陳 松，王曉穎，馬守和，路廣平，朱斌燕，王 軍

（渤海裝備華油鋼管公司揚(yáng)州分公司，江蘇 揚(yáng)州 225000）

0 前 言

落錘撕裂試驗(yàn)是用來表征材料韌脆特性的試驗(yàn)方法，是對(duì)金屬材料進(jìn)行檢測(cè)和評(píng)判的一種重要手段。隨著我國石油天然氣管道行業(yè)的發(fā)展，國內(nèi)有關(guān)落錘撕裂試驗(yàn)的國家標(biāo)準(zhǔn)和石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)都已進(jìn)行了較大幅度的修改，增加了新內(nèi)容。SY/T 6476—2000修訂為SY/T 6476—2007；GB/T 8363—1987修訂為 GB/T 8363—2007；其中SY/T 6476—2000是依據(jù)API RP 5L3—1996制定的，在技術(shù)內(nèi)容和編寫規(guī)則上與該標(biāo)準(zhǔn)等效。筆者主要從適用范圍、試樣、試驗(yàn)設(shè)備、試樣保溫、試樣結(jié)果評(píng)定及異常斷口處理等方面對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的異同進(jìn)行了分析，并對(duì)落錘試驗(yàn)機(jī)的檢定以及落錘試驗(yàn)的發(fā)展前景進(jìn)行了介紹。

1 適用范圍

SY/T 6476—2007適用于輸送鋼管和制管用鋼板、板卷的落錘撕裂試驗(yàn)和結(jié)果評(píng)定；SY/T 6476—2000適用于外徑不小于508 mm，鋼級(jí)不低于L360級(jí)輸送鋼管斷裂韌性的測(cè)定；GB/T 8363—2007適用于壁厚不大于40 mm的輸送鋼管或厚度為3~40 mm的鐵素體鋼、貝氏體鋼以及雙相鋼等鋼板的落錘撕裂試驗(yàn)和結(jié)果評(píng)定?？梢钥闯?，相比SY/T 6476—2000，新版標(biāo)準(zhǔn)刪除了對(duì)鋼管管徑和鋼級(jí)的限定，并新增了制管用鋼板、板卷的落錘撕裂試驗(yàn)和結(jié)果評(píng)定。

2 試樣制備

筆者從試樣的取向、加工、尺寸及偏差、缺口幾何尺寸、試樣減薄等方面就3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的異同進(jìn)行了對(duì)比，結(jié)果見表1。

表1 3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)試樣的不同要求對(duì)比

由表1可以看出，SY/T 6476—2000僅適用于輸送鋼管，且對(duì)試樣加工要求低，長度公差較大；SY/T 6476—2007擴(kuò)大了適用范圍，該標(biāo)準(zhǔn)不僅適用于輸送鋼管，而且適用于制管用鋼板或板卷，同時(shí)對(duì)試樣尺寸偏差要求更嚴(yán)；而GB/T 8363—2007與SY/T 6476—2007相比僅在個(gè)別試樣尺寸偏差方面有微小差異，同時(shí)3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)都給出了減薄試樣試驗(yàn)溫度的降低量。

3 試驗(yàn)設(shè)備

3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)試驗(yàn)設(shè)備要求的主要差異對(duì)比見表2，SY/T 6476—2000和SY/T 6476—2007在試驗(yàn)設(shè)備要求上并沒有變化，而GB/T 8363—2007對(duì)設(shè)備結(jié)構(gòu)形式以及錘刃和支承裝置的硬度做了要求，同時(shí)增加了對(duì)測(cè)溫儀器的一些要求。

表2 3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)試驗(yàn)設(shè)備要求的主要差異對(duì)比

4 試樣保溫

3個(gè)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)試樣保溫要求的差異見表3。筆者分別從保溫介質(zhì)、保溫時(shí)間、試樣間距和試驗(yàn)時(shí)間等方面進(jìn)行了對(duì)比。

表3 3個(gè)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)試樣保溫要求的差異

從表 3可以看出，3個(gè)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)中 SY/T 6476—2007中的保溫介質(zhì)既可以采用液體也可采用氣體；同時(shí)GB/T 8363—2007允許使用其他冷卻或加熱方法，但要求效果與上述冷卻方式等效。在液體介質(zhì)中，3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的試樣最小保溫時(shí)間的規(guī)定也有所不同，采用標(biāo)準(zhǔn)時(shí)應(yīng)加以區(qū)分。

