ICS 75.180.10
CCS E 92
CPI
团 体 标 准
T/CPI 11028—2024
石油天然气钻采设备
压裂高压管汇
Petroleum drilling and production equipment—
Fracturing high-pressure manifolds
2024
07 01 发布 2024 09 01 实施
中国石油和石油化工设备工业协会 发 布
目 次
前言……………………………………………………………………………………………………………Ⅲ
1 范围 ……………………………………………………………………………………………………… 1
2 规范性引用文件 ………………………………………………………………………………………… 1
3 术语、定义和缩略语 …………………………………………………………………………………… 2
3.1 术语和定义 ………………………………………………………………………………………… 2
3.2 缩略语 ……………………………………………………………………………………………… 5
4 设计 ……………………………………………………………………………………………………… 5
4.1 总则 ………………………………………………………………………………………………… 5
4.2 性能要求 …………………………………………………………………………………………… 5
4.3 额定工作压力 ……………………………………………………………………………………… 6
4.4 额定温度 …………………………………………………………………………………………… 6
4.5 材料类别 …………………………………………………………………………………………… 6
4.6 设备规范等级 ……………………………………………………………………………………… 6
4.7 设计方法 …………………………………………………………………………………………… 7
4.8 特殊设计要求 ……………………………………………………………………………………… 8
4.9 设计文件 …………………………………………………………………………………………… 8
4.10 设计公差 …………………………………………………………………………………………… 8
5 材料 ……………………………………………………………………………………………………… 8
5.1 总则 ………………………………………………………………………………………………… 8
5.2 书面规范 …………………………………………………………………………………………… 8
5.3 压裂高压管汇中承压件、端部和出口连接、保压件用材料 …………………………………… 9
5.4 质量鉴定试样（QTC） ………………………………………………………………………………11
5.5 热处理设备鉴定 ……………………………………………………………………………………11
6 焊接 ………………………………………………………………………………………………………11
6.1 总则 …………………………………………………………………………………………………11
6.2 耐蚀堆焊（包括密封钢环槽的耐蚀堆焊） …………………………………………………………11
6.3 堆焊层修复 …………………………………………………………………………………………12
7 质量控制 …………………………………………………………………………………………………12
7.1 应用 …………………………………………………………………………………………………12
7.2 测量和试验装置 ……………………………………………………………………………………12
7.3 人员资格 ……………………………………………………………………………………………12
7.4 设备的质量控制要求 ………………………………………………………………………………13
I
8 工厂验收试验（FAT） ……………………………………………………………………………………19
8.1 总则 …………………………………………………………………………………………………19
8.2 静水压试验 …………………………………………………………………………………………20
8.3 气压试验 ……………………………………………………………………………………………23
8.4 通径试验 ……………………………………………………………………………………………24
9 标记 ………………………………………………………………………………………………………24
9.1 标记要求 ……………………………………………………………………………………………24
