GB/T 46424-2025 油气输送管道环焊缝失效分析方法

　　ICS 75.200 CCS E 98

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 46424—2025

　　油气输送管道环焊缝失效分析方法

　　Failureanalysismethod foroiland gastransportation pipelinegirth welds

　　2025-10-05发布 2026-05-01实施

　　国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T 46424—2025

　　目 次

　　前言 Ⅲ

　　1 范围 1

　　2 规范性引用文件 1

　　3 术语和定义 1

　　4 失效分析流程 2

　　5 信息采集 3

　　5. 1 通则 3

　　5. 2 现场环境信息采集 4

　　5. 3 设计施工信息收集 4

　　5. 4 运行维护信息收集 5

　　6 失效分析方案编制与评审 5

　　7 现场取样与样品保护 5

　　7. 1 现场取样 5

　　7. 2 样品保护 5

　　8 测试与分析 5

　　8. 1 通则 5

　　8. 2 宏观测试与分析 6

　　8. 3 理化性能测试与分析 7

　　8. 4 断口微观观察与分析 9

　　8. 5 失效模拟与分析 10

　　9 失效分析结论与报告 11

　　10 失效分析试样与剩余样品保管 12

　　附录 A (资料性) 失效环焊缝信息采集表 13

　　附录 B (资料性) 失效分析取样记录表 15

　　附录 C (资料性) 失效分析试验测试数据记录表 16

　　附录 D (规范性) 环焊缝韧脆转变温度确定方法 28

　　附录 E (规范性) 环焊缝阵列硬度测试方法 29

　　参考文献 30

　　Ⅰ

　　GB/T 46424—2025

　　前 言

　　本文件按照 GB/T 1. 1—2020《标准化工作导则 第 1部分 :标准化文件的结构和起草规则》的规定起草 。

　　请注意本文件的某些内容可能涉及专利 。本文件的发布机构不承担识别专利的责任 。

　　本文件由全国石油天然气标准化技术委员会(SAC/TC355)提出并归 口 。

　　本文件起草单位 : 国家石油天然气管网集团有限公司 、国家石油天然气管网集团有限公司科学技术研究总院分公司 、中国特种设备检测研究院 、安科工程技术研究院(北京) 有限公司 、中国石油天然气管道科学研究院有限公司 、天津大学 、北京航空航天大学 、中国石油集团工程材料研究院有限公司 、国家管网集团储运技术发展有限公司 、北京智网数科技术有限公司 、国家管网集团工程技术创新有限公司 、国家管网集团西南管道有限责任公司 、国家管网集团西部管道有限责任公司 、国家石油天然气管网集团有限公司西气东输分公司 、国家管网集团北京管道有限公司 、管网集团(徐州)管道检验检测有限公司 。

　　本文件主 要 起 草 人 : 戴 联 双 、雷 铮 强 、冯 庆 善 、张 对 红 、朱 喜 平 、王 修 云 、王 海 涛 、王 富 祥 、范 玉 然 、邓彩艳 、刘宇 、王汉奎 、刘 海 春 、张 峥 、陈 宏 远 、燕 冰 川 、王 婷 、苏 鑫 、罗 艳 龙 、陈 健 、李 睿 、王 爱 玲 、谭 笑 、周道武 、张延辉 、刘宇婷 、李政龙 、杨辉 、沙胜义 、贾海东 、郭磊 、姚登樽 、张银辉 、王东鹏 、霍晓彤 、玄文博 、赵晓利 、祝悫智 。

　　Ⅲ

　　GB/T 46424—2025

　　油气输送管道环焊缝失效分析方法

　　1 范围

　　本文件确立了陆上油气输送钢质管道环焊缝失效分析的流程 ,规定了信息采集 、失效分析方案编制与评审 、现场取样与样品保护 、测试与分析 、失效分析结论与报告 、失效分析试样与剩余样品保管内容 。

　　本文件适用于陆上油气输送钢质管道环焊缝失效分析 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款 。其中 , 注 日期的引用文件 ,仅该日期对应的版本适用于本文件 ;不注日期的引用文件 ,其最新版本(包括所有的修改单) 适用于本文件 。

　　GB/T 228. 1 金属材料 拉伸试验 第 1部分 :室温试验方法

　　GB/T 229 金属材料 夏比摆锤冲击试验方法

　　GB/T 2650 金属材料焊缝破坏性试验 冲击试验

　　GB/T 2651 金属材料焊缝破坏性试验 横向拉伸试验

　　GB/T 2652 金属材料焊缝破坏性试验 熔化焊接头焊缝金属纵向拉伸试验

　　GB/T 2653 焊接接头弯曲试验方法

　　GB/T 4340. 1 金属材料 维氏硬度试验 第 1部分 :试验方法

　　GB/T 4340. 2 金属材料 维氏硬度试验 第 2部分 :硬度计的检验与校准

　　GB/T 4340. 3 金属材料 维氏硬度试验 第 3部分 :标准硬度块的标定

　　GB/T 9711 石油天然气工业 管线输送系统用钢管

　　GB/T 10561 钢中非金属夹杂物含量的测定 标准评级图显微检验法

　　GB/T 13298 金属显微组织检验方法

　　GB/T 28896 金属材料 焊接接头准静态断裂韧度测定的试验方法

　　GB/T 31032 钢质管道焊接及验收

　　3 术语和定义

　　下列术语和定义适用于本文件 。

　　3. 1

　　环焊缝 girth weld

　　钢质管道环向焊接对接接头 。

　　注 : 包括焊缝金属 、熔合线及热影响区 ,亦称作焊 口 。

　　3.2

　　失效 failure

　　环焊缝丧失或部分丧失原有设计所规定的功能 ,完全不能服役或仍可服役但不能安全可靠地运行的状态 。

　　注 : 环焊缝的常见失效模式包括塑性失稳 、腐蚀 、疲劳 、断裂等 。

　　1

　　GB/T 46424—2025

　　3.3

　　失效分析 failureanalysis

　　按照一定的工作程序 ,采用必要的检测分析方法对失效环焊缝进行综合分析 ,确定失效原因 、提出预防和管控措施建议的过程 。

　　3.4

　　断口 fracturesurface

　　环焊缝失效现场产生的断面区域 ,或在失效分析时破坏性测试分析过程中产生的试样断面区域 。 3.5

　　失效分析单位 failureanalysisorganization

　　负责组织开展失效环焊缝测试与分析的机构 。

　　4 失效分析流程

　　4. 1 启动环焊缝失效分析后 ,应首先确定失效分析单位和分工 。

　　4.2 失效分析流程包括信息采集 、失效分析方案编制与评审 、现场取样与样品保护 、测试与分析 、失效分析结论与报告 、失效分析试样与剩余样品保管等环节 。失效分析单位宜按照图 1 流程开展环焊缝失效分析工作 。

　　2

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　　图 1 环焊缝失效分析流程图

　　5 信息采集

　　5. 1 通则

　　5. 1. 1 失效环焊缝信息采集应由具备失效分析工作经验的专业技术人员进行 。

　　5. 1.2 在调查取样完成前 ,应妥善保护环焊缝失效现场 。

　　5. 1.3 失效环焊缝信息采集可采用拍照 、录像 、绘图 、现场测量 、访谈问询 、文字记录等方式进行 ,并应建立拟切割环焊缝的资料档案 。

　　3

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　　5. 1.4 应编制失效环焊缝信息采集内容清单 ,其内容格式见附录 A 的表 A. 1。

