
ICS 75.180.01 E90 备案号:43222—201
SY
中华人民共和国石油天然气行业标准
SY/T6476—2013 代替SY/T(476217
管线钢管落锤撕裂试验方法
Practice for drop-weight tear tests on steel line pipe
2014-04-01实施
2013一11一28发布
国家能源局 发布
SY/T6476—2013
目 次
前言
范围 2 符号和缩略语试验设备
3
试样 . 1 试样加工 .2 缺口几何尺寸 .3试样的壁厚 5试验 5.1 试样的加热和冷却 5.2试样的空置和重新加热、冷却断口剪切面积的评定
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冲击能量测试 8试验报告附录A(规范性附录) 剪切面积的测量附录B(规范性附录) 异常断口剪切面积的评定附录C(资料性附录)试样的冲击能量
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SY/T6476-2013
前言
本标准按照GB/T1.1--2009(标准化1.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/T6476--2107《输送钢管落锤撕裂试验方法》,与SY/T6476--20307相比:除编辑性修改外。主要技术变化如下:
修改了试样加热和冷却保持时间的控制:修改了对异常断的评定区域和特征断口的评定。
本标准使用重新起草法·修改采用AP1RP51.3:1996管线钢管落锤撕裂试验推荐作法,主要修改内容如下:
一一对标准名称,适用范围、试样的加下要求、试样的尺寸精度、试样加热和冷却制度和试样评
定程序的说明等进行了修订:对APIRP51.3:1996中符号定义和剪切面积计算公式中的错误进行了订正:
- -
增加了对试验设备的要求:提出了异常断口剪切面积的评定方法:增加了试验冲出能量的描猫述。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本标准由石油管材专业标准化技术委员会提出井归口。 本标准起草单位:中国石油集团石油管工程技术研究院、中国石油管道建设项目经理部、华油钢
管有限公司、宝鸡石油钢管有限责任公司。
本标准主要起草人:陈宏达。冯耀荣、杨忠文、田鹏、郭志梅。 本标准代替SY/T6476··2007。 SY/T6476--2H7的历次版本发布情况为:
SYT676---2HH1
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SY/T6476-2013
管线钢管落锤撕裂试验方法
1范围
本标准规定了管线钢管落锤撕裂试验的定义、符号,设备、试样、试验、评定和报告等内容。 本标准适用于管线钢管和制管用钢板,板卷的落锤撕裂试验和结果评定。
2符号和缩略语
下列待号和缩略语适用于本文件。 CVN夏比V型缺口: DWTT--落锤撕裂试验: D/t一外径与壁厚之比: SA%-— 剪切面积百分比。
3试验设备
3.1试验机结构形式不限。但应具有在一次冲击下将试样完全冲断的足够能量, 3.2试验机应有坚实的地基和稳固的主体结构:落锤部分的所有配重等零部件应始终处于紧固状态。 3.3冲击时锤的速度应在5m/s~9m/s范用内,铺刃曲率半径应在25.4mm土6.4mm范围内。 3.试样应放人试验机内,使缺口与锤刃口中心线对齐,偏差应在1.6mm范围内。试样缺口应位于支撑砧座的中央。 3.5试样支撑砧座的圆角半径不应大于16.0mm 3.6图1中给出了全尺寸夏比V型缺口吸收能与压制缺口和人字型缺口DWTT试样的最大能量之间的关系,为设计落锤撕裂试验设备和冲击能量的选用提供指导。
试样
.1试样加工 .1.1应按标准和用户要求在钢管和制管用钢板。板卷的规定部位截取横向、纵向或其他方向的试样。图2给出了焊接管线钢管的取样部位。 4.1.2钢管的D/大于或等于时,试样应压平。如D/t小于4。试样中部长度为25mm~51mm 一段可保持未压平状态。如试样出现翘曲,应重新取样
当压平和未压平试样的试验结果有明显差别或伸裁试验时。应以未压平试样的试验结果为准 .1.3试样可采用锯,剪切或火焰切割方法从管体上截取。除缺口外。所有加工部位应采用机械加 T的方法,按图3所示的试样尺寸和公差进行加工。
如试样采用火焰切割方法截取,机械加工时应去除锤击和缺口侧两个表面的热影响区。
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SY/T 6476---2013
25,
压制缺口DWTT 人学型缺口DWIT
20.3
17.8 25.4
FOOOT 13.6
12.7 LLI 17.8
“书LAC
“
-
-
12.7 7.6
-
6.8
7.6
N
0 68
136
203
271
339
全尺寸夏比V型缺口能量,J
图1CVN吸收能与压制缺口和人字型缺口DWTT能量之间的关系
焊缝
90
90
901
图2 焊接管线钢管落铺横向试样的取样位置
4.2缺口几何尺寸
对韧性较低的管线钢,优先选用压制缺口:对韧性较高的管线钢。优先选用人字型缺:人字型缺!在降低启裂能的同时,可减少异常断口(见(.)用现的频率。 . 2.1 压制缺口
应采用爽角为5"±2的锐利(不带圆角)1具钢刃型压头:压制出符合图3)要求的缺1」。不允许采川机械加1方法加1缺门
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单位为毫米 A-A
R25.4±6.4
305±5
EF9L
R0.025*08H
OTC
2i2
45°±2°
127±1.6
R14.3±1.6
AI 254±1.6
a)压制缺口
4A
R25.4±6.
