使用国产16MnR和Q345R钢板建造ASME规范产品的四条途径

肖羽王平安窦兴华郭晶

（大连日立机械设备有限公司设计部)

使用国产16MnR和Q345R钢板建造ASME规范产品的四条途径

肖羽*王平安窦兴华郭晶

（大连日立机械设备有限公司设计部)

由于材料标准GB 6654—1996和其中包含的钢板品种16MnR已分别被GB 713—2008和其中的Q345R代替，致使很多人认为ASME对我国16MnR钢板的接受和认可已失去了其实际意义。但仔细分析规范条文发现，情况并不像想象的那样悲观，仍有四条途径可以使得继续使用国产钢板16MnR，甚至Q345R制造ASME规范产品。

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0 前言

经我国有关部门努力，美国机械工程师学会（ASME）已经批准了使用我国16MnR钢板制造ASME规范产品的申请。先是以第2506-1号案例的形式[1]同意有条件地使用，继而从2008年起正式把该种材料接受为ASME规范材料，解除了规范案例中的若干限制。这本应该是一件令人振奋和鼓舞的事情。但没过多久，我国就宣布把包含16MnR钢板的标准GB 6654—1996作废[2]，由GB 713—2008[3]取代，以16MnR为等级标识（grade designation）的材料也自此从我国标准中消失。与其相当的钢板在新标准中的等级标识为Q345R。

ASME规范是以材料标准编号(specification number)和等级标识来识别材料的，现在既然材料标准编号和等级标识都改变了，因此从ASME规范的角度看，GB 6654中的16MnR和GB 713中的Q345R就应该是两种不同的材料。尽管GB 713附录A中列有一份对照表，明确指出其中的Q345R就是GB 6654—1996中的16MnR的对等物，但ASME也绝对不会把它们当作同一种材料看待。这样ASME 2506-1号案例也好，2008年以后ASME规范关于16MnR钢板的规定也好，似乎都失去了实际意义。我国有关部门以前所做的努力好像也等于付之东流了。这是目前国内绝大多数人对此问题的看法。笔者也曾一度持这种消极观点。

但经过对规范的仔细研究，发现前途并不像开始想象的那样悲观。出路还是有的，而且还不止一条。这就是本文将要介绍的内容。

1 ASME规范中与我国16MnR钢板有关的规定

1.1 第2506-1号案例

该规范案例允许使用16MnR钢板制造规范产品，但有若干条限制，即允许有条件地使用。其中主要限制条件是：

（1）只能用于制造按ASME规范第Ⅷ卷第1分册设计的、承受内压的压力容器或容器部件。

（2）最高设计温度不能超过260℃。

（3）需要单独使用16MnR钢板进行焊接工艺评定和焊工技能评定，以评定产品焊接使用的焊接工艺规程（WPS）和焊工技能（WPQ和WOPQ）。也就是说不能用同P-号，或同P-号和同组号其他规范材料评定的WPS焊接16MnR产品。反之，用16MnR钢板评定的WPS也不能用于同P-号，或同P-号和同组号其他材料产品的焊接。

（4）产品的“制造厂数据报告”（manufacturer's data report）上必须加注“2506-1”规范案例编号。

该案例还给出了设计计算需要的最大许用应力（maximum allowable stress），但不是按不同温度给出的。关于焊后热处理，也只说按P-号1材料考虑。总之还显得比较粗糙，不够精细。

1.2 规范规定

自2008年起ASME规范关于16MnR钢板的规定已经走出了“案例”阶段，踏上了规范正规途径。具体表现为：

（1）规范第Ⅱ卷A篇（Part A）正式引入了一项独立的材料标准SA/GB 6654[4];

（2）规范第Ⅷ卷UCS篇正式把SA/GB-6654,16MnR钢板当作准许使用的材料，列进了允许使用的材料汇总表UCS-23中[5]；

（3）规范第Ⅸ卷QW-422正式给SA/GB 6654，16MnR钢板分配了P-号和组号。由于16MnR钢板的强度随钢板厚度增大而降低，所以规范分配给它们的P-号都为1，但组号随强度不同分别为1或2[6]，见表1;

