GB/T 35072-2018 石油天然气工业用耐腐蚀合金复合管件
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除本标准另有规定外,复合管件应符合GB/T12459或GB/T13401规定的几何尺寸,复合管件端 部外径分为I和Ⅱ两个系列,I系列为国际通用系列,在书写标志时“I”可以省略,且应优先选用 1系列
6.2.1若采用5.3规定的计算分析方法确定复合管件基层壁厚,基层最小壁厚可比其公称壁厚小 0.25mm。孤立的非连续局部减薄处或经修磨后部位的基层剩余壁厚应不小于公称壁厚的87.5%。 6.2.2复合管件内覆层壁厚应不低于最小设计壁厚要求,内覆层壁厚仅允许正偏差且偏差不大于 1.0mm
距离管端50mm范围内复合管件内径应与相连管线内径一致,且距离管端50mm范围内 允许最大偏差为±0.5mm
50mm范围内复合管件内径应与相连管线内径一致食用盐标准,且距离管端50mm范围内的内径 差为±0.5mm。
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对于所有复合管件,距管端100mm范围内,椭圆度O应不大于0.5%;对于所有弯头,弯曲段的椭 因度0应不大于2.5%。 椭圆度 0 按式(1)计算:
0= D. 式中: 0 椭圆度; D max 复合管件横截面上的最大外径,单位为毫米(mm); D min 复合管件横截面上的最小外径,单位为毫米(mm); D. 复合管件横截面处名义外径,单位为毫米(mm)
式中: 0 椭圆度; D max 复合管件横截面上的最大外径,单位为毫米(mm); D amin 复合管件横截面上的最小外径,单位为毫米(mm); D. 复合管件横截面处名义外径,单位为毫米(mm)。
6.5.1复合管件尺寸的极限偏差应符合图1
6.5.1复合管件尺寸的极限偏差应符合图1 和表2的规定。 6.5.2复合管件的形位公差应符合图2和表3的规定
表2复合管件尺寸的极限偏差
当需要增加复合管件基层壁厚以满足抗内压要求时,该公差可能不适用于成型复合管件的局部区域。 采用计算分析方法确定的基层最小壁厚为基层公称壁厚ts减去0.25mm,但不包括6.2.1所允许的孤立的非 连续局部减薄情况。
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图1复合管件几何尺寸示意图
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图2复合管件的形位公差示意图
表3复合管件的形位公差
7.1.1复合管件的基层材料应选用与其相连接的管线管具有相同或相近的钢级、化学成分和力学性能 的碳钢或低合金钢,基层材料的化学成分和力学性能应满足APISpec5L:2012中PSL2要求。经购方 与制造商协议,基层也可选择GB/T12459或GB/T13401规定的碳钢和低合金钢材料并满足相应的
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7.2.1复合管件内覆层应优先选用APISpec5LD规定的奥氏体不锈钢或镍基合金,且应符合AP Spec5LD对化学成分的要求,与流体接触的耐腐蚀合金焊缝金属或采用堆焊工艺制造的耐腐蚀合金内 覆层也应符合APISpec5LD对化学成分的要求。经购方与制造商协议,内覆层也可选择其他耐腐蚀 合金材料并满足相应的标准要求。 7.2.2如购方对内覆层耐腐蚀合金材料的PREN最小值有规定,产品分析结果也应满足此要求,
7.3.7制造复合板的材料均应有质量合
7.4.1母管除应满足APISpec5LD的要求外,还应满足本标准的要求,两者若有不一致之处,应以最
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7.4.2母管可以是无缝管,也可以是仅 为冶金复合,母管宜采用以下制造工
