SY-T 7024-2023 含硫化氢油气田金属材料现场 硬度检测技术规范

PSpecificationforonsitehardnesstesting2023-10-11发布2024-04-11实施国家能源局发布中华人民共和国石油天然气行业标准含硫化氢油气田金属材料现场硬度检测技术规范施行日期：2024年4月11日国家能源局批准《电动汽车充放电双向互动第1部分：总则》版(附件2),现予以发布。附件：行业标准目录(节选)2023年10月11日行业标准目录(节选)出版机构实施日期原油电脱水设计规范出版社除油罐设计规范出版社直接评价出版社准第4部分：埋地钢质管道直流干扰腐蚀评价出版社出版社出版机构实施日期出版社出版社石油天然气钻采设备油田用出版社出版社出版社出版社石油天然气钻采设备修井用出版社出版机构实施日期出版社出版社出版社出版社出版社出版社出版社出版机构实施日期出版社规范第1部分：高压玻璃纤出版社1部分：高压玻璃纤维管线管出版社出版社电法测井仪刻度规范出版社式刹车安装、使用与维护出版社出版机构实施日期出版社出版社出版社与解释规范出版社出版社出版社法第6部分：全尺寸拉伸出版社出版机构实施日期出版社穿越管道防腐层技术规范出版社出版社台接口技术规范出版社出版社出版社统设计规范出版社出版机构实施日期出版社出版社出版社出版社出版社本规范是根据国家能源局综合司《关于下达2020年能源领域行业标准制修订计划及外文版翻译计划的通知》(国能综通科技[2020]106号)的要求，由中国石油工程建设有限公司西南分在规范修订过程中，本规范编制组经调查研究，总结并吸收了多年含硫化氢油气田地面集输系统管道、设备和焊缝的现场硬度检测经验，借鉴了国内已有的相关国家标准、行业标准，本规范共分7章和2个附录，主要技术内容是：总则、术语和符号、基本规定、设备及管道的检测、焊缝的检测、硬度与SY/T7024—2014相比，本次修订的主要内容为：1增加了术语和符号2增加了“检测方法”要求；3增加了“焊缝的检测”要求；4调整了布氏硬度、里氏硬度检测方法内容；5增加了“洛氏硬度”要求；6增加了表格“里氏硬度计(D型)不同打击方向的硬度本规范由国家能源局负责管理，由石油工业标准化技术委员会石油工程建设专业标准化委员会负责日常管理，由中国石油工程建设有限公司西南分公司负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见或建议，请寄送中国石油工程建设有限公司西南分公司(地址：四川省成都市高新区升华路6号，邮政编码：610041),以供今后修订时参考。本规范主编单位：中国石油工程建设有限公司西南分公司本规范参编单位：四川石油天然气建设工程有限责任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佳诚油气管道质量检测有限公司公司白宇恒李天雷廖芸王鹏本规范主要审查人员：陈长风罗锋张维智张雷罗光文吴学纲白真权胡丽华张琴黄成于崔勇力付国强 12术语和符号 2 2 23基本规定 44设备及管道的检测 5 5 5 65焊缝的检测 6硬度检测 7检测记录及报告 附录A含硫化氢气田常用金属材料现场检验最大允许硬度值表 附录B里氏硬度检测的耦合和补偿修正方法 标准用词说明 21 22 23 1 2 2 2 44Testofequipmentsandpipes 5 5 54.3Testlocationand 65Testofweldments metallicmatreialsinhydrogen-su AppendixBLeebhardnesstest B.2Leebhardnessco Explanationofwordinginthiscode Listofquotedstandards Addition:Explanationofprovisions 231.0.1为规范含硫化氢油气田用金属材料现场硬度检测技术要1.0.2本规范适用于与含硫化氢介质接触的设备、管道及其附1.0.3含硫化氢油气田金属材料现场硬度检测除应符合本规范将规定质量的冲击体，以一定的速度冲击材料表面，通HBW——以碳化钨合金球为压头的布氏硬度值；HLD——D型里氏硬度值；3.0.1现场材料硬度检测宜在进场验收时进行；现场焊缝硬度3.0.3现场使用的硬度检测设备应具备有资质的机构出具的检定或校准证书，并应在检定或校准证书规定的表A.0.2的最大允许值，单个值不应超过表A.0.1、表A.0.2的允3.0.5硬度检测的环境温度宜为10℃~35℃。