比较我国压力容器用钢与国际水平的现状

答：近年来，我国冶金装备工业条件有了很大改善，压力容器用钢材的规格也随之扩大，钢材质量逐渐提高，一些生产技术难度大的新钢种研制成功，相关钢板和钢锻件标准的技术水平有了提高，达到了国际先进水平，特别是低温用钢锻件标准的技术水平优于国外先进水平的标准。具体从以下几个方面进行阐述。

1.低温用钢板

GB 3531—2014《低温压力容器用钢板》中各钢号的技术指标达到国际先进水平，且优于日本和美国相应标准水平。

（1）-70℃级 09MnNiDR钢中w_Ni为0.30%～0.80%，板厚范围由原来6～60mm扩大到6～120mm，钢板-70℃横向KV₂≥60J。在欧盟标准EN10028_-4：2009中，11MnNi5-3钢中w_Ni为0.30%～0.80%，板厚范围为5～80mm，钢板-60℃横向KV₂≥27J。在日本低温压力容器用钢钢板标准JISG3127中，SL2W55钢中镍的质量分数为2.10%～2.50%，板厚范围为6～50mm，钢板-70℃纵向KV₂≥21J。美国ASME低温压力容器用钢钢板标准中，SA203Gr.A钢中镍的质量分数为2.10%～2.50%，板厚小于或等于50mm的钢板，-68℃纵向KV₂≥18J；板厚大于50～75mm的钢板，-60℃纵向KV₂≥18J。综上所述，我国-70℃级低温用钢钢板09MnNiDR的技术指标明显优于国外相近的钢号。09MnNiDR已广泛用于低温压力容器，其单层容器壳体的最大厚度为94mm，热交换器管板的最大厚度为120mm，多层夹紧容器筒体的最大厚度为122mm。

（2）-196℃级 9%Ni钢，该钢命名为06Ni9OR钢，该钢中w_P≤0.008%，w_S≤0.004%；钢板-196℃横向KV₂≥100J，远高于美国ASME标准中相应钢号SA553-Ⅰ型-196℃横向KV₂≥27J的规定。

2.低合金高强度钢锻件

NB/T47008—2017《承压设备用碳素钢和合金钢锻件》提高了各钢号的技术指标，目前技术指标达到了国际先进水平。

1）NB/T47008中16Mn钢w_P≤0.025%，w_S≤0.015%。20MnMo和20MnMoNb（标准抗拉强度下限值为620MPa）钢w_P≤0.025%，w_S≤0.015%。16Mn钢锻件的冲击吸收功指标为0℃KV₂≥34J。20MnMo和20MnMoNb钢锻件的冲击吸收功指标为0℃KV₂≥41J。

2）NB/T47008—2017中增加了5个钢锻件牌号，以及超高压容器用35CrNi3MoV、36CrNi3MoV等2个钢锻件牌号；还增加了25、25Cr2MoV、25Cr2CrMo1V、20Cr1Mo1VNbTiB、20Cr1Mo1VTiB、38CrMoAl等6个配套阀的专用构件用锻件牌号。

3.低合金高强度钢板

1）整合成新的GB713—2014 《锅炉和压力容器用钢板》中列入的低合金高强度钢板有Q345R（由16MnR、16Mng和19Mng整合而成）、Q370R（原15MnNbR）、18MnMoNbR和13MnNiMoR（由13MnNiMoNbR和13MnNiCrMoNbg合并而成）。GB713—2014的关键技术指标（如磷、硫含量，冲击吸收功指标）有一定的提高，达到了国际先进水平，与欧洲标准EN10028—2：2014年的水平相当，优于日本和美国相应的标准。在钢中磷、硫含量（熔炼分析）方面：Q345R（Q370R）钢板w_P≤0.025%（0.020%）、w_S≤0.10%，18MnMoNbR和13MnNiMoR钢板中w_P≤0.020%、w_S≤0.010%。在钢板的冲击吸收功（横向试样）指标方面：Q345R钢板，0℃KV₂≥41J；Q370R钢板，-20℃KV₂≥47J；18MnMoNbR钢板，0℃A_KV≥47J；13MnNiMoR钢板，0℃KV₂≥47J。钢的磷、硫含量降低，钢板冲击吸收功指标的提高，增大了压力容器的安全性。

