Q/SY 1513.1-2012 油气输送管道用管材通用技术条件 第1部分:埋弧焊管.pdf
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Q/SY 1513.1-2012 油气输送管道用管材通用技术条件 第1部分:埋弧焊管
3.1用于生产螺旋缝埋弧焊钢管的板卷的宽度不得小于钢管外径的1.0倍,也不得大于钢管外行
6.3.2制造钢管用钢带或钢板不应含有任何补焊焊缝,制管过程中也不允许进行补焊。 6.3.3在钢管制造中,焊接开始前应清理掉焊接坡口及周围区域的任何污染物。 6.3.4不同使用环境下对材料的补充技术要求见表4
钢管的制造厂(商)应建立并遵守文件化程序,以保持所有钢管的炉批标识和试验批标识。该 序应能将任一根钢管追溯至相应的试验批及相关的化学分析和力学性能试验结果
民用航空标准表4对材料的补充技术要求
保持钢管表面清洁,钢管表面上应无油脂、焊剂
6.7.1制造商取得按本部分提供钢管的资格之前应提交制管工艺的详细说明(MPS文件)。 6.7.2制造商按本部分生产焊管之前,应提交制管工艺的详细说明供购方审查认可。 6.7.3“购货合同”签订后,制造商如果对按6.7.1提交的文件有变动,应立即报告购方认可。如 果不能按时报告并得到认可,则被视为拒绝执行合同的依据。 6.7.4制造商提供的所有制造工艺文件需要得到购方或购方委托人的签字方可认为有效,否则购方 有权拒收制造商提供的所有产品
6.8首批检验和首批出证试验
所有级别管道用钢管,正式生产前应按附录B的规定进行首批检验和首批出证试验。首批检 和首批出证试验合格后,方可进行正式生产
6.9生产过程控制试验
所有级别的输气管道以及2级及其以上输油管道用钢管应按附录C的规定进行钢管生产过程 制试验。
7.1.1化学成分要求
1.1.1对于≤25.0mm的钢管,其化学成分应符合表5的要求。 1.1.2对于t>25.0mm的钢管,其化学成分可符合表5的要求,也可协商确定
每次要求的化学分析至少应包括下列元素: a)碳、锰、磷、硫、铬、铌、铜、钼、镍、硅、钛和钒。 b)硼:如果B的熔炼分析结果小于0.0005%,那么在产品分析中就无需包括B元素的分析, 在碳当量计算中可将B含量视为0。 c)除脱氧之外的其他目的,在炼钢时添加的其他合金元素
1.3.1对于产品分析中碳的质量分数小于或等于0.12%的钢管,碳当量CEpem应按公式(1)计 定:
7.1.3.1对于产品分析中碳的质量分数小于或等于0.12%的钢管,碳当量CEpem应按公式(1)计算
式中化学元素符号表示质量分数(见表5)。 1.3.2对于产品分析中碳的质量分数大于0.12%的PSL2钢管,碳当量CEmw应按公式(2)计集 角定:
式中化学元素符号表示质量分数(见表5)
7.1.4化学成分分析
7.1.4.1取样频数
本部分制造的钢管,每炉钢应进行2次产品分析
7.1.4.2取样方法
由制造厂选择,产品分析试样可从成品钢管、钢板、钢带或拉伸试样上截取。直缝焊钢管的取 置应至少距焊缝90°。对螺旋焊缝钢管,取样位置与邻近的焊缝的距离不得小于螺旋焊缝的螺距
7.1.5化学成分分析方法
化学分析方法应按照ASTMA751的规定进行 化学分析结果应符合7.1.1的要求
表525.0mm钢管的化学成分
