GB∕T 20801.2-2020 压力管道规范 工业管道 第2部分：材料.pdf

书 书 书犐 犆犛 犑?犌犅犜?：?犘 狉 犲 狊 狊 狌 狉 犲狆 犻 狆 犻 狀 犵犮 狅 犱 犲犐 狀 犱 狌 狊 狋 狉 犻 犪 犾狆 犻 狆 犻 狀 犵犘 犪 狉 狋：犕犪 狋 犲 狉 犻 犪 犾 狊?目次前言范围规范性引用文件术语和定义一般规定材料选用的基本原则材料的使用限制高温条件下的材料使用限制 低温条件下的材料使用限制 材料标记和质量证明 附录（规范性附录）材料牌号和许用应力 附录（资料性附录）材料的物理性能 附录（资料性附录）基于风险的材料设计和选用 附录（资料性附录）我国与国外材料标准及牌号对照表 参考文献 犌犅犜 前言 压力管道规范工业管道分为以下个部分：第部分：总则；第部分：材料；第部分：设计和计算；第部分：制作与安装；第部分：检验与试验；第部分：安全防护。本部分为 的第部分。本部分按照 给出的规则起草。本部分代替 压力管道规范工业管道第部分：材料，与 相比，除编辑性修改外主要技术变化如下：修改了规范性引用文件（见第章，年版的第章）；增加了低温降应力工况（见、）；修改了剧烈循环工况的定义（见，年版的）；增加了普通碳素结构钢的定义（见）；增加了管线钢及其材料选用规定（见）；修改了管子和对焊管件的使用限制（见，年版的）；增加了板焊管的使用要求（见）；增加了高温蠕变工况下材料的使用限制（见 、）；修改了“许用应力表”（见附录，年版的附录）；增加了“基于风险的材料设计和选用”（见附录）；增加了“我国与国外材料标准及牌号对照表”（见附录）。本部分由全国锅炉压力容器标准化技术委员会（）提出并归口。本部分起草单位：全国化工设备设计技术中心站、中石化上海工程有限公司、国家市场监督管理总局特种设备安全监察局、中石化洛阳工程有限公司、中国寰球工程有限公司北京分公司、江阴市南方管件制造有限公司、江苏武进不锈股份有限公司。本部分主要起草人：应道宴、尤子涵、徐锋、黄正林、岳进才、姜万军、马学娅、郭顺显、宋建新。本部分所代替标准的历次版本发布情况为：。犌犅犜 压力管道规范工业管道第部分：材料范围 的本部分规定了压力管道元件用材料的基本要求，包括材料的选用、基于材料性能的使用限制、标记和质量证明方面的规定。本部分适用于 范围界定的压力管道元件用材料的选择和使用。规范性引用文件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。金属材料夏比摆锤冲击试验方法 不锈钢棒 球墨铸铁件 镍及镍合金管 合金结构钢 低中压锅炉用无缝钢管 低压流体输送用焊接钢管 紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱 紧固件机械性能不锈钢螺栓、螺钉和螺柱 钛及钛合金无缝管 金属和合金的腐蚀不锈钢晶间腐蚀试验方法 铝及铝合金热挤压管第部分：无缝圆管 高压锅炉用无缝钢管 高压化肥设备用无缝钢管 钛及钛合金铸件 铝及铝合金拉（轧）制无缝管 输送流体用无缝钢管 灰铸铁件 可锻铸铁件 石油天然气工业管线输送系统用钢管 石油裂化用无缝钢管 通用阀门碳素钢锻件技术条件 通用阀门碳素钢铸件技术条件 通用阀门不锈钢铸件技术条件 流体输送用不锈钢焊接钢管 金属夏比冲击断口测定方法 水及燃气用球墨铸铁管、管件和附件 钢制对焊管件技术规范犌犅犜 流体输送用不锈钢无缝钢管 承压钢铸件 低温管道用无缝钢管 压力管道规范工业管道第部分：总则 压力管道规范工业管道第部分：设计和计算 压力管道规范工业管道第部分：制作与安装 压力管道规范工业管道第部分：检验与试验 压力管道规范工业管道第部分：安全防护 （所有部分）奥氏体铁素体型双相不锈钢焊接钢管 奥氏体铁素体型双相不锈钢无缝钢管 钛及钛合金锻件 铝及铝合金大规格拉制无缝管 镍及镍合金锻件 钛及钛合金焊接管 钛及钛合金挤压管 钛及钛合金无缝和焊接管件 石油天然气工业管道输送系统用感应加热弯管、管件和法兰第部分：感应加热弯管 