圧力容器の使用温度による材料要件のまとめ

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全体的な要求事項 1.炭素鋼および炭素マンガン鋼は、425℃を超える温度で長期間使用される場合、鋼中の炭化物相の黒鉛化傾向を考慮する必要がある。 2. オーステナイト系鋼材を525℃以上で使用する場合、鋼中の炭素含有量は0.04％以上でなければならない。 3. オーステナイト系鋼材を-196℃以上の温度で使用する場合、衝撃試験は免除される。-196℃～-253℃未満の場合、衝撃試験の要求は設計書で定められる。 鋼板 1.炭素鋼および低合金鋼鋼板 (1).設計温度が200℃を超える場合に使用されるQ370R鋼板、ならびに設計温度が300℃を超える場合に使用される18MnMoNbR、13MnNiMoR、12Cr2M01VR鋼板については、設計書において、その鋼板が設計温度下での高温引張試験をロット単位で実施することを要求しなければならない。 (2) 設計書の要求に基づき、厚さが36 mmを超え、かつ標準引張強度の下限値が540 MPa以上の鋼板、および設計温度が-40℃未満の場合に使用される鋼板については、追加で落下錘試験を実施することができる。試験はGB/T 6803に従って行い、P-2型試験片を使用する。非塑性変形（NDT）温度の合格基準は設計書に規定されている。 (3).GB/T 3274-2007「炭素構造鋼および低合金構造鋼の熱間圧延厚板および鋼帯」におけるQ235BおよびQ235C鋼板の使用規定は以下の通りである：鋼板の使用温度：Q235B鋼板は20℃～300℃；Q235C鋼板は0℃～300℃です。 2.高合金鋼鋼板 (1).使用温度下限： フェライト系鋼板は0℃； オーステナイト・フェライト系鋼板は-20℃； (2).チタン－鋼複合板 チタン－鋼複合板の使用温度下限は、規格による基材の定めに従い、使用温度上限は350℃である℃； (3). 銅－鋼複合プレート 銅－鋼複合板の使用温度下限は、規格による基材の規定に従い、使用温度上限は200℃； 鋼管 1.炭素鋼および低合金鋼鋼管 (1).鋼管の規格、使用状態および許容応力は下表の規定による。壁厚が30mmを超える鋼管および使用温度が-20℃未満の鋼管については、表中の焼きなましに代わって、焼きなまし温度に適合する熱間圧延を用いることは許されない。 下表に記載されている、設計温度が-40℃未満の鋼管用鋼は、すべて炉外精錬を経なければならない。 (2). GB/T 8163における10、20鋼およびQ345D鋼管の使用規定：10、20、およびQ345D鋼管の使用温度下限は、それぞれ-10℃、0℃、および-20℃である℃； (3) GB 9948における各鋼種の鋼管の使用規定は以下の通りである：10および20鋼管の使用温度の下限は、それぞれ-20℃および0℃である。 (4)GB 6479における各鋼種の鋼管の使用規定は以下の通りである。20および16Mn鋼管の使用温度の下限は、それぞれ0℃および-20℃である。 (5) 使用温度が-20℃未満の鋼管について、その鋼種、使用状態、および衝撃試験温度（すなわち鋼管の使用温度の下限）は下表の通りである。そのうち、16Mn鋼の化学組成はP≤0.025％、S≤0.012％の規定に適合し、外径が70mm以上で壁厚が6.5mm以上の鋼管を-40℃で衝撃試験を行った場合、3本の縦方向の標準試験片の衝撃エネルギーの平均値は34J以上でなければならない。 (6). GB/T 699に規定される直径50 mm以下の10鋼および20鋼の鋼棒を使用して継手を製造する場合、その使用規定は以下の通りである。10鋼および20鋼の継手の使用温度の下限は、それぞれ-10℃および0℃である℃；10鋼製接管のP≤0.030％、S≤0.020％の場合、その使用温度の下限は-20℃である℃； 2. 高合金鋼鋼管 GB/T 21832およびGB/T 21833の各鋼種の鋼管は-20℃。 鋼鍛造品 1.炭素鋼および低合金鋼の鋼鍛造品 (1)使用温度が-20℃未満で、公称厚さが200mmを超える低温用の鋼鍛造品には、Ⅲ級またはⅣ級の鍛造品を使用すべきである。 (2) 300℃以上の設計温度で使用される20MnMoNb、20MnNiMo、12Cr2Mo1V、および12Cr3Mo1VⅢ級またはⅣ級の鋼鍛造品については、設計書において、その鋼鍛造品がロット単位（Ⅲ級）または個別に（Ⅳ級）、設計温度下での高温引張試験を行うことを規定しなければならない。 2.高合金鋼の鍛造品 鍛造品の使用温度の下限は以下の通りです：フェライト系S11306鋼の鍛造品は0℃； オーステナイト・フェライト系S21953、S22253およびS22053鋼の鍛造品は-20℃； ナット付きスクリューポスト（ボルトを含む）およびナット用鋼棒 1.炭素鋼および低合金鋼の鋼棒 炭素鋼および低合金鋼のスクリューポストの使用温度の下限および関連する技術要件は、次の規定に従うものとする：(1).20鋼製スクリューポストは-20℃；35、40MnB、40MnVBおよび40Cr鋼のナットは0℃；その他の鋼種のネジ柱は-20℃です。 (2). 30CrMoA、35CrMoA、および40CrNiMoA鋼のナットを、使用温度が-20℃未満の場合に使用する際は、その使用温度における低温衝撃試験を行わなければならない。 (3)使用温度が-40℃～-70℃未満の30CrMoAおよび35CrMoAのスクリュープラグ用鋼については、その化学成分（溶解分析）におけるリンおよび硫黄の含有量はP≤0.020％、S≤0.010％でなければならない。40CrNiMoAのスクリュープラグ用鋼および使用温度が-70℃～-100℃未満の30CrMoAのスクリュープラグ用鋼については、その化学成分（溶解分析）におけるリンおよび硫黄の含有量はP≤0.015％、S≤0.008％でなければならない。 2.高合金鋼鋼棒 (1).高合金鋼ナットの使用温度下限は次の通りとする：S42020鋼ナットは0℃； (2) 固溶処理後に応力強化処理を施したS30408のネジ柱用鋼棒は、GB/T 4226に従って選定しなければならない。また、使用温度が-100℃未満の場合は、ネジ柱の原料について使用温度での低温衝撃試験を行い、低温衝撃エネルギーの指標KV2は41J以上でなければならない；