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中国船级社 CCS 材料与焊接规范 2015修改通报 1 1 取消了夏比U型缺口冲击的试样要求背景IACS于2003年取消了U型缺口的夏比冲击试验 但当时由于我国许多单位还没有V型试样的加工手段 同时国内很多标准也还保留了U型试验作为验收条件 因此自2006年起本社采用了逐渐减少U型试验的措施 到目前国内已有很多标准和单位采用了V型缺口的冲击试验 完全满足IACS的要求已基本具备条件 第1篇金属材料 2 修订内容在第2章和第5章中删除了与U型缺口冲击试样相关的内容 注意事项由于我国某些老的产品标准和某些专利产品仍以U型缺口作为验收标准 因此在采标时应予以注意 不应将 材规 和这些采用U型缺口试验的标准同时引用 以免引起执行时的不同标准的冲突 第1篇金属材料 3 2 高强度钢采用不同细化晶粒元素混合加入时 应满足认可的技术条件背景由于规范中对混合加入不同细化晶粒元素时的下限量没有明确规定 可能造成细化晶粒元素过低而过大地影响焊接后热影响区性能 修订内容要求钢厂在申请钢材认可时 不仅需要满足规范的要求 还需要满足其提供的技术条件的要求 第1篇金属材料 4 注意事项在钢材认可时 钢厂提供的产品技术条件中除了满足规范规定外 还需根据其产品研制过程中积累的经验 明确混合添加的细化晶粒元素的下限值 若产品技术条件中混合添加的细化晶粒元素明确偏低时 可要求在认可试验中增加元素含量偏下限的材料进行焊接性能试验 第1篇金属材料 5 3 修订低温韧性钢技术要求背景今年年初 项目组赴国内某船厂调研获悉 该厂承接的8条大型A型独立舱液化船使用的低温用碳钢和碳锰钢均为进口 CCS规范中低温韧性钢章节只涉及镍合金钢 没有专门的低温用碳钢和碳锰钢的牌号 钢厂无法得到CCS对这类低温材料的认可 同时考虑到今年IMOMS93通过了 国际散装运输液化气船舶构造和设备规则 IGC规则 修正案 为满足市场和客户需求并与IGC规则修正案协调一致 修订 材料与焊接规范 第1篇第3章第7节低温韧性钢 补充低温韧性钢专用等级和技术要求 第1篇金属材料 6 1 修订了适用范围 低温韧性钢 背景根据IACSURW1和新生效的IGC规则 对厚度超过40mm的碳锰钢和镍合金钢的夏比V型冲击能量值要特别考虑 随着近年来的技术发展 低温碳锰钢将广泛运用于散装液化气船 为避免与低合金高强钢符号混淆 采用了新的符号进行标记 第1篇金属材料 7 1 修订了适用范围 低温韧性钢 修订内容原3 7 1 1中 厚度不超过50mm 改为 厚度不超过40mm 并在原句句尾新增一句 该类用钢除符合本节规定外 还应满足CCS 散装运输液化气体船舶构造和设备规范 的相关要求 原3 7 1 2中 对厚度超过50mm 改为 对厚度超过40mm 第1篇金属材料 8 1 修订了适用范围 低温韧性钢 修订内容新增3 7 1 3满足3 7 1 1要求的碳锰钢最小规定屈服强度分为315 355 390N mm2级别 韧性等级用符号CL I CL II和CL III表述 其中 C取CCS第1个字母 L表示低温 注意要点低温韧性钢的定义同样延用船体结构用钢在强度等级的基础上按钢的韧性等级来表述 第1篇金属材料 9 2 修订了碳锰钢和镍合金钢的化学成分背景碳锰钢的化学成分内容源自CCS 