表1 ASME分配给16MnR钢板的P-号和组号

（4）规范第Ⅱ卷D篇相关数据表给出了SA/GB 6654，16MnR钢板设计计算需要的各种数据，如按P-号和组号给出的力学性能和许用应力等，而且许用应力是按不同温度分别给出的，与案例相比，就显得精细多了[7]。

随着正式进入规范，案例中那些限制也就解除了。具体说就是：

（1）不得制造承受外压容器的限制没有了。也就是说，既可以制造内压设备，也可以制造外压设备。例如文献[7]中的表1A就明确指出，设计承受外压的容器时，使用SC-2号“外压曲线图”（external pressure chart）。

（2）既然分配了P-号和组号，必须使用16MnR钢板评定焊接工艺规程和焊工技能的限制自然也就不复存在了。也就是说，焊接16MnR产品需要的焊接工艺规程（WPS）和焊工技能（WPQ和WOPQ）完全可以不用另行评定。因为每个持证单位都积累了很多用P-号1，或P-号1、组号1，或P-号1、组号2的其他规范材料评定过的WPS、WPQ和WOPQ，直接选用就是了。即使没有适合的，需要现编制和评定，也不一定非使用16MnR钢板做评定试板（test coupon）不可。当然使用也可以。如果使用了，这样评定的WPS、WPQ和WOPQ不仅可以用于16MnR产品的焊接，也可以用于其他同P-号，或同P-号和同组号材料产品的焊接。这就宽松得多了。

（3）设计计算需要的数据，如许用应力也可以像其他规范材料一样，从规范第Ⅱ卷D篇中去查找。

（4）制造厂数据报告不再需要加注案例编号。

2 使用国产16MnR和Q345R钢板制造规范产品的四条途径

2.1 规范正常途径

既然目前国产钢板16MnR已被ASME接受，上升为ASME正式规范材料了，所以也就可以走和其他规范材料相同的途径。即根据每项具体产品的设计要求，走按ASME允许的材料标准采购材料的正常途径。为此思想上先要明确几个问题。

ASME并不亲自制定材料标准，它只接受美国和其他国家以及国际知名组织的材料标准。经审查，如果认为适合，或经稍微修改，认为适合制造规范产品，就把它收录在ASME规范材料卷中，算作ASME自己的材料标准。例如收录在ASME规范最新版中的材料标准SA-516/SA-516M就是一份ASME材料标准，它的版次是2010年版加2010年和2011年增补。按此标准采购到的材料，标识是SA-516或SA-516M，Gr.XX。该标准的原始编制单位是美国实验材料学会ASTM，对应的标准编号是A 516/A 516M，版次是2006年版[8]。按后者采购到的材料标识是A-516或A-516M,Gr.XX。所以SA 516/SA 516M和A 516/A 516M尽管内容一字不差，完全相同（identical），但它们确实不是同一个标准，而是虽有紧密关联但却不同的两个标准。

同样道理，收录在ASME规范第Ⅱ卷A篇中的材料标准SA/GB 6654和我国的GB 6654—1996也不是同一个标准。GB 6654—1996是中国标准，现在已经宣布作废了。GB/SA 6654是ASME材料标准，现在还生效，该标准的最新版次是2010年加2010年和2011年增补[8]。

既然16MnR是ASME材料标准SA/GB 6654中的材料，所以用它制造规范产品，应该完全没有问题。但是要记住，必须按SA/GB 6654采购材料，而不能直接按中国标准GB 6654采购材料。

另外，SA/GB 6654[8]和GB 6654[2]还是有一些微小差别的。具体有下述两点：

（1）钢板的化学成分除符合GB 6654的规定外，还要求满足SA-20/SA-20M对非规定元素含量的限制[8]。SA-20/SA-20M要求限制的非规定元素共7种，见表2。与GB 6654对照发现，GB 6654对其中的3种元素也有限制，而且允许的极限含量完全在SA-20/SA-20M的控制界限之内，只是对另外4种元素没有限制。但GB 6654第5.1.1.2条还说，如供方能够保证，那3种有限制的元素含量可以不分析。

