API-650-1
钢制焊接石油储罐
API STANDARD 650
1998年11月第十版
美国石油学会
翻译：王洪超
校对：朱翌总
目录第1章范围
1.1 概述
1.2 限制条件
1.3 符合性
1.4 参考文献
第2章材料
2.1 概述
2.2 钢板
2.3 薄板
2.4 结构型钢
2.5 钢管和锻件
2.6 法兰
2.7 螺栓
2.8 焊条
第3章设计
3.1 焊接接头
3.2 设计考虑
3.3 特殊考虑
3.4 罐底板
3.5 环形罐底板
3.6 罐壁设计
3.7 罐壁开孔
3.8 罐壁连接件和罐的附件
3.9 顶部和中部抗风圈
3.10 罐顶
3.11 储罐上的风载荷(倾覆稳定性)
第4章制造
4.1 概述
4.2 车间检验
第5章安装
5.1 概述
5.2 焊接细节
5.3 检查、试验和返修
5.4 焊缝返修
5.5 尺寸公差
第6章检查焊接接头的方法
6.1 射线照相检测
6.2 磁粉检测
6.3 超声波检测
6.4 液体渗透检测
6.5 目视检测
6.6 真空试验
第7章焊接工艺和焊工评定
7.1 定义
7.2 焊接工艺评定
7.3 焊工评定
7.4 焊接接头标识
第8章标志
8.1 铭牌
8.2 职责范围
8.3 证书
附录A 小型储罐可选择的设计准则
附录B 地面上储油罐基础设计和建造的建议
附录C 外浮顶
附录D 技术咨询
附录E 储罐的抗震设计
附录F 低内压储罐设计
附录G 结构支撑型铝拱顶
附录H 内浮顶
附录I 罐底泄漏检测和地基保护
附录J 车间组装的储罐
附录K 运用“变设计点法”确定罐壁钢板厚度的示例
附录L API 650标准储罐数据表
附录M 提高温度下储罐的操作要求
附录N 与本标准所列规范不一致的新材料的要求
附录O 罐底连接的建议
附录P 罐壁开孔处允许的外载荷
附录S 奥氏体不锈钢储罐
附录T 无损检测要求概要
附录TI 技术询问回复
图
2-1 不做冲击试验的罐壁材料的最低允许设计金属温度
2-2 最低日平均温度等温线
2-3 罐壁接管和人孔材料确定冲击试验的控制厚度
3-1 典型的罐壁纵向接头
3-2 典型的罐壁环向接头
3-3A 典型的罐顶和罐底接头
3-3B 罐壁下预制搭接焊罐底板的方法
3-3C 公称厚度大于13mm(1/2in)的环形罐底板双面填脚坡口焊缝详图3-4A 罐壁人孔
3-4B 罐壁人孔和接管详图
3-5 罐壁接管
3-6 焊缝最小间距和有关射线照相检测的范围
3-7 罐壁接管法兰
3-8 确定齐平型清扫孔最小补强面积的系数
3-9 齐平型清扫孔
3-10 齐平型清扫孔的支撑
3-11 齐平型罐壁连接件
3-12 罐壁连接件的转动
3-13 罐顶人孔
3-14 法兰盖连接的罐顶矩形开孔
3-15 具有铰链盖的罐顶矩形开孔
3-16 罐顶法兰接管
3-17 罐顶螺纹接管
3-18 集液槽
3-19 脚手架缆绳支撑
3-20 罐壁上典型的加强圈截面
3-21 通过加强圈的盘梯开孔
3-22 按照3.7.3节罐壁上开孔的最低焊缝要求
6-1 罐壁抽样射线照相要求
8-1 制造厂铭牌
8-2 制造厂证书
A-1 齐平型螺栓紧固覆盖门
A-2 齐平型螺栓紧固覆盖门支座
A-3 突起型螺栓紧固覆盖门
B-1 混凝土环墙基础示例
B-2 碎石环墙基础示例
E-1 震区分布图
E-2 有效质量
E-3 地震力的重心
E-4 系数k
E-5 压缩力b
F-1 附录F的决定流程图
F-2 允许的抗压环详图
G-1 增加到现有储罐上的结构支撑铝拱顶数据
G-2 典型的罐顶接管
I-1 储罐周围具有罐底泄漏检测的混凝土环墙
I-2 储罐周围具有罐底泄漏检测的碎石环墙
I-3 储罐周围具有罐底泄漏检测的土基础
I-4 储罐周围具有泄漏检测的双层钢罐底
I-5 储罐周围具有泄漏检测的双层钢罐底
I-6 储罐周围具有泄漏检测的钢筋混凝土板
I-7 用以泄漏检测的具有径向沟的钢筋混凝土板
I-8 典型集液槽
I-9 向下倾斜罐底的中心集液槽
I-10 典型的泄漏检测井
I-11 格排构件支撑的储罐
O-1 有混凝土环墙基础的罐底连接示例
O-2 有混凝土环墙基础的罐底连接和改进的罐底/罐壁支撑的示例O-3 土基础的罐底连接示例
P-1 管线载荷与变形的术语
P-2A 径向载荷刚度系数：罐壁上的补强
P-2B 纵向力矩刚度系数：罐壁上的补强
P-2C 环向力矩刚度系数：罐壁上的补强
P-2D 径向载荷刚度系数：罐壁上的补强
P-2E 纵向力矩刚度系数：罐壁上的补强
P-2F 环向力矩刚度系数：罐壁上的补强
P-2G 径向载荷刚度系数：仅接管颈部上的补强
P-2H 纵向力矩刚度系数：仅接管颈部上的补强
P-2I 环向力矩刚度系数：仅接管颈部上的补强
P-2J 径向载荷刚度系数：仅接管颈部上的补强
P-2K 纵向力矩刚度系数：仅接管颈部上的补强
P-2L 环向力矩刚度系数：仅接管颈部上的补强
P-3A 建立b1、b2、c1、c2为边线的诺模图
P-3B 建立b1、c3为边线的诺模图
P-4A 确定系数Y F和Y L
P-4B 确定系数Y C
P-5A 由诺模图确定许用载荷：F R和M L
P-5B 由诺模图确定许用载荷：F R和M C
P-6 仅管颈补强的低型接管
P-7 例题的许用载荷诺模图
表
1-1 API 650标准的附录状态
2-1 最大允许合金含量
2-2 按国家标准制造的板材的可接收等级
2-3a 材料分组国际单位制
2-3b 材料分组美国通用单位制
2-4 钢板冲击试验的最低要求
3-1 环形罐底板的厚度
3-2 允许使用的板材和许用应力
