GB/T177442020

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TiR：总跳动（totalindicatedrunout） WPS：焊接工艺规程（weldingprocedurespecification）

TiR：总跳动（totalindicatedrunout WPS：焊接工艺规程（weldingprocedurespecification）

钻并和修并设备的设计、制造和试验应在客方面满足其预定的用途。设备应能安全地传递规定的 荷。设备的设计应能保证安全运行。 应采用下面的设计条件： a）确定设计载荷和安全工作载荷。设备操作者应负责确定特定作业下的安全工作载荷。 b）除非有附加要求（见附录A中SR2和SR2A），否则，转盘和绞车的设计最低工作温度为0℃ （32F）。除非有附加要求，否则，安全卡瓦、卡盘、转盘卡瓦、卡瓦座、转盘补心、转盘适配器 转盘卡瓦系统和手动大钳的设计及最低工作温度为一20℃（一4F）；规定时才采用的附加要 求见附录A。 C 除非在设备的制造中使用了在更低设计温度下具有要求韧性的合适材料（见附录A中SR2和 SR2A）电子产品标准，否则，不推荐在低于上述设计温度时的额定载荷下使用本标准涵盖的设备

设备的设计分析应着重考虑屈服、疲劳或屈曲等可能的失效模式。 强度分析应以弹性理论为基础。另一方面，在设计文件认为合理的地方，也可采用极限强度（塑性） 分析。 与设计有关的力都应纳入计算。针对所要考虑的每个横截面，均应采用最不利的力的组合、位置和 方向。

可以采用有关应力分布和应力集中的简化假设，但假设应符合公认的作法或基于丰富的经验或 主试验。

只要验证零件内应力的应变仪测试文件记录结果能证明经验关系，那么，就可用经验关系替代 当设备或零部件不准许使用应变仪验证其设计时，应按5.6的试验方法来鉴定

式中： max 最大许用应力； 最小屈服强度；

式中： max 最大许用应力； Rel 最小屈服强度； 8

4.2.5极限强度（塑性）分析

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稳定性分析应按照公认的弯曲理论进行

除非另有协议，否则，疲劳分析寿命应不少于20年 应按照公认的理论进行疲劳分析。 可以采用的疲劳分析方法参见参考文献[14]

设备尺寸级别代号表示的尺寸互换性，应符合第9章的要求

4.4.1转盘、卡盘、转盘卡瓦、卡瓦座、转盘卡瓦系统、转盘补心（方钻杆补心除外）、转盘适配

4.4.1转盘、卡盘、转盘卡瓦、卡瓦座、转盘卡瓦系统、转盘补心（方钻杆补心除外）、转盘适配器、主补心 和手动大钳的额定值，应符合本标准规定的要求， 4.4.2主载荷路径内所有轴承的额定静载值，应满足或超过设备的额定载荷。 4.4.3制造商应规定各种结构使用的手动大钳的额定扭矩值

额定载荷值计算应基于： a）4.6中规定的设计安全系数（DSF），除非第9章中另有规定： b）主承载件所用材料规定的最小屈服强度； c）设计计算确定的应力分布值和（或）5.6中规定的设计验证试验得出的结果数据

6.1设计安全系数作为设计准则，任何情况下工作载荷不应超过额定载荷值， 6.2卡盘、转盘卡瓦和转盘卡瓦系统的设计安全系数应按表1确定。

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表1卡盘和转盘卡瓦的设计安全系数

4.6.3转盘和转盘补心主载荷路径内结构件的最小设计安全系数应为1.67

当设计计算包含剪切时，则剪切屈服强度与拉伸屈服强度的比值应为0.58

特定设备设计要求见第9章

表2手动大钳和题板的最小设计安全系数

设计文件应包括方法、假设、计算和设计要求。设计要求至少应包括尺寸、试验和工作压力、材料、 环境和规范的要求以及其他有关的设计要求。 这些要求也适用于设计更改文件

为了确保设计的完整性和计算的准确性，应对第9章中有要求的设备进行设计验证试验， 设计验证试验应按照形成文件的程序进行。

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设计验证试验应由对产品的设计和制造没有直接责任，且具有进行该工作资格的人员执行或验证。 设计验证试验可由本标准特定设备章条要求的一个或多个所列试验组成： a） 功能试验： b）压力试验； ）载荷试验。

