这个标准是 EN 10028 系列 中一个具体的产品标准。它专门规定了用于高温工况的压力设备钢板的化学成分、力学性能和其他技术要求。
核心目的与适用范围
目的:为在高温下(通常高于约50°C)使用的压力设备提供适用的钢板材料。这些材料的关键特性是在设计温度下仍能保持足够的强度(特别是蠕变强度)和稳定性。
适用范围:适用于制造诸如热交换器、锅炉、高温反应器、蒸汽管道等需要在蠕变温度范围内长期安全运行的设备所用的钢板。
与EN 10028-1的关系
EN 10028-1 是通用要求,而 EN 10028-2 是具体产品标准。
必须结合使用:EN 10028-2中列出的所有钢号,其交货、检验、测试和验收的通用规则都必须符合EN 10028-1的规定。
分工明确:EN 10028-1规定“如何生产和检验”,EN 10028-2规定“具体是什么材料,性能如何”。
核心内容要求
EN 10028-2:2017 详细规定了以下内容:
1. 钢号与分类
该标准包含了一系列非合金和合金钢。钢号的命名通常能反映其特性:
非合金钢:通常以字母“P”开头,后面跟着最小屈服强度值(单位为MPa)。例如 P235GH。
合金钢:通常以字母“P”开头,后面跟着表示合金成分和含量的数字字母组合。例如 P91、P11。
这些钢通过添加微合金元素(如Mo, Cr, V等)来获得高温强度。
2. 化学成分
标准以表格形式列出了每个钢号的熔炼分析和成品分析的化学成分限值,包括:
碳、硅、锰、磷、硫 等基本元素。
合金元素,如 铬、钼、镍、钒、铌、氮 等,这些元素是提供高温性能的关键。
对 P、S 等有害元素的含量有严格限制,以确保材料的纯净度和焊接性能。
3. 力学性能
这是该标准的核心部分,规定了在室温和高温下的力学性能。
室温性能:
屈服强度、抗拉强度、断后伸长率 的最低要求。
高温性能:
高温屈服强度:在规定的高温(如100°C, 200°C, 300°C... 最高至600°C以上,取决于钢种)下,材料必须达到的最小下屈服强度或规定塑性延伸强度。
这些数据是压力容器设计师在高温下进行强度计算的根本依据。
4. 热处理状态
标准明确规定了每种钢号的交货状态,这是保证其性能的关键工艺。常见状态包括:
正火
正火+回火
淬火+回火
例如,P235GH通常以正火状态交货,而P91(一种高强度铬钼钢)则需要以淬火+回火状态交货以获得zuijia性能。
5. 冲击功
标准规定了夏比V型缺口冲击试验的要求,包括:
试验温度
最小冲击吸收能量值
这确保了材料在服役温度下具有足够的韧性,防止脆性断裂。
常见的钢号举例
P235GH: 最常用的压力容器碳锰钢之一,具有良好的综合性能和中温强度,适用于中等温度和压力的容器。
P265GH: 强度略高于P235GH的碳锰钢。
P355GH/P355N/P355NH: 强度更高的钢种,用于要求更高强度的压力容器。
P11, P22: 经典的铬钼钢,具有优良的抗氢腐蚀和高温蠕变性能,常用于石化行业。
P91: 高强度9%铬钢,具有优异的高温蠕变断裂强度,广泛应用于超临界和超超临界电站锅炉。
与法规的关系
与EN 10028-1一样,该标准是欧盟 压力设备指令 2014/68/EU 的协调标准。使用符合EN 10028-2的钢材,是制造符合PED要求的高温压力设备的重要前提。
总结
EN 10028-2:2017 是高温压力设备选材的“宝典”。
对于压力设备设计师、材料和采购工程师以及制造商而言:
选型依据:根据设计压力、设计温度和设备寿命(特别是蠕变寿命)要求,从该标准中选择合适的钢号。
性能保证:标准提供了明确的化学成分、力学性能(尤其是高温强度)和热处理要求,确保了材料的可靠性。
合规性:采用此标准中的材料是满足压力设备安全法规的关键一步。
简而言之,当您的压力设备需要在高温下运行时,EN 10028-2就是您必须参考的核心材料标准。