钢材的许用应力.pdf

3-附件 1相关技术措施1 钢板1.1 碳素钢和低合金钢钢板1.1.1 钢板的标准、使用状态及许用应力按表 1 的规定。1.1.2 壳体用钢板(不包括多层容器的层板)应按表 2 的规定逐张进行超声检测,钢板超声检测方法和质量等级按 JB/T 4730.3的规定。1.1.3 受压元件用钢板，其使用温度下限按表 3 的规定，表3 中 Q245R 和 Q345R 钢板在下述使用条件下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。1.2 高合金钢钢板 钢板的标准、厚度范围及许用应力按表 4 的规定。2 钢管 2.1 碳素钢和低合金钢钢管 2.1.1 钢管的标准、使用状态及许用应力按表 5 的规定。对壁厚大于 30mm 的钢管和使用温度低于-20的钢管，表中的正火不允许用终轧温度符合正火温度的热轧来代替。2.1.2 GB 9948 中各钢号钢管的使用规定如下：a）换热管应选用冷拔或冷轧钢管，钢管的尺寸精度应选用-4-高级精度；b）外径不小于 70mm，且壁厚不小于 6.5mm 的 10 和 20 钢管，应分别进行-20和 0的冲击试验，3 个纵向标准试样的冲击功平均值应不小于 31J。10 和 20 钢管的使用温度下限分别为-20和 0。2.1.3 GB6479 中各钢号钢管的使用规定如下：a)钢中含硫量应不大于 0.020%；b)换热管应选用冷拔或冷轧钢管，钢管尺寸精度应选用高级精度；c)外径不小于 70mm，且壁厚不小于 6.5mm 的 20 和 16Mn 钢管，应分别进行 0和-20的冲击试验，3 个纵向标准试样的冲击功平均值应分别不小于 31J 和 34J。20 和 16Mn 钢管的使用温度下限分别为 0和-20。2.1.4 使用温度低于-20的钢管，其钢号、使用状态和冲击试验温度（即钢管的使用温度下限）按表 6 的规定。表中 16Mn钢的化学成分应符合 P0.025%、S0.012%的规定，外径不小于70mm，且壁厚不小于 6.5mm 的钢管进行-40的冲击试验，3 个纵向标准试样的冲击功平均值应不小于 34J。09MnD 和 09MnNiD 钢管的相关规定见 4.2.2 和 4.2.3。2.2 高合金钢钢管 钢管的标准、壁厚范围及许用应力按表 7 的规定。钢管的交货状态应按表 7 中相应钢管标准的规定。表 7 中 GB13296 和 GB/T 14976 钢号中的统一数字代号系按 GB/T20878 的规定。-5-6表 1 碳素钢和低合金钢钢板许用应力室温强度指标在下列温度（）下的许用应力，MPa钢号原 GB150 钢号钢板标准使用状态厚度mmRmMPaReLMPa20100150200250300350400425450475500525550575600注31640024514814714013111710898918561411636400235148140133124111102938684614136604002251481331271191079889828061416010039020513712311710998908275736141Q245R20RGB 713热轧，控轧，正火100150380185123112107100908073706761413165103451891891891831671531431259366431636500325185185183170157143133125936643366049031518118117316014713312311793664360100490305181181167150137123117110936643100150480285178173160147133120113107936643Q345R16MnRGB 713热轧，控轧，正火15020047026517416315314313011711010393664310165303701961961961961901801701636530360196196196193183173163Q370R15MnNbRGB 713正火3660520340193193193180170160150306057040021121121121121121121120719517711718MnMoNbR18MnMoNbRGB 713正火加回火601005703902112112112112112112112031921771173010057039021121121121121121121120313MnNiMoR13MnNiMoNbR GB 713正火加回火100150570380211211211211211211211200 注：GB713-2008 为锅炉和压力容器用钢板7表 1（续）室温强度指标在下列温度（）下的许用应力，MPa钢号原 GB150 钢号钢板标准使用状态厚度mmRmMPaReLMPa20100150200250300350400425450475500525550575600注6604502951671671671601501401331261221191178858376010045027516716715714714013112411711411110988583715CrMoR15CrMoRGB 713正火加回火100150440255163157147140133123117110107104102885837610052031019318718017016315314714013513012380543314Cr1MoR新 GB150 加GB 713正火加回火10015051030018918017316315714714013313012712180543312Cr2Mo1R新 GB150 加GB 