5.2设计验证功能试验

当设备通过其部件的连续运转传递力、运动或能量时，每一种型号的设备应抽取一台（套）样机 能试验。

机应在额定速度下至少试运转2h；间断运转或周期运转的设备，除第9章另有规定外，试验样机应在额 定速度下最少试运转2h或10个工作周期（取时间长者）

样机工作应无明显的动力损失。轴承和润滑油的温度，应在设计和试验程序文件规定的可接 围内。

5.3设计验证压力试验

所有设计的承压项目或第9章规定的主承压件，应进行设计验证静水压试验。本试验不包括 压动力的零部件，

试验压力应为最大额定工作压力的1.5倍。冷水、加入添加剂的水或实际作业中常用的液体应作 为试验液体。试验应在已完工油漆前的零件或总成上进行。 静水压试验应进行两次。每次均应由以下四步组成： a）初始保压期； b）试验压力降至零； c）试验件所有外表面完全干燥； d）二次保压期。 保压期应从达到试验压力，且设备和压力测试仪表同压力源切断时开始计时，保压期不应少于 3min

在每次试验循环后，应仔细地检查，确保试验不出现渗漏或永久性变形。不满足这个要求或过 ，应重新进行试验，重新进行设计评价

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5.4设计验证载荷试验

列特定设备有要求时，设备应进行设计验证载荷

具有相同设计原理、不同规格和额定值的 备的设计力计异的验证，应来 方法： 最少选该设计的3台样机进行设计验证载荷试验，试验样机应选自额定载荷值范围的低端、中 端和高端； b） 另一种方法是，试验样机的数量以每台样机可验证高于和低于它的一个额定载荷值为原则来 确定（产品额定值范围不大时，通常采用这种方法）

试验程序如下： 试验样机总成应加载到最天额定载荷。在卸载后，应检查样机预期的设计功能，设备的所有零 部件的功能不应因本次加载而削弱。 b）试验样机上应力较高且可采用应变仪测量的部位应使用应变仪。应变仪适合使用的位置也推 荐采用有限元分析、模拟、涂脆性漆膜等方法予以确认。在关键区域，推荐采用三维应变仪，应 变仪不需精确定向，便能确定剪切应力。 c）试验样机施加的设计验证试验载荷，应按表3确定。 d）试验样机应加载设计验证试验载荷。试验载荷宜逐渐增加，同时读取应变仪数值并观察是否 有屈服迹象。必要时，试验样机可以多次加载，以获得足够的数据。 e 应变仪读数计算出的应力值不应超过设计计算（基于设计验证试验载荷）得出的应力值，不应 大于5.7中规定的试验装置的误差。不满足本要求或任何试验样机过早失效，应接原要求以 相同数量的试验样机（包括与失效样机额定载荷值相同的试验样机）再次试验，完全重新评价 设计。 f）设计验证载荷试验完成后，应拆开试验样机，并应检查每个主承载件的尺寸是否有永久变形的 迹象。 g）若试验装置的加载情况适用于组件中的单个零部件，这些零部件可单独进行载荷试验

额定载荷应接按第4章要求的设计验证载荷试验结果和（或）应力分布计算值来确定。在额定载荷值 下的应力不应超过最大许用应力。应允许接触区域有局部屈服。样机设计验证载荷试验后，除接触区 或外，应变仪或其他合适方法测得的关键永久变形不应超过0.2%。如果应力超过许用值，则受影响的 零部件应重新设计，直到达到所需的额定值。只有当分析确定的应力值不小于设计验证载荷试验期间 观测到的应力值时，应力分布计算才可用于设备额定载荷值的计算

5.6另一种设计验证试验程序和额定值计算

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如果设备所用材料的屈服强度和拉伸强度被确定后，则试验样机可进行破坏性试验。这可通过采 用与所代表零部件同炉及热处理批的拉伸试样来进行，并满足GB/T228.1或ASTMA370的要求。 总成的每一个零部件应在承载最不利的情况下进行鉴定。可采用下列任一种方法进行零部件的 签定： a）应计算总成的每一个零部件的比值TR。公式中应采用这些比值的最小值。 b）若试验装置的载荷条件适用于每个零部件，则每个零部件可接公式（3)分别进行载荷试验。在 这种情况下，每次试验按公式（4）计算所用的比值TR应为试验的特定零部件的计算值

P=P× TR n Re. TR = R.