3-3 罐壁人孔盖板和螺栓紧固法兰的厚度
3-4 罐壁人孔颈厚度尺寸
3-5 罐壁人孔螺栓圆直径D b和盖板直径D c的尺寸
3-6 罐壁接管尺寸
3-7 罐壁接管尺寸：管子、钢板和焊接明细表
3-8 罐壁接管法兰的有关尺寸
3-9 齐平型清扫孔的有关尺寸
3-10 齐平型清扫孔的盖板、螺栓法兰和底部补强板的最小厚度3-11 齐平型清扫孔罐壁补强板的厚度和高度
3-12 齐平型罐壁连接件的尺寸
3-13 罐顶人孔的尺寸
3-14 罐顶法兰接管尺寸
3-15 罐顶螺纹接管尺寸
3-16 排液槽尺寸
3-17 平台和通道的要求
3-18 盘梯要求
3-19 盘梯相邻踏步之间的高度、水平距离和角度的关系
3-20 罐壁上加强圈的截面模数
A-1a 1800mm宽罐壁筒节储罐的典型尺寸和相应的公称容积A-1b 72in宽罐壁筒节储罐的典型尺寸和相应的公称容积
A-2a 1800mm宽罐壁筒节储罐典型尺寸的壁板厚度
A-2b 72in宽对焊罐壁筒节储罐典型尺寸壁板厚度
A-3a 2400mm宽罐壁筒节储罐的典型尺寸和相应的公称容积A-3b 96in宽罐壁筒节储罐的典型尺寸和相应的公称容积
A-4a 2400mm宽罐壁筒节储罐的典型尺寸的壁板厚度
A-4b 96in宽罐壁筒节储罐的典型尺寸的壁板厚度
A-5 齐平型螺栓紧固覆盖门
A-6 突起型螺栓紧固覆盖门
E-1 美国以外震区分布
E-2 场地区系数
E-3 地区系数
F-1 设计压力小于等于18kpa（21/2lbf/in2）的储罐锚固件的设计应力
G-1 螺栓和紧固件
J-1 车间组装锥顶罐的最大顶部深度
K-1 采用宽2400mm(96in)，在试验条件下许用应力为159MPa (23,000lbf/in2)的钢板，按“变设计点法”计算的罐壁钢板厚度
K-2 采用宽2400mm(96in)，在试验条件下许用应力为208MPa (30,000lbf/in2)的钢板，按“变设计点法”计算的罐壁钢板厚度
K-3 采用宽2400mm(96in)，在试验条件下许用应力为236MPa (34,3000lbf/in2)的钢板，按“变设计点法”计算的罐壁钢板厚度
L-1 买方可能要求的决定或说明的索引
M-1 屈服强度的降低系数
M-2 最高操作温度下的弹性模量
O-1 罐底连接件的尺寸
P-1 设计温度下的弹性模量和热膨胀系数
S-1a 不锈钢部件用的ASTM材料（国际单位制）
S-1b 不锈钢部件用的ASTM材料（美国通用单位制）
S-2 罐壁许用应力
S-3 环板法兰的许用应力
S-4 接头系数
S-5 为单位的屈服强度值MPa (psi )
S-6 最高操作温度下的弹性模量
钢制焊接石油储罐
1范围
1.1概述
1.1.1 本标准包括立式的、圆筒形的、地面上的、密闭的和敞开顶的、内压接近大气压的（内压不超
过储罐顶板的重量）各种尺寸和容量的钢制焊接储罐的材料、设计、制造、安装和试验要求，当符合1.1.10的附加要求时，也适用于较高压力的储罐。本标准仅适用于整个罐底是均匀支撑和最高操作温度为90℃（200℉）非冷冻操作下的储罐（参见1.1.17）。
1.1.2 编制本标准是为石油工业提供储存石油、石油产品以及本工业各分支部门通常处理和储存其他
液体产品用的足够安全与经济合理的储罐。本标准不提供和建立固定的许用储罐尺寸系列，而目的是允许买方选择最适合他要求的任何尺寸的储罐。本标准是为了方便买方和制造者订货、制造和安装储罐，而不是为阻止买方和制造厂购买或制造符合本标准以外的其它规范的储罐。
注：段前的●符号表明此处要求买方决定和说明，买方的责任并不仅限于这些决定或说明。如果采用这些决定和说明，要在诸如询价书、更改单、数据表和图纸等文献上注明。
1.1.3 买方应规定按本标准建造的储罐是遵守国际单位制尺寸及相应的单位标准或者是遵守美国通
用单位制尺寸及相应的单位标准。
1.1.4 本标准的附录提供一些买方提出的设计选择建议，补充基本标准的标准要求、建议和资料。仅
当买方规定了附录中包括的要求时，此附录才作为要求采用。各种附录情况参见表1-1。
1.1.5 当储罐的受力构件如罐壁板、补强板，包括腐蚀裕量在内的最大公称厚度不超过1
2.5mm(1/2in)，
最低设计金属温度在附录中说明时，附录A提供了另一种简化的储罐设计要求。
1.1.6 附录B规定了用于平底储油罐基础的设计和建造的一些要求。
1.1.7 附录C规定了对盘式、浮船式和双盘式外浮顶罐的最低要求。
1.1.8 附录D规定了向本标准提交技术咨询的要求。
● 1.1.9 附录E规定了受地震载荷作用的储罐的最低要求。经制造厂和买方同意，可以采用其它的或附
加的设计。
1.1.10 附录F规定了低内压储罐设计的要求。
1.1.11 附录G规定了对任意铝拱顶储罐的要求。
1.1.12 附录H规定了适用于具有固定顶储罐的内浮顶的最低要求。
● 1.1.13 附录I规定了买方对储罐的设计和建造及基础系统规定的可接受的结构详图，也规定了栅板支
撑储罐的可接受的建造详图。基础系统包含罐底泄漏时采取的泄漏检查和地基保护。
1.1.14 附录J规定了直径不超过6m(20ft)的储罐的整体车间组装的要求。
1.1.15 附录K规定了利用变设计点法以确定罐壁厚度的一个例子。
1.1.16 附录L规定了买方订购储罐要求的数据表，制造厂按此表完成建造。
1.1.17 附录M规定了设计操作温度在90℃(200℉)至260℃(500℉)之间的储罐要求。
表1-1 API 650标准的附录状态
附录名称状态
A 小型储罐可选择的设计准则买方选择
B 地面上储油罐基础的设计和建造建议建议
