风力发电塔用结构钢板

Structure Steel Plate for Wind Power Tower

 

 

(送审稿初稿)

国家质量监督检验检疫总局 发布

 

前    言

本标准是在参照EN 10025: 2004《非合金钢技术交货条件 》、ASTM A709: 2005《桥梁用碳素钢和高强度低合金结构型钢、钢板、钢棒及淬火回火合金结构钢板》的基础上,结合风力发电塔用结构钢板的实际生产和应用情况而编制的。

本标准由中国钢铁工业协会提出。

本标准由全国钢标准化技术委员会归口。

本标准主要起草单位:

本标准主要起草人:


风力发电塔用结构钢板

 

1 范围

本标准规定了风塔用结构钢板的牌号、订货内容、尺寸、外形、重量及允许偏差、技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志和质量证明书。

本标准适用于厚度6~100mm的风塔用结构钢板。

2 规范性引用文件

下列文件对于本标准的运用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本标准。凡是不注日期的文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本标准。[a1] 

GB/T 222          钢的成品化学成分允许偏差

[a2] GB/T 223. 5        钢铁 硅酸盐和全硅含量的测定 还原型硅酸盐分光光度法

GB/T 223. 9        钢铁及合金 铝含量的测定 铬天青S分光光度法

GB/T 223.12        钢铁及合金化学分析方法 碳酸钠分离-二苯碳酰二肼光度法测定铬量

GB/T 223.14        钢铁及舍金化学分析方法 钽试剂萃取光度法测定钒含量

GB/T 223.16        钢铁及合金化学分析方法 变色酸光度法测定钛量

GB/T 223.19        钢铁及合金化学分析方法 新亚铜灵-三氯甲烷萃取光度法测定铜量

GB/T 223.23        钢铁及合金 镍含量的测定 丁二酮肟光光度法

GB/T 223.26        钢铁及合金 钼含量的测定 硫氰酸盐分光光度法

GB/T 223. 37       钢铁及合金化学分析方法 蒸馏分离-靛酚蓝光度法测定氮量

GB/T 223. 40       钢铁及合金 铌含量的测定 氯磺酚S分光光度法

GB/T 223. 62       钢铁及合金化学分析方法 乙酸丁酯萃取光度法测定磷量

GB/T 223. 63       钢铁及合金化学分析方法 高腆酸钠(钾)光度法测定锰量

GB/T 223. 67       钢铁及合金 硫含量的测定 次甲基蓝分光光度法

GB/T 223. 69       钢铁及合金 碳含量的测定 管式炉内燃烧后气体容量法

GB/T 223. 78       钢铁及合金化学分析方法 姜黄素直接光度法测定硼含量

GB/T 228          金属材料  室温拉伸试验方法

GB/T 229-2007[a3]      金属材料[a4] 夏比 [a5]  摆锤[a6] 冲击试验方法(GB/T 229-2007,ISO 148-1:2006,MOD)[a7] 

GB/T 232          金属材料[a8] 弯曲试验方法(GB/T 232-1999,eqv ISO7438:1985)[a9] 

GB/T 247-2008[a10]      钢板和钢带 [a11] 包装、标志及质量证明书 [a12]     

GB/T 709          热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差

GB/T 2975         钢及钢产品力学性能试验取样位置及试样制备

GB/T 4336         碳素钢和中低合金钢的 [a13] 花源原子[a14] 发射光谱分析方法

GB/T 20066        钢和铁  化学成分测定用试样的取样和 [a15] 制样方法

GB/T 5313         厚度方向性能钢板

GB/T 17505        钢及钢产品交货一般技术要求(GB/T 17505-1998 , eqv ISO 404: 1992)

JB/T 4730.3[a16]         承压设备无损检测  第3部分  超声检测

GB/T 2970         厚钢板超声波检验方法[a17] 

3 术语和定义[a18] 

3.1 热机械轧制

最终变形在某一温度范围内进行,使材料获得仅仅依靠热处理不能获得的特定性能的轧制工艺。

注1:轧制后如果加热到580℃可能导致材料强度值的降低.如果确实需要加热到580℃以上,则应由供方进行。

注2:热机械轧制交货状态可以包括加速冷却、或加速冷却并回火(包括自回火),但不包括直接淬火或淬火加回火。

3.2 正火轧制

最终变形是在某一温度范围内进行,使材料获得与正火后性能相当的轧制工艺。

4 分类和代号

钢的牌号由代表屈服强度的汉语拼音字母、屈服强度数值、“风塔”的汉语拼音首位字母、质量等级符号等几个部分组成。例如:Q345FTD  

Q ——风塔用钢屈服强度的“屈”字汉语拼音的首位字母,大写;

345——屈服强度数值,单位N/mm2;

FT——“风塔”汉语拼音的首位字母,大写;

