ICS. 23. 020. 30 J 74
GB
中华人民共和国国家标准
GB150.2—2011 部分代替GB150—1998
压力容器 第2部分：材料
Pressure vesselsPart 2:Materials
2012-03-01实施
2011-11-21发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会 发布
35 GB 150.2—2011
目 次
前言
37 39 39 40 42 51 58 63
范围· 2 规范性引用文件， 3 总则·
1
钢板钢管钢锻件· 螺柱（含螺栓）和螺母用钢棒。 附录A（规范性附录）材料的补充规定附录B（资料性附录） 钢材高温性能参考值附录C（资料性附录） 高合金钢钢号近似对照附录D（规范性附录） Q235系列钢板的使用规定
4 5
6
7
70 76 85 87
36 GB150.2—2011
前言
本标准的本部分中附录B、附录C为推荐性的，其余为强制性。 本标准GB150《压力容器》分为四个部分：
第1部分：通用要求；一第2部分：材料；第3部分：设计；一第4部分：制造、检验和验收。 本部分为GB150的第2部分：材料。本部分按照GB/T1.1-2009《标准化工作导则》给出的规则
起草。
本部分代替GB150一1998的材料部分（第4章、附录A、附录F和附录H)。 本部分依据GB150-1998实施以来我国压力容器用钢的技术进展成果，并按照TSGR0004-
2009《固定式压力容器安全技术监察规程》的相关规定进行了修订。与GB150一1998相比，主要变动内容如下：
一第2章引用文件中的钢材标准全部进行了更新。复合板增加了镍-钢、钛-钢和铜-钢3个标准
（NB/T47002.2、NB/T47002.3和NB/T47002.4）。不锈钢无缝钢管增加了奥氏体-铁素体型钢管标准（GB/T21833）。不锈钢焊接钢管增加了锅炉和热交换器用奥氏体不锈钢管标准（GB/T24593)和奥氏体-铁素体型钢管标准（GB/T21832）。不锈钢棒增加了冷加工钢棒标准（GB/T4226）。 第3章总则中碳素钢和低合金钢钢材（钢板、钢管和钢锻件）的冲击功最低值按TSGR0004的规定提高了指标。
一一按TSGR0004所规定的安全系数重新确定了钢板、钢管和钢锻件的许用应力。 一第4章钢板中增加了7个低合金钢钢板（12Cr1MoVR、12Cr2Mo1VR、12MnNiVR、
15MnNiNbDR、07MnNiMoDR、08Ni3DR和06Ni9DR），6个高合金钢钢板（S11972、S30409、 S31008、S39042、S22253和S22053)。 第4章钢板中提高了碳素钢和低合金钢钢板的超声检测要求，将钢板的使用温度下限作了详细规定。 第5章钢管中增加了2个低合金钢钢管（09MnNiD和08Cr2AIMo），2个奥氏体型高合金钢无缝钢管（1Cr19Ni9和0Cr25Ni20），4个奥氏体-铁素体型高合金钢无缝钢管（S21953、S22253、 S22053和S25073），高合金钢焊接钢管列人5个奥氏体型钢号（S30408、S30403、S31608、 S31603和S32168）和3个奥氏体-铁素体型钢号（S21953、S22253、S22053）。 第5章钢管中列入了用钢棒加工的接管，并做出了相关规定。 第6章钢锻件中增加了4个低合金钢钢锻件（20MnNiMo、12Cr2Mo1V、12Cr3Mo1V和 08Ni3D），4个奥氏体型高合金钢钢锻件（S30409、S31008、S31703和S39042），2个奥氏体-铁素体型高合金钢钢锻件（S22253和S22053）。 第7章螺柱（含螺栓）用钢棒中调整了35CrMoA和40CrNiMoA低温用螺柱的最低冲击试验温度，提高了30CrMoA、35CrMoA和40CrNiMoA螺柱的低温冲击功指标，增加了S31008高温用高合金钢螺柱和应变强化处理的S30408低温用高合金钢螺柱。 一附录A中增加了4个低合金钢钢板（12Cr2Mo1VR、15MnNiNbDR、08Ni3DR和06Ni9DR）的技术要求，以及2个低合金钢钢管（09MnNiD和08Cr2A1Mo）的技术要求。
-
37 GB 150.2—2011
一附录B中列人了新增钢号的相关性能数据参考值。 附录C中列出了高合金钢统一数字代号和牌号的对照表。 一附录D中列出了Q235系列钢板的使用规定。
本部分由全国锅炉压力容器标准化技术委员会（SAC/TC262)提出并归口。 本部分起草单位：合肥通用机械研究院、中国通用机械工程总公司、中国特种设备检测研究院、合肥
市质量技术监督局、中国石化工程建设公司、国家质检总局特种设备安全监察局、江苏省特种设备安全监督检验研究院。
