热煨弯管拉伸试样尺寸的选择

王俊华，张付峰，胡伟杰，刘 恒，唐 荔

（1.郑州万达重工股份有限公司，郑州451161；2.四川华油集团有限责任公司 物资分公司，成都610017）

热煨弯管拉伸试样尺寸的选择

王俊华1，张付峰1，胡伟杰1，刘 恒1，唐 荔2

（1.郑州万达重工股份有限公司，郑州451161；2.四川华油集团有限责任公司 物资分公司，成都610017）

拉伸试样的尺寸对拉伸试验结果的影响较大，为了提高热煨弯管拉伸试验结果的准确率，降低试验成本，结合常用热煨弯管的取样位置及GB/T 228.1和ASTM A370标准对管材拉伸试样尺寸的要求，对两种标准下不同试样尺寸进行的拉伸试验结果进行了对比分析。结果表明，热煨弯管拉伸试样尺寸采用ASTM A370要求的标距为50 mm的试样更加实用；拉伸试验时，应依据热煨弯管的不同直径，按照相应标准选用尺寸不同的试样，以提高试验结果的准确性。

热煨弯管；拉伸试验；拉伸试样；GB/T 228.1；ASTM A370

热煨弯管是各大管道工程不可或缺的管道配件，其自身的强度对管道承受的压力起到决定性作用。热煨弯管的强度是通过拉伸试验来验证的。拉伸试样的尺寸对拉伸试验结果的影响较大，而热煨弯管相关标准中对于室温拉伸试验只是提到了按照GB/T228.1或ASTM A370或ISO 6892方法进行试验，并未对拉伸试样的尺寸做出建议或推荐。笔者结合相关标准的要求，对热煨弯管拉伸试样尺寸进行了归纳整理，以期能为相关检验人员提供参考。

1 不同标准对热煨弯管拉伸试验的要求

1.1 SY/T 5257—2012

1.1.1 试样

热煨弯管的拉伸试样应采用板状试样。当弯管壁厚≥20 mm时，经协商一致可采用未校平试件加工制成的棒状试样，但焊缝应磨平，局部缺欠和轧屑应除去。

1.1.2 试验方法

常温下，拉伸试验应按照GB/T 228.1以及GB/T 17600.1标准的要求进行。按照标距长度5.65确定时间断裂后的延伸率。但也允许采用其他的标距长度，这时应根据GB/T 17600.1以标距长度为参照确定相应的延伸率。

1.2 GB/T29168.1—2012（ISO15590-1： 2009MOD）

1.2.1 试样

热煨弯管拉伸试样如果协商采用圆棒试样，圆棒试样取自未展平的试块。接头焊缝余高应磨削去除，局部的缺欠和表面金属氧化层也应去除。

1.2.2 试验方法

室温下，拉伸试验按GB/T 228.1或ASTM A370标准的要求进行。

1.3 CDP-S-OGP-PL-016—2014-3

热煨弯管管体和焊缝的拉伸试样可加工成矩形试样或圆柱状试样。拉伸试验按 GB/T 228、ISO 6892、ASTM A370标准的要求进行。

1.4 ASME B16.49—2012

评定热煨弯管的拉伸性能应依据ASTM A370标准来确定。

2 热煨弯管的取样位置

热煨弯管常用取样位置如图1所示。由图1可见，标准要求热煨弯管拉伸试样的取样位置较多，且有纵向和横向之分；拉伸试样的尺寸越小越有利于试样的制取。但试样越小试验结果的误差就会越大，且对试验设备的测量精度要求就越高，这会不利于试验的操作。由此可见，拉伸试验应该选择较为合适的试样尺寸。

图1 热煨弯管常用取样位置示意图

一般情况下，热煨弯管管径在DN200（Φ219.1 mm）以下的拉伸试样全部取纵向试样，管径在DN200（Φ219.1 mm）或以上的试样取横向和纵向试样。

3 不同标准对热煨弯管拉伸试样尺寸要求

3.1 GB/T 228.1—2010

GB/T 228.1—2010标准附录E中规定了热煨弯管拉伸试验使用的试样类型，纵向弧形试样形状如图2所示，试样加工尺寸见表1。拉伸试验横向试样建议按GB/T 228.1—2010附录D要求执行，试样加工尺寸见表2和表3，横向试样形状如图3所示。

图2 纵向弧形拉伸试样示意图

表1 纵向弧形拉伸试样尺寸

表2 矩形横截面拉伸比例试样尺寸

表3 矩形横截面拉伸非比例试样尺寸

图3 横向拉伸试样示意图

3.2 ASTM A370—2016

ASTM A370—2016标准附录A2钢管材制品规定了管材使用的试样类型，纵向板状拉伸试样如图4所示，管状产品条状纵向拉伸试样尺寸及公差见表4。

图4 纵向板状拉伸试样示意图

表4 管状产品条状纵向拉伸试样尺寸及公差

ASTM A370—2016标准中规定了除非试样装置的能力或所要试验管状制品的尺寸和性质等原因，需要使用表4中的1#、2#或3#试样以外，其他情况均应采用4#试样。

