GB/T 20801.2-2020 压力管道规范 工业管道 第2部分：材料

　　ICS 23 . 040 J 74

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 20801 . 2—2020代替 GB/T 20801 . 2—2006

　　压力管道规范 工业管道

　　第 2 部分：材料

　　pressurepipingcode—Industrialpiping—part2：Materials

　　2020-1 1-19 发布 2021-06-01 实施

　　国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会

　　发

　　布

　　GB/T 2080 1 . 2—2020

　　GB/T 2080 1 . 2—2020

　　前 言

　　GB/T 20801《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/T 20801 的第 2 部分。

　　本部分按照 GB/T 1 . 1—2009 给出的规则起草。

　　本部分代替 GB/T 20801 . 2—2006《压力管道规范 工业管道 第 2 部分：材料》，与GB/T 20801 . 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) ;

　　— 增加了板焊管的使用要求(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/TC 262)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、中国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/T 20801 . 2—2006 。

　　GB/T 2080 1 . 2—2020

　　压力管道规范 工业管道

　　第 2 部分：材料

　　1 范围

　　GB/T 20801 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/T 20801 . 1 范围界定的压力管道元件用材料的选择和使用。

　　2 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。 凡是注 日期的引用文件，仅注 日期的版本适用于本文件 。凡是不注 日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

　　GB/T 229 金属材料 夏比摆锤冲击试验方法

　　GB/T 1220 不锈钢棒

　　GB/T 1348 球墨铸铁件

　　GB/T 2882 镍及镍合金管

　　GB/T 3077 合金结构钢

　　GB/T 3087 低中压锅炉用无缝钢管

　　GB/T 3091 低压流体输送用焊接钢管

　　GB/T 3098 . 1 紧固件机械性能 螺栓、螺钉和螺柱

　　GB/T 3098 . 6 紧固件机械性能 不锈钢螺栓、螺钉和螺柱

　　GB/T 3624 钛及钛合金无缝管

　　GB/T 4334 金属和合金的腐蚀 不锈钢晶间腐蚀试验方法

　　GB/T 4437 . 1 铝及铝合金热挤压管 第 1 部分：无缝圆管

　　GB/T 5310 高压锅炉用无缝钢管

　　GB/T 6479 高压化肥设备用无缝钢管

　　GB/T 6614 钛及钛合金铸件

　　GB/T 6893 铝及铝合金拉(轧)制无缝管

　　GB/T 8163 输送流体用无缝钢管

　　GB/T 9439 灰铸铁件

　　GB/T 9440 可锻铸铁件

　　GB/T 9711 石油天然气工业 管线输送系统用钢管

　　GB/T 9948 石油裂化用无缝钢管

　　GB/T 12228 通用阀门 碳素钢锻件技术条件

　　GB/T 12229 通用阀门 碳素钢铸件技术条件

　　GB/T 12230 通用阀门 不锈钢铸件技术条件

　　GB/T 12771 流体输送用不锈钢焊接钢管

　　GB/T 12778 金属夏比冲击断口测定方法

　　GB/T 13295 水及燃气用球墨铸铁管、管件和附件

　　GB/T 13401 钢制对焊管件 技术规范

　　GB/T 2080 1 . 2—2020

　　GB/T 21832(所有部分) 奥氏体-铁素体型双相不锈钢焊接钢管

　　GB/T 21833 奥氏体 铁素体型双相不锈钢无缝钢管

　　GB/T 25137 钛及钛合金锻件

　　GB/T 26027 铝及铝合金大规格拉制无缝管

　　GB/T 26030 镍及镍合金锻件

　　GB/T 26057 钛及钛合金焊接管

　　GB/T 26058 钛及钛合金挤压管

　　GB/T 27684 钛及钛合金无缝和焊接管件

　　GB/T 29168 . 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/T 29168 . 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

　　GB/T 29168 . 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/T 30059 热交换器用耐蚀合金无缝管

　　GB/T 31032 钢质管道焊接及验收

　　GB/T 32964 液化天然气用不锈钢焊接钢管

　　HG/T 20537 . 3 化工装置用奥氏体不锈钢焊接钢管技术要求

　　HG/T 20537 . 4 化工装置用奥氏体不锈钢大口径焊接钢管技术要求

　　HG/T 20634 钢制管法兰用紧固件(Class 系列)