Rel ·（4 式中： TR 构件的比值； n 设计安全系数（见4.6）； Rl 最小屈服强度； R 实际极限抗拉强度； Pb 破断载荷； P 额定载荷。 由于这种设计验证方法不依据应力计算，因此仅限于试验的特定型号、尺寸、尺寸范围和额定值。

R 实际极限抗拉强度； Pb 破断载荷； P 额定载荷。 由于这种设计验证方法不依据应力计算，因此仅限于试验的特定型号、尺寸、尺寸范围和额定值

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试验载荷的准确度。载荷超过3560kN（400USton）的载荷试验装置，误差应小于2.5% 试验装置应以与实际作业相同的方式在相同的承载接触面上给样机（零件)加载。样机（零件）的所 看加裁设备的试验能力应以验证

当因设计或制造的任何更改而更改计算的额定载荷值时，则应根据本章要求进行支持性的设计 验。制造商应评价设计或制造方面的所有更改，以确定是否影响计算的额定载荷值。这种评价 文件。

本章规定了主承载件和承压件材料的各种鉴定、性能和加工要求（除非另有规定）。

6.3.1.1冲击韧物性

冲击试验应按照GB/T229或ASTMA370（夏比V型缺口)进行。 当必须使用小尺寸冲击试样时，则验收准则应乘以表4所列的相应的调整系数。不应采用宽度小 于5mm（3%in）的小尺寸试样。 设计温度低于4.1中规定的温度时，可采用附加冲击韧性要求，见附录A的附加要求SR2 和SR2A

表4小尺寸冲击试样的调整系数

6.3.1.2厚度方向的性解

若设计要求厚度方向上的性能时， ，则材料应按照ASTMA770沿厚度方向取样进行拉伸试验， 斤面收缩率指标。最小断面收缩率应为25%

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本标准所要求的力学性能试验，应在质量鉴定试棒上进行，该试棒代表零件制造中所用的热处理炉 次及热处理批次。试验应按GB/T228.1、GB/T229或ASTMA370或等效的国家标准的要求，在材 料最终热处理状态下进行。如果PWHT温度低于母材热处理状态改变的温度，则为了材料鉴定试验 的焊后消除应力不看作是热处理。如果消除应力温度低于热处理状态改变的温度，则材料鉴定试验可 在消除应力过程之前进行。

6.3.2.2等效圆（ER）

采用ER方法，确定零件质量鉴定试棒的尺寸。确定简单实体件和空心件ER的基本模型如图1 和图2所示。所示任何形状均可用于质量鉴定试棒。图3规定了更为复杂截面ER确定的步骤。采用 “热处理状态”下零件的实际尺寸，确定零件的ER。质量鉴定试棒的ER应等于或大于其鉴定的零件的 ER尺寸，但并不要求该ER超过125mm（5in）。图4和图5为ASTMA370基尔试块要求尺寸确定 的程序

