ICS 75.180.10 E 94 SY 备案号：53464—2016 中华人民共和国石油天然气行业标准 SY/T7048—2016 海洋结构用钢板生产资格 预评定推荐作法 Recommendedpracticeforpreproductionqualification forsteelplatesforoffshorestructures 2016-01-07发布 2016一06一01实施 国家能源局 发布 SY/T7048—2016 目 次 前言 引言 1 2 参考文献 热影响区韧性评定 3 延迟裂纹试验 11 重新评定 12 SY/T7048—2016 前言 本标准按照GB/T1.1-2009《标准化工作导则 第1部分：标准的结构和编写》给出的规则 起草。 本标准等同采用APIRP2ZRecommendedpracticeforpreproductionqualificationforsteelplates foroffshorestructures（2005年版）。 为便于使用者查阅原文，本标准章节的内容与原文相同，未作改动。 在海洋石油、天然气开发工程设计建造和使用中涉及原标准所在国政府或其他主管当局的法令、 法规和规定时，一律按中华人民共和国政府或政府主管部门颁布的相应法令、法规和规定执行。 本标准中的计量单位，以法定计量单位为主，即法定计量单位值在前，将英制单位的相应值标在 其后的括号内。 为不改变原标准中公式、曲线的形状特征、常数和系数，凡使用英制单位的，仍沿用英制单位。 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：海洋石油工程股份有限公司。 本标准主要起草人：白海欣、闵波、李淑民、李长锁、徐玉强、魏雄标、王凯锋、苏健。 SY/T7048—2016 海洋结构用钢板生产资格预评定推荐作法 1引言 1.1目的 本标准的目的是为买方提供一此建议，以减少准备和评定钢板预制焊接程序的时间以及必要的试 验（并确保所提供的钢材适合焊接），尤其是热影响区的断裂韧性和抗裂性能。本标准假定它适应等 级的钢材和预期用途的焊接工艺是将要单独开发的 1.1.1按照采办订单要求，具体测试在第3章、第4章或两章都有描述。 1.1.2为了保证与本标准相一致，需要特定的轧钢厂按照一定的化学成分、熔炼操作和轧制流程来 制造钢板。本标准适合所有按照经过评定的工艺条件下生产出来的材料订单。 1.1.3任何化学成分或生产工艺显著变化对钢板焊接性能或韧性的不利影响都需要评定，对主要改 变需要作单独的全面评定，对于小的改变需按照第5章的要求作简单的再评定 1.1.4满足本标准的预先评定是可以接受的。推荐采用较宽热输入范围、较高裂纹尖端张开位移 （CTOD）值、较低试验温度进行试验，并且必须满足本标准的最低要求。 1.2范围 本标准包括生产预评定的各项要求，由指定的钢厂所炼制一定的化学成分范围和一定的轧制工艺 生产的钢材的特定焊接和机械性能试验。本标准是一个材料选择和评定的推荐作法，而不是关于钢板 焊接作业的。本标准是和APISpec2W和APISpec2Y一起开发并使用的。然而，如果需要的话， 它也可以作为其他材料规范（比如APISpec2H）的补充说明。 1.3总的要求 除另外说明外，本标准采用的试件是来自一个炉号，由特定的化学成分所构成的经过评定的 1.3.1 钢板。 1.3.2钢板的轧制、焊接和试验应在制造商的指导和控制下进行，同时也应有第三方或买方代表的 监督。 1.3.3 制造商应将钢轧制的详细过程和试验结果编制成文件并将副本提供给买方。然而，保密资料 不需要体现在文件中。同时，这个文件中应包含足够的信息，以便买方日后能确认所有必要的工艺程 序，并且制造工艺过程有编码标记或者具有追踪工艺变化的标示。 1.3.4由熔炼分析所确定的钢材化学成分应与钢材加工的现行行业标准一致。在一个典型的宽泛的 范围内，钢厂必须指定主要的化学成分和基本变量的限制范围，可以认为生产预评定有效。 在任何一炉的试验能够评定后续生产钢材，见第5章描述。 1.3.5文件中应包含被测试钢板的全部特性，包括： 化学成分，包括5.2所述的元素和附加元素。 b) 拉伸试验，包括极限载荷下的应力一应变曲线。 夏比V形缺口曲线：每条曲线由至少12个试件组成（至少4种温度，最高、最低和50% c) FATT)，对于试样横、纵向中间厚度处新的评定位置如下： 1）母材头部，中间宽度； 1 SY/T7048—2016 2) 母材头部，板边缘； 3） 母材尾部，中间宽度； 母材尾部，板边缘。 d) 落锤无塑性转变温度。 e) 横断面硬度。 对于新评定，中心偏析控制试验包括厚板和铸件的宏观金相。 