C 外浮顶买方选择
D 技术咨询要求的规程
● E 储罐的抗震设计买方选择
F 小的内压储罐设计要求
G 结构支撑型铝拱顶买方选择
H 内浮顶买方选择
●I 罐底泄漏检测和地基保护买方选择
J 车间组装的储罐要求
K 运用“变设计点法”确定罐壁钢板厚度的示例资料
L API650标准储罐数据表要求
M 在提高温度下储罐的操作要求要求
N 与本标准所列规范不一致的新材料的使用要求
●O 罐底接管的建议买方选择
●P 罐壁开孔处允许的外载荷要求
S 奥氏体不锈钢储罐要求
定义：
强制性的：如果标准已经由法定管辖部门采用或者在买方和制造厂铭牌上或在制造厂证书
上选择参照本标准，标准要求的章节成为强制性的要求。
要求：除非买方和制造厂同意选用更严格的设计要求，必须采用所概括的准则。
建议：买方和制造厂选择时可以使用良好可接受的设计所概括的准则。
买方选择：当买方规定的选择包括了某个附录，则该附录成为要求的。
1.1.18 附录N规定了不符合本标准所列材料牌号新的或未使用过的钢板和钢管材料使用的要求。
● 1.1.19 附录O规定了储罐底部连接件的设计和建造的建议。
● 1.1.20 附录P规定了符合表3-6的承受外部管线载荷的罐壁开孔设计的最低要求，经制造厂和买方同
意，可以采用其它的或附加的设计。
1.1. 21 附录S规定了不锈钢储罐的要求。
1.1.22 附录T概括了对本标准中通过检测和参考截面方法检验的要求。也提供了可接受的标准、检
测人员评定和程序要求。本附录并非只是为了确定本标准的检验要求，在任何情况下各应用章节中规定的要求都应采用。
1.2限制条件
本标准的规则不适合超出下列限制的按本标准建造的储罐的与罐顶、罐壁或罐底内外连接的管线：
a. 除非本标准允许有盖子或盲板，螺栓紧固法兰连接件的第一个法兰表面。
b. 所有连接件和管件的第一个密封面。
c. 螺纹连接到罐壁接管上的第一个螺纹接头。
d. 如果不焊法兰的话,接管连接件焊接端的第一个环向焊接头。
● 1.3 符合性
制造厂有责任符合本标准的所有规定，买方检验师（以下简称检验师）的检查不能免除制造厂提供质量控制和保证符合性所必须检验的责任。
1.4 参考文献
下列是本标准引用的标准、规范、技术条件和出版物，除非另有规定，均采用最新版本。
API
5L规范《管线管规范》
620标准《大型焊接低压储罐的设计和建造》
651参考出版物《地面石油储罐的阴极保护》
652参考出版物《地面石油储罐罐底的衬里》
2000标准《常压和低压储罐的通气装置（非冷冻式和冷冻式）》
2003参考出版物《静电、闪电和干扰电流起火保护》
2026出版物《包含石油储罐浮顶在内的安全通道/出口》
2350参考出版物《石油储罐溢流保护》
AA1
《铝材设计手册》
1美国铝制品协会 Inc.,900 19th Street, N.W.,Washington,D.C.20006,https://www.wendangku.net/doc/0e5977496.html,.
《铝材标准和参数》
《建筑建造用铝材规范》
ACI2
318 《钢筋混凝土建造规范要求》（ANSI/ACI 318）
350 《混凝土结构环境工程》
AISC3
《钢材建造手册，许用应力设计》
AISI4
E-1 《钢板工程数据系列：有用信息-钢板结构设计，第Ⅱ卷》ASCE5
ASCE标准7-93 《建筑和其它结构的最低设计载荷》
ASME6
B1.20.1 《管螺纹一般用途（英制）》（ANSI/ASME B1.20.1）
B16.1 《铸铁管法兰和法兰管件》（ANSI/ASME B16.1）
B16.5 《管法兰和法兰管件》（ANSI/ASME B16.5）
B16.47 《大直径钢法兰：NPS26-NPS60》（ANSI/ASME B16.47）
B96.1 《焊接铝合金储罐》（ANSI/ASME B96.1）
ASNT7
参考出版物SNT-TC-1A《无损检测人员技能评定和证书》
ASTM8
A 6M/A6 《结构用轧制钢板、型钢、板桩和棒钢通用要求》
A 20M/A20 《压力容器钢板通用要求》
A 27M/A27 《铸钢、碳钢的应用》
A 36M/A36 《碳素结构钢》
A 53 《无镀层及热浸镀锌焊接及无缝公称钢管》
A 105M/A105 《管道元件用碳钢锻件》
A 106 《高温用无缝碳公称钢管》
A 131M/A131 《船用结构钢》
A 181M/A181 《一般管道用碳钢锻件》
A 182M/A182 《高温用锻制或轧制管道法兰、锻制管配件、阀门和零件》
A 193M/A193 《高温用合金钢和不锈钢螺栓材料》
A 194M/A194 《高温高压螺栓用碳钢和合金钢螺母》
A 213M/A213 《锅炉、过热器和换热器用的无缝铁素体和奥氏体合金钢管子》
A 216M/A216 《高温使用的铸钢标准》
A 234M/A234 《中高温用锻制碳钢和合金钢管道配件》
A 240M/A240 《压力容器用的耐热铬及铬镍不锈钢板、薄板和冷却钢带》
A 276 《不锈钢棒和型钢》
A 283M/A283 《中、低强度碳素钢板件》
A 285M/A285 《压力容器用中、低强度碳素钢板》
A 307 《抗拉强度60,000psi碳钢螺栓和螺柱》
A 312M/A312 《无缝和焊接奥氏体不锈钢公称管》
2美国水泥研究所，P.O.Box 19150,Detroit,Michigan 48219-0150,https://www.wendangku.net/doc/0e5977496.html,.