a)由满足7.3要求的复合板卷制成型焊接; b)在无缝钢管或仅有一条熔化金属填充焊缝的直缝焊接钢管内表面堆焊耐腐蚀合金层; c)经购方与制造商协商确定的其他冶金复合方式。 .4.3不应采用对接复合管(将两根复合管对接焊在一起)制造母管,也不准许母管基层存在环向 焊缝。 7.4.4对复合板制母管应依据GB/T6396进行剪切结合强度试验,最低剪切结合强度应不低于 10MPa,试样宜在远离焊缝的结构连续部位取样。 .4.5除内覆层为堆焊工艺制造的母管外,其他工艺制造的母管在出厂前,应使用能定位缺陷位置的 JT方法按照NB/T47013.3要求对母管逐根进行100%UT,检测母管基层与内覆层界面结合状态,检 则结果应不低于7.3.3规定的相应复合板的要求。 .4.6母管出厂前,对存在焊缝的母管应接照SY/T6423.1一2013要求逐根对所有焊缝进行100% RT以及按照SY/T6423.2一2013要求进行100%UT,验收等级均为Ⅱ级。 .4.7制造复合管件的原材料均应有质量合格证明书,制造商应对母管进厂后按本标准相应要求进行 复验,对具有同一质量保证体系且和复合管件为同一制造商生产的母管可不再做人厂复验。复验应满 足以下要求: a)对母管逐根进行外观、工艺质量、几何尺寸、内覆层界面结合状态100%UT(内覆层为堆焊工 艺制造的母管除外)和焊缝100%RT: b) 接同基层熔炼批、同内覆层熔炼批、同钢级、同规格、同制造工艺和同热处理工艺为一批进行抽 检,DN<500mm时每批不多于100根抽检1根,DN≥500mm时每批不多于50根抽检1根, 抽检复检项目包括:基层和内覆层化学成分、基层母材纵向和横向(若可以取样)拉伸性能以及 焊缝横间(若可以取样)拉伸性能、基层冲击勘韧性和内覆层剪切结合强度试验(内覆层为堆焊工 艺制造的母管可不做); c)母管内外表面不应有铜、铝、锡、铅、锌等低熔点金属污染,耐腐蚀合金层表面不应有铁离子污 染,如果产生,应采用有效的方法进行清除和检验
a)采用满足7.3要求的复合板经冷加工或热加工工艺成型后再焊接; b)采用满足7.4要求的母管经冷加工或热加工工艺成型; C 采用碳钢或低合金钢管件堆焊内覆层的方法制造,钢制管件应符合GB/T12459、GB/T13401 或GB/T 29168.2要求。 8.1.2制造复合管件所采用冷加工或热加工工艺包括弯制、压制、拔制、冲压、挤压、焊接或经购方与制 造商协商确定的其他工艺,所采用的工艺,应保证复合管件不产生裂纹和其他影响安全的缺陷,表面外 形应圆滑过渡。 8.1.3复合管件在制造、储存和运输过程中,应采取有效的措施防止耐腐蚀合金层表面产生铁离子污
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3.2.1复合管件所有焊缝和堆焊(包括返修焊缝)应由考核合格的焊工按照评定合格的焊接工艺完成。 制造复合管件所采用的所有焊接工艺规程应满足NB/T47015,焊接工艺评定应按照NB/T47014进 行,焊工考试应接TSGZ6002进行, 8.2.2根据复合管件公称尺寸和制造方法的不同,充许在壳体上有一条或两条纵向焊缝,对弯头、异径 接头和三通,当DN≤450mm时,可有一条纵向焊缝;当DN>450mm时,可有两条纵向焊缝。复合管 牛焊缝的位置应符合GB/T13401的要求。 3.2.3复合管件上的焊缝应为对接焊缝,焊缝的对接坡口尺寸宜符合GB/T985或GB/T986要求,所 有对接焊缝应为全焊透结构,应采用熔化焊工艺,应优先采用自动焊,宜选用双面焊工艺。坡口宜采用 机械加工方法,若采用热切割法,应去除坡口表面的氧化皮并打磨平整。 .2.4堆焊应采用冷/热丝TIG焊接或其他热输入量较少的焊接方法,应采用多层堆焊,前后相邻堆焊 层间的搭接长度应不小于每层堆焊层宽度的30%,且焊道的不平度和相邻焊道之间的凹下量都应不大
