氢气输送工业管道非列表材料力学性能及测试要求.docx
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1、氢气输送工业管道非列表材料力学性能及测试要求1冲击韧性氢气输送工业管道用材料应具有良好的韧性,应采用低温冲击韧性作为衡量材料适用性的首选指标,冲击韧性的测试要求、测试方法和相关判据符合GB/T20801.2的要求。2硬度和强度管道材料用于氢气输送时,最大硬度宜小于22HRC或250HB,且抗拉强度宜小于800MPa管道焊接接头相对母材可能具有更高的氢脆敏感性,焊缝最大硬度应小于22HRC或250HB;如焊缝区硬度高于母材,可采用强度低于500MPa的管材或采取特殊焊接工艺和焊后热处理工艺。用于关键位置的材料在加工装配后仍需具有较高韧性水平,焊接接头应避免硬/脆性区、微裂纹等。当材料的强度和硬度
2、不满足上述要求时,需要按照本规程5.3.3条和5.3.4条进行氢环境下的服役适用性评价。3氢气环境下的断裂韧性可通过氢气环境下的断裂韧性测试评定材料在氢气工况下的适用性。测试方法可参照GB/T21143,并应满足如下要求:3.1 测试条件采用恒载荷或恒位移方法将疲劳预裂纹试样加载到规定的应力强度系数KIAPP或55MPa-m”2中的最大值。试样应在模拟含氢气输送服役环境下保持加载状态一定时间。试验结束后,对试样进行检验,评估疲劳裂纹前端是否存在亚临界裂纹。对于铁素体钢和马氏体不锈钢,室温试验试样应至少承受1000小时的恒载或恒位移。对于奥氏体不锈钢,测试时间至少为5000小时。3.2 测试样品
3、试验样品应满足GB/T21143要求,样品厚度应大于设计壁厚的85%o在焊缝金属试验中,应在焊缝宽度的中心加工切口,且切口应垂直于材料表面。在热影响区试验中,应在与材料表面大致垂直的位置对缺口进行机加工,且预制裂纹应在确保断裂中包含尽可能多的热影响区。每组试验应包含3个平行样品。3.3 评判依据若试样的亚临界裂纹扩展长度不超过0.25mm,材料满足氢致开裂抗力要求,可用于目标含氢环境。如采用恒载荷方法进行试验,氢环境下的临界应力强度系数KIH即为100%KIAPPo若采用恒位移方法进行试验,KIH等于50%KIAPPo若试样的亚临界裂纹扩展长度大于或等于0.25mm,则按照GB/T21143规
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