D —— 质量等级为D 级,大写。

当要求钢板具有厚度方向性能时,则在上述规定的牌号后分别加上代表厚度方向(Z 向)性能级别的符号“Z15(Z25、Z35)”。如: Q345FTDZ15 。

5 订货内容

5.1 订货时,需方在合同或订单中应提供下列信息:

a) 本标准号——GB/T×××;

b) 产品名称——风力发电塔用结构钢板;

c) 牌号;

d) 尺寸;

e) 重量;

f) 交货状态;

g) 特殊要求。

5.2 标记示例

如:按“GB×××-×××”交货的牌号为Q345FTD、厚度30 mm、宽度3500 mm、长度8000 mm 的钢板,标记为: “GB×××-×××” Q345FTD  30×3500×8000 。

6 尺寸、外形、重量及允许偏差

钢板的尺寸、外形、重量及允许偏差应符合GB/T 709的规定。(厚度偏差应符合GB/T 709 B类偏差的规定)[a19] 

7 技术要求

7.1 牌号及化学成分

7.1.1   钢的牌号及化学成分(熔炼分析)应符合表1[a20] 的规定 。

表1牌号及熔炼成分要求

牌号

质量

等级

化学成分(%)

C

≤

Mn

P

≤

S

≤

Si

≤

Nb

≤

V

≤

Ti

≤

Mo

≤

Cr、

≤

Ni

≤

Cu

≤

Als

≥

N

≤

Q235FT

B、C

0.17

0.60~1.40

0.030

0.025

0.35

0.050

0.060

0.050

0.10

0.30

0.30

0.30

0.015

0.0120

D、E

0.025

0.020

Q275FT

B、C

0.18

0.60~1.50

0.025

0.020

0.40

0.050

0.060

0.050

0.10

0.30

0.30

0.30

0.015

0.0120

D、E

0.16

0.015

Q345FT

C、D

0.20

1.00~1.60

0.025

0.015

0.40

0.060

0.070

0.050

0.20

0.30

0.30

0.30

0.015

0.0120

E、F

0.18

0.018

0.010

0.0090

Q420FT

C、D

0.20

1.00~1.60

0.025

0.015

0.40

0.060

0.070

0.050

0.20

0.30

0.30

0.30

0.015

0.0120

E、F

0.018

0.010

0.0090

Q460FT

C、D

0.20

1.00~1.60

0.025

0.015

0.40

0.070

0.080

0.050

0.30

0.60

0.60

0.55

0.015

0.0120

E、F

0.018

0.010

0.0090

Q550FT

D

0.17

1.00~1.80

0.020

0.010

0.40

0.070

0.080

0.050

0.50

0.80

0.80

0.80

0.015

0.0120

E

0.018

0.0090

Q690FT

D

0.17

1.00~1.80

0.020

0.010

0.40

0.070

0.080

0.050

0.50

0.80

0.80

0.80

0.015

0.0120

E

0.018

0.0090

 

7.1.1.1 当采用全铝(Alt) 含量(质量分数)计算钢中铝含量时,全铝含量应不小于0.020%。如果添加足够的其他固氮元素,则酸溶铝(Als )和全铝(Alt)含量不适用。[a21] 

7.1.1.2 如果钢中加入Al、Nb、V、Ti 等具有固氮作用的合金元素,氮元素含量不作限制,钢中固氮合金元素含量应在质量证明书中注明。

7.1.1.3 细化晶粒元素Al、[a22] Nb、V、Ti应至少加入其中一种,可以单独加入或以任一组合形式加入。当单独加入时,其含量应符合表1所列值,若混合加入两种或两种以上时,总量应不大于0.12% 。

7.1.2  钢的成品化学成分允许偏差应符合GB/T 222的规定。

7.1.3  钢的碳当量(Ceq)由熔炼分析成分按以下公式计算,其值应符合表2、表3[a23] 的规定。

Ceq= C + Mn/6 + (Cr + Mo + V)/5 + (Ni + Cu)/15

7.1.4  Z向钢的S含量应符合GB/T 5313的要求。[a24] 

7.2 冶炼方法

风塔用结构钢由转炉或电炉冶炼, 并应进行炉外精炼。

7.3 交货状态

不同等级、不同厚度规格的风塔用结构钢板,其交货状态应符合表2、表3的规定。[a25] 

表2[a26]  [a27] 牌号、交货状态及碳当量要求

牌号

交货状态

质量等级

碳当量,Ceq(%),≤

板厚≤40(mm)

板厚>40,≤100(mm)

Q235FT

 

