附录E (规范性) 酸性介质下的PSL 2S弯管
E.1 引言
本附录规定了酸性介质下的PSL 2S弯管的附加条款。本附录所述要求仅适用于订单有规定的情况。
E.2 购方应提供的附加信息
除第7章所述项目外,订单还应说明条款适用的具体订购内容:
a) 分层缺欠的钢带或钢板超声波检查的通知和检查结果;见ISO 3183:2019中H.3.3.2.4;
b) 对无缝弯管进行HIC检验;见表8,脚注e;
c) t>25.0mm弯管的化学成分;见E.4.1;
d) 可报告的HIC裂纹显微照片;见E.4.3;
e) 替代HIC/SWC试验方法以及相关验收标准,见E.4.3;
f) 替代SSC试验方法以及相关制造工艺评定验收标准,见E.4.4.2;
g) 面积达100mm²的单个分层大小限制,见E.7.1和E.7.2;
h) 邻近焊缝区域分层缺欠的超声波检测,见E.7.3;
i) HFW管焊缝的无损检验验收准则是L2等级;见E.7.4。
E.3 制造
E.3.1 制造工艺
所有PSL 2S弯管在制造时应符合附录D中所述合格的MPS,并且满足本附录所列附加检验。
E.3.2 钢管制造
钢管制造应符合ISO 3183:2019要求,生产PSL 2S型号的钢管时应符合ISO 3183:2019附录H(包括H.3.2)所述要求。
E.4 试验和检验
E.4.1 化学成分
t≤25.0mm的弯管,其化学成分应符合ISO 3183:2019表H.1的要求。
t>25.0mm的弯管,其化学成分应协商确定,并按照ISO 3183:2019表H.1规定对其化学成分进行适当修订。
E.4.2 拉伸性能
拉伸性能应符合ISO 3183:2019表H.2要求。
E.4.3 HIC/SWC试验
E.4.3.1 试样
HIC/SWC试样应从弯管外弧侧取管体纵向试样,并符合GB/T 8650-2015或NACE TM0284:2016要求。
带焊缝的弯管还应从焊缝处取横向试样,且焊缝应位于试样中心。
E.4.3.2 试验方法
HIC/SWC试验和报告应依据GB/T 8650-2015或NACE TM0284:2016进行。
HIC/SWC试验应依据GB/T 8650-2015或NACE TM0284:2016,选择A溶液。
经协商同意后,可在以下情况下进行HIC/SWC试验:
a) 在替代介质试验时(参照ISO 15156-2:2015表B.3),包括GB/T 8650-2015或NACE TM0284:2016 B溶液。
b) 应用时应施加一定的H₂S压力。
c) 验收标准应等同于或比E.4.3.3所述标准更严格。
裂纹长度率、裂纹厚度率以及裂纹敏感率应上报。条件允许时,裂纹报告中应附加相关照片。
E.4.3.3 要求
抗氢致开裂评价试验结果应符合下列验收条件。当在A溶液(环境)(参照ISO 15156-2:2015表B.3)中时,每个试样三项指标的平均值应符合下列要求:
a) 裂纹敏感率(CSR)≤2%;
b) 裂纹长度率(CLR)≤15%;
c) 裂纹厚度率(CTR)≤5%。
如果HIC/SWC试验在替代的介质中进行,用于模拟某种服役状态,经协商后则可采取其他验收标准。
E.4.4 SSC试验
E.4.4.1 试样
经协商一致,应从弯管外弧侧管体上取试块,每个试块中取三个纵向试样,试验弯管应提供制造工艺规范。
带焊缝的弯管还应从焊缝处取横向试样,且焊缝应位于试样中心。
除另有协议外,进行"四点弯曲SSC"的试样,其尺寸应大于或等于115mm(长)×15mm(宽)×5mm(厚)。取自弯管内表面的试样,其可由展平的毛坯试块进行加工。
E.4.4.2 试验方法