3.3.1对采用钢制管件进行内表面堆焊耐腐蚀合金层工艺制造的复合管件,成形后的钢制管件应进行 热处理,钢制管件制造商应提供热处理工艺报告,在保证内覆层堆焊工艺不影响基层各项性能的前提 下,堆焊后的复合管件可不再进行热处理, 8.3.2采用冷成形的复合管件,成形后应进行消除应力的热处理。 3.3.3热加工成型的复合管件,应根据材质和加工过程,由购方和制造商协商确定不进行热处理或选 择合适处理工艺。 3.3.4热处理炉应至少每年鉴定一次,热电偶每半年鉴定一次。热处理时炉温的温差应控制在士10℃ 以内。测温时,热电偶可直接和复合管件相连接,或者与复合管件有相同温度的材料相连接
8.3.1对采用钢制管件进行内表面堆焊耐腐蚀合金层工 制造的复合管件,成形后的钢制管件应进行 热处理,钢制管件制造商应提供热处理工艺报告,在保证内覆层堆焊工艺不影响基层各项性能的前提 下,堆焊后的复合管件可不再进行热处理。
3.3.4热处理炉应至少每年鉴定一次,热电偶每半年鉴定一次。热处理时炉温的温差应控制在士10℃ 以内。测温时,热电偶可直接和复合管件相连接,或者与复合管件有相同温度的材料相连接
许对合管件饰部便用冷收圆, 或1.5%D,)或8mm中的两者较小值;当DN>600mm时,冷校圆时径向永久变形量应不大于1.5% D(或1.5%D,)或17mm中的两者较小值。不应采用冷扩径方式调整复合管件管端内径。
3.5.1复合管件焊端坡口应机加工成形,焊端坡口型式应与相连管线坡口形式一致,坡口形式应按照 GB50251或GB50253和焊接工艺评定结果确定。 3.5.2当复合管件设计图或购方对管端坡口未作规定,且复合管件焊端总壁厚(t十tB)与相连管道等壁 享时,当t十t≤22mm时,其坡口型式与尺寸可接图3a)所示加工为V型坡口;当t十t>22mm时, 其坡口型式与尺寸可接图3b)所示加工为双V型坡口。若内覆层为高镍含量的耐腐蚀合金,焊端坡口 可适当提高斜度;对于基层公称壁厚小于5mm的复合管件,焊端坡口可加工成略有斜边或直边型式; 根据购方要求,可对管端进行堆焊处理,堆焊工艺和堆焊材料由供需双方协商确定。 3.5.3当复合管件焊端总壁厚(t十tg)超过相连接管道壁厚2mm及以上时,复合管件焊端宜做外削边 处理,外削边尺寸与坡口结构应由购方与制造商协商确定。 3.5.4复合管件距端面100mm范围内的内外焊缝余高均应去除,去除后内外焊道剩余高度应不大于 .5mm,但不得低于管体表面,焊缝磨削去除时,不得明显伤及管体,且应圆滑过渡。 3.5.5根据购方要求,可在6.1所规定复合管件标准尺寸基础上,焊接端直管段的长度增加不小于
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说明: D 复合管件端部外径,单位为毫米(mm); d 复合管件端部名义内径,单位为毫米(mm); 复合管件焊接端坡口内覆层伸出长度,单位为毫米(mm),宜为2.5mm~3.5mm; 复合管件内覆层公称壁厚,单位为毫米(mm); 复合管件基层公称壁厚,单位为毫米(mm)
图3复合管件焊接坡口示意图
复合管件最终检验前应进行表面清理,外表面宜采用钢丸喷砂除锈,内表面宜采用喷玻璃砂除锈。 内外表面清理完成后应对耐腐蚀合金内覆层进行酸洗钝化处理,酸洗钝化处理后再用自来水(氯离子含 量低于25mg/L)进行最终清洗。表面清理完成后,内外表面应完全干燥
9.1.1试验与检验项目
9.1.1.1检验与试验应在复合管件下线24h后进行。除在试验方法中另有规定外,试样应在室温环坝 下进行状态调节。 9.1.1.2按照本标准供货的复合管件应进行制造工艺评定和批次检验,检验和试验项目如表4所列,取 样位置和数量宜参照附录C进行。
径、不同制造工艺、不同热处理工艺、不同公称壁厚(包括基层和内覆层)的试制复合管件应各抽取不少
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9.1.2.2正式生产阶段,同钢级同一熔炼炉批次的母管(包括基层和内覆层)材料、相同制造工艺、相同 热处理工艺、同一公称壁厚(包括基层和内覆层)、同一公称直径的同类复合管件,DN<400mm时,不 多于100件为一批,DN≥400mm时,不多于50件为一批,每批应抽取不少于1件成品复合管件进行检 验。也可由供需双方协商确定检验频次