石油天然气工业管道输送系统用感应加热弯管、管件和法兰第部分：管件 石油天然气工业管道输送系统用感应加热弯管、管件和法兰第部分：法兰 热交换器用耐蚀合金无缝管 钢质管道焊接及验收 液化天然气用不锈钢焊接钢管 化工装置用奥氏体不锈钢焊接钢管技术要求 化工装置用奥氏体不锈钢大口径焊接钢管技术要求 钢制管法兰用紧固件（系列）电站阀门铸钢件技术条件 阀门用低温钢铸件技术条件 承压设备用碳素钢和合金钢锻件 低温承压设备用合金钢锻件 承压设备用不锈钢和耐热钢锻件 承压设备无损检测第部分：射线检测 承压设备无损检测第部分：超声检测 承压设备焊接工艺评定 压力容器用镍及镍合金锻件 压力容器用铝及铝合金锻件 普通流体输送管道用埋弧焊钢管 高温用锻造镗孔厚壁无缝钢管 低温用无缝及焊接钢管（）常温及低温用电熔焊钢管（）高温高压用碳钢及合金钢电熔焊钢管（，）犌犅犜 铝及铝合金焊接管件（）镍及镍合金管件（）镍铬钼铌合金（和 ）和镍铬钼硅合金（）管 （）（）镍及镍钴合金焊接管（）镍及镍钴合金无缝管（）术语和定义 、和 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。低温低应力工况犾 狅狑狋 犲犿狆 犲 狉 犪 狋 狌 狉 犲犪 狀 犱犾 狅狑狊 狋 狉 犲 狊 狊狊 犲 狉 狏 犻 犮 犲需同时满足下列各项条件的工况：）低温下的最大工作压力不大于常温下最大允许工作压力的；）管道由压力、重量及位移产生的轴向拉应力总和（计算位移应力时，不计入应力增大系数）不大于材料常温许用应力值的，且不大于 。注：直管和对焊管件类元件的最大允许工作压力按 公式计算或型式试验确定；法兰、阀门类元件的最大允许工作压力按相应标准规定的常温压力额定值选取。低温降应力工况犾 狅狑 犲 狉狋 犲犿狆 犲 狉 犪 狋 狌 狉 犲犪 狀 犱犾 狅狑 犲 狉狊 狋 狉 犲 狊 狊狊 犲 狉 狏 犻 犮 犲需同时满足下列各项条件的工况：）低温下的最大工作压力不大于常温下最大允许工作压力的；）管道由压力、重量及位移产生的轴向拉应力总和（计算位移应力时，不计入应力增大系数）不大于材料常温许用应力值的。电阻焊焊管犲 犾 犲 犮 狋 狉 犻 犮 狉 犲 狊 犻 狊 狋 犪 狀 犮 犲狑 犲 犾 犱 犲 犱狆 犻 狆 犲；犈犚犠以管子（带卷）本身作为电流回路，利用电阻加热、在压力作用下连续对接焊接的管子。电熔焊焊管犲 犾 犲 犮 狋 狉 犻 犮 犳 狌 狊 犻 狅 狀狑 犲 犾 犱 犲 犱狆 犻 狆 犲；犈犉犠采用自动电弧焊或手工电弧焊，在预成型的坯料上纵向对接焊成的管子。板焊管狆 犾 犪 狋 犲狑 犲 犾 犱 犲 犱狆 犻 狆 犲以平板板材预成型为管状，带有一条或两条纵向直焊缝的电熔焊焊管。质量证明文件犻 狀 狊 狆 犲 犮 狋 犻 狅 狀犮 犲 狉 狋 犻 犳 犻 犮 犪 狋 犲材料质量证明（检验文件）的一种形式。由制造单位生产部门以外的独立授权部门或人员，按照标准及合同的规定，按批在交货产品上（或取样）进行检验和试验，并注明结果的检验文件。注：制造单位质量证明书由独立于生产部门的制造厂检验部门签署并批准生效。法律法规有规定的或业主要求的，由法定检验检测机构或第三方检验检测机构出具监督检验证明。犌犅犜 剧烈循环工况狊 犲 狏 犲 狉 犲犮 狔 犮 犾 犻 犮犮 狅 狀 犱 犻 狋 犻 狅 狀 狊发生以下情况之一的工况：）管道系统中的管子、管道元件或接头中的位移应力范围犛按 式（）计算超过许用应力范围犛按 式（）或式（）计算的 倍，同时当量循环次数犖按 式（）计算超过 ；）设计人员根据经验判定的其他具有相同效应位移应力范围犛接近许用应力范围犛，且许用应力范围折减系数犳按 式（）计算或通过图 查得）接近 的工况。普通碳素结构钢犵 犲 狀 犲 狉 犪 犾犮 犪 狉 犫 狅 狀狊 狋 狉 狌 犮 狋 狌 狉 犪 犾狊 狋 犲 犲 犾 狊 中产品质量等级不高于级的碳素钢。管线钢狆 犻 狆 犲 犾 犻 狀 犲狊 狋 犲 犲 犾 狊长输管道用高屈强比碳锰钢。