　　JB/T 5263 电站阀门铸钢件技术条件

　　JB/T 7248 阀门用低温钢铸件技术条件

　　NB/T 47008 承压设备用碳素钢和合金钢锻件

　　NB/T 47009 低温承压设备用合金钢锻件

　　NB/T 47010 承压设备用不锈钢和耐热钢锻件

　　NB/T 47013 . 2—2015 承压设备无损检测 第 2 部分：射线检测

　　NB/T 47013 . 3—2015 承压设备无损检测 第 3 部分：超声检测

　　NB/T 47014 承压设备焊接工艺评定

　　NB/T 47028 压力容器用镍及镍合金锻件

　　NB/T 47029 压力容器用铝及铝合金锻件

　　SY/T 5037 普通流体输送管道用埋弧焊钢管

　　YB/T 4173 高温用锻造镗孔厚壁无缝钢管

　　ASTM A333 低温用无缝及焊接钢管 (Specification for Seamless and Welded Steel Pipe for Low—Temperature Service)

　　ASTM A671 常温及低温用电熔焊钢管(Specification for Electric-Fusion—Welded Steel Pipe for Atmospheric and Lower Temperatures)

　　ASTM A691 高温高压用碳钢及合金钢电熔焊钢管(Specification for Carbon and Alloy Steel Pipe, Electric Fusion Welded for High Pressure Service at High Temperatures)

　　GB/T 2080 1 . 2—2020

　　ASTM B361 铝及铝合金焊接管件(Standard Specification for Factory Made Wrought Aluminum and Aluminum Alloy Welding Fittings)

　　ASTM B366 镍及镍合金管件 ( Standard Specification for Factory Made Wrought Nickel and Nickel Alloy Fittings)

　　ASTM B444 镍铬钼铌合金(UNS N06625 和 UNS N06852)和镍铬钼硅合金(UNS N06219)管

　　[Standard Specification for Nickel-Chromium-Molybdenum-Columbium Alloys ( UNS N06625 and UNS N06852)and Nickel-Chromium-Molybdenum-Silicon Alloy(UNS N06219)Pipe and Tube]

　　ASTM B619 镍及镍钴合金焊接管(Standard Specification for Welded Nickel and Nickel Cobalt Alloy Pipe)

　　ASTM B622 镍及镍钴合金无缝管 ( Standard Specification for Seamless Seamless Nickel and Nickel Cobalt Alloy Pipe and Tube)

　　3 术语和定义

　　GB/T 20801 . 1—2020 、GB/T 20801 . 3—2020 、GB/T 20801 . 4—2020 、GB/T 20801 . 5 — 2020 和GB/T 20801 . 6—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 low temperatureandlowstressservice

　　需同时满足下列各项条件的工况：

　　a ) 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% ;

　　b ) 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，不计入应力增大系数)不大于材料常温许用应力值的 30% ,且不大于 50 MPa。

　　注：直管和对焊管件类元件的最大允许工作压力按 GB/T 20801 . 3—2020 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 lowertemperatureandlowerstressservice

　　需同时满足下列各项条件的工况：

　　a ) 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% ;

　　b ) 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，不计入应力增大系数)不大于材料常温许用应力值的 80%。

　　3.3

　　电阻焊焊管 electric-resistanceweldedpipe;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 electric-fusionweldedpipe;EFW

　　采用自动电弧焊或手工电弧焊，在预成型的坯料上纵向对接焊成的管子。

　　3.5

　　板焊管 plateweldedpipe

　　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

　　质量证明文件 inspectioncertificate

　　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。

　　注：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/T 2080 1 . 2—2020

　　3.7

　　剧烈循环工况 severecyclicconditions

　　发生以下情况之一的工况：

　　a ) 管道系统中的管子、管道元件或接头中的位移应力范围 SE[按 GB/T 20801 .3—2020 式(39)计算]超过许用应力范围 SA[按 GB/T 20801.3—2020 式(34)或式(35)计算]的 0.8 倍，同时当量循环次数 N[按 GB/T 20801 . 3—2020 式(37)计算]超过 7 000 ;

　　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 SE接近许用应力范围 SA,且许用应力范围折减系数 f[按 GB/T 20801.3—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 generalcarbonstructuralsteels

