GB 24511—2009《承壓設(shè)備用不銹鋼鋼板及鋼帶》標(biāo)準(zhǔn)于2010年6月1日正式實(shí)施。該標(biāo)準(zhǔn)是我國(guó)第一部承壓設(shè)備(包括鍋爐、壓力容器和壓力管道等) 不銹鋼專(zhuān)用鋼板(帶)標(biāo)準(zhǔn)，是一部強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)國(guó)家質(zhì)檢總局相關(guān)要求，壓力容器制造單位應(yīng)當(dāng)選用GB 24511—2009規(guī)定的不銹鋼鋼板(帶)生產(chǎn)壓力容器�，F(xiàn)對(duì)GB 24511—2009標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容要點(diǎn)作一淺析。 1標(biāo)準(zhǔn)制定的背景 1．1壓力容器專(zhuān)用鋼板標(biāo)準(zhǔn) 截止到2010年12月，我國(guó)現(xiàn)行壓力容器專(zhuān)用鋼板標(biāo)準(zhǔn)有：GB 713—2008、GB 3531—2008、GB 19189-(2010)和GB 24511—2009等。壓力容器專(zhuān)用鋼板標(biāo)準(zhǔn)涉及碳素鋼、低合金鋼、低溫鋼和不銹鋼等鋼種。 1．2標(biāo)準(zhǔn)制定的原因 2007年l0月1日，GB／T 20878-2007《不銹鋼和耐熱鋼牌號(hào)及化學(xué)成分))標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施，使我國(guó)不銹鋼標(biāo)準(zhǔn)形成了以一項(xiàng)牌號(hào)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)和若干產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、尺寸標(biāo)準(zhǔn)、方法標(biāo)準(zhǔn)的二層標(biāo)準(zhǔn)體系。GB 24511～2009標(biāo)準(zhǔn)采用了GB／T 20878 2007標(biāo)準(zhǔn)中的新的不銹鋼牌號(hào)和統(tǒng)一數(shù)字代號(hào)(也作了略微修改)。 在GB 245 1 1一2009標(biāo)準(zhǔn)制定前，我國(guó)壓力容器產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)引用的不銹鋼標(biāo)準(zhǔn)為GB 4237《不銹鋼熱軋鋼板和鋼帶》。如GB l50—1998第4章，表4-1中，鋼板標(biāo)準(zhǔn)為GB 4237。GB 4237-l992標(biāo)準(zhǔn)于2007年進(jìn)行了修訂和實(shí)施，GB／T 4237 2007相對(duì)原標(biāo)準(zhǔn)(1 992版) 降低了某些技術(shù)要求，具體表現(xiàn)在：常用奧氏體不銹鋼的含磷量由不大于0.035％降低要求為不大于0．045％；牌號(hào)的表示較以前復(fù)雜，并且GB／T 4237—2007只采用牌號(hào)，未列入統(tǒng)一數(shù)字代號(hào)；GB／T 20878 2007中的個(gè)別統(tǒng)一數(shù)字代號(hào)有不妥之處；有些牌號(hào)鋼板的規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度Rp.0.2指標(biāo)降低了，與實(shí)際生產(chǎn)情況不符，影響到鋼板的許用應(yīng)力值；壓力容器需要增加一些技術(shù)要求，如增列奧氏體不銹鋼板的規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度Rp.1.0指標(biāo)，而GB／T 4237--2007標(biāo)準(zhǔn)中未能列出這項(xiàng)指標(biāo)等�？梢�(jiàn)，按照GB／T 4237—2007標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的鋼板已經(jīng)不能完全滿(mǎn)足壓力容器的安全性能指標(biāo)，所以必須制訂新的標(biāo)準(zhǔn)，GB 24511-2009標(biāo)準(zhǔn)則應(yīng)運(yùn)而生。 