標準編號:	GB/T 18442.2-2019
中文名稱:	固定式真空絕熱深冷壓力容器　第2部分：材料
英文名稱:	Static vacuum insulated cryogenic pressure vessels—Part 2:Materials
行業分類:	GB    國家標準
ICS分類:	23.020.40 23.020.40    低溫容器 23.020.40
發布機構:	中華人民共和國國家市場監督管理總局 中國國家標準化管理委員會
發布日期:	2019-12-10
實施日期:	2019-12-10
標準狀態:	valid
替代舊標準:	GB/T 18442.2-2011 固定式真空絕熱深冷壓力容器 第2部分:材料
翻譯語言:	英文
文件格式:	PDF
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Codeofchina.com is in charge of this English translation. In case of any doubt about the English translation, the Chinese original shall be considered authoritative. GB/T 18442 consists of the following seven parts under the general title Static vacuum insulated cryogenic pressure vessels: ——Part 1: General requirements; ——Part 2: Materials; ——Part 3: Design; ——Part 4: Fabrication; ——Part 5: Inspection and testing; ——Part 6: Safety protection; ——Part 7: Rules of pressure strengthening for inner vessels. This is part 2 of GB/T 18442. This part is developed in accordance with the rules given in GB/T 1.1-2009. This part replaces GB/T 18442.2-2011 Static vacuum insulated cryogenic pressure vessel - Part 2: Material, with respect to which, the following main technical changes have been made: ——five terms and definitions, such as interspace and tank, are deleted; ——the general requirements for materials are modified; ——the requirements for steel plates, steel forgings, pipes and fittings, insulation materials, adsorbent materials, welding materials, annular space bracing materials, purchased parts and other materials for tanks are modified; ——the performance indexes and quality control requirements for tank materials are modified. This part was proposed by and is under the jurisdiction of the National Technical Committee on Boilers and Pressure Vessels of Standardization Administration of China (SAC/TC 262). The previous editions of this part are as follows: ——GB/T 18442.2-2011; ——GB 18442-2001. Static vacuum insulated cryogenic pressure vessels - Part 2: Materials 1 Scope This part of GB/T 18442 specifies the basic requirements for steel plates, forgings, pipes and fittings, insulation materials, adsorbent materials, welding materials, annular space bracing materials and purchased parts of static vacuum insulated cryogenic pressure vessels (hereinafter referred to as "cryogenic vessels"). This part is applicable to cryogenic vessels that simultaneously meet the following conditions: