HGT20581-2011钢制化工容器材料选用规定(对标)(A).pdf

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1、HGHG/T2058T20581 1-20112011钢制化工容器材料选用规定钢制化工容器材料选用规定钢制化工容器材料选用规定钢制化工容器材料选用规定沈和云沈和云20122012年年依据依据 对对GB150-2011作了补充和具体化作了补充和具体化；并对并对HG 20581-1998(R2004)进行修订进行修订。主要变动主要变动 1、依据有关标准规范的变化依据有关标准规范的变化，修改修改、完善的部完善的部分涉及到分涉及到：压力容器用碳素钢和低合金钢钢板相关要求压力容器用碳素钢和低合金钢钢板相关要求；明确不锈钢晶间腐蚀环境和不要求晶间腐蚀试验情形明确不锈钢晶间腐蚀环境和不要求晶间腐蚀试验情形；

2、精简新材料的技术评审与使用要求精简新材料的技术评审与使用要求；精简国外牌号钢材的使用要求精简国外牌号钢材的使用要求；对使用介质的限制作了修改对使用介质的限制作了修改、完善完善。主要变动主要变动（续续）2、增加的内容有增加的内容有：非受压元件与受压元件相焊时对其焊接性能的要求非受压元件与受压元件相焊时对其焊接性能的要求；避免避免Cr-Mo钢回火脆化措施要求钢回火脆化措施要求；不锈钢复合钢板应在热处理后供货的要求和进行不锈钢复合钢板应在热处理后供货的要求和进行UT检测检测的要求的要求；晶间腐蚀环境下奥氏体不锈钢压力容器设计温度的限制晶间腐蚀环境下奥氏体不锈钢压力容器设计温度的限制要求要求；紧固件使

3、用限制的要求紧固件使用限制的要求；双相不锈钢使用温度范围与耐点蚀当量参数双相不锈钢使用温度范围与耐点蚀当量参数；高温氢腐蚀环境中其他因素对钢材力学性能的影响高温氢腐蚀环境中其他因素对钢材力学性能的影响；双牌号不锈钢的选用双牌号不锈钢的选用。对对GB150-2011的补充和具体化的补充和具体化 补充了补充了：设计选材原则设计选材原则；钢材技术要求钢材技术要求；常压容器及常压容器及非受压元件的设计选材非受压元件的设计选材；焊接材料选用焊接材料选用；钢钢材代用等材代用等。细化和具体补充了细化和具体补充了：对钢材质量证明书应列出的项目对钢材质量证明书应列出的项目；商品紧固商品紧固件的性能件的性能；钢材

4、的使用限制和范围钢材的使用限制和范围；在在NaOH溶液溶液、高温高压氢腐蚀高温高压氢腐蚀、液氨以及液氨以及H2S应力腐应力腐蚀环境下的材料使用的规定蚀环境下的材料使用的规定。适用范围适用范围 适用范围包括常压及非受压元件的化工容适用范围包括常压及非受压元件的化工容器及部件的设计材料要求器及部件的设计材料要求，但不包括但不包括-2020的的低温容器低温容器。低温容器低温容器的材料要求在的材料要求在HG/T20585HG/T20585-20112011中中专门予以规定专门予以规定。定义定义 定义为名词解释定义为名词解释，它是结合目前在行相关标准和规范进它是结合目前在行相关标准和规范进行阐述的行阐述

5、的。如如：碳素钢碳素钢，Q235B、Q245R等等；低合金钢低合金钢，Q345R、18MnMoNbR等等；珠光体耐热钢珠光体耐热钢，15CrMoR、12Cr1MoVR、14Cr1MoR、12Cr2Mo1R等等；奥氏体不锈钢奥氏体不锈钢，S30408(06Cr19Ni10)、S31603(022Cr17Ni12Mo2)等等；新增双相不锈钢新增双相不锈钢，S21953(022Cr19Ni5Mo3Si2N)等等。把把“主要受压元件主要受压元件”变更为变更为“受压元件受压元件”。两者是有所区别的两者是有所区别的。引用标准引用标准 引用的标准引用的标准、规范规范、技术条件一律技术条件一律不加年号不加年号

6、，以现行的最新版本为以现行的最新版本为准准。可适应当前标准陆续修改可适应当前标准陆续修改、变更的变更的要求要求。钢材的技术要求钢材的技术要求钢材的订货附加要求钢材的订货附加要求 选材不但要确定钢材牌号及其相应标准选材不但要确定钢材牌号及其相应标准，必要时必要时还应补充钢材采购技术要求的一些项目还应补充钢材采购技术要求的一些项目。如如：敏感元素的控制敏感元素的控制，较高性能的要求较高性能的要求，由供需由供需双方商议的检测双方商议的检测、检验项目的确定等一系列附加检验项目的确定等一系列附加保证要求保证要求。现行钢材标准还不能适应化工容器用钢的专门要现行钢材标准还不能适应化工容器用钢的专门要求求。设

7、计者参考本标准第六章的要求提出必要的设计者参考本标准第六章的要求提出必要的协议项目及其附加保证项目协议项目及其附加保证项目。本标准本标准第第4.0.4和第和第4.0.5条与第六章条与第六章是互相呼应是互相呼应。选材原则选材原则 综合考虑建造和使用对材料性能造成不利综合考虑建造和使用对材料性能造成不利影响的因素影响的因素，以保证材料最终使用状态符以保证材料最终使用状态符合设计选材要求合设计选材要求；化工设备日益大型化化工设备日益大型化，要充分考虑各种冷要充分考虑各种冷热加工因素热加工因素，特别是多次热加工的累积效特别是多次热加工的累积效应具有实际意义应具有实际意义；要考虑内外部环境的作用要考虑内

