钢质管道环焊缝附加验收准则、在役管道焊接技术、焊接记录表.docx

附录A（规范性附录）环焊缝的附加验收准则A.1概述第9章的验收准则是基于焊接工艺水平的经验验收准则，是依据缺欠长度进行评价验 收，多年来该准则保障了管道运行的可靠性。基于断裂力学分析的合于使用验收准则，也称 为工程临界评估（ECA）,是同时依据缺欠高度和长度进行评价验收，给出的缺陷允许长度 通常更大。采用合于使用准则时，应进行附加焊接工艺评定、应力分析和无损检测。此前版本的合于使用准则，所要求的CTOD断裂韧性最小值为0.13mm或0.25mm,断 裂韧性值更高时不进行特殊评价。随着填充金属性能改进、焊接工艺精确控制，及机动焊工 艺广泛应用，多数焊缝的韧性和延展性更高、更稳定。但也发现当前的CTOD试验过程和 疲劳裂纹制作流程较以往更为严格，这导致了断裂韧性值小于0.13mm的情况时有发生。因 此，本版本合于使用准则进行焊缝缺欠评价验收时，考虑了 CTOD韧性值低于0.13mm的情 况，以使其适应实际测得的断裂韧性值和载荷水平。本附录确定的平面缺陷验收方法有3种，序号越大计算复杂程度越高，但缺陷容限范围 也更宽。方法1最简单，方法2需充分利用材料韧性从而给出更准确的评价，但也需进行更 多的计算。前两种方法的理论基础和计算方法相同，仅适用于A.221规定的低、中疲劳载 荷工况。方法3适用于疲劳载荷超出前2种方法的工况。方法3是非规范性的，其逻辑性也 明显不如方法1和方法2,宜由精通断裂力学和管道载荷分析的熟练从业人员进行。本附录给出了确定最大允许缺陷尺寸的计算方法。本附录不影响第9章对缺欠的评价 验收。是否使用本附录由设计文件确定。本附录中，“最大允许缺陷尺寸''和其他含有“缺陷”的名词使用并非意味着焊缝中一定有 缺陷存在或焊缝缺乏完整性。含有特定特征的焊缝可被描述为缺陷、缺欠、不连续或瑕疵。 这些术语已被广为接受且可以相互替换使用。本附录的主要目的是在技术分析的基础上，定 义焊缝异常的类型、尺寸和形状及对整个焊缝在特定工况下服役的适用性影响。本附录的适用范围：a）等壁厚钢管的环焊接头；b）所有接头均完成无损检测；c）焊接接头整体上不存在低强匹配，见；d）最大轴向设计应力不大于母材的SMYS；e）最大轴向设计应变不大于0.5%；f）不包括泵站和压气站的焊缝、返修焊缝、主线路管件和阀室的焊缝；g）方法1和方法2不适用于返修焊缝,经业主批准,可采用方法3评估，见A.2应力分析轴向设计应力使用本附录时，应进行应力分析以确定环焊接头在施工和运行期间可能承受的最大轴向 设计应力。应力分析应包括管道安装期间的应力和运行、气候条件引起的应力。陆地管道建 设条件下，最大轴向应力可能出现在下沟环节。下沟应力主要取决于钢管相对于管沟的起吊 高度。水平定向钻产生的应力可以根据钢管路径的曲率、推力、以及管土作用进行估算。这0.50.50.0250.0500.0750.1004 3 2 1 o o o O 趾糊/酗帼£加圾0.00.0000.125允许长度/圆周图A.8方法一O.lOmmS CTOD<0.25mm时的缺陷验收极限步骤一：确定流变应力钢级5为482.65MPa时，用公式A.3计算流变应力。(A.5)/ 150、23- 夕=482.65 x 1 + ()= 515.46注意：示例中流变应力可以用SMYS和SMTS的平均值替代，本案例按照屈服强度和抗拉 强度均值计算的流变应力为524.02MPa,与公式A.3计算出的结果非常接近。步骤二：确定所施加的载荷水平通过代入前面提到的和Of来计算载荷水平Pro(A.6)424.04515.46=0.823步骤三：确定初始的允许缺陷尺寸CTOD>0.25mm的情况下，根据图A.7中载荷水平0.825的曲线进行插值处理，确 定初始的允许缺陷尺寸。表A.1和图A.9中列出了初始的允许缺陷尺寸数值。表A.1的第二列显示的允许缺陷高度是通过允许缺陷高度/壁厚WT值乘以壁厚(此例中 壁厚为12.7mm)得到的。