ICS75.200 CCSE98 中华人民共和国国家标准 GB/T27866—2023 代替GB/T27866—2011 钢制管道和设备防止焊缝硫化物 应力开裂的硬度控制技术规范 Specificationofcontrollingweldhardnessofsteelpipeand equipmenttopreventsulfidestresscracking 2023-11-27发布 2024-03-01实施 国家市场监督管理总局 国家标准化管理委员会发布目 次 前言 Ⅲ ………………………………………………………………………………………………………… 1 范围 1 ……………………………………………………………………………………………………… 2 规范性引用文件 1 ………………………………………………………………………………………… 3 术语和定义 1 ……………………………………………………………………………………………… 4 基本规定 2 ………………………………………………………………………………………………… 5 焊缝硬度控制 2 …………………………………………………………………………………………… 5.1 一般规定 2 …………………………………………………………………………………………… 5.2 母材化学成分控制 3 ………………………………………………………………………………… 5.3 焊接材料选择 3 ……………………………………………………………………………………… 5.4 焊接工艺参数控制 3 ………………………………………………………………………………… 5.5 焊后热处理 3 ………………………………………………………………………………………… 5.6 特殊情况下焊缝硬度控制 3 ………………………………………………………………………… 6 焊缝硬度的检测和结果评定 4 …………………………………………………………………………… 6.1 硬度检测方法 4 ……………………………………………………………………………………… 6.2 现场硬度检测和结果评定 4 ………………………………………………………………………… 6.3 实验室硬度检测和结果评定 4 ……………………………………………………………………… 7 焊缝修复及硬度检测评定 7 ……………………………………………………………………………… 附录A(规范性) 控制焊缝硬度防止硫化物应力开裂的工作内容及流程图 8 ………………………… 参考文献 9 ……………………………………………………………………………………………………… ⅠGB/T27866—2023 前 言 本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 本文件代替GB/T27866—2011《控制钢制管道和设备焊缝硬度防止硫化物应力开裂技术规 范》,与GB/T27866—2011相比,除结构调整和编辑性改动外,主要技术变化如下: a) 更改了适用范围,本文件适用于规定最小抗拉强度不大于490MPa的碳钢、低合金钢管道和 设备制造焊缝、施工焊缝(见第1章,2011年版的第1章、4.5); b) 增加了无法进行硬度检测的评定要求(见4.3); c) 更改了母材、焊接材料、焊接工艺参数控制及焊后热处理技术要求,删除了焊接材料标准(见第 5章,2011年版的5.3、5.4和5.5); d) 更改了里氏硬度和布氏硬度检测要求(见6.2.2、6.2.8,2011年版的6.2.1); e) 更改了图1(见6.3.3,2011年版的6.3.2); f) 更改了焊缝修复及硬度检测评定(见第7章,2011年版的6.2.6,6.2.7); g) 增加了控制焊缝硬度防止硫化物应力开裂的工作内容及流程图(见附录A)。 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专利的责任。 本文件由全国石油天然气标准化技术委员会(SAC/TC355)提出并归口。 本文件起草单位:中国石油工程建设有限公司西南分公司、中国石油天然气股份有限公司西南油气 田分公司、中国石油天然气股份有限公司塔里木油田分公司、四川石油天然气建设工程有限责任公司。 本文件主要起草人:姜放、胡益武、陈勇彬、吴立斌、李天雷、冯琦、宁永乔、邹应勇、施岱艳、曹晓燕、 姜流、王雅熙、李阳、孔祥焕、张圆、张金钟、崔磊、张仁勇、鲜宁、姚志光。 本文件于2011年首次发布,本次为第一次修订。 