9.2 标记方法 ……………………………………………………………………………………………25
9.3 铭牌 …………………………………………………………………………………………………25
9.4 标记的项目和位置 …………………………………………………………………………………25
9.5 规格的标记 …………………………………………………………………………………………26
9.6 硬度试验的标记 ……………………………………………………………………………………26
9.7 垫环槽的标记 ………………………………………………………………………………………26
9.8 面漆颜色的标记 ……………………………………………………………………………………26
10 包装、贮存和运输………………………………………………………………………………………27
10.1 试验后排放 …………………………………………………………………………………………27
10.2 防腐蚀保护 …………………………………………………………………………………………27
10.3 表面防护 ……………………………………………………………………………………………27
10.4 装配和维护说明 ……………………………………………………………………………………27
10.5 包装 …………………………………………………………………………………………………27
10.6 储存 …………………………………………………………………………………………………27
11 设备的特殊要求…………………………………………………………………………………………27
11.1 总则 …………………………………………………………………………………………………27
11.2 旋塞阀 ………………………………………………………………………………………………28
11.3 紧急卸荷阀 …………………………………………………………………………………………30
11.4 活接头式端部和出口连接 …………………………………………………………………………30
11.5 刚性直管 ……………………………………………………………………………………………31
11.6 活动弯头 ……………………………………………………………………………………………32
11.7 旋转管 ………………………………………………………………………………………………33
11.8 异形整体接头 ………………………………………………………………………………………34
11.9 密封钢环 ……………………………………………………………………………………………34
12 记录………………………………………………………………………………………………………35
12.1 记录控制 ……………………………………………………………………………………………35
12.2 制造商维护的记录 …………………………………………………………………………………35
12.3 提供给买方的记录 …………………………………………………………………………………36
附录 A（资料性） 设计确认程序 …………………………………………………………………………37
参考文献………………………………………………………………………………………………………51
II
前 言
本文件按照 GB/T 1.1—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。
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。
本文件由中国石油和石油化工设备工业协会提出并归口。
本文件起草单位 ：中石化四机石油机械有限公司、中石化石油工程技术服务股份有限公司、荆州
市世纪派创石油机械检测有限公司、宝鸡石油机械有限责任公司、中石化江汉石油工程有限公司井下
测试公司、中石化西南石油工程有限公司井下作业分公司、中石油川庆钻探工程有限公司井下作业公
司、中石油川庆钻探工程有限公司长庆井下技术作业公司、大庆油田有限责任公司井下作业分公司。
本文件主要起草人 ：谭爱芳、池胜高、高峰、游艇、杨玮、徐国涛、荀永明、许菊荣、张伦、王
健、黄伟、冯小东、伍闻宇、张宏桥、陈然、石芸、张自成、周少春、余家利、李敏、张海江、蒋恩
平、张铁军。
III
石油天然气钻采设备 压裂高压管汇
1 范围
本文件规定了压裂高压管汇的性能、设计、材料、焊接、检验、试验、标记、包装、储存和运
输、设备的特殊要求和记录的要求，并给出了相应的推荐作法。
本文件适用于全新压裂高压管汇的设计制造。
本文件规定的压裂高压管汇包含以下特定设备 ：
——旋塞阀（见 11.2）；
——紧急卸荷阀（见 11.3）；
——刚性直管（见 11.5）；
