标准规范下载简介
SY／T 7318.5-2021 油气输送管特殊性能试验方法 第5部分：全尺寸断裂阻力试验.pdfICS 75.200 ; 77.040.10 CCS E 16 . H 22
（民共和国石油天然气行业标准
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巨野县麒麟镇大桥施工组织设计油气输送管特殊性能试验方法
油气输送管特殊性能试验方法 第5部分：全尺寸断裂阻力试验
2022一02一16实施
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8.1轴向穿透型裂纹整管试验数据处理和分析
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9试验报告 12 附录A (资料性) 缺口处网格 13 附录B (资料性) 直流电势差校准曲线… 附录C（规范性）含轴向穿透型裂纹钢管J计算方法. 附录D (规范性 夹式双引伸计CTOD计算方法... 附录E (规范性) 试验报告 参考文献…·
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本文件按照GB/T1.1一2020《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。 本文件是SY/T 7318《油气输送管特殊性能试验方法》的第5部分。SY/T 7318已经发布了以下 部分： 第1部分：宽板拉伸试验； 一第2部分：单边缺口拉伸试验； 一第3部分：全尺寸弯曲试验； 一第4部分：全尺寸气体爆破试验。 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。 本文件由石油工业标准化技术委员会石油管材专业标准化技术委员会提出并归口。 本文件起草单位：中国石油集团石油管工程技术研究院、陕西省天然气股份有限公司、中石油北 京天然气管道有限公司、西安交通大学、宝山钢铁股份有限公司。 本文件主要起草人：李鹤、封辉、黄呈帅、池强、王为、李群、黄卫锋、孙德鑫、高涛、王俊、 李萌。
本文件按照GB/T1.1一2020《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。 本文件是SY/T 7318《油气输送管特殊性能试验方法》的第5部分。SY/T 7318已经发布了以下 部分： 第1部分：宽板拉伸试验； 第2部分：单边缺口拉伸试验； 一第3部分：全尺寸弯曲试验； 一第4部分：全尺寸气体爆破试验。 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。 本文件由石油工业标准化技术委员会石油管材专业标准化技术委员会提出并归口。 本文件起草单位：中国石油集团石油管工程技术研究院、陕西省天然气股份有限公司、中石油北 京天然气管道有限公司、西安交通大学、宝山钢铁股份有限公司。 本文件主要起草人：李鹤、封辉、黄呈帅、池强、王为、李群、黄卫锋、孙德鑫、高涛、王俊 李萌。
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SY/T7318《油气输送管特殊性能试验方法》旨在建立适用于油气管道的非常规试验方法，从而 将油气管道特殊性能测试规范化、标准化，拟由九个部分构成。 第1部分：宽板拉伸试验。 第2部分：单边缺口拉伸试验。 第3部分：全尺寸弯曲试验。 第4部分：全尺寸气体爆破试验。 第5部分：全尺寸断裂阻力试验。 第6部分：全尺寸SCC试验。 第7部分：全尺寸拉伸试验。 第8部分：掺氢管道材料与氢环境相容性评价。 第9部分：部分气体爆破试验。 本文件旨在通过含轴向表面型及穿透型裂纹钢管爆破试验建立钢管断裂阻力曲线及先漏后破准 则评估图，并确定：1）裂纹开始扩展时的临界裂纹尺寸和起裂压力；2）裂纹扩展量与压力的对应关 系；3）钢管失效时的临界裂纹尺寸和压力。 本文件与SY/T7318《油气输送管特殊性能试验方法》的其他部分同属于油气管道特殊性能试验 方法之一。SY/T7318.1是通过较大尺寸试样来评价焊接接头性能。SY/T7318.2是通过小尺寸试样 来评价钢管的断裂阻力。SY/T7318.3和SY/T7318.4及本文件均是通过整管试验来评价钢管性能。 其中SY/T7318.3用来评价钢管的抗弯曲能力， SY/T7318.4用来评价钢管的止裂性能。本文件与 SY/T7318.2存在关联性，分别在不同尺度上来评价钢管的断裂阻力。
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油气输送管特殊性能试验方法
油气输送管特殊性能试验方法 第5部分：全尺寸断裂阻力试验
第5部分：全尺寸断裂阻力试验