　　GB/T 700 中产品质量等级不高于 A 级的碳素钢。

　　3.9

　　管线钢 pipelinesteels

　　长输管道用高屈强比碳锰钢。

　　注：包括 GB/T 9711、GB/T 29168 . 1、GB/T 29168 . 2、GB/T 29168 . 3 中钢级不低于 L290/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 productspecificationlevel;PSL

　　表征 GB/T 9711 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。

　　4 一般规定

　　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：

　　a) 表 A.1 和表 A.2 列入的工业管道适用材料标准的其他牌号材料;

　　b) 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、热处理和质量控制等，并不低于表 A. 1 和表 A. 2 列入的相应材料标准要求;

　　c ) GB/T 20801 . 3—2020 表 13 列入的管道组成件标准适用材料;

　　d ) 附录 D所列与表 A.1 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/T 2080 1 . 2—2020

　　5 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。

　　6 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 350 ℃,但应高于-20 ℃ ; GB/T 20801. 3—2020 表 13所列球墨铸铁管道元件的使用限制应符合 GB/T 13295 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/T 1348 的冲击性能要求，压力额定值应不大于 5.0 MPa。

　　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/T 20801 . 3—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：

　　a) 灰铸铁管道组成件的使用温度应不低于 - 10 ℃且不高于 230 ℃ ,压力额定值应不大于

　　2 . 0 MPa ;

　　b) 可锻铸铁管道组成件的使用温度应不低于- 20 ℃且不高于 300 ℃ ,压力额定值应不大于

　　2 . 0 MPa ;

　　c) 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;

　　d) 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 150 ℃ ,最高允许工作压力应不大于 1 .0 MPa;

　　e) 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;

　　f) 制造、制作、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/T 20801 . 3—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：

　　a) 不得用于 GC1 级管道组成件;

　　GB/T 2080 1 . 2—2020

　　b) 选用 Q215A、Q235A 等 A 级镇静钢时，设计压力应不大于 1.6 MPa,设计温度应不高于350 ℃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;

　　c) 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 mm;选用 A 级镇静钢时，厚度应不大于 16 mm。

　　表 1 碳钢(包括碳锰钢)免除冲击试验的最低使用温度 单位为摄氏度

　　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(包括碳锰钢)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. 1 。

　　注 2 ：图示名义厚度系指焊接部位的厚度：对接焊按厚度较小侧;支管与主管的角接接头按支管厚度;对焊法兰按锥颈小端厚度;非焊接部位按 1/4 计 。

　　图 1 碳钢(包括碳锰钢)免除冲击试验的最低使用温度

　　GB/T 2080 1 . 2—2020

　　6 . 3 管线钢

　　6 . 3 . 1 表 A. 1 列入了包括 GB/T 9711 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

　　6 . 3 . 2 管线钢的产品质量等级(PSL)应满足如下要求：

　　a) GB/T 9711 长输管线用钢管有 PSL1 及 PSL2 两个产品质量等级。

　　b) PSL2 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击试验温度要求，通常冲击试验温度为- 30 ℃ ~0 ℃;低于- 50 ℃ ~- 30 ℃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。

　　c) GB/T 29168 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/T 9711 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 200 ℃。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-30 ℃且应符合相应温度下材料标准规定的冲击试验要求。

　　6 . 3 . 4 L360/X52 及以下钢级的管线钢和碳钢的焊接工艺评定按 NB/T 47014 的规定;钢级高于L360/X52管线钢的焊接工艺评定按 NB/T 47014 或 GB/T 31032 的规定，但应按每个钢材生产厂的每个钢级分别评定。

　　6 . 3 . 5 GB/T 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

　　6 . 4 . 1 碳钢、管线钢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。

　　表 3 碳钢、管线钢和奥氏体不锈钢钢管及对焊管件

　　GB/T 2080 1 . 2—2020

　　表 3(续)

　　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：

　　a) 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、铬钼合金钢，含碳量应不大于 0 .30% 。

　　6.5.2 使用温度高于 455 ℃的 2Y4Cr-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/T 47013.2—2015规定的 Ⅱ级要求(RT)或 NB/T 47013.3—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 06Cr19Ni10、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 425 ℃以上长期使用存在晶间腐蚀倾向，材料要求参见附录 C。