——活动弯头（见 11.6）；
——旋转管（见 11.7）；
——异形整体接头（见 11.8）；
——非金属密封件 ；
——6BX 型盲板法兰、6BX 型整体法兰 ；
——闸板阀 ；
——止回阀 ；
——节流阀 ；
——三通、四通 ；
——驱动器 ；
——密封钢环。
注 1 ： 6BX 型盲板法兰、6BX 型整体法兰、闸板阀、止回阀、节流阀、三通、四通应符合 GB/T 22513—2023 中
对 PSL3 的要求（或者更高要求），额定工作压力为 103.5MPa（或者更高要求），温度级别为 PU 或者 LU
的相应设备要求。
注 2 ：驱动器、密封钢环应符合 GB/T 22513—2023 的要求。
2 规范性引用文件
下列文件中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/T 1184 形状和位置公差 未注公差值
GB/T 1804 一般公差 未注公差的线性和角度尺寸的公差
GB/T 2828.1 计数抽样检验程序 第 1 部分 ：按接收质量限（AQL）检索的逐批检验抽样计划
GB/T 9445 无损检测 人员资格鉴定与认证
GB/T 12241—2021 安全阀 一般要求
GB/T 12242—2021 压力释放装置 性能试验方法
1
GB/T 17394.1 金属材料 里氏硬度试验 第 1 部分 ：试验方法
GB/T 17394.2 金属材料 里氏硬度试验 第 2 部分 ：硬度计的检验和校准
GB/T 17394.4 金属材料 里氏硬度试验 第 4 部分 ：硬度值换算表
GB/T 19805 焊接操作工技能评定
GB/T 20174—2019 石油天然气钻采设备 钻通设备
GB/T 20972（所有部分）石油天然气工业 油气开采中用于含硫化氢环境的材料
GB/T 22513—2023 石油天然气钻采设备 井口装置和采油树
GB/T 24920—2010 石化工业用钢制压力释放阀
GB/T 34903.1—2017 石油、石化与天然气工业 与油气开采相关介质接触的非金属材料 第 1
部分 ：热塑性塑料
GB/T 34903.2—2017 石油、石化与天然气工业 与油气开采相关介质接触的非金属材料 第 2
部分 ：弹性体
NB/T 47013.1 承压设备无损检测 第 1 部分 ：通用要求
NB/T 47014 承压设备焊接工艺评定
SY/T 7085 承压设备的设计计算
GSB 05-1426—2001 漆膜颜色标准样卡
ISO 15614-7 金属材料焊接工艺规程及评定 焊接工艺试验 第 7 部分：堆焊（Specification and
qualification of welding procedures for metallic materials—Welding procedure test—Part 7 ：Overlay
welding）
ASME B1.3
可接受尺寸的螺纹测量系统 ：英制和米制螺纹（UN、UNR、UNJ、M 和 MJ）
［Screw thread gaging systems for acceptability ：inch and metric screw threads （UN，UNR，
UNJ，M，and MJ）］
ASME B1.5 ACME 螺纹（Acme screw threads）
ASME B1.8 短齿 ACME 螺纹（Stub acme screw threads）
3 术语、定义和缩略语
3.1 术语和定义
GB/T 22513—2023、GB/T 20174—2019、GB/T 12241—2021 界定的以及下列术语和定义适用于
本文件。
3.1.1
盲板法兰 blind flange
无中心孔的法兰，用于完全封闭法兰端部和出口连接。
3.1.2
本体 body
压裂高压管汇上，接触或承受压裂流体压力的端部连接之间的任何部分，带或不带内部零件。
[ 来源 ：GB/T 22513—2023，3.8，有修改 ]
3.1.3
盖 bonnet
不同于端部或出口连接的本体承压封闭件。
[ 来源 ：GB/T 22513—2023，3.9]
2
3.1.4
卡箍毂 clamp hub
用来连接承压装置、具有外角台阶和密封机构的凸缘。
[ 来源 ：GB/T 22513—2023，3.20，有修改 ]
3.1.5
卡箍 clamp
具有内倒角台肩的装置，用于紧固配套的毂。
[ 来源 ：GB/T 20174—2019，3.11]
3.1.6
端部和出口连接 end and outlet connector
将两个承压部件连接在一起的任意结构，通过它提供承压完整性、允许流体流通，在连接点有密
封机构。例如，整体外螺纹或内螺纹、卡箍毂端连接装置、螺柱式或贯通螺栓式法兰，或任何其他方
式的连接。
