GB/T20801.2-2020
压力管道规范工业管道第2部分:材料
Pressurepipingcode—Industrialpiping—Part2:Materials
- 中国标准分类号（CCS）J47
- 国际标准分类号（ICS）23.040
- 实施日期2021-06-01
- 文件格式PDF
- 文本页数89页
- 文件大小5.68M
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压力管道规范工业管道第2部分:材料
国家标准 GB/T20801.2一2020 代替GB/T20801.22006 压力管道规范工业管道 第2部分;材料 Pressurepipingeode一Industrialpiping一Part2;Materials 2020-11-19发布 2021-06-01实施 国家市场监督管理总局 发布 国家标涯花管理委员会国家标准
GB/T20801.2一2020 目 次 前言 范围 2 规范性引用文件 术语和定义 -般规定 材料选用的基本原则 材料的使用限制 l0 高温条件下的材料使用限制 低温条件下的材料使用限制 16 材料标记和质量证明 附录A(规范性附录》材料牌号和许用应力 18 50 附录B资料性附录材料的物理性能 附录c(资料性附录》基于风险的材料设计和选用 56 附录D(资料性附录)我国与国外材料标准及牌号对照表 75 参考文献 86
GB;/T20801.2一2020 前 言 GB/T20801《压力管道规范工业管道》分为以下6个部分: 第1部分:总则; 第2部分:材料 第3部分:设计和计算; 第4部分;制作与安装; 第5部分;检验与试验 第6部分;安全防护 本部分为GB/T20801的第2部分 本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草
本部分代替GBT201.2一206(压力管道规范工业管道第2部分;材料),与GB/T2801.2 2006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2章,2006年版的第2章) -增加了低温降应力工况见3.2、8.1.3.3); 修改了剧烈循环工况的定义(见3.7,2006年版的3.6); -增加了普通碳素结构钢的定义见3.8) 增加了管线钢及其材料选用规定(见6.3) 修改了管子和对焊管件的使用限制(见6.4,2006年版的6.3).; 增加了板煤管的使用要求(见6.7); 增加了高温蠕变工况下材料的使用限制(见7.2.2.1、7.2.3.1、7.2.4.3); 修改了“许用应力表”(见附录A,2006年版的附录A); 增加了“基于风险的材料设计和选用”(见附录C); 增加了“我国与国外材料标准及牌号对照表”(见附录D). 本部分由全国锅炉压力容器标准化技术委员会(sAc/Tc262)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,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: GB/T20801.22006.
GB;/T20801.2一2020 压力管道规范工业管道 第2部分:材料 范围 GB/T20801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GB/T20801.1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
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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
GB/T229金属材料夏比摆锤冲击试验方法 GB/T1220不锈钢棒 球墨铸铁件 GB/T1348 GB/T2882镍及镍合金管 GB/T3077合金结构钢 GB 3087低中压锅炉用无缝钢管 GB 3091低压流体输送用焊接钢管 3098.1紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱 GB GB/T3098.6紧固件机械性能不锈钢螺栓、螺钉和螺柱 GB/T3624钛及钛合金无缝管 T GB 4334金属和合金的腐蚀不锈钢晶间腐蚀试验方法 437.1铝及铝合金热挤压管第1部分无缝圆管 GB 5310高压锅炉用无缝钢管 GB GB/T6479高压化肥设备用无缝钢管 GB/T6614钛及钛合金铸件 GB:/T6893铝及铝合金拉(轧)制无缝管 GB/T8163输送流体用无缝钢管 GB/T9439灰铸铁件 GB/T9440可锻铸铁件 GB/T9711 石油天然气工业管线输送系统用钢管 9948石油裂化用无缝钢管 GB 12228通用阀门碳素钢锻件技术条件 GB T GB 12229通用阀门碳素钢铸件技术条件 GB/T12230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 GB/T12771 GB/T12778金属夏比冲击断口测定方法 GB/T13295水及燃气用球墨铸铁管、管件和附件 GB/T13401钢制对焊管件技术规范
GB/T20801.2一2020 GB/T14976流体输送用不锈钢无缝钢管 GB/T16253承压钢铸件 低温管道用无缝钢管 GB/T18984 GB/T208o1.12020 压力管道规范工业管道第1部分;总则 GB/T20801.32020压力管道规范工业管道第3部分;设计和计算 GB/T20801.4一2020压力管道规范工业管道第4部分;制作与安装 GB/T20801.5一2020压力管道规范工业管道第5部分:检验与试验 GB/T20801.6一2020压力管道规范工业管道第6部分:安全防护 GB/T21832所有部分奥氏体-铁素体型双相不锈钢焊接钢管 GB/T21833奥氏体铁素体型双相不锈钢无缝钢管 GB/T25137钛及钛合金锻件 GB/T26027铝及铝合金大规格拉制无缝管 GB/T26030镍及镍合金锻件 GB/T26057钛及钛合金焊接管 钛及钛合金挤压管 GB/T26058 GB/T2768！钛及钛合金无缝和焊接管件 GB/T29168.1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1部分;感应 加热弯管 GB/T29168.2 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2部分;管件 G;B/T29168.3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3部分:法兰 GB/T30059热交换器用耐蚀合金无缝管 GB/T31032钢质管道焊接及验收 GB/T32964！