a) the geometric volume is not less than 0.1MPa; b) the geometric volume is not less than 1m3; c) the insulation mode is vacuum powder insulation, vacuum composite insulation or high vacuum multilayer insulation; d) cryogenic vessel storing refrigerated liquefied gas contents with standard boiling point not lower than -196℃. This part is not applicable to cryogenic vessels that meet the following conditions: a) cryogenic vessel with the inner vessel and outer jacket made of non-ferrous metal or non-metallic materials; b) cryogenic vessel with spherical structure; c) cryogenic vessel with stacked insulation; d) transportable cryogenic vessel; e) cryogenic vessel storing refrigerated liquefied gas contents with standard boiling point lower than -196℃; f) cryogenic vessel storing toxic gas as specified in GB 12268; g) cryogenic vessel with special requirements such as national defense military equipment. 2 Normative references The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies. GB/T 150 (All parts) Pressure vessels GB/T 713 Steel plates for boilers and pressure vessels GB/T 3531 Steel plates for low temperature pressure vessels GB/T 13296 Seamless stainless steel tubes for boiler and heat exchanger GB/T 13350 Glass wool and its products for thermal insulation GB/T 13550 Molecular sieve 5A and its determination GB/T 14976 Seamless stainless steel pipes for fluid transport GB/T 17600 (All parts) Steel - Conversion of elongation values GB/T 18442.1 Static vacuum insulated cryogenic pressure vessels - Part 1: General requirements GB/T 24511 Stainless steel and heat resisting steel plate, sheet and strip for pressure equipments GB/T 31480 Materials for high vacuum multilayer insulation of cryogenic vessel GB/T 31481 Guidance for gas/materials compatibility of cryogenic vessels HG/T 2690 Molecular sieve 13X JC/T 1020 Expanded perlite for thermal insulation of low temperature equipment NB/T 47009 Alloy steel forgings for low temperature pressure equipment NB/T 47010 Stainless and heat-resisting steel forgings for pressure equipments NB/T 47014 Welding procedure qualification for pressure equipment NB/T 47018.1 Technical permission of welding materials for pressure equipment - Part 1: General rule NB/T 47018.2 Technical permission of welding materials for pressure equipment - Section 2: Electrodes for steel NB/T 47018.3 Technical permission of welding materials