注：包括 、中钢级不低于 的电阻焊焊管、无缝钢管、板焊管、感应弯管、对焊管件、法兰锻件等。产品质量等级狆 狉 狅 犱 狌 犮 狋狊 狆 犲 犮 犻 犳 犻 犮 犪 狋 犻 狅 狀犾 犲 狏 犲 犾；犘犛犔表征 等管线钢产品质量的级别，其缩略语后缀数字代表不同的质量等级。一般规定 材料选用业主或设计者应根据具体使用条件（包括制造、制作安装、介质、操作情况、工作环境和试验等）以及本部分规定的材料使用要求和限制，考虑材料的损伤风险，选用合适的管道组成件材料。本部分未包括焊接、非金属等的材料要求。材料和技术要求 附录的表 和表 规定了管道组成件材料的牌号、许用应力和使用范围等要求，用于管道组成件的材料应符合表 和表 所列材料标准的要求。材料的物理性能参数参见附录。常用管道材料的选用、损伤风险以及相应的材料设计要求和工程措施参见附录。除表 和表 所列的材料外，下列材料可用于管道组成件，但应符合本部分对相应材料的要求和使用限制：）表 和表 列入的工业管道适用材料标准的其他牌号材料；）材料符合已公布的材料标准，包括化学成分、物理性能、力学性能、制造方法和工艺、热处理和质量控制等，并不低于表 和表 列入的相应材料标准要求；）表 列入的管道组成件标准适用材料；）附录所列与表 和表 所列材料对应的国外标准材料。牌号不明的材料不得应用于管道组成件。回收的材料不得应用于管道组成件。其他材料的选用应经过具有相应资质的机构技术鉴定及评审认可。犌犅犜 材料选用的基本原则 受压元件（螺栓除外）用材料应有足够的强度、塑性和韧性，在最低使用温度下应具备足够的抗脆断能力。当采用延伸率低于 的脆性材料时，应采取必要的安全防护措施。选用的材料应具有足够的稳定性，包括化学性能、物理性能、耐蚀和耐磨性能、抗疲劳性能和组织稳定性等。选用材料时，应考虑材料在可能发生的明火、火灾和灭火条件下的适用性以及由此而带来材料性能变化和次生危害。选用的材料应适合相应的制造、制作和安装，包括焊接、冷热加工及热处理等方面的要求。当几种不同的材料组合使用时，应考虑可能产生的不利影响。材料应具备可获得性和经济性。材料的使用限制 球墨铸铁、灰铸铁和可锻铸铁 球墨铸铁 球墨铸铁用于管道组成件时，其延伸率应不低于，使用温度应不高于 ，但应高于；表 所列球墨铸铁管道元件的使用限制应符合 的相应规定。除用于 级管道外，球墨铸铁应符合 的冲击性能要求，压力额定值应不大于 。球墨铸铁不得用于剧烈循环工况。除应符合 、的要求外，球墨铸铁管、管件、附件、管法兰、阀门的适用压力温度额定值还应符合 表 相应标准的规定。制造、制作、安装过程中不得焊接。灰铸铁和可锻铸铁 表 所列的灰铸铁和可锻铸铁用于管道组成件时，应符合下列规定：）灰铸铁管道组成件的使用温度应不低于 且不高于 ，压力额定值应不大于 ；）可锻铸铁管道组成件的使用温度应不低于 且不高于 ，压力额定值应不大于 ；）灰铸铁和可锻铸铁管道组成件不得用于级管道或剧烈循环工况；）灰铸铁和可锻铸铁管道组成件用于级管道时，其使用温度应不高于 ，最高允许工作压力应不大于 ；）应采取防止过热、急冷急热、振动以及误操作等安全防护措施；）制造、制作、安装过程中不得焊接。除符合 的要求外，灰铸铁和可锻铸铁管、管件、管法兰、阀门的适用压力温度额定值还应符合 表 相应标准的规定。碳素结构钢碳素结构钢的使用限制应符合下列各项规定：）不得用于级管道组成件；犌犅犜 ）选用 、等级镇静钢时，设计压力应不大于 ，设计温度应不高于 且不低于图曲线（或表）所示温度，介质限于非可燃及非有毒流体；）用于焊接的管道组成件，含碳量不得大于 。选用沸腾钢和半镇静钢时，厚度应不大于；选用级镇静钢时，厚度应不大于。表碳钢（包括碳锰钢）免除冲击试验的最低使用温度单位为摄氏度名义厚度 图曲线 图曲线 最低使用温度厚度组合位于相应曲线或以上者，可免除冲击试验，位于曲线以下者，应进行冲击试验（低温低应力工况、低温降应力工况及小截面除外）。碳钢（包括碳锰钢）使用于级管道时，可免除冲击试验。注：、类材料的分类见表。注：图示名义厚度系指焊接部位的厚度：对接焊按厚