液化天然气用不锈钢焊接钢管 HG/T20537.3化工装置用奥氏体不锈钢焊接钢管技术要求 20537.4 HG7 化 工装置用奥氏体不锈钢大口径焊接钢管技术要求 HG/T20634钢制管法兰用紧固件(Class系列 B/T5263电站阀门铸钢件技术条件 7248阀门用低温钢铸件技术条件 NB/T47008承压设备用碳素钢和合金钢锻件 NB/T47009低温承压设备用合金钢锻件 NB/T47010承压设备用不锈钢和耐热钢锻件 NB/T47013.2一2015承压设备无损检测第2部分:射线检测 NB/T47013.3一2015承压设备无损检测第3部分:超声检测 承压设备得接工艺评定 NB/T47014 NB/T47028压力容器用镍及镍合金锻件 NB/T47029压力容器用铝及铝合金锻件 SY/T5037普通流体输送管道用埋弧焊钢管 YB/T4173高温用锻造堂孔厚壁无缝钢管 AsTMA333低温用无缝及焊接钢管(SpecificationforSeamlessandweldedSteelPipefor LowTemperatureService AsTMA671常温及低温用电熔焊钢管(SpeeificationforElectric-Fusion-weldedsteelipefor AtmosphericandLowerTemperatures) ASTMA691高温高压用碳钢及合金钢电熔焊钢管(SpecificeationforCarbonandAlloySteel ssureServiceat Pipe,EleetrieFusionwededforHighPres HighTemperatures)
GB;/T20801.2一2020 Aluminum ASTMB361铝及铝合金焊接管件(StandardSpeeifie ieationforFactoryMadew rought andAluminumAloyweldingFittings) AsTMB366镍及镍合金管件(StandardSpeeificationforFactoryMadewroughtNickeland NickelAlloyFitings) AsTMB444镍铬钼钯合金(UNSN06625和UNSN06852)和镍铬钼硅合金UNSN06219)管 [StandardSpeeificeationlorNickelChronmium-Molybdenum-CoumbiumAloys(UNsNo6825 and UNsN06852)andNickelChromium-Molybdenum=siiconAloy(UNsN06219)PipeandTube ASTMB619镍及镍钻合金焊接管(StandardSpecificationforwededNickelandNickelCobalt AloyPipe AsTMB622镍及镍钻合金无缝管(StandardSpeeifieationforSeamlessSeamlessNickeland NiekelCobaltAloyPipeandTubey 术语和定义 GB/T20801.1一2020、GB/T20801.3一2020、GB/T20801.4一2020、GB/T20801.5一2020和 GB/T20801.6一2020界定的以及下列术语和定义适用于本文件
3.1 低温低应力工况lowtemperatureandlowstressserviee 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30% a 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,不计人应力增大系数)不 b 大于材料常温许用应力值的30%,且不大于50MPa
注:直管和对焊管件类元件的最大允许工作压力按GB/T20801.32020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 3.2 低温降应力工况 Iowertemperatureandlowerstressservice 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80%; aa 5 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,不计人应力增大系数)不 大于材料常温许用应力值的80%
3.3 电阻焊焊管eleetric-resistaneewededpijpe;ERw 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
3.4 电熔焊焊管electricfusionweldedpipe;EFw 采用自动电弧媒或手工电弧媒,在预成型的坯料上纵向对接炽成的管子
3.5 板焊管plateweldedppe 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 3.6 质量证朋文件inspeetioneertifieate 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
浅 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
GB/T20801.2一2020 3.7 剧烈循环工况severecyeiecondtons 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s,[按GB/T20801.3一2020式(39)计 a 算]超过许用应力范围SA[按GB/T20801.3一2020式(34)或式(35)计算]的0.8倍,同时当量 循环次数N[按GB/T20801.3一2020式(37)计算]超过7000; b 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S接近许用应力范围sA,且许用应 力范围折减系数[按GB/T20801.3一2020式(36)计算或通过图12查得)接近1.0]的工况 3.8 普通碳素结构钢generalcarbonstrueturalsteels GB/T700中产品质量等级不高于A级的碳素钢
3.9 管线钢pipelinesteel 长输管道用高屈强比碳锰钢
注:包括GB/T9711,GB/T29168.1,GB/T29168.2,GB/T29168.3中钢级不低于L.290/X42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， 3.10 产品质量等级productspeeificationleve;PsL 表征GB/T9711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
-般规定 4.1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