本部分主要起草人：秦晓钟、章小浒、张勇、杨国义、顾先山、段瑞、常彦衍、缪春生、尹立军。 本部分所代替标准的历次版本发布情况为：
GB150—1989,GB150-1998。
38 GB150.2-2011
压力容器 第2部分：材料
1范围
GB150的本部分规定了压力容器受压元件用钢材允许使用的钢号及其标准，钢材的附加技术要求，钢材的使用范围（温度和压力）和许用应力。
本部分适用于设计温度一253℃～800℃、设计压力不大于35MPa的压力容器。 本部分不适用的范围为：GB150.1规定的不适用范围；制冷、造纸行业的容器，塘玻璃容器和简单
压力容器；TSGR0004中1.4条所规定的范围。
2规范性引用文件
2
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是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。
GB150.1-2011 1压力容器第1部分：通用要求 GB150.3—2011 1压力容器第3部分：设计 GB/T228 ：金属材料室温拉伸试验方法 GB/T 229 金属材料夏比摆锤冲击试验方法 GB/T699 优质碳素结构钢 GB 713 锅炉和压力容器用钢板 GB/T1220 不锈钢棒 GB/T1221 耐热钢棒 GB/T 3077 合金结构钢 GB 3531 低温压力容器用低合金钢钢板 GB/T4226 不锈钢冷加工钢棒 GB/T4334 金属和合金的腐蚀 不锈钢晶间腐蚀试验方法 GB5310 高压锅炉用无缝钢管 GB6479—2000 高压化肥设备用无缝钢管 GB/T6803 铁素体钢的无塑性转变温度落锤试验方法 GB/T 7735 钢管涡流探伤检验方法 GB/T8163 输送流体用无缝钢管 GB9948石油裂化用无缝钢管 GB/T12771流体输送用不锈钢焊接钢管 GB13296 6锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管 GB/T14976流体输送用不锈钢无缝钢管 GB19189 9压力容器用调质高强度钢板 GB/T20878不锈钢和耐热钢牌号及化学成分 GB/T21832 奥氏体-铁素体型双相不锈钢焊接钢管 GB/T21833 奥氏体-铁素体型双相不锈钢无缝钢管
39 GB150.2—2011
GB24511承压设备用不锈钢钢板及钢带 GB/T24593锅炉和热交换器用奥氏体不锈钢焊接钢管 NB/T47002.1压力容器用爆炸焊接复合板第1部分：不锈钢-钢复合板 NB/T47002.2压力容器用爆炸焊接复合板第2部分：镍-钢复合板 NB/T47002.3J 压力容器用爆炸焊接复合板第3部分：钛-钢复合板 NB/T47002.4 压力容器用爆炸焊接复合板第4部分：铜-钢复合板 NB/T47008承压设备用碳素钢和合金钢锻件 NB/T470091 低温承压设备用低合金钢锻件 NB/T47010 承压设备用不锈钢和耐热钢锻件 JB/T4730.3 承压设备无损检测第3部分：超声检测 JB/T4756镍及镍合金制压力容器 TSGR0004固定式压力容器安全技术监察规程 ISO9328-2：2004承压设备用钢板及钢带供货技术条件第2部分：规定高温性能的非合金钢
和合金钢(Steel flatproductsforpressurepurposes—Technical deliveryconditions--Part2：Non-alloy and alloy steels with specified elevated temperature properties)
3总则
3.1本标准对压力容器受压元件所采用的钢板、钢管、钢锻件和螺柱（含螺栓)用钢材做出了相关规定。
与受压元件相焊接的非受压元件用钢应是焊接性良好的钢材。
3.2采用本标准未列入钢号的钢材时，除奥氏体型钢材外均应符合附录A的有关规定。允许采用已列入国家标准中的奥氏体型钢材，但其技术要求（如磷、硫含量，强度指标)不应低于本标准所列人相应钢材标准中化学成分相近钢号的规定。 3.3压力容器受压元件用钢应附有钢材生产单位的钢材质量证明书原件，容器制造单位应按质量证明书对钢材进行验收。如无钢材生产单位的钢材质量证明书原件时，则应按TSGR0004中2.1的规定。 对符合TSGR0004中2.11所规定的情况，压力容器制造单位应对钢材进行复验。 3.4选择压力容器受压元件用钢时应考容器的使用条件（如设计温度、设计压力、介质特性和操作特点等）、材料的性能（力学性能、工艺性能、化学性能和物理性能）、容器的制造工艺以及经济合理性。 3.5压力容器受压元件用钢应当是氧气转炉或者电炉冶炼的镇静钢。对标准抗拉强度下限值大于或者等于540MPa的低合金钢钢板和奥氏体-铁素体型不锈钢钢板，以及用于使用温度低于20℃的低温钢板和低温钢锻件，还应当采用炉外精炼工艺。 