713正火加回火615052031019318718017317016716316015714711989614637660440245163150140133127117111105103100989582594112Cr1MoVR新 GB150 加GB 713正火加回火60100430235157147140133127117111105103100989582594112Cr2MolVR新 GB150 加见附录 A正火加回火30120590415219219219219219219219219219193163134104721616490315181181180167153140130163647029517417416715714313012036604602851701701601501371231176010045027516716715714713312011316MnDR16MnDRGB 3531 正火，正火加回火100120440265163163153143130117110616490325181181181173163648031517817817816715MnNiDR新 GB150 增加-45 GB 3531 正火，正火加回火3660470305174174173160注：GB713-2008 为锅炉和压力容器用钢板 GB 3531-2008 为低温压力容器用低合金钢钢板 8表 1（续）室温强度指标在下列温度（）下的许用应力，MPa钢号原 GB150 钢号钢板标准使用状态厚度mmRmMPaReLMPa20100150200250300350400425450475500525550575600注1016530370196196196196163653036019619619619315MnNiNbDR新 GB150 加见附录 A -50用钢正火，正火加回火366052035019319319318716164403001631631631601531471371636440280163163157150143137127366043027015915915014313713012009MnNiDR09MnNiDR-70用钢GB 3531正火，正火加回火6012042026015615614714013312711766049032018118108Ni3DR新 GB150 加见附录 A-100用钢正火，正火加回火，调质60100480300178178163068057525225206Ni9DR新 GB150 加见附录 A-196用钢调质3040680565252252107MnMoVR07MnCrMoVR-20用钢GB 19189调质106061049022622622622607MnNiVDR07MnNiCrMoVDR-40用钢GB 19189调质106061049022622622622607MnNiMoDR新 GB150 加-50GB 19189调质105061049022622622622612MnNiVR新 GB150 加-20GB 19189调质1060610490226226226226注 1：该钢板的技术要求见（4 材料的补充规定）。注：GB 3531-2008 为低温压力容器用低合金钢钢板 GB 19189-2003压力容器用调质高强度钢板 9表 2 壳体用钢板超声检测要求钢号钢板厚度mm容器使用条件质量等级 3036不低于级Q245RQ345R36不低于级Q370RMn-Mo 系Cr-Mo 系Cr-Mo-V 系25不低于级16MnDRNi 系低温钢（调质状态除外）20不低于级调质状态使用的钢号16级多层容器内筒钢板12级12介质毒性程度为极度或高度危害；在湿 H2S 环境中使用；设计压力大于或等于 10MPa。不低于级10表 3 钢板的使用温度下限钢 号钢板厚度mm使用状态冲击试验要求使用温度下限中常温用钢板6免做冲击-20612-201216-1016150热轧、控轧、正火0冲击01220热轧、控轧-20Q245R12150正火-20冲击（协议）-206免做冲击-20620-202025-1025200热轧、控轧、正火0冲击02030热轧、控轧-20Q345R20200正火-20冲击（协议）-20Q370R1060正火-20冲击-200冲击018MnMoNbR30100正火加回火-10冲击（协议）-100冲击013MnNiMoR30150正火加回火-20冲击（协议）-2007MnMoVR1060调质-20冲击-2012MnNiVR1060调质-20冲击-20低温用钢板660-40冲击-4016MnDR60120正火,正火加回火-30冲击-3015MnNiDR660正火,正火加回火-45冲击-4515MnNiNbDR1060正火,正火加回火-50冲击-5009MnNiDR6120正火,正火加回火-70冲击-7008Ni3DR6100正火,正火加回火,调质-100冲击-10006Ni9DR640(612)调质（或两次正火加回火）-196冲击-19607MnNiVDR1060调质-40冲击-4007MnNiMoDR1050调质-50冲击-5011表 4 高合金钢钢板许用应力在下列温度()下的许用应力，MPa(代号)钢号钢板标准牌号金相组织原 GB150 上的钢号厚度mm20100150200250300350400450500525550575600625650675700725750775800注S11306GB 2451106Cr13马氏体0Cr131.525137126123120119117112109S11348GB 2451106Cr13Al铁素体0Cr13Al1.52511310410110099979590S11972GB 24511019Cr19Mo2NbTi铁素体新 GB150 增加钢号1.58154154149142136131125S21953GB 24511 