ICS75.180.10 E94 备案号：29441—2010 中华人民共和国石油天然气行业标准 SY/T6773—2010 海上结构热机械控轧（TMCP）钢板规范 Specification for steel plates for offshore structures, produced by thermo-mechanical control processing (TMCP) (APISpec2W:1999,IDT) 2010—0501发布 2010-10—01实施 国家能源局 发布 SY/T6773—2010 目 前言 订购API2W钢板的建议 1范围 1.1概述 1.2 制造后加热 1.3生产前评定 2参考标准 ..... 交货的一般要求 3 4 制造 4.1熔炼 4.2轧制 化学成分要求 6 机械性能要求 7 缺口韧性要求 8 附录A（规范性附录） 附加要求 附录B（资料性附录） 热机械控轧工艺（TMCP）描述 SY/T6773—2010 前言 本标准等同采用APISpec2W：1999《海上结构热机械控轧（TMCP）钢板规范》（1999年8月 第4版，英文版）。 本标准等同翻译APISpec2W：1999。 为便于使用，本标准做了下列编辑性修改： “本规范”、“APISpec2W”改为“本标准”； 将英制单位置于国际单位制单位之后（以括号括起）； 一删除API标准的前言、政策性声明； 一增加附录性质（规范性、资料性）的表述。 本标准的附录A为规范性附录，附录B为资料性附录。 本标准由海洋石油工程专业标准化技术委员会提出并归口。 本标准起草单位：中海石油（中国）有限公司研究中心。 本标准起草人：黄俊、崔玉军、于春洁。 SY/T6773—2010 订购API2W钢板的建议 在订购按照APISpec2W的要求制造的钢板时，买方应在订购单中指定以下各项： 规范 APISpee2W 数最/尺寸 根据要求 级别 42、50，50T，或者60 制造工艺 见3.2.2 买方在钢厂检验 规定预先通知的要求 交货日期和运输要求 按照要求 附加要求 按照要求 涉及到下列附加要求买方可以做出选择并应在采购单上注明。 特别注意：本标准第1章对部分附加要求的日的和作用进行了闲述。 S1 超声波检验 口 口 S2 低温缺口韧性 S2.1-60℃缺口韧性 口 S2.2-40℃或-60℃以外温度缺口韧性 口 S2.3较高缺口韧性能量值 S3 附加拉仲试验 口 S4 厚度方向（乙向）试验 口 S5 改善厚度方向性能的低硫钢 口 S7 应变时效状态下改善缺口韧性低含氮量 口 S8 应变时效夏比V形缺口冲击试验 口 S9 口 模拟焊后热处理 硬度试验 S10 生产前评定 口 S11 S11.3焊接热影响区CTOD试验 口 S11.4 可焊性（氢裂纹）试验在 CP（常规预热）状态 MP（改良预热）状态 S12落锤缺口韧性试验 S13表面质量 口 S14 厚度公差 口 特别注意：不应将本标准解释为委员会倾向于任何材料或工艺，买方应根据自己的经验和钢板的用途来选择材料 和工艺。 SY/T6773—2010 海上结构热机械控轧（TMCP）钢板规范 1范围 1.1概述 本标准涵盖了用于海洋焊接结构的4个级别的中等强度的钢板，此类钢材适用于抵抗冲击、塑性 疲劳荷载以及层状撕裂的关键部位。42，50和50T级别涵盖了厚度为150mm（6in）及以下钢板， 60级别涵盖了厚度为100mm（4in）及以下钢板。 1.1.1根据APISpec2W基本要求（无附加要求）制造的42和50T级别的钢板，虽然制造方法不 同并且在一定程度上化学成分不同，但至少在最低性能和实际应用方面与APISpec2H的第5章一第 7章中所列的相应级别的钢板的要求等效。TMCP钢板可以通过附加要求中的规定达到更高的性能 （例如较低温度下的缺口韧性或增强可焊性）。 1.1.2API2W钢板适合于主要通过冷成型和焊接制造的结构。焊接程序是至关重要的，且假定它 对这类钢材及其应用都是适用的。由于TMCP钢材具有较高的屈强比，使用者往往希望考虑焊接耗 材，避免使用不匹配的焊接金属。但是，应改善钢材性能以适应能在船厂和海上施工条件下进行的加 工和焊接。 1.2制造后加热 1.2.1，由于热机械控轧的固有特性，按照本标准制造的钢板的成形或焊后热处理温度不能超过 595℃（1100°F），否则将造成不可逆转的严重的强度和韧性损失的风险。如果在后来的建造中需要热 成形、成品构件的抗拉和缺口韧性需要确认，其性能需要与本标准要求一致。验证程序需要合同双方 认可。钢板焊后热处理可以采用不高于595℃（1100°F）的温度，只要试件能够证实与按照S9中规 定的制造过程的热循环一致。不超过205℃（400F）加热温度不必进行确认或模拟。 