本文件规定了穿透型及表面型裂纹钢管断裂阻力试验的试样尺寸及制备、测试装置、试验方 居处理和分析、试验报告等。 本文件适用于承压油气钢制管道预制
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下列符号和代号适用于本文件。 + 裂纹深度，单位为毫米(mm) at 最大压力时的裂纹深度，单位为亳米（mm）； ao 预制裂纹深度，单位为毫米（mm)； Aa 裂纹沿壁厚方向扩展量，单位为毫米 (mm): 裂纹半长，单位为毫米（mm）； Cf 最大压力时的裂纹半长，单位为毫米 (mm Co 预制裂纹半长，单位为毫米 (mm) A2c 裂纹沿轴向扩展量，单位为毫米（mm) D 试样外径，单位为亳米（mm）； d 电势差测点跨距，单位为毫米（mm)； d2 夹式引伸计跨距，单位为毫米（mm）； d 高低夹式引伸计间距，单位为毫米（mm）； E 杨氏模量，单位为兆帕（MPa）； h 低夹式引伸计高度，单位为毫米（mm）； h 高夹式引伸计高度，单位为亳米（mm）； J积分，单位为千焦每平方米（kJ/m²）； 试样长度，单位为毫米（mm）； M一含穿透型裂纹钢管膨胀因子，无量纲； 试样内压，单位为兆帕（MPa）； 试样中的最大压力，单位为兆帕（MPa）； P。 试样中裂纹起始扩展时的压力，单位为兆帕（MPa）； R 钢管半径，单位为毫米（mm）； 7 试样温度，单位为摄氏度（C）； 试样壁厚，单位为毫米(mm);
U 无量纲的电势差； U 一 某一时刻电压探针间的电势差，单位为毫伏（mV）； 起始时刻电压探针间的电势差，单位为毫伏（mV）； 夹式引伸计张开位移，单位为亳米（mm）； V 低夹式引伸计张开位移，单位为毫米（mm）； V 高夹式引伸计张开位移，单位为毫米（mm）； 裂纹尖端张开位移，单位为毫米（mm）； 裂纹口张开位移，单位为毫米（mm）； S 起始裂纹尖端张开位移，单位为毫米（mm）； 裂纹长度参数，无量纲； 泊松比，无量纲，取值0.3； Qi 流变应力，单位为兆帕(MPa; i 环向应力，单位为兆帕(MPa); OTs 试样抗拉强度，单位为兆帕（MPa）； Oys 试样屈服强度，单位为兆帕（MPa)
下列缩略语适用于本文件。 CG1：穿透型裂纹端部位置夹式引伸计 CG2：穿透型裂纹中间位置夹式引伸计 CG3：低夹式引伸计 S CG4：高夹式引伸计 CTOD：裂纹尖端张开位移 EDM：电火花加工 EP1：穿透型裂纹端部位置电压探针 EP2：穿透型裂纹中间位置电压探针 EP3：表面型裂纹中间位置电压探针 LBB：先漏后破
5.2 穿透型裂纹缺口
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5.2.1沿钢管轴向加工穿透型裂纹，如图1所示。 5.2.2对于焊接钢管，裂纹宜位于距离焊缝180°的母材位置。 5.2.3起始裂纹宽度约2mm，可采用机方式加工。 5.2.4两侧裂纹尖端应锐化，锐化后的裂纹尖端宽度应不大于0.2mm，长度应不小于5mm，宜采用 EDM方式加工。 5.2.5预制裂纹长度2c应为0.25D～0.5D，宜选择0.25D、0.38D、0.5D三个长度。 5.2.6裂纹深度应穿透整个钢管壁厚。
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5.2.7缺口处第一层采用不锈钢板作为内衬 与钢管内壁之间采用聚四氟乙烯填充；第二层
5.3.1沿钢管轴向加工表面型裂纹，如图3所示。
5.3.2对于焊接钢管，裂纹宜位于距离焊缝180°的母材位置。 5.3.3表面缺口可采用机械加工或者EDM方式加工，宽度宜不大于1.2mm，缺口尖端应锐化 5.3.4预制裂纹长度2c应为0.25D～0.5D，宜选择0.25D、0.38D、0.5D三个长度。 5.3.5预制裂纹深度a宜在0.4t~ 0.8t之间选择
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5.4.1试验前应对试样进行外观和尺寸（管径、壁厚、周长等）检测、无损检验，对焊缝进行无损探伤。 5.4.2试验前应对试样进行管体横向拉伸、系列温度夏比冲击试验、紧凑拉伸和单边缺口拉伸试验。 通过管体横向拉伸和系列温度夏比冲击试验获得材料基本力学性能，管体横向拉伸和系列温度夏比 冲击试验按照ASTMA370的要求进行。通过紧凑拉伸试验和单边缺口拉伸试验获得材料裂纹扩展 力曲线。紧拉伸试验按照GB/T21143的要求进行，单边缺口拉伸试验按照SY/T7318.2的要求 进行。
6.1测试装置整体布局
端部密封、进水和排气参照SY/T5992进行。 余塑性应变和影像资料，宜在缺口附近按附录，
典型试验整体布局示意图如图4所示，水压在试样端部输入，恒定电流在缺口两侧输入，并在 缺口两侧采集缺口张开位移、电势差数据，在缺口尖端采集应变、温度数据，在试样端部采集内压数 居。缺口张开位移由夹式引伸计采集，电势差由专用直流电势差装置采集，应变由应变片采集，温度 由热电偶采集，内压由压力传感器采集