注 ：阀盖连接和焊接坡口不是本文件的端部连接形式。
[ 来源 ：GB/T 22513—2023，3.25]
3.1.7
设备 equipment
适用本文件的任何零件或总成。
注 ：装置是具备独立功能的最小单元。
3.1.8
压裂高压管汇 fracturing high pressure manifold
压裂泵送过程中从压裂泵到压裂井口之间的用于控制或者容纳压裂流体通过的高压设备。
3.1.9
零件 part
用于装配单一设备单元的单件。
例如，本体、阀盖、闸板、螺柱、手轮等。
3.1.10
旋塞阀 plug valve
启闭件（塞子）由阀杆带动，并绕阀杆的轴线做旋转运动的阀门。
[ 来源 ：GB/T 22513—2023，3.42]
3.1.11
压力边界贯穿装置 pressure boundary penetration
直接贯穿或者和承压件相连的装置。
3.1.12
承压件 pressure-containing part
当预期功能丧失时，会导致其封存的流体向大气泄漏的与流体接触的零件。例如，本体、阀盖、
阀杆等。
[ 来源 ：GB/T 22513—2023，3.45]
3.1.13
控压件 pressure-controlling part
预期用来控制或调节带压流体流动的零件。例如，阀孔密封机构。
[ 来源 ：GB/T 22513—2023，3.46]
3
3.1.14
紧急卸荷阀 pressure relief vavle
压裂高压管汇达到许用工作压力时用来部分释放管道流体压力的装置。
3.1.15
保压件 pressure-retaining part
当预期功能丧失时，会导致其封存的流体向大气泄漏且不与流体接触的零件。例如，卡箍、旋转
法兰、螺纹法兰、翼形螺母等。
3.1.16
额定工作压力 rated working pressure
装置设计在运行时能承受和 / 或控制的最大内压。
3.1.17
壳体试验 shell test
本文件要求的超过额定工作压力的静水压试验。
[ 来源 ：GB/T 22513—2023，3.53]
3.1.18
回座压力 re-seating pressure
紧急卸荷阀排放后其钢球重新与阀座接触，即开启高度变为零时的阀进口静压力。
[ 来源 ：GB/T 12241—2021，3.6，有修改 ]
3.1.19
刚性直管 rigid straight pipe assembly
含有法兰、活接头、卡箍或者其他端部连接的，用部分预制、随机长度的管道制成的任何长度的
笔直组装管件。
3.1.20
整定压力 set pressure
紧急卸荷阀在运行条件下开始开启的预定压力，是在阀门进口处测量的压力。在该压力下，在规
定的运行条件下由介质压力产生的使阀门开启的力和弹簧使钢球保持在阀座上的力相互平衡。
注 ：整定压力不低于额定工作压力的 60%，不超过额定工作压力。
[ 来源 ：GB/T 12241—2021，3.3，有修改 ]
3.1.21
异形整体接头 special integral join
具有至少 2 个不同端部连接的整体承压组装件，不同端部连接之间在平面或者空间呈一定夹角。
注 1 ：异形整体接头端部连接包括活接头、螺纹、法兰和卡箍等。
注 2 ：螺柱多通、法兰多通、压裂头等单件连接装置不属于异形整体接头。
注 3 ：异形整体接头指 L 形、Y 形、变径接头等。
3.1.22
活动弯头 swivel joint
2 个端部和出口连接之间至少包含一个旋转节的高压装置，仅用作流体泵入井底时的通道。
注 ：活动节在活动弯头承压工作时允许微旋转。
3.1.23
旋转管 swivel pipe assembly
具有至少一个可旋转的端部和出口连接的刚性直管，仅用作流体泵入井底时的通道。
注 ：旋转管在承压工作时不允许旋转。
4
3.1.24
阀孔密封机构 valve-bore sealing mechanism
切断流经阀孔介质的阀内部零件。例如，闸板、旋塞、阀板及其相应的阀座。
[ 来源 ：GB/T 22513—2023，3.64]
3.1.25
可见泄漏 visible leakage
压力试验中观察到的泄漏，即可直接目视观察也可通过视频装置观察。
注 ：泄漏可以通过压力边界贯穿装置或者界面上观察。
[ 来源 ：GB/T 22513—2023，3.66]
3.1.26
润湿表面 wetted surface
由于设计或内密封泄漏，与井底带压流体接触的任何表面。
[ 来源 ：GB/T 22513—2023，3.70]
3.2 缩略语
GB/T 22513—2023 界定的如下缩略语适用于本文件。
AQL ：接收质量限（acceptance quality limit）
CRA ：耐蚀合金（corrosion-resistant alloy）
DAC ：距离 - 波幅曲线（distance amplitude curve）