8、外部环境的作用，并具有相容并具有相容性性，综合考虑操作因素综合考虑操作因素，特别是介质的腐特别是介质的腐蚀问题蚀问题；标准所给出的推荐数据是有条件的标准所给出的推荐数据是有条件的，实际实际设计中需要具体问题具体分析设计中需要具体问题具体分析。如下进一步说明如下进一步说明：选材原则选材原则（续续）1、不锈钢厚度不锈钢厚度超过超过12mm时宜用衬里时宜用衬里、复合复合、堆堆焊等结构形式焊等结构形式。综合考虑腐蚀裕量综合考虑腐蚀裕量、设备大型设备大型化化、结构复杂程度结构复杂程度、加工难度加工难度、重要程度等诸因重要程度等诸因素素，比较不同结构的成本比较不同结构的成本，当复合结构成本明显当复合结构成

9、本明显低于全不锈钢时低于全不锈钢时，选择复合结构才是合理的选择复合结构才是合理的。2、奥氏体不锈钢既可作为耐酸使用奥氏体不锈钢既可作为耐酸使用，有可作为有可作为耐热使用或低温使用耐热使用或低温使用。单台单台、小批量高温设备小批量高温设备，在在低于设计温度低于设计温度500下下选用高碳含钛选用高碳含钛、铌稳定铌稳定化元素奥氏体不锈钢也是合理的化元素奥氏体不锈钢也是合理的。国内国内低于低于-70 下下低温选材困难低温选材困难，把奥氏体不锈钢低温选择界把奥氏体不锈钢低温选择界限限由由-100 提高到提高到-70。选材原则选材原则（续续）3、设计温度设计温度低于低于-100 的低温设计推荐选用含的低温

10、设计推荐选用含镍量较高的奥氏体不锈钢或低碳镍量较高的奥氏体不锈钢或低碳、超低碳奥氏体超低碳奥氏体不锈钢不锈钢。低温工况和制造的冷变形都会诱发部分低温工况和制造的冷变形都会诱发部分奥氏体转变为马氏体奥氏体转变为马氏体，使钢材低温脆性倾向增使钢材低温脆性倾向增加加。4、在在晶间腐蚀环境晶间腐蚀环境下的奥氏体不锈钢制容器下的奥氏体不锈钢制容器，设计温度的限制要求按设计温度的限制要求按GB/T21433-2008不锈钢不锈钢压力容器晶间腐蚀敏感性检验压力容器晶间腐蚀敏感性检验比材料正常允许比材料正常允许使用温度基础上有所降低使用温度基础上有所降低；当存在当存在冲刷腐蚀和腐冲刷腐蚀和腐蚀疲劳蚀疲劳等等不

11、利因素时不利因素时，也应在材料正常允许使用也应在材料正常允许使用温度基础上适当降低设计温度限制要求温度基础上适当降低设计温度限制要求。不锈钢晶间腐蚀试验不锈钢晶间腐蚀试验 奥氏体不锈钢依赖其钝化膜耐蚀奥氏体不锈钢依赖其钝化膜耐蚀，主要主要用用于氧化性或弱氧化性介质于氧化性或弱氧化性介质。在在还原性或强还原性或强氧化性介质氧化性介质中中，绝大多数不锈钢腐蚀严绝大多数不锈钢腐蚀严重重，不能使用不能使用。不锈钢发生晶间腐蚀需要满足不锈钢发生晶间腐蚀需要满足两个必要条两个必要条件件：具有一定程度的晶间腐蚀具有一定程度的晶间腐蚀倾向倾向；介质介质具有足够的晶间腐蚀具有足够的晶间腐蚀能力能力。要有针对性提

12、出晶间腐蚀要有针对性提出晶间腐蚀要求要求。不锈钢晶间腐蚀试验不锈钢晶间腐蚀试验（续续）不锈钢晶间腐蚀每一种试验方法对其适用的钢不锈钢晶间腐蚀每一种试验方法对其适用的钢号号、介质有一定对应性介质有一定对应性、代表性代表性，对材料提出对材料提出晶间腐蚀试验要求晶间腐蚀试验要求，应兼顾以下几个方面应兼顾以下几个方面：1、使用环境可能导致材料发生晶间腐蚀使用环境可能导致材料发生晶间腐蚀；2、试验方法是否与材料牌号及使用介质对应试验方法是否与材料牌号及使用介质对应；3、试样状态的影响试样状态的影响；4、试验合格判据试验合格判据。本标准本标准第第6.1.2条条参照参照GB/T21433-2008 不锈不锈

13、钢压力容器晶间腐蚀敏感性检验钢压力容器晶间腐蚀敏感性检验和上述要求和上述要求编写的编写的。不锈钢晶间腐蚀试验不锈钢晶间腐蚀试验（续续）GB/T4334-2008不锈钢不锈钢10%草酸侵蚀试验方草酸侵蚀试验方法法，对应对应ASTM A262 A法法，主要用于筛选试主要用于筛选试验验。用于检测奥氏体不锈钢因碳化铬沉淀引起的用于检测奥氏体不锈钢因碳化铬沉淀引起的晶间腐蚀敏感性晶间腐蚀敏感性；此法不能检测此法不能检测相引起的晶间相引起的晶间腐蚀敏感性腐蚀敏感性，也不适用于检验铁素体不锈钢也不适用于检验铁素体不锈钢。试验结果判断试验结果判断：作为筛选试验时作为筛选试验时，与标准浸蚀组与标准浸蚀组织相对照