6.3.2.3材料试样

6.3.2.3.1质量鉴定试棒应与其代表的零件是一体或分体，也可是解剖产品零件的一部分。在所有情 况下，试样应与其鉴定的零件出自同一炉，应经过相同的工序，并且应与零件一起进行热处理。 6.3.2.3.2试样应取自连体或分体质量鉴定试棒，对于实心（质量鉴定）试棒，试样纵向中心轴线完全在 实心（质量鉴定）试棒t包封的芯部以内，或对于空心（质量鉴定）试棒，试样纵向中心轴线完全在空心 （质量鉴定）试棒最厚截面的壁厚中心的3mm（1/8in）以内。拉伸试样的标距长度或冲击试样的缺口， 应距（质量鉴定）试棒端部至少4t。 6.3.2.3.3解剖产品零件切取的试样，应取自零件最厚截面的4t包封的芯部位置。 6.3.2.3.4对于完全由锻造材料加工的完全按实心棒材或管材热处理的零件，标准4t包封完全或部 分地在成品零件关键和（或）非关键区域之外，这些棒材或管材切取的试样，也可以按照如下方法取自更 具代表性的区域： a）取样区域外径，通过最终成品零件的最大外径和最小内径确定的t包封规定； b）取样区域内径，应等于或大于成品零件的最小内径。 示例：外径150mm（6.0in)的4340MOD棒材，正火、率火加回火（NQT）；零件最终尺寸为最大外径139.7mm (5.5 in),最小内径63.5mm(2.5in)， t = (139.763.5)/2=38.1 mm t=12.7mm 成品零件t包封内的外径为114.3mm（4.5in），因此，试样可以取自外径114.3mm（4.5in）×

b）取样区域内径，应等于或大于成品零件的最小内径。 示例：外径150mm（6.0in)的4340MOD棒材，正火、淬火加回火（NQT）；零件最终尺寸为最大外径139.7mm (5.5in），最小内径63.5mm（2.5in）。 t=(139.763.5)/2=38.1 mm t =12.7 mm 成品零件t包封内的外径为114.3mm（4.5in），因此，试样可以取自外径114.3mm（4.5in）×

GB/T17744—2020ER=IER=1. 1rER=1.25rER=1. 51a）圆形b）正六边形c）正方形长方形或平板注1：当L63.5mm（2.5in)ER=3.5t注1：当L

GB/T17744—2020R = ER/2.3D=1.1 R注：阴影区A为1/4t包封的试样取样区。图4等效圆模型基尔试块结构单位为毫米2.5R=125b展开后的ER=115mm的基尔试块：a)D=1.1R ;b）图4所示基尔试块结构采用倍数R。"R=ER/2.3 = 50 mm。基尔试块尺寸。直径D。图55基尔试块尺寸示例17

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5.3.3.1制造过程应确保零部件重复生产时满足本标准的所有要求。 6.3.3.2所有锻造材料的制造过程，应保证零件内部组织结构的同一性 6.3.3.3所有热处理操作应采用按制造商或加工商规定要求鉴定合格的设备。热处理炉内任何一个零 件的装载，应不影响同批次中任何其他零件的热处理特性。热处理周期的温度和时间要求，应按照制造 商或加工商的书面规范确定。应记录实际热处理温度和时间，热处理记录应能溯源到相应的零部件 注：热处理设备鉴定的推荐作法参见附录B

6.3.3.1制造过程应确保零部件重复生产时满足本标准的所有要求。

应允许采用非金属和复合材料制造主承载件，但材料应满足设计要求的性能

6.4.2.2试验温度

6.4.2.3试样取向

6.4.2.4蠕变、应力松弛和速率效应

蜻变和（或)应力松弛敏感材料，应试验作业中遇到的最苛刻条件下，对时间、温度、应力和应变等 能力。零部件出现螨变和（或）应力松弛时，不应在工作条件下引起其功能的损失。 加载速率影响力学性能的材料，应以作业中遇到的最剧烈的加载速率进行试验

6.4.2.5等效屈服强度

非金属材料应对作业中可能遇到的任何化学品的化学浸蚀进行试验。试验至少应指出什么化学 设备的使用性能或设备在额定载荷下的使用能力。 非金属材料应评估紫外线辐射和其他环境因素的影响。评估应包括在零部件预期寿命内作业中

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本标准所要求的力学性能试验，应在质量鉴定试样上进行，该试样代表零件制造中所用的同 材料。所有相同化学过程的同批材料制造的非金属件应被视为同一批。可以对非金属材料的温 向、蟠变、应力松弛、加载速率效应和化学性能进行预评定。预评定材料的性能应满足或超过设计 的值。力学性能不应进行预评定。每批应进行力学性能的试验