　　5. 1.5 应统计建设期 、运行期及失效分析等各阶段环焊缝缺陷的无损检测结果 ,检测结果统计表内容格式可参照表 A. 2。

　　5. 1.6 宜对环焊缝失效相关的当事人 、目击者 、管理者和操作人员进行访谈问询 ,并记录其对环焊缝失效的观察及描述等相关信息 。

　　5.2 现场环境信息采集

　　5.2. 1 应对失效环焊缝所处位置的周边环境条件 、地形地貌 、活动断裂带 、断层 、水文特征 、土壤类型 、穿跨越 、采空区等地质和工程条件情况进行调查 ;对土体位移 、管道埋深和变形等信息进行观察 、测量和记录 。

　　5.2.2 应调查并记录环焊缝失效发生时的环境温度 、相对湿度 、风速 、天气状况等 。

　　5.2.3 应测量并记录环焊缝失效的时钟方位 、尺寸 、宏观形貌 、表面状态 、腐蚀情况 、裂纹走向 、变形 、断口错开位移等信息 。

　　5.2.4 应对失效环焊缝的外观进行目视观察 ,宜采用拍照方式进行全方位记录 ,拍照时应设置标尺或参照物 。

　　5.2.5 应调查并记录失效环焊缝的以下信息 ,包括但不限于 :

　　a) 坐标信息 ;

　　b) 上 、下游及周边适当范围内(不宜小于 200 m)的管道高程 、滑坡或地质沉降 、埋深情况 ;

　　c) 距上 、下游站场(阀室)的距离 ;

　　d) 周边高后果区情况 ;

　　e) 防腐补口情况及失效环焊缝上 、下游各 1 km 管段的阴极保护电位 ;

　　f) 腐蚀情况及产物收集 ,及腐蚀位置的 pH 检测结果 ;

　　g) 管段载荷 、位移 、应力应变监测情况 ;

　　h) 失效后果情况 。

　　5.3 设计施工信息收集

　　5.3. 1 应收集与失效环焊缝相关的设计阶段信息 ,包括但不限于 :

　　a) 设计文件 、技术说明书 ;

　　b) 焊接工艺规程 、焊接工艺评定报告 ;

　　c) 管材和焊材技术规格书 ;

　　d) 管道设计相关技术标准 。

　　5.3.2 应收集与失效环焊缝相关的施工阶段信息 ,包括但不限于 :

　　a) 工程名称 、建设时间 、投产时间 、上下游站场(阀室) 、管径 、壁厚 、钢级 、介质 、焊口编号等基础信息 ;

　　b) 施工单位 、人员及相关资质信息 ;

　　c) 监理单位 、人员及相关资质信息 ;

　　d) 环焊缝两侧钢管的制管信息 ,质量证明文件 、复检报告 、防腐施工记录等 ;

　　e) 焊材质量证明文件 、焊材复检报告等 ;

　　f) 焊接设备 、仪器仪表 、计量器具及检定校准信息 ;

　　g) 焊接时间 、气温 、风速 、相对湿度 , 焊接施工 、返修 、外观检查 、无损检测 、下沟 、水压试验 、管线回填 、现场监理等记录 ;

　　h) 失效环焊缝焊接施工机组的百口磨合质量报告和力学性能检测报告 、线路抽检焊口力学性能检测报告 ;

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　　i) 失效环焊缝上 、下游适当范围内管道竣工图及焊口坐标 ;

　　j) 施工过程相关技术标准 、方案等 。

　　5.4 运行维护信息收集

　　应收集失效环焊缝上 、下游及周边适当范围内(不宜小于 200 m) 的运行维护阶段信息 ,包括但不限于 :

　　a) 管道输送介质的成分和物性参数 ;

　　b) 运行操作记录 ,包括运行压力和温度等 ;

　　c) 堆方 、挖沟 、地面沉降 、滑坡及敷设环境变化等相关信息 ;

　　d) 管道内 、外检测信息 ;

　　e) 管道维修 、维护的相关信息 ;

　　f) 监测监控及安全警示标志信息 。

　　6 失效分析方案编制与评审

　　6. 1 失效分析单位应根据已获取的失效环焊缝相关信息 ,编制失效分析初步方案 。

　　6.2 失效分析初步方案至少应包括信息采集 、现场取样 、实验室取样 、测试与分析等内容 。

　　6.3 应组织专家对失效分析初步方案进行评审 ,根据评审意见修改完善并形成失效分析最终方案 。

　　7 现场取样与样品保护

　　7. 1 现场取样

　　7. 1. 1 应根据失效分析方案进行现场取样 。

　　7. 1.2 应在切割前对取样管段和试块进行标记 ,标记内容包括时钟方位 、介质流动方向 、焊口编号 、试块编号 、取样时间等 。应对带有完整标记的取样管段和试块进行拍摄记录 。

　　7. 1.3 进 行 现 场 取 样 时 , 环 焊 缝 两 侧 长 度 应 满 足 失 效 分 析 方 案 中 试 验 测 试 分 析 需 求 , 宜 不 少 于400 mm。

　　7. 1.4 宜采用无人机 、视频设备 、激光雷达扫描等设备或手段测量记录切割作业前后的管道几何变形 、割口位移和管土相对位置变化情况 。

　　7. 1.5 与腐蚀相关的环焊缝失效 ,应对坑内积水 、土壤 、防腐(保温) 及腐蚀产物进行取样 。 宜采用 pH试纸现场测量腐蚀产物及附近管体表面的 pH 值 。

　　7.2 样品保护

　　在吊装 、运输 、保管和送检过程中 ,应采取有效措施对管段样品进行妥善保护避免机械损伤和热损伤 ,并保持干燥 , 防止污染 。

　　8 测试与分析

　　8. 1 通则

　　8. 1. 1 应对所有测试分析试样进行编号 ,编号应唯一 、可追溯 。

　　8. 1.2 应根据失效分析方案 ,开展试验测试分析项 目 。

　　8. 1.3 试验测试分析应依据设计和施工执行的相关标准和技术要求 ,未明确试验测试分析项目或内容

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　　GB/T 46424—2025

　　的应按照本文件规定执行 。

　　8. 1.4 试验测 试 与 分 析 的 内 容 通 常 包 括 取 样 、试 验 测 试 及 合 格 性 判 定 等 相 关 标 准 依 据 和 测 试 分 析结果 。

　　8. 1.5 根据需要选择不损伤断口的清洗方法 ,宜按照 GB/T 16545的规定去除断口附着物 。

　　8. 1.6 应留存拉伸 、冲击及刻槽锤断样品断后及断口照片 。

　　8. 1.7 应准确记录取样位置和试样数量 ,并参照附录 B填写管体和环焊缝取样记录表 。涉及管体的母材(管材)及制管焊缝样品取样应符合 GB/T 9711的规定 。

　　8.2 宏观测试与分析

　　8.2. 1 外观检查与测量

　　8.2. 1. 1 应采用机械方式去除防腐层 。对于存在外腐蚀影响的环焊缝 ,去除防腐层前应对失效环焊缝的补口防腐层及上 、下游管道防腐层进行外观和破损情况检测 。

　　8.2. 1.2 检查环焊缝内表面及附近母材的宏观腐蚀形貌 ,测量腐蚀尺寸和位置并拍照记录 。

　　8.2. 1.3 对环焊缝上 、下游管节周长 、壁厚 、椭圆度 、根焊成型 、错边 、内外余高 、斜接角度 、起弧收弧点位置 、焊瘤 、表面机械损伤 、制管焊缝与环焊缝交点位置等特征和位置进行检查 、测量并记录 。 当存在环焊缝返修时 ,应记录返修相关信息 。

