1. 管道设计温度低于或等于-20℃,而高于使用温度下限的碳素钢、低合金钢、中合金钢和高合金铁素体钢,出厂材料及采用焊接堆积的焊缝金属和热影响区应进行低温冲击试验。
2. 奥氏体不锈钢,含碳量大于0.1%,设计温度低于-20℃而高于使用温度下限时,出厂的材料及采用焊接堆积的焊缝金属和热影响区应进行低温冲击试验。
3. 奥氏体高合金钢的使用温度等于或高于-196℃时,可免做低温冲击试验。
4. 符合下列条件之一时,管道材料可免做低温冲击试验:
①. 使用温度等于或高于-450℃,且不低于材料使用温度下限,同时,材料的厚度无法制备5mm厚试样时。
②. 除了抗拉强度下限值大于540MPa的钢材及螺栓材料外,使用的材料在低温低应力工况下,若设计温度加50℃后,高于-20℃时。
5. 下列条件的材料用于管道时,母材、焊缝及热影响区应增加冲击试验:
①. Q235A、Q235B及Q235C材料,使用温度在图1.9.1曲线A以下至使用温度下限(-10℃)范围内时。
②. 钢号为10、20、20g、16Mn、20R、16MnR及15MnVR的材料,使用温度在图1.9.1曲线B以下至使用温度下限范围内时。
③. 使用温度低于0℃至使用温度下限范围内的18MnMoNbR、13MnNiMoNbR及Cr-Mo低合金钢(不包括低温钢)的任意厚度的钢板。
注:最低使用温度/厚度组合位于相应曲线或以上的,可免除冲击试验。位于曲线以下的,应进行冲击试验(低温低应力工况、低温降应力工况及小截面除外)。碳钢(包括碳铭钢)使用于GC3(新的压力管道分级已取消GC3)级管道时,可免除冲击试验。
④. 在温度下限以上使用有色金属和它的合金材料时,如填充金属成分与母材成分不同,焊接接头应进行低温拉伸试验,延伸率应符合设计规定。
⑤. 制造厂已做过冲击试验的材料,但加工后经过热处理时,应进行低温冲击试验。
⑥. 焊接结构中,对热影响区的低温冲击试验可满足对基体材料的冲击试验。
⑦. 材料冲击试验的方法应按现行国家标准GB/T 229《金属夏比缺口冲击试验方法》的规定。在低温下的冲击功值应符合低温用材料标准或表1.9.5的规定。当冲击功不相同的基体材料焊接一起时,其冲击试验能量应符合较小抗拉强度的基体材料的要求。
6. 除低温低应力工况及免除冲击试验外,压力管道元件制造单位应对所有压力管道元件进行冲击试验,优先取横向试样。锻造的管件取样应沿锻造的主加工垂直方向,缺口方向与主要加工方向平行;标准试样的最小夏比V形缺口冲击吸收能量见表1.9.5。
阀门应进行夏比冲击试验,试样应满足表1.9.5的纵向值,或者制备三组相互垂直的试样,任何一组获得的最低冲击值应满足表1.9.5的横向值。
7. 冲击试验方法。
①. 冲击试验方法应符合GB/T 229和GB/T 12778的规定。
②. 标准冲击试样为10mm×10mm×55mm夏比缺口冲击试样。
③. 当因截面尺寸限制无法制备标准试样时,也可采用厚度为7.5mm、5.0mm、2.5mm的小尺寸试样或尽可能宽的小尺寸试样,小尺寸试样的缺口宽度一般应不小于材料厚度的80%。
④. 试样缺口应沿厚度方向切取,三个试样为一组。
8. 金属材料的低温冲击试验(韧性试验)要求国内外标准规范的比较。
①. 碳钢和低、中合金钢进行低温冲击试验的温度与GB/T 150《压力容器》、ASME等规范一致。国内材料在-20℃及以下使用的低温材料、焊缝和热影响区都要做冲击试验。图1.9.1曲线A、B与ASME B31.3的规定,国内标准将ASME标准的曲线B开头从-29℃改为-20℃。
②. 碳钢材料在低温低应力工况下,最低使用温度可降至-70℃并免做冲击试验。根据低温低应力工况下使用温度降低量,20#钢管如加厚,在应力很低的情况下,可用于低于-20℃的寒冷地区及冷冻的系统中。
③. 材料的冲击韧性试验方法、冲击功数据等内容国内外标准是相近的。
9. 工程应用一。
某配管设计人在材料描述内遗漏了“IMPT”(冲击试验)要求,造成施工现场到货的管道材料不合格,进行了重新采购。
10. 工程应用二。
某Q245R PLS1钢管取3处样,做冲击试验结果如表1.9.6。焊缝不合格。