散装液化气体船舶构造与设备规范 表 其中P S和Al的含量根据最新IGC定稿内容作相应修改和增加 目前国内厂家较少使用0 5NiA和0 5NiB 经专家评审会讨论同意删除上述两钢号 增加了碳当量的计算公式 目的是判定钢材的焊接性能 第1篇金属材料 10 2 修订了碳锰钢和镍合金钢的化学成分修订内容 第1篇金属材料 11 2 修订了碳锰钢和镍合金钢的化学成分修订内容 第1篇金属材料 12 2 修订了碳锰钢和镍合金钢的化学成分修订内容3 7 2 4碳当量Ceq可根据熔炼分析化学成分按下列公式计算 碳当量最大值不应超过协议允许值 第1篇金属材料 13 3 修订了热处理与力学性能背景按照 散装运输液化气体船舶构造与设备规范 表6 2和表6 3要求进行编写 修改 引入最低设计温度概念 冲击试验温度与最低设计温度 材料厚度有关 随着材料厚度增加 其内部晶粒组织易变粗大 材料性能可能受到影响 通过降低冲击试验温度进行试验 目的是检测在材料厚度增大的情况下 其低温韧性值是否符合规范要求 第1篇金属材料 14 3 修订了热处理与力学性能修改内容3 7 3 1碳钢和碳锰钢的交货状态和力学性能应符合表3 7 3 1的规定 3 7 3 2镍合金钢的的交货状态和力学性能应符合表3 7 3 2的规定 第1篇金属材料 15 3 修订了热处理与力学性能注意要点实际运用中注意碳锰钢和镍合金钢屈服强度 抗拉强度和伸长率按船体结构钢标准值 而冲击试验温度值应根据最低设计温度 材料厚度而确定 第1篇金属材料 16 4 力学性能试验试样的截取修订内容3 7 3 3 3 拉伸与冲击试样的截取方向 试样形状和尺寸应符合本篇第2章与本章第1节有关规定 对于拟用于本节3 7 1 1所述用途的钢板 其冲击试样应取横向试样 取样位置及试验值应按CCS 散装运输液化气体船舶构造与设备规范 第6章6 1 4 1 6 1 4 2和6 1 5的相关要求 母材和焊接试样取样图见下页 第1篇金属材料 17 4 力学性能试验试样的截取 第1篇金属材料 18 4 力学性能试验试样的截取注意要点实际操作时 注意取样位置和数量 与 材料与焊接规范 中冲击要求不同 第1篇金属材料 19 5 落锤试验修改内容设计工作温度符合下列情况且厚度在12mm以上的钢板与型钢 如订货协议有要求可进行落锤试验 碳锰钢拟用于设计工作温度低于 40 时 1 5Ni钢拟用于设计工作温度低于 60 时 2 25Ni钢拟用于设计工作温度低于 65 时 3 5Ni钢拟用于设计工作温度低于 80 时 5Ni钢拟用于设计工作温度低于 90 时 删除 落锤试验的结果应提交CCS备查 第1篇金属材料 20 5 落锤试验实施具体试样制备 试验程序和试验结果要求见 材料与焊接规范 第1篇第2章第10节 第1篇金属材料 21 4 奥氏体钢将以Rp0 2作为验收的屈服强度背景由于实际结构设计中习惯采用Rp0 2作为材料的屈服强度 而目前规范对这类材料却主要以Rp1 0作为屈服强度验收 这对这类材料的采购和使用带来不便 修订内容涉及奥氏体钢板和钢管等均以Rp0 2作为材料的主要验收的屈服强度指标 第1篇金属材料 22 注意事项当客户有需要时 仍可以在其订货合同中明确提出以Rp1 0作为材料的主要验收的屈服强度指标 对于奥氏体钢管进行液压试验时 需注意试验的压力应由原来的0 