3美国钢建造研究所，One East Wacker Drive,Suite 3100,Chicago,Illinois 60601-2001,https://www.wendangku.net/doc/0e5977496.html,. 4美国钢铁研究所，1101 17th Street,N.W.,Suite1300,Washington,D.C.,20036-4700,https://www.wendangku.net/doc/0e5977496.html,.
5美国城建工程师学会，1801 Alexander Bell Drive,Reston,VA20191-4400,https://www.wendangku.net/doc/0e5977496.html,.
6美国机械工程师学会，3 Park Avenue,New York,New York 10016-5990,https://www.wendangku.net/doc/0e5977496.html,.
7美国无损检测学会，1711 Arlingate Lane,Columbus,Ohio 43228-0518,https://www.wendangku.net/doc/0e5977496.html,.
8美国材料试验学会，100 Barr Habor Drive,West Conshohocken,Pennsylvania 19428-2959,https://www.wendangku.net/doc/0e5977496.html,.
A 320M/A320 《低温用合金钢螺栓材料》
A 333M/A333 《低温无缝和焊接公称钢管》
A 334M/A334 《低温用无缝和焊接碳钢和合金钢管子》
A 350M/A350 《要求缺口韧性试验的管道零部件用碳钢和低合金钢锻件》
A 351M/A351 《承压元件用奥氏体、奥氏体铁素体（双相）铸件》
A 358M/A358 《高温用电熔焊奥氏体铬-镍合金钢公称管》
A 370 《钢制品力学性能试验方法和定义标准》
A 380 《不锈钢零件、设备及系统的清扫、除锈和钝化》
A 403M/A403 《锻制奥氏体不锈钢管配件》
A 420M/A420 《低温用锻制碳钢和合金钢管配件》
A 479M/A479 《锅炉和其它压力容器使用的不锈钢棒材和型材》
A 480M/A480 《不锈和耐热钢轧制钢板、薄板及钢带通用要求》
A 516M/A516 《中低温压力容器用碳钢板》
A 524 《常温和低温用无缝碳钢公称管》
A 537M/A537 《压力容器用经热处理的碳锰硅钢板》
A 570M/A570 《热轧碳钢薄板和冷却钢带结构质量》
A 573M/A573 《改善韧性的结构碳钢板》
A 633M/A633 《经正火处理的高强度低合金结构钢》
A 662M/A662 《中、低温压力容器用碳锰钢板》
A 671 《常温和低温用电熔焊接钢公称管》
A 678M/A678 《结构用的经淬火加回火处理的碳钢和高强度低合金钢》
A 737M/A737 《压力容器用高强度低合金钢板》
A 841M/A841 《用热机控制工艺（TMCP）生产的压力容器用钢板标准规范》
A 924M/A924 《经热度含金属覆层的薄钢板的一般要求》
A 992M/A992 《建造构架用的结构型钢》
C 273 《平复合层或圆复合层在平直状态下的剪切试验方法》
C 509 《多孔弹性体预成型的垫片和密封材料》
D 1621 《测定刚性多孔塑料压缩性能的试验方法》
D 1622 《测定刚性网状塑料表观密度的试验方法（ANSI/ASTM D1622）》
D 2341 《泡沫氨基甲酸乙酯橡胶的刚度》
D 2856 《通过空气比重计测刚性多孔塑料的结构内容的试验方法》
D 3453 《柔性多孔材料-氨基甲酸乙酯用于衬层、衬垫及相似零件》
E 84 《测定建筑材料表面燃烧特性的试验方法》
E 96 《测定材料气化率的试验方法》
AWS9
A5.1 《碳钢药皮焊条规范》
A5.5 《低合金钢药皮焊条规范》
D1.2 《铝材焊接结构规范》
CSA10
G40.21-M 《优质结构钢》加拿大国家建造规范的补充
联邦规范11
TT-S-00230C 《密封用弹性化合物，建筑和其它结构用于捻缝、密封和上光的单组分》ZZ-R-765C 《硅橡胶》（通用规范）
9美国焊接学会，550 N.W. Lejeune Road,Miami,Florida 33135,https://www.wendangku.net/doc/0e5977496.html,.
10加拿大标准协会，178 Rexdale Boulevard,Rexdale,Ontario M9W 1R3,www.csa.ca.
11技术规范组织（WFSIS）,7th and D Streets,N.W.,Washington,D.C.20407.
ISO12
630 《结构钢》
NFPA13
11 《低膨胀率塑料标准》
30 《易燃和可燃液体规范》
12国际标准化组织.ISO出版物可以从美国国家标准化委员会（ANSI）和如英国标准化委员会（BSI），日本工业标准（JIS）和德国标准化委员会（DIN）等国家标准化组织获得，www.iso.ch.