3.6压力容器受压元件用钢材的使用温度上限 3.6.1钢材的使用温度上限（相应受压元件的最高设计温度）为本标准各许用应力表中各钢号许用应力所对应的最高温度。如在工艺过程中，钢材需短时在高于使用温度上限操作时，由设计文件规定。许用应力表中粗线右侧的许用应力系由钢材10万小时的高温持久强度极限所确定。 3.6.2碳素钢和碳锰钢钢材在高于425℃温度下长期使用时，应考虑钢中碳化物相的石墨化倾向。 3.6.3奥氏体型钢材的使用温度高于525℃时，钢中含碳量应不小于0.04%。 3.7压力容器受压元件用钢材的使用温度下限 3.7.1钢材（奥氏体型钢材除外）的使用温度下限（相应受压元件的最低设计温度）按第4章至第7章相关条文的规定。 3.7.2奥氏体型钢材的使用温度高于或等于-196℃时，可免做冲击试验。低于-196℃～一253℃，
40 GB150.2—2011
由设计文件规定冲击试验要求。 3.7.3对用于低温低应力工况的钢材，其使用温度下限按GB150.3一2011附录E的规定。 3.8碳素钢和低合金钢钢材的冲击试验要求 3.8.1碳素钢和低合金钢钢材（钢板、钢管、钢锻件及其焊接接头）的冲击功最低值按表1的规定。
表1碳素钢和低合金钢钢材的冲击功最低值
钢材标准抗拉强度下限值
3个标准试样冲击功平均值
KVa/J ≥20 ≥24 ≥31 ≥34 ≥38
Rm/MPa ≤450 >450~510 >510~570 >570~630 >630~690
注：对R随厚度增大而降低的钢材，按该钢材最小厚度范围的Rm确定冲击功指标。
3.8.2夏比V型缺口冲击试样的取样部位和试样方向应符合相应钢材标准的规定。冲击试验每组取 3个标准试样，允许1个试样的冲击功数值低于表1的规定值，但不得低于表1规定值的70%。当钢材尺寸无法制备标准试样时，则应依次制备宽度为7.5mm或5mm的小尺寸冲击试样，其冲击功指标分别为标准试样冲击功指标的75%或50%。 3.8.3钢板的冲击试验要求分别按GB713、GB3531和GB19189的规定。如需提高冲击功指标，应在设计文件中注明。对Q245R、Q345R和13MnNiMoR钢板，如需规定进行一20℃冲击试验时，应在设计文件中注明。 3.8.4钢管的冲击试验要求按第5章相关条文的规定。 3.8.5钢锻件的冲击试验要求分别按NB/T47008和NB/T47009的规定。如需提高冲击功指标，应在设计文件中注明。对20、16Mn和20MnMo钢锻件，如需规定进行一20℃冲击试验时，应在设计文件中注明。 3.8.6低合金钢螺柱的冲击试验要求按7.1.3和7.1.4的规定。 3.9根据设计文件要求，钢材可按GB/T4334进行晶间腐蚀试验，也可按有关标准进行应力腐蚀试验、点腐蚀试验，具体试验方法和合格指标在设计文件中规定。 3.10对钢材有特殊技术要求时（如特殊冶炼方法、产格的化学成分、较高的冲击功指标、附加保证高温屈服强度、提高无损检测合格等级、增加力学性能检验率等），应在设计文件中规定。 3.11对已列人本标准的标准抗拉强度下限值大于或等于540MPa的和用于压力容器设计温度低于一40℃的低合金钢钢板，如钢板制造单位无该钢板在压力容器中的应用业绩，则钢板制造单位仍应按 TSGR0004的规定通过技术评审。 3.12钢材的高温屈服强度、持久强度极限、弹性模量和平均线膨胀系数参考值参见附录B。 3.13高合金钢钢号近似对照参见附录C。 3.14压力容器制造或现场组焊单位对受压元件用钢材的代用，应事先取得原设计单位的书面批准，并在竣工图上做详细记录， 3.15本标准中各钢材的许用应力按GB150.1的原则确定，各钢材许用应力表中中间温度的许用应力可用内插法求得。
41 GB 150.2—2011
4钢板
4.1碳素钢和低合金钢钢板 4.1.1钢板的标准、使用状态及许用应力按表2的规定。 4.1.2表2中所有用连铸坏轧制的钢板，压缩比应不小于3。 4.1.3对容器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中的使用状态。钢板制造单位出厂检验和容器制造单位复验钢板力学性能时，应从热处理的样坏上取样进行试验。样坏厚度为钢板厚度，样坏长度和宽度均不小于3倍钢板厚度。试样的轴线应位于离样坏表面1/4厚度处，试样所处的位置离样坏各个侧面的距离应不小于样坏厚度，但拉伸试样的头部（或夹持部位)不受此限制。 4.1.4 下列碳素钢和低合金钢钢板，应在正火状态下使用：
a) 用于多层容器内筒的Q245R和Q345R； b) 用于壳体的厚度大于36mm的Q245R和Q345R； c) 用于其他受压元件（法兰、管板、平盖等）的厚度大于50mm的Q245R和Q345R。
42