热轧、控轧、

正火轧制、正火

B、C、D、E

0.38

0.40

Q275FT

B、C、D、E

0.40

0.42

Q345FT

C、D、E、F

0.43

0.45

Q420FT

热轧、控轧、正火轧制

C、D、E、F

0.48

0.50

Q460FT

C、D、E、F

0.52

0.53

Q460FT

淬火+回火

C、D、E、F

0.48

0.50

Q550FT

D、E

0.55

0.60

Q690FT

D、E

0.58

0.65

表3[a28]  [a29] 牌号、交货状态及碳当量要求

牌号

交货状态

质量等级

碳当量,Ceq(%),≤

板厚≤40(mm)

板厚>40,≤60(mm)

Q275FT[a30] 

TMCP、

TMCP+回火

C、D、E、F

0.34

0.35

Q345FT

C、D、E、F

0.39

0.40

Q420FT

C、D、E、F

0.43

0.45

Q460FT

C、D、E、F

0.45

0.47

Q550FT

D、E

0.48

0.50

Q690FT

TMCP+回火

D、E

0.50

0.52

                                                                            [a31] 

7.4 工艺和[a32] 力学性能

7.4.1 钢板的力学性能值应符合表4[a33] 的规定。

7.4.2 厚度≥12mm的钢板,冲击试样取10mm×10mm×55mm的标准试样;厚度<12mm的钢板,应采用10mm×7.5mm×55mm或[a34] 10mm×5mm×55mm的试样,冲击吸收能量应分别为不小于表4[a35] 规定值的75%或[a36] 50%,优先采用较大尺寸的试样[a37] 。

7.4.3 钢板[a38] 的冲击试验结果按一组3 个试样的算术平均值进行计算。允许其中有1个试验值低于规定值,但不应低于规定值的70%,否则,应从同一取样钢板上再取3 个试样进行试验,先后6 个试样试验结果的算术平均值不得低于规定值,允许有2 个试样的试验结果低于规定值,但其中低于规定值70%的试样只允许有一个。

7.4.4 Z向钢厚度方向断面收缩率 [a39] 应符合GB/T 5313的要求。

7.5 表面质量

钢板表面不应有气泡、结疤、裂纹、折叠、夹杂、压入氧化铁皮等影响使用的有害缺陷。钢板不应有目视可见的分层。如有上述缺陷,允许清理,清理深度不应大于钢板厚度的公差之半,并应保证钢板的最小厚度,缺陷清理处应平滑无棱角。

7.6 特殊要求

7.6.1 经供需双方协商,钢板可进行无损检测,检验方法按GB/T 2970或JB/T 4730.3的规定执行,[a40] 执行标准和级别应在协议或合同中明确。

7.6.2 根据供需双方协商,钢板也可进行其他项目的检验。

表4[a41]  [a42] 牌号及力学性能要求

牌号

质量等级

横向屈服强度a) ReL,N/mm2 

≥

抗拉强度

Rm,(N/mm2[a43] )

断后

伸长率

A   %

冲击吸收能量

(冲击温度b))

(纵向,KV2,J)

≥

180°弯曲试验

D=弯心直径,a=试样厚度

钢板厚度,mm

钢板厚度(mm)

≤16

>16~40

>40~100

≤16

>16~100

Q235FT

B、C、D

235

225

215

360~510

24

34

D=2a

D=3a

E

27

Q275FT

B、C、D

275

265

255

410~560

21

34

E

27

Q345FT

C、D

345

335

325

470~630

21

34

E、F

27

Q420FT

C、D

420

400

390

520~680

19

34

E、F

27

Q460FT

C、D

460

440

420

550~720

17

34

E、F

27

Q550FT

D、E

550

550

530

670~830

16

40

Q690FT

D、E

690

690

670

770~940

14

40

 a) 当屈服不明显时,可采用Rp0.2代替下屈服;

b) 不同质量等级对应的冲击试验温度: B— 20℃, C— 0℃, D— -20℃, E— -40℃, F— -50℃

8 试验方法[a44] 

钢板的各项检验的检验项目、取样数量、取样方法、和试验方法应符合表5[a45] 的规定。

 

表5[a46]  [a47] 检验项目、取样数量、取样方法及试验方法

序号

检验项目

取样数量/频次

取样方法

试验方法

1

外形尺寸

逐张

/

使用量具

2

表面

逐张

/

目测

3

化学成分

1/炉

GB/T 20066

GB/T 4336

4

拉伸

1/批

GB/T 2975

GB/T 228

5

冲击

3/批

GB/T 2975

GB/T 229

6

弯曲

1/批

GB/T 2975

GB/T 232

7

Z向钢厚度断面收缩率

3/批

GB/T 5313

GB/T 5313

8

无损检测

逐张

/

JB/T 4730.3

GB/T 2970

9  检验规则[a48] 