13 NFPA国际，1 Batterymarch Park,Quincy,MA 02269-9101,https://www.wendangku.net/doc/0e5977496.html,.
第2章—材料
2.1 概述
● 2.1.1 建造储罐用的材料应符合本章所列规范的要求，并遵守本标准所指明的修改和限制。按不同于
本章所列的规范生产的材料，如经证实满足本标准所列材料规范的全部要求，且经买方同意后可以采用。制造厂的报价书应指明与要求使用的材料规范一致。
● 2.1.2 当新的或未使用过的板材和管材不能完全与买方指定的本标准所列的某一规范一致时，只有此
种材料通过附录N规定的试验后，这种材料或产品才可用在符合本标准的储罐的建造中。
2.1.3 当储罐按本标准要求采用Ⅰ组至ⅢA组钢板材料设计，制造厂提出用Ⅳ组至Ⅵ组钢代用时，有
责任必须满足：
a. Ⅰ组至ⅢA组的低应力钢，材料原有全部的设计准则。
● b. 事先经买方书面批准。
c. 确保代用材料的所有设计、制造、安装和检验要求符合Ⅰ组至ⅢA组低应力材料的要求，包括但
不限于以下要求：
● 1. 材料性能和产品过程方法。
● 2. 许用应力水平。
● 3. 缺口韧性。
● 4. 焊接工艺和焊材。
● 5. 热应力消除。
● 6. 临时和永久连接详图和工艺。
● 7. 无损检测。
d. 包括提供给买方文件里的有关资料，包括了代用材料在各方面完全符合第2.1.3的要求的证书和
提供过程中的所有其它记录，工作过程指材料如冲击试验、焊接工艺、无损检测和热处理。
2.2 钢板
2.2.1 概述
2.2.1.1 除2.1节中的规定外，钢板还应符合2.2.2至2.2.5条中有关规范之一的要求，并遵守本标准的修
改和限制。
2.2.1.2 罐壁、罐顶和罐底用的钢板可按2.2.1.2.1至2.2.1.2.3规定的边缘厚度基准或重量基准
[kg/m2(lb/ft2)]订货。
2.2.1.2.1 订购的钢板边缘厚度不得小于计算设计厚度或最小许用厚度。
2.2.1.2.2 订购的钢板重量应足够大以保证钢板的边缘厚度不小于计算设计厚度或最小许用厚度。
2.2.1.2.3 不论使用边缘厚度基准或重量基准，钢板的计算设计厚度与最小许用厚度之差不大于
0.25mm(0.01in)是可接受的。
● 2.2.1.3 所有钢板应采用平炉、电炉或碱性吹氧工艺制造。只要买方和制造厂均可接受钢的化学成分
和炼钢整体控制，且获得需要的钢板厚度规定的机械性能时，也可以采用热机控制过程（TMCP）生成。如买方指定，应采用含铜钢。
2.2.1.4 除非本标准或钢板规范里有更薄者，罐壁钢板最大厚度为45mm(1.75in)。用作插入板或法兰
的钢板厚度可大于45mm(1.75in)。厚度超过40mm(1.5in)的钢板应进行正火或调质、镇静、细化晶粒和做冲击试验。
2.2.2 ASTM材料标准
只要钢板符合下列ASTM材料标准规定的限制就可接受：
a. ASTM A 36M/A36 对最大厚度到40mm(1.5in)的钢板。除非本标准中明确规定可以接受外，ASTM
A 36M/A36 表1所列的附属材料规范在按本标准建造的储罐上均不得采用。
b. ASTM A 131M/A 131 A级，最大厚度为12.5mm(0.5in)的钢板；B级，最大厚度为25mm (1in)的钢
板；CS级，最大厚度为40mm (1.5in)的钢板[插入板和法兰的钢板可厚达50mm (2in)]；EH36级，最大厚度为45mm (1.75in)的钢板[插入板和法兰钢板最大厚度可达50mm (2in)]。
c. ASTM A 283M/A 283，C 级，最大厚度为25mm (1in)的钢板。
d. ASTM A 285M/A 285，C 级，最大厚度为25mm (1in)的钢板。
e. ASTM A 516M ，380、415、450、485/A 516，55、60、65和70级，最大厚度为40mm (1.5in)的钢板[插入板和法兰钢板最大厚度可达100mm(4in)]。
f. ASTM A 537M/A 537，1级和2级，最大厚度为45mm (1.75in)的钢板[插入板板最大厚度可达100mm(4in)]。
g. ASTM A 573M ，400、450、485/A573、58、65和70级，最大厚度为40mm (1.5in)的钢板。
h. 对ASTM A 633M/A 633，C 和D 级，最大厚度为45mm (1.75in)的钢板[插入板的最大厚度可达100mm(4in)]。
i. ASTM A 662M/A 662，B 和C 级，最大厚度为40mm (1.5in)的钢板。 j. ASTM A 678M/A 678，A 级，最大厚度为40mm (1.5in)的钢板[插入板的最大厚度可达65mm (2.5in)]；B 级，最大厚度为45mm (1.75in)的钢板[插入板的最大厚度可达65mm (2.5in)]。不允许添加硼。 k. ASTM A 737M/A737，B 级，最大厚度为40mm (1.5in)的钢板。
l. ASTM A 841M/A841，最大厚度为40mm (1.5in)的钢板[插入板的钢板最大厚度可达65mm (2.5in)]。
包括腐蚀裕量的厚度
注：
1. Ⅱ组和Ⅴ组的曲线在厚度小于1
2.5mm (1/2in) 时重合。 2. Ⅲ组和Ⅷ组的曲线在厚度小于12.5mm (1/2in) 时重合。
3. 每组的材料见表2-3。
4. 此图不适用于控制热轧工艺的钢板（参见2.2.7.4）。
5. 管子和法兰使用ⅡA 和ⅥA 组曲线（参见2.5.5.2和2.5.5.3）。
图2-1—不做冲击试验的罐壁材料的最低允许设计金属温度
I 组 IV 组 IV A 组
II 组
IIA 组 V 组
III 组 VI 组和VIA 组 IIIA 组 见注1 见注2
2.2.3 CSA材料标准
按CSA G40.21-M，260W、300W和350W级提供的钢板在下列规定的限制范围内是可接受的。（如果要求做冲击试验，260W、300W和350W级相应变为260WT、300WT和350WT级。）CSA G40.21材料标准相当的英制单位也可接受。
a.W级可以是半镇静或全镇静钢。
b.当要求时，须规定全镇静钢且作细化晶粒处理。
c.为细化晶粒或提高强度所添加的元素应符合表2-1的限制。
d.钢板的抗拉强度不能比该级规定的最小抗拉强度高140Mpa(20ksi)。
e.260W和300W级钢板，对半镇静钢最大厚度为25mm(1in)；对全镇静钢且做了细化晶粒处理的最
大厚度为40mm(1.5in)是可接受的。
f.350W级钢板，对全镇静钢且做了细化晶粒处理的最大厚度为45mm(1.75in)是可接受的[插入板的
最大厚度可达50mm(2in)]。
2.2.4 ISO材料标准
按ISO630 E275级和E355级提供的钢板在以下的限制范围内是可接受的：
a. E275级C和D级优质钢，厚度≤40mm (1.5in),锰含量≤1.5% (炉前分析)的钢板。
b. E355级C和D级优质钢，厚度≤45mm (1.75in)[插入板的最大厚度可达50mm (2in)]的钢板。
● 2.2.5 国家标准
当买方同意时，按照公认的国家标准的要求生产和试验的钢板，其机械性能和化学成分符合表2-2列出的某种等级者，是可以接受的。此要求不适用于2.2.2、2.2.3和2.2.4中所列的ASTM材料标准、CSA材料标准和ISO材料标准。本文中的国家标准系指由标准起草国家政府正式批准的标准。
表2-1 最大允许合金含量
合金炉前分析% 注
铌0.05 1,2,3
钒0.10 1,2,4
铌(≤0.05%)加钒0.10 1,2,3
氮0.015 1,2,4
铜0.35 1,2
镍0.5 1,2
铬0.25 1,2
钼0.08 1,2
● 1. 材料标准中未包括所用这些合金元素及其组合的使用时，经买方同意，它们的使用可由钢厂选择。当买方
要求时，钢厂应提供合金元素含量的分析报告。当材料标准中有更多严格限制时，合金元素应严格控制。
2. 对于成品分析，材料应符合材料标准的产品分析允差要求。
3. 不论是单独加铌，还是与钒同时加入，除硅含量大于0.15%以外，钢板的最大厚度不得大于12.5mm(0.50in).