7XRp1 0改变为0 8XRp0 2 第1篇金属材料 23 5 明确大型锻件取样数量的分界背景大型锻件由于个体较大 在制造 铸坯 锻造 热处理 过程中难免造成不同部位的性能差异 虽然规范有重量4t 长度3m的分界要求 但没有明确该分界是取自何种制造阶段 这易导致检验中的分岐 修订内容明确上述分界是在锻态下计量 第1篇金属材料 24 注意事项在计算重量和长度时 应以该锻件在锻造后 终锻 预计 取下试料 样坯 后 但尚未进行机加工的状态来计量 第1篇金属材料 25 6 批量验收的小型锻件的验收条件背景规范规定小型锻件采用抽样检查进行批量验收 但小型锻件由于其锻造过程相对铸件而言有较大的差异性 抽样方法难以很好地保证产品质量的均匀性 因此有必要附加采用一种无损检测方法 来保证产品质量的稳定性 修订内容对重要的小型锻件 要求除抽样的力学性能试验外 还应对每个锻件进行硬度试验 第1篇金属材料 26 注意事项由于不同材料锻件在不同交货态下会有不同的硬度值 因此当规范要求对小型批量验收的锻件以硬度试验作为辅助要求时 验收的硬度指标应在产品认可时 根据产品的材质和交货状态 由工厂和CCS商量确定特定产品的硬度试验位置和硬度指标 第1篇金属材料 27 7 渗碳齿轮锻钢件的抗拉强度指标背景齿轮锻钢件为了提高接触疲劳强度和耐磨性 通常合金钢锻件采用渗碳后 进行淬火加低温回火的热处理工艺 在这种情况下 其抗拉强度通常会超过规范规定的上限值 修订内容对采用淬火加低温回火的合金钢渗碳锻钢件 允许其抗拉强度超过规范规定的上限值 第1篇金属材料 28 注意事项考虑到齿轮产品在服役过程上可能承受一定的冲击载荷 因此当产品厂认为其生产的渗碳锻钢件的抗拉强度将超过目前规范规定的上限值时 应考虑在认可时验证产品的冲击韧性基本上仍能满足相应等级材料的最低冲击韧性要求 表5 4 6 2 第1篇金属材料 29 8 调距桨的批量验收背景规范在规定铜合金螺旋桨验收条件时规定了直径不大于1m的小型整体螺旋桨的批量验收条件 但没有规定调矩桨的验收条件 相关单位希望对这类产品确定批量验收的条件 考虑到调矩桨的桨叶或桨毂具有同材料 同尺寸 同形状的批量检验条件 因此参照原整体螺旋桨的尺寸 确定批量检验的个体最大重量 第1篇金属材料 30 修订内容对于同炉浇铸和热处理 且形状和尺寸相同 批量制造的可调距螺旋桨 若单个铸件 桨叶或桨毂 的重量不大于200kg 可按每批不多于5个 进行批量验收 第1篇金属材料 31 9 锚链材料与锚链产品的等级号分离背景由于规范对锚链钢和锚链是作为上下游关联的两类产品分别进行检验 因此分别给予不同的等级号 但目前的等级号与锚链国家标准中的等级号有冲突 同时海工系泊链与制链材料没有区分 在具体操作上可能造成概念不清晰的问题 因此有单位反馈希望予以澄清 第1篇金属材料 32 修订内容锚链或系泊链的等级号与IACSUR中的等级号相同 其相应的原材料则在其等级号前加M作为钢材与产品链的差别 注意事项发证时填写等级符号时加以注意 第1篇金属材料 33 1 对第2篇中第2章 第3章 第4章中原材料部分重复的通用性内容进行整合 统一并入第2章 背景原规范中在第2 3 4章均有原材料的条文 其中热塑性塑料 热固性塑料 增强材料在第2章塑料材料 第3章纤维增强塑料船体材料和第4章塑料管与配件中均有单独的材料规定 