　　8.2. 1.4 应判断环焊缝外观是否满足建设期的相关标准要求 ,并参照附录 C 的表 C. 1 记录外观检查与测量结果数据 。

　　8.2. 1.5 应对失效环焊缝进行无损检测 ,初步确定环焊缝缺陷的位置 、类型和尺寸 。

　　8.2.2 断口的宏观检查与分析

　　8.2.2. 1 应对现场获得的环焊缝断口进行拍照 ,标记位置的对应关系 ,体现不同比例尺下的断口形貌 。

　　8.2.2.2 应对断口不同位置的附着物进行成分及物相分析 。

　　8.2.2.3 针对含 裂 纹 缺 陷 的 断 口 , 初 步 分 析 起 裂 位 置 及 裂 纹 扩 展 方 向 , 按 确 定 的 失 效 分 析 方 案 打 开断口 。

　　8.2.2.4 含裂纹缺陷的断口打开后 ,应进行断口观察与分析 。宜采用 目视 、光学显微镜 、体视显微镜等方法观察并记录表面形貌 、颜色 、裂纹的起源位置 、扩展方向 、扩展过程 、几何形貌以及断裂类型 。

　　8.2.2.5 应根据含裂纹缺陷的断口宏观检查与分析结果综合判断 ,并参照表 1 给出裂纹可能的起裂源位置 、裂纹扩展方向和失效模式 。

　　表 1 裂纹的起裂源位置、扩展方向和失效模式

　　启裂源位置

　　裂纹扩展方向

　　失效模式初步分析

　　启裂源位置初步分析

　　源点具体位置

　　□内表面

　　□外表面

　　□壁中

　　□其他

　　时钟方位 :

　　□多点启源

　　□单点启源

　　□焊缝金属

　　□热影响区

　　□熔合线□焊趾

　　□根焊

　　□缺陷位置

　　□无明显缺陷□其他

　　□轴向扩展

　　□环向扩展

　　□径向扩展

　　□轧制方向扩展

　　□与轴向呈 度角度

　　□延性断裂

　　□脆性断裂

　　□疲劳断裂

　　□应力腐蚀开裂□其他

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　　GB/T 46424—2025

　　8.3 理化性能测试与分析

　　8.3. 1 化学成分分析

　　应在母材和环焊缝中心处取测试试样 ,选择相关的测试方法进行分析 ,判定母材和环焊缝的化学成分是否满足设计相关标准和技术规格书要求 ,并参照表 C. 2记录测试分析结果 。

　　8.3.2 金相分析

　　8.3.2. 1 金相分析应符合 GB/T 13298的规定 。母材非金属夹杂物检验应符合 GB/T 10561的规定 。

　　8.3.2.2 对母材及环焊接头样品的 0 点 、3 点 、6 点三个时钟位置进行金相组织观察 。

　　8.3.2.3 对母材应分析组织类型 、带状组织 、晶粒度和夹杂物 , 以及壁厚方向的组织分布特征 ,观察是否存在微观缺陷和组织异常 。

　　8.3.2.4 对环焊接头的焊缝金属 、热影响区和熔合线应分析组织类型 , 以及壁厚方向的组织分布特征 ,观察是否存在微观缺陷和组织异常 。

　　8.3.3 拉伸试验

　　8.3.3. 1 环焊缝样品的取样位置应符合 GB/T 31032规定 ,必要时可制备焊缝金属纵向拉伸试样 。

　　8.3.3.2 母材拉伸试验应符合 GB/T 228. 1 的规定 ,焊缝横向拉伸试验应符合 GB/T 2651的规定 、焊缝金属纵向拉伸试验应符合 GB/T 2652的规定 。

　　8.3.3.3 母材及焊缝金属应测定屈服强度 、抗拉强度 、屈强比以及断后伸长率 ;环焊缝应测定抗拉强度 ,记录断裂位置 。分析母材 、环焊缝的拉伸性能指标是否满足相关要求 ,分析焊缝金属与母材的强度是否匹配 。

　　8.3.3.4 应记录管体和环焊缝的拉伸试验结果 ,数据记录的内容格式可参照表 C. 3 和表 C. 4。

　　8.3.4 夏比摆锤冲击试验

　　8.3.4. 1 环焊缝样品的取样位置应符合 GB/T 31032的规定 。

　　8.3.4.2 环焊缝处取样时 ,缺口中心线分别位于环焊缝中心和熔合线 ,每组取 3个试样 。按照管道设计要求确定试验温度 ,分析夏比冲击吸收功 、剪切面积 、侧向膨胀量等是否满足相关要求 。

　　8.3.4.3 管体夏比摆锤(CVN) 冲击试验应符合 GB/T 229 的规定 ,环焊缝冲击应符合 GB/T 2650 的规定 。

　　8.3.4.4 应记录管体和环焊缝的 CVN 冲击试验结果数据 ,试验结果数据记录可参照表 C. 5 和表 C. 6。

　　8.3.4.5 当失效环焊缝的失效模式为脆性断裂或者分析人员认为有必要对环焊缝的韧脆转变温度进行测试时 ,应按照附录 D对环焊缝的韧脆转变温度进行测试 。

　　8.3.5 硬度试验

　　8.3.5. 1 硬度测试应符合 GB/T 4340. 1 的规定 。

　　8.3.5.2 分别对 环 焊 缝 、热 影 响 区 和 母 材 的 硬 度 进 行 测 试 , 其 中 环 焊 缝 样 品 的 取 样 位 置 应 至 少 包 括0 点 、3 点 、6 点 、9 点四个时钟点方向的位置 ,每个位置按照图 2 进行维氏硬度测试 ,分析环焊缝接头的硬度是否满足相关要求 ,是否存在局部硬度异常 。

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　　单位为毫米

　　标引序号说明 :

　　1、8、9 和 16 — 母材压痕点 ;

　　2、3、6、7、10、11、14和 15— 热影响区压痕点 ;

　　4、5、12和 13 — 环焊缝压痕点 。

　　不同压痕点的数量和顺序可根据需要进行调整

　　图 2 环焊缝接头的维氏硬度测试压痕点位置示意图

　　8.3.5.3 应记录管体和环焊缝的硬度试验结果数据 ,数据记录格式可参照表 C. 7 和表 C. 8。

　　8.3.5.4 必要时可进行环焊缝阵列硬度测试 ,测试方法及要求按附录 E。

　　8.3.6 弯曲试验

　　8.3.6. 1 环焊缝弯曲试验取样应符合 GB/T 31032的规定 ,弯曲试验测试应符合 GB/T 2653的规定 。

　　8.3.6.2 环焊缝横向弯曲试验取样时 ,应采用全厚度取样 ,焊缝金属应位于试样中心 ,每组取两个试样 。具体的弯曲方式(面弯 、背弯和侧弯)应按照设计文件/焊接工艺评定要求执行 ,无此要求时 ,可根据具体壁厚和直径参照相关标准执行 。

　　8.3.6.3 应记录母材和环焊缝的弯曲试验结果数据 ,数据记录格式宜参照表 C. 9 和表 C. 10。

　　8.3.7 刻槽测试

　　8.3.7. 1 环焊缝刻槽测试应符合 GB/T 31032规定 。

　　8.3.7.2 刻槽锤断样品在试样两侧环焊缝中心位置锯槽 ,每个刻槽深度约 3 mm。如果试验过程中在母材处断裂 ,可重新制备试样 ,并在环焊缝外表面余高上刻槽 ,深度从环焊缝表面测量不应超过 1. 6 mm。