9.1.3合格性验收与复验
在正式生产批次检验中,若不合格项为化学成分、物理试验或腐蚀试验,由购方选择,可在同一复合 管件上两倍取样复验不合格项,或在同批次复合管件中重新两倍抽样并分别取样复验不合格项,或对该 比复合管件重新进行一次热处理并重新按本标准进行物理试验和腐蚀试验。若上述复验或重新检验合 格,则该批复合管件相应检验项目合格,否则该批复合管件应判为不合格。重新热处理仅充许进行 次。但对重新检验或复验中,因抗拉强度或屈服强度不合格的该批复合管件,允许经设计方同意后降低 压力等级使用。
表4复合管件试验和检验项目汇总表
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夏合管件壁厚检验应满足
d/ 覆层壁厚宜依据ASTMB499采用电磁法测量,每个部位应至少均匀测量3点,测量部位应包括: 1)3 三通的主管与支管过渡区域、主管中心线处以及主管底部; 2) 弯头外弧侧、内弧侧以及中心线(中性区)处; 3) 异径接头大头、小头和过渡部位(若有); 4) 管帽的顶部和端部。 b) 在制造工艺评定和正式生产批次检验中,应采用金相法对基层壁厚和内覆层壁厚进行检测, 检测部位至少应包括9.2.2a)所列部位。 9.2.3对复合管件距离管端50mm范围的内径应使用环规、卡规或光学测量仪器进行检测,检测结果 应满足6.3。 9.2.4端面垂直度、复合管件平面度的检测方法可依据SY/T5257进行
9.3.1成品复合管件的基层化学成分分析应满足7.1要求,内覆层的化学成分应满足7.2要求。 9.3.2由购方选择,用于化学分析的试样可取自成品复合管件或母管或复合板。对于直缝焊接复合管 件或母管,基层和内覆层母材的取样位置应与焊缝至少相隔90°,内覆层焊缝化学分析试样应取自内覆 县焊缝中心。 9.3.3堆焊层的化学成分分析试样应取自堆焊层中间,即距表面1.0mm以下,距离熔合线1.0mm以 上,需分析的元素应包括但不限于C、Mn、Cr、Ni、Mo、P、S和Fe,并应符合7.2要求,还应满足元素Cr、 Ni、Mo成分的测量值不应低于填充金属成分的90%,且元素Fe的稀释率不应超过5%。 9.3.4与化学成分分析有关的方法和过程应按照ASTMA751或ASTME353执行。
9.4.1成品复合管件基层的拉伸性能应满足7.1要求。
4.1成品复合管件基层的拉伸性能应满足7.1要求。
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R.、Rto.5和伸长率性能指标检测,焊缝取横向拉伸试样,进行R性能指标检测。若管件尺寸不足以提 供上述位置拉伸试样,则由购方选择,试样可取自制造管件的母管、复合板、钢制管件(仅对内覆层堆焊 工艺制造的管件)或者不要求进行该位置拉伸试验。 9.4.3拉伸试样可采用APISpec5L:2012中规定的板状或圆棒试样,试样上的耐腐蚀合金层应予以清 除,焊缝应磨平,拉伸试验报告应注明试样的类型、规格以及取样位置。 9.4.4常温下拉伸试验应按照GB/T228.1和GB/T17600.1的规定进行。如果最高设计温度超过 100℃,应依据GB/T228.2规定的方法对基层材料进行高温拉伸试验,合格性判据由购方和制造商协 商确定。 9.4.5本标准只对基层材料的拉伸性能作了规定,购方和制造商也可协商确定耐腐蚀合金层及其与基 层复合后的力学性能
