GB_T 16508.2-2022 锅壳锅炉 第2部分：材料.docx

Ics 27 . 060 . 30ccs J 98中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准GBT 16508 . 2 2022 代替 GBT16508 . 2 2013锅壳锅炉 第2部分：材料shellboilers part2：Materials2022-03-09发布2022-10-01实施国家市场监督管理总局 国家标准化管理委员会发 布GBT 16508 . 2 2022目 次前言 引言 1 范围 12 规范性引用文件 13 术语和定义 24 设计选材 25 受压元件用材料 46 承载构件等用材料 147 焊接材料 18附录 A（资料性） 常用材料的弹性模量、导热系数和膨胀系数 19附录 B（规范性） 钢锻件的金相检验 21参考文献 22GBT 16508 . 2 2022前 言本文件按照 GB/T1 . 1 2020标准化工作导则 第 1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定 起草。本文件是 GB/T16508锅壳锅炉的第 2部分。 GB/T16508已经发布了以下部分： 第 1部分：总则； 第 2部分：材料； 第 3部分：设计与强度计算； 第 4部分：制造、检验与验收； 第 5部分：安全附件和仪表； 第 6部分：燃烧系统； 第 7部分：安装； 第 8部分：运行。本文件代替 GB/T16508 . 2 2013锅壳锅炉 第 2部分：材料，与 GB/T16508 . 2 2013相比，除结构调整和编辑性改动外，主要技术变化如下： 更改了锅炉受压元件和承载构件所用的材料以及焊接材料的基本要求（见 4 . 1 . 2,2013年版的 3 . 1 . 33 . 1 . 4); 增加了材料按JB/T3375要求的项目进行验收的要求、碳锰钢材料免于理化和无损检测复验 的条件，以及材料标准升版后库存材料的使用规定（见 4 . 1 . 6、4 . 1 . 7); 更改了受压元件选用材料时应考虑的因素（见 4 . 2 . 1,2013年版的 3 . 1 . 1); 增加了受压元件用材料对强度、塑性、韧性和抗腐蚀性能的要求以及抗疲劳性能、焊材性能匹 配的要求（见 4 . 2 . 2); 增加了材料的弹性模量、导热系数和平均线膨胀系数的选取要求（见 4 . 2 . 6、附录 A); 增加了承载构件设计选材和焊接材料选材要求（见 4 . 3和 4 . 4 . 3); 增加了钢板材料 15、Q235D的使用要求（见表 1、表 2); 更改了用于锅壳（锅筒）、炉胆、集箱端盖的钢板的超声波检测质量等级要求（见 5 . 1 . 4,2013年 版的 4 . 7); 更改了钢板高温拉伸试验的规定（见 5 . 1 . 6,2013年版的 4 . 6); 增加了在制造工艺许可的情况下，锅壳（锅筒）可采用 Q345R板厚 36mm及以下的控轧或热 轧钢板制造的规定（见 5 . 1 . 7); 增加了 钢 管 材 料 Q235B、L210的 使 用 要 求；删 除 了 钢 管 材 料 10、20(YB4102); 更 改 了 09CrCuSb的适用范围；补充了 10、20的许用应力（见表 3、表 4,2013年版的表 3、表 4); 删除了对钢管进行高温拉伸试验的规定（见 2013年版的 5 . 4); 删除了感应加热拉拔式和推制式钢管的内容（见 2013年版 5 . 7); 增加了锻件材料 25号钢的使用要求（见 5 . 3 . 2、表 5、表 B. 1、表 B. 2); 更改了受压元件锻件的级别、金相检验、高温拉伸试验的规定（见5 . 3 . 35 . 3 . 5,2013版的6 . 3 6 . 5); 增加了铸钢材料 ZG200-400的使用要求（见表 7、表 8,2013年版的表 9、表 11); 增加了可锻铸铁材料的使用要求；更改了灰铸铁材料的使用要求（见表 9、表 10,2013年版的 表 12、表 13);GBT 16508 . 2 2022 增加了吊杆和拉撑用圆钢材料 Q355(B、C、D)的适用范围（见表 11,2013年版的表 14); 增加了钢结构材料的内容（见 6 . 4); 更改了焊接材料的相关要求（见第 7章，2013年版的第 11章）； 将附录“钢锻件的金相检验”更改为规范性附录，并增加锻件材料（见附录 B,2013年版的附录 A) 。