　　8.3.7.3 环焊缝断裂的暴露面宽度至少为 19 mm。试验后检查刻槽锤断试样的断裂面的焊透和熔合情况 ,对气孔和夹渣进行测量 。

　　8.3.7.4 试验结果数据记录宜参照表 C. 11。

　　8.3. 8 断裂韧性测试

　　8.3. 8. 1 宜开展试样缺口中心线分别位于环焊缝中心和熔合线的断裂韧性测试 。断裂韧性测试应符合GB/T 28896的规定 。

　　8.3. 8.2 母材和环焊缝应分别取样测试 。

　　8.3. 8.3 断裂韧性测试结果数据记录可参照表 C. 12。

　　8.3.9 微试样测试

　　8.3.9. 1 当测试试样或者取样尺寸受限时 ,宜采用微试样测试分析环焊缝及母材微区材料性能及分布

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　　GB/T 46424—2025

　　情况 。微试样可采用板状 、薄片等形式 ,并按照相关标准执行 。

　　8.3.9.2 宜进行微试样测试结果与常规试验测试结果的对照分析 , 以验证微试样测试结果有效性 。

　　8.3.9.3 应在出具的失效分析报告中注明所采用的非常规微试样 ,并明确微试样取样依据以及具体的试样尺寸 。如可能 ,应提供与常规试样的换算结果 ,并注明换算依据 。

　　8.3. 10 残余应力测试

　　必要时可选择合适方法检测分析环焊缝 的 局 部 残 余 应 力 , 常 用 的 测 试 应 力 方 法 包 括 X 射 线 衍 射法 、钻孔法 、压痕应变法 、轮廓法及中子衍射法等 。 当需要测量分析管道壁厚方向的残余应力分布时 ,宜采用轮廓法等 。

　　8.4 断口微观观察与分析

　　8.4. 1 检验内容

　　8.4. 1. 1 在断口及缺陷处宏观分析的基础上 ,利用光学显微镜 、扫描电镜 、透射电镜 、能谱仪等对环焊缝失效断口及缺陷处的特征 、组织 、成分等进行微观观察与分析 。包括但不限于以下内容 :

　　a) 环焊缝失效断口及缺陷处断裂形貌的微观观察 、微区成分分析 、显微组织结构 ;

　　b) 环焊缝失效断口断裂扩展路径及扩展行为的微观观察 。

　　8.4. 1.2 应按照 GB/T 4340. 1 要求 ,测试裂纹启裂区 、扩展区及附近区域的显微硬度 ,显微硬度测试应结合裂纹启裂区 、扩展区及附近区域的显微组织变化测试 ,每个位置不少于 5个点 。必要时可通过微试样测试裂纹启裂区及扩展区等不同区域的性能 。

　　8.4.2 断口及缺陷处微观形貌

　　应基于断口宏观观察与分析结果 ,在宏观断口及缺陷处试样中截取微观断口及缺陷位置试样 ,进行断口及缺陷的微观形貌观察 。

　　8.4.3 断口微观形貌及缺陷位置的断裂特征检验

　　8.4.3. 1 在断口宏观分析的基础上 ,通过扫描电镜观察断口微观启裂源区及原始焊接缺陷 。 观察断 口裂纹源 、裂纹扩展区 、瞬断区的微观形貌和特征 。 明确裂纹的起源位置 、扩展方向 、断裂类型及断口微观形貌 。

　　8.4.3.2 若存在原始焊接缺陷及二次裂纹 , 观察焊接缺陷及二次裂纹的位置 、微观形貌 、微观尺寸等 。明确缺陷的位置 、尺寸特征及缺陷类型 。

　　8.4.3.3 宜对断口附着物 、缺陷 、锈蚀物 、氧化物 、析出物 、非金属夹杂物等进行成分分析 。

　　8.4.4 断口和缺陷位置的显微组织检验

　　8.4.4. 1 启裂区显微组织分析

　　应按照 GB/T 13298的规定 ,通过金相显微镜 、扫描电子显微镜对裂纹启裂区的显微组织特征进行观察 ,标注高倍在低倍照片中的位置 。

　　观察裂纹启裂区环焊缝焊接层数 、道数 , 明确裂纹启裂区是否存在补焊或返修现象 ; 明确裂纹启裂区微观位置 ,判断裂纹启裂源位于根焊 、填充及盖面焊的焊缝还是热影响区 。

　　观察根焊 、填充及盖面焊的焊缝金属和热影响区组织形貌 、尺寸及分布 , 明确各区域组织有无异常 ,明确裂纹启裂区周围组织有无异常 。

　　应对环焊缝缺陷情况进行判定 ,并参照表 C. 13记录试验分析结果数据 。

　　9

　　GB/T 46424—2025

　　8.4.4.2 扩展区显微组织分析

　　应按照 GB/T 13298的规定 ,通过金相显微镜 、扫描电镜对裂纹扩展区的显微组织特征进行观察 ,分析显微组织形貌 、尺寸及分布 ,判定扩展区周围组织有无异常 。

　　观察微观裂纹扩展路径及方向 ,分析裂纹扩展路径与微观组织关联性 , 明确穿晶/沿晶断裂情况 ,判定微观裂纹扩展行为及裂纹尖端特征 。

　　8.4.4.3 断口及缺陷位置的夹杂物分析

　　应通过金相显微镜 、扫描电子显微镜及能谱仪观察裂纹启裂区和扩展区显微组织中的夹杂物 ,分析夹杂物的化学成分 , 明确夹杂物的类型及特征 。

　　观察夹杂物大小 、分布及形貌 ,分析夹杂物与显微组织 、裂纹萌生/扩展行为的关联性 , 明确夹杂物对裂纹萌生/扩展行为的影响 ,并参照表 2记录夹杂物分析结果 。

　　表 2 夹杂物分析

　　夹杂物类型

　　元素分类

　　夹杂原因

　　□非金属

　　□氧化物

　　□MnO □FeO

　　□Al2 O3 □SiO2

　　□Fe2 O3 □Cr2 O3

　　□复合夹杂

　　□熔池保护不良

　　□焊接速度过快 ,焊渣来不及浮出

　　□焊层清理不干净

　　□运条角 度 和 方 法 不 对 , 熔 渣 与 铁 液 未 分 离 ,阻碍熔渣上浮

　　□惰性气体进入

　　□其他

　　□硫化物

　　□FeS □MnS

　　□氮化物

　　□VN □AlN □TiN

　　□金属

　　□钨

　　□W 粒

　　□接触引弧 □钨电极熔化

　　□铜

　　□Cu粒

　　□焊接铜嘴热熔

　　□其他金属

　　注 : 在相应结果的前面方框内打钩 ,如 。

　　8.4.5 疲劳、腐蚀和应力腐蚀分析

　　8.4.5. 1 应进行失效环焊缝服役工况 、宏观和微观断口特征分析 ,如属于疲劳断裂 ,从设计 、制造 、材质 、施工和运行维护等方面查找疲劳载荷产生和疲劳失效的原因 ,分析失效的机理 ,提出相应的预防措施 。

　　8.4.5.2 应结合 8. 2 相关分析测试结果 ,判定腐蚀失效类型 ,从外部环境 、输送介质和运行维护等方面查找失效的原因 ,分析失效的机理 ,提出相应的预防措施 。