022Cr19Ni5Mo3Si2N 奥-铁双相钢00Cr18Ni5Mo3Si21.580233233223217210203S22253GB 24511022Cr22Ni5Mo3N奥-铁双相钢 新 GB150 增加钢号1.580230230230230223217S22053GB 24511022Cr23Ni5Mo3N奥-铁双相钢 新 GB150 增加钢号1.58023023023023022321713713713713012211411110710310098917964524232271S30408GB 2451106Cr19Ni10奥氏体0Cr18Ni91.580137114103969085827976747371676252423227120120118110103989491881S30403GB 24511022Cr19Ni10奥氏体00Cr19Ni101.580120988781767369676513713713713012211411110710310098917964524232271S30409GB 2451107Cr19Ni10奥氏体新 GB150 增加钢号1.58013711410396908582797674737167625242322713713713713713413012512211911511310584614331231915121081S31008GB 2451106Cr25Ni20奥氏体新 GB150 增加钢号1.580137121111105999693908885848381614331231915121081371371371341251181131111091071061059681655038301S31608GB 2451106Cr17Ni12 Mo2奥氏体0Cr17Ni12 Mo21.580137117107999387848281797878767365503830注：GB 24511-2009承压设备用不锈钢钢板及钢带 12表 4(续)在下列温度()下的许用应力，MPa钢号牌号原 GB150 钢号金相组织钢板标准厚度mm20100150200250300350400450500525550575600625650675700725750775800注120120117108100959086841S3160306Cr17Ni12Mo200Cr17Ni14Mo2奥氏体GB 245111.58012098878074706764621371371371341251181131111091071S3166806Cr17Ni13Mo30Cr18Ni12Mo2Ti奥氏体GB 245111.580137117107999387848281791371371371341251181131111091071061059681655038301S3170806Cr19Ni13Mo30Cr19Ni13Mo3奥氏体GB 245111.5801371171079993878482817978787673655038301371371371341251181131111091S31703022Cr19Ni13Mo300Cr19Ni13Mo3奥氏体GB 245111.580137117107999387848281137137137130122114111108105103101835844332518131S3216806Cr18Ni11Ti0Cr18Ni10Ti奥氏体GB 245111.5801371141039690858280787675745844332518131471471471471441311221S39042 015Cr21Ni26Mo5Cu2新 GB150 增加钢号奥氏体GB 245111.5801471371271171079790 注 1：该行许用应力仅适用于允许产生微量永久变形之元件，对于法兰或其他有微量永久变形就引起泄漏或故障的场合不能采用。注：GB 24511-2009承压设备用不锈钢钢板及钢带 13表 5 碳素钢和低合金钢钢管许用应力室温强度指标在下列温度（）下的许用应力，MPa钢号钢管标准使用状态壁厚mmRmMPaReLMPa20100150200250300350400425450475500525550575600注10-10GB/T8163热轧1033520512412111510898898275706141200GB/T8163热轧104102451521471401311171089888836141Q345D-20,34J；-40,27JGB/T8163正火10470345174174174174167153143125936643163352051241211151089889827570614110nt16mm.使用温度下限-20.nt30，mm，正火，-30冲击，31JGB9948正火16303351951241171111059585797367614116410245152147140131117108988883614120nt16mm.