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。 本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由全国锅炉压力容器标准化技术委员会(SAC/TC262)提出并归口。本文件起草单位：上海发电设备成套设计研究院有限责任公司、上海工业锅炉研究所有限公司、泰 山集团股份有限公司、中国特种设备检测研究院、上海市特种设备监督检验技术研究院、江苏双良锅炉 有限公司、江苏太湖锅炉股份有限公司、苏州海陆重工股份有限公司、南通万达锅炉有限公司、无锡锡能 锅炉有限公司、天津宝成机械制造股份有限公司、陕西建工金牛集团股份有限公司。本文件主要起草人：周冬雷、张瑞、王善武、钱公、察吴、潘瑞林、钱风华、李耀荣、顾利平、雷钦祥、 朱永忠、王鹏南、亏会坤、董黎明、石回回、薛燕。本文件及其所替代标准的历次版本发布情况为： 1996年首次发布为 GB/T16508 1996锅壳锅炉受压元件强度计算； 2013年第一次修订时，分为 GB/T16508 . 1 2013GB/T16508 . 8 2013,纳入了锅壳锅炉设计、材料、制造、检验、验收、安装及运行的要求，本文件为 GB/T16508的第 2部分； 本次为第二次修订。GBT 16508 . 2 2022引 言GB/T16508锅壳锅炉是全国锅炉压力容器标准化技术委员会（以下简称“委员会”）负责制修订 和归口的锅炉通用建造标准之一 。其制定遵循了国家颁布的锅炉安全法规所规定的安全基本要求，设 计准则、材料要求、制造检验技术要求、验收标准、安装要求和使用要求均符合 TSG11锅炉安全技术规 程的相应规定。 GB/T16508为协调标准，满足 TSG11锅炉安全技术规程的基本要求，同时也符合 TSG91锅炉节能环保技术规程的要求。 GB/T16508旨在规范锅炉的设计、制造、检验、验收、安装和 运行，由 8个部分构成。 第 1部分：总则。 目的在于确定锅壳锅炉范围、锅炉参数、建造规范以及节能和环保等建造锅 壳锅炉的通用技术要求。 第 2部分：材料。 目的在于确定锅壳锅炉受压元件、承载非受压元件和焊接材料等的选材和用 材要求。 第 3部分：设计与强度计算。 目的在于确定锅壳锅炉结构设计的基本要求以及受压元件的设 计 计算壁温、计算压力、设计许用应力取值及强度计算方法。 第 4部分：制造、检验与验收。 目的在于确定锅壳锅炉在制造过程中的标记、材料切割与矫正、 冷热成形、主要零部件制造与装配、胀接、焊接、热处理、检验与试验、涂装与包装、铭牌及出厂 资料的要求。 第 5部分：安全附件和仪表。 目的在于确定锅壳锅炉安全附件和仪表的设置和选用要求。 第 6部分：燃烧系统。 目的在于确定锅壳锅炉燃烧系统的技术要求。 第 7部分：安装。 目的在于确定锅壳锅炉的安装、调试和验收等要求。 第 8部分：运行。 目的在于确定锅壳锅炉运行与管理的要求。由于 GB/T16508没有必要、也不可能囊括适用范围内锅炉建造和安装中的所有技术细节，因此， 在满足 TSG11锅炉安全技术规程所规定的基本安全要求的前提下，不禁止 GB/T16508中没有特别 提及的技术内容。GB/T16508不限制实际工程设计和建造中采用能够满足安全要求的先进技术方法。对于未经委员会书面授权或认可的其他机构对标准的宣贯或解释所产生的理解歧义和由此产生的 任何后果，本委员会将不承担任何责任。GBT 16508 . 2 2022锅壳锅炉 第2部分：材料1 范围本文件规定了锅壳锅炉受压元件和承载构件等材料的基本要求、适用范围（温度和压力）和许用应 力，以及焊接用材料的选用要求。本文件适用于 GB/T16508 . 1界定的锅壳锅炉的受压元件、承载构件等以及焊接材料的选材和 用材。2 规范性引用文件下列文件的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。 其中，注日期的引用文件， 仅该日期对应的版本适用于本文件。 不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本 文件。GB/T150 . 