4.2材料和技术要求 4.2.1附录A的表A.1和表A.2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A.1和表A.2所列材料标准的要求
材料的物理性能参数参见附录B
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C 4.2.2除表A.1和表A.2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Al和丧A.2列人的工业管道适用材料标准的其他牌号材料 a 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 b 质量控制等,并不低于表A.1和表A.2列人的相应材料标准要求 GB/T20801.3一2020表13列人的管道组成件标准适用材料; d 附录D所列与表A.l和表A.2所列材料对应的国外标准材料
4.2.3牌号不明的材料不得应用于管道组成件
4.2.4回收的材料不得应用于管道组成件
4.2.5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
GB;/T20801.2一2020 材料选用的基本原则 5.1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14%的脆性材料时,应采取必要的安全防护措施
5.2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
5.3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
5.4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
5.5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
5.6材料应具备可获得性和经济性 材料的使用限制 6.1球墨铸铁、灰铸铁和可锻铸铁 6.1.1球墨铸铁 6.1.1.1球墨铸铁用于管道组成件时,其延伸率应不低于15%,使用温度应不高于350C,但应高于一20; GB/T20801.32020表13所列球墨铸铁管道元件的使用限制应符合GBT13295的相应规定
6.1.1.2除用于GC3级管道外,球墨铸铁应符合GB/T1348的冲击性能要求,压力额定值应不大于5.0MPa 6.1.1.3球墨铸铁不得用于剧烈循环工况. 6.1.1.4除应符合6.1.1.1,6.1.1.2,6.1.1.3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GB/T20801.3一2020表13相应标准的规定
6.1.1.5制造、制作,安装过程中不得焊接
6.1.2灰铸铁和可锻铸铁 6.1.2.1表A.1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一10C且不高于230C,压力额定值应不大于 a 2.0MPa; b 可锻铸铁管道组成件的使用温度应不低于一20且不高于300C,压力额定值应不大于 2.0MPa; 灰铸铁和可锻铸铁管道组成件不得用于GC1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GC2级管道时,其使用温度应不高于150C,最高允许工 d 作压力应不大于1.0MPa; 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; fD 制造、制作将安装过程中不得焊接
6.1.2.2除符合6.1.2.1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GB/T20801.3一2020表13相应标准的规定
6.2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GC1级管道组成件; a
GB/T20801.2一2020 b 选用Q215A,Q235A等A级镇静钢时,设计压力应不大于1.6MPa,设计温度应不高于350u 且不低于图1曲线A(或表1)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0.30%
选用沸腾钢和半镇静钢时,厚度应不大于 12" 2mm;选用A级镇静钢时,厚度应不大于16 mm
表1碳钢包括碳孟钢)免除冲击试验的最低使用温度 单位为摄氏度 名又 10 12 14 15 20 32 34 36 38 40 厚度 16 18 22 24262830 mmm 图1 2.1 4.2 5.9 13.416.418.520.823.324.9 9.7 曲线 -10 -10 -l0 -3.2 图 曲线 20-2o -20-20>-20-20-16.4-11.7一7.7 4.3 -1.41.23.35.46.88.39.210.511.9 50 30 20 0 一20 -20 一-30 一50 30 40 60 名义厚度/mm 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(包括碳征钢)使用于Gc3级管道时,可免除冲击试验 注1，A,B类材料的分类见表A.I. 注2:图示名义厚度系指媒接部位的厚度;对接媒按厚度较小侧;支管与主管的角接接头按支管厚度;对媒法兰按锥 颈小端厚度;非焊接部位按1/4计
图1碳钢包括碳孟钢)免除冲击试验的最低使用温度
GB;/T20801.2一2020 6.3管线钢 6.3.1表A.1列人了包括GB/T9711的长输管道用碳钢和管线钢钢管、对焊管件和法兰锻件,如表2 所示
表2长输管道用碳钢和管线钢钢管、对焊管件和法兰锻件 线 材 料 钢 钢 碳 电阻焊焊管 L.210/A(PsL1),L245/BPsL.1) l290/X2~L450/X65(PSL.2) GB/T971m L245/B(PsLl1),L245/B(PSL.2 L.290/X42L555/X80(PSL2 无缝钢管 钢管 L245/B(PSLl),L245/B(PSL2 1.290/X42L.555/X80(PSL.2y 板焊管 GB/T29168.2对焊管件 I290/X42I.555/X80(PSL2 GB/T29168.3法兰锻件 L290/F42L555/F80(PSL2 6.3.2管线钢的产品质量等级(PSL)应满足如下要求 GB/T9711长输管线用钢管有PSL1及PSL2两个产品质量等级
a PsL.2的产品质量等级较高,且有韧性要求
采用PsL2时,用户应根据最低使用温度提出冲 b 击试验温度要求,通常冲击试验温度为-30C0C;低于一50C -30C时,应供需双方 协商,用户若未提出冲击试验温度要求,供方按0执行
GB/T29168长输管线用弯管、对焊管件、法兰锻件)仅有PSL2产品质量等级,其冲击试验要 求与上述GB/T9711长输管线用管PSL2产品质量等级相同