表2 要求限制的非规定元素种类及允许的极限含量

（2）钢板上的标记系统中，材料标准编号和材料等级标识必须是“SA/GB 6654，16MnR”，而不能是“GB 6654，16MnR”。当然材料合格证也同样如此。

只要走规范正常途径，按SA/GB 6654采购材料，这些差别自然不是问题。如果按GB 6654采购材料，这些方面就是或可能成为问题，并因而构成“不符合”（nonconformance），这是需要提出注意的。

该途径是今后使用国产16MnR钢板制造规范产品的主要途径。只要SA/GB 6654不从ASME规范中删除，这条路就一直能够走下去。

2.2 案例途径

ASME规范包括规范正文、每年的增补（addenda）、案例（cases）和解释（interpretation）几部分。它们都具有同等效力。规范每卷前言部分（foreword）都有明确说明：从批准之日起，规范案例可以用做建造打规范钢印产品的依据。自2008年始16MnR钢板被正式接受为ASME规范材料这一事实，并不构成对第2506-1号案例的否决。所以该案例现在仍然有效，可以用做建造规范产品的依据。

按该规范案例虽然要受前面1.1节中提到的那些限制，但也有好处。即可以直接按中国标准GB 6654—1996采购钢板，或使用按该标准采购的库存材料。材料按GB 6654，16MnR出证和标记就行。另外SA 20/SA 20M中对那7种非规定元素的限制也可以不用特别考虑。在GB 6654—1996中的这7种元素都不是炼钢时有意添加的，而是通过炉料或炉衬材料混入钢中去的，含量都极低，SA 20/SA 20M的限制一般都能满足。但按SA/GB 6654就得分析，结果还须显示在质量证明书中。如果走案例途径，不分析、不显示也无妨，因为第2506-1号案例中并没有这方面的特别要求。

2.3 重新出证和重新标记

2.3.1 ASME规范选材基本原则

在选材方面，ASME规范的基本原则是，除个别条款特别允许者外，建造规范产品使用的材料必须符合ASME规范第Ⅱ卷中包含的某一材料标准，而且该材料标准还必须是规范产品建造所依据的规范建造卷所允许的。例如，SA/GB 6654既是规范第Ⅱ卷包含的材料标准之一，SA/GB 6654中的16MnR也是USC-23中包含和允许使用的材料之一[4，8]，因此可以用来建造按ASME规范第Ⅷ卷第1分册建造的压力容器。反之，GB 713既不是规范第Ⅱ卷包含的材料标准，GB 713中的Q345R也不是规范任何卷或篇中允许使用的材料，因此不能直接用来建造任何规范产品。

但是在ASME规范第Ⅰ卷中有一条PG-10[9]，第Ⅷ卷第1分册中有一条UG-10[5，10]，允许把不是按规范允许标准生产和标识的材料，通过重新出证（recertification）或重新标记（remarking）转化为符合规范允许标准的材料。也就是说，通过这套程序可以把GB 713中的Q345R[3]转变成SA/GB 6654中的16MnR[8]。这样原来不能用来建造规范产品的材料，就变成了可以用来建造ASME规范第Ⅷ卷第1分册的压力容器[10]的材料了。

应该说，虽然规范有这样两条规定，但是还没有听说有哪家公司实际应用过。至少在国内没有人用过。程序复杂是一个原因。更主要的是因为，要证明一种按某材料标准生产的材料符合另一标准，不是说只要它们的化学成分、力学性能符合就行，而是还得整个冶炼和生产过程，因而决定材料组织和其他一些不能直接测量控制的属性也相符才行。既然某材料不是按规范允许标准生产的，或证明文件不全，或标记不全，那就很难找到证据，证明它在这诸多方面都符合规范允许标准的要求。但是本文要讨论的情况不同。因为SA/GB 6654与GB 6654除了在那7种非规定元素控制方面的规定稍许有差别外，其他方面都相同，而GB 713又是GB 6654的替代标准。也就是说，这3个标准间的关系是十分清楚的，它们之间的相符性也是显而易见的，因而按UG-10操作起来，除手续繁杂外，并不存在技术障碍，是完全行得通的。