应在试验前清除,每组冲击试样应由3个相邻的毛坏样品加工而成,并且是从未展平的同一试块上 取样。 9.5.2CVN冲击试样应符合GB/T229的规定,缺口的轴线应垂直于管件表面,如果管件尺寸允许,应 优先选用标准横向全尺寸试样,其次采用较小尺寸的10mm×7.5mm或10mm×5.0mm的横向试 详;若无法取得横间试样,依次采用标准尺寸或宽度不小于7.5mm、5.0mm的较小尺寸纵向试样。若 管件尺寸不足以提供最小宽度为5.0mm的纵向试样,则不要求进行CVN冲击试验。 9.5.3正常情况下,焊缝中心和HAZ的CVN冲击试样缺口位置应如图4所示,当存在焊偏时,焊缝及 HAZ上截取的试样的刻槽轴线应如图5所示。焊缝试样的刻槽轴线应位于外焊道中心线上或尽可能 靠近该中心线,HAZ试样的刻槽轴线应尽可能靠近外焊道边缘。每个试样应在开缺口之前,应通过腐 蚀方法确定合适的开缺口位置
图4CVN试样在焊缝中心和HAZ取样位置
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.5.4CVN冲击试验应依据GB/T229进行,除非协议,CVN冲击试验温度宜取一20℃或最低设计 温度。 .5.5除非协议,成品复合管件的基层材料(母材与焊缝)在试验温度下CVN冲击吸收能应满足如下 要求: 对于L245/BL485/X70钢级横向全尺寸标准试样,最小平均值不低于40J,单个试样最小值 不低于30J,并报告剪切面积数据; b) 对于纵向试样,最小平均值和单个试样最小值应不低于相应横向试样规定值的1.5倍; c) 采用较小尺寸的10mm×7.5mm或10mm×5.0mm试样,其冲击吸收能要求值分别为全尺 寸规定值的0.75和0.5; d)若选用其他碳钢或低合金钢,由购方与制造商协商确定验收指标
9.6.1带有焊缝的复合管件的导向弯曲试验宜参照附录C推荐位置取样,取一个面弯和背弯试样。试 样应按照GB/T232制备,复合管件总壁厚(t十ts)不大于19mm时,可经冷压平作成全厚度平板试样; 若复合管件壁厚(t十tg)大于19mm,可从完全受拉面的反面加工成厚度18mm的矩形横截面试样, 试样上不应有补焊焊缝,焊缝两面余高应去除,背弯试样的耐腐蚀合金层应保留。 9.6.2试验方法依据APISpec5L:2012进行,弯模几何尺寸应符合APISpec5L:2012对与管件基层 同钢级管材的规定,且弯模直径不超过试样厚度的6倍。面弯、背弯试样在弯模内弯曲约180°,焊缝位 于试样中部。 9.6.3导向弯曲试验结果满足以下要求为合格:试样不应完全断裂;在焊缝、HAZ和母材处,不应出现 任何长度大于3.2mm的裂纹;起源于试样边缘的裂纹,在任何方向上裂纹长度应不大于6.4mm,但由 于夹渣或缺陷引起的边缘开裂,该试样视为不合格,应重新取样进行试验,
9.7.1复合管件的全截面硬度检测试验宜参照附录C取样,对于有纵向焊缝的管件,焊缝横截面硬度 检测压痕位置如图6a)所示。除非协议,未受到热影响的母材硬度压痕间距应为1mm,HAZ和焊缝 的硬度压痕间距应为0.75mm,距熔合线最近的高温HAZ硬度点离熔合线的距离不应超过0.5mm。
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9.7.2对于采用堆焊工艺制造的复合管件,全截面硬度检测点如图6b)所示,除非协议,硬度压痕间距 应为1mm。 9.7.3全截面硬度检测依据GB/T4340.1要求进行维氏10kg硬度试验。基层及耐腐蚀合金层维氏硬 度值应符合表5要求。
9.7.2对于采用堆焊工艺制造的复合管件,全截面硬度检测点如图6b)所示,除非协议,硬度压痕间距 应为1mm。 9.7.3全截面硬度检测依据GB/T4340.1要求进行维氏10kg硬度试验。基层及耐腐蚀合金层维氏硬 度值应符合表5要求。
)带有焊缝的复合管件
D)堆焊工艺制造的复合管件
图6复合管件全裁面硬度检验压痕位置
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表5复合管件全截面硬度检测要求