d 表2所列管线钢的最高使用温度应不高于200C
许用应力按表A.1的规定
6.3.3表2所列PSL1碳钢的最低使用温度按图1曲线B的规定;PSL2的碳钢和管线钢最低使用温度 应不低于一30C且应符合相应温度下材料标准规定的冲击试验要求 6.3.4L.360/X52及以下钢级的管线钢和碳钢的焊接工艺评定按NB/T47014的规定;钢级高于 L360/X52管线钢的焊接工艺评定按NB/T47014或GB/T31032的规定,但应按每个钢材生产厂的每 个钢级分别评定
6.3.5GB/9711产品和管线钢钢管及对焊管件的使用限制应符合表2的规定
6.4管子和对焊管件 碳钢.管线锅和奥氏体不锈钢钢管及其对焊管件的使用限制应符合表3的规定 6.4.1 表3碳钢、管线钢和奥氏体不锈钢钢管及对焊管件 准 材料(牌号 制管工 用 限 制 艺 标 电阻焊媒管 GB/T309 碳素结构钢 a)按6.2规定,且设计压力不高于1.6MPa; 电熔焊焊管 b)不得用于剧烈循环工况 SY/T5037 碳素结构钢 电熔焊焊管 e)不得用于GCl级管道 GB/T13401 CF370 无缝及焊接对焊管件 a)不得用于GC1级管道; L210 GB/T9711(PSL1 b)不得用于剧烈循环工况 电阻焊媒管 1.245 )设计压力不高于4.0MPa
GB/T20801.2一2020 表3(续 材料(牌号) 制管工 艺 使 用限 制 标 准 1.290/X42~ a)不得用于(GC级(毒性)管道或气体管道; GB/T9711(PSL2 电阻焊焊管 b)不得用于剧烈循环工况 L450/X65 GB/T8163 GB/T3087 碳钢 无缝管 不得用于Gc1级管道 GB/T9711(PSLl GB/T13401 CF415,CF485 无缝及焊接对焊管件 电熔焊煤管(不添加 GB/T12771 HG/T20537.3 填充金属)及其对焊管件 a)不得用于GC1级管道; 奥氏体不锈钢 纵缝未作射线检测的 b)不得用于剧烈循环工况 HG/T20537.4 电熔焊煤管添加填充金 属)及其对炽管件 6.4.2剧烈循环工况下使用的钢管,有色金属管和对焊管件,应符合下列规定 应采用表A.1所列无缝管或纵向焊接接头系数大于或等于0.90的电熔焊(EFW)焊管和板焊 a 管,不得选用电阻焊(ERw)焊管以及未经射线照相检测的电熔焊焊管 b)应采用无缝管件、纵向焊接接头系数不小于0.90的板制对焊管件和铸件质量系数不小于0.90 的铸件
6.5碳钢和铬钼合金钢 6.5.1用于焊接的碳钢、铬钼合金俐含碳量应不大于0.30%
6.5.2使用温度高于455C的24Cr-1Mo钢,焊缝金属的含碳量应不小于0.05%
6.5.3铬钼合金钢焊管和管件的焊缝应进行100%射线检测或超声检测,且符合NB/T47013.22015 规定的级要求(RT)或NB/T47013.3一2015规定的I级要求(UT)
铬钼合金钢焊管和管件焊缝的 射线或超声检测应在焊后热处理后进行
6.6奥氏体不锈钢 6.6.1低碳含碳量<0.08%)非稳定化不锈钢如06Crl9Nil0,06Cr17Ni12Mo2)在非固溶状态下包 括固溶后经热加工或焊接)不宜用于可能发生晶间腐蚀的环境,材料要求参见附录C 6.6.2超低碳不锈钢在425C以上长期使用存在晶间腐蚀倾向,材料要求参见附录c. 低碳/超低碳奥民体不锈钢等双牌号锅,其常温机械性能应满足两个牌号中机械性能的较高值 6.6.3 化学成分应满足超低碳级的要求
使用温度不高于538者,许用应力按低碳级选取,使用温度高于 538C者,许用应力按超低碳级选取 6.6.4根据设计文件要求,奥氏体不锈钢可按GB/T4334进行晶间腐蚀试验,也可按相关标准进行应 力腐蚀试验或点腐蚀试验,试验方法,试样状态,抽样比例和合格指标应在设计文件中明确
6.7板焊管 6.7.1板焊管应采用钢板纵卷成型,带有1条或2条纵向直焊缝
受钢板宽度限制,更大直径的板焊管 可采用钢板横卷成型
除GB/T3091及sY/T5037外,板焊管的厚度负偏差应不大于0.3mm,板焊管 的尺寸偏差按GB/T9711等相关标准的规定
6.7.2钢管应采用电熔焊工艺制造,除GB/T3091及SY/T5037外,板焊管应为全焊透结构
碳钢、
GB;/T20801.2一2020 管线钢、低温碳钢和镍钢、合金钢应采用双面埋弧焊或气体保护焊;不锈钢应采用包括加丝或不加丝的 双面气体保护焊
6.7.3焊缝的化学成分应与母材接近或相当,其性能不低于母材的性能
GB/T9711PSL2板焊管应 进行不高于最低设计温度,且不低于一30C的冲击试验
对于要求进行冲击试验的钢管,应包括母材、 焊缝及热影响区
除GB/T9711PsL2板焊管外,要求进行低于或等于0C冲击试验的低温碳钢板焊管应采用正 6.7.4 火状态的钢板
厚度大于或等于20mm的碳铜和低温碳解板焊管,应进行焊后消除应力热处理,所有 铬钼合金钢板焊管应进行焊后消除应力热处理;除业主或设计另有规定外,奥氏体不锈钢和双相不锈钢 板焊管应进行焊后固溶处理
6.7.5除GC3级管道及GB/T3091,SY/T5037板焊管外,应对板焊管焊缝进行局部或100%射线或 超声检测,且符合GB/T20801.52020中6.3.2的相应规定
6.7.6剧烈循环工况下使用的焊管应采用添加填充金属的焊接工艺,并进行局部或100%射线或超声 检测.且符合GB/20801.5一2020中6.3.2的相应规定
6.8铝及铝合金 6.8.1铝及铝合金的力学性能与厚度、供货状态有关,表A.1所列性能及许用应力仅适用于相应标准 的规定范围
.8.2材料标准未规定抗拉及屈服强度者,本部分要求于采购合同中补充 6.8.3加工硬化状态材料的焊接结构,应采用相应牌号退火状态的许用应力;析出硬化状态材料的焊 接结构,应采用相应牌号焊接状态的许用应力
6.8.4铝及铝合金管件的性能及许用应力与坯料、工艺及热处理状态有关,可参照相同牌号无缝管、焊 管、板、棒、锻件的性能及许用应力
表A.1所列性能及许用应力为典型示例
6.9镍及镍合金 6.9.1镍及镍合金的力学性能与加工、热处理状态有关,表A.I所列性能及许用应力仅适用于相应标 准的规定范围
6.9.2镍及镍合金管件的性能及许用应力与坯料、工艺及热处理状态有关,可参照相同牌号无缝管,焊 管、板、棒、锻件的性能及许用应力
表A.1所列性能及许用应力为典型示例
6.9.3625镍基合金采用ENiCrMo3或ERNiCrMo3焊接的接头抗拉强度应不小于758MPa
6.9.4625镍基合金经538C760C热履历可能致使常温韧性的降低和焊接区域的应力松弛裂纹 参见附录C
6.10管道支承件材料 6.10.1表A.1和表A.2所列标准、材料及许用应力也适用于管道支承件
6.10.2管道支承件材料的其他要求按GB/T20801.3一2020第8章的规定
6.11低熔点金属 6.11.1铅、锌等低熔点金属及其合金不得用于输送可燃介质的管道
应防止铅、锌等低熔点金属在热处理、焊接或高温使用过程对奥氏体不锈钢及镍基合金的液体 6.11.2 金属侵蚀,参见附录c.