2.3.2 UG-10简介

PG-10和UG-10规定相同，但由于SA/GB 6654,16MnR只允许用于制造按规范第Ⅷ卷第1分册建造的压力容器及其部件，所以对于GB 713，Q345R向SA/GB 6654,16MnR的转换，只能依照UG-10进行。

UG-10涉及3种情况：

（1）证明文件齐全，但材料不是按规范允许的材料标准生产和标记的，这就是UG-10(a)说的情况。

（2）证明文件不齐全，因而不能按UG-10(a)的办法处理，这就是UG-10(b)说的情况。

（3）不能识别或完全不能识别。既不能按UG-10(a)处理，也不能按UG-10(b)处理的材料。UG-10(c)说的就是这种情况。

现在面临的任务是要把按GB 713生产的Q345R钢板，通过重新出证或重新标记的办法转变成符合SA/GB 6654生产的16MnR钢板，使它能够用于制造按ASME规范第Ⅷ卷第1分册设计的压力容器。显然，当前问题的条件是，具备全套质量证明文件，否则连按国内标准制造压力容器都不行。因而与上面的情况（1），即UG-10(a)的情况符合。

2.3.3 按UG-10(a)实施重出证或重标记

按UG-10(a)分重新出证和重新标记两种办法，都可以使用。

2.3.3.1 办法1，重出证

UG-10规定，重出证应由容器制造厂以外的其他机构来完成。当然容器制造厂需提出要求。

但是考虑到材料合格证是由材料生产厂签发的，材料生产过程形成的文件也只有材料生产厂才有，所以重出证由材料生产厂来完成应该说最合适。具体执行过程如下。

（a）需要证明GB 713，Q345R在冶炼方法、冶炼技术、脱氧方法、质量和热处理状态等各个方面完全符合SA/GB 6654对16MnR的要求。

从SA/GB 6654、GB 6654和GB 713三项标准之间的关系看，这一点不存在问题。虽然目前GB 713还不是ASME承认和接受的材料标准，但就其中包含的钢板品种Q345R而言，它与GB 6654中的16MnR完全是对等物这一事实是没有问题的，因为今后在我国就要用Q345R取代16MnR制造压力容器了。这样GB 713中的Q345R就通过GB 6654中的16MnR与SA/GB 6654中的16MnR之间画上了等号。

(b)提供一份钢厂向容器制造厂提供过的、包含有化学成分分析结果的合格证复印件，合格证上分析的元素种类要与SA/GB 6654的要求一致，每种元素的分析结果都得在SA/GB 6654对16MnR的规定范围内。再提供一份GB 713，Q345R钢板的采购文件，其中应包含钢板的采购和制造要求，并证明这些要求与SA/GB 6654对16MnR的要求没有冲突。

在这一点上，应该说也没有太大问题，只是在SA-20/SA-20M要求的对非规定元素含量限制方面需要注意一些问题。首先，GB 713对Cr、Ni和Cu三种元素也有限制，而且设定的控制极限符合SA-20/SA-20M的要求。但和GB 6654一样，都说如能保证可以不做分析。如果要按SA/GB 6654,16MnR重出证就不能不分析。其次，GB 713中的第6.1.1.3条规定，在包括Q345R在内的三种钢板中可添加少量Nb、V和Ti，而且设定的允许含量上限超过了SA-20/SA-20M的规定，见表2序号3一行。“可添加”，不是“必须添加”。所以实际情况可能是添加了，也可能没有添加。即使添加了，也不一定三种元素都添加，添加的量也不一定超过SA-20/SA-20M允许的上限。第三，无论GB 6654还是GB 713对Mo含量控制都没有明确规定，但肯定Mo不是规定元素，而是非规定元素，是由炉料和炉衬材料带进钢中去的，含量一定属于“微量”级。总之，不管怎样，如果要想把按GB 713生产和标识的Q345R钢板通过重出证程序变成符合SA/GB 6654中16MnR钢板，SA-20/SA-20M中限制的那7种元素都必须分析，分析结果还都必须在SA-20/SA-20M规定允许的极限之内。否则不行。

