Cr-Mo钢(热强钢和抗氢钢)
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疑问、问题及其说明:一、固定容规材料部分及其修改单1固定容规2.1(3)条“压力容器专用钢板(带)的制造单位应当取得相应的特种设备制造许可证”,何为压力容器专用钢板(带),哪些厂家取得了特种设备(材料)制造许可证?1) 压力容器专用钢板(带)是指:锅炉和压力容器用钢板低温压力容器用低合金钢钢板(2011)压力容器用调质高强度钢板承压设备用不锈钢钢板及钢带2)特种设备(材料)制造许可证:由国家质量监督检验检疫总局颁发。
对境内牌号,目前有53家材料制造厂取得了该证,对境外牌号,目前有如下几家通过评审,获得许可:舞阳钢铁有限责任公司宝山钢铁股份有限公司宝山钢铁股份有限公司不锈钢事业部湖南华菱湘潭钢铁有限公司新余钢铁股份有限公司山西太钢不锈钢股份有限公司2新标准材料(指按固定容规、GB150.2、压力容器专用钢板(带)标准生产材料)的标志和质量证明书内容是否与老标准材料有区别?有区别,新标准材料,材料标志和质量证明书内容中必须包含如下标志和编号:3压力容器专用钢板,由非材料制造单位供货时,是否每张钢板一张质量证明书原件?不需要每张钢板一张质量证明书原件。
由于目前的国内材料市场无法做到每张板一张质量证明书原件,故规定容规的修改单将该条款删除。
4境外牌号的哪些钢种需要通过技术评审后方可使用?抗拉强度下限值大于或者等于540MPa,以及用于压力容器设计温度低于-40℃的低合金钢钢材。
例如:抗拉强度下限值大于540MPa的SA302 Gr.B,SA508Gr.3Cl.2,BHW35,JFE- HITEN610U2、JFE-HITEN610U2L用于-40℃以下的低温钢 EN10028-4 13MnNi6-3 ,SA203Gr.A/D/E,SA334Gr.3,SA350LF3二、“质检特函【2010】86号”与GB150.21“质检特函【2010】86号”与GB150.2是什么关系1) GB150 处于公示阶段,没有正式实施;2) 固定容规又急需GB 150.2支持,所以“质检特函【2010】86号”提取GB150.2中的部分内容,以附件的形式供暂时使用;3) 由于只有引用了部分GB150.2内容,容易引起困惑和误解,建议结合GB150.2报批稿全文使用。
15CrMoR1、15CrMoR交货状态为:正火或正火加回火钢板范围:厚度8-700mm,宽度1500-4020mm,长度4000mm-18800mm,2、使用情况Cr-Mo钢是目前世界上广泛使用的抗氢钢和热强钢。
由于在低碳钢中加入了Cr、Mo 等合金元素,较大程度的提高了钢板的综合性能。
如具有良好的抗高温氧化性能、高温力学性能、良好的韧性、抗腐蚀性能、工艺性能和可焊性,故被广泛用于制造煤转化、汽轮机缸体、石油化工、核电、火电等使用条件苛刻、腐蚀介质复杂的大型设备。
过去该类钢板大多依赖国外进口。
舞钢公司作为国内宽厚板科研生产基地,为打破国外垄断,振兴民族工业,实现了Cr-Mo钢板的国产化。
15CrMoR主要用于石油石化行业、化工设备制造企业、锅炉及压力容器制造、电站建设等企业与河钢舞钢公司合作生产15CrMoR用来制作反应器、球罐、油气罐、液化气罐、核能反应堆压力壳、液化石油汽瓶、分离器,由于石油化工、汽轮机缸体、换热器、煤转化火电、水轮机蜗壳、核电等使用条件苛刻,其中腐蚀介质复杂的大型设备如:水洗塔、焦炭塔、转化气蒸汽发生器、转化气余热锅炉、甲烷化炉、第二变换炉反应器、再生器、加氢反应器、脱硫槽、甲烷化加热器等构件及设备制造项目中,大量使用15CrMoR临氢或15CrMoR、15CrMoR(H)钢板。
可供产品说明:一、钢板范围:厚度8-700mm,宽度1500-4020mm,长度4000mm-18800mm,单重50吨。
根据需要还可供应更大规格钢板。
舞阳钢铁二、钢板种类:模具用钢板、碳素结构钢板、高强度高韧性钢板、低合金高强度钢板、桥梁用钢板、复合钢板、造船及海上平台用钢板、建筑结构用钢板、锅炉及压力容器用钢板、合金结构用钢板、耐腐蚀钢板、耐磨钢板、油气输送管线用钢板等300多个国内外牌号。
三、探伤要求、Z15、Z25、Z35厚度方向性能要求、高强度高韧性要求等钢板。
四、可按国标、美标ASTM/AISI/ASME、冶标、德标DIN、法国NF、英国BS、国际ISO、欧洲EN、日本JIS等标准供货。