14、织相对照；如不通过如不通过，则表明还要进行被筛选的则表明还要进行被筛选的热酸检验方法检验热酸检验方法检验，以判断是否合格以判断是否合格。在作为独在作为独立检验时立检验时，则以则以草酸法草酸法是否通过作为检验合格的是否通过作为检验合格的依据依据。不锈钢晶间腐蚀试验不锈钢晶间腐蚀试验（续续）GB/T4334-2008不锈钢不锈钢 硫酸硫酸-硫酸铁硫酸铁腐蚀试验方腐蚀试验方法法，对应对应ASTM A262 B法法，可选择性地腐蚀晶界可选择性地腐蚀晶界贫铬区贫铬区，但不溶解碳化铬但不溶解碳化铬。可以检测可以检测321（S32168，06Cr18Ni11Ti)和和347（S34778，06Cr18Ni1

15、1Nb)型型稳定奥氏体不锈钢中稳定奥氏体不锈钢中相引起的晶间腐蚀相引起的晶间腐蚀。但不能检但不能检测含钼奥氏体不锈钢中测含钼奥氏体不锈钢中相引起的晶间腐蚀相引起的晶间腐蚀；可用于可用于检测铁素体及双相钢中的贫铬敏化作用检测铁素体及双相钢中的贫铬敏化作用，特别适用于特别适用于评定高铬不锈钢评定高铬不锈钢；该法也适用于该法也适用于Ni-Cr-Mo合金合金（hastelloy）和高镍和高镍(inconel)，如果合金中存在晶如果合金中存在晶界贫铬区或贫钼区界贫铬区或贫钼区，或者晶界有或者晶界有相相，可检测出晶间可检测出晶间腐蚀敏感性腐蚀敏感性。不锈钢晶间腐蚀试验不锈钢晶间腐蚀试验（续续）试验结果判断

16、试验结果判断（硫酸硫酸-硫酸铁法硫酸铁法）：以腐蚀率判定或以弯曲法以腐蚀率判定或以弯曲法（管试样可为压扁管试样可为压扁法法）判定判定。以腐蚀率判定时以腐蚀率判定时，腐蚀率腐蚀率1.2mm/a为合格为合格，允许设计者根据具体情况允许设计者根据具体情况规定其他腐蚀率规定其他腐蚀率；以弯曲法或压扁法判断以弯曲法或压扁法判断时时，以试样弯曲外侧面不出现晶间腐蚀裂纹以试样弯曲外侧面不出现晶间腐蚀裂纹为合格为合格。不锈钢晶间腐蚀试验不锈钢晶间腐蚀试验（续续）GB/T4334-2008不锈钢不锈钢 65%硝酸硝酸腐蚀试验方腐蚀试验方法法，对应对应ASTM A262 C法法，又称休氏又称休氏(huey)试验试

17、验，是定量评定是定量评定晶间腐蚀敏感性试验方法晶间腐蚀敏感性试验方法。试试液不仅能侵蚀晶界贫铬区液不仅能侵蚀晶界贫铬区、相相、碳化铬和碳碳化铬和碳化钛化钛，对非金属夹杂物等也有择优腐蚀倾向对非金属夹杂物等也有择优腐蚀倾向。用用于检验硝酸或其他强氧化性溶液中合金的于检验硝酸或其他强氧化性溶液中合金的晶间腐晶间腐蚀倾向蚀倾向。试验结果判断试验结果判断：以以5周期的平均腐蚀率或周期的平均腐蚀率或3个周期个周期的最大腐蚀率判定的最大腐蚀率判定。一般以腐蚀率一般以腐蚀率0.6mm/a为为合格合格；要求高时可定为要求高时可定为0.46mm/a或或0.30mm/a为合格为合格。不锈钢晶间腐蚀试验不锈钢晶间腐

18、蚀试验（续续）GB/T4334-2008不锈钢不锈钢 硝酸硝酸-氢氟酸氢氟酸腐蚀试验方腐蚀试验方法法，对应对应ASTM A262 D法法，适用于检验含钼奥氏适用于检验含钼奥氏体不锈钢由于晶界贫铬引起体不锈钢由于晶界贫铬引起晶间腐蚀倾向晶间腐蚀倾向，是是定量定量试验方法试验方法。试验结果判断试验结果判断：以腐蚀率的比值来判断以腐蚀率的比值来判断低碳不锈钢低碳不锈钢，腐蚀率的比值腐蚀率的比值=交货状态试样的腐蚀交货状态试样的腐蚀率率/再固溶处理后试样的腐蚀率再固溶处理后试样的腐蚀率；超低碳不锈钢超低碳不锈钢（也用于要焊接的非超低碳不锈也用于要焊接的非超低碳不锈钢钢），），腐蚀率的比值腐蚀率的比值=