满足这一要求的可能性应该说是非常大的。首先GB 6654没有规定可以添加Nb、V和Ti，长期使用16MnR钢板也没有出过问题，为什么到了GB 713中就一定要添加呢？所以实际不添加的可能性应该远大于添加的可能性。ASME材料规范中大多数碳钢和低合金钢材料标准，并没有明确条文限制那7种元素，但都能符合SA-20/SA-20M要求。

(c)有了上面的相符性证据后，就可以由材料生产厂另出具一份合格证，证明材料除了标记外(因为标记已经打在钢板上了，钢板也可能已经发运到容器制造厂了)都是按SA/GB 6654,16MnR生产和试验的。同时附上全部试验分析报告复印件，表明与SA/GB 6654，16MnR的符合性，以支持新合格证。

(d)新合格证上依据的标准应该是SA/GB 6654,材料等级标识应该是16MnR。另外，还需要在新合格证上加注“按UB-10出证”这样一句话。

钢板上原有的标记不用修改。因为根据新合格证上“除标记外……”和“按UG-10重出证”等语句完全可以清楚表明钢板的来历。

2.3.3.2 办法2，重标记

重标记由容器制造厂自己完成。但每一步都需要得到授权检验师（AI）的认可。具体步骤如下。

(a)向AI提交钢厂出具的钢板合格证，其中化学成分分析结果要符合SA/GB 6654对16MnR的要求。尤其要注意，合格证上必须有SA-20/SA-20M限制的那7种元素的分析结果，而且必须符合SA-20/SA-20M的限制规定。向AI提供钢板GB 713，Q345R的采购要求，以证明采购要求与SA/GB 6654对16MnR的规定没有冲突。这一点相当于办法1中的(b)。

(b)向AI提交文件，说明钢冶炼过程中的脱氧方法，证明脱氧程度满足钢板应用条件需要，以及对选用许用应力是否有影响。

无论GB 6654还是GB 713都是细晶粒钢，细晶粒钢就是镇静钢，脱氧程度都是彻底的（见SA-941[8]关于细晶粒钢和粗晶粒钢冶炼技术的定义）。

文献[7]的非强制性附录A说，脱氧方法对碳钢和部分低合金钢性能的影响与高温下（425℃以上，即800℉以上）发生的石墨化过程有关。规范允许SA/GB 6654，16MnR的使用温度上限只有260℃（500℉），低于425℃（800℉）。因而无须考虑脱氧方法的影响，直接使用规范对SA/GB 6654,16MnR规定的许用应力即可[7]。

(c)向AI提交包括对冶金组织（metallurgical structure）、力学性能和硬度要求的文件，表明这些要求都满足SA/GB 6654对16MnR的规定。

GB 713标准本身就可以是这样的文件，其中就有与这里涉及的各项要求有关的条款，可以拿来与SA/GB 6654比较，可以发现，二者的规定是一致的。

(d)向AI提交文件，表明GB 713，Q345R钢板是细晶粒钢，冶炼过程中采用了细化晶粒的技术。再提供一份文件，证明GB 713，Q345R钢板的热处理状态符合SA/GB 6654对16MnR的要求。

热处理状态相同好证明，对比GB 713和SA/GB 6654中关于热处理状态的条文就行。

为证明GB 713，Q345R是细晶粒钢和冶炼过程中采用了细化晶粒技术，可以按规定测量晶粒尺寸数（carbonized austenitic grain size number），如果测得的晶粒尺寸数等于或小于5，就是细晶粒钢，见SA-20/SA-20M[8]关于细晶粒钢的定义。也可以通过分析钢中晶粒细化元素含量间接证明。SA-941说，冶炼过程中加入奥氏体晶粒细化元素，就是采用了细晶粒冶炼技术。晶粒细化元素主要是铝（Al），另外还有铌(Nb)、钛(Ti)和钒(V)。SA-20/SA-20M还说，钢中全铝含量不低于0.020%或酸溶解铝含量不低于0.015%，都是细晶粒钢的证明。GB 713中的表1有铝（Al）含量≥0.020%的规定。所以它是细晶粒钢。生产中加元素铝，就是采用了细化晶粒技术。