其内容大部分为通用性规定 大篇幅的重复 给现场发证造成困扰 第2篇非金属材料 34 修订内容第3章纤维增强塑料船体材料和第4章塑料管与配件中原材料部分的通用规定合并到第2章塑料材料中 在第3和第4章中仅保留少量增强塑料船体材料和塑料管材料特有的要求 第2篇非金属材料 35 2 修订泡沫材料的规定背景原规范对泡沫材料的规定涵盖聚氨酯 PU 和PVC 聚氯乙烯 经调研目前国内玻璃钢造船行业基本没有采用聚氨酯泡沫的情况 主要使用PVC材料 由于编写时间久远 之前对PVC的性能要求过低 而对PVC泡沫密度的要求却过高 不低于80kg m3 目前技术发展采用60kg m3的PVC泡沫也能满足要求 第2篇非金属材料 36 修订内容用作夹层板芯材的PVC 聚氯乙烯 及SAN 苯乙烯 丁二烯共聚物 泡沫材料 其密度应不低于60kg m3 其常温下基本力学性能应不低于下表的要求 其他泡沫材料可参照执行 第2篇非金属材料 37 修订内容 第2篇非金属材料 38 修订内容 第2篇非金属材料 39 3 调整纤维增强塑料船层板试验的压缩强度 背景从现场反馈的试验报告来看 目前的压缩弹性模量均无法达到规范规定且与拉伸弹性模量相比低大约40 而理论上拉伸与弯曲弹性模量应该基本相同 经与上海市玻璃钢研究院沟通 造成该结果的原因主要是测试误差 由于玻璃钢层板压缩测试对试样两个受压面的平行度和垂直度要求很高 实际测试中试样本身的平直度也不够 造成了试验还未开始试样本身已经失稳 因此测试结果和实际值相差很大 第2篇非金属材料 40 3 调整纤维增强塑料船层板试验的压缩强度 背景鉴于此还是采用之前规范中最低7000MPa的规定 即考虑到测试误差 测试结果其实远小于实际性能 从之前规范运行的情况看 只要测试结果不低于7000MPa 且拉伸 弯曲等其他指标均满足规范要求 就能够保证安全 第2篇非金属材料 41 修订内容 第2篇非金属材料 42 4 新增热固性树脂层板试验要求背景之前对热固性树脂的层板试验指向GB T8237 2005层板试验的规定 由于GB没有英文版 考虑到双语化的问题本次修订改为直接引用ISO12215 1 2001中的规定 第2篇非金属材料 43 修订内容 第2篇非金属材料 44 实施层板应尽可能平整 以免对测试结果产生影响 第2篇非金属材料 45 5 在第4章塑料管中禁止使用中碱玻璃纤维背景中碱玻璃纤维制成的纤维增强塑料管其耐水性较差 经了解目前行业已经不适用该种材料制造管材 修订内容在第4章塑料管中禁止使用中碱玻璃纤维进行塑料管的制造 第2篇非金属材料 46 1 进一步明确不同交换状态母材焊接工艺认可的覆盖范围背景今年初有分社提出 规范对于不同交货状态母材焊接工艺认可的覆盖范围有待细化 以便于现场应用 为此 专门组织业内专家进行讨论 通过分析比较碳当量 焊接热输入量 钢板厚度 预热等因素对不同交货状态母材焊接性及焊后性能的影响 从而进一步明确了焊接工艺认可的覆盖范围 第3篇焊接 47 1 进一步明确不同交换状态母材焊接工艺认可的覆盖范围修订内容3 1 4 3 5 对交货状态与认可试验母材不同的钢材 除下列规定者外 CCS将根据情况提出试验要求 淬火回火钢与其他交货状态钢材认可的焊接工艺不能相互覆盖 一般情况下正火 热轧 控轧交货状态钢材认可的焊接工艺可覆盖TMCP钢 但反之不能覆盖 第3篇焊接 48 1 