4设备及管道的检测4.1.1碳钢和低合金钢设备、管道及管道附件，宜选用里氏硬或质量小于5kg的金属材料，应采用刚性支撑耦合后对金属材料表面进行检测，刚性支撑耦合应按本规范第B.1节进行；无法进行刚性支撑耦合时，应对里氏硬度测量值按本规范第B.2节进行4.1.3耐蚀合金类金属材料宜选用布氏硬度或洛氏硬度进行现4.2检测前准备氧化皮、污物、润滑剂或油脂，预处理方法应避免引起检验面4.2.2碳钢和低合金钢检测工件的表面处理宜采用200目及以上的抛光片对工件母材表面进行打磨；无法使用机械抛光时，宜采用锉刀、砂纸等手工抛磨方式对检测面进行处理。打磨深4.2.3耐蚀合金材料表面处理用抛光片或砂纸等工具不应与碳纸应为200目及以上。4.3检测位置的选取及要求4.3.1硬度检测宜在有代表性的部位进行，并应在检验报告中注明检测位置。4.3.2弯头检测宜按图4.3.2所示在弯头外弧侧中间区域选择一处。4.3.3三通和四通检测宜按图4.3.3(a)和图4.3.3(b)所示在相贯线位置选择一处。4.3.4斜接三通检测宜按图4.3.4所示在斜接环焊缝和支管管端附近各选择一处。所示在大头开始向小头变径的位置选择一处。4.3.6管帽检测宜按图4.3.6所示在垂直线位置选择一处。4.3.7法兰检测宜按图4.3.7所示在非密封面端的法兰面选取一处。4.3.8感应加热弯管检测宜按图4.3.8所示在外弧侧、靠近管端的中性面各选取一处。4.3.9直管检测宜在距两侧管端20mm之外任意位置各选取一处。(a)三通BB(b)四通的检测宜在袖管距离袖管端20mm之外选取一处；阀门与袖管对接焊缝宜选取一处进行检测。阀门自带法兰检测宜在与阀体4.3.11螺栓螺母检测宜在任意端部选取一处进行基体硬度检4.3.12设备检测宜在母材本体和T型焊缝表面分别选取一处进管道附件硬度检测比例要求应符合国家现行标准《高含硫化氢气田集输场站工程施工技术规范》SY/T4118和《高含硫化氢5焊缝的检测5.0.1碳钢和低合金钢的焊缝宜选用里氏硬度、布氏硬度或洛氏硬度进行现场硬度的直接检测。本规范规定厚度的焊缝选用里氏硬度检测时，宜按本规范第B.2节对里氏硬度测量值进行5.0.2焊缝的硬度检测应包括焊缝和热影响区，热影响区的检5.0.3需进行焊后热处理的焊缝，硬度检测应在焊后热处理完5.0.5高含硫化氢油气田现场用碳钢和低合金钢管道焊缝应进行硬度检测，检测比例应为100%。6.1.1里氏硬度计宜采用符合现行国家标准《金属材料里氏硬度试验第1部分：试验方法》GB/T17394.1要求的D型冲6.1.2里氏硬度计的校准应符合现行国家标准《金属材料里氏硬度试验第2部分：硬度计的检验与校准》GB/T17394.26.1.3里氏硬度检测应符合现行国家标准《金属材料里氏硬度试验第1部分：试验方法》GB/T17394.1的要求。6.1.4检验面宜与地面平行。检验面与地面不平行时，宜采用仪器内置的打击方向修正模式或按表6.1.4对检测的硬度值进行6.1.5每个检测区域面积宜不大于650mm²,每个检测位置区域内应至少检测3个点。硬度值相互之差不超过20HLD时，计算算术平均值；硬度值相互之差超过20HLD时，应增测2个数6.1.6碳钢、低合金钢金属材料母材测得的里氏硬度值应进行转换，硬度转换宜采用现行国家标准《金属材料里氏硬度试验第4部分：硬度值换算表》GB/T17394.4中的HB[2]值。6.2.1现场布氏硬度检测宜使用静态施力的布氏硬度计，宜使用带有光学测量镜头的布氏压痕自动测量装置直接获取布氏—12—冲击方向及示意图6.2.2便携式布氏硬度计的校准应符合国家现行标准《携带式6.2.3布氏硬度检测应符合现行国家标准《金属材料布氏硬度试验第1部分：试验方法》GB/T231.1的有关规定。6.2.4现场布氏硬度检测使用的试验力不宜大于9807N,碳化钨合金球直径不宜大于5mm。