9.8.1每根成品复合管件基层外表面应采用便携式里氏硬度计进行宏观硬度检测,检测方法按照 GB/T17394.1进行,合格性验收指标由制造商与购方协商确定。 9.8.2对于正式生产阶段的复合管件,每批应抽3%且不少于2根进行表面硬度检测,每个位置取 3个~5个等间距硬度点的读数为平均值,检测结果若有1根不合格,应加倍检验,若仍有1根不合格, 应逐根检测。表面硬度的测量部位应包括: a)三通的主管与支管过渡区域、主管中心线处以及主管底部; b) 弯头外弧侧、内弧侧以及中心线(中性区)处; c) 异径接头大头、小头和过渡部位(若有); d) 焊缝及其HAZ; e) 管帽的顶部和端部。 9.8.3用于MPS的试制复合管件,在各检测部位上不少于3个点读数的平均值可被作为正式批量生 产复合管件制定表面硬度检测合格性验收指标的依据。
9.9焊缝宏观检查和金相组织检验
9.9.1对带有焊缝的复合管件应采用宏观照相对内外焊缝横向截面进行检查,取样位置宜参照附录C 进行,试样横截面应包括焊缝两侧的焊接熔合线、HAZ及母材,且应抛光至1um,酸蚀后使用光学显微 镜(放大10倍或按协议要求)进行检查,焊缝区域不应存在缺陷,内外焊道应充分熔合,焊缝的几何尺寸 和工艺缺陷应符合表6要求。 9.9.2在制造工艺评定和正式生产批次检验中,应在不低于200倍放大条件下对复合管件母材和焊缝 的横截面进行金相检验,金相检验部位与全截面硬度检测部位一致,金相试样按ASTME340的规定制 备,晶粒度按GB/T6394进行评定,夹杂物等级按GB/T10561进行评定。 9.9.3对于有纵向焊缝的成品复合管件,弯曲段不同部位的母材、焊缝和HAZ的显微组织应基本 致,无有害相,基层和内覆层的平均晶粒度应不低于6级。
表6焊缝金相检验验收条
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9.10内覆层剪切结合强度
9.10.1对复合板制管件应依据GB/T6396进行剪切结合强度试验,最低剪切结合强度应不低于 200MPa。 9.10.2试样宜在远离焊缝、结构连续部位取样,具体取样位置宜参照附录C进行
9.11.1复合管件内覆层应进行晶间腐蚀试验,若内覆层为奥氏体不锈钢,宜依照GB/T4334一2008方 法B或方法E进行晶间腐蚀试验,若内覆层为镍基合金,宜依照GB/T4334一2008方法B或方法C进 行晶间腐蚀试验。经购方和制造商协商,也可选用其他试验方法。 9.11.2晶间腐蚀试样应由耐腐蚀合金层上截取,具体取样位置宜参照附录C进行,如采用火焰切割试 样,应对试样的切割边缘进行机械加工或修磨。除非需压平,试样应在原始状态下进行试验。试样上存 在的任何刻痕,应使用粒度为120的无铁氧化铝磨料采用机械方法去除,或使用化学方法去除。 9.11.3若采用GB/T4334一2008方法E,试样经腐蚀后应在不低于10倍放大条件下检查弯曲试样是 否存在裂纹,如果对结果有问,应将试样放在150倍~500倍显微镜下进行检查,不出现裂纹为合格。 9.11.4若采用GB/T4334一2008方法B或方法C,最低验收标准由制造商与购方协商确定
GBT标准规范范本9.12基层材料腐蚀试验
定是否需要在制造工艺评定和正式生产批次检验中,对复合管件基层母材和焊缝进行HIC试验和SSC 试验,腐蚀评价方法宜参照附录D进行
9.13内覆层材料腐蚀试验
腐蚀性能评价,腐蚀评价方法应依据附录A进行
9.14.1对正式生产的复合管件,出厂前不要求在制造单位进行水压试验,但制造商应承担复合管件在
9.14.1对正式生产的复合管件,出厂前不要求在制造单位进行水压试验,但制造商应承
9.14.1对正式生产的复合管件同轴电缆标准,出厂前不要求在制造单位进行水压试验,但制造商应承担复合管件在 20
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现场安装后符合静水压试验要求的责任。 9.14.2若购方要求进行静水压试验,试验方法宜按照APISpec5L:2012或双方协议确定。静水压试 验的验收要求为:试验压力为复合管件设计压力的150%,稳压时间不少于10s,试样不得有破裂和渗 漏,或有碍于使用的其他损害。
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