疑问、问题及其说明:一、固定容规材料部分及其修改单1固定容规2.1(3)条“压力容器专用钢板(带)的制造单位应当取得相应的特种设备制造许可证”,何为压力容器专用钢板(带),哪些厂家取得了特种设备(材料)制造许可证?1) 压力容器专用钢板(带)是指:锅炉和压力容器用钢板低温压力容器用低合金钢钢板(2011)压力容器用调质高强度钢板承压设备用不锈钢钢板及钢带2)特种设备(材料)制造许可证:由国家质量监督检验检疫总局颁发。
对境内牌号,目前有53家材料制造厂取得了该证,对境外牌号,目前有如下几家通过评审,获得许可:舞阳钢铁有限责任公司宝山钢铁股份有限公司宝山钢铁股份有限公司不锈钢事业部湖南华菱湘潭钢铁有限公司新余钢铁股份有限公司山西太钢不锈钢股份有限公司2新标准材料(指按固定容规、GB150.2、压力容器专用钢板(带)标准生产材料)的标志和质量证明书内容是否与老标准材料有区别?有区别,新标准材料,材料标志和质量证明书内容中必须包含如下标志和编号:3压力容器专用钢板,由非材料制造单位供货时,是否每张钢板一张质量证明书原件?不需要每张钢板一张质量证明书原件。
由于目前的国内材料市场无法做到每张板一张质量证明书原件,故规定容规的修改单将该条款删除。
4境外牌号的哪些钢种需要通过技术评审后方可使用?抗拉强度下限值大于或者等于540MPa,以及用于压力容器设计温度低于-40℃的低合金钢钢材。
例如:抗拉强度下限值大于540MPa的SA302 Gr.B,SA508Gr.3Cl.2,BHW35,JFE- HITEN610U2、JFE-HITEN610U2L用于-40℃以下的低温钢 EN10028-4 13MnNi6-3 ,SA203Gr.A/D/E,SA334Gr.3,SA350LF3二、“质检特函【2010】86号”与GB150.21“质检特函【2010】86号”与GB150.2是什么关系1) GB150 处于公示阶段,没有正式实施;2) 固定容规又急需GB 150.2支持,所以“质检特函【2010】86号”提取GB150.2中的部分内容,以附件的形式供暂时使用;3) 由于只有引用了部分GB150.2内容,容易引起困惑和误解,建议结合GB150.2报批稿全文使用。
抗氢钢抗氢钢是指适合在高温高压临氢环境中使用的钢种,基本性能要求是在高温高压临氢环境中具有一定的抵抗氢损伤能力。
抗氢蚀和抗氢脆能力是使用抗氢钢要考虑的两个性能,其中对抗氢蚀能力要求更为突出化工设备常用的碳钢和铬镍奥氏体不锈钢虽然都能在一定高温高压临氢条件下使用,但均不列为抗氢钢之列,原因是碳钢所能应用的工艺条件十分有限,而奥氏体不锈钢的价格昂贵。
合成氨、炼油厂催化重整和加氢工艺中,中温高压氢或氢、氮、氨对钢有强烈的损伤作用。
在铁的催化作用下,中温的H2、N2、NH3分子都能部分分解成氢原子和氮原子,在高压作用下,氢原子与氮原子渗入钢中,造成钢的脆化。
一方面是氢原子或氢分子与钢中的碳反应生成甲烷,使钢脱碳,塑性和强度降低,直至鼓泡和开裂,发生氢腐蚀;另一方面是氮原子进入钢与铁及各种合金元素化合生成氮化物,低合金钢的合金元素含量低,在钢材表面形成的氧化层较为疏松,氮化容易往深处发展,引起钢的渗氮脆化;氮化对氢腐蚀有促进作用,因为氮对某些合金元素的亲和力比碳更强,加进钢中的抗元素被氮化而失去固定碳的作用,使碳游离,进一步加速氢腐蚀。
提高钢的抗氢腐蚀性能主要采用两种方法:一是尽量降低钢中的含碳量,如将碳降到0.015%以下的微碳纯铁在500℃时仍有良好的抗氢腐蚀性能;二是加入碳化物形成元素,使碳固定在稳定的合金碳化物中。
常用的抗氢钢有:15CrMoR (1Cr-0. 5Mo; ASME SA-387 Gr. 12)14CrIMOR (1.25Cr-0. 5Mo; ASME SA-387 Gr. 11)12Cr2MolR (2.25Cr-1Mo; ASME SA-387 Gr. 22)12CrIMOVR(1Cr-0. 5Mo-0.25V)12Cr2Mo1VR (2. 25Cr-1Mo-0. 25V; ASME SA-542 Type D, Class 4a)详见GB713《锅炉和压力容器用钢板》、GB50.2附录A铬钼合金钢牌号用平均碳含量和合金元素表示。
1、前言:Cr-Mo钢是目前世界上广泛使用的热强钢和抗氢钢。
由于在低碳钢中加入了Cr、Mo等合金元素,大大提高了钢的综合性能。