6.2.5每个检测区域面积宜不大于650mm²,每个检测区域内应至少检测3个点；检测结果应为检测点数据的算术平均值。6.2.6现场布氏硬度产生的压痕深度宜不超过公称壁厚的5%。压痕应呈较为规则的正圆形；在光学测量装置下压痕处呈可见6.2.7检测完成后，宜对布氏硬度压痕处进行打磨、圆滑过渡处理。6.3.1便携式洛氏硬度计的类型和校准应符合国家现行标准6.3.2洛氏硬度检测应符合现行国家标准《金属材料洛氏硬度试验第1部分：试验方法》GB/T230.1的要求。6.3.3每个检测区域面积宜不大于650mm²,每个检测区域内应至少检测3个点；检测结果应为检测点数据的算术平均值。1工程项目名称；2硬度检测标准；3硬度计型号和编号；4检测环境温度；5工件编号、材料种类及牌号、规格尺寸，检测材料的表面状况；6检测材料的具体部位，母材、焊缝、热影响区，检测部位示意图；7检测结果，包括单个检测值和算术平均值；8检测日期；1工程项目名称，检测位置编号；2硬度检测标准；3硬度计型号和编号；4检测材料的牌号及种类；5检测具体部位；6所检工件的制造商名称、规格、编号等；7检测方向；8检测环境及条件；9检测结果评价；10检测中异常情况；11检测日期；7.0.3布氏硬度或洛氏硬度检测报告应包括HBW值或HRC附录A含硫化氢气田常用金属材料现场检验最大允许硬度值表A.0.1含硫化氢气田常用碳钢和低合金钢材料最大允许硬度值应满足表A.0.1的规定。1酸性环境用2345一6一7一89续表A.0.1阀体用铸件一注：有成功现场使用经验的焊缝，允许的最大硬度值为225HBW。A.0.2含硫化氢气田常用耐蚀合金材料最大允许硬度值应满足奥氏体不锈钢1固溶)23—18—B.1.1本方法适用于壁厚小于25mm或质量小于5kg的碳钢和B.1.2应在试件测试点的内表面用另一刚性物体进行紧密耦合，并应使用支承体进行支撑，耦合方法见图B.1.2,耦合后试件不B.1.3耦合介质宜为黄油等可在试件和刚性物体间形成黏性薄B.1.4耦合曲面和/或表面应平整、光滑，耦合后的厚度应不小于25mm。B.2.1对相同材料牌号、相同规格壁厚、相同热处理状态的管道及管道附件，宜在材料进场验收阶段，选取至少10处不大于650mm²的母材区域，按本规范要求分别使用便携式布氏硬度计和里氏硬度计进行检测。每个检测区域内，里氏硬度的检测位置应均匀分布在3个布氏硬度压痕附近。B.2.2根据相同焊接工艺规程焊接、相同壁厚的碳钢、低合金钢管道环焊缝，宜选取至少10处不大于650mm²的焊缝区域，按本规范要求分别使用便携式布氏硬度计和里氏硬度计进行检测。每个检测区域内，里氏硬度的检测位置应均匀分布在3个B.2.4应按本规范要求对所有应检区域进行里氏硬度检测，每个区域的里氏硬度测量平均值应按现行国家标准《金属材料里氏硬度试验第4部分：硬度值换算表》GB/T17394.4中HB[2]值转换为布氏硬度值，并将该布氏硬度转换值加上按本规范第B.2.3条确定的补偿值后，记录为该区域的布氏硬度修B.2.5应将每个区域的布氏硬度修正值与本规范表A.0.1、表A.0.2或技术规格书中规定的布氏硬度验收值比较。修正值低于布氏硬度验收值的，通过验收；修正值高于布氏硬度验收值的，应采用布氏硬度计对该位置进行复检，复检位置的验收应标准用词说明1为便于在执行本规范条文时区别对待，对要求严格程度不同的用词说明如下：1)表示很严格，非这样做不可的用词：2)表示严格，在正常情况下均应这样做的用词：3)表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的用词：4)表示有选择，在一定条件下可以这样做的用词，采用“可”。2本规范中指明应按其他有关标准、规范执行的写法为引用标准名录《金属材料洛氏硬度检验第1部分：试验方法》GB/T《金属材料布氏硬度检验第1部分：试验方法》GB/T《钢制对焊管件技术规范》GB/T13401《金属材料里氏硬度试验第1部分：试验方法》GB/T《金属材料里氏硬度试验第2部分：硬度计的检验与校《金属材料里氏硬度试验第4部分：硬度值换算表》《石油天然气工业油气开采中用于含硫化氢环境的材料第2部分：抗开裂碳钢、低合金钢和铸铁》GB/T20972.2《石油天然气工业油气开采中用于含硫化氢环境的材料第3部分：抗开裂耐蚀合金和其他合金》GB/T20972.3《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中华人民共和国石油天然气行业标准《含硫化氢油气田金属材料现场硬度检测技术规范》SY/T7024—2023,经国家能源局于2023年10月11日以第5号公告批准发布，自2024年4月11日实施。