2 压力容器 第 2部分：材料GB/T699优质碳素结构钢GB/T700碳素结构钢GB/T711优质碳素结构钢热轧钢板和钢带GB/T713锅炉和压力容器用钢板GB/T983不锈钢焊条GB/T984堆焊焊条GB/T1228钢结构用高强度大六角头螺栓GB/T1229钢结构用高强度大六角螺母GB/T1230钢结构用高强度垫圈GB/T1231钢结构用高强度大六角头螺栓，大六角螺母，垫圈技术条件GB/T1348球墨铸铁件GB/T1591低合金高强度结构钢GB/T2900 . 48 电工名词术语 锅炉GB/T3077合金结构钢GB/T3087低中压锅炉用无缝钢管GB/T3091低压流体输送用焊接钢管GB/T3274碳素结构钢和低合金结构钢热轧钢板和钢带GB/T3632钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副GB/T5117非合金钢及细晶粒钢焊条GB/T5118热强钢焊条GB/T5293埋弧焊用非合金钢及细晶粒钢实心焊丝、药芯焊丝和焊丝-焊剂组合分类要求GB/T5310高压锅炉用无缝钢管GB/T5313厚度方向性能钢板GB/T6394金属平均晶粒度测定方法GB/T6803铁素体钢的无塑性转变温度落锤试验方法1GBT 16508 . 2 2022GB/T8110熔化极气体保护电弧焊用非合金钢及细晶粒钢实心焊丝GB/T8163输送流体用无缝钢管GB/T9439灰铸铁件GB/T9440可锻铸铁件GB/T9711石油天然气工业 管线输送系统用钢管GB/T10045非合金钢及细晶粒钢药芯焊丝GB/T10561钢中非金属夹杂物含量的测定 标准评级图显微检验法GB/T12470埋弧焊用热强钢实心焊丝、药芯焊丝和焊丝-焊剂组合分类要求GB/T13298金属显微组织检验方法GB/T14957熔化焊用钢丝GB/T16507 . 2 水管锅炉 第 2部分：材料GB/T16508 . 1 锅壳锅炉 第 1部分：总则GB/T17493 热强钢药芯焊丝GB/T17854 埋弧焊用不锈钢焊丝-焊剂组合分类要求GB/T29713 不锈钢焊丝和焊带GB/T32533 高强钢焊条DL/T439 火力发电厂高温紧固件技术导则JB/T3223 焊接材料质量管理规程JB/T3375 锅炉用材料入厂验收规则JB/T9625 锅炉管道附件承压铸钢件技术条件NB/T47008 承压设备用碳素钢和合金钢锻件NB/T47013 . 3 承压设备无损检测 第 3部分：超声检测NB/T47018（所有部分） 承压设备用焊接材料订货技术条件NB/T47019 . 3 锅炉、热交换器用管订货技术条件 第 3部分：规定高温性能的非合金钢和合 金钢YB/T5092 焊接用不锈钢丝3 术语和定义GB/T2900 . 48和 GB/T16508 . 1界定的术语和定义适用于本文件。4 设计选材4 . 1 基本要求4 . 1 . 1 锅炉受压元件和与受压元件焊接的承载构件用钢材应是镇静钢，未经锅炉制造单位同意不应在 材料中加入材料标准未规定的元素。4 . 1 . 2 锅炉受压元件和承载构件所用的材料以及焊接材料应是纳入国家标准或行业标准中的牌号，且 是本文件规定的材料。 若使用规定以外的材料，应符合本文件的相关要求；境外牌号的材料和新材料选 用应符合 GB/T16507 . 2的要求。4 . 1 . 3 锅炉受压元件用钢板、钢管和钢锻件材料采用标准试样进行拉伸试验后的纵向室温断后伸长率 （A）不应小于 18%;室温夏比 V型缺口冲击试验冲击吸收能量（KV2 )值不低于 27J。4 . 1 . 4 锅炉受压元件所用的钢板、钢管、锻件，以及吊杆用圆钢等，当直接采用铸造钢坯（包括模铸和连 铸）轧制或锻造时，其变形比不应小于 3 . 0 。2GBT 16508 . 2 20224 . 1 . 5 材料制造单位应保证锅炉用钢材的质量，并提供材料质量证明相关资料，具体要求如下：a) 材料制造单位应按相应材料标准和订货合同的规定，向用户提供材料质量证明书原件，材料质 量证明书的内容应齐全，并印制可追溯的信息化标识，加盖材料制造单位质量检验章；b) 材料经营单位提供材料时应提供材料质量证明书原件或加盖了供货单位公章和经办负责人签 字（章）的材料质量证明书复印件。4 . 1 . 6 锅炉制造单位应按JB/T3375规定的项目对锅炉用材料进行验收，合格后才能使用。 符合下列 情形之一 的材料在验收时可免于理化和相应的无损检测复验：a) 材料使用单位验收人员按照采购技术要求在材料制造单位进行验收，并在检验报告或相关质 量证明文件上进行见证签字确认；b) 用于额定工作压力小于 3 . 8MPa锅炉的碳素钢和碳锰钢材料，实物标识清晰、齐全，具有满足 4 . 