ICS 75.180.10 E 94
SY
中华人民共和国石油天然气行业标准
SY/T 67732020 代替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)
2020-10-23发布
2021－02－01实施
国家能源局 发布 SY/T 6773—2020
目 次
前言
范围 2 规范性引用文件总体要求
1
3
3.1 概述 3.2 制造后加热 3.3 试生产评定交货一般要求
4
5 制造 5.1 熔炼 5.2轧制 6
化学成分要求 7 机械性能要求 8 缺口韧性要求 9标记附录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）描述附录C（资料性附录）订购本标准钢板的建议
- SY/T6773—2020
前言
本标准按照GB/T1.1一2009《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。 本标准代替SY/T6773—2010。 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：中海油研究总院有限责任公司。 本标准起草人：黄俊、邹星、于春洁、吴非。
II SY/T 6773—2020
海上结构热机械控轧（TMCP）钢板规范
1范围
本标准规定了用于海上焊接结构的2个级别高强钢板要求，适用于抵抗冲击、塑性疲劳荷载及层状撕裂的关键部位钢材。50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。
本标准钢板适合于主要通过冷成型和焊接制造的结构。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
APIRP2A-WSD海上固定平台规划、设计和建造的推荐作法工作应力设计法（Planning， designing . and constructing fixed offshore platforms-Working stress design)
APISpec2H海上平台管节点碳锰钢板规范（Carbonmanganesesteelplateforoffshoreplatform tubular joints )
APIRP2Z 海上结构用钢厚板试生产评定（Preproductionqualificationforsteelplatesforoffshore structures)
ASTMA6/A6M轧制结构钢棒材、板材、型材和板桩的一般要求（Standardspecificationfor general requirements for rolled structural steel bars, plates, shapes and sheet piling)
ASTMA370钢制品力学性能试验的标准试验方法和定义（Standard testmethodsanddefinitions for mechanical testing of steel products)
ASTMA578/A578M特殊用途普通钢板和复合钢板直射声束超声检测标准规范（Standard specification for straight-beam ultrasonic examination of plain and clad steel plates for special applications)
ASTMA673/A673M结构钢冲击试验的取样程序标准规格（Standard specificationforsampling procedure for impact testing of structural steel)
ASTME10金属材料布氏硬度的标准试验方法（Standardtestmethodforbrinellhardnessof metallic materials)
ASTME23金属材料缺口冲击试验标准试验方法（Standardtestmethodsfornotchedbarimpact testing of metallic materials )
ASTME208铁素体钢无塑性转变温度落锤试验方法（Standard testmethod forconductingdrop- weight test to determine nil-ductility transition temperature of ferritic steels )
3总体要求 3.1概述
根据本标准基本要求（无附加要求）制造的50级别钢板，虽然制造方法不同，并且在一定程度
1 SY/T 6773—2020
上化学成分不同，但至少在最低性能和实际应用方面与APISpec2H第5章至第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）。
焊接工艺是至关重要的，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，使用者往往需要考虑焊材，避免使用不匹配的焊接金属。但是，应改善钢材性能以适应在船厂和海上施工条件下进行的加工和焊接。 3.2制造后加热 3.2.1由于热机械控轧的固有特性，按照本标准制造的钢板成型或焊后热处理温度不能超过595℃ （1100F），否则可能在强度和韧性方面造成不可逆转的严重损失。如果在后来的建造中需要热成型，应确认成品构件的拉伸性能和缺口韧性与本标准要求一致。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附加要求A.9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。 3.2.2此类钢材主要用于管节点、加强板及其他用于承受厚度方向拉伸（乙向）的节点位置。附加要求A.4提供了由制造商进行的板的厚度方向（Z向）试验及验收的特殊的限制。附加要求A.1提供了由制造商进行的超声波检验及验收的特殊限制。 3.2.3对于厚度方向特性非常重要但没有指定厚度方向试验的使用情况，附加要求A.5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A.5不能代替附加要求A.4（厚度方向试验），也不是厚度方向延展性最低水平的保证。 3.2.4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【最小服役温度为-10℃（14F】1水上部分的使用情况。冷成型材料由于应变的存在使其韧性比成型前的母板低，特别是在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A.7和A.8涉及应变时效问题，应变超过5%或者“氮含量×应变量%”超过0.040时应变时效应采用附加要求A.7和/或A.8。 3.2.5对于低工作温度的使用情况，宜考虑更低试验温度。附加要求A.2提出了试验温度不同于第7 章或附加要求A.12的冲击试验。附加要求A.2.1规定了一60℃的落锤或者夏比V型缺口试验，附加要求A.2.2提出了试验温度在一40℃以下（不包括-60℃）的上述试验。 3.3试生产评定
