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静水压试验应进行两次。每次均应由以下四步组成: a) 初始保压期; b) 试验压力降至零;

c) 试验件所有外表面完全干燥; d) 二次保压期。

保压期应从达到试验压力,且设备和压力测试仪表同压力源切断时开始计时,保压期不应少于3min。 5.3.3 合格评定

在每次试验循环后,应仔细地检查,确保试验不出现渗漏或永久性变形。不满足这个要求或过早失效,应重新进行试验,重新进行设计评价。 5.3.4 单个零件

若试验装置的加载情况适用于组件中的单个零部件,这些零部件可单独进行试验。 5.4 设计验证载荷试验 5.4.1 总则

当第9章所列特定设备有要求时,设备应进行设计验证载荷试验。 5.4.2 试验抽样

具有相同设计原理、不同规格和额定值的同系列设备的设计应力计算的验证,应采用下列任一种方法:

a) 最少选该设计的三台样机进行设计验证载荷试验,试验样机应选自额定载荷值范围的低端、中端和高端;

b) 另一种方法是,试验样机的数量以每台样机可验证高于和低于它的一个额定载荷值为原则来确定(产品额定值范围不大时,通常采用这种方法)。 5.4.3 试验程序 试验程序如下:

a) 试验样机总成应按最大额定载荷加载。在卸载后,应检查样机预期的设计功能,设备的所有零部件的功能不应因本次加载而削弱;

b) 试验样机上应力较高且可采用应变仪测量的地方应使用应变仪。应变仪适合使用的位置也推荐采用有限元分析、模拟、涂脆性漆等方法予以确认。在关键区域,推荐采用三维应变 仪,应变仪不需精确定向,便能确定剪切应力;

c) 试验样机施加的设计验证试验载荷,应按以下方法确定:

设计验证试验载荷=0.83R3FDS,但不小于2R ??????????(3) 式中:

R——额定载荷值,单位千牛(短吨)或千牛米(英尺磅)(如适用); FDS——3.1.5和4.6中规定的设计安全系数;

d) 试验样机应加载设计验证试验载荷。试验载荷宜逐渐增加,同时读取应变仪数值并观察是否有屈服迹象。必要时,试验样机可以多次加载,以获得足够的数据;

e) 应变仪读数计算出的应力值超过设计计算(基于设计验证试验载荷)得出的应力值,不应大于 5.7 中规定的试验装置的不确定度。不满足本要求或任何试验样机过早失效,应按原要求以相同数量的试验样机(包括与失效样机额定载荷值相同的试验样机)再次试验,完全重新评价设计;

f) 设计验证载荷试验完成后,应拆开试验样机,并应检查每个主承载件的尺寸是否有永久变形的迹象;

g) 若试验装置的加载情况适用于组件中的单个零部件,这些零部件可单独进行载荷试验。 5.5 额定载荷的确定

额定载荷应按第4章要求的设计验证载荷试验结果和(或)应力分布计算值来确定。在额定载荷值下的应力不应超过最大许用应力。应允许接触区域有局部屈服。样机设计验证载荷试验后,除接触区域外,应变仪或其他合适方法测得的关键永久变形不应超过0.2%。如果应力超过许用值,则受影响的零部件应重新设计,直到达到所需的额定值。只有当分析确定的应力值不小于设计验证载荷试验期间观测到的应力值时,应力分布计算才可用于设备额定载荷值的计算。 5.7 载荷试验装置

模拟试验样机上工作载荷所用的加载装置,应按ISO 7500-1或ASTM E 4校准,以确保获得规定的试验载荷。载荷超过3 560 kN (400短吨)的载荷试验装置,可通过A级、不确定度小于2.5%的校准装置验证。

试验装置应以与实际作业相同的方式在相同的承载接触面上给样机(零件)加载。样机(零件)的所有加载设备的试验能力应予以验证。 5.8 设计更改

当因设计或制造的任何更改而更改计算的额定载荷值时,则应根据本章要求进行支持性的设计验证试验。制造商应评价设计或制造方面的所有更改,以确定是否影响计算的额定载荷值。这种评价应形成文件。