同样，允许缺陷长度是通过允许缺陷长度/管周长值乘以管周长(兀 xOD)或3.14x610mm计算得到的。表A.1载荷水平为0.825时的初始允许缺陷尺寸允许的缺陷高度/管壁厚度允许的缺陷高度(mm)允许的缺陷长度/钢管周长允许的缺陷长度(mm)0.56.350.02548.260.45.080.03260.960.33.810.04281.280.22.540.063121.920.11.270.128246.38步骤四：确定的缺陷高度的调整假定缺陷高度的不确定度取8%t和1.524mm中的较小值=1.02mm。检测误差=1.27 mm。缺陷高度调整=检测误差-假定的缺陷高度不确定度=0.25mm。7.626.355.083812.541.270.00025.450.876,21 01.61 271 5 241 77.8 2 03.2 2 2 8.6254可允许的长度（毫米）允许长度/圆周图A.9高度调整前后的允许缺陷验收尺寸曲线步骤五：得出最终验收表格ECA评价结果应以便于用户使用的表格形式列出，如表A.2所示。当钢管壁厚较厚时，相 关表格中可能出现更多的行。表A.2验收表格示例可允许的缺陷高度（mm）可允许的缺陷长度（mm）01.27203.21.2712.776.23.816.1048.26>6.100.0注：可以参照中的步骤8对ECA结果做进一步的调整。方法二确定可接受的缺陷尺寸A.5.1.4.1 背景方法二是失效评定图方法（FAD）。如图A.10,用FAD方式的评定有三个重要组成部分:1）失效评定曲线FAC；2）应力或载荷比，Sr或L,；3）韧性比，Kro图A.10第二种工艺的示意图FAC失效评定曲线是用应力比和韧性比来定义临界状态的轨迹。应力比定义了塑性破坏 的可能性。韧性比是所施加的裂纹驱动力与材料的断裂韧性之比，它定义了脆性断裂的可能 性。FAD方法的计算复杂，需要精通和掌握断裂力学，确保能够正确使用该程序。经验证的 计算程序能极大地简化计算过程。确定临界缺陷尺寸通过A5L4.3提供的公式迭代计算临界缺陷尺寸。具体步骤如下：1）设定缺陷尺寸的初始值。合理的缺陷初始值应包括最大允许缺欠高度，r|=0.5= 缺欠高度/壁厚）和较小的缺欠长度，如所采用的检测方法能检测到的最小缺陷长 度；2）根据A5143,以失效评估图（FAD）形式确定评定点；3）如果评定点落在了安全区域以内，则增加缺陷长度，并重复步骤2；4）如果评定点落在了安全区域以外，则需减小缺陷长度，并重复步骤2；5）如果评定点落在FAC上：a）说明此状态为载荷、材料特性和缺陷尺寸组合条件下的临界状态，记录缺陷高 度和长度；b）小幅度的减小缺陷高度，如：降幅An为0.05。从a）确定的缺陷长度开始，重 复步骤2；6）将临界缺陷高度和长度计入表格；7）将缺陷长度取L5倍的安全系数，获得允许的缺欠高度与缺欠长度的草稿表格；8）对草稿表格进行必要的调整，获得缺陷的允许高度与允许长度的最终表格，确保其 符合所选定的无损检测方法的可检测性和良好的焊接操作性。总的缺欠长度不应大于管周长的12.5%,最大缺欠高度不应大于管壁厚的50%。埋藏缺欠的允许高度应视同表面开裂缺欠的允许高度。可接受的缺陷尺寸的固有安全系数对缺陷高度存在一定程度的尺寸负偏差具有 包容性，且不会对焊缝的完整性产生负面影响。固有保守性中，假定的缺陷高度不确定度为 1.5mm和8%t中的较小值。当缺欠高度尺寸的负偏差大于固有保守性中对高度不确定度的假设，则实际的 缺欠可接受高度值应为计算的缺欠可接受高度值减去无损检测工艺的高度测量误差与假设 的高度不确定度之间的差值。缺陷高度的调整处理应在根据最大缺欠高度（即，缺欠最大高 度W50%t,见A5133）调整完成之后进行，当高度的检测负偏差（也可称为检测误差）大 于假定的高度不确定度，则无需减小允许的缺欠尺寸。