1 . 5要求的材料质量证明书，且质量证明书与实物相符。4 . 1 . 7 材料标准的版本更新后，材料的性能指标或技术要求不作修改时则不影响库存材料的使用；若 材料的性能指标或技术要求作了更改，应按新版标准对变化内容进行验证合格后才可使用库存材料。4 . 2 受压元件4 . 2 . 1 材料的选用以锅炉的运行条件（温度、压力以及其他环境因素）为依据，同时考虑制造单位的加 工工艺和装备条件。4 . 2 . 2 受压元件用金属材料及焊接材料在使用条件下应具有足够的强度、塑性、韧性以及良好的抗腐 蚀性能。 工况变化频繁的部件用材料应具有良好的抗疲劳性能。4 . 2 . 3 与受压元件焊接的非受压元件（如吊耳、鳍片、翅片、挡板等）选用的材料应与它们所要连接的材 料相匹配。4 . 2 . 4 代用材料应满足原设计的强度、结构和工艺的要求，并经材料代用单位的技术部门（包括设计和 工艺部门）同意。4 . 2 . 5 锅炉材料的许用应力可直接从本文件相对应的许用应力表中选取，本文件各许用应力表中粗实 线后面的许用应力值系由持久强度计算，本文件中未给出的材料许用应力应按 GB/T16508 . 1的规定 进行计算。4 . 2 . 6 材料的弹性模量、导热系数和平均线膨胀系数可从附录 A选取。4 . 3 承载构件4 . 3 . 1 承重结构所用的钢材应具有屈服强度、抗拉强度、断后伸长率和硫、磷含量的合格保证，对焊接 结构尚应具有碳当量的合格保证。4 . 3 . 2 焊接承重结构以及重要的非焊接承重结构采用的钢材应具有冷弯试验的合格保证；对直接承受 动力荷载或需验算疲劳的构件所用钢材应具有冲击吸收能量的合格保证。4 . 3 . 3 承重结构所用钢材应具有良好的抗腐蚀性能。4 . 4 焊接材料4 . 4 . 1 焊条或焊丝的型号和性能应与相应母材的性能相适应，其熔敷金属的力学性能应符合设计规 定，且不应低于相应母材标准的下限值。4 . 4 . 2 对直接承受动载荷或需要验算疲劳的结构，以及低温环境下工作的厚板结构，宜采用低氢焊条。4 . 4 . 3 受压元件用焊接材料的选用应符合 NB/T47018（所有部分）的要求。3GBT 16508 . 2 20225 受压元件用材料5 . 1 钢板5 . 1 . 1 碳素钢和低合金钢钢板的工作压力和壁温（计算温度）适用范围应符合表 1的规定。 常用钢板 的许用应力列于表 2。5 . 1 . 2 锅炉制造过程中需进行正火、正火加回火或调质热处理的碳素钢和低合金钢钢板，钢板制造单 位的交货状态可不同于表 2中的规定。 出厂检验和入厂复验可在热处理的钢板样块上取样。5 . 1 . 3 按 GB/T711采购的20号钢板，其材料质量证明书中给出的或入厂复验拉伸试验的下屈服强度 值（ReL )应不小于 245MPa。5 . 1 . 4 用于锅壳（锅筒）、炉胆、集箱端盖的钢板要求如下：a) Q235B、Q235C和 20钢：厚度不应大于 16mm;b) Q245R和 Q345R：当厚度大于30mm时，应按 NB/T47013 . 3的要求逐张进行超声波检测，且 厚度大于30mm、不大于36mm的钢板质量等级应不低于 级，厚度大于36mm的钢板质量 等级应不低于 级；c) 其他低合金钢：当厚度大于 30mm时，应按 NB/T47013 . 3的要求逐张进行超声波检测，且质 量等级应不低于 级。5 . 1 . 5 厚 度 大 于 36 mm 的 13MnNiMoR 钢 板，可 按 GB/T6803附 加 落 锤 试 验，无 塑 性 转 变 温 度 (NDT)的合格指标在设计文件中规定。5 . 1 . 6 计算温度高于 300的钢板，需要时可在设计文件中规定附加进行该温度下的高温拉伸试验。 5 . 1 . 7 在制造工艺许可的情况下，锅壳（锅筒）可直接采用 Q345R板厚 36mm及以下的控轧或热轧钢 板制造。5 . 1 . 8 GB/T713中所列的其他材料用作锅炉钢板时，其适用范围的选用可按照 GB/T150 . 2的相关 规定。表 1 碳素钢和低合金钢钢板的适用范围材料牌号材料标准适用范围工作压力MPa壁温Q235(B、C、D)GB/T32741 . 630015、20GB/T7111 . 6350Q245RGB/T7135 . 3 a430Q345R5 . 3 a43013MnNiMoR不限40015CrMoR不限52012Cr1MoVR不限56512Cr2Mo1R不限575a 用于制造不受辐射热的锅壳（锅筒）时，工作压力不受限制。