FAT ：工厂验收试验（factory acceptance testing）
HBW ：布氏硬度（brinell hardness）
HRBW ：洛氏硬度 B 标尺（Rockwell hardness scale B）
HRC ：洛氏硬度 C 标尺（Rockwell hardness scale C）
PMR ：按制造商的要求（per manufacturer’s requirement）
PR ：性能要求（performance requirement）
PSL ：产品规范级别（product specification level）
QTC ：鉴定试验试样（qualification test coupon）
4 设计
4.1 总则
压裂高压管汇应设计成在额定的工作压力、温度和材料类别相适应的试验流体条件下，性能应至
少满足第 5 章、第 11 章的有关规定。
4.2 性能要求
4.2.1 总则
制造商主要基于以下两方面的检测来定义设备的性能 ：
——性能鉴定试验（见附录 A）用来证明和鉴定通用系列设备的性能，能够反映出不同规格设备
规定的性能特征 ；
——性能要求规定处于发运状态的特定设备的运行性能（见 4.2），是对设备在发运状态下特定和
唯一的要求，应通过工厂验收试验和有关的性能鉴定试验资料来证明。
5
4.2.2 承压完整性
设备应能在额定温度下承受额定工作压力而不产生塑性变形。
4.2.3 密封性
设备应能在额定温度下承受额定工作压力时无可见泄漏。
4.2.4 耐温完整性
设备和 / 或系统应能在额定温度工作范围内实现其功能。
4.2.5 工作循环
设备应能完成第 11 章中规定的预期周期性操作次数和周期性运行次数（如适用）。
4.2.6 操作力或扭矩
操作设备所需的力或扭矩应满足制造商的书面规范，其中包括验收准则（如适用）。
4.2.7 性能级别
本文件按照 GB/T 22513—2023 的规定确定了设备的两种性能级别 ：PR1、PR2。
4.3 额定工作压力
除驱动器外的设备设计和运行时的额定工作压力应如下 ：
a）103.5MPa（15000psi）；
b）138.0MPa（20000psi）；
c）172.5MPa（25000psi）。
注 ： 本文件中额定工作压力值 103.5MPa、138.0MPa、172.5MPa 分别与国内标称的 105MPa、140MPa、175MPa
压力级别相对应。
4.4 额定温度
压裂高压管汇的额定温度按照 GB/T 22513—2023 的规定为 PU 级别 -29℃～ +121℃或者 LU 级
别 -46℃～ +121℃，最低温度为设备可承受的最低温度，最高温度为流体温度。
4.5 材料类别
制造商应根据买方提供的不同使用工况进行设备设计，设计选用的材料类别应满足表 1 的要求。
设备设计所使用的一般使用工况（不同腐蚀程度）封存流体中 CO2 分压满足表 2 的要求。
4.6 设备规范等级
按照本文件要求制造的设备应至少满足规范等级 PSL3 或者 PSL3G 对应的材料要求、焊接、质
量和测试等要求。
注 1 ： 只有材料、质量控制、检验和试验等各项做法全部符合某一 PSL 级别的要求，才可在设备上标记该 PSL
级别。
注 2 ：PSL3 设备通过了气压试验的要求，可标记为 PSL3G。
注 3 ：PSL 等级划分不适用于紧急卸荷阀。
6
表 1 材料要求
材料类别 工况 承压件、端部和出口连接 保压件 控压件
本体、阀盖 卡箍、旋转法兰、螺纹法 兰、翼形螺母、扇形挡圈 阀孔密封机构、旋塞杆、 阀杆
AA 一般使用 （无腐蚀） 低合金钢、不锈钢、耐蚀 合金 碳钢、低合金钢、不锈 钢、耐蚀合金 低合金钢、不锈钢、耐蚀 合金
BB 一般使用 （轻度腐蚀） 低合金钢、不锈钢、耐蚀 合金 碳钢、低合金钢、不锈 钢、耐蚀合金 不锈钢、耐蚀合金
CC 一般使用 （中度至高度腐蚀） 不锈钢、耐蚀合金 碳钢、低合金钢、不锈 钢、耐蚀合金 不锈钢、耐蚀合金
注 1 ： 一般使用是指工作环境中不含引起材料开裂的足量浓度 H2S，足量浓度 H2S 由 GB/T 20972（所有部分） 定义。 注 2 ：一般使用工况封存流体的 CO2 分压值不同，造成腐蚀的程度也有所区别。 注 3 ： 碳钢是指含碳质量分数不超过 2%、含锰质量分数不超过 1.65% 及其他元素残留含量的铁碳合金，但为 脱氧而有意添加规定量的元素（通常是硅和 / 或铝）除外。石油工业中所用碳钢的含碳质量分数通常低 于 0.8%。 注 4 ： 低合金钢是指铬质量分数小于 11%，合金元素总量质量分数少于 5％但多于碳钢规定的合金元素含量的钢。 注 5 ：不锈钢是指含铬量大于 11%（质量分数）的耐蚀钢。 注 6 ：耐蚀合金是指钛、镍、钴、铬、钼的任何一种或规定元素的总量超过 50% 质量分数的非铁基合金。 注 7 ：为不同的使用工况选择材料类别和特殊材料最终是买方的责任。