4. 当用氮（≤0.015%）作为矾的辅助元素加入时，应报告氮的含量，且钒与氮的最小比例应为4：1。
2.2.6 交货的通用要求
2.2.6.1 提供的材料应符合所列材料标准的相应要求，但不受制造厂的地区限制。
2.2.6.2 材料应适于熔焊。焊接技术是十分重要的，焊接工艺必须保证焊缝的强度和韧性与相互连接
的板材一致。修补表面缺陷的全部焊接，应采用化学成分、强度和性能与板材相匹配的低氢焊条。
● 2.2.6.3 当钢板买方有规定时，钢板应全镇静处理。当钢板买方规定时全镇静钢应进行细化晶粒处理。
2.2.6.4 对于将要按照限制最大锰含量小于1.6%的标准制造的钢板，假如钢板的最大含碳量已减少到
0.20%（炉前分析），而且考虑了钢板的可焊性，为维持所需的强度等级，钢板制造厂可将锰含量增
加到1.60%。该材料应按标准所述标注上“修改（Mod）”字样。材料应符合ASME A 6M/A6中表B的产品分析允差。
2.2.6.5 使用或出现铌、钒、氮、铜、镍、铬或钼的元素，对于所有Ⅵ组材料（参见表2-3）和ISO 630
E355级材料，应不超过表2-1的限制。
表2-2 按国家标准制造的板材的可接收等级（参见2.2.5）
等级b
机械性能化学成分抗拉强度
最小屈服强度c最大厚度
最大含碳量
%
最大P、S含
量% 最小c最大
Mpa ksi Mpa ksi Mpa ksi mm in
炉前
分析
成品
分析
炉前
分析
成品
分析
235d360 52 510 74 235 34 20 0.75 0.2 0.24 0.04 0.05 250 400 58 530 77 250 36 40 1.5 0.23 0.27 0.04 0.05 275 430 62 560 81 275 40 40 1.5 0.25 0.29 0.04 0.05
a 拉伸和弯曲试验取样的位置、数量和验收标准，应符合相应的国家标准、ISO标准或ASTM标准。
b 半镇静或全镇静的优质钢如轧制的、控制轧制的或热机控制过程的（TMCP）[当控制轧制钢或热机控制过程钢代替
正火钢使用时，最大厚度为20mm(0.75in)]或正火的板材。
● c 屈服强度÷拉伸强度≤0.75，除非买方要求实际的试验数值，以最小规定屈服强度和拉伸强度值为基础。
d 仅正火。
2.2.7 钢板的热处理
●2.2.7.1 当钢板买方规定时，全镇静的钢板应通过正火或热成型时均匀加热进行热处理，以使钢板晶
粒细化，如果要求的热处理是通过热成型实现的，则热成型时钢板的温度应该相当于正火温度或略高于正火温度。如果没有规定要在钢厂完成钢板的热处理，则应按2.2.7.2进行试验。
●2.2.7.2 当钢板买方选用正火或用热成型制造时（参见2.2.7.1），钢厂应根据买方定货单要求用经热处
理的全厚度试样进行试验，钢厂的验收应以此试验为基础。如买方的定货单没有指明热处理温度，则试样按认为适合于细化晶粒且符合试验要求的条件进行热处理。钢厂应将试样热处理工艺通知买方。
●2.2.7.3 买方应在定货单中向钢厂说明是否应对钢板进行热处理。
●2.2.7.4 经买方同意，控制轧制工艺的钢板（为提高缺口韧性用机械的热轧工艺生产的钢板）可用于
要求用正火钢板的场合。每张控制轧制工艺的钢板应按照2.2.8、2.2.9和2.2.10进行V型缺口夏比冲击试验。当采用控制轧制工艺的钢材时，应考虑3.3.3中所述的操作条件。
2.2.7.5 热处理过的每张钢板，应逐张进行拉伸试验。
2.2.8钢板的冲击试验
●2.2.8.1 根据买方或2.2.7.4和2.2.9的要求，一组V型缺口夏比冲击试样，应从热处理后的钢板上制取（如
钢板已经进行过热处理），且试样应满足规定的冲击功要求。试件应紧靠拉伸试块制取。当板厚允许时标准冲击试样的中心轴线应尽量靠近1/4板厚处的平面。
2.2.8.2 当制备试样必须取自不同的试件或钢板由钢厂以热轧状态供货而后由制造厂进行热处理时，
取样程序应遵照ASTM A20的规定。
2.2.8.3 冲击试验应在取自同一试件或同一试验部位的三个试样上进行。三个试样的平均值（只允许
一个试样低于规定最小值）应符合规定的最小值。如一个以上试样的冲击值低于规定最小值或者一个值小于规定的最小值的2/3，则应另取三个试样重新试验，这三个重复试样中每个的冲击值都必须等于或大于规定的最小值。
2.2.8.4 夏比冲击试样应为V型缺口A型（参见ASTM A370）试样，缺口垂直于被试验钢板表面。
2.2.8.5 对于厚度不足以允许制备标准试样（10mm×10mm）的钢板，试验应在钢板上能制备的最大
的小尺寸试样上进行。小尺寸试样沿缺口方向的宽度至少应为材料厚度的80%。
2.2.8.6 小尺寸试样的冲击功值不应低于相同材料按比例缩小的标准试样所要求的冲击功值。
2.2.8.7 试验设备包括冲击试验机的标定和允许的试样温度变化应符合ASTM A370或符合国家标准
或ISO标准的相当试验设备。
2.2.9 韧性要求
2.2.9.1 所有罐壁板、罐壁补强板、罐壁插入板、焊到罐壁上的底板、人孔和接管用的钢板、壁板接
管法兰钢板、盲法兰和人孔盖板的厚度和设计金属温度，应按照图2-1的要求。环板法兰、盲法兰和人孔盖板的缺口韧性数值的计算应以2.5.5.3定义的控制厚度为基础。此外，厚度大于40mm(1.5in)的钢板应采用正火、正火加回火或淬火加回火热处理过的细晶粒镇静钢，每块热处理过的钢板应根据2.2.10.2进行冲击试验。当设计金属温度低于图2-1所示的最低金属温度时，每块TMCP A 841钢板应根据2.2.10.2进行冲击试验。
