中华人民共和国国家标准
GB/T27866-2011
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范
Specification of controlling weld hardness of carbon steel and low alloy steel pipingand equipment to prevent sulfide stress cracking
前和言
本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草、
本标准的附录A为资料性附录.
本标准由中国石油天然气集团公司提出.
本标准由全国石油天然气标准化技术委员会（SAC/TC355）归口.
本标准起草单位：中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司、中国石油天然气股份有限公司西南油气田分公司.
本标准起草人：姜放、宋德琦、曹晓燕、施岱艳、汤晓勇、李瑚、赵华菜、杜毅、陈风、傅贺平、郭佳春、张津、杨帆、康洪波、杨劲松、刘刚、王沁、王秦晋.
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范
1范围
的硬度控制要求. 本标准规定了防止钢制管道和设备焊缝在湿含硫化氢酸性油气环境中发生硫化物应力开裂（SSC）
本标准适用于SY/T0599规定的可用于酸性环境SSC1区、2区和3区的抗SSC低碳钢、低合金钢管道和设备的焊缝.
本标准适用的设备包括压力容器、工艺管道、热交换器、常压储罐、阀体、泵和压缩机壳体等.
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的.凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件.凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括的修改单）适用于本文件.
GB150钢制压力容器GB/T231.1金属布氏硬度试验第1部分：试验方法GB/T2654焊接接头硬度试验方法GB/T4340.1金属维氏硬度试验第1部分：试验方法GB/T5117碳钢焊条 GB/T5118低合金钢焊条GB/T5293埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂GB/T8110 气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝GB/T10045 碳钢药芯焊丝GB/T12470埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂 GB/T14957熔化焊用钢丝GB/T17394金属里氏硬度试验方法GB/T17493低合金钢药芯焊丝SY/T0599天然气地面设施抗硫化物应力开裂和抗应力腐蚀开裂的金属材料要求JB/T6046碳钢、低合金钢焊接构件焊后热处理方法
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件.
3.1 焊缝weld熔敷金属、熔合线和热影响区三部分的总称.
3.2焊缝熔敷金属、焊缝热影响区，以及与其相邻的存在焊接残余应力的母材金属区的总称. 焊接件weldment
3.3
产品焊缝productweld
采用评定合格了的焊接工艺，以本标准中规定的低碳钢和低合金钢为母材金属，焊接产生的管道和设备焊缝.
3.4
酸性环境sourservice
暴露于含有HS并能够引起金属材料的硫化物应力开裂（SSC）机理开裂的油气环境，
3.5
在含有水和硫化氢环境的腐蚀和拉应力[残留的和（或）外加的于账合作用下，产生的一种金属开裂.
3.6
应力定向氢致开裂（
SOHIC
在大致垂直于主往是细小的）相连 导致 力（ “梯状”开裂， 余的或外加的）方向生成的互相交错排列的小裂纹， 已存在的HIC（往
3.7
属SSC类型的开泰.当低服强度钢中存在局部 “软区“时，可能发生此类 开裂
4.1用抗硫化物应力开裂的低碳钢和低合金钢材料制成的 管道和设备，均可能因其得健的强度过高、局部残余应力过大以及存在局部过硬区等原因，盗成产品焊缝硫化物应力开裂，为下控能产品焊缝硬度，特制定本标准.
4.2本标准是仟对母对为携SSC的低碳钢和低 明普道和设备 防止碗化物应力开表（SSC）的硬度控制最低要求.
4.3本标准的焊缝是指新制造的焊缝及对其修复的焊缝.
4.4本标准的焊接方法包括手工电弧焊（SMAW）、熔化极气体保护 振焊（GMAW）、药芯焊丝电弧焊（FCAW）、钨极气体保护电频焊（GTAW和埋弧焊（SAW）
4.5本标准对防止硫化氢引起的其他类型环境开裂没有作规定，如在低碳钢、低合金钢管道和设备的焊缝热影响区附近观察到的应力定向氢致开裂（SOHIC）和软区裂纹（SZC）.
4.6应合理选择母材、焊接材料、焊接工艺和（或）采用焊后热处理.
4.7应根据相关规范邀免或限制焊接缺陷，特别是根部区的未焊透、未熔合、气孔、夹杂、裂纹和咬边等.
4.8钢制管道和设备焊缝除应符合本标准外，还应符合国家有关标准的规定.
5控制原则
5.1影响低碳钢、低合金钢管道和设备焊缝在酸性环境中发生硫化物应力开裂的主要因素有：
b）焊缝的显微组织和硬度； a）环境腐蚀性的苛刻程度；
c）母材金属和焊缝熔敷金属的化学成分：d）总拉伸应力值（作用应力和残余应力）.
5.2用于苛刻环境条件（如pH值低的酸性环境）的碳钢或低合金钢或强度较高的材料，即使硬度符合要求，还宜采用焊后热处理，
5.3焊缝熔敷金属的硬度控制
5.3.1应合理选择焊接材料和焊接工艺，以控制焊缝熔敷金属的化学成分和硬度.
a)焊条应符合GB/T5117和GB/T5118的规定；b）焊剂应符合GB/T5293和GB/T12470的规定；c)焊丝应符合GB/T5293、GB/T8110.GB/T10045、GB/T12470.GB/T14957和GB/T17493的规定；
5.3.2在焊接本标准规定的金属材料时，选用的焊接材料应符合下列要求：
d）焊接材料的匹配性应遵循焊缝与母材金属等强度、其他的力学性能基本相同的原则.
5.3.3如果在制造过程中变更了焊接材料的牌号、型号，包括牌号、型号相同，但制造厂不同的焊接材料，则应重新进行焊接工艺评定，包括硬度和化学成分的检验.
5.3.4焊接材料采用含锰焊丝的SAW不宜采用活性焊剂.
5.3.5焊丝、焊条等焊接材料的含镍量应不高于1%.
5.3.6必要时可按5.5规定进行焊后热处理.
5.3.7焊缝熔敷金属硬度检测和允许的硬度值：
a）宜用便携式布氏硬度计，按GB/T231.1规定测定产品焊缝熔敷金属的硬度，并符合6.1和6.2的规定；b）应采用维氏硬度检测在管道和设备施焊前的焊接工艺评定中的焊缝熔敷金属硬度，硬度试样 的制取和试验应符合GB/T2654和GB/T4340.1的规定以及6.3.2和6.3.3的规定.
5.4焊缝热影响区的硬度控制
5.4.1可综合采用下列方法获得可接受的热影响区硬度，特别是双面焊和封焊的焊缝最后焊道热影响区的硬度.
CEV通常按下式确定： 加的微量合金元素.CEV=w（C）w（Mn）[w（Cr）w（Mo）w（V）][w（Cu）w(N）]式中： w(C) C的质量分数；w（Mn) -Mn的质量分数；w（Cr) Cr的质量分数；w（Mo) Mo的质量分数；w(V) w（Cu) -V的质量分数； Cu的质量分数；w（N) Ni的质量分数.
b）应采用预热、控制焊接线能量，降低焊缝的冷却速度等方式，防止热影响区高硬度显微组织的形成，避免大部件上的小焊道焊缝热影响区的高硬度.
e）应采用GB/T4340.1维氏硬度试验方法进行管道和设备施焊前的焊接工艺评定中的硬度检测，以控制焊缝热影响区的显微组织硬度.
