線能量，而大的焊接線能量往往導(dǎo)致鋼板焊接熱影響區(qū)性能的惡化。上世紀(jì)末武漢鋼鐵公司聯(lián)合有關(guān)單位研制成功了屈服強(qiáng)度490MPa級(jí)、大線能量用鋼板WH610D2。該鋼板通過(guò)了容標(biāo)委組織的技術(shù)評(píng)審，將鋼號(hào)命名為12MnNiVR，并協(xié)商制訂了鋼板技術(shù)條件。該鋼板已制造了4臺(tái)10萬(wàn)立方米原油儲(chǔ)罐。

    上述3個(gè)屈服強(qiáng)度490MPa級(jí)調(diào)質(zhì)高強(qiáng)度鋼板，反映了我國(guó)壓力容器用低合金高強(qiáng)度鋼的技術(shù)水平，并已具備了制訂相應(yīng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或冶金待業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的條件。容標(biāo)委又適時(shí)向冶金工業(yè)信息標(biāo)準(zhǔn)研究院提出了制訂《壓力容器用調(diào)質(zhì)高強(qiáng)度鋼板》標(biāo)準(zhǔn)的建議。該國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)已于2001年12月通過(guò)了標(biāo)準(zhǔn)審查工作，由于是強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，審批手續(xù)比較復(fù)雜，目前該標(biāo)準(zhǔn)仍在審批過(guò)程中。

    壓力容器用鋼鍛件標(biāo)準(zhǔn)

    我國(guó)現(xiàn)行的壓力容器用鋼鍛件標(biāo)準(zhǔn)為JB4726-2000《壓力容器用碳素鋼和低合金鋼鍛件》、JB4727-2000《低溫壓力容器用低合金鋼鍛件》和JB4728-2000《壓力容器用不銹鋼鍛件》，這些鍛件標(biāo)準(zhǔn)一方面用于與壓力容器用鋼板配套使用，另一方面則用于鍛焊結(jié)構(gòu)壓力容器。

    1 JB4726 標(biāo)準(zhǔn)

    JB4726-2000標(biāo)準(zhǔn)是在JB4726-1994的基礎(chǔ)上修訂的。在鋼號(hào)方面，新標(biāo)準(zhǔn)取消了近期已不再使用的15MnV鋼鍛件，列入了中溫抗氫鋼14Cr1Mo鋼鍛件。新標(biāo)準(zhǔn)的主要修改內(nèi)容為加嚴(yán)鋼中磷硫含量的規(guī)定，提高鋼鍛件的沖擊試驗(yàn)要求。以該標(biāo)準(zhǔn)中使用量最大的16Mn和20MnMo兩個(gè)鋼鍛件為例，表5和表6分別列出了上述技術(shù)指標(biāo)的修改情況。

    對(duì)比表5和表2的數(shù)據(jù)可以看出，16Mn鋼鍛件在磷硫含量的規(guī)定以及沖擊試驗(yàn)的要求與GB6654第2號(hào)修改單是的16MnR鋼板相一致。20MnMo鋼鍛件的磷含量與GB6654第2號(hào)修改單中的18MnMoNbR和 13MnNiMoNbR鋼板的規(guī)定相一致，而20MnMo鋼鍛件硫含量不大于0.015%的規(guī)定嚴(yán)于上述兩種鋼板硫含量不大于0.020%的規(guī)定。在沖擊試驗(yàn)要求方面，上述鋼鍛件和鋼板的沖擊試驗(yàn)溫度均為0℃，20MnMo鋼鍛件的沖擊吸收功指標(biāo)34J高于18MnMoNbR鋼板的31J，而與13MnNiMoNbR鋼板的指標(biāo)相同。

    表5    

    表6    

    JB4726-2000標(biāo)準(zhǔn)中共有11個(gè)鋼號(hào)，這些鋼號(hào)能滿(mǎn)足與GB6654鋼板標(biāo)準(zhǔn)配套使用的要求，也基本上能滿(mǎn)足大部分壓力容器對(duì)碳素鋼、低合金高度鋼和中溫抗氫鋼三類(lèi)鋼鍛件的使用要求。

