Q/SY
中国石油天然气集团公司企业标准
Q/SY05008—2016
在役油气管道材质性能测试技术规范 Specification for in-service pipeline material performance testing
2016-10-27发布
2017-01-01实施
中国石油天然气集团公司 发布 Q/SY 05008—2016
目 次
前言
范围规范性引用文件一般规定材质性能测试 5 材质性能评定 6测试报告附录A(规范性附录) 管道力学测试取样位置和取样方向附录B（资料性附录） 标准钢级管道的拉伸性能、弯曲性能测试与静水压实验符合性要求附录C（资料性附录） 管材夏比冲击性能测试符合性要求附录D（资料性附录） 标准钢级管道化学成分与允许偏差附录E资料性附录) 油气管道材质性能评定表
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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》给出的规则起本标准由中国石油天然气集团公司标准化委员会天然气与管道专业标准化技术委员会提出并归本标准起草单位：中石油北京天然气管道有限公司、西气东输管道分公司、管道分公司、石油管
草。 口。 工程技术研究院、西南管道分公司、西部管道分公司、西南油气田分公司。
本标准主要起草人：董绍华、费凡、王东营、安宇、罗勤、黄忠胜、马卫锋、郑洪龙、周永涛、 王冲、董秦龙、王为、韩昌柴、余东亮、王彦军、刘敏、陈小平。
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在役油气管道材质性能测试技术规范
1范围
本标准规定了在役油气输送钢质管道力学性能测试、金相组织以及化学成分分析的要求。 本标准适用于在役油气管道的材质性能测试。
规范性引用文件
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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。
GB/T 228.1 金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法 GB/T 229 金属材料夏比摆锤冲击试验方法 GB/T 244 金属管弯曲试验方法 GB/T 2975 钢及钢产品力学性能试验取样位置及试样制备 GB/T 3075 金属材料疲劳试验轴向力控制方法 GB/T 4340.1 金属材料维氏硬度试验第1部分：试验方法 GB/T 9711 石油天然气工业管线输送系统用钢管 GB/T 13298 金属显微组织检验方法 GB/T 20066 钢和铁化学成分测定用试样的取样和制样方法 GB/T 21143 金属材料准静态断裂韧度的统一试验方法 GB/T 28896 金属材料焊接接头准静态断裂韧度测定的试验方法 NB/T 47013 承压设备无损检测 SY/T 5992 输送钢管静水压爆破试验方法 TSG D7003 压力管道定期检验规则 长输 （油气）管道
3一般规定 3.1 满足以下条件之一的在役油气管道宜进行材质性能测试与评定：
a）输送介质发生改变的。 b）疑似材质性能劣化导致失效事故的。 c）长期低压运行需在设计压力范围内提压的。 d）其他需要开展材质性能测试的。 管道材质性能测试试样应来源于待测试的在役管道。
3.2
3.3 取样前应制订相应的测试方案，包括取样位置、数量、方法，测试内容等。 3.4 管道材质性能测试应由取得国家有关部门资格认可的单位进行。
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4材质性能测试 4.1取样前数据收集
应收集建设期与运行期管材本体数据，包括管径、壁厚、材质性能、使用年限、试压记录、检测维修记录等。 4.2 取样前测试 4.2.1对拟取样管段剥开防腐层后进行表面清理、外观检查，并进行壁厚测量。测试方法执行NB/T 47013的规定。 4.2.2按照NB/T47013的规定对拟取样管段管体进行无损检测。记录缺陷点的类型、形状、尺寸、 环向位置、距焊缝距离及影像资料。 4.2.3 应对拟取样管段进行焊缝检查，收集焊缝检查数据见表1。
表1 收集焊缝检查数据缺陷类型咬边
焊缝最 最 高 备
R 维 形式 中
坡口及角 & 装 N 夹 未 深度
焊瘤 表面弧坑 错
务
-
边
孔 量 融 长度 深度 长度 深度 长度 量 度 宽 低 注
合 mm mm mm mm mm mm 值 mm 点 点 高
m
型 度 透
mm
mm mm
1 2 4.2.4 现场硬度测试应满足以下要求