1.3.6 任何按照APIRP2Z评定的钢材应满足试验规定的热输入范用、CTOD试验温度、材料强度 或等级以及厚度。 2参考文献 所参考的最新版本如下： ASTME1290裂纹尖端张开位移（CTD）断裂韧性测量的试验方法［Standardtestmethod forcracktipopening displacement(CTOD)fracturetoughnessmeasurement) ASTMSTP-995非线性断裂力学卷Ⅱ：弹塑性失效（Non-linearfracturemechanics- Volume ll:Elastic plasticfailure) AWSA4.3扩散氢的测定（Determinationofdiffusiblehydrogen） AWSDi.1钢结构焊接规范（Structuralweldingcode-steel) BS7448-1～2金属材料焊接临界CT(D与临界J积分中K因子的测定方法（Methodfordet emination of Kcritical CT(OD.and critical J values of welds in metallic materials) BS7363 控制温度剧变试验方法和焊接板弯曲试验方法［MethodsForcontrolledthermal severity(CTS)test and bead-on-plate (BOP)tests for welds) JISZ3158 Y型坡口焊接裂纹试验方法（MethodofY-grooveweldcrackingtest） 3 热影响区韧性评定 3. 1 按照买方和制造商的协商，每次资格预审应由三组对接焊板作为试件，这些试件或开K型坡口 或单边坡口（如图1所示）。焊缝应平行于最终的轧制方向，并且取材在母材的中间。试件应在资格 预审所要求的范围内的最大厚度处取样。 3.1.1 资格预审时的焊接试验应在平焊的位置上进行，除根部焊道以外，都应采用埋弧焊，并且用 最低的热输入。在焊接完成及约束解除后，最大的角变形不应大于2°。 3.1.2 资格预审焊接试验时所选择的焊材应保证在最后的热处理后焊接金属的CTOD断裂韧性值超 过母材热影响区的CTOD值，至少为0.13mm（0.005in），CTD试验温度为-10℃（14°F）或所 还要测量焊缝熔敷金属的硬度并保证其等于或超过母材的硬度。这些要求是为了保证：（1）低的焊接 金属韧性与热影响区低的CT（)D结果互不影响：（2）在热影响区测试时，疲劳裂纹不会加快扩展到 焊缝金属软区。该节包含的焊接金属韧性的要求不作为生产用的焊接工艺评定的要求。 3.1.3下面这三组对接钢板焊接时的预热、热输人、层间温度应在一定的评定范围内。评定的热输 入（电弧能量）范围应在0.8kJ/mm~4.5kJ/mm （21kJ/in～114kJ/in）之间，除非制造商为他们提 供的特殊钢材选择更严格性的热值输入范围 （见1.3.6）。其中一组焊缝必须在最低的热输入量，最 低的预热/层间温度符合第4章限定的值 [100℃ 或更低一些]，温度测量在位于临近热影响 区的每道焊缝起始点，预热/层间温度可以增加60℃（140F）。另外一组焊接的评定在最高热输入 2 SY/T7048—2016 图1单面坡口与K型坡口焊接准备 量，预热/层间温度在250℃（482F）或者更高的条件下进行。第三组焊接的热输入为3kJ/mm （76kJ/in），预热温度应为100℃（212F），层间温度不能超过250℃（482F）。应使用适合的设备测 量这些参数（炭棒测温仪不能使用）。实际操作中为了得到预期形状的焊缝，热输入在最初或最后的 焊道可以临时调整。 3.2每次焊接试验的热影响区应通过CT(D试验和夏比冲击试验来评估。评估之前，如果适用的 话，每次焊接试验应进行焊后热处理。焊态及焊后的热处理态的试件应单独评定。如果采用焊后热处 理，焊后热处理的曲线图应记录和报告。 3.3CTOD试验：在采用最低热输入焊接时，最少要做8个有效的CT()D试件，在热输入为 3kJ/mm（76kJ/in）和最高热输入时需要做5个有效CTOD试件。所有的CT(D试验应在-10℃ （14F）下进行，或在最低服役温度下进行。所有的CTOD试验应执行BS7448-1～2或者ASTM E1290（根据制造者的选择），并且优选（T×2T）全厚度方向上规格的试件（参见注1），而且通常 疲劳预制裂纹长度超过试件宽度的一 CT()D试件长度方向必须垂直于焊缝和钢板轧制方向（T- 方向）。焊缝直边必须足够直，以保证厚度方向的切口可被放置在钢板表面的法线方向上，预制裂 纹必须保证75%的长度在热影响区范围内，并超过试件厚度中心区域2/3。考虑到无效试件导致试验 失败的影响，实际的试件数量可以多于要求的数量（每个CT(D试验方法）。在试件准备