附加要求A.11和APIRP2Z的第3章分别阐述了焊接热影响区CTOD试验及耐氢裂纹，描述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，要求试生产评定的原因如下：
a）使用者希望TMCP钢材比传统的钢材有更好的使用性能（例如可以不经过预热就进行焊接或
在非常高的热输人量焊接时仍能保证良好的缺口韧性）。 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A.11仅在买方提前要求时提供。如果制造工艺的重要参数没有变化，在多数情况下可
主要依赖钢材制造商提供的数据。
4交货一般要求
交货的一般要求如下： a）除非另有规定，按本标准供货的材料应符合ASTMA6/A6M的要求。
2 SY/T6773—2020
b）不按附加要求A.11订购的钢板可以根据ASTMA6/A6M要求进行补焊。使用的钢板材料和
焊材的每一种名义化学组分都要有单独的焊接工艺评定。应采用低氢电焊条和焊接工艺评定。 c）按照附加要求A.11.3（焊接热影响区的CTOD试验）订购的钢板的焊接修复工艺应获得买方
的批准。
5制造 5.1熔炼
钢材应由平炉、氧气顶吹转炉或电炉等方法制造。
5.2轧制 5.2.1钢板应由热机械控轧工艺轧制（TMCP）生产 5.2.2TMCP是一种严格控制变形量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。 5.2.3应标明使用的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。 制造商的工艺应用代码加以标注以备参考，并提供充分的可追溯性
6 化学成分要求
6.14 钢材应符合熔炼分析确定的化学成分要求，见表1和6.2至6.5的要求。 6.2熔炼分析确定的碳当量（CE）值应根据公式（1）和公式（2）确定：
Mn.CrMoV,NiCu
CE=C
(1)
6
5
15
Pm =C Si.I MnCuCr Ni Mo V 5B
(2)
60 15 10
20
30
6.3最大碳当量应符合表2的要求。 6.4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。 6.5没有得到买方的批准，不能有意加入钒、锆、铈和其他稀土金属。 6.6如果添加了任何上述元素，应根据第9章c）的规定对钢板标注附加标志。
表1化学成分要求（熔炼分析，%）
元素碳锰b 磷硫硅镍铬
参数最大含量含量最大含量最大含量最大含量最大含量最大含量
50级 0.16 1.15 ~ 1.60 0.03 0.010 0.05~0.50 0.75 0.25
60级 0.16 1.15 ~ 1.60 0.03 0.010 0.05~0.50
1.0 0.25
3 SY/T 6773—2020
表1(续) 参数最大含量最大含量含量最大含量最大含量最大含量酸溶性含量总量
元素钼铜
50级 0.08 0.35
60级 0.15 0.35 0.003 3~0.02 0.007 7~0.02
氮含量>0.005 氮含量≤0.005
0.003 ~ 0.02 0.007 7 ~ 0.02
钛
锯氮硼“ 铝
0.03 0.012 0.0005 0.015 ~ 0.055 0.02 ~ 0.06
0.03 0.012 0.0005 0.015 ~ 0.055 0.02 ~ 0.06
见6.2、6.3、6.4和6.5。 b材料制造商可选择将锰含量提高到1.65（热分析）。 “不应故意添加氮和硼。 。如果钛含量是0.01～0.02，则氮含量最大可为0.013
表2 最大碳当量
级别
厚度
CE（最大值）
Pem（最大值）
0.39 0.41 0.43 0.42 0.45
0.22 0.23 0.24 0.23 0.25
40mm（1/2in）及40mm以下
50 40mm（1/2in）以上~90mm（3/2in）（包括90mm）
90mm（3/2in）以上~150mm（6in）（包括150mm） 40mm（1/zin）及40mm以下 40mm（1/2in）以上～100mm（4in）（包括100mm）
60
7 机械性能要求
7.1 试件代表的材料应符合表3的拉伸要求。 7.2 应从每一张热机械控轧钢板取一个角进行拉伸试验。
表3拉伸要求
性能
50级
60级
345~517(50~ 75) 414 ~621 (60~90) 345 483(50-7 70) 414 -~ 586 (60 ~ 85)
t≤25mm (lin) t>25mm(lin)
屈服强度 MPa (ksi)
拉伸强度，最小值
448 (65) 23 18
517 (75) 22
MPa (ksi)
50mm （2in）试件 200mm（8in）试件
延伸率，%，最小值
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4 SY/T6773—2020
8缺口韧性要求
8.1对每一张热机械控轧工艺生产的钢板应进行三个横向试样组成的一组夏比V形冲击试验。试样应从钢板的宽度中心和厚度中心位置取样并根据A.STMA673/A673M进行试验。试件尺寸、试验温度和最低能量要求见表4。由于碳和硫含量低，全尺寸试件的能量经常会超过ASTME23的规定。为了防止上述情况发生，生产厂家可从表4的A到E中选择任意一种组合进行小试件试验。 8.2如果三个试件的平均能量值低于规定的平均值，或者一个试样的能量值低于规定的单个试样最低值，可按下列步骤进行复验：
a）复取三个试样进行试验。每个试样的能量值应等于或大于规定的最低平均能量值。 b）如果重新试验仍不能达到所要求的能量值，按本标准规定该钢板应视为不合格产品。
表4缺口韧性要求 夏比V形缺口试验
试样尺寸 mm 10 ×10 7.5 × 10 5.0×10 7.5 ×10 5.0 ×10 10 × 10 7.5 ×10 5.0×10 7.5×10 5.0 ×10
最小平均能量 J(ft-Ibf) 41(30) 41(30) 41(30) 31 (23) 20(15) 48 (35) 48 (35) 48(35) 35(26) 24(18)
最小单值 J(ft-Ibf) 34 (25) 34 (25) 34 (25) 26 (19) 18 (13) 41 (30) 41 (30) 41(30) 31 (23) 20 (15)
试验温度 ℃(F) 40 (40) -40(-40) 40(40) 46 (50) 62 (-80) 40 (-40) 40 (40) 40 (-40) -46(-50) 62 (-80)
级别
选项 A B c D E A B c D E
50
60
9标记
除非买方要求使用模印，否则应在每一张钢板距边缘不小于300mm（12in）的地方清晰地用钢印标记制造商的名字或商标、炉号和轧板号，以及API2W和级别。低于6mm（1/4in）厚的钢板可用模印代替钢印。如果需要，还应对下列信息进行标记。
a）API会标可用于符合本标准要求的产品，但仅限于被授权的制造商使用。 b）50级应标注为API2W-50：60级应标注为API2W-60。 c）如果钢板中加人了6.5中提及的任何元素，应在b）中列举的钢板标记中邻近W处标注“C"
(例如，API2WC-50)。
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