进一步明确不同交换状态母材焊接工艺认可的覆盖范围实施对一些以正火 热轧 控轧交货状态钢材进行过认可的焊接工艺 现用于TMCP钢时可不重新进行认可 但这种情况下 如果是厚板 应按原焊接工艺认可时的预热温度进行预热 不能因TMCP钢而降低预热温度 第3篇焊接 49 2 梳理液化气船液罐焊接工艺认可及焊缝检验要求背景根据现场反馈意见 考虑到今年已按IMO新IGC规则修订了CCS 散装运输液化气体船舶结构与设备规范 为保持规范要求的一致性 并减少不必要的重复 删除了本规范中有关液化气船液货舱和处理用压力容器焊接和检验方面的内容 相关要求直接引至CCS 散装运输液化气体船舶结构与设备规范 第3篇焊接 50 2 梳理液化气船液罐焊接工艺认可及焊缝检验要求修订内容第3章关于焊接工艺认可新增 3 1 1 4液化气船液货舱和处理用压力容器的焊接工艺认可应满足CCS 散装运输液化气体船舶结构与设备规范 的第6章的相关要求 删除3 2 4 1和3 2 5 2中有关C型独立舱纵向拉伸试验的相关要求 第3篇焊接 51 2 梳理液化气船液罐焊接工艺认可及焊缝检验要求修订内容第5章关于船体结构焊缝检验删除5 1 3产品焊缝试验相关要求 删除5 3 1焊缝检验和修补中关于液化气船的补充要求 第3篇焊接 52 2 梳理液化气船液罐焊接工艺认可及焊缝检验要求修订内容第7章关于受压壳体焊接适用范围明确不包含液化气船液罐 删除本章中关于液化气船液罐焊接和检验的所有内容 第3篇焊接 53 2 梳理液化气船液罐焊接工艺认可及焊缝检验要求实施1 液化气船液货舱和处理用压力容器的焊接工艺认可和焊接检验要求 直接按CCS 散装运输液化气体船舶结构与设备规范 的第4章和第6章的相关要求 2 低温钢焊接材料认可级别同样按第3篇第2章规定 选用时应保证焊缝的冲击温度满足母材要求 第3篇焊接 54 3 多种焊接方法组合的焊接工艺认可背景今年收到现场提出意见 建议明确对于认可的多个独立焊接方法是否能用于组合焊工艺 根据评审会意见 考虑到一些特殊材料在两种焊接材料和工艺交界区域性能的不确定性 确定将分别试验的方法仅限于船体结构用钢 第3篇焊接 55 3 多种焊接方法组合的焊接工艺认可修改内容3 1 4 2最后一句 对于组合焊的工艺规程仅适用于相同顺序的组合焊工艺 改为 对于多种焊接方法组合的焊接工艺认可 一般应采用组合焊试验 认可后仅适用于与试验相同顺序的组合焊工艺 对船体结构用钢 也可采用各种独立焊接方法分别进行工艺认可 第3篇焊接 56 3 多种焊接方法组合的焊接工艺认可实施1 对于组合焊情况 尽可能选用与实际焊接时相同的组合焊工艺进行工艺认可 分别试验方法仅限于船体结构用钢 应特别注意不能用于镍合金钢等特殊材料 2 组合焊试验覆盖厚度范围应分别考虑 第3篇焊接 57 4 新增镍合金钢的焊接背景 随着LNGC型船舶业务量增加 不断收到来自分社产品和检验处有关9Ni钢罐体建造的焊接工艺方面的咨询 为满足生产需要 指导现场进行5Ni和9Ni钢焊接操作 新增镍合金钢焊接工艺章节 镍合金钢具有优良的低温韧性 但焊接过程有可能使性能优势受到破坏 因此保证焊接接头的低温韧性 避免产生焊接热裂纹及减少焊接时电弧的磁偏吹问题是保证LNG船舶质量的重要保障 第3篇焊接 58 4 新增镍合金钢的焊接修订内容新增内容有焊材选择 焊前准备 焊接 