使用温度下限-10.nt50，mm，正火，-20冲击，31JGB9948正火163041023515214013312411110293837861412016410245152147140131117108988883614120GB6479正火1640410235152140133124111102938378614116Mn1649032018118118016715314013012393664316MnGB6479正火164049031018118117316014713312311793664312CrMo16410205137121115108101958882807977745012CrMoGB 9948正火加回火163041019513011711110598918579777574725015CrMo16440235157140131124117108101959391908858371630440225150133124117111103979189878685583715CrMoGB 9948正火加回火305044021514312711711110597928785848381583712Cr2Mol12Cr2Mol正火加回火30450280167167163157153150147143140137119896146371lCr5Mo1639019513011711110810510198959391836246352618lCr5MoGB 9948退火163039018512311110510198959188868582624635261812CrlMoVG12CrlMoVGGB 5310正火加回火304702551701531431331271171111051031009895825941注：新 GB150 对 GB/T8163 中 10.20 钢管的使用限制：1.不得用于热交换器。2.设计压力不大于 2.5MPa。3.钢管壁厚不大于 8mm。4.不得用于介质毒性为极度危害。5.使用温度下限：见填表，相对应格内。新 GB150 对 GB9948 中 10.20 管的要求：1.P0.025%，S0.015%。2.正火应热轧后重新加热正火处理，3.厚度小于 8mn，免做冲击试验。4.GB9948 管子用于换热器时，选用冷拔，冷轧。高级精度管。GB8163-1999流体输送用无缝钢管 GB9948-2006石油裂化用无缝钢管 GB6479-2000化肥用高压无缝钢管 GB5310-1995高压锅炉用无缝钢管 14表 5（续）室温强度指标在下列温度（）下的许用应力，MPa钢号钢管标准使用状态壁厚mmRmMPaReLMPa20100150200250300350400425450475500525550575600注09MnD见新 GB150 附录 A 正火 nt8mm.-50.冲击47J正火8420270156156150143130120110109MnNiD见新 GB150 附录 A 正火 nt8mm.-70.冲击47J正火8440280163163157150143137127108Cr2AlMo见新 GB150 附录 A 正火加回火。nt8mm.耐硫化氢腐蚀用管。正火加回火8400250148148140130123117109CrCuSb见新 GB150 附录 A 正火。要求耐腐蚀试验。耐硫酸露点腐蚀用管。正火83902451441441371271表 6 低温用钢管的使用温度下限钢号钢管标准使用状态壁厚，mm冲击试验温度，16MnGB6479正火40-4009MnD正火8-5009MnNiD正火8-70注：GB6479-2000化肥用高压无缝钢管 15表 7 高合金钢钢管许用应力在下列温度（）下的许用应力，MPa钢号钢管标准壁厚mm20100150200250300350400450500525550575600625650675700725750775800注137137137130122114111107103100989179645242322710Cr18Ni9（S30408）GB 1329614137114103969085827976747371676252423227137137137130122114111107103100989179645242322710Cr18Ni9（S30408）GB/T 149762813711410396908582797674737167625242322711711711711010398949188100Cr19Ni10（S30403）GB 1329614117978781767369676511711711711010398949188100Cr19Ni10（S30403）GB/T 149762811797878176736967651371371371301221141111081051031018358443325181310Cr18Ni10Ti（S32168）GB 13296141371141039690858280787675745844332518131371371371301221141111081051031018358443325181310Cr18Ni10Ti（S32168）GB/T 149762813711410396908582807876757458443325181313713713713412511811311110910710610596816550383010Cr17Ni12Mo2（S31608）GB 132961413711710799938784828179787876736550383013713713713412511811311110910710610596816550383010Cr17Ni12Mo2（S31608）GB/T 14976281371171079993878482817978787673655038301171171171081009590868400Cr17Ni14Mo2（S31603）GB/T 1329614117978780747067646211711711710810095908684100Cr17Ni14Mo2（S31603）GB/T 149762811797878074706764620Cr18Ni12Mo2TiGB 1329614137137137134125118113111109107116（S31668）13711710799938784828179 注：以下标准的使用温度高于或等于-196时，免做冲击试验。低于-196时，设计单位定冲击要求。