6.4.4.2材料试样

质量鉴定试样应与其鉴定的零件出自相同批次，应经过相同的制造过程，并且应与其鉴定零件自 环境条件相同

制造过程应确保零部件重复生产时满足本标准的所有要求。 所有热操作应采用按制造商或加工商的规定鉴定合格的设备。炉子和烘箱内任何一个零件的装 载，应不影响同一装载中任何其他零件的热特性。温度和时间要求应按照制造商的书面规范确定。 注：热操作设备鉴定的推荐作法参则附录B

制造商接照采购协议交付设备时，应在检验和维护手册中，向用户和（或）业主提供所有非金属材料 验验的特定程序（包括频次、方法、设备、验收和拒收准则）。因为备件的老化和储存期，这些程序也应包 舌推荐的最长更换周期。制造商也应提供关于材料化学侵蚀抵抗力说明和信息，影响设备使用性能或 设备在额定载荷下使用能力的各种类型化学品清单。制造商应提供设备在额定载荷下可以使用的最低 温度和最高温度，以及不利的会影响设备在额定载荷下工作能力的任何其他环境条件，

.4.6.1玻璃化转变温度为工程塑料使用温度的上限，为橡胶或弹性体的使用下限 .4.6.2陶瓷和陶瓷基复合材料仅用作主承载件的受压部件。 5.4.6.3单向拉伸加载的无粘结弹性涂层芳纶纤维绳索一一材料的鉴定和控制应符合制造商的书面规 范。材料规范应包括（至少有适当的范围）未加涂层的绳索直径、绳纤丝、加涂层的绳索直径、加捻密度 和拉伸强度。拉伸强度应按GB/T8834进行试验。所有力学性能试验需在至少一个完全封装的单股 绳上进行。 材料应进行循环加载预评定。上述材料试样应按额定载荷加载拉力，并完全卸载，至少循环 500次或零部件设计寿命相应的循环数，取其大者。然后，同一试样加载拉力直到断裂。循环试验后 式样断裂的载荷不应小于规定的拉伸强度

了主承载件和承压件组焊和补焊的要求，包括连

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艺进行。只有按照上述标准或GB/T15169或EN287鉴定合格的焊工或焊机操作工，才允许进行 焊接。 未列人上述标准的母材的焊接工艺，应单独地或按可焊性、拉伸性能或成分分组进行评定。若母材 金属延展性不能满足ASMEBPVC.IX的弯曲试验要求，弯曲试验应按下列方式进行：母材金属按相应 现范的延展性和强度要求热处理后切取的弯曲试棒，应进行弯曲直至破坏。由焊缝试样切取的侧面弯

焊接应接书面焊接工艺规范（WPS)进行装修设计教程，并接相应标准进行评定。WPS应规定相应标准所列的 所有重要参数、非重要变素和附加的重要变素（当需要时）。也可采用符合相应标准的预先评定的书面 焊接工艺。 工艺评定记录（PQR)应记录评定试验用焊接工艺的所有重要参数和附加的重要参数（当需要时） WPS和PQR均应按第11章的要求作为记录保存

焊材应符合焊材制造商或美国焊接协会（AWS）的规范。 制造商应具有贮存和控制焊材的书面程序。低氢型材料应接焊材制造商的推荐作法贮存和使月 持其原有的低氢性能

工艺评定试验确定的焊缝力学性能，至少应满足设计要求规定的最低力学性能。当要求母材做冲 击试验时，工艺评定应进行冲击试验。焊缝和母材热影响区（HAZ)的试验结果，应满足母材的最低要 求。连接焊缝，仅要求冲击试验的材料热影响区（HAZ)满足上述要求。 所有焊缝试验应在试验焊件相应的焊后热处理状态下进行

Z.6焊后热处理（PWHT)

零部件的焊后热处理应符合相应的评定合格的WPS

螺旋钢管标准零部件的焊后热处理应符合相应的评定合格的WPS

控制应符合第8章的相关