7.2.1.1不同级别油气输送管道用钢管的组织性能应满足表4的要求。必要时,制造商应向购方提 共金相组织照片供认可。钢中A,B,C,D类非金属夹杂物级别限定如表6所示。 7.2.1.2钢管显微组织检验按GB/T13298进行,晶粒度评定按ASTME112(或GB/T4335)或购 方与制造商商定的其他方法进行,夹杂物级别按ASTME45A法进行检验,带状组织评定按ASTM E1268(或GB/T13299)方法进行。 7.2.1.3对于L485/X70,L555/X80钢级具有针状铁素体型的高钢级管线钢管,带状组织评定按附 录D规定的方法进行,晶粒度评定按附录E或购方与制造商双方商定的其他方法进行。 7.2.1.4显微组织检验应在首批检验和首批出证试验、生产过程控制试验以及必要时进行,晶粒度 和夹杂物检验应每1检验批进行1次。特殊情况下,由购方与制造商双方协商确定
表7钢管的拉伸性能要求
*规定最小伸长率A.mi应按下列公式计算确定
7.3.2.2.2拉伸试样
代表钢管全壁厚的矩形试样应按ASTMA370和APISpec5L截取,横向试样应压平。 圆棒试样由未经压平的样品加工。t≥19.0mm的钢管的纵向拉伸试验用试样直径应为12.7mm。 横向拉伸试验用试样直径应为表8所给值,由制造厂选择可使用相邻较大直径试样除外。 L555/X80级别的钢管的横向拉伸试样应采用圆棒试样,试样直径尽可能大。L485/X70及以下 钢级的钢管的横向拉伸试样应采用板状试样。 如经协商,可使用胀环试样测定横向屈服强度
7.3.2.2.3焊接接头拉伸试验
焊接接头拉伸试样应垂直于焊缝截取 从钢管上所截取的试样应能代表 的整个壁厚。焊缝余高应去除。焊接接头拉伸试 屈服强度和伸长率
钢管尺寸和横向拉伸试验用圆棒试样直径之间的关
7.3.3.1夏比冲击韧性
7.3.3. 1. 1总要求
7.3.3.1.2输气管道用钢管冲击韧性要求
7.3.3.1.2.1防止脆性断裂和启裂韧性要求
对于输气管道用钢管,当管体材料的冲击功值满足止裂的要求时,一般都满足防止启裂的要求。 于焊缝、热影响区则按照防止脆性断裂和启裂提出如下韧性要求: 对于3级及以下级别输气管道用钢管的焊缝和热影响区,3个试样夏比冲击功平均最小值应 不低于40J,同时,单个试样最小值应不低于30J; 对于4级输气管道用钢管的焊缝和热影响区,3个试样夏比冲击功平均最小值应不低于60J, 同时,单个试样最小值应不低于45J; 对于5级输气管道用钢管的焊缝和热影响区,3个试样夏比冲击功平均最小值应不低于80J 同时,单个试样最小值应不低于60J; 试验温度与管体试验温度相同
表9钢管尺寸与夏比冲击试样之间的关系
7.3.3.1.2.2止裂韧性要求
由于天然气的可压缩性,气体减压波速较低,管道开裂后不易止裂,应提出输气管道防止裂纹长 程扩展的止裂韧性要求,一般对钢管管体提出止裂冲击韧性要求。 对于输气管道,管体防止长程裂纹扩展的冲击功值要求应按APISpec5L(44版)的附录G确 定,必要时应对要求值进行修正。 对于管道设计参数,如钢级、管径、气体组分等,超出已有全尺寸气体爆破试验数据库范围的 在选择修正系数时应征询专业研究机构及专家意见。 每条输气管道管体止裂韧性要求应在附录A中明确。
1.2.3系列温度夏比冲
7.3.3.1.2.4夏比冲击试验断口剪切面积的要求
管体冲击试验断口剪切面积百分比(SA%)要求和试验温度如表10所示
表10输气管道钢管冲击试验断口剪切面积的要
7.3.3.1.3输油管道用钢管冲击韧性要求