● 2.2.9.2 除控制轧制工艺的钢板（参见2.2.7.4）外，厚度小于或等于40mm(1.5in)钢板，可在等于或高于图2-1所示的设计金属温度下使用而无需进行冲击试验。若在低于图2-1所示最低温度的设计金属温度下使用，除买方已在2.2.10.2或2.2.10.4规定以外，钢板应根据2.2.10.3验证其具有足够缺口韧性。当规定了2.2.10.2的要求时，对热处理材料，应在每张进行热处理的钢板上验证缺口韧性。
2.2.9.3 除经验或特殊的地区条件证明其它假设外，设计金属温度应比建罐地区最低日平均环境温度高8℃（15℉）最低日平均等温线见图2-2。此温度与致冷储罐的温度无关（参见1.1.1）。
2.2.9.4 罐壁开孔补强板和插入板应与被连接的罐壁板材料或表2-3和图2-1中所列任意适当的材料相同，但是除接管和人孔外，材料应与罐壁板有相当或更大的屈服和拉伸强度，并与相邻罐壁板材料相适应（参见2.2.9.1和
3.7.2.2e 项）。
2.2.9.5 2.2.9.4中的要求仅适用于罐壁接管和人孔。罐顶接管和人孔的材料不需要特殊韧性。
表2-3a — 材料分组，国际单位制（参见图2-1和下面的注1）
注：
1. 本表所列大部分材料标准参照ASTM 标准（包括等级或级别）；但有些属于例外，G40.21M （包括等级）属于CSA
标准；E275级和E355级（包括质量）包括在ISO 630中；235级、250级和275级与国家标准有关（参见2.2.5）。 2. 必须是半镇静钢或镇静钢。 3. 厚度≤20mm 。
4. 最大锰含量为1.5%。
5. 当控制热轧工艺钢板代替正火钢板使用时最大厚度为20mm 。
I 组热轧状态 半镇静钢 II 组热轧状态镇静或半镇静钢 III 组热轧状态细化晶粒处理的镇静钢 IIIA 组正火处理细晶粒镇静钢 材料 注 材料
注
材料
注
材料
注
275级
6. 厚度大于20mm 的钢板的炉前分析锰含量应为0.80-1.2%，除在规定最大碳含量以下减小0.01%，在规定最大锰含量
以上允许增加0.06%，最大可以达到1.35%。厚度≤20mm 的钢板的炉前分析锰含量应为0.8-1.2%。 7. 厚度≤25mm 。 8. 必须是镇静钢。
9. 必须是细化晶粒的镇静钢。 10. 必须正火处理。
11. 必须改变化学成分（炉前分析），最大碳含量为0.20%和最大锰含量为1.60%（参见2.2.6.4）。 12. 通过热-机控制工艺（TMCP ）生产。
13. 用于应力消除组件中材料的模拟试验试件的试验参见3.7.4.6。
表2-3b — 材料分组，美国通用单位制（参见图2-1和下面的注1）
注：
1. 本表所列大部分材料标准参照ASTM 标准（包括等级或级别）；但有些属于例外，G40.21M （包括等级）属于CSA
标准；E275级和E355级（包括质量）包括在ISO 630中；235级、250级和275级与国家标准有关（参见2.2.5）。 2. 必须是半镇静钢或镇静钢。 3. 厚度≤0.75in 。
4. 最大锰含量为1.5%。
5. 当控制热轧工艺钢板代替正火钢板使用时最大厚度为0.75in 。
6. 厚度大于0.75in 的钢板的炉前分析锰含量应为0.80-1.2%，除在规定最大碳含量以下减小0.01%，在规定最大锰含量
以上允许增加0.06%，最大可以达到1.35%。厚度≤0.75in 的钢板的炉前分析锰含量应为0.8-1.2%。 7. 厚度≤1in 。 8. 必须是镇静钢。
9. 必须是细化晶粒的镇静钢。 10. 必须正火处理。
11. 必须改变化学成分（炉前分析），最大碳含量为0.20%和最大锰含量为1.60%（参见2.2.6.4）。 12. 通过热-机控制工艺（TMCP ）生产。
13. 用于应力消除组件中材料的模拟试验试件的试验参见3.7.4.6。
I 组热轧状态
半镇静钢 II 组热轧状态镇静或半镇静钢 III 组热轧状态细化晶粒处理的镇静钢 IIIA 组正火处理细晶粒镇静钢 材料 注 材料
注
材料
注
材料
注
材料 注 材料
注
材料
注
材料
注
275级
表2-4 —钢板冲击试验的最低要求(参见注)
钢板材料a和厚度（t）mm(in)
厚度
三个试样的平均冲击数值b
纵向横向
mm in J ft-1bf J ft-1bf
Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和ⅢA组
t≤2.2.2至2.2.5规定的最大厚度
20 15 18 13
Ⅳ、ⅣA、Ⅴ和Ⅵ组
（经淬火和回火和TMCP处理者除外）t≤40
40＜t≤45
45＜t≤50
50＜t≤100
t≤1.5
1.5＜t≤1.75
1.75＜t≤2
2＜t≤4
41
48
54
68
30
35
40
50
27
34
41
54
20
25
30
40
Ⅵ组（淬火和回火及TMCP）t≤40 t≤1.5 48 35 34 25
40＜t≤45 1.5＜t≤1.75 54 40 41 30
45＜t≤50 1.75＜t≤2 61 45 48 35
50＜t≤100 2＜t≤4 68 50 54 40
a 参见表2-3。
b 允许用内插法求相近的能量值(ft-1bf)。
注：对钢板环向法兰，其所有厚度冲击试验的最低要求按t≤40 mm(1.5 in)的冲击试验要求。
2.2.10 韧性试验程序
2.2.10.1 当必须确定材料的韧性时，应按2.2.9规定采用2.2.10.2至2.2.10.4所述的程序之一进行。
2.2.10.2 每一张轧制状态或热处理的钢板应按照2.2.8的规定在设计金属温度下或低于设计金属温度
下进行冲击试验，以证明纵向（或横向）V型缺口夏比冲击值满足表2-4的最低要求（标准试样和小尺寸试样的最低值见2.2.8）。这里所说的轧制状态钢板是指由一块钢坯或直接由一个钢锭轧制成的一张钢板，与试样的位置和数量有关，而与钢板的状态无关。