19、敏化处理后试样的腐蚀率敏化处理后试样的腐蚀率/交交货状态试样的腐蚀率货状态试样的腐蚀率；一般以腐蚀率的比值一般以腐蚀率的比值1.5为合格为合格（主要用于对钢材主要用于对钢材的检验的检验）。）。不锈钢晶间腐蚀试验不锈钢晶间腐蚀试验（续续）GB/T4334-2008不锈钢不锈钢 硫酸硫酸-硫酸铜硫酸铜腐蚀试验方腐蚀试验方法法，对应对应ASTM A262 E法法，适用于检验奥氏体不适用于检验奥氏体不锈钢或双相钢不锈钢由于晶界贫铬引起锈钢或双相钢不锈钢由于晶界贫铬引起晶间腐蚀晶间腐蚀。试验结果判断试验结果判断：以弯曲法辅以金相法判断弯曲试样外以弯曲法辅以金相法判断弯曲试样外侧面不出现晶间腐蚀裂纹为合格

20、侧面不出现晶间腐蚀裂纹为合格。上述上述5种试验法检验不锈钢的晶间腐蚀倾向种试验法检验不锈钢的晶间腐蚀倾向。国内一国内一般只对氧化性较强的介质条件般只对氧化性较强的介质条件，如如：浓硝酸浓硝酸、高温稀高温稀硝酸硝酸、尿酸合成介质等才采用尿酸合成介质等才采用65%硝酸法硝酸法(GB/T4334-2008 C法法），），其他绝大部分介质条件多采用其他绝大部分介质条件多采用硫酸硫酸-硫酸硫酸铜法铜法(GB/T4334-2008 E法法）。）。不锈钢耐均匀腐蚀不锈钢耐均匀腐蚀、点腐蚀点腐蚀、应力腐蚀试验应力腐蚀试验 GB/T4334.6-2000不锈钢不锈钢 5%硫酸硫酸腐蚀试验方法腐蚀试验方法，专专用

21、于检验含钼奥氏体铬镍不锈钢用于检验含钼奥氏体铬镍不锈钢耐均匀腐蚀性能耐均匀腐蚀性能。在日本在日本用得较多用得较多，对于对于SUS316、SUS316L为为5.5g/(m2h)；对于对于SUS316J1(06Cr18Ni12Mo2Cu2)、SUS316J1L为为4.5g/(m2h)；对于对于SUS317(06Cr19Ni13Mo3)、SUS317L为为6.0g/(m2h)；我国标准没有规定合格指标我国标准没有规定合格指标。GB/T 17897-1999不锈钢三氯化铁点腐蚀试验方法不锈钢三氯化铁点腐蚀试验方法GB/T4334.7(作废作废)，用于检验不锈钢用于检验不锈钢耐点蚀性能耐点蚀性能。一般用

22、一般用作科研作科研，不作为材料和设备检验项目不作为材料和设备检验项目。GB/T 17898-1999 不锈钢在沸腾氯化镁溶液中应力腐不锈钢在沸腾氯化镁溶液中应力腐蚀试验方法蚀试验方法 GB/T4334.8(作废作废)，用于检验不锈钢用于检验不锈钢耐应耐应力腐蚀性能力腐蚀性能。主要用于选材和用作科研主要用于选材和用作科研，一般不作为材料一般不作为材料和设备检验项目和设备检验项目。选用双牌号不锈钢问题选用双牌号不锈钢问题 GB/T20878-2007不锈钢和耐热钢不锈钢和耐热钢 牌号及化学成分牌号及化学成分中新增高温奥氏体不锈钢牌号中新增高温奥氏体不锈钢牌号S30409(07Cr19Ni10)，含

23、含碳量为碳量为0.04%0.10%。可以采购双牌号不锈钢可以采购双牌号不锈钢S30409(07Cr19Ni10)/S30408(06Cr19Ni10)，既满足对材既满足对材料高温性能的特殊要求料高温性能的特殊要求，又满足对普通不锈钢耐蚀性又满足对普通不锈钢耐蚀性能的基本要求能的基本要求。同样情况还有同样情况还有，S31609(07Cr17Ni12Mo2)，含碳量为含碳量为0.04%0.10%，双牌号不锈钢双牌号不锈钢S31609(07Cr17Ni12Mo2)/S31608(06Cr17Ni12Mo2)也可以满足要求也可以满足要求。钢号问题钢号问题 化工容器的设计条件繁杂化工容器的设计条件繁杂，

24、本标准只能把经常本标准只能把经常使用的钢号及标准列入使用的钢号及标准列入；我国钢材标准还未完善我国钢材标准还未完善，品种品种、规格方面缺口规格方面缺口较多较多；在化工容器设计和施工时在化工容器设计和施工时，将不可避免地遇到将不可避免地遇到使用压力容器标准以外的钢材及代用问题使用压力容器标准以外的钢材及代用问题。第第4.0.6条条和和第第4.0.7条条规定的作用就在于对使用规定的作用就在于对使用本标准外的钢材时本标准外的钢材时，作必要的规定和说明作必要的规定和说明。本标准是以本标准是以GB50-2011钢制压力容器钢制压力容器的要的要求求，并对其补充和具体化为前提并对其补充和具体化为前提，国标中