确定FAD评定程序的关键要素a）失效评估曲线（FAC）；FAC见公式（A.7）：K,二f（Lr） = （1 -0.14L）0.3 + 0.7exp（-0.65） （A.7）失效评定曲线（FAC）在L,轴向上的截断线为:(A.8)式中流变应力小是SMYS和SMTS的平均值，或通过公式A.3确定。 b）评定点韧性比韧性比M见公式（A.9）：(A.9)式中bmat是材料的CTOD韧性。CTOD驱动力的弹性分量为初可按下式计算:卷(A.10)式中Je为J积分的弹性分量，d为J与CTOD的转换因子，可按下式估算:< =3.69-3.19 - +0.882(A.ll)式中是下述应力（。）应变（£）关系中的应变硬化指数。£ = ?+ 0.005-区（A.12）E I 石人巴J这里E是杨氏模量。应变硬化指数可以通过Y/T屈强比来估算：In(0/Q005)(A.13)lnl/（y/T）对于API 5L X52-X80的铁素体材料，Y/T屈强比可以按下式估算:1Y/T =rso/1 + 2(叫 2.3。(A.14)A.13中的均匀应变%估算为:e F-0.01206625 o-y+0.22 （A.15）公式A.14和A.15中0的单位是MPao弹性J积分定义为：£/(1 吟(A.16)(A.17)参数人是管径比a、相对缺陷长度p和相对缺陷高度n的函数。Fbo（a，BE） 之 0.1 且万 <7i a（QQ QQ 力Fb（a、BE）= < Fg a,B =20.1月.4>V7i a Jn a80 0.1八八用 o,。. 177 Vo 1I n a ；这里(A.18)用0(%分力)=.09 + 2.3 10.7910.9060.983肛a3、+ 20 80645%7(A.19)mxt;2 (A.20)m2 = -0.00416 -2.18/7+ O.I55772 (A.21)c)评定点应力比。应力比的计算见下式：4 =(A.22)式中塑性垮塌应力由公式（A.22）和公式（A.23）确定：, =1 + 385（0.05 -磔口 - 迪侬卜L4|. I 2 J 2 J 当呻0.05 时（A.23）714 sin(乃)当 n 8 N0.05 时（A.24）注：兀为弧度单位方法三确定可接受缺陷尺寸A.5.1.5.1 概述大多数的近海管道和管线，在建设和运营过程中存在有交变载荷。仅当疲劳载荷谱密度 超过5x106的情况下，允许使用方法三。若设计文件有规定，可使用验证有效的合于使用原则来建立缺陷验收准则。最为广泛接 受的评价程序是BS 7910,该程序应由高素质的，且精通断裂力学、管道焊接和无损检测原 理的分析师/工程师来实施。在建立缺欠验收准则时，任何选定的评价程序均应被看成一个 整体，并适当考虑安全系数。应当认识到，各种评价程序及焊接工艺评定因素可能不同于方 法一和方法二，不宜将不同方法的各部分混合使用。疲劳缺陷扩展包括下列内容：1）应进行恰当的疲劳分析来确定初始的缺陷验收准则。可以使用可公开获取的各种程 序和软件来确定缺陷扩展。在整个疲劳加载谱中，应检查所有峰值载荷时的静态抗 裂性。熟练的从业人员在整个应用交变载荷的过程中可能会使用现成的软件程序来 进行疲劳分析和静态失效条件校核。2）使用方法一得到的允许缺陷尺寸可以被视为埋藏和表面缺陷的初始缺陷尺寸。如果 在使用寿命结束前就达到了临界缺陷尺寸或出现了静态峰值载荷的失效（具有合适 的设计或安全系数），初始缺陷尺寸就需要减小。应注意根据服役类型选择合适的 裂纹扩展曲线（da/dN曲线）。BS 7910提供了疲劳裂纹扩展曲线以及如何选择曲 线的指南，业主可以提供补充信息，生成不同介质条件下的管道的缺陷扩展曲线。 对于D/t值较小的钢管，壁厚方向的应力是非均匀的，有必要进行多个初始缺陷 位置的分析。检测误差和缺陷容限的安全系数应通过评定合格的检测系统/检测工艺/检测人员在特定项目或采用类似材料和焊接工 艺的项目中的NDT评定结果中提取的检测误差来修正可允许的缺陷高度。横向平面缺陷横向平面缺陷需要返修或清除。焊缝缺陷从开始到终止的累积缺陷高度不应超过6.4mm 和50%t中的较小值。