　　6 . 6 . 3 低碳/超低碳奥氏体不锈钢等双牌号钢，其常温机械性能应满足两个牌号中机械性能的较高值，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538 ℃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/T 4334 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/T 3091 及 SY/T 5037 外，板焊管的厚度负偏差应不大于 0 .3 mm,板焊管的尺寸偏差按 GB/T 9711 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/T 3091 及 SY/T 5037 外，板焊管应为全焊透结构。 碳钢、

　　GB/T 2080 1 . 2—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/T 9711 PSL2 板焊管应进行不高于最低设计温度，且不低于-30 ℃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。

　　6.7.4 除 GB/T 9711 PSL2 板焊管外，要求进行低于或等于 0 ℃冲击试验的低温碳钢板焊管应采用正火状态的钢板。厚度大于或等于 20 mm 的碳钢和低温碳钢板焊管，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/T 3091、SY/T 5037 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/T 20801 . 5—2020 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/T 20801 . 5—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。

　　6 . 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. 1 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 . 3 625 镍基合金采用 ENiCrMo-3 或 ERNiCrMo-3 焊接的接头抗拉强度应不小于 758 MPa。

　　6.9.4 625 镍基合金经 538 ℃ ~760 ℃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/T 20801 . 3—2020 第 8 章的规定。

　　6 . 1 1 低熔点金属

　　6 . 1 1 . 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。

　　6 . 1 1 . 2 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金属侵蚀，参见附录 C。

　　GB/T 2080 1 . 2—2020

　　7 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阈值温度见 GB/T 20801 . 3—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/T 20801 . 3—2020 中 4 . 2 . 7 的规定。

　　7 . 2 . 2 . 2 碳钢、碳锰钢、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 C。

　　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/T 20801 . 3—2020 的 3 . 2) 不锈钢焊接接头高温强度降低系数 W 按GB/T 20801 . 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 475 ℃脆性敏感性参见附录 C。

　　7.2.3.3 铬镍奥氏体不锈钢的σ 相脆化敏感性参见附录 C。

　　7 . 2 . 3 . 4 铝、锑、铋、镉、镓、铅、锰、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

　　GB/T 2080 1 . 2—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 316 ℃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/T 20801 . 3—2020 的 3 . 2)镍基合金焊接接头高温强度降低系数 W 按GB/T 20801 . 3—2020 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

　　8 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 . 4、8 . 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。

　　8 . 1 . 1 . 3 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 . 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(包括碳锰钢)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：

　　a) 符合低温降应力工况的碳钢(包括碳锰钢)免于冲击试验的材料最低使用温度降低量为 11 ℃ ,且最低使用温度应不低于-30 ℃ ,但应符合下列规定：

　　1) 管道应经不低于 1 . 5 倍设计压力的水压试验;

　　2) 除公称壁厚小于或等于 13 mm外，管道系统应对外加载荷(如维修载荷、冲击载荷、热冲

　　GB/T 2080 1 . 2—2020

　　击载荷等)进行安全防护;

　　3) 低温降应力工况适用于 GC2 级管道以及环境气温不高于- 20 ℃ ,但不低于- 30 ℃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。

　　b) 符合低温低应力工况的 GC2 级管道，最低使用温度应不低于- 104 ℃ ,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。

　　表 6 钢(奥氏体不锈钢除外)的最低使用温度和冲击试验

　　GB/T 2080 1 . 2—2020

　　表 6(续)

　　8 . 1 . 4 奥氏体不锈钢

　　8 . 1 . 4 . 1 奥氏体不锈钢的最低使用温度应符合表 A. 1 的规定。

　　8. 1 .4.2 当使用温度低于或等于-20 ℃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。

　　a) 母材最低使用温度不低于- 196 ℃、焊缝金属最低设计温度不低于- 104 ℃和因材料截面尺寸限制无法制备 2.5 mm×10 mm×55 mm 冲击试样三个条件之一者;

　　b) 材料含碳量不大于 0.10%且为固溶热处理状态;

　　c) 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。

　　GB/T 2080 1 . 2—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

　　8 . 1 . 6 螺栓材料

　　8 . 1 . 6 . 1 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：

　　a) 碳钢、合金结构钢标准紧固件;

　　b) 奥氏体不锈钢标准紧固件;

　　c) 0Cr18Ni9、0Cr17Ni12Mo2 及其应变硬化不锈钢紧固件(B8-2、B8M-2) ;