for pressure equipment - Section 3: Steel electrodes and rods for gas shielded arc welding NB/T 47018.4 Technical permission of welding materials for pressure equipment - Section 4: Electrodes and fluxes for submerged arc welding YS/T 599 Super fine palladium oxide powder TSG 21 Supervision regulation on safety technology for stationary pressure vessel 3 Terms and definitions For the purposes of this document, the terms and definitions given in GB/T 150 and GB/T 18442.1 apply. 4 General requirements 4.1 The mechanical, physical and processing properties and the compatibility with contents shall be considered for the selection of materials. 4.2 The materials selected for the tank shall comply with TSG 21, GB/T 150.2 and relevant national or professional standards. 4.3 For the material that may be exposed to oxygen or oxygen-enriched environment, its compatibility with oxygen shall meet the requirements of GB/T 31481. 4.4 Materials for non-pressure elements welded with pressure elements shall have good toughness and weldability. 4.5 The fabrication unit of pressure element materials shall make clear and firm factory steel impression mark or adopt other traceable mark on the obvious position of the material. 4.6 The fabrication unit of pressure element materials shall provide the cryogenic vessel fabrication unit with the material quality certificate, which shall be complete, clear and printed with traceable information identification and stamped with the quality inspection seal of the material fabrication unit. 4.7 Where obtaining tank and pipeline materials from a unit other than the material fabrication unit, the cryogenic vessel fabrication unit shall obtain the original material quality certificate provided by the material fabrication unit or the copy stamped with official seal of material operation unit and signed (stamped) by the responsible person. 4.8 The cryogenic vessel fabrication unit shall be responsible for the authenticity and consistency between the quality certificate and the materials and purchased parts. 4.9 The use of materials with foreign designations and new materials shall meet the requirements of TSG 21.

Foreword i 1 Scope 2 Normative references 3 Terms and definitions 4 General requirements 5 Tank materials 6 Welding materials 7 Supporting materials for annular space 8 Purchased parts 9 Other materials