25、已列国标中已列入的钢号及要求入的钢号及要求，本标准中尽量避免重复本标准中尽量避免重复，所所以未一一列出以未一一列出。专用检验项目专用检验项目 钢材专用检验项目钢材专用检验项目：一般如晶间腐蚀倾向试一般如晶间腐蚀倾向试验验、避免避免Cr-Mo钢钢回火脆化回火脆化、冲击韧性试验冲击韧性试验、无损检测无损检测、热处理要求热处理要求、钢管工艺性能试验钢管工艺性能试验、高温抗拉强度要求等高温抗拉强度要求等，并非为每台化工容器所并非为每台化工容器所必需必需，但在某些设计条件下又是设计和检验比但在某些设计条件下又是设计和检验比不可少的项目不可少的项目。根据工程项目的设计经验根据工程项目的设计经验，本标准本标

26、准第第6.1.2、第第6.1.4、第第6.2.1、第第6.2.2、第第6.3.5条条分别作了分别作了具体的规定具体的规定。铸铸钢钢 GB150-2011钢制压力容器钢制压力容器中未包括铸中未包括铸钢钢。但有时化工容器设计会遇到但有时化工容器设计会遇到，为此为此，参照参照JIS B8270-2003 压力容器压力容器(基础标基础标准准)和和ASME-1-2010锅炉及压力容器锅炉及压力容器规范规范 压力容器建造规则压力容器建造规则编制了本标准的编制了本标准的第第6.5条条，并对压力容器用铸钢材料标准并对压力容器用铸钢材料标准、铸造系数铸造系数、无损检查作了规定无损检查作了规定。铸钢铸钢（碳钢和不

27、锈钢碳钢和不锈钢）高温性能参考高温性能参考DIN、JIS和和ASTM有关性能值换算确定有关性能值换算确定。商品紧固件商品紧固件 受压容器用紧固件有两类受压容器用紧固件有两类。一类是制造厂用钢棒一类是制造厂用钢棒（锻锻棒棒）自行加工而成自行加工而成；另一类为商品紧固件另一类为商品紧固件。前者在前者在GB150-2011钢制压力容器钢制压力容器中已有规定中已有规定，但对商但对商品紧固件目前目前尚未有其他标准有所规定品紧固件目前目前尚未有其他标准有所规定，而商品而商品紧固件又是不可缺少的承载零件紧固件又是不可缺少的承载零件。近年来国标紧固件近年来国标紧固件参照参照ISO标准标准作了大幅度的修订作了大

28、幅度的修订，为此为此，本标准中选本标准中选择了一些常用商品紧固件标准及级别择了一些常用商品紧固件标准及级别，规定了适用范规定了适用范围及配合要求围及配合要求。表表6.6.2的使用范围为参考的使用范围为参考AD2000压压力容器规范而确定力容器规范而确定；表表6.6.4的高温屈服强度也为参的高温屈服强度也为参照照DIN有关标准而得出的有关标准而得出的。非受压元件结构用钢选用非受压元件结构用钢选用 对于受压容器用钢防脆断是高度重视对于受压容器用钢防脆断是高度重视，而其之外的焊而其之外的焊接钢结构的脆断问题接钢结构的脆断问题，其实质是相同其实质是相同，但至今未引起但至今未引起重视重视。相应标准相应标

29、准、规范对此的规定很少规范对此的规定很少。近年来对于北方严寒地区室外钢结构的脆断问题已逐近年来对于北方严寒地区室外钢结构的脆断问题已逐步引起重视步引起重视，本标准在制定中已考虑上述意见本标准在制定中已考虑上述意见，并参并参考了德国考了德国DSAt 009-2005焊接钢结构钢材质量等级焊接钢结构钢材质量等级的选择方法的选择方法，对此作了规定对此作了规定。钢材质量等级的选择要考虑钢材质量等级的选择要考虑应力大小应力大小、重要程度重要程度、温温度度、板厚板厚四个四个因素因素。化工容器涉及都为焊接钢结构化工容器涉及都为焊接钢结构，焊接焊接因素一并计入因素一并计入；若若冷变形率冷变形率有可能有可能大于

30、大于2%时时，应予考虑应予考虑。有缝钢管有缝钢管 国外有缝和无缝钢管的标准国外有缝和无缝钢管的标准、规范往往相提并规范往往相提并论论，且广泛应用且广泛应用。而国内碳素钢焊接钢管还只能而国内碳素钢焊接钢管还只能适应低压的水适应低压的水、煤气管的使用要求煤气管的使用要求。有缝钢管作有缝钢管作为锅炉和压力容器用钢管尚需在产品质量上作较为锅炉和压力容器用钢管尚需在产品质量上作较大的提高大的提高。引进成套装置的热换管普遍采用不锈钢焊接钢引进成套装置的热换管普遍采用不锈钢焊接钢管管。国内制造厂也引进焊管生产线国内制造厂也引进焊管生产线，使质量得到使质量得到提高提高，成本明显低于无缝钢管成本明显低于无缝钢管

31、，尤其是薄壁尤其是薄壁、定定尺及大直径焊管尺及大直径焊管。有缝钢管有缝钢管（续续）由于由于GB/T12771-2008流体输送用不锈钢焊接钢管流体输送用不锈钢焊接钢管水平低于国际上通用的用于化工装置的不锈钢焊接钢管水平低于国际上通用的用于化工装置的不锈钢焊接钢管标准标准，为此可用于一些介质无毒为此可用于一些介质无毒、无爆炸危险无爆炸危险、无腐蚀无腐蚀性性、对连续长周期运行要求较低的场合对连续长周期运行要求较低的场合。由于由于HG/T20537-1992(R2009)奥氏体不锈钢焊接钢奥氏体不锈钢焊接钢管管参照美国参照美国、瑞典瑞典、德国德国、日本日本、英国和英国和ISO等的换等的换热器和压力容