GB/T20801.2一2020 高温条件下的材料使用限制 7.1材料使用温度上限 7.1.1表A.1及表A.2规定了一般情况下材料的使用温度上限
7.1.2确定材料使用温度上限时应考虑使用介质和环境的影响
7.2高温材料的选用原则 7.2.1 一般要求 7.2.1.1高温条件下长期使用的材料,应考虑组织或性能变化对材料使用可靠性的影响
7.2.1.2高温条件下长期使用的材料,应考虑因蠕变引起的过度变形、过大位移、材料组织和性能的劣 化以及螺栓的应力松弛;典型金属材料的蠕变闵值温度见GB/20801.3一2020表5,其他金属材料可 参见附录C
7.2.1.3高温条件下使用的材料,应考虑高温及化学腐蚀引起的材料损伤
7.2.1.4通过热处理强化的材料,如果长期在接近或高于回火温度下使用,应考虑材料强度降低的因素
7.2.2高温条件下碳钢及铬钼合金钢的使用 7.2.2.1高温蠕变工况焊接接头高温强度降低系数W按GB/T20801.3一2020中4.2.7的规定
7.2.2.2碳钢、,碳钢,低温用镍钢的高温石墨化倾向以及铬钼合金钢的软化(珠光体球化)倾向参见附录C
7.2.2.3铬钼合金钢的回火脆性敏感性参见附录( 7.2.3高温条件下不锈钢的使用 7.2.3.1高温蠕变工况(见GB/T20801.3一2020的3.2)不锈钢焊接接头高温强度降低系数w按 GB/T20801.3-2020中4.2.7的规定
7.2.3.2铁素体不锈钢、马氏体不锈钢和双相不锈钢的475C脆性敏感性参见附录C
7.2.3.3铬镍奥氏体不锈钢的口相脆化敏感性参见附录C 7.2.3.4铝、锄、钞、镐、嫁、铅、、锡、锌等低熔点金属及其化合物在高温下对奥氏体不锈钢的液体侵蚀 LME)参见附录c
7.2.3.5表A.1低碳级(含碳量<0.08%)奥氏体不锈钢高温使用时,应符合表4的附加要求
表4低碳级奥氏体不锈钢高温使用的附加要求 求 附 加 要 低碳级奥氏体不锈钢代号 使用温度/ 母材含碳量 热处理状态 晶粒度 CF8 >425 0,04 >1040快冷 CF8M,CF8C >425 0.04 >1095快冷 06Crl8Ni11T >538 >0.04 >1095C快冷 平均晶粒度7级或更粗 06Crl8NillNb o6Cr19i10 >538 >0.04 >1040C快冷 平均晶粒度7级或更粗 06Crl7Ni12Mo2 06Cr23Nil3 -538 >0.04 >1040C快冷 平均晶粒度6级或更粗 06Cr25Ni20 10
GB;/T20801.2一2020 7.2.4高温条件下其他材料的使用 7.2.4.1钛及钛合金不宜在316C以上的温度下使用
7.2.4.2镍及镍基合金的使用温度上限按表5的规定
7.2.4.3高温蠕变工况(见GB/T20801.32020的3.2)镍基合金焊接接头高温强度降低系数W按 GB/T20801.32020中4.2.7的规定
表5镍及镍基合金的使用温度上限 单位为摄氏度 不含硫的环境 含碗环境 材 料 蒸汽 氧化 H还原 cO还原 氧化 还原 镍 126o 126o 425 315 26o l040 N4、,N6) 镍-铜 540 1100 815 370 315 260 NCu30) 镍-铬-铁 1 100 1150 1150 815 815 540 NS312) 镍-铁-铬 l00 1260 150 980 815 540 s111.Ns112 低温条件下的材料使用限制 8.1最低使用温度及冲击试验免除 8.1.1 一般规定(铸铁除外 8.1.1.1除8.1.1.4,8.1.3,8.1.48.1.5和8.1.6免除冲击试验的规定外,材料及其焊接接头应进行冲击 试验 8.1.1.2材料及其焊接接头的冲击试验应按8.2的规定进行
确定最低设计温度时,应考虑流体节流效应及环境温度的影响
8.1.1.3 8.1.1.4用于GC3级管道的碳钢材料可免除冲击试验
8.1.2铸铁 球墨铸铁、灰铸铁和可锻铸铁的最低使用温度应符合6.1的规定 8.1.3碳钢、低温钢、铬钼合金钢、铁素体不锈钢和双相不锈钢 8.1.3.1碳钢、低温钢、铬钼合金钢、铁素体不锈钢和双相不锈钢的最低使用温度及冲击试验免除条件 应符合表6和表A.1的规定
8.1.3.2材料的焊接工艺评定应符合表8,表11和表12的规定
8.1.3.3当碳钢包括碳钢)符合低温低应力或低温降应力工况时,其免于冲击试验的最低使用温度 可以比8.1.3.1规定的更低,并应符合下列规定 符合低温降应力工况的碳钢(包括碳瞌钢)免于冲击试验的材料最低使用温度降低量为11C， a 且最低使用温度应不低于一30C,但应符合下列规定 lD 管道应经不低于1.5倍设计压力的水压试验; 22 除公称壁厚小于或等于13mm外,管道系统应对外加载荷《如维修载荷.冲击载荷、热冲 1
GB/T20801.2一2020 击载荷等)进行安全防护; 33 低温降应力工况适用于GC2级管道以及环境气温不高于一20C,但不低于一30C地区 的GC3级管道,且适用的碳钢材料中不包括碳素结构钢和螺栓材料,管道系统中不准许 存在铁素体与奥氏体的异种金属焊接接头
注:最低环境温度取历年来月平均最低气温的最低值