45GBT 1 6508 . 2 202表 2 常用钢板的许用应力材料牌号材料标准热处理状态厚度mm室温强度MPa在下列温度()下的许用应力MPaRmRp0 .220100150200250300350400425450475500525550575Q235(B、C、D)GB/T3274热轧、控轧、 正火1637023513613312711610495>1636370225136127120111968815GB/T711热轧、控轧、 正火37013713713713412920GB/T711热轧、控轧、 正火1641024514814714013111710898Q245RGB/T713热轧、控轧、 正火1640024514814714012911610697908361>163640023514814013312411110293868361>36604002251481331271191079889828061>60100390205137123117109989082757361>100150380185123112107100908073706761Q345RGB/T713正火正火 回火165103451891891851801661541421349366>16365003251851851831701571431331259366>36604903151811811731601471331231179366>601004903051811811671501371231171109366>1001504802851781731601471331201131079366>150250470265174163153143130117110103936626GBT 1 6508 . 2 2022表 2 常用钢板的许用应力（续）材料牌号材料标准热处理状态厚度mm室温强度MPa在下列温度()下的许用应力MPaRmRp0 .22010015020025030035040042545047550052555057513MnNiMoRGB/T713正火 回火30100570390211211211211211211211203>10015057038021121121121121121121120015CrMoRGB/T713正火 回火6604502951671671671601501401331261231191178858>601004502751671671571471401311241171141111098858>100200440255163157147140133123117110107104102885812Cr1MoVRGB/T713正火 回火6604402451631501401331271171111051021009795825941>60100430235157147140133127117111105102100979582594112Cr2Mo1RGB/T713正火 回火620052031019318718017317016716316015714711989614637GBT 16508 . 2 20225 . 2 钢管5 . 2 . 1 钢管的工作压力和壁温（计算温度）适用范围应符合表 3的规定。 常用钢管的许用应力列于表 4 。5 . 2 . 2 锅炉用钢管除符合材料标准要求外，还可参照 NB/T47019 . 3根据使用环境增加检验项目或附 加要求。5 . 2 . 3 外径不小于 76mm且壁厚不小于 14mm的钢管应附加室温冲击试验。5 . 2 . 4 计算温度高于 400的钢管，其高温持久强度应符合 GB/T5310和 NB/T47019 . 3的规定。表 3 钢管的适用范围材料牌号材料标准适用范围主要用途工作压力MPa壁温Q235BGB/T3091热水管道1 . 6100L210GB/T9711热水管道2 . 510、20GB/T8163受热面管子1 . 6350集箱、管道1 . 635010、20GB/T3087受热面管子5 . 3460集箱、管道5 . 343009CrCuSbNB/T47019 . 3尾部受热面管子不限30020GGB/T5310受热面管子不限460集箱、管道不限43020MnG、25MnG受热面管子不限460集箱、管道不限43015MoG、20MoG受热面管子不限48012CrMoG、15CrMoG受热面管子不限560集箱、管道不限55012Cr1MoVG受热面管子不限580集箱、管道不限56512Cr2MoG受热面管子不限600a集箱、管道不限575a 此处壁温为烟气侧管子壁温。