体积缺陷的验收极限高断裂韧性材料中的埋藏体积缺陷，如夹渣或气孔等产生失效的可能性要远低于平面缺 陷，这些缺陷可以视同平面缺陷评定，或使用表A.5的简化方法。表面开裂缺陷和根据缺陷 相互影响规则被重新归类为表面开裂缺陷的埋藏缺陷应视同平面缺陷评价。注：无论如何评定缺陷，采用CTOD韧性和夏比冲击功的最低值要求都是适合的。表A.3埋藏体积缺陷的验收极限电弧烧伤缺陷类型高度或宽度长度气孔t/4或6.35mm,二者取其小t/4或6.35mm,二者取其小夹渣t/4或6.35mm,二者取其小4t电弧烧伤是由于引弧或操作不当而引起管子内外表面损伤的一种缺陷。这种缺陷通常是 肉眼可见的点或孔洞，或者是X射线底片中黑度较大的影像区域。这些缺陷通常被热影响区 包围着，其韧性可能低于母材和焊缝金属。表A.4是未经返修的电弧烧伤的验收标准，该标准的前提是假设电弧烧伤区域的热影响 区韧性值为零，且所有平面缺陷的边缘是钝化的。若电弧烧伤缺陷含有肉眼可见或常规射线 检测可检测到的裂纹，则应进行返修或割口。表A.4未经返修的电弧烧伤的验收标准测量尺寸验收标准宽度t或7.94mm,二者取其小长度（任意方向）t或7.94mm,二者取其小深度（至弧坑底部）1.59mm,二者取其小注1：适用于最小CTOD值为0.127mm或0.254mm的情况。注2：大量数据显示电弧烧伤（包括热影响区）的深度不足其宽度的一半。缺陷的相互影响a）若两个缺陷足够靠近，则可看成是单个大缺陷。应根据图A.11确定缺陷是否存在 相互影响。若存在相互影响，则应按图A.11计算其缺陷的有效尺寸，并按本附录 评估；b）如果相互影响缺陷中的一个缺陷需要返修，则所有相互影响的缺陷都应按A.7的要 求进行返修。情况1:情况2：情况3：情况4：情况5：存在相互影响的判据51 < 2cl and电 < 1 / （G<Q）存在相互影响的有效缺陷尺寸的计算aQ = larger of 巴 and a22ce = 2q + s + 2c22ae = 2q + * + 2收2ce = 2cl + 5i + 2c2ae = 2% + % +。22ce = 2cl + $ + 2c2ae = d + 2a2q = 2cS < smaller of 2c y or 2q 2ae = 2a3s3 < smaller of 2c” or 2/ 2cg = 2cl + 5i + 2c2图A.ll缺陷干涉评估准则A.6记录应记录按照本附录所确定的缺陷类型、位置及尺寸，记录中还应含有管道射线检测或其 他无损检测的记录。A.7返修焊缝返修及验收依据本附录判定的所有缺陷，应按第7章的要求进行返修或割口。焊缝返修区域的累计长度不应超过管周长30%或763mm两者的较小值。返修区域应按 11.1条款的要求进行射线检测或按照114条款的要求进行超声波检测。当返修区域质量满足 第9章的验收标准或设计文件规定的更为严格的验收标准或的规定时，该返修可接受。 依据方法3的特殊环境焊缝的返修及验收当方法3的缺欠验收规定比第9章更为严格时，应设计文件规定的评价程序和补充焊接工 艺评定结果建立返修焊缝的替代验收标准。A.8符号a缺陷高度（mm）；c缺陷半长（mm）；D钢管外径（mm）；dn由J积分计算CTOD的转换因子（无量纲）；E杨式模量（MPa）；JcJ积分的弹性分量（MPa mm）；Ki应力强度因子（MPa （ mm）I/2）；KrFAD模式中的韧性比（无量纲）；L一FAD模式中的应力比（无量纲）；Lrc“。仟FAD模式中的截断应力比（无量纲）；n应变硬化指数（无量纲）；Pr一标准化的载荷应力或载荷水平，Pr=Oa/Of （无量纲;t管壁厚度（mm）；a管径和壁厚之比，a=D/t （无量纲）；B缺陷长度和管周长之比，B = 2c/兀D,（无量纲）；8eCTOD韧性值的弹性部分（mm）；8matCTOD 韧性值（mm）；t钢管公称壁厚；n缺陷高度和管壁厚之比，n = a/t,（无量纲）；V泊松比（无量纲）；oa最大轴向设计应力（MPa）；（Jc塑性破坏应力（MPa）；0f一管材的流变应力（MPa）；QlT管材的最大抗拉强度或UTS （MPa）；cy, Y管材的规定最小屈服强度或SMYS （MPa）；8t均匀应变（无量纲）。