32、器用不锈钢焊接钢管标准热器和压力容器用不锈钢焊接钢管标准，结合国内焊管结合国内焊管生产厂的较高水平制定了生产厂的较高水平制定了HG/T20537.2HG/T20537.4-1992(R2009)三个焊管技术要求三个焊管技术要求，并在此基础上制定了并在此基础上制定了HG/T20537.1-1992(R2009)奥氏体不锈钢焊接钢管奥氏体不锈钢焊接钢管选用规定选用规定。有缝钢管有缝钢管（续续）由于国内化工装置中设计使用焊管尚属首次由于国内化工装置中设计使用焊管尚属首次，规定相规定相应来说要严格一些应来说要严格一些，范围小一些范围小一些，要求高一些要求高一些。今后今后随着使用随着使用、设计经验的积累

33、和生产质量水平的稳定和设计经验的积累和生产质量水平的稳定和提高提高，将逐步放宽限制将逐步放宽限制。本标准的制定原则是用于压力容器和换热器的焊管本标准的制定原则是用于压力容器和换热器的焊管，符合我国现行的有关标准符合我国现行的有关标准、规范规范。焊管是有别于无缝钢管的制造工艺焊管是有别于无缝钢管的制造工艺，不是新钢种不是新钢种、新新材料材料。虽与容器焊接是同一范畴虽与容器焊接是同一范畴，但其连续但其连续、自动自动、大批量生产的特点大批量生产的特点，两者是有区别的两者是有区别的。制定制定HG/T20537-1992(R2009)奥氏体不锈钢焊接钢奥氏体不锈钢焊接钢管管，与国际接轨与国际接轨，又适应

34、国内发展的需求又适应国内发展的需求。标准的批准和发布标准的批准和发布，为化工行业广泛使用设计和应用为化工行业广泛使用设计和应用不锈钢焊接钢管有章可循不锈钢焊接钢管有章可循、有法可依的作用有法可依的作用。常用钢材规格常用钢材规格 化工容器设计中采用的钢材规格很多化工容器设计中采用的钢材规格很多，标准中标准中列出的规格也很多列出的规格也很多，但还经常用钢备料但还经常用钢备料、配套配套很困难很困难，尤其是特材配套更困难尤其是特材配套更困难。为此为此，从标准化以及实际采用角度出发从标准化以及实际采用角度出发，有必有必要提出精简的常用钢材规格要提出精简的常用钢材规格。本标准本标准表表6.3.2和和表表6

35、.3.3就是按此原则归纳提出的就是按此原则归纳提出的。常用不等于限制采用常用不等于限制采用，设计者也可根据各自设设计者也可根据各自设计的特点计的特点，采用常用规格以外的钢材规格采用常用规格以外的钢材规格。双相不锈钢与耐点蚀当量数双相不锈钢与耐点蚀当量数 双相不锈钢是在其固淬组织中铁素体相与奥氏体相各双相不锈钢是在其固淬组织中铁素体相与奥氏体相各占一半的不锈钢占一半的不锈钢，兼有铁素体不锈钢的强度与耐氯化兼有铁素体不锈钢的强度与耐氯化物应力腐蚀能力和奥氏体不锈钢的塑性物应力腐蚀能力和奥氏体不锈钢的塑性、韧性与焊接韧性与焊接性特点性特点。“固淬固淬”与与“固溶固溶”都用以描述工件在高温条件都用以描

36、述工件在高温条件下快速冷却的热处理过程下快速冷却的热处理过程，但但固淬有相变固淬有相变，固溶不伴固溶不伴有相变有相变。双相不锈钢具有双相不锈钢具有475脆性脆性，相脆化相脆化，及及因碳因碳、氮析出迅速引起的高温脆性等问题氮析出迅速引起的高温脆性等问题。与奥氏体与奥氏体不锈钢相比不锈钢相比，双相不锈钢线膨胀系数小双相不锈钢线膨胀系数小，热效率高热效率高，加工硬化效应大加工硬化效应大。双相不锈钢适合用于作设备衬里和双相不锈钢适合用于作设备衬里和复合板复合板，也适合用于制作热交换器的管束也适合用于制作热交换器的管束。双相不锈钢与耐点蚀当量数双相不锈钢与耐点蚀当量数（续续）国外工程公司对一些双相不锈钢

37、的最低使用温度限制国外工程公司对一些双相不锈钢的最低使用温度限制在在-50；按按GB150GB150及目前及目前双相不锈钢普遍质量水平双相不锈钢普遍质量水平，受受压元件用双相不锈钢最低使用温度应不低于压元件用双相不锈钢最低使用温度应不低于-20。由于耐点蚀当量数由于耐点蚀当量数(PRE)与不锈钢的临界点蚀温度与不锈钢的临界点蚀温度(CPT)和临界缝隙腐蚀温度和临界缝隙腐蚀温度(CCT)存在正比关系存在正比关系。CPT、CCT常常被用来衡量不锈钢耐局部腐蚀的能力被用来衡量不锈钢耐局部腐蚀的能力，所以所以PRE与其耐与其耐局部腐蚀能力成正比局部腐蚀能力成正比，是局部腐蚀环境下选用不锈钢及是局部腐蚀