符合低温低应力工况的GC2级管道,最低使用温度应不低于一104C,且适用的碳钢材料中 b 不包括碳素结构钢和螺栓材料,管道系统中不准许存在铁素体与奥氏体的异种金属焊接 接头
表6钢奥氏体不锈钢除外)的最低使用温度和冲击试验 材料类别 冲击试验要求 最低使用 按低温性 免除冲击试验条件 温度/C 料 制作,安装中的焊接 材 能区分 厚度小于或等于 厚度大于 ,且设计温a)焊缝及热影响区的冲击要 10mmm， 10mm 或厚度大于10mm,但设计度低于图1曲线A所示值求同“材料”栏要求
图1曲线A" l0 温度高于或等于图1曲线时,应进行常温或设计温度b)冲击试验要求应包括在 A所示值 取较低者)下的冲击试验 相应的烬接工艺评定中 -104 低温低应力工况 免除 免除 46 小截面 低温降应力工况: 厚度大于15mm,且设计温 厚度小于或等于15mm. a)焊缝及热影响区的冲击要 度提高1C后仍低于图1 mm,且设计 或厚度大于15 求同“材料”栏要求 30 曲线B所示值时,应进行常 温度提高11C后高于或等 b)冲击试验要求应包括在 温或设计温度提高11C 相应的媒接工艺评定中 于图1曲线B所示值
图1曲线B" 取较低者)的冲击试验 非媒接件按厚度的1/4计 厚度小于或等于15mm. 厚度大于15mm,且设计温a)焊缝及热影响区的冲击要 或厚度大于15mm,且设计 度低于图1曲线B所示值求同“材料”栏要求
大于一20温度高于或等于图1曲线B 时,应进行常温或设计温度b)冲击试验要求应包括在 所示值
非焊接件按厚度 相应的焊接工艺评定中 (取较低者)的冲击试验 的1/4计 如进行焊接，根据媒缝厚 度,焊缝及热影响区按图 按表A.1全部免除 免除 曲线B“制作,安装中的州 接”栏要求 表A.1的2.3 锻件和表A.l 如进行焊接，根据焊缝厚 的2.4铸件 度,焊缝及热影响区按图1 30 低温降应力工况 免除 曲线B“制作,安装中的煤 接”栏要求 -104 低温低应力工况 免除 免除 12
GB;/T20801.2一2020 表6(续》 材料类别 冲击试验要求 最低使用 按低温性 免除冲击试验条件 温度/c 制作安装中的焊接 N 能区分 D)设计温度低于或等于 -20C时应进行设计温度 下的冲击试验(材料、焊缝 按表A. 热影响区
)材料应符合相应低温钢 低温钢 材料标准的全部要求 表A.1中3 表A.l或 46C,取小截面" 免除 免除 较低值 104 低温低应力工况 铬钼合金钢 30 设计温度不低于左列最低使用温度时,可免除冲击试验要求; 铁素体不锈钢 -30 低温低应力工况可使用至一104 双相不锈钢 -50 图1曲线A包括表A.1中下列碳钢 Q215A,Q235A的板材以及板焊管,CF370媒制管件; Q215A,Q235A的ERw焊管; 用于Gc3级管道时,见8.1.1.4 图1曲线B包括除脚注a外的其他表A.1所列碳钢包括碳钢)
“小截面"系指材料由于厚度及截面形状限制,无法制备2.5mmx nmm冲击试样的状况
10mm×55 8.1.4奥氏体不锈钢 奥氏体不锈钢的最低使用温度应符合表A.1的规定
8.1.4.1 8.1.4.2当使用温度低于或等于一20C时,奥氏体不锈钢应进行低温冲击试验,但同时满足下列规定 者,可免除低温冲击试验
母材最低使用温度不低于一196C,爆缝金属最低设计温度不低于一104C和因材料截面尺 a 寸限制无法制备2.5mm×10mm×55mm冲击试样三个条件之一者; 材料含碳量不大于0.10%且为固溶热处理状态; b 焊缝填充金属含碳量不大于0.10%
8.1.5镍、镍基合金、钛合金和铝合金 镍、钛、铝及其合金的最低使用温度应符合表A.1的规定,其免除冲击试验条件应符合表7的 规定
13
GB/T20801.2一2020 表7有色金属(镍和镍基合金、钛和钛合金、铝和铝合金)的最低使用温度 冲击试验要求 最低使用 材料类别 更低使用温度 温度/ 材料 焊接接头 D如焊缝金属成分符合母材规定设计应对材科、媒缝金属和热影啊区 镍及镍基合金 -200 无额外要求 在设计温度下进行相应的试验(包括 -60 钛及钛合金 全部免除 )如煤缝金属成分不符合母材规延伸率,缺口拉伸/常规拉伸比较、冲 及铝合金 -270 定按右制更低仙用温度栏要求 击试验等来确定其适用性 8.1.6螺栓材料 螺栓材料的最低使用温度应符合表A.2的规定,符合下列条件者可免除冲击试验 8.1.6.1 碳钢、合金结构钢标准紧固件 a b)奥氏体不锈钢标准紧固件 0Crl8Ni9,0Cr17Ni12Mo2及其应变硬化不锈钢紧固件(EB8-2,B8M-2) c d 25Cr2MoV钢紧固件; e 配用螺母材料
8.1.6.2最低使用温度小于下列a)和b)所示温度,但不低于一104C的35CrMo螺栓应进行低温冲击 试验,但符合下列条件之一的35CrMo螺栓可免除低温冲击试验: 螺纹直径小于或等于M64且最低使用温度高于或等于一46C者; a b)螺纹直径大于M64且最低使用温度高于或等于一40者