2標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)要點(diǎn)分析 2．1標(biāo)準(zhǔn)性質(zhì) GB 245 11一2009標(biāo)準(zhǔn)屬于強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢疫檢驗(yàn)總局((關(guān)于強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)實(shí)行條文強(qiáng)制的若干規(guī)定》，強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)又可分為全文強(qiáng)制和條文強(qiáng)制兩種形式。標(biāo)準(zhǔn)的全部技術(shù)內(nèi)容需要強(qiáng)制執(zhí)行時(shí)，為全文強(qiáng)制形式；標(biāo)準(zhǔn)中部分技術(shù)內(nèi)容需要強(qiáng)制執(zhí)行時(shí)，為條文強(qiáng)制形式。GB 24511-2009屬于條文強(qiáng)制的標(biāo)準(zhǔn)。但標(biāo)準(zhǔn)中推薦性條款較少，只包括標(biāo)準(zhǔn)中表2腳注a、5．1．3．2．1、6．4．1．1、6．5、6．7這五項(xiàng)需要供需雙方協(xié)商的項(xiàng)目(見(jiàn)表l)，其他技術(shù)內(nèi)容均為強(qiáng)制性的。 表1標(biāo)準(zhǔn)中的推薦性條款 條款內(nèi)容表2腳注a公稱(chēng)厚度>80～100的熱軋厚鋼板的厚度允許偏差供需雙方協(xié)商。5.1.3.2.1不切邊熱軋鋼帶的寬度允許偏差由供需雙方協(xié)商。6.4.1.1對(duì)于熱軋厚鋼板，當(dāng)厚度超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)表l6規(guī)定的最大厚度時(shí)，經(jīng)供需雙方協(xié)商，可進(jìn)行力學(xué)性能試驗(yàn)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)僅供參考，不作為交貨依據(jù)。6.5經(jīng)需方要求，奧氏體不銹鋼應(yīng)進(jìn)行晶間腐蝕試驗(yàn)，試驗(yàn)方法和評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)在合同中注明。6.7根據(jù)需方要求并經(jīng)供需雙方商定，可對(duì)鋼的化學(xué)成分、力學(xué)性能、非金屬夾雜物規(guī)定特殊要求，或補(bǔ)充規(guī)定耐腐蝕試驗(yàn)、無(wú)損檢驗(yàn)等特殊檢驗(yàn)項(xiàng)目，具體臺(tái)格級(jí)別和試驗(yàn)方法應(yīng)由供需雙方協(xié)商確定，并在合同中注明。 2．2標(biāo)準(zhǔn)適用范圍 適用于寬度≥600ram的承壓設(shè)備用熱軋、冷軋不銹鋼鋼板及鋼帶(含卷切鋼板)。參照歐穢,l,lSH關(guān)標(biāo)準(zhǔn)確定了各種類(lèi)型產(chǎn)品的最大厚度： 1)適用于不銹鋼冷軋鋼板及鋼帶，最大厚度為8ram； 2)適用于不銹鋼熱軋鋼板及鋼帶，最大厚度為14ram； 3)適用于由可逆式軋機(jī)軋制的不銹鋼熱軋厚鋼板，最大厚度為lOOmm。 2．3厚度允許偏差 鋼板或鋼帶的厚度尺寸很重要，直接關(guān)系到承壓設(shè)備的安全。與GB／T3280-2007《不銹鋼冷軋鋼板和鋼帶))、GB／T4237-2007《不銹鋼熱軋鋼板和鋼帶》相比，GB 24511-2009標(biāo)準(zhǔn)對(duì)承壓設(shè)備用不銹鋼鋼板及鋼帶的厚度最大負(fù)偏差進(jìn)行了加嚴(yán)限制。 1)對(duì)不銹鋼熱軋鋼板及鋼帶，GB／T 4237—2007采用了N類(lèi)偏差(即正負(fù)偏差相等)，且厚度負(fù)偏差值大部分大于0．30ram，GB 245 11—2009標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了負(fù)偏差限制，即厚度負(fù)偏差不得超過(guò)-0.30ram；當(dāng)厚度負(fù)偏差未超過(guò)-0.30mm時(shí)，仍按照GB／T 4237制訂。 2)對(duì)于可逆式軋機(jī)軋制的不銹鋼熱軋厚鋼板，GB 2545 11 2009標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定厚度負(fù)偏差為-0．