    中國(guó)第一重型機(jī)械集團(tuán)公司研制生產(chǎn)的、對(duì)化學(xué)成分和力學(xué)性能有特殊要求的加氫反應(yīng)器用鋼鍛件系列，其名義成分分別為2.25Cr-1Mo、2.25Cr-1Mo-0.3V和3Cr-1Mo-0.25V。在容標(biāo)委對(duì)該公司進(jìn)行壓力容器鋼鍛件安全注冊(cè)工作中，經(jīng)共同研究將上述3個(gè)鋼鍛件的鋼號(hào)相應(yīng)命名為12Cr2Mo1(H)、12Cr2<p1V(H)t 12Cr3Mo1V(H)，促進(jìn)了該系列鋼鍛件的標(biāo)準(zhǔn)化工作。

    2 JB4727

    JB4727-2000標(biāo)準(zhǔn)是在JB4727-1994標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上修訂的。新標(biāo)準(zhǔn)在鋼號(hào)方面作了較大的調(diào)整，將原標(biāo)準(zhǔn)中的8個(gè)低溫鋼鋼號(hào)精減為5個(gè)，其中取消了20D和09Mn2VD兩個(gè)鋼號(hào)，另將原16MnMoD和20MnMoD合并成一個(gè)新的20MnMoD鋼。表7和表8分別為16MnD和09MnNiD低溫鋼鍛件有關(guān)技術(shù)指標(biāo)的修改情況。其中09MnNiD鋼鍛件在-70℃溫度下的沖擊吸收功由不小于27J大幅度地提高到不小于47J，以利壓力容器設(shè)計(jì)單位和制造單位選用。

    JB4727-2000標(biāo)準(zhǔn)中的5個(gè)低溫壓力容器用鋼鍛件基本上能滿(mǎn)足-70℃以上低溫壓力容器的使用要求。而-100℃級(jí)的3.5Ni低溫鋼鍛件和-196℃級(jí)的9Ni低溫鋼鍛件在現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中尚屬空白，有待今后進(jìn)一步工作。

    表7    

    表8    

    JB4728-2000標(biāo)準(zhǔn)是在JB4728-1994標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上修訂的。在鋼號(hào)方面，新標(biāo)準(zhǔn)取消了近期已再使用的1Cr13鋼，列入了有關(guān)設(shè)計(jì)單位希望選用的0Cr18Ni12Mo2Ti鋼。由于JB4728-1994標(biāo)準(zhǔn)中鐵素體型不銹鋼和奧氏體型不銹鋼的磷硫含量的規(guī)定已處于校先進(jìn)的水平，因此新標(biāo)準(zhǔn)未作修改。

    JB4728-2000標(biāo)準(zhǔn)中不僅將奧氏體 - 鐵素體型不銹鋼00Cr18Ni5Mo3Si2的磷和硫含量的上限值由0.035%和0.030%加嚴(yán)至0.030%和0.020%，以與國(guó)外先進(jìn)水平標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定相一致。

    JB4728-2000標(biāo)準(zhǔn)中共有9個(gè)鋼號(hào)，該標(biāo)準(zhǔn)基本上能滿(mǎn)足大部分壓力容器對(duì)不銹鋼鍛件的使用要求。

    結(jié)束語(yǔ)

    近幾年來(lái)，容標(biāo)委對(duì)我國(guó)壓力容器用新鋼號(hào)（包括鋼板、鋼管和鋼鍛件）進(jìn)行了大量的技術(shù)評(píng)審工作，協(xié)助新鋼材的研制企業(yè)制訂了相應(yīng)的鋼材技術(shù)條件，這些工作為今后有關(guān)鋼材的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制訂工作奠定了基礎(chǔ)。