38、环境下选用不锈钢及双相不锈钢的参考数值双相不锈钢的参考数值，不锈钢实际耐局部腐蚀性能还不锈钢实际耐局部腐蚀性能还与其热处理过程有关与其热处理过程有关。本标准表给出来自国内外钢材生本标准表给出来自国内外钢材生产商的部分奥氏体不锈钢产商的部分奥氏体不锈钢、双相不锈钢耐点蚀当量数双相不锈钢耐点蚀当量数据据，可供比较选材方案时参考可供比较选材方案时参考。双相不锈钢与耐点蚀当量数双相不锈钢与耐点蚀当量数（续续）如如：S30408(06Cr19Ni10)S31603(022Cr17Ni12Mo2)S31782(015Cr21Ni26Mo5Cu2904L)S21953(022Cr19Ni5Mo3Si2N3R

39、E60)S23043(022Cr23Ni4MoCuNSAF2304)S22053(022Cr23Ni5Mo3NSAF2205)S22073(022Cr25Ni7Mo4NSAF2507)PRE达到达到40的不锈钢被称为的不锈钢被称为超级不锈钢超级不锈钢。使用介质的限制使用介质的限制 本标准中本标准中第第7.8.1条条对对NaOH溶液中使用温度的限制是根溶液中使用温度的限制是根据美国据美国NACE的调查报告和有关单位工程设计标准制定的调查报告和有关单位工程设计标准制定的的。本标准本标准第第7.8.3条条高温高温氢腐蚀氢腐蚀环境中选材的限制是按纳环境中选材的限制是按纳尔逊曲线制定的尔逊曲线制定的。考

40、虑到焊接和焊后热处理对合金钢考虑到焊接和焊后热处理对合金钢抗氢腐蚀性能的影响抗氢腐蚀性能的影响，因此条款中又特别因此条款中又特别强调了焊后强调了焊后充分消除应力热处理的必要性充分消除应力热处理的必要性。湿湿H2S应力腐蚀环境中防止碳钢和低合金钢设备发生应应力腐蚀环境中防止碳钢和低合金钢设备发生应力腐蚀裂纹的规定力腐蚀裂纹的规定，国内目前尚未制定标准及规范国内目前尚未制定标准及规范。本标准本标准第第7.8.2条条的内容主要依据的内容主要依据湿湿H2S应力腐蚀环境的应力腐蚀环境的基本规律基本规律（温度温度、介质介质、浓度浓度），），确定了对腐蚀环境确定了对腐蚀环境的定义的定义。使用介质的限制使用介

41、质的限制（续续）对材料和制造工艺的要求则主要依据美国对材料和制造工艺的要求则主要依据美国API和和NACE对对碳钢碳钢、碳锰钢焊接容器在碳锰钢焊接容器在H2S应力腐蚀环境中防止发生应力腐蚀环境中防止发生裂纹的规定以及日本高压力协会裂纹的规定以及日本高压力协会“高强度使用标准高强度使用标准”等国等国外规范外规范，以及壳牌以及壳牌、鲁奇鲁奇、林德等工程公司对林德等工程公司对H2S/HCN介质设备的工程规定而提出的介质设备的工程规定而提出的。湿湿H2S应力腐蚀环境下应力腐蚀环境下造成碳钢和低合金钢设备产生应力腐蚀裂纹造成碳钢和低合金钢设备产生应力腐蚀裂纹，因环境差因环境差异可产生不同的应力腐蚀开裂现

42、象异可产生不同的应力腐蚀开裂现象，如如：氢致开裂氢致开裂(HIC，hydrogen induced cracking)，硫化物应力开裂硫化物应力开裂(SCC，sulphide stress cracking)，氢鼓泡氢鼓泡(HB，hydrogen blistering)和应力导向氢致开裂和应力导向氢致开裂(SOHIC，stress-oriented hydrogen induced cracking)等等，应根据设计需要和工程应根据设计需要和工程实施的可能采取有针对性的预防应力腐蚀开裂措施实施的可能采取有针对性的预防应力腐蚀开裂措施。使用介质的限制使用介质的限制（续续）液氨储罐应力腐蚀开裂问题

43、在国内外引起普遍重视液氨储罐应力腐蚀开裂问题在国内外引起普遍重视，本标本标准准第第7.8.4条条对该介质的定义和对策作出了原则性的规定对该介质的定义和对策作出了原则性的规定。根据公布的资料根据公布的资料，对对NaOH溶液造成的应力腐蚀溶液造成的应力腐蚀(碱脆碱脆)问问题题、湿湿H2S(硫裂硫裂，酸性气体环境酸性气体环境)造成的应力腐蚀问题造成的应力腐蚀问题、高温氢腐蚀问题高温氢腐蚀问题、液氨应力腐蚀液氨应力腐蚀(氨脆氨脆)问题所涉及的判断问题所涉及的判断指标指标、预防措施预防措施、改进建议等进行了补充和完善改进建议等进行了补充和完善。高硫低酸值原油环境下的设备选材问题已有行业标准高硫低酸值原油

44、环境下的设备选材问题已有行业标准SH/T3096-加工高硫原油重点装置主要设备设计选材导加工高硫原油重点装置主要设备设计选材导则则可供参照可供参照。限制介质成分是腐蚀环境下完善化工设备设计的必要措限制介质成分是腐蚀环境下完善化工设备设计的必要措施施，如同时实施本标准所提示的措施对设计可起到事半功如同时实施本标准所提示的措施对设计可起到事半功倍效果倍效果。焊接材料选用焊接材料选用 焊接材料选用的编制主要依据焊接材料选用的编制主要依据：HG20581-1998钢制化工容器制造技术要求钢制化工容器制造技术要求的基的基础上和近年来实施取得的经验础上和近年来实施取得的经验，并依据并依据JB/T4709钢