5 試樣結(jié)果評(píng)定

5.1 斷口剪切面積的評(píng)定方法

3個(gè)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)于斷口剪切面積的評(píng)定方法主要有：①采用求積儀測(cè)量剪切面積；②標(biāo)定的斷口照片與實(shí)際斷口相對(duì)比求剪切面積；③采用公式法測(cè)量剪切面積。采用求積儀測(cè)量剪切面積雖然準(zhǔn)確但時(shí)間較長，測(cè)量剪切面積較為準(zhǔn)確又快速的方法是公式法，較為常用的公式為

該測(cè)量方法在 SY/T 6476—2000和 SY/T 6476—2007中均以附錄A給出，在GB/T 8363—2007中則寫進(jìn)了8.2.4.3中，而且其增加了一種特殊斷口形貌（脆性區(qū)縱貫全斷面），公式為

5.2 斷口分離以及異常斷口的處理

針對(duì)斷口分離，3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)都給出了明確規(guī)定，不考慮平行于表面的分離，但與表面有一定角度的分離應(yīng)予以考慮。而對(duì)于異常斷口，SY/T 6476—2000標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定若試樣斷口為異常斷口則判定試樣無效；相比較而言新標(biāo)準(zhǔn)增加了關(guān)于異常斷口的評(píng)定。在 SY/T 6476—2007和 GB/T 8363—2007標(biāo)準(zhǔn)中異常斷口的評(píng)定均作為標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范性附錄給出。試樣的異常斷口是伴隨高鋼級(jí)管線鋼的發(fā)展出現(xiàn)的，特別是在高鋼級(jí)大壁厚的管線鋼中經(jīng)常出現(xiàn)。異常斷口的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)全面系統(tǒng)的闡述了異常斷口的定義、評(píng)定斷口凈截面積的確定及計(jì)算方法，并規(guī)定了壓制缺口出現(xiàn)異常斷口不合格時(shí)應(yīng)采用人字形缺口試樣重新試驗(yàn)。另外，GB/T 8363—2007中增加了試驗(yàn)結(jié)果的不確定度的相關(guān)內(nèi)容。

6 落錘試驗(yàn)機(jī)的檢定及發(fā)展前景

目前落錘試驗(yàn)機(jī)還沒有同沖擊試驗(yàn)機(jī)一樣有檢定規(guī)程或國家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)設(shè)備進(jìn)行全面評(píng)價(jià)。對(duì)于落錘試驗(yàn)機(jī)的評(píng)價(jià)基本根據(jù)GB/T 8363等試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)設(shè)備主要技術(shù)參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，判斷是否滿足標(biāo)準(zhǔn)的使用要求，因此需要制定落錘試驗(yàn)設(shè)備檢定規(guī)程或標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)應(yīng)細(xì)化落錘試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，如錘擊速度測(cè)量、試驗(yàn)機(jī)能量測(cè)定、不同鋼級(jí)及壁厚材料試驗(yàn)時(shí)錘體高度等都需要開展大量試驗(yàn)研究，以完善或補(bǔ)充落錘撕裂試驗(yàn)操作，確保試驗(yàn)結(jié)果的真實(shí)準(zhǔn)確。隨著管線鋼的發(fā)展，高鋼級(jí)大壁厚將成為以后發(fā)展的趨勢(shì)，落錘撕裂試驗(yàn)不僅需要對(duì)剪切面積進(jìn)行評(píng)價(jià)，還會(huì)要求落錘撕裂能量值，因此示波落錘試驗(yàn)機(jī)將逐步取代傳統(tǒng)落錘試驗(yàn)機(jī)。

7 結(jié) 語

新版標(biāo)準(zhǔn)SY/T 6476—2007在原有舊標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上兼顧了APIRP 5L3－96的內(nèi)容，增加了異常斷口的評(píng)定方法。與國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 8363—2007略有不同，這顯示出了產(chǎn)品技術(shù)規(guī)范的多樣性，制造廠家在使用各規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)時(shí)應(yīng)清楚其差別并加以區(qū)分。另外，目前已在使用的新規(guī)范APISPEC 5L（45版）中將APIRP 5L3作為引用標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)中缺少關(guān)于異常斷口的評(píng)定方法，應(yīng)加以補(bǔ)充，確保新標(biāo)準(zhǔn)更好地使用。

［1］SY/T 6476—2000，輸送鋼管落錘撕裂試驗(yàn)方法［S］.

［2］SY/T 6476—2007，輸送鋼管落錘撕裂試驗(yàn)方法［S］.

［3］GB/T 8363—2007，鐵素體鋼落錘撕裂試驗(yàn)方法［S］.

［4］王樹人，陳宏達(dá)，楊蔚冬.落錘撕裂試驗(yàn)新舊標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)比分析［J］.焊管，2009，32（09）：67-70

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