附录B（规范性附录）在役管道焊接技术B.1概述本附录适用于在役管道及管道系统的管道元件返修及安装过程中的焊接操作。为便于分 析，本附录将输送原油、成品油或天然气的管道统称为在役管道系统。本附录适用于含有空 气、水和第1章范围中未列出的其他产品的管道。在役管道系统上进行焊接并得到的焊缝统 称为在役焊缝。本附录不适用于已经完全关闭、停产或不再运行的管道系统的焊接。若在役管道系统的运行条件与第5章焊接工艺评定因素相比，不会增加焊缝金属冷却 速度或氢致裂纹的风险，则在役管道系统的焊接工艺可按照第5章或本附录进行评定。如果 焊缝金属冷却速度或氢致裂纹风险增加，在役管道系统的焊接工艺应按照本附录进行评定。在役管道系统的焊接主要有两方面问题。一是要避免“烧穿”，也就是焊接电弧烧穿管 壁。另一方面是预防氢致裂纹，主要是由于介质流动增加管壁散热，使得焊缝金属冷却速度 增大。当钢管壁厚不小于6.4mm时，采用低氢型焊条焊接，通常不会出现烧穿现象。而对于 在役的薄壁管线，需采取特殊措施，如控制焊接热输入量等防止烧穿。烧穿一般可能发生在 堆焊回火焊道隔离层、对焊缝缺陷返修焊、对管壁金属缺失进行堆焊返修等工况条件下。氢致裂纹的产生，应同时满足三个条件：焊缝金属含氢量、焊接接头淬硬倾向及焊接接 头所承受的拘束应力。若其中有一个条件不满足，就可避免产生氢致裂纹。对在役管道系统 进行焊接时，应使用低氢型焊条或低氢焊接工艺。不能保证焊缝金属低氢水平时应采取减少 焊接接头淬硬组织形成的方法，如焊接热输入量控制法、预热法、回火焊道工艺法等，均可 有效地避免氢致裂纹。焊接热输入量控制法是使用足够大的焊接热输入量，以克服介质流动 带来的负面影响，目前有多种预测焊接热输入量的方法，如计算机模拟热分析，这些热分析 方法可预测焊接过程所需要的热输入量，但不应替代焊接工艺评定（见B.2）。对某些在役管 道系统进行焊接时，由于输送介质散热，会造成预热困难。图B.1为典型的回火焊道工艺的 熔敷顺序。为了减少焊接应力，在组对时应注意合理装配，以减小根部的应力集中。在役管道系统的焊接，既应保证焊缝的安全性，又应具有可靠的使用性能。例如，如果 管壁比较薄（小于6.4mm）,应限制焊接热输入量以防止烧穿，但低热输入量又会因输送介 质散热而使焊缝金属冷却速度增大，导致氢致裂纹产生。这样就应合理调整焊接工艺参数。 如果防止烧穿工况的最大焊接热输入量仍不可避免氢致裂纹时，则应采取其他措施，如调整 回火焊道顺序。本附录的主要内容是防止在役管道系统焊缝中产生氢致裂纹。当钢管壁厚小于6.4mm, 应考虑烧穿的可能性，并应使用计算机模拟热分析或其他方法确定最大焊接热输入量。在役 管道系统焊接时应注意内部流动介质在热作用下易爆、易燃，或影响管材性能使其产生应力 腐蚀开裂或脆性断裂等问题。其他安全要求见SY6554石油工业带压开孔作业安全规范。在役管道系统的焊接应遵循本标准中关于角焊缝的要求，并满足下列附加要求。些应力可能分别在不同时间达到峰值。最大轴向设计应力是指管线在设计寿命周期内的任何 时间的最大总轴向应力。循环应力A.2.2.1 分析循环应力分析应包括确定管线设计寿命内可能承受的预期疲劳载荷谱。疲劳载荷谱包括 因水压试验、运行压力、管道安装产生的应力，可能还包括热应力、地震及沉降应力等。疲 劳载荷谱由若干轴向循环应力等级和各等级应力条件下的循环次数组成。如果应力等级在各 循环间变化,应采用一套适当的计数方法(如雨流记数方法)确定循环应力等级及循环次数。(注：雨流记数方法可以见发表的“在复杂应力应变曲线下疲劳破坏的预测”，材料 学报,1972年3月，Vol.7, No.l, pp.7187。)