表 2 CO2 分压所指明的封存流体相关腐蚀
封存流体 相关腐蚀性 CO2 分压
MPa psi
一般使用 无腐蚀 ＜ 0.05 ＜ 7
一般使用 轻度腐蚀 ≥ 0.05 ～ 0.21 ≥ 7 ～ 30
一般使用 中度至高度腐蚀 ＞ 0.21 ＞ 30
注 ： 一般使用工况封存流体对应的温度、pH 值、氯化物浓度、碳氢化合物浓度、水、砂和其他成分不同时造成 腐蚀的程度也有所区别。
4.7 设计方法
4.7.1 本体、阀盖
本体、阀盖可按照以下的一种或多种方法来设计 ：
a）如果适用，设计计算应符合 SY/T 7085 的设计方法，可采用 Von Mises 等效应力。
b）如果适用，设计计算应符合变形能理论，可用于在静水压试验压力的基础上结合三维应力确
定压力容器基本壁厚，符合 Von Mises 屈服准则，见公式（1）：
SE=SY ……………………………………………（1）
式中 ：
SE—— 按照变形能理论计算方法计算的压力容器壁内最高应力处的最大许用当量应力，单位为兆
帕（MPa）；
7
SY——材料规定的最小屈服强度，单位为兆帕（MPa）。
如果按 a）至 b）中的方法计算出的应力大于许用应力时，则应采用由制造商认可的其他方法来
判别这些应力。
4.7.2 阀杆
应采用被工程实践认可的设计方法和验收标准，并确保在第 4 章规定的使用条件下满足制造商书
面规定的性能特性。
注 ：阀杆的计算宜采用《实用阀门设计手册》中第 5 章阀门的设计与计算方法。
4.7.3 端部和出口连接
端部和出口连接是本体的组成部分，与本体一体成型。
法兰连接应符合 GB/T 22513—2023 的规定或符合制造商的规定。
安装在本文件规定的设备上的卡箍，其端部和出口连接尺寸设计应符合 GB/T 20174—2019 的要
求，其他形式的卡箍连接应符合制造商的书面规范。
活接头式端部和出口连接宜采用 11.4 的设计或者符合制造商的书面规范。
注 ：端部和出口连接中螺纹的设计宜采用《机械设计手册》第 3 卷第 12 篇螺旋传动中的计算方法。
4.8 特殊设计要求
第 11 章规定了设备特定的要求。
4.9 设计文件
设计文件应包括设计方法、假设、计算和设计要求。设计要求应包括但不限于尺寸、试验和工作
压力、材料、环境，还包括其他作为设计依据的恰当要求。
设计文件的载体应清晰、易于识别、可重现和可检索。
设计文件从该型号、规格和额定工作压力的最后一台装置制造完成后，至少应保存五年。
设计文件应由原设计人员以外的有资格的人员进行设计评审和设计验证。
制造商应将其设计确认程序和设计确认的结果形成文件。
4.10 设计公差
除非另有规定，线性尺寸公差应符合 GB/T 1804 的规定，形状和位置公差应符合 GB/T 1184 的
规定。
5 材料
5.1 总则
本章内的所有材料要求，适用于碳钢、低合金钢和马氏体不锈钢（沉积硬化型的除外）。
满足第 4 章和本章设计要求的其他合金系列（包括沉积硬化不锈钢）在设备设计时也可使用。
其他合金系列的承压件和控压件应采用满足 5.2 和第 4 章设计要求的材料制造。
5.2 书面规范
所有金属和非金属的承压件、控压件或保压件应有书面材料规范，书面材料规范应符合 GB/T
22513—2023 中 7.2 的要求。
8
5.3 压裂高压管汇中承压件、端部和出口连接、保压件用材料
5.3.1 适用性
所有承压件（本体、阀盖）、端部和出口连接、保压件（翼形螺母、扇形挡圈、卡箍、旋转法兰、
螺纹法兰）应由标准或非标准材料制造。
不同额定工作压力等级下材料的选择见表 3。
表 3 最低等级标准或非标准材料
零件 不同压力等级下的最低性能材料等级
103.5MPa 138.0MPa 172.5MPa
承压件（本体、阀盖）
75K 95K 110K
（保压件）翼形螺母、扇形挡圈、卡箍、旋转法兰、螺纹法兰
95K 95K 95K
端部和出口连接
法兰式 75K 95K 110K
卡箍式 75K 95K 110K
活接头式 95K 95K 110K
其他 PMR PMR PMR
注 1 ：如选用 5.3.2 中的非标准材料，则非标准材料最小屈服强度不低于适用的最低强度的标准材料的屈服强度。 注 2 ：PMR 指按照制造商的规定。
5.3.2 材料性能
承压件、端部和出口连接、保压件用标准材料性能应满足表 4 的要求。
表 4 标准材料性能
材料 性能等级 0.2% 残余变形最小屈服强度 MPa（psi） 最小抗拉强度 MPa（psi） 50 mm 的最小伸长率 % 断面收缩率 %
75K 517（75000） 655（95000） 17 35
95K 655（95000） 827（120000） 15 35