ⅢGB/T27866—2023 钢制管道和设备防止焊缝硫化物 应力开裂的硬度控制技术规范 1 范围 本文件描述了用于接触酸性环境的管道和设备焊缝防止硫化物应力开裂(SSC)的硬度控制方 法,并规定了硬度控制的要求。 本文件适用于规定最小抗拉强度不大于490MPa的碳钢、低合金钢管道和设备制造焊缝、施工 焊缝。 本文件不包括防止硫化氢环境引起的应力导向氢致开裂(SOHIC)和软区开裂(SZC)其他类型的环 境开裂。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文 件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于 本文件。 GB/T150.1 压力容器 第1部分:通用要求 GB/T2654 焊接接头硬度试验方法 GB/T3965 熔敷金属中扩散氢测定方法 GB/T4340.1 金属材料 维氏硬度试验 第1部分:试验方法 GB50251 输气管道工程设计规范 SY/T0599 天然气地面设施抗硫化物应力开裂和应力腐蚀开裂金属材料技术规范 SY/T7024 含硫化氢油气田金属材料现场硬度检测技术规范 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 焊缝 weld 焊缝金属、熔合线和热影响区三部分的总称。 3.2 酸性环境 sourservice 含有硫化氢并能够引起金属材料发生硫化物应力开裂、应力腐蚀开裂、氢致开裂等开裂形式的油气 田环境。 [来源:SY/T0599—2018,2.1.4] 3.3 硫化物应力开裂 sulfidestresscracking;SSC 在有水和硫化氢存在的情况下,与腐蚀和拉应力[残留的和(或)施加的]有关的一种金属开裂。 [来源:GB/T20972.1—2007,3.23,有修改] 1GB/T27866—2023 4 基本规定 4.1 防止油气酸性环境中硫化物应力开裂的措施,应包括采用符合SY/T0599母材、控制焊缝硬度以 及残余应力。 4.2 焊接方法宜采用焊条电弧焊(SMAW)、熔化极气体保护电弧焊(GMAW)、药芯焊丝气体保护电弧 焊(FCAW-G)、钨极惰性气体保护电弧焊(GTAW)、等离子弧焊(PAW)和埋弧焊(SAW)。 4.3 现场无法进行硬度检测时,采用下列方法之一进行现场焊缝硬度评定。 a) 采用模拟焊缝的硬度进行评定,模拟焊缝应使用与现场焊接相同的焊接工艺及工艺条件。 b) 采用焊接工艺评定的硬度进行评定,对焊接工艺及工艺条件进行评审,通过评审同时满足下列 要求: 1) 管道和设备所用母材金属的标准、钢级、生产方法、制造商应与焊接工艺评定所用母材金 属相同; 2) 管道和设备所用母材金属的最大碳当量(CEV)不应超过焊接工艺评定所用母材金属的 相应值的0.03%,化学成分应采用熔炼分析结果; 3) 管道和设备所用母材金属的微合金元素中的Nb、V、Ti和B等微合金元素最大量不应超 过焊接工艺评定所用母材金属的相应值; 4) 管道和设备所用焊接材料的标准、类型、牌号、制造商、规格尺寸都应与焊接工艺评定所用 的相同; 5) 管道和设备焊接需要预热的方法和温度都应与焊接工艺评定相同; 6) 管道和设备焊接的接头形式、坡口形式、焊接层数、道数和焊接顺序等均应与焊接工艺评 定的相同; 7) 管道和设备焊接采用的焊接方法、层间温度、焊后热处理,以及不同焊道所用的焊材规格、 电流范围、电压范围、焊接速度等焊接工艺参数均应与焊接工艺评定相同。 4.4 控制焊缝硬度防止硫化物应力开裂的工作内容及流程应按照附录A执行。 5 焊缝硬度控制 5.1 一般规定 5.1.1 应根据以下影响碳钢、低合金钢管道和设备焊缝在酸性环境中发生硫化物应力开裂的主要因 素,合理选择母材、焊接材料,并采用适当的焊接工艺和(或)焊后热处理,防止硫化物应力开裂: ———环境腐蚀性的苛刻程度; ———焊缝的显微组织和硬度; ———母材金属和焊缝熔敷金属的化学成分; ———总拉伸应力值(外加应力和残余应力)。 5.1.2 焊缝硬度控制区域应包括焊缝金属、热影响区2个组成部分。应通过选择焊接材料、控制焊接 工艺参数控制焊缝金属硬度;应通过控制母材化学成分、控制焊接工艺参数,或焊后热处理控制热影响 区的硬度。 5.1.3 下列焊缝应进行焊后热处理: a) GB50251中规定的三级、四级地区的碳钢、低合金钢集输管道以及场站管道和设备焊缝; b) GB50251中规定的一级、二级地区,且母材标准规定最小屈服强度(SMYS)大于或等于 290MPa的碳钢、低合金钢集输管道以及场站管道和设备焊缝; c) 采用热轧态金属材料的碳钢、低合金钢集输管道焊缝; 2GB/T27866—2023