30ram；其厚度正偏差仍按照GB／T 4237-2007制訂。 3)對(duì)于冷軋鋼板及鋼帶的厚度允許偏差，按照GB／T3280—2007中普通精度制訂。 2．4制造方法 1)考慮到承壓設(shè)備用途的特殊性，規(guī)定采用粗煉鋼水加爐外精煉的冶煉方法。 2)在中厚板生產(chǎn)中，壓縮比是衡量質(zhì)量的一項(xiàng)重要指標(biāo)。一般情況，如以鋼錠為原料時(shí)，應(yīng)使壓縮比η>6，生產(chǎn)重要用途的產(chǎn)品時(shí)，應(yīng)使η>10；以連鑄坯為原料時(shí)，應(yīng)使，η>3，生產(chǎn)重要用途的產(chǎn)品時(shí)，應(yīng)使η>5。GB 24511標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)連鑄坯壓縮比提出了基本要求。 2．5鋼的牌號(hào) 采用GB／T20878--2007中對(duì)應(yīng)鋼的牌號(hào)，按照國(guó)家鍋爐和壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)的意見(jiàn)，結(jié)合太鋼及相關(guān)生產(chǎn)廠的生產(chǎn)實(shí)際，共列入l7個(gè)牌號(hào)，見(jiàn)表2。 表2列入GB 24511標(biāo)準(zhǔn)的各類(lèi)不銹鋼牌號(hào) 奧氏體型奧氏體+鐵素體鐵素體型共計(jì)1133172．6鋼的ISC代號(hào)(統(tǒng)一數(shù)字代號(hào)) GB／T 20878-2007標(biāo)準(zhǔn)對(duì)不銹鋼和耐熱鋼的表示方法作了很大改動(dòng)，并按GB／T l7616-l998《鋼鐵及合金牌號(hào)統(tǒng)一數(shù)字代號(hào)體系》給出了各牌號(hào)的ISC代號(hào)。GB／T4237-2007和GB／T 3280 2007標(biāo)準(zhǔn)采用GB／T 20878-2007標(biāo)準(zhǔn)中的牌號(hào)，但并未列出ISC代號(hào)，由于GB／T20878-2007標(biāo)準(zhǔn)中的牌號(hào)表示較以前復(fù)雜，因此，GB 24511-2009標(biāo)準(zhǔn)同時(shí)列出了ISC代號(hào)，這樣，便于計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)的貯存、處理及管理。 GB 245 11—2009標(biāo)準(zhǔn)9CGB／T 20878中個(gè)別統(tǒng)一數(shù)字代號(hào)的不妥之處進(jìn)行了修改： 1)015Cr21Ni26M05Cu2 此牌號(hào)對(duì)應(yīng)于美國(guó)的牌號(hào)為：904L。015Cr21Ni26M05cu2屬超級(jí)高鎳、鉬奧氏體不銹耐酸鋼，它具有很好的活化一鈍化轉(zhuǎn)變能力，耐腐蝕性能極好，在非氧化性酸如硫酸、醋酸、甲酸、磷酸中具有很好的耐蝕性，在中性含氯離子介質(zhì)中具有很好的抗點(diǎn)蝕性，同時(shí)具有良好的抗縫隙腐蝕及抗應(yīng)力腐蝕性能。適用于70。C以下各種濃度硫酸，在常壓下耐任何濃度、任何溫度的醋酸，在甲酸與醋酸的混酸中的耐腐蝕性也很好。在GB／T 20878—2007中，15Cr21Ni26M05Cu2的統(tǒng)一數(shù)字代號(hào)為：s31782。根據(jù)ISC代號(hào)的編排方法，奧氏體型不銹鋼，當(dāng)有對(duì)應(yīng)的美國(guó)牌號(hào)時(shí)，則與第一位數(shù)字組成鋼組，與AISI牌號(hào)一致，如：S30408和304，而015Cr21Ni26M05Cu2對(duì)應(yīng)美國(guó)牌號(hào)為904L，所以，其統(tǒng)一數(shù)字代號(hào)為S39042，第一個(gè)數(shù)字“3”表示奧氏體不銹鋼，最后一位數(shù)字“2”表示超低碳，且碳含量≤0.025％，GB 24511-2009中，015Cr21Ni26M05Cu2的碳含量≤0.020％。所以，在GB 24511中，將015Cr21Ni26M05Cu2的數(shù)字代號(hào)從S31782改為S39042。