输油管道从防止脆性断裂和启裂角度,对于钢管管体、焊缝和热影响区,每组试验(三个试样为 组)的最小平均夏比冲击功应符合表11的要求。对于外径在508mm以下的钢管,钢管管体每组 试验(三个试样为一组)的最小平均剪切面积应大于或等于85%,单个试样最小剪切面积应大于或 等于70%。焊缝和热影响区不规定断口剪切面积要求。购方另有要求的,按照合同规定执行。
7.3.3.2落锤撕裂性能
表12落锤撕裂试验(DWTT)要求
7.3.3.3夏比冲击试验
7.3.3.3.1试验方法
7.3.3.3.2试样
7.3.3.4落锤撕裂试验(DWTT
7.3.3.4.1试验方法
落锤撕裂试验应按SY/T6476的规定进行试验和评定。
7.3.3.4.2落锤撕裂试验试样
试样应按SY/T6476的规定制备
1一热影区冲击试样缺口位置 式样上表面与外焊道熔合线交界; 一夏比冲击试样缺口中心线;3一焊缝金属冲击试样缺口位置 外焊道中心
图1焊缝中心和热影响区取样位置
7.3.4.1硬度试验方法
焊缝金属冲击试样缺口位置, 图2存在焊偏时焊
硬度试验用试样应从钢管端部截取,对焊接钢管,应在试样中心包括一段纵缝或螺旋焊缝。试样 尽可能按照ASTMA370的规定制备。试样应为经过抛光、侵蚀的焊接接头横向试样(包括管体、焊 缝和热影响区)。对焊接钢管硬度测试位置如图3所示,壁厚t<6mm,只需测量外表面横向位置。 母材的硬度试验应按照ASTME92(维氏硬度试验方法)或ASTME18(洛氏硬度试验方法) 的规定进行,由制造厂选择。有争议时,应采用维氏硬度试验方法。 热影响区(HAZ)和焊缝的硬度试验应按照ASTME92的规定进行。 当外观检验发现有可疑的硬块时,根据所采用的方法使用便携式硬度试验设备及分别符合
7.3.4.2硬度试验要求
钢管管体、焊缝和热影响区的最大充许硬度值应视具体管道钢级和服役条件而定。不同钢级的 套最大允许硬度值要求见表13
表13钢管最大允许硬度值要求
7.3.5 导向弯曲试验
7.3.5.1导向弯曲试验要求
所有级别管道的钢管焊缝应进行导向弯曲试验,导向弯曲试验后试样不应: a)完全断裂。 b)在焊缝金属处出现任何长度大于3.2mm的裂纹或断裂,无论深度如何。 在母材金属、热影响区或熔合线处出现任何长度大于3.2mm或深度大于规定壁厚的12.5% 的裂纹或断裂 试验过程中试样边缘出现的裂纹,只要其长度不超过6.4mm,不应成为拒收的理由
7.3.5.2导向弯曲试验试样
试样应按ASTMA370和图4制备。 对于t≥19.0mm的钢管,试样可加工成截面厚度为18.0mm的矩形,对于t<19.0mm的钢管 试样应为全壁厚曲面试样。 钢管内外表面的焊缝余高均应去除
1一机加工或氧气切割,或两种加工方法加工的长边;2一焊缝;3一壁厚
7.3.5.3导向弯曲试验方法
导向弯曲试验应按ASTMA370进行。 对于输油、输气管道用钢管,弯模尺寸A见表14所列的尺寸。 试验时,两个试样应在APISpec5L所示的导向弯曲试验弯模内弯曲180°。一个试样应将焊缝 直接接触弯模,另一个试样应将焊缝正面直接接触弯模,
如果代表一批钢管的化学成分或力学 可以按照APISpec5L的规定进行复验
表14输油、输气管道用钢管的弯模尺寸
7.4.1静水压试验要求
壁鼓起。只要用于制造对接管的钢管在对接操作之前静水压试验合格,则对接管无需再次进行静水压 试验。 试验压力至少不低于7.4.3的规定。 D≤457mm的钢管,试验压力下的保持时间应不小于5s;457mm
7.4.2静水压试验机的