ICS 23.020.40 J 76 中華人民共和國國家標準 GB/T 18442.2—2019 代替GB/T 18442.2—2011 固定式真空絕熱深冷壓力容器 第2部分：材料 Static vacuum insulated cryogenic pressure vessels— Part 2：Materials 2019-12-10發布 2019-12-10實施 國家市場監督管理總局 國家標準化管理委員會 發布 前言 GB/T 18442《固定式真空絕熱深冷壓力容器》分為以下7個部分： ——第1部分：總則； ——第2部分：材料； ——第3部分：設計； ——第4部分：制造； ——第5部分：檢驗與試驗； ——第6部分：安全防護； ——第7部分：內容器應變強化技術規定。 本部分為GB/T 18442的第2部分。 本部分按照GB/T 1.1—2009給出的規則起草。 本部分代替GB/T 18442.2—2011《固定式真空絕熱深冷壓力容器 第2部分：材料》，與GB/T 18442.2—2011相比，主要技術變化如下： ——刪除了夾層、罐體等5個術語和定義； ——修改了材料的一般要求； ——修改了罐體用鋼板、鋼鍛件、管子和管件、絕熱材料、吸附劑材料、焊接材料、夾層支撐材料、外購件和其他材料的要求； ——修改了罐體材料的性能指標和質量控制要求。 本部分由全國鍋爐壓力容器標準化技術委員會(SAC/TC 262)提出并歸口。 本部分所代替標準的歷次版本發布情況為： ——GB/T 18442.2—2011； ——GB 18442—2001。 固定式真空絕熱深冷壓力容器 第2部分：材料 1 范圍 GB/T 18442的本部分規定了固定式真空絕熱深冷壓力容器(以下簡稱“深冷容器”)使用的鋼板、鍛件、管子和管件、絕熱材料、吸附劑材料、焊接材料、夾層支撐材料及外購件材料的基本要求。 本部分適用于同時滿足以下條件的深冷容器： a)內容器工作壓力不小于0.1 MPa； b)幾何容積不小于1 m3； c)絕熱方式為真空粉末絕熱、真空復合絕熱或高真空多層絕熱； d)儲存介質為標準沸點不低于-196℃的冷凍液化氣體。 本部分不適用于下列范圍的深冷容器： a)內容器和外殼材料為有色金屬或非金屬的； b)球形結構的； c)堆積絕熱方式的； d)移動式的； e)儲存標準沸點低于-196℃冷凍液化氣體介質的； f)儲存介質按GB 12268規定為毒性氣體的； g)國防軍事裝備等有特殊要求的。 2規范性引用文件 下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。 GB/T 150(所有部分)壓力容器 GB/T 713鍋爐和壓力容器用鋼板 GB/T 3531 低溫壓力容器用鋼板 GB/T 13296 鍋爐、熱交換器用不銹鋼無縫鋼管 GB/T 13350 絕熱用玻璃棉及其制品 GB/T 13550 5A分子篩及其測定方法 GB/T 14976 流體輸送用不銹鋼無縫鋼管 GB/T 17600(所有部分)鋼的伸長率換算 GB/T 18442.1 固定式真空絕熱深冷壓力容器 第1部分：總則 GB/T 24511 承壓設備用不銹鋼和耐熱鋼鋼板和鋼帶 GB/T 31480深冷容器用高真空多層絕熱材料 GB/T 31481 深冷容器用材料與氣體的相容性判定導則 HG/T 2690 13X分子篩 JC/T 1020 低溫裝置絕熱用膨脹珍珠巖 NB/T 47009 低溫承壓設備用合金鋼鍛件 NB/T 47010 承壓設備用不銹鋼和耐熱鋼鍛件 NB/T 47014 承壓設備焊接工藝評定 NB/T 47018.1 承壓設備用焊接材料訂貨技術條件 第1部分：采購通則 NB/T 47018.2 承壓設備用焊接材料訂貨技術條件 第2部分：鋼焊條 NB/T 47018.3 承壓設備用焊接材料訂貨技術條件 第3部分：氣體保護電弧焊絲和填充絲 NB/T 47018.4 承壓設備用焊接材料訂貨技術條件 第4部分：埋弧焊鋼焊絲和焊劑 YS/T 599超細氧化鈀粉 TSG 21 固定式壓力容器安全技術監察規程 3術語和定義 GB/T 150和GB/T 18442.1界定的術語和定義適用于本文件。 4 一般要求 4.1 材料的選擇應考慮材料的力學性能、物理性能、工藝性能和與介質的相容性。 4.2罐體選用材料應符合TSG 21、GB/T 150.2以及相應國家標準或行業標準的規定。 4.3 可能與氧氣或富氧環境接觸的材料，其與氧的相容性應符合GB/T 31481的規定。 4.4與受壓元件相焊的非受壓元件用材料應具有良好的韌性及焊接性。 4.5受壓元件材料制造單位應在材料的明顯部位做出清晰、牢固的出廠鋼印標志或采用其他可追溯的標志。 4.6受壓元件材料制造單位應向深冷容器制造單位提供材料質量證明書，材料質量證明書的內容應齊全、清晰并且印制可以追溯的信息化標識，加蓋材料制造單位質量檢驗章。 4.7 深冷容器制造單位從非材料制造單位取得罐體和管路用材料時，應取得材料制造單位提供的材料質量證明書原件或加蓋了材料經營單位公章和經辦負責人簽字(章)的復印件。 4.8深冷容器制造單位應對取得的材料、外購件的質量證明書的真實性和一致性負責。 4.9 境外牌號材料和新材料的使用應符合TSG 21的有關規定。 5罐體材料 5.1 一般要求 5.1.1 罐體受壓元件的材料應符合相應材料標準和設計圖樣的規定。 5.1.2罐體受壓元件用鋼應為氧氣轉爐或電爐冶煉的鎮靜鋼，并應采用爐外精煉工藝。 5.1.3罐體受壓元件用鋼板的斷后伸長率應符合相應鋼板標準的規定，且奧氏體型不銹鋼的斷后伸長率應不小于40％，碳素鋼和低合金鋼的斷后伸長率應不小于20％。采用不同尺寸試樣的斷后伸長率指標，應按照GB/T 17600進行換算，換算后的指標應符合本條規定。 