305±5
ET9L
T
中
22
0
127±1.6
R14.3±1.6
AI 254±1.6
b)人字型缺口
图3落锤撕裂试验试样及砧座尺寸
4.2.2人字型缺口
应采用机械加工的方法垂直试样边缘加工出如图所示形状的缺口。缺日宽度不应超过1mm. 缺底部可为圆底,也可为平底。
单位为毫米
(窖)
5±0.5
71
图4落锤撕裂试验人字型缺口试样尺寸
SY/T6476—2013
4.3试样的壁厚
原始壁厚不大于13.mm应采用钢管或钢板的全壁厚试样。原始壁厚大于19.0mm在钢板或钢管上截取的试样应为全壁厚试样或壁厚减薄试样。减薄时可从试样的一个或两个表面进行加二。将厚度减薄至19.mm,壁厚减薄试样的实际试验温度应低于规定的试验温度,其试验温度的降低量见表1。
表1试验温度的降低量
试验温使的降低量
t mm
t f 11 17
19. 0 ~22. 2 22.2-28. 6 28. 6 ~~ 39. 7
在降低后的温度下进行的试验,但应采用原规定温度做标志,
5试验
5.1试样的加热和冷却 5.1.1液体介质:试样应完全浸泡在装有适宜液体介质的浴槽中,试样之间以及试样与浴槽壁、浴槽底部之间至少应有25mm或一个试样厚度的间距.取较大者。应采取措施.使浴槽内的液体流动以保证温度均勾,使所有液体部位的温度与试验目标温度相差不超过土1℃。最短的保温时间应符合表2的要求。
表2试样在液体介质中最短的到温保持时间
保温时间 min
试样厚度 mm <12.7 12. 7 ~ 25. 4 25.4~3H.1 注:总保温时间是指向处于目标温度的介质中放人试样完成那一刻开始计时,直到试样芯部温度达到目标温
到温保温时间
总保温时间
15 25 45
H 9 311
度所用的时间:到温保温时间是指放人试样后,当介质温度重新回到目标温度那刻作为计日十零点。试样芯部温度达到目标温度所用的时间。
5.1.2气体介质:将试样置于密闭的容器内,试样之间和试样与容器壁(底部和侧壁)之间至少应有50mm或两倍试样厚度的间距,取较大者。容器内应采取措施.使气体介质循环流动以保证温度均勾。容器内所有有效空间的温度与试验目标温度相差不超过土1℃。最短的保温时间应按照表3的规定。 5.2试样的空置和重新加热、冷却
试样从浴槽或容器中取出后。应在101s内完成冲断:否则。应将试样重新放人试验目标温度的介质中保持一定的时问,液体介质或气体介质所需的最短时间分别是15min和30min(从浴槽或容器中
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取出后的空置时间,最长不应超过21%否则须重新按5.1.1或5.1.2的规定进行加热或冷却)不应使与试验温度有明品差异的器具接触试样的中部,即缺口和断裂扩展路径的附近区域,
表3试样在气体介质中最短的到温保持时间
保温时间 min
试样厚度 mm
强制对流
自然对號
总保温时间
总保温时间
到温保温时间
到温保温时间
35 7 CN
<12. 7 12. 7 ~ 25. 4 25. 4~~ 38. 1 注1:强制对流是指介质在风扇等装置作用下的循环流动,自然对流是指无风扇等措施促使介质循环流动的条
8 1211 1511
51 55
1.-411 23 31
件《如无风扇的保温箱等》。 注2:总保温时间是指向处于目标温度的介质中数人试样完成那一刻开始计时,直到试样芯部温度达到目标温
度所用的时间:到温保温时间是指放人试样后,当介质温度重新回到目标温度那-一刻作为计时零点,试样芯部温度达到目标温度所用的时间。
6断口剪切面积的评定
6.1DWTT的SA%是在有效评定区域内扣除脆性区后剩余区域(包括固断面收缩变形而减少的面积)所占的比例, 6.2韧性断口通常是暗灰色或纤维状,断面与应力方向或板材表面有45"左右的倾斜角度:脆性断口,呈现光泽和结晶状,断面通常与应力方向或板材表面垂直。
韧性或髓性断口的计算面积是其在垂直于板材表面方向的投影面积,因此,在评定时应从平行于板材表面的方向进行观案。
对于控轧管线钢。常出现平行于板材表面的断口分离,有时这些开裂是脆性开裂,在断口评定中不应考虑平行于板材表面开裂中的脆性开裂,但与板材表面有一定倾角的脆性开裂面积应予以计算(见图5)
有时在试样壁厚中部。会呈现图6所示的韧性和脆性相间的断口形貌,表明断裂在此区域出现数次停顿和再次启裂间歇扩展的特征。在评定这种断口时,壁厚中部断续脆性区之间的韧性断口面积应忽略不计,断口边缘连续的韧性断口面积(如图6中的阴影部分)则要计算在内。 6.3有效评定区域是从缺口根部和锤击侧各扣除一个壁厚(壁厚大于19mm的只扣除19mm)后剩余的断口区域,如图7的阴影部分。 6.4整个断裂面呈现韧性断裂或缺口根部脆性启裂的断口是正常断口:缺口根部韧性启裂.在随后的扩展中伴有脆性断裂出现的断口称为异常断口。见图。
断口剪切面积的测量方法见附录A:异常断口剪切面积的评定方法见附录B。 6.5断口剪切面积百分比按照附录A规定的方法测定:也可通过以下几种方法测定:
a) 在断口照片或光学投影图上用求积仪测出断口剪切面积。 b)将断口与一组相同厚度,预先经过标定的断口照片或实际断口相对比。
采用任何其他方法。但需证实采用该方法与附录A或本条a)和b)所获得的结果等效。 当求积仪和其他方法测量的剪切面积有明显差异时。应以求积仪的结果为准。
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