　　8.4.6 断口微观及缺陷位置检验证据的记录和保存

　　除按照本文件提供的表格记录断口微观及缺陷位置检验结果外 , 还应留存微观断口形貌 、显微组织 、微区成分等特征和缺陷检验的相关能谱 、图片等证据 。

　　8.5 失效模拟与分析

　　8.5. 1 失效因素分析

　　8.5. 1. 1 应根据失效分析最终方案 、失效预防等需求 ,适时开展失效模拟分析 ,反演环焊缝失效过程 ,分析失效关键因素及影响规律等 。

　　10

　　GB/T 46424—2025

　　8.5. 1.2 开展管道应力分析工作时 ,应基于失效现场的管道中心线 、地形 、开挖长度 、管体变形 、断管后环焊缝断口错开位移等信息采集数据进行 。

　　8.5. 1.3 应根据信息采集 、现场测试 、理化性能和宏观 、微观试验等数据 ,初步确定环焊缝失效的主要因素 ,根据其影响程度进行排序 , 明确模拟分析要验证的主要因素 , 同时确定模拟分析的边界条件 。

　　8.5. 1.4 环焊缝失效的主要因素宜考虑材料性能不符合要求 、外部附加载荷 、焊接缺陷 、焊接参数不符合规范 、腐蚀(应力腐蚀) 、内压 、焊接残余应力 、焊接环境等一种或多种因素 。

　　8.5. 1.5 当失效因素无法采用模拟方式直观验证时 ,可采用间接模拟方法进行验证 ,需证明模拟分析方法与要验证的因素的关联性 。

　　8.5.2 失效模拟分析方法

　　8.5.2. 1 失效模拟分析方法包括 :数值模拟分析 、焊接模拟分析 、试验模拟分析 。 可选择一种或多种方法结合的方式对环焊缝失效开展分析 。

　　8.5.2.2 数值模拟分析时应分析管道尺寸规格 、环焊缝的结构与材料力学性能 、缺陷位置与尺寸 、边界约束条件和载荷等 因 素 建 立 计 算 模 型 , 模 拟 环 焊 缝 的 失 效 形 式 或 过 程 , 分 析 导 致 环 焊 缝 失 效 的 主 要因素 。

　　8.5.2.3 焊接模拟分析时宜考虑母材 、焊材 、焊接工艺参数 、焊接环境等因素对焊接产生的热裂纹 、冷裂纹 、强度韧性不合格等缺陷或性能异常的影响 。

　　8.5.2.4 试验模拟分析主要模拟特殊条件下环焊缝失效 ,结合失效分析测试结果 ,设计试验方案 ,分析环焊缝失效的主要因素 。如采用高压釜加速模拟环焊缝腐蚀 、宽板拉伸试验或全尺寸管道弯曲试验模拟土体位移导致的拉伸及弯曲载荷等 ,设计试验方案时要考虑失效环焊缝的环境条件 、缺陷和力学性能等 。

　　内压和环焊缝缺陷为主要失效因素时 ,可设计静水压爆破试验进行环焊缝失效模拟 。试验时采用静水压使钢管发生 变 形 直 至 爆 破 , 测 定 管 道 在 承 受 内 压 过 程 中 的 变 形 情 况 、爆 破 压 力 和 裂 纹 扩 展 情况等 。

　　外载荷及环焊缝缺陷为主要失效因素时 ,可采用宽板拉伸试验和全尺寸弯曲试验模拟环焊缝失效 。

　　9 失效分析结论与报告

　　9. 1 应对环焊缝失效分析的各环节主要结果进行综合分析 , 明确环焊缝失效根本原因和结论 。

　　9.2 失效分析完成后 ,失效分析单位应出具失效分析报告 。

　　9.3 失效分析报告的内容应包括但不限于 :

　　a) 概述 ;

　　b) 参照的标准规范 ;

　　c) 失效分析方案与流程 ;

　　d) 失效现场与取样 ;

　　e) 无损检测 ;

　　f) 理化性能测试 ;

　　g) 断口分析 ;

　　h) 环焊缝失效模拟分析 ;

　　i) 失效原因分析 ;

　　j) 结论与建议 ;

　　k) 附录 。

　　11

　　GB/T 46424—2025

　　10 失效分析试样与剩余样品保管

　　10. 1 失效分析单位应按照委托方的要求 ,在环焊缝失效分析方案中明确测试试样与剩余样品的保存与处置要求 。

　　10.2 失效分析工作完成后 ,失效分析单位应做好试样与剩余样品的编号 、分类与保存 。

　　10.3 金相分析 、断口扫描分析等可复测试样 , 自失效分析报告出具后 ,保留期限应不低于 12个月 。

　　10.4 化学成分分析 、硬度测试 、拉伸性能测试 、冲击性能测试 、弯曲性能测试 、刻槽锤断测试等不可复测试样 , 自失效分析报告出具后 ,保留期限应不低于 6个月 。

　　10.5 机加工取样后剩余的能满足再次取样要求的环焊缝样品 , 自失效分析报告出具后 ,保留期限应不低于 12个月 。

　　10.6 机加工后剩余的不满足取样的边角料 ,若委托方无特殊要求可不予保存 。

　　10.7 对于环焊缝连接的上下游钢管 、卡具 、套筒等非环焊缝样品 , 自失效分析报告出具后 ,保留期限应不低于 6个月 。

　　10. 8 试样保存期满后 ,处置前应征求委托方的书面意见 。

　　12

　　GB/T 46424—2025

　　附 录 A

　　(资料性)

　　失效环焊缝信息采集表

　　A. 1 失效环焊缝信息采集内容清单见表 A. 1。

　　表 A. 1 失效环焊缝信息采集内容清单

　　工程或管道名称

　　失效环焊缝编号

　　基本信息

　　管径

　　mm

　　壁厚

　　mm

　　钢级

　　焊接方法

　　输送介质

　　建设时间

　　投产时间

　　失效时间

　　现场信息采集

　　外观检查

　　变形情况

　　管体位移

　　环境条件

　　地形地貌

　　土壤类型

　　土体位移

　　运行工况

　　周边环境信息

　　访谈问询情况

　　背景资料收集

　　设计阶段

　　设计文件 、焊接工艺规程 、焊接工艺评定报告 、管材和焊材等信息

　　施工阶段

　　施工单位 、检测单位 、监理单位 、施工人员 、焊接设备 、施工记录 、检测报告等信息

　　运行阶段

　　生产操作记录 ;历史运行压力 、运行温度 、应力应变及泄漏等 监 测 情 况 ; 阴 极 保 护 电 位 、内检测 、介质 、地质变化 、维修与维护等信息

　　编制

　　校核

　　日期

　　日期

　　13

　　14

　　GB/T 46424— 2025

　　A. 2 各阶段环焊缝缺陷的无损检测结果内容及记录见表 A. 2 。

　　表 A. 2 各阶段缺陷信息检测结果统计表

　　检测阶段

　　检测方式a

　　缺陷类型

　　环向位置

　　尺寸

　　质量评级

　　备注

　　标尺位置mm

　　钟点位置

　　(h: min)

　　深度

　　mm

　　高度

　　mm

　　长度

　　mm

　　建设期

　　RT

　　AUT

　　开挖复拍

　　RT

　　UT

　　现场复核

　　RT

　　UT

　　TOFD

　　PAUT

　　实验室检测

　　RT

　　UT

　　TOFD

　　PAUT

　　依据标准

　　a 可根据实际情况增加或删减检测方式内容 。

　　

　　GB/T 46424—2025

　　附 录 B

　　(资料性)

　　失效分析取样记录表

　　B. 1 管体取样记录见表 B. 1。

　　表 B. 1 管体取样记录表

　　试验项 目

　　取样位置

　　取样数量a

　　剩余样品

　　标准取样

　　建议取样

　　管 体

　　母 材

　　化学成分

　　距焊缝 180°位置

　　金相组织

　　距焊缝 180°位置

　　非金属夹杂物

　　拉伸

　　冲击

　　横向

　　落锤试验

　　距焊缝 90°位置

　　制 管 焊 缝

　　拉伸

　　冲击

　　横向

　　(焊缝中心和热影响区)