8.2冲击试验 8.2.1母材的冲击试验 除符合8.1规定的免除冲击试验的材料外,母材均应按8.2.3、8.2.4和8.2.5的要求进行冲击试验 对于材料标准中有关冲击试验的规定符合上述要求者,应按材料标准进行冲击试验;对于材料标准未作 冲击试验规定或规定不符合上述要求者,应提出冲击试验的附加要求
8.2.2焊接接头的冲击试验 焊接接头的冲击试验应符合下列规定 焊接接头的冲击试验应在焊接工艺评定中进行; a b 焊接接头冲击试验的试件制备,试样位置及数量应符合表8的规定; 表6所列材料的焊接接头冲击试验应包括焊缝金属和热影响区,但奥氏体不锈钢的焊接接头 c 冲击试验仅包括焊缝金属
表8焊接接头冲击试验制作、安装 制备冲击试样的试件 试验的覆盖范围 试样位置及数量 冲击试验进行者 媒缝金属三个一组: a)试样横贯焊缝 每一种焊接工艺、每种焊接 b)缺口位于焊缝金属并垂直于接头表面 材料型号、每种焊剂均要进 试件厚度为T,则可覆 e)试样的一个表面尽可能接近接头 行 套冲击试验
试样的 盖的厚度范围为T/2- 表面
制作,安装 热处理状态与完工管道相 T十6mm 热影响区(如需要,三个一组) 同包括热处理温度、保温 a)缺口根部及其后的断口尽可能多地 时间、冷却速度 位于焊接接头的热影响区; b)其余同上 14
GB;/T20801.2一2020 8.2.3冲击试验方法 冲击试验方法应符合下列规定 冲击试验方法应符合GB/T229和GB/T12778的规定
a b 标准冲击试样为10mm×10mm×55nmm夏比缺口冲击试样
c 若因截面尺寸限制无法制备标准试样时,也可采用厚度为7.5mm、 的小尺寸 ,5.0mm、2.5mm 试样或尽可能宽的小尺寸试样
小尺寸试样的缺口宽度一般应不小于材料厚度的80%
d 试样缺口应沿厚度方向切取,三个试样为一组
8.2.4冲击试验温度 冲击试验温度应符合下列规定: 标准试样的冲击试验温度应不高于最低设计温度; aa 小尺寸试样的冲击试脸温度的降低值应符合表9和表10的规定 b 降低小尺寸试样的冲击试验温度仅适用于表11中以冲击吸收能量作为合格判据的状况,采用 冲击断口侧向膨胀量作为合格判据的冲击试验温度应符合表12的规定
表9冲击试验温度降低值 材料厚度t/mm 冲击试样宽度/mm 冲击试验温度降低值AT/C 8 l0 8 AT
" >0.8/ 10 0.8r l4T"一AT "AT为材料厚度小于10mm时的温度降低值(按表10). AT,为冲击试样宽度小于10mm时的温度降低值(按表10). 表10AT,和AT 材料厚度或试样缺口宽度/mm 4T,AT;//C 10标准试样 7.5(7.5mm试样 6.67(2/3宽试样) 5(5mm试样 11 17 3.33(1/3宽试样 19 2 2.5(2.5mm试样 28 注;可采用内插法 15
GB/T20801.2一2020 表11冲击试验的冲击吸收能量合格标准(母材,焊缝金属、热影响区) 标准试样冲击吸收能量/J 料 标准规定最小抗拉强度R/MPa 材 类 别 三个试样平均值单个试样最低值 二450 18 >450515 16 20 碳俐,合金俐(Rm<655MPa >515<655 27 20 合金钢栓材料(M52 >655 27 20 采用小尺寸试样时,冲击吸收能量合格标准按试样宽度的比例降低
表12冲击试验的侧向膨胀量合格标准(母材、焊缝金属 最低使用温度/ 冲击试验温度/C 侧向膨胀量"/mm 材料类别 奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢、双相不锈钢、 最低设计温度 196 0,38 >M52且Rm>655MPa碳钢和合金钢螺栓 196 196 0.46 材料 采用小尺寸试样时,侧向膨胀量合格标准与标准试样相同,且三个试样均应合格
8.2.5合格标准 冲击试验的合格标准应按照下列有关要求进行确定 a 标准规定的材料最小抗拉强度小于655MPa的碳钢、合金钢、低温钢以及螺纹直径小于或等 于M52的螺栓材料,其冲击试验应符合表1l的规定; b 螺纹直径大于M52的螺栓材料和奥氏体不锈钢的冲击试样断口侧向膨胀量应符合表12的 规定
9 材料标记和质量证明 9.1材料标记 9.1.1材料标记应符合相应标准和合同的规定
9.1.2标记内容至少应包括制造厂标记以及材料(代号)名称,下列管道组成件的标记还应包括材料炉 批号或代号 a GC1级管道用管道组成件 b 按本部分要求进行冲击试验的管道组成件; c 铬钼合金钢(螺栓材料除外)管道组成件; 用于高温条件下的奥氏体不锈钢(H型)管道组成件; d 镍及镍合金、钛及钛合金管道组成件
e 9.1.3材料应逐件标记,标记应清晰、牢固,公称直径小于或等于DN40的材料可采用标签或其他替代 方法进行标记
16
GB;/T20801.2一2020 g.2质量证明 材料的质量证明应符合下列规定 材料应具有相应的质量证明文件; a b 质量证明文件应包括标准以及合同规定的检验和试验结果,且具有可追溯性 未包括检验和试验结果的质量证明文件(合格证)仅限于GC3级管道组成件
c 17
GB/T20801.2一2020 附 录 A 规范性附录) 材料牌号和许用应力 许用应力 A.1 表A.1给出了符合本部分要求的材料牌号和许用应力
