1. 管道設計溫度低于或等于-20℃,而高于使用溫度下限的碳素鋼、低合金鋼、中合金鋼和高合金鐵素體鋼,出廠材料及采用焊接堆積的焊縫金屬和熱影響區應進行低溫沖擊試驗。
2. 奧氏體不銹鋼,含碳量大于0.1%,設計溫度低于-20℃而高于使用溫度下限時,出廠的材料及采用焊接堆積的焊縫金屬和熱影響區應進行低溫沖擊試驗。
3. 奧氏體高合金鋼的使用溫度等于或高于-196℃時,可免做低溫沖擊試驗。
4. 符合下列條件之一時,管道材料可免做低溫沖擊試驗:
①. 使用溫度等于或高于-450℃,且不低于材料使用溫度下限,同時,材料的厚度無法制備5mm厚試樣時。
②. 除了抗拉強度下限值大于540MPa的鋼材及螺栓材料外,使用的材料在低溫低應力工況下,若設計溫度加50℃后,高于-20℃時。
5. 下列條件的材料用于管道時,母材、焊縫及熱影響區應增加沖擊試驗:
①. Q235A、Q235B及Q235C材料,使用溫度在圖1.9.1曲線A以下至使用溫度下限(-10℃)范圍內時。
②. 鋼號為10、20、20g、16Mn、20R、16MnR及15MnVR的材料,使用溫度在圖1.9.1曲線B以下至使用溫度下限范圍內時。
③. 使用溫度低于0℃至使用溫度下限范圍內的18MnMoNbR、13MnNiMoNbR及Cr-Mo低合金鋼(不包括低溫鋼)的任意厚度的鋼板。
注:最低使用溫度/厚度組合位于相應曲線或以上的,可免除沖擊試驗。位于曲線以下的,應進行沖擊試驗(低溫低應力工況、低溫降應力工況及小截面除外)。碳鋼(包括碳銘鋼)使用于GC3(新的壓力管道分級已取消GC3)級管道時,可免除沖擊試驗。
④. 在溫度下限以上使用有色金屬和它的合金材料時,如填充金屬成分與母材成分不同,焊接接頭應進行低溫拉伸試驗,延伸率應符合設計規定。
⑤. 制造廠已做過沖擊試驗的材料,但加工后經過熱處理時,應進行低溫沖擊試驗。
⑥. 焊接結構中,對熱影響區的低溫沖擊試驗可滿足對基體材料的沖擊試驗。
⑦. 材料沖擊試驗的方法應按現行國家標準GB/T 229《金屬夏比缺口沖擊試驗方法》的規定。在低溫下的沖擊功值應符合低溫用材料標準或表1.9.5的規定。當沖擊功不相同的基體材料焊接一起時,其沖擊試驗能量應符合較小抗拉強度的基體材料的要求。
6. 除低溫低應力工況及免除沖擊試驗外,壓力管道元件制造單位應對所有壓力管道元件進行沖擊試驗,優先取橫向試樣。鍛造的管件取樣應沿鍛造的主加工垂直方向,缺口方向與主要加工方向平行;標準試樣的最小夏比V形缺口沖擊吸收能量見表1.9.5。
閥門應進行夏比沖擊試驗,試樣應滿足表1.9.5的縱向值,或者制備三組相互垂直的試樣,任何一組獲得的最低沖擊值應滿足表1.9.5的橫向值。
7. 沖擊試驗方法。
①. 沖擊試驗方法應符合GB/T 229和GB/T 12778的規定。
②. 標準沖擊試樣為10mm×10mm×55mm夏比缺口沖擊試樣。
③. 當因截面尺寸限制無法制備標準試樣時,也可采用厚度為7.5mm、5.0mm、2.5mm的小尺寸試樣或盡可能寬的小尺寸試樣,小尺寸試樣的缺口寬度一般應不小于材料厚度的80%。
④. 試樣缺口應沿厚度方向切取,三個試樣為一組。
8. 金屬材料的低溫沖擊試驗(韌性試驗)要求國內外標準規范的比較。
①. 碳鋼和低、中合金鋼進行低溫沖擊試驗的溫度與GB/T 150《壓力容器》、ASME等規范一致。國內材料在-20℃及以下使用的低溫材料、焊縫和熱影響區都要做沖擊試驗。圖1.9.1曲線A、B與ASME B31.3的規定,國內標準將ASME標準的曲線B開頭從-29℃改為-20℃。
②. 碳鋼材料在低溫低應力工況下,最低使用溫度可降至-70℃并免做沖擊試驗。根據低溫低應力工況下使用溫度降低量,20#鋼管如加厚,在應力很低的情況下,可用于低于-20℃的寒冷地區及冷凍的系統中。
③. 材料的沖擊韌性試驗方法、沖擊功數據等內容國內外標準是相近的。
9. 工程應用一。
某配管設計人在材料描述內遺漏了“IMPT”(沖擊試驗)要求,造成施工現場到貨的管道材料不合格,進行了重新采購。
10. 工程應用二。
某Q245R PLS1鋼管取3處樣,做沖擊試驗結果如表1.9.6。焊縫不合格。