定义疲劳载荷谱强度S*为：S*=N1 (s) 3+N2 (。2)3+Ni (5)3 + Nk (AOk) 3 (A.l )式中：s*载荷谱强度密度；Ni第i等级循环应力下的循环次数；5循环应力幅度，MPa；k循环应力等级的总数；i第i次循环应力，从1至k。如S*小于5xl()6,且能够采用BS 7910中的钢材在空气中的裂纹扩展曲线，则可应用方法 1和方法2中的验收标准(A5L3和A.5.L4),而无须做进一步的疲劳分析。如S*大于5xl()6, 且不能采用钢在空气中的裂纹扩展曲线，使用方法1和2时要做进一步分析，或采用方法3中 的步骤进行分析。环境对疲劳的影响影响焊接接头缺陷疲劳扩展的因素主要有应力强度、循环载荷、缺陷尺寸和裂纹尖端的 环境。在无腐蚀性介质的环境条件下，油和碳氢化合物的影响与空气类似。但水、盐水及含 CCh或H2s的溶液会加快疲劳裂纹的扩展速率。干气管道中含少量CO2和H2s组分是正常的。 当CO2或H2s的任一浓度超过了干气管线典型工况历史水平时，除非有证据表明推荐的超标 浓度不会导致疲劳裂纹扩展速率的增加(或采取了充分的防腐措施)，否则本附录不适用。 由于采用外涂层和阴极保护措施，本附录使用时可不考虑钢管外部环境对管道环焊缝疲劳裂 纹扩展速率的影响。应力腐蚀开裂当在役管道环焊缝承受长期载荷时，某些环境会加速裂纹的扩展，或诱使缺陷周围的材 料变脆并达到临界开裂状态。这些典型环境如含H2S,也指含强氢氧化物、硝酸盐及碳酸盐 介质等。当管道中存在这些介质时，应确定最小临界应力。如果计算应力超过了最小临界应 力值，本附录不再适用。对H2s腐蚀环境服役的材料规定见GB/T 20972.2。尽管很少有由于 管道表面暴露在含碳酸盐和硝酸盐土壤环境中而导致应力腐蚀开裂的例子，但这种裂纹通常 是与管道环向应力相关的轴向开裂，而非与轴向应力相关。然而，环向应力腐蚀开裂可能出 现在随服役期增加而轴向应力增加的位置，比如不稳定斜坡上的过度弯曲处。采用适当的涂层和阴极保护措施可以缓解应力腐蚀开裂出现的频率和严重性。本附录适 用于采用涂层技术防止环境危害的情况。动载荷应力分析应考虑环焊接头可能承受的潜在动载荷，如检修阀关闭时产生的动载荷。当焊 接接头承受的动载荷应变速率大于10-3 J (应力速率为207Mpas)时，本附录不适用。 残余应力注：隔离层堆焊焊道宜采用直拉焊。后续焊道的焊接宜采用大热输入量，可对隔离层 焊道的热影响区起到细化和回火的作用。图B.1回火焊道熔敷顺序示例B.2在役管道系统的焊接工艺评定除5.6关于焊接工艺规程的内容说明外，在役管道系统焊接工艺还应符合本附录所规定 的替代/附加要求。8.2.1 焊接工艺规程钢管和管件在役管道系统焊接时，除了指明材料的SMYS外，还应指明材料的碳当量。管道服役条件在役管道系统焊接时，应指明焊接工艺适用的管道服役条件（如输送介质、流量等）。 焊接热输入量范围焊接工艺采用热输入量控制法时，为克服介质流动影响而采用足够大的焊接热输入量, 应规定焊接热输入量范围。焊接工艺采用回火焊道时，为克服介质流动影响而规定了回火焊 道熔覆顺序的，应要求每焊道的焊接热输入量范围。焊接热输入量计算公式见附录C。 焊道顺序采用回火焊道焊接工艺克服介质流动影响时，应规定焊道顺序和焊道间距，以确保对前 一焊道的回火作用。焊接工艺评定因素的变更当表B.1中规定的焊接工艺评定因素变更时，应重新进行在役管道焊接工艺评定。当焊 接工艺规程有表B.1中规定的焊接工艺评定因素以外的变更时，可修订焊接工艺规程，不必 重新进行焊接工艺评定。表B.2中列出了焊接工艺评定因素覆盖范围，并与焊工上岗资格因 素进行了比较。表B.1焊接工艺评定因素序号类型B. 2. 2. 1钢管和管件焊接工艺评定因素的变更对于在役管道系统的角焊缝，SMYS不是基本要素。除在役管道系统的角焊缝外，其余焊接接头抗拉强度应大于等于钢 管和管件的规定最小抗拉强度。