78GBT 1 6508 . 2 2022表 4 常用钢管的许用应力材料牌号材料标准热处理状态室温强度MPa在下列温度()下的许用应力MPaRmRp0 .220100150200250300350400425450475500525550575600Q235BGB/T3091正火3702351361331271161049510GB/T3087 GB/T8163正火( 16mm)33520512412411811097817473正火( >16mm)3351951241211161109781747320GB/T3087 GB/T8163正火( 16mm)410245152147136125113999185664936正火( >16mm)41023515214313412511399918566493609CrCuSbNB/T47019 . 3正火39024514414413712712011320GGB/T5310正火4102451521521521431311181058566493620MnG正火41524015414614313913112211710378584025MnG正火48527517916816315815114013411785594015MoG正火4502701671671671501371201131071051031026220MoG正火4152201461381351331251211181131101071037012CrMoG正火 回火410205137129125121117113110106103100977551321715CrMoG正火 回火 滓火 回火4402951631631631631631611521441411371359766412312Cr1MoVG正火 回火 油滓 回火4702551701651621591561531501461431411371239773533712Cr2MoG正火 回火 油滓 回火450280166128125124123123123123122119998164493524GBT 16508 . 2 20225 . 3 锻件5 . 3 . 1 锅炉受压元件用锻件的工作压力和壁温（计算温度）适用范围应符合表 5的规定。 常用锻件的 许用应力列于表 6。表 5 锅炉用锻件的适用范围材料牌号材料标准适用范围工作压力MPa壁温20NB/T470085 . 3 a43025GB/T69916MnNB/T470085 . 3 a43015CrMo不限55014Cr1Mo不限55012Cr1MoV不限56512Cr2Mo1不限575a 不与火焰接触时，工作压力不限。5 . 3 . 2 25钢的锻件，其化学成分按 GB/T699,热处理状态为正火，检验项目和质量按 NB/T47008的 要求，力学性能按以下控制：a) 公称厚度（t）不大于 100mm：Rm 420MPa、Rp0 .2 235MPa、A22%、HBW170 ;b) 公称厚度（t）大于 100mm：Rm 390MPa、Rp0 .2 215MPa、A20%、HBW170 。 5 . 3 . 3 受压元件锻件的级别为：a) 级适用于热水锅炉和额定蒸汽压力不大于 3 . 8MPa、额定蒸汽温度不大于 450 的蒸汽锅 炉的承压锻件；b) 级适用于额定蒸汽压力不大于 13 . 7MPa、额定蒸汽温度不大于 540的蒸汽锅炉的承压锻 件或承受较大外载的受力锻件；c) 级适用于额定蒸汽压力大于13 . 7MPa蒸汽锅炉的承压锻件，且损坏时可能会引起严重安全 事故或设备事故的锻件，否则为 级锻件。5 . 3 . 4 用于受压元件的 级钢锻件应附加金相检验，金相检验按附录 B的要求执行。5 . 3 . 5 设计时的计算温度高于 300的锻件，需要时可在设计文件中规定附加进行该温度下的高温拉 伸试验。5 . 3 . 6 工作压力不大于 2 . 5MPa、壁温不大于 350的锻件可采用 Q235(B、C、D)钢。5 . 3 . 7 各类管件（三通、弯头、变径接头等）以及集箱封头等元件可采用表3中相应的钢管材料热加工制作。5 . 3 . 8 除各种型式的法兰外，空心圆筒形管件或管帽类管件可用表 5中相应材料牌号的轧制或锻制圆 钢加工而成，加工管件