　　导向弯曲

　　横向

　　维氏硬度

　　金相组织

　　a 表中试样数量为上 、下游试样总数 。

　　B.2 环焊缝取样记录见表 B. 2。

　　表 B.2 环焊缝取样记录表

　　试验项 目

　　取样位置

　　取样数量

　　说明

　　拉伸

　　横向(带肩板状试样)

　　1:30/4:30/7:30/10:30

　　全焊缝拉伸

　　纵向

　　刻槽锤断

　　1:30/4:30/7:30/10:30

　　弯曲

　　背弯

　　1:30/4:30/7:30/10:30

　　侧弯

　　1:30/4:30/7:30/10:30

　　面弯

　　1:30/4:30/7:30/10:30

　　冲击试验

　　0:00/3:00/6:00

　　(内表面焊缝和熔合线)

　　宏观金相

　　0:00/6:00/9:00

　　硬度

　　裂纹尖端张开位移(CTOD)

　　焊缝金属和熔合线

　　0:00/6:00/9:00或 3:00

　　15

　　GB/T 46424— 2025

　　16

　　附 录 C

　　(资料性)

　　失效分析试验测试数据记录表

　　C. 1 失效分析管段外观测量内容及记录见表 C. 1 。

　　表 C. 1 失效分析管段外观测量结果

　　上游钢管

　　下游钢管

　　直径mm

　　测量值

　　合格性判定

　　□是 □否

　　□是 □否

　　壁厚mm

　　钟点位置

　　0 点

　　3 点

　　6 点

　　9 点

　　0 点

　　3 点

　　6 点

　　9 点

　　测量值

　　合格性判定

　　□是 □否

　　□是 □否

　　标准依据及相关规定 :

　　环焊缝外观

　　钟点位置

　　1 :00

　　2 :00

　　3 :00

　　4:00

　　5 :00

　　6 :00

　　7 :00

　　8 :00

　　9 :00

　　10 :00

　　11 :00

　　12 :00

　　错边

　　合格性判定

　　余高

　　合格性判定

　　咬边

　　合格性判定

　　宽度

　　合格性判定

　　标准依据及相关规定 :

　　

　　表 C. 1 失效分析管段外观测量结果 (续)

　　环焊缝表面缺陷

　　外表面

　　□咬边 □内凹 □烧穿或焊瘤 □未焊透 □未焊满 □塌陷 □表面气孔 □夹渣 □表面裂纹 □电弧擦伤 □其他

　　内表面

　　□咬边 □内凹 □烧穿或焊瘤 □未焊透 □未焊满 □塌陷 □表面气孔 □夹渣 □表面裂纹 □电弧擦伤 □其他

　　填写说明:宜体现缺陷类型 、缺陷位置 、长度和深度信息;针对非超标的咬边可不进行描述 。

　　标准依据及相关规定 :

　　C. 2 化学测试内容及记录见表 C. 2 。

　　17

　　GB/T 46424— 202

　　表 C. 2 化学成分测试结果

　　元素

　　上游管材

　　环焊缝

　　下游管材

　　标准要求

　　□x65 c

　　□x70c

　　□x80c

　　含量(质量分数)/%

　　合格性判定

　　含量(质量分数)/%

　　合格性判定

　　含量(质量分数)/%

　　合格性判定

　　C

　　□是

　　□否

　　□是

　　□否

　　□是

　　□否

　　Si

　　□是

　　□否

　　□是

　　□否

　　□是

　　□否

　　Mn

　　□是

　　□否

　　□是

　　□否

　　□是

　　□否

　　P

　　□是

　　□否

　　□是

　　□否

　　□是

　　□否

　　S

　　□是

　　□否

　　□是

　　□否

　　□是

　　□否

　　Cr

　　□是

　　□否

　　□是

　　□否

　　□是

　　□否

　　Mo

　　□是

　　□否

　　□是

　　□否

　　□是

　　□否

　　Ni

　　□是

　　□否

　　□是

　　□否

　　□是

　　□否

　　v

　　□是

　　□否

　　□是

　　□否

　　□是

　　□否

　　Nb

　　□是

　　□否

　　□是

　　□否

　　Ti

　　□是

　　□否

　　□是

　　□否

　　Cu

　　□是

　　□否

　　□是

　　□否

　　□是

　　□否

　　B

　　□是

　　□否

　　□是

　　□否

　　□是

　　□否

　　5

　　

　　GB/T 46424— 2025

　　18

　　表 C. 2 化学成分测试结果 (续)

　　元素

　　上游管材

　　环焊缝

　　下游管材

　　标准要求

　　□X65 c

　　□X70c

　　□X80c

　　含量(质量分数)/%

　　合格性判定

　　含量(质量分数)/%

　　合格性判定

　　含量(质量分数)/%

　　合格性判定

　　CE,,Wa

　　□是 □否

　　—

　　—

　　CEpcm b

　　□是 □否

　　□是 □否

　　□是 □否

　　… …

　　a CE,,W =C+Mn/6+(CU+Ni)/15+(Cr+Mo+V)/5 。

　　b CEpcm =C+si/30+Mn/20+CU/20+Ni/60+Cr/20+Mo/15+V/10+5B。 c 管材和含量等内容根据具体案例调整 。

　　C. 3 管体拉伸性能测试内容及记录见表 C. 3 。

　　表 C. 3 管体拉伸性能测试结果

　　试样位置

　　试样类型

　　试样尺寸a mm

　　屈服强度Mpa

　　抗拉强度Mpa

　　最大屈强比

　　伸长率b

　　管材

　　上游

　　□板状试样 □圆棒试样

　　合格性判定

　　—

　　□是 □否

　　□是 □否

　　□是 □否

　　□是 □否

　　下游

　　□板状试样 □圆棒试样

　　合格性判定

　　—

　　□是 □否

　　□是 □否

　　□是 □否

　　□是 □否

　　标准要求

　　□X65

　　—

　　□X70

　　—

　　□X80

　　—

　　

　　表 C. 3 管体拉伸性能测试结果 (续)

　　试样位置

　　试样类型

　　试样尺寸a mm

　　屈服强度Mpa

　　抗拉强度Mpa

　　最大屈强比

　　伸长率b

　　制管焊缝

　　上游

　　□板状试样 □圆棒试样

　　—

　　—

　　—

　　合格性判定

　　—

　　—

　　□是 □否

　　—

　　—

　　下游

　　□板状试样 □圆棒试样

　　合格性判定

　　—

　　—

　　□是 □否

　　—

　　—

　　标准要求

　　□X65

　　—

　　—

　　—

　　—

　　□X70

　　—

　　—

　　—

　　—

　　□X80

　　—

　　—

　　—

　　—

　　a 填写试样尺寸时 , 对于板状试样应注明公称宽度;对于圆棒试样注明直径和标距长度 , 格式为直径/标距长度 。 b 规定最小伸长率按公式计算 , 具体见 标准 。

　　C. 4 环焊缝拉伸性能测试内容及记录见表 C. 4 。

　　GB/T 46424— 202

　　表 C. 4 环焊缝拉伸性能测试结果

　　取样位置

　　管材类型

　　断裂位置

　　抗拉强度Mpa

　　抗拉强度要求值Mpa

　　合格性判定

　　1 : 30

　　□X65

　　□X70

　　□X80

　　□焊缝金属

　　□HAZ/熔合线□母材

　　□是

　　□否

　　4 : 30

　　□是

　　□否

　　7 : 30

　　□是

　　□否

　　10 : 30

　　□是

　　□否

　　标准依据

　　19

　　5

　　