(e)让AI查看钢板上的实际标识，以便确认前面提供的那些证明文件与实物钢板的对应关系。

(f)上述文件和实物都得到AI确认后，容器制造厂就可以给钢板重新标记，即把原来的GB 713，Q345R的标识去掉，重新打上SA/GB 6654,16MnR的新标识。

按办法2只修改钢板上的标记，合格证还是原来的。

2.4 多重标识法

只要同时满足两个或多个材料标准和（或）材料等级的要求，ASME规范允许同一材料可以有两个或多个材料标准标识和（或）等级标识（dual or multiple specification or grade marking），这就是材料的多重标记。

GB 713，Q345R与SA/GB 6654,16MnR，除了SA-20/SA-20M要求控制的7种元素外，其余方面完全一致，不管是在测量控制属性（measured and controller attributes），还是在非测量属性(unmeasured attributes)方面，都完全一致，即完全重叠（overlap）。

GB 713和SA/GB 6654之间不存在相互排斥的条款(have no mutually exclusive requirements)；在SA/GB 6654中只有16MnR一个材料等级；在GB 713中虽然存在多个材料等级，但与SA/GB 6654中16MnR对应的也只有一个，即Q345R，所以也不会发生等级替代（grade substitution）现象。

这样，文献[4]和[8]中“材料多重标识则导”部分，多重标识需具备的3个条件就全满足了。所以在按GB 713采购Q345R钢板时，只要在采购合同中注明，必须按SA-20/SA-20M要求控制前面提到的那7种微量元素，就可以要求钢板同时打GB 716，Q345R和SA/GB 6654,16MnR两种标识（dual marking），钢板合格证也按双标准、双等级签发。这样采购到的钢板既可以制造ASME规范容器，也可以按国内规范制造锅炉和压力容器。

笔者所在公司在焊接材料方面已经这样做了。例如采购碳钢焊条E5016时，要求焊条厂同时按GB/T 5117，E5016和SFA-5.1M(或AWS A5.1M)，E4916做双重标记，并按双标准、双分类号出具合格证。再例如，国产埋弧焊丝H10Mn2和美国的EH14属于同类焊丝，但标准规定的化学成分范围并不完全重合，而是有相当大的重合区段。采购时特别注明，提供的焊丝成分必须落在重合段内，并按GB/T 5293，H10Mn2和SFA-5.17M（或AWS A5.17M），EH14双重标记。合格证也按双标准、双分类号签发。这样采购到的焊材，既可以焊接ASME规范产品，也可以焊接按国内标准建造的设备。

2.5 四种途径比较

四种途径各有特点，适合于不同情况。

如果能做到根据每台压力容器的实际需要，由设计工程师根据设计图样编制材料申请单，按实际需要精确采购材料，不采购多余材料，不留库存，采用规范正常途径最合适。这也是应该力求做到的。

如果仓库中有以前存留的按GB 6654采购的16MnR钢板，或为了快捷，直接从钢厂采购钢厂库存16MnR钢板，只要不是制造承受外压的容器，走案例途径最方便。

现在GB 6654已经宣布作废了，除了钢厂库存，过不了几年，就只能采购到按GB 713生产的Q345R钢板了。这种钢板尽管和16MnR一模一样，但只要钢板上的标记是GB 713，Q345R，合格证是按GB 713，Q345R签发的，就不能拿来制造规范产品，必须通过重出证或重标记途径，把合格证或钢板上的标记改成SA/GB 6654,16MnR才行。因为在ASME规范中材料就是靠标识来确认的，在容器最终报废前，随时都有检查材料标记的可能。当然，如果国内标准更替通知了ASME，新标准GB 713和其中的Q345R被ASME接受，代替SA/GB 6654,16MnR写进了规范中，到那时就可以按规范正常途径走了。