【9】 2)06Crl3 06Crl3在GB／T 20878-2007中屬馬氏體不銹鋼，代號(hào)為：S41008；在GB／T3280-2007和GB／T 4237-2007中06Crl3均歸屬馬氏體不銹鋼；在GB 24511-2009中，06Crl3歸屬鐵索體不銹鋼，代號(hào)為：Sll306，對(duì)應(yīng)于ASTM牌號(hào)為：S41008、410S。06Crl3歸屬馬氏體還是鐵素體一直存在爭(zhēng)議。具相關(guān)文獻(xiàn)【10】介紹：l2％～l4％鉻鋼只有在含碳量很低的情況下才屬于鐵素體不銹鋼。由于碳對(duì)奧氏體的穩(wěn)定作用很強(qiáng)烈，約為鎳的30倍，所以，含碳量低(≤0．06％)的06Crl3在高溫是奧氏體和鐵素體復(fù)相組織，或者是鐵素體單相組織。在高溫下處于α或α+γ相區(qū)的鉻鋼是不能或很難通過(guò)淬火得到馬氏體組織的，所以，在淬火后得到的鋼的組織為馬氏體+鐵素體復(fù)相組織或者就是鐵素體。當(dāng)06Crl3鋼中含碳量控制得很低時(shí)，其塑性，特別是韌性，冷成型性會(huì)顯著提高，并且抗腐蝕性加強(qiáng)，因此，滿(mǎn)足承壓設(shè)備的建造和使用條件。06Crl3鋼主要用于制造耐水蒸汽，碳酸氫銨母液，熱的含硫石油腐蝕的部件和設(shè)備的襯里，它常常用于壓力容器爆炸焊接復(fù)合板的覆材。NB／T 47002．1-2009((壓力容器用爆炸焊接復(fù)合板第l部分：不銹鋼一鋼復(fù)合板》標(biāo)準(zhǔn)中，覆材材料便引用了GB 24511中的Sll306(即06Crl3)�？梢�(jiàn)，在承壓設(shè)備專(zhuān)用鋼標(biāo)準(zhǔn)GB 2451 1—2009中，含碳量≤0．06％的06Crl3屬鐵素體不銹鋼，將其ISC代號(hào)改為Sll306是合理的。 2．7化學(xué)成分在GB／T20878的基礎(chǔ)上進(jìn)行加嚴(yán)，加嚴(yán)控制P、S含量。 GB／T20878--2007以前，一直沿用前蘇聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，即P≤0.035％，而國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)都規(guī)定：奧氏體型不銹鋼P(yáng)≤0.045％，馬氏體型不銹鋼、鐵素體型不銹鋼、沉淀硬化型不銹鋼P(yáng)≤0.040％，為了降低煉鋼成本，GB／T20878-2007放寬了普通用途不銹鋼的P含量要求。 承壓設(shè)備主要是通過(guò)焊接建造而成，焊接過(guò)程中，較多P與S元素的存在，會(huì)使設(shè)備帶來(lái)較多安全隱患：P元素的存在，不但加劇了不銹鋼的成分偏析，而且對(duì)不銹鋼的抗點(diǎn)腐蝕、抗應(yīng)力腐蝕以及焊接性能等均產(chǎn)生十分不利的影響；S元素的存在，產(chǎn)生富集于晶界的低熔點(diǎn)硫化物，將使晶界成脆性或熔融狀態(tài)，造成“熱脆”，同時(shí)，還能降低鋼的焊接性能和抗腐蝕性能，使鋼塑性和韌性下降�？梢�(jiàn)，承壓設(shè)備用不銹鋼必須盡可能降低P、S元素含量，比普通用途不銹鋼加嚴(yán)控制P、S含量，見(jiàn)表3、表4、表5。 表3 0Crl8Ni9與S30408／06Crl9Nil0鋼板 標(biāo)準(zhǔn)GB／T4237-1992GB／T4237-2007GB2451 1-2009代號(hào)或牌號(hào)0Crt8Ni906Crl9Nil0S30408／06crl9Ni10C／％≤0．07≤0．08≤0．08Cr／％17．00～19．0018．00～20．0018．00～20．00Ni／％8．00～11．008．00～10．508．00～10．50P／％≤0．035≤O．045≤0．035S／％≤0．030≤0．030≤0．020 表4 S11306／06Cr13鋼板 標(biāo)準(zhǔn)GB／T20878--2007GB／T4237--2007GB24511—2009代號(hào)或牌號(hào)S41008／06Crl306Crl3S11306／06Crl3C／％≤0．08≤0．08≤O．06Cr／％11．50～13．5011.50～13.5011.50～13.50P／％≤0.040≤0.040≤0.035S／％≤0.030≤0.030≤0.020 表5 S39042／015Cr21Ni26Mo5Cu2鋼板 標(biāo)準(zhǔn)GB／T20878-2007GB／T4237-2007GB24511-2009代號(hào)或牌號(hào)S31782/0l5Cr2lNi26Mo5Cu2015Cr21Ni26Mo5Cu2S39042/015Cr21Ni26Mo5Cu2C／％≤0.020≤0.020≤0.020Cr／％l9．