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随着国内经济建设的飞速发展，许多行业对于液化石油气储罐等低温储罐的需求 日益上升。 09MnNiDR低温容器钢板作为国产液化石油气低温储罐专用钢，因09MnNiDR低温容器钢板强度高、焊接性好、 低温韧性好等优势，已成为制造大型LPG低温储罐的**国产材料。
09MnNiDR低温容器钢板的用途：
目前09MnNiDR钢板已广泛用于-40℃~-70℃的低温压力容器，09MnNiDR低温容器钢板作为国产液化石油气低温储罐专用钢，**使用厚度为200mm。在石油、化工设备脱乙烷塔、CO2吸收塔、中压闪蒸塔、冷却器、脱乙烷塔、再吸收塔、压缩机机壳、丙烷低温储罐制造等方面逐渐代替进口低温容器钢板。
09MnNiDR低温容器钢板的研发历程
1984年在兰州城市煤气工程中，中国通用机械工程总公司选用德国生产的0.5Ni低温用钢板13MnNi63，由兰州石油化工机器厂制造了设计温度-60℃的二氧化碳吸收塔。在该低温压力容器试制过程中，研制成功了-70℃级0.5Ni低温用钢锻件09MnNiD。
在由中国通用机械工程总公司和舞阳钢铁公司共同负责的国家重大技术装备国产化专项《-70℃级低温压力容器研制》攻关课题中，按09MnNiD钢锻件的化学成分，由舞阳钢铁公司研制成功了-70℃级0.5Ni低温压力容器用钢板。该钢板于1991年6月通过了技术评审。
09MnNiDR的化学成分：09MnNiDR钢板列入了GB 3531-1996《低温压力容器用低合金钢钢板》标准。在国外**水平标准EN 10028-4中13MnNi6-3为-60℃低温压力容器用钢板。
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牌号 |
化学成分(质量分数)Wt% |
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C |
Ni |
Si |
Mn |
Alt |
P |
S |
|
|
≤ |
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09MnNiDR |
≤0.12 |
0.3~0.8 |
0.15～0.50 |
1.20～1.60 |
≥0.020 |
0.02 |
0.008 |
09MnNiDR低温容器钢板 的碳当量≤0.44，淬硬倾向 小，不易形成冷裂纹，焊缝具有较好的塑性和韧性，通常无需预热。但当板厚 超过一定的厚度、接头刚性拘束较大或碳当量偏高时，应考虑预热。但预热温 度不可过高，否则会使热影响区晶粒长大，并在晶界析出氧化物。
09MnNiDR低温容器钢板的机械性能：舞钢生产的09MnNiDR低温压力容器用钢板具有良好的韧性配合和低温冲击韧性，实物质量超过或接近国外企业同级别钢板的实物质量。
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牌号 |
交货状态 |
钢板厚度/mm |
拉伸试验 |
冲击试验 |
弯曲试验 |
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抗拉强度 |
屈服强度 |
伸长率A/% |
温度/℃ |
V型冲击功 |
180° |
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Rm,Mpa |
不小于 |
不小于 |
b=2a |
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09MnNiDR |
正火或正火加回火 |
6～16 |
440～570 |
300 |
23 |
-70 |
34 |
d=2a |
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>16～36 |
430～560 |
280 |
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>36～60 |
430～560 |
270 |
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>60～120 |
420～550 |
260 |
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通过碳当量计算及焊接冷裂纹试验结果表明， 09MnNiDR低温容器钢板淬硬倾 向不大。在室温下焊接完全能避免冷裂纹的产生。但当板厚超过一定的厚度、 接头刚性拘束较大或实际碳当量偏高时，应考虑预热。
当用**试验机将09MnNiDR试样压弯成180度时，试样仍然没有断裂，无任何裂纹，这说明09MnNiDR低温容器钢板钢的塑性变形能力较强。所有焊接试板横向弯曲性能均达到国家标准要求，两块试样面弯、背弯都无明显缺陷。
钢板超声波检验标准按GB/T2970或JB/T4730.3执行，检验标准和合格级别在合同中注明。
钢板表面不允许存在裂纹、气泡、折叠和夹杂等对使用有害的缺陷。钢板不应有分层。
钢板成批验收，每批钢板由同一牌号、同一炉号、同一厚度、同一热处理制度组成，每批重量不大于30T,单张重量超过30T的钢板按张组批。
根据客户要求，厚度大于16mm的钢板可逐热处理张进行力学性能检验。
力学性能取样位置按GB/T2975的规定，对厚度大于40mm的钢板，冲击试样的轴线应位于厚度四分之一处。
钢板的包装、标志及质量证明书应符合GB/T247的规定。
⑵ 技术指标
09MnNiDR低温容器钢板钢板列入了GB 3531-1996《低温压力容器用低合金钢钢板》标准。在国外**水平标准EN 10028-4中13MnNi6-3为-60℃低温压力容器用钢板。在美国ASME标准中SA203Gr.A为-68℃低温压力容器用钢板。
表7为GB 3531标准中的09MnNiDR低温容器钢板、EN 10028-4标准中的13MnNi6-3和ASME标准中的SA203Gr.A钢中镍含量和钢板低温冲击功的有关规定。表中同时列出了舞阳钢铁公司企业标准中WHD4的相应指标。
表7
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钢号 |
Ni，% |
板厚，mm |
Akv，J |
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09MnNiDR |
0.30~0.80 |
6~60 |
横向，-70℃，≥27 |
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13MnNi6-3 |
0.30~0.85 |
≤80 |
横向，-60℃，≥27 |
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SA203Gr.A |
2.10~2.50 |
≤50 |
纵向，-68℃，≥18 |
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WHD4 |
0.30~0.80 |
10~60 |
横向，-70℃，≥47 |
从表中数据可以看出，我国的09MnNiDR低温容器钢板为国际**水平的-70℃级低温压力容器用钢板。舞阳钢铁公司企业中的09MnNiDR钢板，-70℃ Akv≥54J。
2008年3月全国钢标准化技术委员会组织的GB 3531标准修订审查会上，09MnNiDR低温容器钢板钢板的厚度范围扩大到6mm~120mm，横向试样-70℃ Akv≥34J。