如果管理水平做不到按实际需要精确采购材料、不留库存的程度，那就走多重标记的路子。反正这样采购的材料，制造规范产品和制造国内产品都行，有剩余也无妨，以后还可以用。

2.6 冲击韧性试验

无论GB 6654—1996对16MnR，还是GB 713—2008对Q345R的冲击韧性试验，规定的试验温度都是固定的，为0℃。合格标准前者为不低于32 J，后者为不低于34 J。ASME规范则不同，试验温度和应达到的合格标准都不是由材料标准决定的，因而也就不是固定的。它需要由容器的使用条件通过设计来确定。首先需要根据容器上每个受压元件和受压接头的公称厚度和最低设计金属温度（minimum design metal temperature），利用图UCS-66M中的曲线A确定是否能够豁免冲击韧性试验（UCS-66）[4，8，10]。如果能够豁免，按SA/GB 6654采购16MnR或按GB 713采购Q345R都没有问题。如果不能豁免冲击试验，那就要根据UG-48，并利用图UG-48.1-M中的曲线，确定应该达到的合格标准[10]。这个合格标准与材料的屈服强度和公称厚度有关。屈服强度越高，应该达到的合格标准也越高。公称厚度越大，应该达到的合格标准同样也越高。这和我们熟悉的某些材料标准的情况正好相反，在那些材料标准中，随着厚度增加，冲击韧性的合格标准是降低的，这一点需要特别加以注意。16MnR和Q345R的最高屈服强度都是345 MPa（N/mm2）[2-3]，根据这样的屈强度限水平，GB 713对Q345R规定的34 J的合格标准，对厚度不超过75 mm的钢板足够了，但对厚度再大的钢板，还稍差约1 J。再说冲击试验温度。ASME压力容器建造规范[10]规定的冲击试验温度为不高于容器的最低设计金属温度。对于以16MnR和Q345R制造的容器，这个温度可能低于0℃，甚至低到接近-20℃的低温。在这样的低温下，合格标准仍然不变，仍为从图UG-84.1M中确定的值。遇到这种情况，采购钢板时，合同中就要注明对冲击韧性试验温度和合格指标的要求。

关于冲击韧性试验方面的问题，对上述四种应用途径都适用。

3 结束语

（1）本文建议的四种途径都是根据规范条文提出来的，都有规范依据。

（2）本文提出的四条途径，都具有现实可操作性。尤其重出证重标记法，一般情况下很难执行，但在本文的具体情况下却非常容易。本文给出了详细执行过程。

（3）本次“危机”显然是由于标准和材料等级标识更替引起的。GB 713参照欧盟标准EN 10028-2[11]把过去认为是低合金钢的16MnR划归到碳钢类别里去了[3]。这一点倒是与国际接上了轨[11-12]，但显然没有顾及上下左右关系。不但差一点使ASME对我国16MnR钢板的接受和承认失效，好像也没有注意上位标准的规定。例如，国外[11-12]把含Mn量不超过1.65%的C-Mn钢都算作碳素钢，而我国在GB/T 13304—1991“钢铁材料分类”[13]中，确定的分界线却是含Mn 1.0%。上位标准还没有动，下位标准就改了，是不是有点“越位”。

（4）说“危机”其实是言重了，因为更多的人根本没在乎这件事。不管ASME的批准还有没有效，反正不用它制造规范产品不就得了。没错。但是有没有考虑一下向ASME提出申请接纳的理由呢？

2011年是ASME锅炉压力容器委员会成立100周年，ASME规范问世也应该接近100年了。它是目前世界上内容最丰富，水平和认知度最高的规范，代表了当前锅炉、压力容器和核设备建造标准的最高水平。这样说应该不过分。能被ASME接受也应该是一种水平的体现。近100年来，大约有90多年ASME规范根本不接受其他国家的材料，应该说是很保守的。可能是认识到了经济全球化的趋势，本世纪初ASME才开始敞开大门，接受其他国家和知名国际组织的材料标准。最先被接受的是一项英国标准。到现在被ASME接受的非美国标准共8项，其中澳大利亚1项，英国3项，日本2项，加拿大1项，中国1项。另外，在欧洲承压设备指令（pressure equipment directive）实施前的准备阶段，ASME就成立了专门的工作组，负责与欧洲协调，使ASME材料能为欧洲接受。如果把前者称做“拿进来”，那么后者就应算做“送出去”。我国“拿进来”的应该是很多了，但都不是“规范”层次上的。“送出去”，尤其“规范”层次上的才开了个头，应该继续走下去。