00～23．0019．00～23．0019．00～21．00Ni／％23．00～28．0023．00～28．0024．00～26．00Mo／％4．00～5．004．00～5．004．00～5．00Cu／％l．00～2．001．00～2．001．20～2．00P／％≤0．045≤O．045≤0．030S／％≤O．035≤O．035≤0．Ol0 2．8室溫力學(xué)性能和工藝性能 ·2．8．1規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度尸Rp0.2 GB 24511—2009中Rp0.2基本采用GB／T 3280和GB／T 4237的規(guī)定，但有些牌號(hào)鋼板的Rp0.2指標(biāo)降低了，與實(shí)際生產(chǎn)情況不符，影響到壓力容器用鋼板的許用應(yīng)力值，在參考ENl0028-7的同時(shí)，在個(gè)別數(shù)值上做了小的調(diào)整。 2．8．2規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度Rp1.0 1)規(guī)定Rp1.0的意義。奧氏體不銹鋼材料抗拉強(qiáng)度很高，屈服強(qiáng)度較低。按碳鋼方法確定材料許用應(yīng)力值往往導(dǎo)致奧氏體不銹鋼材料許用應(yīng)力值偏低，不能充分發(fā)揮材料承載能力。我國(guó)一直采用Rp0.2來(lái)確定材料的許用應(yīng)力，而歐盟、德、英、法、俄等歐洲各國(guó)對(duì)奧氏體不銹鋼都已規(guī)定依據(jù)Rp1.0確定許用應(yīng)力。一般情況，Rp1.0值比Rp0.2值要高40MPa左右，這樣便可獲得較高的許用應(yīng)力，充分發(fā)揮了奧氏體不銹鋼材料的承載能力。當(dāng)然，這也意味著承壓構(gòu)件總體上可以允許產(chǎn)生稍大的塑性變形。歐盟壓力容器標(biāo)準(zhǔn)ENl3445中，奧氏體不銹鋼的許用應(yīng)力取決于最小斷后延長(zhǎng)率A。當(dāng)30％≤A≤35％時(shí)，許用應(yīng)力取Rp1.0／l.5；當(dāng)A>35％時(shí)，許用應(yīng)力值可以有所提高，取Rp1.0/1.2值和抗拉強(qiáng)度的1／3中的較小值。GB 24511中規(guī)定Rp1.0值，為提高我國(guó)壓力容器用奧氏體不銹鋼的許用應(yīng)力值提供了標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。 2)Rp1.0值的確定 在參考ENl0028—7中相近牌號(hào)的基礎(chǔ)上，考慮了太鋼按歐標(biāo)生產(chǎn)、檢驗(yàn)的歷史數(shù)據(jù)，規(guī)定了Rp1.0值。由于Rp1.0。值積累的數(shù)據(jù)較少，所以，GB 24511規(guī)定：僅當(dāng)需方要求并在合同中注明時(shí)才進(jìn)行檢驗(yàn)。 3總結(jié) 1)GB 245 11一2009標(biāo)準(zhǔn)是一部強(qiáng)制性的承壓設(shè)備專(zhuān)用鋼板(帶)標(biāo)準(zhǔn)； 2)GB 2451 1 2009標(biāo)準(zhǔn)制定的原因是，原壓力容器用不銹鋼鋼板標(biāo)準(zhǔn)修訂后，相關(guān)技術(shù)要求降低了，不能完全滿(mǎn)足現(xiàn)今壓力容器的建造和安全使用的要求； 3)GB 24511 2009標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整了相關(guān)鋼號(hào)的化學(xué)成分，加嚴(yán)控制P、S含量，保障承壓設(shè)備安全運(yùn)行； 4)GB 24511—2009標(biāo)準(zhǔn)修改了一些鋼的ISC代號(hào)，使其在承壓設(shè)備中使用更合理； 5)GB 24511 2009標(biāo)準(zhǔn)增加了一些技術(shù)要求，以更好地發(fā)揮不銹鋼材料的承載能力。 GB 2451卜2009標(biāo)準(zhǔn)的制訂和實(shí)施，標(biāo)志著我國(guó)承壓設(shè)備(壓力容器)不銹鋼板的使用開(kāi)始了專(zhuān)用化的道路，為我國(guó)承壓設(shè)備的安全運(yùn)行起到了積極的作用。 | 