下列规定外，焊接工艺评定所用钢管和管件的碳当量增加构成基本 要素：1）若焊接工艺评定的散热条件比在役管道系统焊接更为恶劣，且不 会增加在役管道系统焊接的氢致裂纹风险，则可使用比焊接工艺评 定时碳当量更高的钢管和管件。B. 2. 2. 2管道服役条件管道服役条件恶化，如焊缝金属冷却速度增加构成基本要素。B. 2. 2. 3壁厚1）堆焊返修时，壁厚是基本要素。2）在役管道系统焊接时散热严重，壁厚是基本要素。3）上述两种情况外的其它工况，壁厚不属于基本要素。对在役管道系统的金属缺失进行堆焊返修时，剩余壁厚小于焊接工 艺评定的壁厚，壁厚是基本要素。B. 2. 2. 4焊道熔覆顺序回火焊道从一种焊道顺序变更为另一种焊道顺序是基本要素。对于回火焊道规定的焊道间距变化超过评定记录值构成基本要素。B. 2. 2. 5焊接方法焊接工艺规程中焊接方法的变更。B. 2. 2. 6接头设计接头设计的重大变更（如对接焊缝改为角焊缝）。带坡口角焊缝评定 合格的焊接工艺适用于不带坡口角焊缝。B. 2. 2. 7填充金属表1规定的填充金属组别，从一组变更为另一组。还应从力学性能 和氢致裂纹敏感性的方面考虑母材和填充金属的匹配性。B. 2. 2. 8保护气体和流量一种保护气体变更为另一种保护气体，或一种混合气体变更为另一 种混合气体。保护气体流量范围增加或减少超过20%oB. 2. 2. 9电特性直流焊接时焊条（或焊丝）接正极变更为接负极或反之；直流电变 为交流电或反之。B. 2. 2. 10焊接热输入焊接工艺规程中焊接热输入量的变更。焊接工艺规程的焊接热输入 量应基于焊接工艺评定的焊接热输入量范围及避免裂纹和烧穿的焊 接热输入量范围。B. 2. 2. 11焊道之间的时间间隔第一层焊道或隔皆层堆焊焊道完成后至第一层焊道开始前所允许的 最长时间间隔的增加。隔离层堆焊焊道的第一回火焊道完成后至第 二回火焊道开始前允许的最长时间间隔的增加。B. 2. 2. 12焊接方向从下向焊改为上向焊，或者反之。B. 2. 2. 13预热降低焊接工艺规程的最低预热温度。如果计算机热模拟分析预测的 预热温度的变化不会导致焊缝金属冷却速度高于焊接工艺评定，则 可以取消或降低预热温度。B. 2. 2. 14层（道）间温度降低焊接工艺规程的层（道）间温度范围。如果散热条件比焊接工 艺评定更恶劣，且不增加氢致裂纹的风险，则无需重新进行焊接工 艺评定即可降低层（道）间温度。B. 2. 2. 15焊后热处理增加焊后热处理工艺或改变焊接工艺规程中焊后热处理的参数范围 或温度值。B. 2. 2. 16消氢处理降低焊接工艺规程中焊后热的时间或温度范围。如果后热低于评定 记录值，且不增加氢致裂纹风险，则可减少时间或降低温度。表B.2焊接工艺评定和焊工上岗资格考试适用的焊接工艺评定因素焊接工艺评在役管道在役管在役管在役管在役管在役管道在役管定因素系统的焊道系统道系统道系统道系统系统的返道系统接工艺评的套筒的支管的管壁套筒纵修焊接工的返修定套筒角坡口焊金属缺焊缝的艺评定焊工上焊缝焊 工上岗 考试,缝的焊 工上岗 考试,失堆焊 返修焊 工上岗 考试焊工上 岗考试b岗考试焊接工艺B. 2. 2. 5B. 3. 1B. 3. 1B. 3. 1B. 3. 1B. 7. 1. 2. 3B. 7. 2. 4B. 7. 2. 3管道带压运 行条件下焊 缝金属的强 度CC碳当量B. 2. 2. 1B. 2. 2. 1焊缝冷却速 度B. 2. 2. 2B. 3.2B. 3.2B. 3.2B. 3.2B. 2. 2. 2接头设计B. 2. 2. 6B. 3. 1B. 3. 1B. 3. 1B. 3. 1返修类型B. 7. 1. 2. 1B. 7. 2. 3剩余壁厚B. 7. 2. 3壁厚，如剩 余壁厚小于 6. 4mm和评 定壁厚两者 之间的较大 值dd主管管径B. 3. 1B. 3. 1B. 7. 2. 3主管壁厚B. 2. 2. 3?B. 3. 1B. 3. 1B. 3. 1B. 3. 1B. 7. 2. 3支管管径B. 3. 1B. 3. 1B. 7. 