本规范在修订过程中，本规范编制组经调查研究，总结并吸收了多年含硫化氢油气田地面集输系统管道、设备和焊缝的现场硬度检测经验，借鉴了国内已有的相关国家标准、行业标准，并在广泛征求意见和试验验证的基础上，经反复讨论、修本规范在编制过程中，本规范编制组先后多次开展了现场硬度检测验证试验，并与设计单位、生产运行单位、检测单位进行了多次沟通、交流，同时对相关资料和数据进行了研究和为便于有关人员在使用本规范时能正确理解和执行条文规定，本规范编制组按章、节、条顺序编制了条文说明，对条文规定的目的、依据及执行中需要注意的有关事项进行了说明。但是本条文说明不具备本规范正文同等的法律效力，仅供使用 2术语和符号 3基本规定 4设备及管道的检测 29 5焊缝的检测 6硬度检测 附录A含硫化氢气田常用金属材料现场检验最大允许硬度值表 附录B里氏硬度检测的耦合和补偿修正方法 1.0.1对于含硫化氢油气田，金属材料硬度是材料发生硫化物应力开裂的重要影响因素之一，因此，对于与含硫化氢介质接触的设备、管道、管道附件及管道环焊缝的现场硬度控制，有1.0.2本规范适用于管道、感应加热弯管、管件、阀门、螺栓螺母产品及现场焊缝的硬度，含硫化氢油气田用压力容器一般为工厂内制造，由特种设备检验检测机构对其制造过程进行监2术语和符号根据需要增加了里氏硬度计、便携式布氏硬度计、便携式洛氏硬度计、管道附件、刚性支撑耦合术语，减少了标准的歧义。3.0.1硬度检测是防止承压金属产品和焊缝发生硫化物应力开裂的重要措施之一，现场材料硬度检测宜在进场验收时进行；现场焊缝硬度检测宜在强度试验或隐蔽工程前进行。工程项目也可根据需要在适宜的时间开展检测，例如停产检维修过程中。3.0.2现场硬度检测设备支持数据存储或打印功能，主要考虑检测数据的长久存储和可追溯性。3.0.3现场硬度检测结果关系到设备、管道的安全使用，因此有必要对检测设备进行检定或校准，以提高测试数据和结果的准确性。3.0.4对于含硫化氢介质接触的设备、管道、管道附件及管道环焊缝的现场硬度检测，当产品特别是焊缝存在材料组织的不均匀性时，局部区域硬度检测的个别单个值有可能会超过本规范规定的最大值而带来硫化物应力开裂的风险，因此不仅需要关注检测结果平均值与本规范表A.0.1、表A.0.2的规定值的符合性，还应关注检测结果单个值与本规范表A.0.1、表A.0.2的符合性。3.0.5现场硬度检测时，环境温度可能对硬度检测结果造成影响。当环境温度不能满足该规定时，现场需要评估该环境下对于试验数据产生的影响，并应在试验报告中注明。—28—4设备及管道的检测4.1.2根据现行国家标准《金属材料里氏硬度试验于壁厚大于或等于25mm的工件，由于里氏硬度是一种弹性测25mm或质量小于5kg的碳钢和低合金钢工件的里氏硬度检测检测。4.1.3对于耐蚀合金材料的硬度检测，由于在现行国家标准《金属材料里氏硬度试验第4部分：硬度值换算表》GB/T度的转换，在目前现行的国家和行业标准中对耐蚀合金材料的硬度控制值均采用布氏、洛氏或维氏硬度，因此对耐蚀合金而言无法根据标准进行里氏硬度与其他硬度方式的转换，使用者可直接采用布氏硬度或洛氏硬度方法进行测试。出金属光泽。度的影响减至最小。材料分开使用，避免耐蚀合金受到铁离子污染。局部测试部位进行表面打磨。使用200目及以上的砂纸对工件测试部位的表面进行打磨，对应的检测面粗糙度Ra即不大于位置。行。若相关标准出现修订，再按修订后的标准执行。5.0.1管道环焊缝铸态组织由于受到焊材化学成分、弹性模量的影响，当焊缝厚度≥25mm时，也有可能导致里氏硬度测量换算值(HBHLD)低于布氏硬度真实值(HBW)。因此使用者需要注意的是，针对任何壁厚的管道环焊缝的里氏硬度检测都需要按本规范