SY/T 7048-2016 海洋结构用钢板生产资格预评定推荐作法

ICS75.180.10
E94 SY
备案号：53464—2016
中华人民共和国石油天然气行业标准
SY/T7048-2016
海洋结构用钢板生产资格预评定推荐作法
Recommended practice for preproduction qualification for steel plates for offshore structures
2016-01-07发布 2016一06一01实施
国家能源局发布

1引言
1.1目的
本标准的目的是为买方提供一些建议，以减少准备和评定钢板预制焊接程序的时间以及必要的试验（并确保所提供的钢材适合焊接），尤其是热影响区的断裂韧性和抗裂性能。

本标准假定它适应等级的钢材和预期用途的焊接工艺是将要单独开发的。
1.1.1按照采办订单要求。具体测试在第3章、第章或两章都有描述。
1.1.2为了保证与本标准相一致，需要特定的乳钢厂按照一定的化学成分、熔炼操作和乳制流程来制造钢板。本标准适合所有按照经过评定的工艺条件下生产出来的材料订单。
1.1.3任何化学成分或生产工艺显著变化对钢板得接性能或韧性的不利影响都需要评定，对主要改变需要作单独的全而评定，对于小的改变需按照第5章的要求作简单的再评定。
1.1.4满足本标准的预先评定是可以接受的。推荐采用较宽热输人范围、较高裂纹尖端张开位移《CTOD)值、较低试验温度进行试验，并且必须满足本标准的最低要求。
1.2范围
本标冻包括生产预评定的各项要求，由指定的钢厂所炼制一定的化学成分范围和一定的乳制工艺生产的钢材的特定焊接和机械性能试验。本标准是一个材料选择和评定的推荐作法，而不是关于钢板焊接作业的。本标准是和AP門1Spe2W和API Spec2Y一起开发并使用的。然面，如果需要的话，它也可以作为其他材料规范（比如AP1Spec2H)的补充说明。
1.3总的要求
除另外说明外，本标准采用的试件是来白一个炉号，由特定的化学成分所构成的经过评定的钢板。
1.3.2钢板的乳制、焊接和试验应在制造商的指导和控制下进行，同时也应有第三方或买方代表的监督。
1.3.3制造商应将钢乳制的详组过程和试验结果编制成文件并将副本提供给买方。然面。保密资料不需要体现在文件中。同时，这个文件中应包含足够的信息，以便买方日后能确认所有必要的工艺程序，并且制造工艺过程有编码标记或者具有追踪工艺变化的标示。
1.3.4由熔分析所确定的钢材化学成分应与钢材加工的现行行业标准一致。在一个典型的宽泛的范围内，钢厂必须指定主要的化学成分和基本变量的限制范围，可以认为生产预评定有效。在任何一炉的试验能够评定后续生产钢材，见第5章描述。
1.3.5文件中应包含被测试钢板的全部特性，包活：
a)化学成分，包括5.2所述的元素和附加元素。
b)拉伸试验，包括极限载荷下的应力一应变曲线。
c)夏比V形缺口曲线：每条由线由至少12个试件组成（至少4种湿度，最高、最低和50%FATT)。对于试样横、向中间厚度处新的评定位置如下。
1)母材头部，中间宽度；