　　20

　　GB/T 46424— 2025

　　C. 5 管体冲击性能测试内容及记录见表 C. 5 。

　　表 C. 5 管体冲击性能测试结果

　　试样位置

　　试样尺寸

　　测试温度℃

　　合格判定

　　冲击吸收功(kv2 )

　　J

　　最小剪切面积百分比(SA)/%

　　单个值

　　平均值

　　单个值

　　平均值

　　管材

　　上游

　　数值

　　合格性判定

　　□是 □否

　　□是 □否

　　□是 □否

　　□是 □否

　　下游

　　数值

　　合格性判定

　　□是 □否

　　□是 □否

　　□是 □否

　　□是 □否

　　制管焊缝

　　上游

　　焊缝中心

　　数值

　　合格性判定

　　□是 □否

　　□是 □否

　　□是 □否

　　□是 □否

　　热影响区

　　数值

　　合格性判定

　　□是 □否

　　□是 □否

　　□是 □否

　　□是 □否

　　下游

　　焊缝中心

　　数值

　　合格性判定

　　□是 □否

　　□是 □否

　　□是 □否

　　□是 □否

　　热影响区

　　数值

　　合格性判定

　　□是 □否

　　□是 □否

　　□是 □否

　　□是 □否

　　标准要求

　　□X65

　　□X70

　　□X80

　　标准依据 :

　　

　　C. 6 环焊缝冲击性能测试内容及记录见表 C. 6 。

　　表 C. 6 环焊缝冲击性能测试结果

　　取样位置

　　数值判定

　　单值J

　　平均值J

　　0 :00

　　焊缝中心

　　数值

　　合格性判定

　　□是 □否

　　□是 □否

　　熔合线

　　数值

　　合格性判定

　　□是 □否

　　□是 □否

　　3 :00

　　焊缝中心

　　数值

　　合格性判定

　　□是 □否

　　□是 □否

　　熔合线

　　数值

　　合格性判定

　　□是 □否

　　□是 □否

　　6 :00

　　焊缝中心

　　数值

　　合格性判定

　　□是 □否

　　□是 □否

　　熔合线

　　数值

　　合格性判定

　　□是 □否

　　□是 □否

　　注 : 冲击吸收功和试验温度按技术文件执行 。

　　C. 7 上 、下游管材硬度测试内容及记录见表 C. 7 。

　　GB/T 46424— 2025

　　表 C. 7 上 、下游管材硬度测试结果(HV10)测试结果

　　取样位置

　　测点位置

　　1

　　2

　　3

　　4

　　5

　　6

　　7

　　8

　　9

　　10

　　11

　　12

　　13

　　14

　　15

　　16

　　□埋弧焊

　　上游

　　数值

　　合格性判定

　　□是 □否

　　下游

　　数值

　　合格性判定

　　□是 □否

　　21

　　

　　GB/T 46424— 2025

　　22

　　表 C. 7 上 、下游管材硬度测试结果(HV10)测试结果 (续)

　　取样位置

　　测点位置

　　1

　　2

　　3

　　4

　　5

　　6

　　7

　　8

　　9

　　10

　　11

　　12

　　13

　　14

　　15

　　16

　　□高频焊

　　上游

　　外表面

　　壁厚中心

　　内表面

　　合格性判定

　　□是 □否

　　下游

　　外表面

　　壁厚中心

　　内表面

　　合格性判定

　　□是 □否

　　标准要求

　　□X65 : □X70 : □X80 :

　　C. 8 环焊缝维氏硬度测试内容及记录见表 C. 8 。

　　表 C. 8 环焊缝维氏硬度值(HV10)测试结果

　　取样位置

　　压痕位置代号

　　硬度值

　　合格性判定

　　盖面焊道

　　母材

　　□是 □否

　　□是 □否

　　热影响区

　　□是 □否

　　□是 □否

　　□是 □否

　　□是 □否

　　焊缝金属

　　□是 □否

　　□是 □否

　　表 C. 8 环焊缝维氏硬度值(HV10)测试结果 (续)

　　取样位置

　　压痕位置代号

　　硬度值

　　合格性判定

　　根焊道

　　母材

　　□是 □否

　　□是 □否

　　热影响区

　　□是 □否

　　□是 □否

　　□是 □否

　　□是 □否

　　焊缝金属

　　□是 □否

　　□是 □否

　　标准要求a

　　盖面焊道

　　X80:母材不大于 280;热影响区不大于 325;焊缝金属不大于 325

　　根焊道

　　X80:母材不大于 280;热影响区不大于 325;焊缝金属不大于 300

　　a 根据实际情况修改标准要求 。

　　C. 9 母材弯曲试验测试内容及记录见表 C. 9 。

　　GB/T 46424— 2025

　　表 C. 9 母材弯曲试验结果

　　位置

　　试样类型

　　长 ×宽 ×厚

　　弯轴直径

　　试验结果

　　上游-1

　　□矩形试样

　　□90 □Agh :

　　□合格 □断裂 □裂纹 :

　　□全壁厚曲面试样

　　合格性判定

　　□是 □否

　　上游-2

　　□矩形试样

　　□90 □Agh :

　　□合格 □断裂 □裂纹 :

　　□全壁厚曲面试样

　　合格性判定

　　□是 □否

　　23

　　

　　GB/T 46424— 2025

　　24

　　表 C. 9 母材弯曲试验结果 (续)

　　位置

　　试样类型

　　长 ×宽 ×厚

　　弯轴直径

　　试验结果

　　下游-1

　　□矩形试样

　　□90 □Agh :

　　□合格 □断裂 □裂纹 :

　　□全壁厚曲面试样

　　合格性判定

　　□是 □否

　　下游-2

　　□矩形试样

　　□90 □Agh :

　　□合格 □断裂 □裂纹 :

　　□全壁厚曲面试样

　　合格性判定

　　□是 □否

　　标准依据及相关规定 :

　　C. 10 环焊缝弯曲试验测试内容及记录见表 C. 10 。

　　表 C. 10 环焊缝弯曲试验结果

　　取样位置

　　缺陷类型

　　缺陷尺寸

　　合格性判定

　　1 : 30

　　面弯

　　□裂纹 □其他缺陷 □无

　　□是 □否

　　侧弯 1 #

　　□裂纹 □其他缺陷 □无

　　□是 □否

　　侧弯 2#

　　□裂纹 □其他缺陷 □无

　　□是 □否

　　4 : 30

　　面弯

　　□裂纹 □其他缺陷 □无

　　□是 □否

　　侧弯 1 #

　　□裂纹 □其他缺陷 □无

　　□是 □否

　　侧弯 2#

　　□裂纹 □其他缺陷 □无

　　□是 □否

　　7 : 30

　　面弯

　　□裂纹 □其他缺陷 □无

　　□是 □否

　　侧弯 1 #

　　□裂纹 □其他缺陷 □无

　　□是 □否

　　侧弯 2#

　　□裂纹 □其他缺陷 □无

　　□是 □否

　　

　　表 C. 10 环焊缝弯曲试验结果 (续)