45、制压力容器钢制压力容器 焊接规程焊接规程、JB/T4747压力容器用钢焊条订货技术条压力容器用钢焊条订货技术条件件标准内容标准内容，以及国内外工程公司的规以及国内外工程公司的规定进行补充和具体化定进行补充和具体化。焊接材料选用焊接材料选用（续续）焊接材料选择原则焊接材料选择原则：1、根据母材的根据母材的化学成分化学成分、力学性能力学性能、焊接性能焊接性能，并结并结合合结构特点结构特点、使用条件使用条件及及焊接方法焊接方法综合考虑选用焊接综合考虑选用焊接材料材料，必要时通过试验确定必要时通过试验确定。2、焊接材料焊接材料技术类别与型号选用应与钢制化工容器用技术类别与型号选用应与钢制化工容器用母材

46、母材相相匹配匹配。3、焊接材料技术要求与钢制化工容器产品焊接接头相焊接材料技术要求与钢制化工容器产品焊接接头相适用适用。熔敷金属性能熔敷金属性能不低于不低于母材焊后性能标准规定的母材焊后性能标准规定的最低值最低值，并留有足够的裕量并留有足够的裕量。4、焊接材料熔敷金属金属中有害含量焊接材料熔敷金属金属中有害含量不超出不超出相应母材相应母材规定的限值规定的限值。正火的实施正火的实施 补充要求补充要求：“受压元件的正火必要时与其原受压元件的正火必要时与其原材料的正火分别进行材料的正火分别进行，除非最终热成形温除非最终热成形温度处于正火温度范围内度处于正火温度范围内，否则不应将元件否则不应将元件的热

47、成形与院材料的正火合并进行的热成形与院材料的正火合并进行。不应不应将应力容器产品的热处理与原材料的正火将应力容器产品的热处理与原材料的正火合并进行合并进行。”这是确保碳钢和低合金钢钢板在正火状态这是确保碳钢和低合金钢钢板在正火状态下使用的措施下使用的措施，这里的正火温度范围为这里的正火温度范围为850960。钢材代用问题钢材代用问题 钢材代用是目前化工容器制造中经常遇到的问题钢材代用是目前化工容器制造中经常遇到的问题。本标准本标准第第11章专门对代用原则作了规定章专门对代用原则作了规定，并强调代用与原设计钢并强调代用与原设计钢材间导热系数材间导热系数、线膨胀系数的对应线膨胀系数的对应，强调考虑

48、抗应力腐强调考虑抗应力腐蚀蚀、晶间腐蚀晶间腐蚀、电偶腐蚀电偶腐蚀、冲涮腐蚀等局部腐蚀性能冲涮腐蚀等局部腐蚀性能。1、钢材代用应当做到钢材代用应当做到：不得变更原有设计不得变更原有设计，不得变更原设计规定的结构尺寸和不得变更原设计规定的结构尺寸和规格规格，不得变更图样不得变更图样，代用钢材要满足原设计条件和要代用钢材要满足原设计条件和要求求；代用钢材力学性能优于原设计钢材时代用钢材力学性能优于原设计钢材时，不得减少代用钢材不得减少代用钢材的厚度的厚度，代用钢材力学性能略低于原设计钢材时代用钢材力学性能略低于原设计钢材时，也不得也不得增加代用材料的厚度增加代用材料的厚度，并应重新进行强度或刚度校核

49、并应重新进行强度或刚度校核；钢材代用应考虑与相邻钢材的相容性钢材代用应考虑与相邻钢材的相容性，还要考虑由此引发还要考虑由此引发的制造的制造、检验等变化检验等变化。钢材代用问题钢材代用问题（续续）2、中外钢材标准中中外钢材标准中，代用钢材牌号与原设计牌号的对代用钢材牌号与原设计牌号的对照关系照关系、相近关系相近关系、不同类型关系不同类型关系：对照关系对照关系是指不同国家间的相应牌号具有如下关系是指不同国家间的相应牌号具有如下关系：同为压力加工材料牌号或铸件材料牌号同为压力加工材料牌号或铸件材料牌号；具有很接近的标准化学成分范围具有很接近的标准化学成分范围，或相同的标准化学成或相同的标准化学成分范

50、围分范围；具有很接近的性能具有很接近的性能，或相同的性能或相同的性能。采用采用与原设计钢材与原设计钢材对照牌号对照牌号的钢材的钢材代用代用，可以使代材问可以使代材问题较为简单题较为简单，在钢材代用中经常采用在钢材代用中经常采用。采用与原设计钢采用与原设计钢材对照牌号的钢材代用也要注意因某些关键化学成分差材对照牌号的钢材代用也要注意因某些关键化学成分差别导致的特定敏感性能差异别导致的特定敏感性能差异。钢材代用问题钢材代用问题（续续）相近关系是指不同国家间的相应牌号具有如下关系相近关系是指不同国家间的相应牌号具有如下关系：同为压力加工材料牌号或铸件材料牌号同为压力加工材料牌号或铸件材料牌号；具有接