Q345R和13MnNiMoR是单层卷焊容器主要使用的钢板。在GB713—2014中这两个钢号钢板的厚度范围均有所扩大，Q345R的最大厚度由16MnR的120mm扩大到250mm，13MnNiMoR（标准抗拉强度下限值为570MPa）的最大厚度由120mm扩大到150mm。容器壳体厚度的增大，对无损检测提出了更高的要求。

W37OR钢板大量用于制造公称容积1000～5000m³的球形储罐，球壳板的最大厚度已超过50mm。目前正使用该钢板制造公称容积10000m³的天然气球罐。

2）GB19189—2011 《压力容器用调质高强度钢板》中技术指标已达到国际先进水平的标准，标准中列入了四个抗拉强度下限值为610MPa的钢号，其中07MnCrMoVR和12MnNiVR为低合金高强度钢。(www.xing528.com)

①07MnCrMoVR为低焊接裂纹敏感性钢。该钢不仅有高的强度，同时还具有优良的焊接性能和韧性，是高参数球形储罐（盛装腐蚀的介质除外）的理想钢号。目前已用该钢板制造了公称容积为5000m³的天然气球罐，现已具备了制造公称容积10000m³以上球形储罐的条件。

②12MnNiVR为大线能量焊接用钢。在线能量为100kJ/cm条件下钢板热影响区仍具有良好的韧性。该钢板主要用于公称容积1×10⁵m³（内径81m）以上的大型原油储罐。

4.低温用钢锻件

1）NB/T 47009—2017中列有16MnD、20MnMoD、08MnNiMoVD、10Ni3Mo_- VD09MnNiD、08Ni3D和06Ni9D低温用钢锻件。

在国内外低温压力容器用钢材标准中，钢材的关键技术指标——低温冲击吸收功值规定得比较低，通常就是该钢材焊接接头所应保证的冲击吸收功指标。众所周知，钢材焊接后其热影响区中粗晶区的冲击吸收功要较原钢材有一定的、甚至较大的降低。

近年来已将09MnNiD钢锻件，-70℃KV₂≥47J的技术指标修改提高到-70℃KV₂≥60J，使钢锻件关键技术指标达到国际水平标准。

2）3个常用的钢锻件低温冲击吸收功指标如下：16MnD钢锻件-40℃（-45℃）KV₂≥47J，08MnNiMoVD钢锻件-40℃KV₂≥80J，09MnNiD钢锻件-70℃KV₂≥60J。16MnD钢锻件一般与16MnDR钢板匹配使用。08MnNiMoVD钢锻件主要用于球形储罐，与07MnCrMoVR（-20℃级球罐用钢板）和07MnNiMoVDR（-40℃级球罐用钢板）球壳板匹配使用。09MnNiD钢锻件既可与09MnNiDR钢板匹配使用，也可用于制造锻焊结构压力容器。

3）NB/T47009—2017中增加了一个-196℃低温用合金钢锻件06Ni9D。该钢w_P≤0.008%，w_S≤0.004%，钢锻件-196℃KV₂≥60J。另外，在美国ASME标准中，SA350-LF3为3.5%Ni低温用钢锻件，其低温冲击吸收功指标为-101℃KV₂≥20J，远低于08Ni3D钢锻件。

5.中温抗氢用钢锻件

1）NB/T47008—2017中列有20MnMoNb、15CrMo、12Cr1MoV、14Cr1Mo、12Cr2Mo1、12Cr2Mo1V、12Cr3Mo1V、12Cr5Mo、35CrMo中温（抗氢）用钢锻件。其中12Cr1MoV、1Cr5Mo主要作为中温钢使用。

2）NB/T47008—2017对上述钢号的磷、硫含量和冲击吸收功指标进行了不同程度的提高，使整个标准的技术水平达到了国际先进水平。

3）NB/T 47008—2017中12Cr3Mo1V（3.0Cr-1.0Mo-0.25V）和12Cr2Mo1V（2.25Cr-1.0Mo-0.3V）用于高参数加氢装置的钢号。标准中这2个钢号w_P≤0.012%，w_S≤0.005%；钢锻件冲击吸收功指标-20℃KV₂≥60J。如12Cr3Mo1V钢锻件用于批量生产加氢装置；12Cr2Mo1V钢锻件大量用于单层厚壁锻焊结构加氢装置，其反应器单台质量为2040t，共2台，也是世界上单台最重的压力容器，代表着我国压力容器材料、设计、制造和无损检测综合技术水平的标志性产品。