(5)尽管英国已经有3项标准被ASME接受，但除了英国人，大概别人不回去选它们，除非出口英国的设备。同样，如果我们不用，别国人也不会选我们的16MnR。这样下去，有再多的材料被ASME接受又有什么意义呢。过上几年，因为没有人用或不再生产，很可能被ASME从规范中删除，见文献[4]、[8]“标准删除”一节（specification removal）。所以，我们还是应该利用一切机会，尽量多用国产材料制造规范产品。现在每年都有些进口项目，能否让外国工程公司尽量使用中国的标准材料。出口设备更是逐年增多，国内工程公司更应该考虑选用国产材料。

(6)标准更替也是ASME删除材料标准的原因之一。现在GB 6654已经被GB 713所取代了。要不要通知ASME，有关部门应该考虑。原则是要保证SA/GB 6654删除的同时，能被新标准SA/GB 713立即顶替上。在ASME规范中不要留下时间空白。

[1] ASME Code,Code Cases:BPV[S].2007 Edition.ASME,New York.

[2] GB 6654—1996.压力容器用钢板[A].见：压力容器相关标准汇编[M].第3版.北京：中国标准出版社，1998.

[3] GB 713—2008.锅炉和压力容器用钢板[S].

[4] ASMECode,SectionII,PartA,FerrousMaterial Specifications[S].2007 Edition with 2007 and 2008 Addenda.ASME,New York.

[5] ASMECode,SectionVIII,Division1,Rulesfor Construction of Pressure Vessels[S].2007 Edition with 2007 and 2008 Addenda.ASME,New York.

[6] ASMECode,SectionIX,WeldingandBrazing Qualifications[S].2007 Edition with 2007 and 2008 Addenda.ASME,New York.

[7] ASME Code,Section II,Part D,Properties,Metals[S].2007 Edition with 2007 and 2008 Addenda.ASME,New York.

[8] ASMECode,SectionII,PartA,FerrousMaterial Specifications[S].2010 Edition with 2010 and 2011 Addenda.ASME,New York.

[9] ASME Code,Section I,Rules for Construction of Power Boilers[S].2010 Edition with 2010 and 2011 Addenda.ASME,New York.

[10] ASMECode,SectionVIII,Division1,Rulesfor Construction of Pressure Vessels[S].2010 Edition with 2010 and 2011 Addenda.ASME,New York.

[11] BS EN 10028-2:2003.Flat Products Made of Steels for Pressure Purposes-Part 2:Non-alloy and Alloy Steels with Specified Elevated Temperature Properties[S].BSI，2006.

[12] ASTM A 941-06a,Standard Terminology Relating to Steel,Stainless Steel,Related Alloys,and Ferroalloys[S].ASTM.

[13] GB/T 13304—1991.钢分类[S].

Four Ways in Production of ASME Products by Domestic Steel Plates 16MnR and Q345R

Xiao Yu Wang PinganDou XinghuaGuo Jing

As the specification GB 6654-1996 and the material grade 16MnR in it have been replaced by their counterparts GB 713-2008 and Q345R respectively,it seems that ASME's approval and acceptance for the domestic 16MnR may lose its practical importance.But in accordance with the code provisions,there are still four ways by which the domestic steel plate 16MnR,even Q345R could be further used for production of ASME code products,and the situation isn't as pessimistic as imagined.

ASME code;Pressure vessel;Domestic steel plates;Standardizing route;Case route;Recertification;Remarking;Multiple marking

TQ 050.1

*肖羽，女，1982年生，工程师。大连市，116032。

2011-12-27）