2.2.10.3 每一炉中的最厚钢板应按2.2.8进行冲击试验，并应满足2.2.10.2在设计金属温度下的冲击要
求。
●2.2.10.4 制造厂应向买方提交钢板的试验数据，以证明这种材料出自同一厂家和其在设计金属温度下
具有所需的韧性。
●2.3 薄板
用于固定顶和浮顶的薄板应符合ASTM A 570M/A 570，33级的要求。应由平炉和碱性吹氧工艺冶炼。如定货单中有规定，应采用含铜钢。薄板可由储罐制造厂选择按重量或厚度基准定货。
2.4 结构型钢
2.4.1 结构型钢应符合下列规范之一：
a. ASTM A 36M/A 36。
b. ASTM A 131M/A 131。
c. ASTM A 992M/A 992。
d. AISC《建筑用结构型钢规范，许用应力设计》所列的结构型钢。
e. CSA G40 21-M 等级260W、300W、350W、260WT、300WT和350WT，CSA标准G40.21的英制
单位相当级别也可接受。
f. ISO630，E275级优质B、C和D。
●g. 公认的国家标准。经买方同意根据公认的国家标准且符合表2-2要求的结构钢也可接受。
●2.4.2 所用的结构型钢应采用平炉、电炉或碱性吹氧工艺冶炼。当买方同意时，含铜钢也可接受。
2.5 钢管和锻件
2.5.1 除非本标准另有规定外，管子及管接头和锻件应符合2.5.1.1和2.5.1.2所列规范或与规范相当的
国家标准。
2.5.1.1 下列材料标准适合管子和管接头：
a. API 5L规范，A、B和X42级。
b. ASTM A 53,A级和B级。
c. ASTM A 106,A级和B级。
d. ASTM A 234M/A 234,WPB级。
e. ASTM A 333M/A 333,1级和6级。
f. ASTM A 334M/A 334, 1级和6级。
g. ASTM A 420M/A 420,WPL6级。
h. ASTM A 524,Ⅰ级和Ⅱ级。
i. ASTM A 671(参见2.5.3)。
2.5.1.2 下列标准适合锻件：
a. ASTM A 105M/A 105。
b. ASTM A 181M/A 181。
c. ASTM A 350M/A 350,LF1和LF2级。
2.5.2 除采用ASTM A671的管子（电熔焊接管）（参见2.5.3）外，罐壁接管和罐壁人孔接管的材料应
为无缝钢管、无缝锻件或2.2.9.1规定的板材。当罐壁材料为Ⅳ、ⅣA、Ⅴ或Ⅵ组时，无缝钢管应符合ASTM A 106 B级、ASTM A 524、ASTM A 333M/A 333 6级或ASTM A 334M/A 334 6级的要求。
2.5.3 当罐壁接管和人孔接管采用ASTM A 671的管子时，应满足下列要求：
a. 材料选择应限于CA55、CC60、CC65、CC70、CD70、CD80、CE55和CE60级。
b. 管子应按ASTM A671的8.3进行压力试验。
c. 管子用钢板的标准应满足适合此钢板标准的2.2.7、2.2.8和2.2.9的要求。
d. 评定管子纵向焊缝焊接工艺的冲击试验应按7.2.2进行。
2.5.4 符合2.5.1所列任一标准规定的物理性能的可焊优质钢管，具有
3.10.3规定的许用应力时可用作
结构型钢管。
2.5.5 除2.5.3涉及之外，用做罐壁接管和人孔的钢管和锻件的韧性要求按2.5.5.1至2.5.5.4确定。
2.5.5.1按照ASTM A 333M/A 333、A 334M/A 334、A 350M/A 350和A420 等级WPL6制造的管子材料
可用于设计金属温度不低于ASTM标准对相应材料等级要求的冲击试验温度，且不需作附加冲击试验（参见2.5.5.4）。
2.5.5.2 其它的管子和锻件材料，应根据图2-1所示的材料组别分类如下：
a. ⅡA组—API 5L规范A级、B级和X42级;ASTM A106 A级和B级; ASTM A53 A级和B级; ASTM
A181M/A181;ASTM A105M/A 105 ;A234M/A234 WPB级。
b. ⅥA组—ASTM A524 Ⅰ级和Ⅱ级。
2.5.5.3 在2.5.5.2中所列分组材料，可在不低于图2-1所示设计金属温度下使用公称厚度（不包括腐蚀
裕量）而不需做冲击试验（参见2.5.5.4和图2-3）。图2-1中所用的控制厚度如下：
a. 对于对焊接头，为焊接接头处最厚处的公称厚度；
b. 对于角焊缝或搭接焊缝，为连接的两部件中较薄者；
c. 对于非焊接部件，如用螺栓紧固的盲法兰和人孔盖，为其公称厚度的1/4。
2.5.5.4 当2.5.5.1或2.5.5.3要求做冲击试验时，在试验温度应不高于设计金属温度下，管子应符合
ASTM A333M/A333 6级，锻件应符合ASTM A350 LF1级包括最小冲击功的要求进行。除2.2.9.2规定的钢板外，2.5.1和2.5.2规定的罐壁接管、罐壁人孔接管和所有罐壁开孔用的锻件的材料，在温度不高于设计金属温度下夏比V形缺口试样的最小冲击强度值应为18J (13ft-lbf) (全尺寸标准试样)。
2.6 法兰
2.6.1 无颈和带颈平焊法兰和焊接的及焊颈法兰应符合ASME B16.5规定的煅制碳钢法兰材料的要
求。用于接管法兰的钢板材料，其物理性能应优于或等于ASME B16.5要求，罐壁接管法兰材料应符合2.2.9.1的要求。
●2.6.2 对超过NPS 24的管子，经买方同意，可以采用符合ASME B16.47 B系列的法兰。宜特别注意保
证附件的配对法兰是匹配的。
●2.7 螺栓