2. 3支管壁厚B. 3. 1B. 3. 1B. 7. 2. 3电特性B. 2. 2. 9B. 2. 2. 9焊接热输入B. 2.2. 10B. 3.2B. 3.2B. 3.2B. 3.2B. 2. 2. 10e支管位置B. 3. 1B. 3. 1B. 7. 2. 3坡口位置B. 7. 2. 3套筒角焊缝 位置B. 3. 1B. 3. 1B. 7. 2. 3焊接方向B. 2. 2. 12B. 3. 1B. 3. 1B. 3. 1B. 3. 1B. 2. 2. 12B. 7. 2. 3焊缝熔覆顺 序B. 2. 2. 4B. 3.2B. 3.2B. 3.2B. 3.2B. 2. 2. 4B. 3.2填充金属组别B. 2. 2. 7B. 3. 1B. 3. 1B. 3. 1B. 3. 1B. 2. 2. 7B. 7. 2. 3保护气体类 型B. 2. 2. 8B. 2. 2. 8B. 2. 2. 8B. 2. 2. 8B. 2. 2. 8B. 2. 2. 8保护气体流 量B. 2. 2. 8B. 2. 2. 8预热B. 2. 2. 13B. 2. 2. 13层（道）间温B. 2. 2. 14B. 2. 2. 14试验接头的焊接度焊后后热B. 2. 2. 16B. 2. 2. 16a.在役管道系统的套筒角焊缝和支管坡口焊缝的焊工上岗考试除遵循6.1外，还应符合上表要求。b.附录B适用于在役管道系统中与主管相关的焊接操作。C.焊缝金属强度不是一个焊接工艺评定因素，但除套筒角焊缝以外的其它焊缝，如支管坡口焊缝、套筒 纵向焊缝和堆焊返修焊缝，焊缝金属强度应大于或等于钢管、管件的SMTS。d.当剩余壁厚小于6. 4mm时，应评估会增大烧穿风险的因素，如焊接热输入量过大，或其他导致管内壁 温度升高的条件。e.在安装焊接过程中，如果焊接热输入量较大偏离评定记录值，会导致冷裂纹敏感性倾向或烧穿风险增 加。在役管道系统中支管和套袖的焊接应按5.7的规定进行。当进行试验接头焊接时，应 模拟管道运行条件。8.2.3.1 焊接试验接头时，试验管内充满水，且水流过试验截面时的热条件与施工现场相同 或更为恶劣（见图B.2）。只有模拟现场焊接条件的焊接工艺评定才能应用于现场。也可采 用其他介质（如机油）来模拟不太恶劣的热环境。8.2.3.2 在役管道系统中支管和套筒角焊缝的焊件焊接应符合5.4的规定。8.2.3.3 堆焊返修焊缝的焊件焊接应在含有模拟壁损的管段上进行。模拟的管壁金属缺失面 积应足够大，也可进行多个小面积管道壁损的焊接，以满足制取试样数量要求。取样位置如 所示，设计文件也可规定其他取样位置要求。模拟壁损处的剩余壁厚应不大于焊接 工艺规程中规定的最小值。堆焊返修后应达到原始钢管壁厚。焊接接头试验准备取样和制样应符合图B.3和B.4的规定。试验项目和试样数量见表B.1。试样的切割、加工 或破坏性试验应在焊接完成24小时后进行。表B.1试验项目和试样数量管壁厚 （mm）接头类 型试样类型a拉伸刻槽锤断背弯面弯侧弯宏观金相<12.7纵向坡 口焊缝2222套筒角 焊缝4b44支管坡 口焊缝4b44堆焊修 补242c>12.7纵向坡 口焊缝224套筒角 焊缝4b44支管坡 口焊缝4b44堆焊修 补2222Ca外径小于或等于114.3mm的钢管或支管，宜焊接两个焊件。b刻槽锤断试验后，剩余的试件部分可进行面弯试验（见B.2.4.5）。可选择面弯试验来代替亥1槽锤断试 验。c宏观试验后，剩余的试件部分可进行面弯或侧弯试验（见和5.6.5）可选择面弯或侧弯试验来代 替宏观金相试验。支撑杆支撑杆注：焊接工艺评定采用图中的焊接位置和焊缝位置时，可进行任何现场施工条件的安装焊接。焊接工 艺评定也可使用其它焊接位置和焊缝位置，但仅适用于具有相同现场施工条件的安装焊接。图B.2焊接工艺评定和焊工上岗考试的焊件示例8.2.4.1 纵向坡口焊缝套筒的纵向焊缝应按5.3进行试验。如果焊接时使用了背部垫板，试验前应先去除。试验 前试