进行SSC试验,应符合GB/T 4157-2017或NACE TM0177:2016,按照协定,选用A溶液或B溶液。
试验中应使用符合GB/T 15970.2或ASTM G39规定的四点弯曲试样,试验持续时间应达到720h。
给试样施加0.72倍规定最小屈服强度的拉力。
施加0.72倍的规定最小屈服强度,不能用来证明材料已经具备了酸性条件下的适用资格。要获取更进一步的资格,见ISO 15156-2:2015。
如果协商一致,SSC试验方法、试验环境(包括H₂S压力)应与预期的应用相符合,而且还可使用相关的验收标准(见ISO 15156-2:2015表B.1)。如果使用这些试验,应对试验环境、条件和试验结果进行详细记述。
E.4.4.3 要求
将SSC试样从试验介质中取出后,应在低倍显微镜下放大10倍来检查试样的拉伸表面。任何拉伸表面的裂缝或裂纹,都是构成试样失效的原因,除非能够证明这些问题不是由硫化物应力开裂造成的。
E.4.5 硬度试验
E.4.5.1 试样
硬度试验,要按照ISO 3183:2019附录H的要求进行。
E.4.5.2 要求
对于经过硬度试验的试样,管体、焊缝和热影响区可接受的最大硬度应是250HV10或22HRC(70.6HR15N)。
如果协商一致,在下列条件下,非接触酸性介质的盖面焊道、外表面热影响区以及母材金属的最大硬度为275HV10或26HRC(73.0HR15N):
a) 弯管母管的壁厚大于9mm;
b) 盖面焊道不要直接暴露于酸性环境下;
c) 氢释放不受限制。例如,可采用阴极保护法。
E.5 硬点
任何方向大于50mm的硬点都应被认定为缺欠,如果单个硬度值超过了:
• 在钢管内表面250HV10、22HRC或240HBW,
或
• 在钢管外表面275HV10、27HRC或260HBW。
包含上述缺陷的弯管应被拒收。
E.6 检验
除按本附录特别修改外,检验频率应符合表8。
E.7 无损检测
E.7.1 管端分层缺欠检测
若协商一致,对于管壁厚度t≥5mm,应依据ISO 10893-8在每根钢管端部宽度为100mm的区域上进行超声检测,来验证是否有分层缺欠。
周向分层缺欠大于6.4mm或有大于100mm²的区域就应定级为缺陷。
E.7.2 弯管管体超声波检测
依据ISO 3183:2019附录K给出的试验要求,弯管母管管体应进行超声波分层缺陷检测。
如果母钢板/钢带或母管的全面超声波检测依据ISO 3183:2019附录K进行,就可以免去下一步对弯管的超声波检测。如果没有对母管进行同等级的超声波检测,则应在弯管整个管体上进行同等级的超声波检测。
单个分层和/或多个分层密度若超过了ISO 3183:2019表K.1的性能条件下验收标准,就应当被定级为缺陷。若协商一致,比ISO 3183:2019表K.1更严格的标准也可以采用(单个分层的最大尺寸为100mm²)。
E.7.3 焊缝超声波检测
如果协商一致,应依据ISO 10893-8、ISO 3183:2019表K.1(对钢带或钢板焊缝区域)要求,焊接钢管接近焊缝的钢带或钢板边应当用超声波检测进行至少15mm宽的分层缺陷检测。
E.7.4 高频焊焊缝无损检测
应根据ISO 3183:2019中K.4.1对焊缝全长进行超声检测,验收极限应与下列之一相符合:
• ISO 10893-11:2011,验收级别U₂/U₂H;
• ISO 10893-10:2011,验收级别U₃;如果有协议,验收等级为U₂。
E.7.5 埋弧自动焊焊缝的超声波检测
应根据ISO 3183:2019中K.5.1对埋弧自动焊的焊缝全长进行超声波纵向和横向的缺欠检测。