5.2鋼板 5.2.1 內容器用鋼板 5.2.1.1 內容器用鋼板一般采用奧氏體型不銹鋼鋼板，并符合GB/T 24511的規定。熱軋鋼板表面加工類型不低于1D級，冷軋鋼板表面加工類型不低于28級。 5.2.1.2 內容器受壓元件用鋼板應具有良好的塑性，其標準室溫屈服強度(或0.2％規定塑性延伸強度)應不大于460 MPa，標準抗拉強度上限值應不大于725 MPa，材料質量證明書中室溫屈服強度(或0.2％規定塑性延伸強度)與室溫抗拉強度之比應不大于0.85。 5.2.1.3 內容器常用鋼板材料的力學性能指標按表l的規定。 5.2.1.4 當采用表1以外的鋼板時，應符合本部分和相應材料標準的規定。 表1 內容器常用鋼板力學性能指標 鋼 號 鋼板標準 交貨狀態 厚度/mm 室溫強度指標/MPa 斷后伸長率 Rp0.2 Rp1.0 Rm A/％ S30408 GB/T 24511 固溶處理 3～40 ≥220 ≥250 ≥520 ≥40 S30403 ≥210 ≥230 ≥490 S31608 ≥220 ≥260 ≥520 S31603 ≥210 ≥260 ≥490 5.2.2外殼用鋼板 5.2.2.1 鋼板應有良好的可焊性、足夠的強度和沖擊韌性，同時應考慮外界環境的腐蝕作用。當選用低合金鋼鋼板時，應符合GB/7 713或GB/7 3531的規定；當選用奧氏體型不銹鋼鋼板時，應符合GB/T 24511的規定。 5.2.2.2外殼常用鋼板材料的力學性能指標按表2的規定。 5.2.2.3 當采用表2以外的鋼板時，應符合本部分和相應材料標準的規定。 表2外殼常用鋼板力學性能指標 鋼 號 鋼板標準 交貨狀態 厚度/mm 室溫強度 指標/MPa 斷后伸長率 ReL(Rp0.2) Rm A/％ Q245R GB/T 713 熱軋，控軋或正火 3～16 ≥245 400～520 ≥25 Q345R ≥345 510～640 ≥21 16MnDR GB/T 3531 正火，正火加回火 6～16 ≥315 490～620 ≥21 S30408 GB/T 24511 固溶處理 3～25 ≥220 ≥520 ≥40 S30403 ≥210 ≥490 5.3 鋼鍛件 5.3.1 內容器用不銹鋼鍛件應符合NB/T 47010的規定，鍛件級別應不低于Ⅲ級。 5.3.2外殼用低合金鋼鍛件和不銹鋼鍛件應分別符合NB/T 47009、NB/T 47010的規定，鍛件級別應不低于Ⅱ級。 5.4管子和管件 5.4.1 管子用材料應符合GB/T 150.2和設計圖樣的規定，且應符合GB/T 13296或GB/T 14976的規定。 5.4.2管件應符合相應標準的規定。當管件采用鋼鍛件時，應符合5.3的規定。 5.4.3 奧氏體不銹鋼管件采用冷成型加工成型時，其成型后的鐵素體測量值應不大于15％。 5.5絕熱材料 5.5.1 膨脹珍珠巖(珠光砂)應符合JC/T 1020的規定，且含水率不大于0.3%(質量分數)。 5.5.2 阻光劑應具有良好的化學穩定性。 5.5.3 高真空多層絕熱材料應符合GB/T 31480的規定。 5.5.4復合絕熱使用的超細玻璃纖維制品應符合GB/T 13350的規定，且符合下列要求： a)含水率≤0.3%(質量分數)； b)密度≤16 kg/m3； c)熱導率：在標準大氣壓力和常溫下，熱導率≤0.033 W/(m·K)；在真空度為0.133 Pa(0.001 mmHg)和溫度-196℃(77 K)～232℃(505 K)下，熱導率≤0.003 6 W/(m·K)。 5.6吸附劑材料 5.6.1 5A分子篩應符合GB/T 13550的規定,13X分子篩應符合HG/T 2690的規定。 5.6.2 氧化鈀應符合YS/T 599的規定。 5.6.3采用其他吸附劑材料時，應能滿足深冷容器的使用要求，且符合相應產品標準的規定。 6焊接材料 6.1 焊接材料應符合NB/T 47018.1～NB/T 47018.4的規定，且有清晰、牢固的標志，并附有質量證明書。 6.2焊接材料的選用應考慮焊接接頭力學性能與罐體母材的匹配，且應符合TSG 21的規定。 6.3 焊接材料應按NB/T 47014的要求進行焊接工藝評定，評定合格后方可使用。 7夾層支撐材料 7.1 當采用非金屬材料作支撐元件時，應滿足下列要求： a)非金屬支撐材料應盡可能采用熱導率小、使用溫度在材料允許使用溫度范圍內、真空下表面放氣率低和具有良好的低溫沖擊韌性的材料； b)材料性能應符合相應的產品標準的規定； c)材料制造單位應委托具有相應資質的試驗機構進行材料性能測試，并取得試驗機構出具的材料性能試驗報告； d)采用玻璃鋼作為支撐材料時，材料出廠文件應包含壓縮強度、彎曲強度、拉伸強度、剪切強度、沖擊韌性和彈性模量等力學性能指標和熱導率、線膨脹系數、允許使用溫度范圍等物理性能指標，以確保使用的玻璃鋼滿足深冷容器的絕熱性能、結構強度、制造工藝和使用的要求。 7.2 當采用金屬材料作為支撐元件時，應滿足產品的低溫性能要求，同時使用溫度應在材料允許使用溫度范圍內，且材料應具有良好的低溫沖擊韌性。 8外購件 8.1 外購件應符合相應的國家標準或行業標準的規定，且有質量證明文件或產品合格證。 8.2進口閥門等壓力管道元件還應符合國家主管部門的相關規定。 8.3緊固件應符合相應國家標準或行業標準的規定。 8.4密封墊片應根據充裝介質、工作壓力和溫度正確選用，且符合相應標準的規定。當采用四氟乙烯墊片時，應選用膨脹或填充改性型聚四氟乙烯墊片。 9 其他材料 9.1 支座材料應有足夠的強度和沖擊韌性，且符合相應支座標準的規定。 9.2 深冷容器用其他材料應符合設計圖樣的要求。