　　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- 104 ℃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：

　　a) 螺纹直径小于或等于 M64 且最低使用温度高于或等于-46 ℃者;

　　b) 螺纹直径大于 M64 且最低使用温度高于或等于-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：

　　a) 焊接接头的冲击试验应在焊接工艺评定中进行;

　　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;

　　c) 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)

　　GB/T 2080 1 . 2—2020

　　8 . 2 . 3 冲击试验方法

　　冲击试验方法应符合下列规定：

　　a) 冲击试验方法应符合 GB/T 229 和 GB/T 12778 的规定。

　　b) 标准冲击试样为 10 mm×10 mm×55 mm 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 7.5 mm、5.0 mm、2.5 mm 的小尺寸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：

　　a) 标准试样的冲击试验温度应不高于最低设计温度;

　　b) 小尺寸试样的冲击试验温度的降低值应符合表 9 和表 10 的规定;

　　c) 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

　　表 10 ΔT1和 ΔT2

　　GB/T 2080 1 . 2—2020

　　表 1 1 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)

　　表 12 冲击试验的侧向膨胀量合格标准(母材、焊缝金属)

　　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 655 MPa 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 11 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;

　　d) 用于高温条件下的奥氏体不锈钢(H 型)管道组成件;

　　e) 镍及镍合金、钛及钛合金管道组成件。

　　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。

　　GB/T 2080 1 . 2—2020

　　9 . 2 质量证明

　　材料的质量证明应符合下列规定：

　　a ) 材料应具有相应的质量证明文件;

　　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;

　　c ) 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。

　　GB/T 2080 1 . 2—2020

　　附 录 A

　　(规范性附录)

　　材料牌号和许用应力

　　A.1 许用应力

　　表 A. 1 给出了符合本部分要求的材料牌号和许用应力。

　　A.2 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 Φw , 管子与对焊管件的纵向焊接接头系数应符合 GB/T 20801 . 3—2020 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 Φc , 铸件质量系数应符合 GB/T 20801 . 3—2020 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：

　　a) 表 A.1 中的许用应力未计入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数以及铸件质量系数;焊接接头高温强度降低系数按 GB/T 20801 . 3—2020 中 4 . 2 . 7 的规定;

　　b ) 剪切、接触、压缩应力应符合 GB/T 20801 . 3—2020 中 4 . 2 . 4 . 5 和 4 . 2 . 4 . 4 的规定 ;

　　c) 表 A.1 未列温度的许用应力可采用内插法计算;

　　d) 低于 40 ℃的许用应力取 40 ℃的值;

　　e) 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;

　　f) 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算，但用于非标法兰或按 GB/T 20801.3—2020 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);

　　g) 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);

　　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。

　　表 A.1 材料许用应力表

　　表 A.1(续)

　　表 A.1(续)

　　表 A.1(续)

　　表 A.1(续)

　　表 A.1(续)

　　表 A.1(续)

　　表 A.1(续)

　　表 A.1(续)

　　表 A.1(续)

　　表 A.1(续)

　　表 A.1(续)

　　表 A.1(续)

　　表 A.1(续)

　　表 A.1(续)

　　表 A.1(续)

　　表 A.1(续)

　　表 A.1(续)

　　表 A.1(续)

　　表 A.1(续)

　　表 A.1(续)

　　表 A.1(续)

　　表 A.1(续)

　　表 A.1(续)

　　表 A.1(续)

　　表 A.1(续)

　　表 A.1(续)

　　表 A.2 螺栓许用应力表

　　表 A.2(续)

　　GB/T 2080 1 . 2—2020

　　表 A.3 管子与对焊管件的纵向焊接接头系数 Φw

　　GB/T 2080 1 . 2—2020

　　表 A.3(续)

　　表 A.4 铸件质量系数 ΦC

　　GB/T 2080 1 . 2—2020

　　附 录 B

　　(资料性附录)材料的物理性能

　　表 B. 1 和表 B. 2 中的物理性能参数按材料类型划分，设计者也可采用具体牌号材料的物理性能参数 。其中，表 B. 1 给出了金属热膨胀系数和金属总热膨胀量，表 B. 2 给出了金属弹性模量。

　　表 B.1 金属热膨胀系数和金属总热膨胀量

　　表 B.1(续)

　　表 B.1(续)

　　表 B.2 金属弹性模量

　　表 B.2(续)