GB13296-2007锅炉热交换器用不锈钢无缝管 GB/T14976-2002流体输送用不锈钢无缝管 GB/T12771-2008流体输送用不锈钢焊接钢管 GB/T24593-2009锅炉和热交换器用奥氏体不锈钢焊接接管表 7（续）在下列温度（）下的许用应力，MPa钢号钢管标准壁厚mm20100150200250300350400450500525550575600625650675700725750775800注13713713713412511811311110910710Cr18Ni12Mo2Ti（S31668）GB/T 14976281371171079993878482817913713713713412511811311110910710610596816550383010Cr19Ni13Mo3（S31708）GB 132961413711710799938784828179787876736550383013713713713412511811311110910710610596816550383010Cr19Ni13Mo3（S31708）GB/T 1497628137117107999387848281797878767365503830117117117117117117113111109100Cr19Ni13Mo3（S31703）GB 1329614117117107999387848281117117117117117117113111109100Cr19Ni13Mo3（S31703）GB/T 1497628117117107999387848281137137137137134130125122119115113105846143312319151210810Cr25Ni20（S31008）GB 132961413712111110599969390888584838161433123191512108137137137137134130125122119115113105846143312319151210810Cr25Ni20（S31008）GB/T 149762813712111110599969390888584838161433123191512108137137137130122114111107103100989179645242322711Cr19Ni9（S30409）GB 132961413711410396908582797674737167625242322717S21953GB/T 2183312233233223217210203新 GB150 增加 4 个，铁素体+奥氏体双相钢管 注：GB/T14976 管不得用于热交换器。GB13296-2007锅炉热交换器用不锈钢无缝管 GB/T14976-2002流体输送用不锈钢无缝管GB/T21833-2008奥氏体+铁素体型双相不锈钢无缝钢管，使用温度下限-20 GB/T21833 中的管用于热交换器时，应选用冷拔或冷轧管、高级精度管。表 7（续）在下列温度（）下的许用应力，MPa钢号钢管标准壁厚mm20100150200250300350400450500525550575600625650675700725750775800注S22253 铁素铁+奥氏体钢管 GB/T 2183312230230230230223217S22053 铁素铁+奥氏体钢管 GB/T 2183312243243243243240233S25073 铁素铁+奥氏体钢管 GB/T 2183312296296296280267257116116116111104979491888583776754443627231，2S30408GB/T 1277128116978882777270676563626057534436272329999999488838077751，2S30403GB/T 127712899827469656259575521161161161141061009694939190898269554332261，2S31608GB/T 1277128116999184797471706967666665625543322629999999285817773711，2S31603GB/T 12771289982746863605754532116116116111104979492898886714937282115111，2S32168GB/T12771-2008流体输送用不锈钢焊管I 类IV 类不得用于热交换其中 III 类、IV类:a.设计压力小于10MPa。b.不得用于极度、高度危害介质。V 类和 VI 类不得用于压力容器。GB/T 127712811697888277727068666564634937282115112116116116111104979491888583776754443627231，2S30408GB/T 245934116978882777270676563626057534436272329999999488838077751，2S30403GB/T24593-2009锅炉和热交换器用奥氏体不锈钢焊接钢管使用规定：a.钢管应逐根进行涡流检测。b.设计压力小于GB/T 2459349982746965625957552181161161161141061009694939190898269554332261，2S3160810MPa.c.不得用于高度、极度危害介质。