　　取样位置

　　缺陷类型

　　缺陷尺寸

　　合格性判定

　　10 : 30

　　面弯

　　□裂纹 □其他缺陷 □无

　　□是 □否

　　侧弯 1 #

　　□裂纹 □其他缺陷 □无

　　□是 □否

　　侧弯 2#

　　□裂纹 □其他缺陷 □无

　　□是 □否

　　C. 1 1 环焊缝刻槽锤断测试内容及记录见表 C. 11 。

　　表 C. 1 1 环焊缝刻槽锤断结果

　　取样位置

　　断口情况

　　合格性判定

　　缺陷类型

　　缺陷说明

　　1 : 30

　　□未熔合□夹杂

　　□未焊透□白点

　　□气孔□其他

　　□裂纹□无

　　□是

　　□否

　　4 : 30

　　□未熔合□夹杂

　　□未焊透□白点

　　□气孔□其他

　　□裂纹□无

　　□是

　　□否

　　7 : 30

　　□未熔合□夹杂

　　□未焊透□白点

　　□气孔□其他

　　□裂纹□无

　　□是

　　□否

　　10 : 30

　　□未熔合□夹杂

　　□未焊透□白点

　　□气孔□其他

　　□裂纹□无

　　□是

　　□否

　　25

　　GB/T 46424— 202

　　5

　　C. 12 环焊缝断裂韧性测试内容及记录见表 C. 12 。

　　

　　表 C. 12 断裂韧性测量结果

　　取样位置

　　裂纹尖端张开位移

　　(CTOD)

　　pop-in效应a

　　断裂模式

　　合格性判定

　　焊缝中心

　　0 :00

　　□有 □无

　　□是 □否

　　3 :00 或 9 :00

　　□有 □无

　　□是 □否

　　6 :00

　　□有 □无

　　□是 □否

　　熔合线

　　0 :00

　　□有 □无

　　□是 □否

　　3 :00 或 9 :00

　　□有 □无

　　□是 □否

　　6 :00

　　□有 □无

　　□是 □否

　　母材

　　0 :00

　　□有 □无

　　□是 □否

　　3 :00 或 9 :00

　　□有 □无

　　□是 □否

　　6 :00

　　□有 □无

　　□是 □否

　　标准依据及相关规定 :

　　a pop-in效应判定通过 F-v 曲线是否存在突进现象或断口是否存在明显脆性断裂区进行判断 。

　　

　　26

　　GB/T 46424— 2025

　　C. 13 环焊缝宏观金相分析记录见表 C. 13 。

　　表 C. 13 环焊缝宏观金相分析结果

　　取样位置

　　数值内容

　　宏观表面缺陷

　　焊接情况

　　缺陷类型

　　缺陷说明

　　焊层厚度

　　焊接层数

　　焊接道数

　　0 :00

　　数值

　　□未熔合 □夹杂 □气孔 □裂纹

　　□未焊透 □白点 □其他 □无

　　合格性判定

　　□是 □否

　　□是 □否 □无要求

　　6 :00

　　数值

　　□未熔合 □夹杂 □气孔 □裂纹

　　□未焊透 □白点 □其他 □无

　　合格性判定

　　□是 □否

　　□是 □否 □无要求

　　表 C. 13 环焊缝宏观金相分析结果 (续)

　　取样位置

　　数值内容

　　宏观表面缺陷

　　焊接情况

　　缺陷类型

　　缺陷说明

　　焊层厚度

　　焊接层数

　　焊接道数

　　9 :00

　　数值

　　□未熔合 □夹杂 □气孔 □裂纹

　　□未焊透 □白点 □其他 □无

　　合格性判定

　　□是 □否

　　□是 □否 □无要求

　　参考标准及相关规定 :

　　27

　　GB/T 46424— 202

　　5

　　

　　GB/T 46424—2025

　　附 录 D

　　(规范性)

　　环焊缝韧脆转变温度确定方法

　　D. 1 一般要求

　　环焊缝韧脆转变温度的确定方法以夏比冲击试验为基础 ,在不同的试验温度下开展系列冲击试验 ,并通过数据处理获得材料的韧脆转变温度 。 冲击试样以及夏比冲击试验按照 GB/T 229 的要求进行 ,环焊缝取样依据 GB/T 2650的要求进行 。

　　D.2 系列冲击试验的取样要求

　　D.2. 1 同组系列冲击试验的试样应取自同一环焊缝 。若同一环焊缝无法取得冲击试样或者取得的冲击试样数量不足 ,可选用临近且有相近冶金状态的环焊缝进行替代 ,并在测试报告中予以说明 。

　　D.2.2 同一组系列冲击的所有试样应在同一环焊缝连续取样 ,并标明取样位置及取样区间 。 当同一组系列冲击的试样取样位置不连续时 ,应标明每一处取样位置 、取样区间及取得的试样编号 。

　　D.2.3 系列冲击试验连续取样时 ,应当避开无损检测发现的焊接缺陷的位置 。

　　D.2.4 在保证冲击试样尺寸前提下 ,应靠近环焊缝外壁取样 。 冲击试样的长度方向为管道轴向 , 冲击缺口应垂直于管道内外壁且在环焊缝熔合线以内 。

　　D.2.5 同一组系列冲击试样应采用相同的工艺加工 ,缺口面应当无目视可见缺陷 。

　　D.2.6 每一个冲击试样应有唯一的标识 ,宜采用合适的方式在标记在试样的两端 。

　　D.3 冲击试验要求

　　D.3. 1 冲击试验应以 3个试样为一组 ,完成 1 个温度点的试验 。 系列冲击试验完成后 ,记录所有冲击试样的试验温度 、冲击吸收能量 、侧向膨胀量和剪切断面率 。

　　D.3.2 单组冲击试样测试完成后 ,应检查冲击试验结果 。若冲击试验结果异常 ,且断口存在明显的焊接缺陷 ,应放弃该异常结果 ,并在该温度下进行补测 。 冲击试验异常的试验结果不参与韧脆转变温度的确定 ,但需要在试验报告中予以标明 。

　　D.3.3 系列冲击试验的温度点应当覆盖设计标准要求的环焊缝冲击试验温度 。

　　D.3.4 系列冲击试验获得的结果应当包括下平台 、韧脆转变转变区和上平台三部分 。

　　D.3.5 在上 、下平台之间 ,转变区的试验温度点不应少于 4个 。

　　D.4 试验结果拟合

　　D.4. 1 用于处理系列冲击试验结果的拟合函数应具有“S”形曲线特征 。

　　D.4.2 应采用拟合函数对冲击吸收能量进行拟合 ,将上平台冲击吸收能量的 50%对应的温度点确定为由冲击吸收能量确定的材料韧脆转变温度(DBTT) ,并在测试报告中标明 50%吸收能量的数值 。

　　D.4.3 应采用拟合函数拟合剪切断面率 ,将剪切断面率为 50%对应的温度点确定为由剪切断面率确定的材料韧脆转变温度(FATT) ,并在测试报告中标明对应的冲击吸收能量 。

　　D.4.4 环焊缝韧脆转变温度测试报告中 ,应同时出具由冲击吸收能量确定的材料韧脆转变温度和由剪切断面率确定的温度 ,报告中应当同时标明曲线 。

　　D.4.5 环焊缝韧脆转变温度报告中 ,应分别给出冲击吸收能量和剪切断面率拟合得出的 2 条曲线 、拟合曲线所采用的函数类型以及拟合曲线中的所有参数 。

　　28

　　GB/T 46424—2025

　　附 录 E

　　(规范性)

　　环焊缝阵列硬度测试方法

　　E. 1 除另有规定外 ,宜在室温 10℃ ~ 35℃范围内进行环焊缝阵列硬度测试 。

　　E.2 对环焊缝的阵列硬度测试应采用维氏硬度方法 。

　　E.3 硬度仪应由有计量校准资质的单位校准合格 ,且硬度仪使用时应在有效的计量检定周期内 ,维氏硬度仪应满足 GB/T 4340. 2 的规定 。

　　E.4 标准硬度块应由有计量校准资质的单位