a）可采用便携式里氏硬度测试仪对管道硬度进行现场测试。测试时应减小由于包括硬度计冲击
方向、试样表面清洁度、试样表面粗糙度、试样厚度以及不规则性等因素对现场硬度测试误差的影响。
b）可将里氏硬度值（HL）换成洛氏硬度（HRB，HRC)、布氏硬度（HB，HV)。 4.3 力学性能测试 4.3.1油气管道的拉伸性能、弯曲性能、断裂韧性、冲击性能、疲劳性能以及维氏硬度的测试取样，应执行GB/T9711的规定，取样位置和取样方向见附录A。 4.3.2油气管道力学性能测试时，只要发现试样有加工缺陷或与相应力学性能测试无关的材料缺欠，即可将该试样作废，并从同一管道上另取替代试样。 4.3.3油气管道的拉伸性能测试执行GB/T228.1与GB/T2975的规定。对于管体，应测试屈服强度、抗拉强度、屈强比和断裂后伸长率百分比；对于焊缝，应进行抗拉强度的测试。 4.3.4油气管道的弯曲性能测试执行GB/T244的规定。测试的试样任何部位不应出现裂纹，且焊缝不应出现开裂， 4.3.5油气管道的断裂韧性测试执行GB/T21143和GB/T28896的规定。根据断裂韧性测试裂纹尖端张开位移（）、J积分断裂韧性值、断裂韧度（K）等参数的测试需求来选择不同的试件并考虑尺寸限制。 4.3.6 油气管道的冲击性能测试执行GB/T229的规定。试样的切取应按GB/T2975的规定执行，试样制备过程中应避免过热或冷加工硬化的影响。 2 Q/SY 05008—2016
4.3.7油气管道的疲劳性能测试执行GB/T3075的规定。进行测试前，应确定试样的形状、应力比、 规定应力幅下的疲劳寿命与持续时间内的疲劳强度、测试中未失效试样终止测试时的循环次数以及 S-N曲线等。 4.3.8当外观检查发现硬点时，应使用硬度测试仪进行硬度测试，并执行GB/T4340.1的规定。硬度测试部位包括母材、焊缝及热影响区。对可能发生应力腐蚀的管道应进行焊接接头的硬度测试。 4.4金相组织分析 4.4.1应对管道母材和焊缝的显微组织、夹杂物进行金相分析。 4.4.2应综合分析测定材料的组织形貌、晶粒度、夹杂物、缺陷及组成相，同时应对材料的组织、结构、内部缺陷等进行几何尺寸定量测量。 4.4.3油气管道的金相组织分析测试按照GB/T13298的规定执行。 4.5化学成分分析 4.5.1对管道材质状况不明的，应分析其化学成分，分析部位包括管体和焊缝。 4.5.2 定性分析可鉴定油气管道材质的组成元素，定量分析可测定元素含量。 4.5.3 油气管道化学成分测试执行GB/T20066的规定。 4.6 静水压爆破试验 4.6.1管径小于1016mm的测试管长度应不小于管径的10倍；管径不小于1016mm且不大于 1219mm的测试管长度至少为10m。 4.6.2当对环焊缝进行测试评定时，测试环焊缝距封头的距离不小于测试管长度的三分之 一 4.6.3试验前应对试样进行外观检查、尺寸测量、无损检测和工艺性能试验，对焊缝应进行无损探伤。 4.6.4尺寸测量时，在管段纵向至少每1m处进行一次周长及管径测量，周向按照时钟方向0点、3 点、6点、9点进行壁厚测量。 4.6.5油气管道静水压爆破试验执行SY/T5992的规定。 5材质性能评定 5.1 材质性能比对 5.1.1力学性能应根据检测结果与GB/T9711的要求进行比对评定。标准钢级管道的拉伸性能、弯曲性能测试与静水压实验符合性要求参见附录B。管材夏比冲击性能测试符合性要求参见附录C。 5.1.2 管体硬度测试结果应与GB/T9711进行比对。硬度测试应符合TSGD7003的要求：
a）对输送含硫化氢介质的管道，其母材、焊缝及热影响区的最大硬度值不应超过22HRC。 b）在任何方向上尺寸大于50mm，单点压痕硬度值不应超过35HRC，345HV10或327HBW。 c）碳钢管的焊缝硬度值不宜超过母材最高硬度的120%。 d）合金钢管的焊缝硬度值不宜超过母材最高硬度的125%。
5.1.3金相组织与化学成分分析应根据检测结果与GB/T9711的要求进行比对评定。标准钢级管材化学成分与允许偏差参见附录D。 5.2 差异分析
根据材质性能比对结果对管材性能差异原因进行分析。考虑因素如下： a）分析制管、焊接、试压等过程引起管材的性能变化。
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b）分析疲劳、内部介质及运行环境等引起的管材性能变化 c）分析标准更新引起的管材性能偏差。 测试报告测试报告内容包括但不限于： a)概述。 b）数据采集。 c）材质性能测试。 d）性能对比及差异分析。 e）结论。 其中结论部分应形成含油气管道材质性能测试分析评定表，格式参见附录E。
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