图4试验整体布局示意图
6.2.1夹式引伸计通过刃口夹持装置进行安装，引伸计夹持位置的缺口应符合ASTME399的规定， 保证在试验过程中能够支撑引伸计并且不发生移动。 6.2.2宜采用螺钉方式来安装夹式引伸计，并满足以下要求： a）螺孔中心到缺口表面的垂直距离宜尽量小，但应大于1.5～2倍螺钉直径； b）螺孔深度应大于2.0mm，且在缺口深度大于4.0mm的情况下小于缺口深度的一半； c）螺孔需垂直于试样表面； d）螺钉安装时需要拧紧。 6.2.3对于轴向穿透型裂纹整管试验，同一位置只需安装一个夹式引伸计。 6.2.4对于轴向表面型裂纹整管试验，同一位置需在试样表面不同高度处安装两个夹式引伸计（双弓 伸计）
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5采用双引伸计方法时，推荐采用图5所示进行布置。两个引伸计的刃口垂直高度差（h一 E0.25~2倍试样壁厚t之间。
图6电势差法测量原理
6.3.2直流电源最小可输出电流应不小于20A，通过电源线与焊接在试样初始缺口两侧的接线柱相连 接，为试样提供恒定或脉冲电流。 6.3.3缺口处电势差信号由信号线采集，电势差采集信号线应采用屏蔽线以降低干扰，采集到的微弱 电势差信号通过前置放大器进行放大并通过滤波器滤波后传输到数据采集仪进行存储。 6.3.4电势差采集信号线通过点焊焊接到试样缺口两侧，构成电势差测点，电势差测点位于电流接线 柱内侧。 6.3.5前置放大器的放大倍数宜为1000倍，宜尽可能靠近电势差测点。
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.4.1试验装置中应全少安装两个 其量程应为试样承受最大压力 的1.5倍。 6.4.2压力表精度宜为0.5级及以上。
6.5.1应至少安装两个热电偶来监测试样温度，热电偶宜安装在缺口附近。 6.5.2热电偶通过点焊进行安装。 6.5.3热电偶的分辨率应优于0.2℃
6.8.2电流接线柱安装于预制裂纹中心垂线上，距离预制裂纹中心线D/8处。 5.8.3两套电势差测点（EP1）安装于预制裂纹初始缺口两端GBT 1392-2021 船舶与海洋技术 甲板机械 舷梯绞车.pdf，一套电势差测点（EP2）安装于预制 裂纹中间。每套电势差两个测点跨距d=6mm，预制裂纹中心线位于两个测点中间。预制裂纹初始缺 口两端的电势差测点主要用于监测裂纹起裂，中间的电势差测点用来测量整个裂纹生长过程。 6.8.4两套夹式引伸计（CG1）安装于预制裂纹两端，一套夹式引伸计（CG2）安装于预制裂纹中
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6.9轴向表面型裂纹试样直流电势差装置及夹式双引伸计安装位置 6.9.1采用一套电势差测点及一套夹式双引伸计进行测试，安装位置如图8所示。 6.9.2电流接线柱安装于预制裂纹中心垂线上，距离预制裂纹中心线D/8 6.9.3一套电势差测点（EP3）安装于预制裂纹中间，电势差两个测点跨距d=6mm，预制裂纹中心 线位于两个测点中间。 6.9.4一套夹式双引伸计（CG3、CG4）安装于初始裂纹中间，夹式双引伸计跨距d宜为8.0mm 14.0mm，高低夹式引伸计间距d≤20mm
7.1.1试样仪器仪表化后将试验管路注水或者冷却液。 7.1.2当最低试验温度在0℃以上时，宜采用水作为加压介质；当最低试验温度在0℃及以下时，应 采用冷却液作为加压介质。 7.1.3正式试验前，将水或者冷却液加压至0.2MPa并保压30min，检查是否存在泄漏。同时开启所 有检测仪表，检查仪器仪表是否工作正常。 7.1.4正式试验中，对试样持续加压并进行数据采集。 7.1.5合理控制加压速率，加压速率宜控制在0.1MPa/min～0.5MPa/min，从加压开始至试验结束时 间宜控制在2h内。 7.1.6当载荷开始下降或者试样出现泄漏情况试验结束
7.2.1当使用电势差法测量时，应特别注意控制环境温度波动不超过2℃ 7.2.2 在试验过程中，试样温度应保证稳定、 ， 变化应不超过 ±1℃
GB／T 39226-2020 磁约束聚变大电流变流系统集成测试要求.pdfSY/T 7318.52021
7.3.1通过数据采集仪同步实时采集压力P、电势差测点电势差Ut、夹式引伸计张开位移V、温度1 等信号，生成压力P、电势差U及夹式引伸计张开位移V随时间变化曲线。 7.3.2直流电势差装置数据采集和处理要求： a）直流电源提供10A～15A的电流，电流维持3s后，转换电流方向，以便消除热电效应的影响； b）采集的电压信号经过前置放大器和滤波器后，由数据采集仪记录； c）将数据采集仪记录的相邻10个正电位点和10个负电位点的绝对值相加取平均值作为一个有 效电势差数据点。