5.9 记录

所有设计验证记录和支持性数据,应按第11章中设计文件的规定进行控制。 6 材料要求 6.1 总则

本章规定了主承载件和承压件材料的各种鉴定、性能和加工要求(除非另有规定)。 6.2 书面规范

本标准适用的设备的主承载件制造所用的材料,应符合满足或超过设计要求的书面规范。 6.3 力学性能 6.3.1 冲击韧性

冲击试验应按照ISO 148(夏比V型缺口)或ASTM A 370(夏比V型缺口)。

当必需使用小尺寸冲击试样时,则验收准则应乘以表3所列的相应的调整系数。不允许采用宽度小于5 mm (3/16 in)的小尺寸试样。

设计温度低于4.1中规定的温度时,可采用附加冲击韧性要求。见附录A的附加要求SR2和SR2A。表3 小尺寸冲击试样的调整系数 试样尺寸mm3mm 调整系数 10.037.5、 0.833 10.035.0 0.667 6.3.2 厚度方向的性能

若设计要求厚度方向上的性能时,则材料应按照ASTM A 770沿厚度方向进行断面收缩率试验。

最小断面收缩率应为25%。 6.4 材料鉴定

6.4.1 本标准所要求的力学性能试验,应在质量鉴定试样上进行,该试样代表零件制造中所用的炉及热处理批。试验应按 ISO 6892、ISO 148 或 ASTM A 370 或等效的国家标准的要求,在材料最终热处理状态下进行。如果 PWHT 温度低于母材热处理状态改变的温度,则为了材料鉴定试验的焊后

消除应力不看作是热处理。如果消除应力温度低于热处理状态改变的温度,则材料鉴定试验可在消除应力过程之前进行。

6.4.2 采用等效圆方法,确定零件质量鉴定试样的尺寸。确定简单实体件和空心件等效圆(ER)的基本模型如图 1 和图 2 所示。所示任何形状均可用于质量鉴定试样。图 3 规定

了更为复杂截面等效圆确定的步骤。采用“热处理状态”下零件的实际尺寸,确定零件的等效圆。质量鉴定试样的等效圆应等于或大于其鉴定的零件的等效圆尺寸,但并不要求该等效圆超过 125 mm (5 in)。图 4 和图5 为 ASTM A 370 基尔试块要求尺寸确定的程序。 6.4.3 质量鉴定试样应与其代表的零件是一体或分体,也可是解剖产品零件的一部分。在所有情况下,试样应与其鉴定的零件出自同一炉,应经过相同的工序,并且应与零件一起进行热处理。

6.4.4 试样应取自连体或分体质量鉴定试样,对于实心(质量鉴定)试样,试样纵向中心轴线完全在实心(质量鉴定)试样1/4 T包封的芯部以内,或对于空心(质量鉴定)试样,试样纵向中心轴线完全在空心(质量鉴定)试样最厚截面的璧厚中心的 3 mm(1/8 in)以内。拉伸试样的标距长度或冲击试样的缺口,应距(质量鉴定)试样端部至少 1/4 T。 6.4.5 解剖产品零件切取的试样,应取自零件最厚截面的1/4 T包封的芯部位置。

6.4.6 对于完全由锻造材料加工的完全按实心棒材或管材热处理的零件,标准1/4 T包封完全或部分地在成品零件关键和(或)非关键区域之外,这些棒材或管材切取的试样,也可以按照如下方法取自更具代表性的区域:

a) 取样区域外径,通过最终成品零件的最大外径和最小内径确定的1/3 T包封规定; b) 取样区域内径,应等于或大于成品零件的最小内径。 示例 :

外径6 in的4340 MOD棒材,非淬火回火(NQT); 零件最终尺寸为最大外径5.5 in,最小内径2.5 in; T=(5.5-2.5)/2=1.5 in 1/3 T=0.5 in 成品零件1/3 T包封内的外径为4.5 in;

因此,试样可以取自外径4.5 in3内径2.5 in规定的区域的任一处(成品零件1/3 T包封和内径)。 6.5 制造

6.5.1 制造过程应确保零部件重复生产时满足本标准的所有要求。 6.5.2 所有锻造材料的制造过程,应保证零件内部组织结构的同一性。

6.5.3 所有热处理操作应采用按制造商或加工商规定要求鉴定合格的设备。热处理炉内任何一个零件的装载,应不影响同批次中任何其他零件的热处理特性。热处理周期的温度和时间要求,应按照制造商或加工商的书面规范确定。应记录实际热处理温度和时间,热处理记录应能溯源到相应的零部件。

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