如具有良好的高温力学性能、抗高温氧化性能、抗腐蚀性能、良好的韧性、工艺性能和可焊性,故被广泛用于制造石油化工、煤转化、核电、汽轮机缸体、火电等使用条件苛刻、腐蚀介质复杂的大型设备。
过去该类钢大部分依赖进口。
舞钢公司作为国内宽厚钢板科研生产基地,为打破国外垄断,振兴民族工业,实现了Cr-Mo钢板的国产化。
2、产品牌号:
SA387Gr11类:14Cr1MoR、SA387Gr11Cl1、SA387Gr11Cl2、1.25Cr-0.5Mo、1.25Cr-0.5Mo-Si
SA387Gr12类:15CrMoR、SA387Gr12Cl2、1Cr-0.5Mo
SA387Gr22类:12Cr2Mo1R、SA387Gr22Cl2、2.25Cr-1Mo
2.25Cr-1Mo-0.3V类:12Cr2Mo1VR、2.25Cr-1Mo-0.3V
3、Cr-Mo钢板的研发历程
1988年以来,舞钢公司开始进行各类Cr-Mo钢板的研制和生产,研制的15 CrMoR 钢板上世纪九十年代已通过鉴定,并获得科学技术进步奖;1991年中国石化总公司发展部和冶金部科技司同意开列“国产2.25 Cr-1Mo钢板焊结构临氢重整反应器的研制”的科学技术研究开发项目,成功地研制出了用于制造热壁加氢反应器的2.25 Cr-Mo特厚钢板,通过了冶金质量评定,用研制板制造的加氢设备在胜利炼油厂使用正常,投产后经479天的工业考核证明完全可以用国产钢板代替进口钢板制造此类反应器。
1997年通过成果鉴定,建议在临氢设备上逐步推广使用。
随着舞钢设备的改造和完善,主要是大型钢锭、电渣重熔冶炼以及热处理设备的扩建和改造,舞钢形成了15CrMoR、1.25Cr-0.5Mo、2.25Cr-1Mo等系列Cr-Mo钢板生产的稳定化,合同量逐年增加。
在大单重、大厚度Cr-Mo抗氢钢开发方面,舞钢公司借助设计院所的力量,不断创新。
2002年研制92mm、105mm两个规格的特厚临氢2.25Cr-1Mo钢板并在兰石厂进行了焊接性能评定;2006年舞钢与中石化洛阳设计院、北京设计院合作成功地研制生产了137mm厚的板焊结构用抗氢12Cr2Mo1R(H)钢板,从成分控制到性能检验达到了较高水平,产品成功应用于洛炼热高分项目;2008年,结合北京设计院设计的克拉玛依加氢反应器项目,舞钢开发了150mm厚12Cr2Mo1R(H)钢板,钢板在兰石厂进行焊接及工艺评定,综合性能优良;同年,舞钢采用电渣重熔技术成功生产出190mm
厚电渣A387Gr22CL2钢板,经内部检测,综合性能优良。
4、产品工艺流程和工艺特点
产品工艺流程:电炉炼钢→LF炉精炼→VD炉真空脱气→喂丝→模铸/连铸→清理加热→轧板/开坯后轧板→探伤→正火(可加速冷却)→回火→钢板精整→取样→性能检验。
产品工艺特点:
1)一流的炼钢设备和技术,确保钢质纯净
对废钢等原料进行精选,以减少外来夹杂物及气体含量。
冶炼时采用超高功率电炉及炉外精炼,经VD炉真空处理,钙处理等工艺措施,提高钢板纯净度成分的准确稳定。
2)拥有国内最大规格的钢锭和连铸坯生产技术
采用具有动态轻压下和电磁搅拌EMS功能,确保铸坯内在质量,充分保证高品质的钢板所需要的优质钢坯。
具有单重40T定向凝固钢锭成功生产的实践和经验,连铸坯最大断面规格为300*2500mm。
3)采用电渣重熔技术,进一步提升钢板的质量等级
4)拥有国内最大规格的特厚特宽钢板的轧制技术
采用精确轧制技术,轧机配备了先进液压AGC厚度自动控制系统、CVC板形控制和激光测厚仪,确保钢板轧制尺寸精度、优良平面形状和平直度;在轧制压下力高达86000KN的轧机设备上,采用低速大压下、控制轧制及控制冷却技术,确保钢板组织均匀,各向性能优良;通过严格控制加热和轧制及配备钢锭(钢坯)加热后高压水除鳞装置的应用,确保钢板表面质量;得用强大矫直力高达27500KN,进一步提高轧后钢板的平直度。
5)拥有国内最为齐全的中厚板热处理设备
具有齐备的热处理设备,有车底式炉、外部机械化炉、辊底式炉和淬火机,可对钢板进行正火、回火、淬火、退火等热处理,使钢板具有良好的组织和性能。
同时采用国际先进的加热和控温技术,如利用自动控温系统和脉冲式点火技术,确保温度控制精克;采用钢板表面抛丸处理和气体保护性加热技术,确保热处理钢板的表面质量。
6)检测手段齐全
全线自动化及在线自动检测技术,轧制线的过程控制设置有测温、测厚、测宽、测长、测平直度等检测设备;剪切线有测厚、测宽、测长等检测设备;在线自动标志打印,自动超声波探伤装置(UST)。