焊后处理及检验5个方面 主要内容如下 第3篇焊接 59 4 新增镍合金钢的焊接修订内容 1 为保证焊接接头的低温韧性 一般选用比母材含镍量较高的焊接材料 2 选用焊缝金属热膨胀系数与母材热膨胀系数相近的焊接材料 目的是避免接头产生焊接应力而导致裂纹产生 3 异种钢 镍合金钢与船体结构钢 相焊时 应选择与镍合金钢相匹配的焊接材料 第3篇焊接 60 4 焊接材料应保证焊缝金属的力学性能高于或等于母材规定的限值或符合设计文件规定的技术要求 5 镍合金钢板的下料和坡口制备应采用机械加工或热切割 等离子 激光和火焰切割 坡口边缘应用砂轮进行打磨 6 焊前坡口两侧及边缘20mm范围内的水和油污等杂质必须清理干净 7 除低氢真空包装的焊条外 焊接前焊条应按工艺认可程序文件要求进行烘干 以降低扩散氢水平 防止产生冷裂纹 第3篇焊接 61 8 常用焊接方法有手工电弧焊 埋弧自动焊 钨极氩弧焊及熔化极气体焊 9 为避免在焊接时发生磁偏吹 宜选用交流电源及能适应交流电的电焊条或焊丝焊剂进行焊接 10 采用热输入小的焊接规范进行焊接 焊条不宜摆动过大 收弧时应填满弧坑 避免产生裂纹 层间温度应控制在150 以下 11 用交流电源的碳弧气刨进行焊缝清根 清根之后适当增加渗透检验 目的是消除 防止弧坑裂纹的扩展 第3篇焊接 62 12 焊接结束后 厚壁或重要构件 独立液罐 应进行焊后消除应力处理 13 完工焊缝质量应进行内 外部检验 焊缝内部质量一般应经射线检测或超声波检测 焊缝无损检测的范围 数量及其所采用的工艺和标准应符合CCS接受的标准 14 镍合金钢焊缝内部不允许存在裂纹 收缩孔 铜夹杂物 未熔合和未焊透缺陷 第3篇焊接 63 15 镍合金钢焊缝补焊应采用与原焊缝相同等级的焊接材料 同一部位返修次数不应超过2次 超过2次的焊补应经CCS同意 修补后的焊缝应重新进行表面渗透探伤检测和射线或超声波检测 16 施工时临时固定连接焊缝的工夹具 拆除后的焊痕表面也应进行表面渗透探伤检测 第3篇焊接 64 5 明确薄板焊接工艺认可冲击要求背景根据现场反馈意见 要求与第1篇第2章第3节薄钢板的冲击试验要求修改相协调 明确6mm以下厚度试件是否无冲击要求 参照NB T47014写法 不强调板厚 仅根据5mm小尺寸试样能否制备来确定焊接工艺认可试验是否要求冲击试验 第3篇焊接 65 5 明确薄板焊接工艺认可冲击要求修改内容3 2 4 1 3 中删除 当试件厚度大于6mm时 表3 2 4 1 3 增加注释 当试件厚度或管径尺寸过小无法制备5mm冲击试样时 免做冲击试验 第3篇焊接 66 5 明确薄板焊接工艺认可冲击要求实施一般试板厚度大于或等于6mm时均应进行冲击试验 但如果管子外径过小时可适当放宽 第3篇焊接 67 5 管节点全焊透工艺认可试验背景根据现场反馈意见 在管节点全焊透工艺认可试验经常遇到无法取出冲击试样的问题 为了方便现场应用 本次修订明确了仅当主管壁厚允许时进行冲击试验 同时 为了全面考核焊缝和热影响区性能 对试验项目进行了补充和完善 第3篇焊接 68 6 管节点全焊透工艺认可试验修订内容新增3 4 1 2 除本节规定的试验项目外 还应按本章第2节要求进行相同焊接条件下的对接焊试验 3 4 3 2第1句改为 冲击试验4组 每组3个 当主管壁厚允许时 3 4 3 3最后增加 若钢材规定屈服强度大于或等于355N