9. 1 检查和验收

钢板的检查和验收由供方进行,需方有权对本标准或合同中所规定的任一检验项目进行检查和验收。

9.2 组批

钢板应成批验收。每批应由同一牌号、同一质量等级、同一炉罐号、同一规格、同一轧制制度或同一热处理制度的钢板组成,每批重量不大于60 t。

对于Z 向钢的组批,应符合GB/T 5313 的规定。

9.3复验与判定规则

9.3.1 力学性能的复验与判定

钢板的冲击试验结果不符合7.4.2.3 的规定时,抽样钢板应不予验收。再从该试验单元的剩余部分取两个抽样产品,在每个抽样产品上各选取新的一组3 个试样,这两组试样的试验结果均应合格,否则

该批钢板应拒收。

钢板拉伸试验的复验与判定应符合GB/T 17505 的规定。

9.3.2 其他检验项目的复验与判定

钢板的其他检验项目的复验与判定应符合GB/T 17505 的规定。

9.4 力学性能和化学成分试验结果的修约

除非在合同或订单中另有规定,当需要评定试验结果是否符合规定值,所给出力学性能和化学成分

试验结果应修约到与规定值的数位相一致,其修约方法应按YB/T 081 的规定进行。碳当量应先按公式计算后修约。

10 包装、标志及质量证明书

钢板的包装、标志及质量证明书应符合GB/T 247的规定。

11 国内外牌号近似对照[a49] 

本标准牌号与参考标准牌号的近似对照见附录A。


附 录 A

(资料性附录)

 

本标准牌号与参考标准的相近牌号对照见表A。

表      A

 

本标准

ASTM A709

EN10025

牌号

Q235FT

Q275FT

Q345FT

Q420FT

Q460FT

Q550FT

Q690FT

—

A709Gr36

A709Gr50

—

A709Gr70

—

A709Gr100

S235

S275

S355

S420

S460

S550

S690

 

 


 [a1]修改的内容:“列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款,引用文件的最新版本适用于本标准。”修改为:“下列文件对于本标准的运用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本标准。凡是不注日期的文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本标准。 [a1]

 

 [a2]删除的内容:GB/T 223  ……

 [a3]新增的内容:-2007

 [a4]新增的内容:材料

 [a5]删除的内容:缺口

 [a6]新增的内容:摆锤

 [a7]新增的内容:(GB/T 229-2007,ISO 148-1:2006,MOD) [a7]

 [a8]新增的内容:材料

 [a9]新增的内容:(GB/T 232-1999,eqv ISO7438:1985) [a9]

 [a10]新增的内容:-2008

 [a11]删除的内容:验收、

 [a12]删除的内容:的一般规定

 [a13]删除的内容:光电

 [a14]新增的内容:画画源原子

 [a15]修改的内容:“的”改为“和”

 [a16]修改的内容:JB 4730改为“JB/T 4730.3”

 [a17]新增的内容…

 [a18]新增的内容:3术语和定义 (注:后序序号加1)

 [a19]新增内容:(厚度偏差应符合GB/T 709 B类偏差的规定 [a19])

 [a20]修改的内容“表(1)”修改为“表1”

 [a21]新增内容:如果有足够的其他固氮元素,则酸溶铝(Als)和全铝(Alt)含量不适用。 [a21]

 [a22]新增的内容:Al、

 [a23]修改的内容:“表2-1、表2-2”改为“表2、表3”

 [a24]新增的内容:7.1.4  Z向钢的S 含量应符合GB/T 5313的要求 [a24]。

 [a25]新增的内容: 不同等级、不同厚度规格的风塔用结构钢板,其交货状态应符合表2、表3的规定 [a25]。 [a25]

 [a26]修改的内容:表2-1 改为 表2

 [a27]修改的内容:取消换行

 [a28]修改的内容表2-2改为表3

 [a29]修改的内容:取消换行

 [a30]新增的内容:Q275FT及其Ceq要求

 [a31]注——QT状态不增加60mm以上规格。

 [a32]增加的内容:   工艺和

 [a33]修改的内容:表(3)改为 表4

 [a34]新增的内容:10mm×7.5mm×55mm或 [a34]

 [a35]修改的内容:表(3)改为 表4

 [a36]新增的内容:75%或

 [a37]新增的内:,优先采用较大尺寸的试样 [a37]

 [a38]修改的内容:“ 材”改为“板”

 [a39]删除的内容: 试验及判定

 [a40]新增内容:检验方法按GB/T 2970或JB/T 4730.3的规定执行,

 [a41]修改的内容:表3改为表4

 [a42]修改的内容:取消换行

 [a43]本标准强度单位原Mpa统一改为采用 N/mm2

 [a44]修改的内容:“检验和试验”改为“试验方法”

 [a45]修改的内容:表(4)改为表5

 [a46]表4改为表5

 [a47]取消换行

 [a48]增加的内容:第9章,检验规则。章节序号顺序加1

1  [a49]修改的内容:“牌号近似对照”改为“国内外牌号近似对照 [a49]”