2)母材头部。板边缘；
3)母材尾部。中间宽皮；
4)母材尾部。板边缘。
d小落锤无塑性转变温度。
e)横断面硬度。
f)对于新评定，中心偏析控制试验包括厚板和诗件的宏观金相。
1.3.6任何按照AP門1RP2Z评定的钢材应满足试验规定的热输人范围、CTOD试验温度、材料强度或等级以及厚度。
2参考文献
所参考的最新版本如下：
ASTM E129裂纹尖端张开位移(CTOD)断裂韧性测量的试验方法[Standard test method for erack tip opening displacement (CTOD)fracture toughness measurement]
ASTM STP=95非线性断裂力学卷弹塑性失效《Non一linear fracture mechanies一Volume ll:Elastic plastie failure》
AWSA4,3扩氢的测定(Determination of d面ffusible hydrogen)
AWS DI.1铜结构焊接规范(Structural welding code=steel)
BS7448-1~2金属材料焊接临界CT(D与临界J积分中K国子的测定方法(Method for det-emination of K critical CTOD,and critieal J values of welds in metallie materials)
BS763控制温度剧变试验方法和焊接板弯曲试验方法[Methods For controlled thermal severity (CTS)test and bead-o-plate B)P)tests for welds]
JSZ315Y型坡焊接裂纹试验方法(Method of Y一groove weld cracking test)
3热影响区韧性评定
3.1按照买方和制造商的协商，每次资格预审应由三组对接焊板作为试件，这些试件或开K型坡口或单边坡口（如图1所示）。焊健应平行于最终的乳制方向。并且取材在母材的中间。试件应在资格预事所要求的范围内的最大厚度处取样。
3.1.1资格预审时的焊接试验应在平焊的位置上进行，除根部焊道以外，都应采用理弧焊。并且用最低的热输人。在焊接完成及约束解除后，最大的角变形不应大于2。
3.1.2资格预审焊接试验时所选择的焊材应保证在最后的热处理后焊接金属的CTOD断裂韧性值超过母材热影响区的CTOD值，至少为.13mm(i,05in).CTOD试验温度为-10℃(14F)或所选的试验温度。为了测定焊健金属的CT()D值，1H%的技劳裂纹试样应在试验焊接金属在整个厚度上取样，并且试件厚度中心区域2/3处的熔融线在中心线附近1~2mm(.04in~08in)处。另外，还要测量焊缝熔数金属的硬度并保证其等于或超过母材的硬度。这些要求是为了保证：()低的得接金属韧性与热影响区低的CTOD结果互不影响：《2)在热影响区测试时，度旁裂纹不会加快扩展到焊键金属软区。该节包含的焊接金属韧性的要求不作为生产用的焊接工艺评定的要求。
3.1.3下面这三组对接钢板焊接时的预热、热输人，层间温度应在一定的评定范围内，评定的热输人（电弧能量）范围应在.kJ/mm~4.5k/mm(21kJ/in一114kJ/in)之间，除拿制造商为他们提供的特殊钢材选择更严格性的热值输人范围《见1.支.6)。其中一组焊缝必须在最低的热输入量，最低的预热/层间温度符合第4章限定的值【1H℃《212下)或更低一些]，温度测量在位于临近热影响区的每道焊健起始点。预热/层间温度可以增加60℃《140下)，另外一组焊接的评定在最高热输人.

4延迟裂纹试验
4.1目的
试验的日的是为了显示材料常规的焊接性能，为焊前预热选择提供指导。如在1.3中闸述，此试验应作为钢材的生产前质量认证中的一部分。必须进行两种试验，分别代表不同的狗束度。
4.2控制温度拘束(CTS)试验
CT5试验在中等狗束条件下进行，见BS733。最大热输人量1kJ/mm(25kJ/im),4.3Y型坡口试验J1SZ3158。Y型坡口试验在高拘束度条件下进行，最大热输入为1.7kJ/mm(43kJ/in)
4.4要求
4.4.1用来焊接试样的焊条必须要有一定的服强度，至少要与母材匹配。熔敷金属的氢含量为
3m./14Hg~5mL./100g:与经过烘干的低氢焊条焊接时产生的含量一样，氢可以由W方法，根据AWSA4.3,或者是按照气相色谱法来确定。
4.4.2试板的最大厚度应是铜板的实际厚度，或者限制在2i(50mm》以内，因为这个厚度代表钢板的约束强度的近似最大值。更厚的板可能要从板的两面分别切削等量额外厚度后，再进行评估。
4.4.3根据预热需要的级别提出了此两项测试的结果。用来防止在最大厚度测试中母材金属的延迟裂纹。在焊缝金属中的裂纹必须重新测试，
4.4.4为了便于接受，所有的CT5试验在81℃时及130℃时Y型坡口试验都不能出现裂缝。或者由制造商提出更低的温度，
4.5注释
施工焊接程序条款参照AWSD1.1附承6“预热温度选择的指导方法”此处引用的低的热输人时的预热与AWS焊接指南是一致的；在使用高热输入焊接时。也可以采用较低的预热温度。

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