GB/T 24593411699918479747170696766666562554332262 注：GB/T21833-2008奥氏体+铁素体型双相不锈钢无缝钢管GB/T12771-2008流体输送用不锈钢焊接钢管GB/T24593-2009锅炉和热交换器用奥氏体不锈钢焊接接管 表 7（续）在下列温度（）下的许用应力，MPa钢号钢管标准壁厚mm20100150200250300350400450500525550575600625650675700725750775800注9999999285817773711，2S31603GB/T 2459349982746863605754532116116116111104979492898886714937282115111，2S32168GB/T 24593411697888277727068666564634937282115112S21953GB/T 21832201981981901851791732S22253GB/T 21832201961961961961901852S22053GB/T 21832202072072072072041982 注 1：该行许用应力仅适用于允许产生微量永久变形之元件，对于法兰或其他有微量永久变形就引起泄漏或故障的场合不能采用。注 2：该行许用应力已乘焊接接头系数 0.85。注：GB/T21832-2008奥氏体+铁素体双相不锈钢焊接钢管，其 I 类和 II 类钢管不得用于热交换器，III、IV、V 类钢管不得用于压力容器，使用温度下限-20。19203 钢锻件 3.1 碳素钢和低合金钢钢锻件 3.1.1 钢锻件的使用温度下限按表 8 的规定。3.1.2 钢锻件的标准、使用状态及许用应力按表 9 的规定。3.2 高合金钢钢锻件 钢锻件的标准、公称厚度范围及许用应力按表 10 的规定。钢锻件的交货状态应按 NB/T 47010 的规定。表 8 钢锻件的使用温度下限钢号公称厚度mm冲击试验要求使用温度下限中常温用钢锻件0冲击020300-20冲击-2010003510030020冲击200冲击016Mn300-20冲击-200冲击020MnMo700-20冲击-2020MnMoNb5000冲击020MnNiMo500-20冲击-2035CrMo5000冲击-20低温用钢锻件100-45冲击-4516MnD100300-40冲击-40300-40冲击-4020MnMoD300700-30冲击-3008MnNiMoVD300-40冲击-4010Ni3MoVD300-50冲击-5009Mn NiD300-70冲击-7008Ni3D300-100冲击-100注：20、16Mn 和 20MnMo 钢锻件如进行-20冲击试验，应在设计文件中注明。2122表 9 碳素钢和低合金钢钢锻件许用应力室温强度指标在下列温度()下的许用应力，MPa钢号钢锻件标准使用状态公称厚度mmRmMPaReLMPa20100150200250300350400425450475500525550575600注100410235152140133124111102938684614110020040022514813312711910798898280614120NB/T 47008正火、正火加回火200300380205137123117109989082757361411005102651771571501371241151059885614135NB/T 47008正火、正火加回火10030049024516315014313312111110195856141110048030517817816715013712311711093664310020047029517417416314713312011310793664316MnNB/T 47008正火、正火加回火，调质2003004502751671671571431301171101039366433005303701961961961961961901831731671318449300500510350189189189189187180173163157131844920MnMoNB/T 47008调质500700490330181181181181180173167157150131844930062047023023023023023023023023023017711720MnMoNbNB/T 47008调质30050061046022622622622622622622622622617711720MnNiMoNB/T 47008调质500620450230230230230230230230230300620440230230230230230230223213197150111795035CrMoNB/T 47008调质3005006104302262262262262262262232131971501117950130048028017817016015014313312712011711311088583715CrMoNB/T 47008正火加回火，调质30050047027017416315314313712712011311010710388583730049029018118017016015314714013313012712280543314CrlMoNB/T 47008正火加回火，调质300500480280178173163153147140133127123120117805433 注：NB/T4700847010-2010承压设备用锻件系列标准 。23表 9(续)室温强度指标在下列温度()下的许用应力，MPa钢号钢锻件标准使用状态公称厚度mmRmMPaReLMPa20100150200250300350400425450475500525550575600注3005103101891871801731701671631601571471198961463712Cr2MolNB/T 47008正火加回火，调质30050050030018518317717016716316015715314711989614637300470280174170160153147140133127123120