螺栓许用应力 表A.2给出了符合本部分要求的螺栓材料牌号和许用应力
A.3纵向焊接接头系数 表A.3给出了表A.1所列管子与对焊管件的纵向焊接接头系数中
,管子与对焊管件的纵向焊接接 头系数应符合GB/20801.32020中的4.2.5和表3的规定
A.4铸件质量系数 表A.4给出了表A.1所列铸件的铸件质量系数虫,铸件质量系数应符合GB/T20801.32020中 4.2.6和表4的规定
A.5表A.1许用应力使用说明 表A.1许用应力表的使用应符合下列要求: 表A.1中的许用应力未计人管子和对焊管件的纵向焊接接头系数、焊接接头高温强度降低系 a 数以及铸件质量系数;焊接接头高温强度降低系数按GB/T20801.32020中4.2.7的规定; 剪切、接触、压缩应力应符合GB/T20801.32020中4.2.4.5和4.2.4.4的规定; b) e' 表A.1未列温度的许用应力可采用内插法计算; d 低于40C的许用应力取40C的值; 表列斜体许用应力值取决于抗拉强度;黑体取决于长期(持久、蠕变)强度;正体取决于屈服强 度;正体加下横线取决于90%中温屈服强度;正体加灰底色表示许用应力值高于2/3中温屈 服强度; 表列正体加下横线以及正体灰底色许用应力值均适用于奥氏体不锈钢和镍基合金的设计计 f 算,但用于非标法兰或按GB/T20801.32020中7.5.4计算时应将该值乘以75%正体加下 横线者)或适当降低(正体灰底色) 材料使用温度上限及对应的许用应力按表列所示而不是表头所示温度); g h)材料最低使用温度按表列温度或图1所示曲线,数字表示最低使用温度,英文字母A或B表 示图1中的曲线,材料尚应满足第8章以及相应注解的要求
18
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压力管道规范工业管道第2部分:材料GB/T20801.2-2020
随着现代工业技术的不断发展，压力管道的应用越来越广泛，因此其安全性和可靠性需要得到保证。而材料作为管道的重要组成部分，在使用过程中需要具备一定的性能指标来确保管道的安全运行。
GB/T20801.2-2020是压力管道规范工业管道第2部分中的材料标准，它规定了压力管道使用的金属材料、非金属材料和复合材料的技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存等方面的内容。
根据该标准，压力管道使用的材料应该符合相应的强度、韧性、耐蚀性、抗疲劳性、焊接性等性能指标。其中，金属材料的性能指标包括机械性能、物理性能、化学成分和金相组织等方面；非金属材料的性能指标则包括抗压强度、抗拉强度、断裂伸长率、硬度等方面。
此外，该标准还规定了不同材料的试验方法和检验规则，如金属材料需要进行拉伸试验、冲击试验、硬度试验等，而非金属材料则需要进行抗拉试验、压缩试验、弯曲试验等。通过这些试验和检验，可以对材料的性能进行评估和判断。
总的来说，GB/T20801.2-2020为压力管道提供了重要的材料参考标准，有助于保障管道的安全运行。专业人士应该熟悉并遵守该标准，以确保所使用的材料符合相关的性能要求。
压力管道规范工业管道第2部分:材料的相关资料
- 铝用炭素材料取样方法第6部分：煅后石油焦GB/T26297.6-2010
- 铝用炭素材料取样方法第5部分：煤沥青GB/T26297.5-2010
- 铝用炭素材料取样方法第4部分：阴极糊GB/T26297.4-2010
- 铝用炭素材料取样方法第3部分：预焙阳极GB/T26297.3-2010
- 铝用炭素材料取样方法第2部分：侧部炭块GB/T26297.2-2010
- 压力管道用聚丙烯（PP）阀门基本尺寸公制系列GB/T27734-2011
- 压力管道规范动力管道GB/T32270-2015详解
- 压力管道用金属波纹管膨胀节GB/T35990-2018介绍
- 压力管道规范工业管道第1部分:总则GB/T20801.1-2020详解
- 压力管道规范公用管道GB/T38942-2020解读
- 国家生态旅游示范区建设与运营规范GB/T26362-2010
- 制冷空调设备和系统减少卤代制冷剂排放规范GB/T26205-2010
- 设备工程监理规范GB/T26429-2010
- 燃气用聚乙烯管道系统的机械管件第1部分：公称外径不大于63mm的管材用钢塑转换管件GB/T26255.1-2010
- 人机界面标志标识的基本和安全规则指示器和操作器件的编码规则GB/T4025-2010
- 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3部分：法兰GB/T29168.3-2012
- 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2部分：管件GB/T29168.2-2012
- 石油天然气工业管道输送系统的可靠性分析
- 石油天然气工业管道输送系统管道阀门GB/T20173-2013
- GB/T31468-2015石油天然气工业管道输送系统管道延寿推荐作法
- 压力管道规范工业管道第2部分:材料GB/T20801.2-2020