110K 760（110000） 896（130000） 15 35
承压件、端部和出口连接、保压件采用非标准材料时，制造商的书面规范应包含以下项目的最低
要求 ：
——拉伸强度（见表 4）；
——屈服强度（见表 4）；
——硬度 ；
——冲击韧性，如适用（见 5.3.4）；
9
——伸长率（见表 4）；
——断面收缩率不小于 20％。
5.3.3 化学成分
5.3.3.1 总则
制造商应规定材料的标准化学成分，包括成分偏差。材料成分应按国家或国际公认标准，以炉次
为基础（重熔级材料以重熔锭为基础）确定。
5.3.3.2 成分
表 5 列出了制造承压件、端部和出口连接、保压件所采用的碳钢、低合金钢和马氏体不锈钢的元
素限制，以质量分数表示，但不适用于其他合金系（如沉积硬化型不锈钢）。
遇到复杂工况要求时可以使用其他合金系，表 5 对其他合金系的成分不做限制。
表 5 材料的钢成分限制
合金元素 质量成分限制，%
碳钢和低合金钢 马氏体不锈钢
C ≤ 0.45 ≤ 0.37
Mn ≤ 1.80 ≤ 1.00
Si ≤ 1.00 ≤ 1.50
Ni ≤ 3.00 —
Cr ≤ 2.75 11.00 ～ 14.50
Mo ≤ 1.50 ≤ 1.00
V ≤ 0.30 —
P ≤ 0.025 ≤ 0.045
S ≤ 0.025 ≤ 0.035
注 ：不锈钢卡箍的材料成分应符合 GB/T 20174—2019 的要求。
5.3.4 鉴定试验
鉴定使用材料要求的最小拉伸和 / 或冲击性能时，应在 5.4 规定的质量鉴定试验（QTC）中切取
的样品上进行试验。试验要求和验收准则应符合 GB/T 22513—2023 中 7.3.2 的要求。
5.3.5 工艺过程
5.3.5.1 熔炼作法
制造商应规定熔炼作法。
5.3.5.2 锻造作法
所有承压件、端部和出口连接、保压件应采用完全锻造组织的热加工方法成型。锻造比（轧制
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比）应体现在文件中。
翼形螺母应采用单件锻件生产。
5.3.5.3 铸造作法
所有承压件、端部和出口连接、保压件不应铸造。
5.3.6 热处理
所有热处理作业应采用按照制造商规定要求进行鉴定合格的装置进行。
热处理炉的校准宜采用 GB/T 22513—2023 中附录 D 的推荐作法。
热处理的保温时间和热处理周期应符合制造商的热处理规范。
热处理采用的淬火或回火的介质应符合 GB/T 22513—2023 中 7.3.4.3 的要求。
5.4 质量鉴定试样（QTC）
应符合 GB/T 22513—2023 中 7.4 的要求。
5.5 热处理设备鉴定
应符合 GB/T 22513—2023 中 7.5 的要求。
6 焊接
6.1 总则
本章不适用于材料表面性质控制，例如热喷涂工艺［如高速氧燃气喷涂（HVOF）］。
承压件和保压件禁止组焊和补焊。
6.2 耐蚀堆焊（包括密封钢环槽的耐蚀堆焊）
6.2.1 总则
本章的规定适用于本体、阀盖的耐腐蚀堆焊，以及整体端部和出口连接（含垫环槽）的耐腐蚀堆焊。
注 ：不适用于表面耐磨或阀孔密封机构、节流阀、阀杆的堆焊。
6.2.2 焊接工艺能评定
6.2.2.1 总则
堆焊工艺评定应按 NB/T 47014 或者 ISO 15614-7 执行。取样部位应符合 GB/T 20972（所有部
分）的要求。
6.2.2.2 厚度
对于厚度的要求如下 ：
——对于所有其他全堆焊设备的成品耐蚀堆焊层的最小壁厚应是 3mm ；
——外表面部分堆焊的垫环槽 23°锥面的最小厚度应为 3mm ；
——所有其他环槽表面耐蚀堆焊部位的最小厚度应符合焊接工艺评定的要求 ；
——对于部分堆焊，完工的耐蚀堆焊层最小厚度应大于或等于焊接工艺评定要求的厚度。
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6.2.2.3 化学分析
应符合 GB/T 22513—2023 中 8.5.1.2.3 的要求。
6.2.2.4 力学性能
应符合 GB/T 22513—2023 中 8.5.1.2.4 的要求。
6.2.2.5 导向 - 弯曲试验
为了确认堆焊层 / 母材金属结合的完整性，导向 - 弯曲试验和验收准则应符合 NB/T 47014 或者
ISO 15614-7 的要求。
6.2.2.6 焊工资质评定
焊工技能评定应符合特种设备焊工或者 GB/T 19805 的要求。
6.2.3 垫环槽堆焊后热处理
带耐腐蚀堆焊垫环槽的端部和出口连接应经过符合焊接工艺评定的焊后热处理。
6.2.4 垫环槽的其他焊接制备
垫环槽的焊接制备应符合 GB/T 22513—2023 的规定。
当垫环槽的熔敷焊缝金属的力学性能等于或超过母材的机械性能时，可使用除了 GB/T 22513—