为确保每根钢管在所要求的试验力下试验,每合试验机应配备能记求根钢管试验压力和试验 玉力保持时间的记录仪,或配备某种自动或联锁装置,以防止在满足试验要求(压力和保持时间)之 前将钢管归为已试压钢管。这种记录或图表在购方检验人员在制造厂检查时应能够获得(若适用)。 式验压力测量装置应在每次使用前四个月内采用静重压力校准器或等效的设备校验。由制造厂选择, 可使用比所要求的试验压力高的试验压力。 注:在各种情况下,规定试验压力表示测量压力值,在此压力下,在规定试验压力保持时间内,该压力不允许低 于规定试验压力
7.4.3.1除7.4.3.2,7.4.3.3和表15脚注规定允许外,以兆帕表示的平端钢管的
1.4.3.1除7.4.3.2,7.4.3.3和表15脚注规定允许外,以兆帕表示的平端钢管的静水压试验压
力应采用公式(3)计算确定,结果圆整至最接近的0.1MPa
S—环向应力,MPa,等于钢管规定最小屈服强度乘以表15所规定的百分数 规定壁厚,mm;
表15确定S的规定最小屈服强度的百分数
4.3.2如果在静水压试验中采用 生轴向压应力的端面密封堵头,当规定试验压力产生的环[ 力超过了规定最小屈服强度的90%时,则静水压试验压力p(用MPa表示)可采用公式(4)计 定,计算结果圆整至最邻近的0.1MPa
式中: S—一环向应力,MPa,等于钢管规定最小屈服强度乘以表15所规定的百分数; PR 端面密封工作油缸内压,MPa; AR 端面密封工作油缸横截面积,mm; A 管壁横截面积,mm; 钢管内孔横截面积,mm; D 钢管的规定外径,mm; 钢管的规定壁厚,mm 4.3.3 当环向应力至少为规定最小届服强度的95%时,经协商,可用最小允许壁厚tmi代替规定 壁厚t,以确定要求的试验压力(见7.4.3.1或7.4.3.2中的适用者)。
7.4.4静水压爆破试验
同一规格的钢管应抽取一根钢管进行静水压爆破试验,实际爆破压力值不应低于按公称尺寸和 抗拉强度最小值计算得出的理论爆破压力值。
7.5SAWH钢管残余应力控制试验
采用切环法进行检测。一般地,选取长度为200mm左右的管段进行试验,同时兼顾力学性能
样的方便。 切环法一般在距焊缝100mm处沿钢管纵向切开,然后测量管段周向张开量(切口张 并判定是否合格
7.5.2生产中的检验
7.5.3残余应力要求
螺母标准不同运行压力、不同管径情况下钢管切口张开间距应满足表16的要求。
同一工艺生产的同一规格的钢管为一批。每批钢 要求后方能进行生产
表16切口张开量要求
7.6.1制造商应提供检查工艺和检查人员的资格桥梁工程,并提供按GB/T19001要求制订的有关文件供审 查使用。 7.6.2购方将指定检查人员进工厂,作为生产期间有关检查和验收等事务的代表。 7.6.3购方代表认为有必要时将进行审核检查,确认是否符合本部分要求。 7.6.4制造商应允许购方审查制造商在钢管生产期间作为生产控制所作的所有试验报告和试样。 7.6.5如果购方发现试验方法和检查方法存在问题,有权拒绝接受钢管的最终检查结果,直到满足 本部分为止 7.6.6如果钢管内外表面上沾有油脂,过多的焊剂、腐蚀物和低熔点金属污染,则购方将不接收这 些钢管。钢管上的油脂、焊剂、低熔点金属污染等可采用购方认可的办法予以除去。在进行清除异物 的作业中,应保留熔炼炉次和钢管的编号。 7.6.7购方授权的检查代表有权拒收不符合本部分的任何钢管。 7.6.8附录F在这里是适用的
7.7试验的种类及频次
钢管试验的种类及频次应符合表17的规定
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