1.2.2此类钢材主要用于管节点、加强板以及其他用于承受厚度方向拉伸（Z向）的节点位置。附 加要求S4提供了由制造商进行的板的厚度方向（Z向）试验以及验收的特待殊的限制。附加要求S1提 供了由制造商进行的超声波检验以及验收的特殊限制。 1.2.3对于厚度方向特性非常重要但没有指定厚度方向试验的应用，附加要求S5提供了对低硫化学 成分的要求，以减小钢板的硫含量。但是附加要求S5不能代替附加要求S4（厚度方向试验），也不 是厚度方向延展性最低水平的保证。 1.2.4第7章描述的缺口韧性要求适合于水下或者温带气候地区［最小工作温度为-10℃（14°F）] 水上部分的应用。冷成形材料由于应变的存在使其韧性比成形前的母板低，特别是对于焊接短管和支 杆导致时效的部位。第7章考虑了由于应变时效引起的韧性损失。附加要求S7和S8涉及到应变时效 问题，应变超过5%或者（氮×应变量%）超过0.040时，应变时效应采用S7和或S8 1.2.4.1对于低工作温度的应用，宜考虑更低试验温度。附加要求S2提出了试验温度不同于第7章 （不包括一60℃）的试验温度。 1.3生产前评定 了在常规级别钢材规格书不常出现的问题。这些问题并不是TMCP钢材独有的问题，其出现主要有 以下原因： a）使用者希望TMCP钢材比传统的钢材具有较高的使用性能（例如可以不经过预热就进行焊接 1 SY/T67732010 或在以非常高的温度焊接时仍能保证良好的缺口韧性），以及 b）本标准是涵盖了广泛的不同钢材制造实践的性能标准，而不是仅仅定义化学成分、工艺和质 量控制（重要变量）等细节的规范。 附加要求S11仅仅在买方提前要求时提供。只要制造工艺的重要参数没有变化，在多数情况下可 以主要依赖钢材制造商收集的数据。 2参考标准 API RP2A-WSD 海上固定平台规划设计和建造的推荐作法工作应力法 Spec2H 海上平台管节点碳锰钢板规范 RP2Z 海上结构钢板生产前评定 ASTM) A6/A6M-98a 结构用轧制钢棒、钢板、型钢和钢板桩的通用要求标准规范 A370-97a 钢质产品机械性能试验标准试验方法和定义 A578/A578M-96特殊用途普通和复合钢板直波束超声波探伤标准规范 E10-98 金属材料布氏硬度的标准试验方法 E23-98 金属材料缺口冲击试验标准试验方法 E208-95a 铁素体钢材无韧性转变温度落锤试验标准试验方法 3交货的一般要求 3.1除非另有规定，按本标准供货的材料应符合ASTMA6/A6M的要求。 3.2不按S11订购的钢板可以根据ASTMA6/A6M的9.5.2要求进行补焊。使用的钢板材料和焊 料的每一种名义化学组分都要有单独的焊接程序合格证书。应采用低氢电焊条和焊接程序 3.3按照S11.3（焊接热影响区的CTOD试验）订购的钢板的修复焊接程序应获得买方的批准。 4制造 4.1熔炼 钢材应由平炉、氧气顶吹或电炉精炼等方法制造。 4.2轧制 钢板必须由热机械控轧工艺轧制（TMCP）生产。 4.2.1TMCP是一种严格控制变形和轧制温度的轧制方法，为了获得特定的机械性能，在轧制完成 后可通过严格的温度控制加速冷却。对TMCP工艺的描述参见附录B。 4.2.2应标明使用的特殊工艺是单独使用热机械轧制（TMR），还是TMR与加速冷却（AC）一起 使用。制造商的工艺应表明代码或加以标注以备参考，并提供充分的可追溯性。但这并不意味着需要 暴露机密信息。 5化学成分要求 5.1钢材应符合熔炼分析确定的化学成分要求，见表1和5.2~5.5的要求。 5.2熔炼分析确定的碳当量（CE）值应根据以下两式确定： 6 5 15 1)）美国材料与试验学会，100BarrHarborDrive，WestConshohocken，Pennsylvania19428-2959。 2 SY/T6773—2010 Si,Mn+Cu+Cr+ Ni+Mo+V Pom=C+ +5B 30 20 15 10 5.3最大碳当量应符合表2的要求。 5.43 任何有意添加的元素和出现在碳当量计算中的元素应记录在报告中。 5.5没有得到买方的批准，不能有意加人硼、钒、锆、铺和其他稀土金属。 5.5.1如果添加了任何上述元素，必须根据8.1c）的规定对钢板标注附加标志。 表1 化学成分要求（熔炼分析） 化学成分要求（质量分数） 元 % 素 42级 50及50T级 60级 碳（最大含量） 0.16 0.16 0.16 ≤40mm(1/in） 0.90~1.35 1.15~1.60 1.15~1.60 >40mm(1in） 0.90~1.60 1.15~1.60 1.15~1.60 磷（最大含量） 0.03 0.03 0. 03 硫（最大含量） 0.010 0.010 0.010