从弯管产品上切取圆环加工的横向拉伸试样尺寸如图5所示。

图5 从弯管产品上切取圆环加工的横向拉伸试样尺寸

4 不同标准中拉伸试样尺寸的对比

以Φ219 mm×8 mm规格热煨弯管为例进行对比分析。采用板状拉伸试样时，如果执行GB/T 228.1加工，纵向拉伸试样则按照表1中S6要求，横向试样则按照表2中P11要求，优先采用标距为的短比例试样，若取r=20 mm，夹持端长度为75 mm计算，可得出纵向试样总长度Lt≈310 mm，横向试样总长度Lt≈295 mm；若横向拉伸试样采用非比例试样，则按照表3中P15要求，则试样总长度Lt≈256 mm。

同样Φ219 mm×8 mm规格的热煨弯管，采用板状拉伸试样时，如果执行ASTM A370标准，横向和纵向拉伸试样按照表4中4#试样及图5加工，取夹持端长度为75 mm，试样总长度Lt≈250 mm。

从上述对比来看，按照GB/T 228.1加工的试样，若按照比例试样加工，试样尺寸偏大，且纵向和横向的尺寸不一样，在制样时不利于加工，会降低效率，取样时对样管的度数要求也会增大，增加了制造成本，且随着壁厚的增加，按照GB/T 228.1加工的拉伸试样，无论是比例试样还是非比例试样，其壁厚越大试样长度就会越长，对取样和制样条件就更加苛刻。如果按照ASTM A370的要求加工，纵向和横向试样要求基本一致，试样的长度不受壁厚的影响，且其试样长度较GB/T 228.1要求较短，更有利于试样制取。

从两种标准加工试样的拉伸试验结果对比来看，屈服强度和抗拉强度并无明显差异，都能较准确地测试出弯管的真实强度，但是伸长率有较大差别。

根据常用热煨弯管标准对伸长率的要求，常选用标距50 mm下的伸长率。

5 结 论

（1）热煨弯管拉伸试样尺寸选择时，采用ASTM A370要求的标距为50 mm的试样更加实用，不仅能节约成本，还能提高加工效率，也方便各弯管制造厂统一试样尺寸，便于拉伸试验结果的对比。

（2）根据实践经验及表1要求，对于热煨弯管管径在Φ168.3 mm以上的拉伸试样尺寸采用表4中4#试样，管径为Φ88.9～Φ168.3 mm的采用表4中3#试样，管径为Φ42.4～Φ88.9 mm的采用表4中2#试样，管径为Φ32～Φ38 mm的采用表4中1#试样，管径在Φ32 mm以下的采用全尺寸纵向试样更合适。

[1]ASTM A370—2016，Standard Test Methods and Definitions for Mechanical Testing of Steel Products[S].

[2]GB/T 228.1—2010，金属材料拉伸试验 第一部分：室温试验方法[S].

[3]ISO 6892—2016，金属材料－拉伸试验 第1部分：室温测试方法[S].

[4]SY/T 5257—2012，油气输送用钢制感应加热弯管[S].

[5]GB/T 29168.1—2012，石油天然气工业管道输送系统用感应加热弯管、管件和法兰，第一部分：感应加热弯管[S].

[6]CDP-S-OGP-PL-016—2014-3，油气管道工程用感应加热弯管技术规格书[S].

[7]ASME B16.49—2012，Factory-Made，Wrought Steel，Buttwelding Induction Bends for Transportation and Distribution Systems[S].

[8]GB/T 9711—2011，石油天然气工业管线输送系统用钢管[S].

[9]API SPEC 5L—2012，管线钢管规范[S].

[10]GB/T 2975—1998，钢及钢产品力学性能试验取样位置及试样制备[S].

Dimension Selection of Hot Bended Pipe Tensile Specimen

WANG Junhua1,ZHANG Fufeng1,HU Weijie1,LIU Heng1,TANG Li2
（1.Zhengzhou Wanda Heavy Industry Co.,Ltd.,Zhengzhou 451161,China；2.Materials Branch,Sichuan Huayou Group Co.,Ltd.,Chengdu 610017,China）

The size of the tensile sample has great influence on the tensile test results,in order to improve the accuracy rate of hot bended pipe tensile test results and reduce test cost,combined with the commonly used hot-bended pipe sampling position and the tensile specimen size requirement in GB/T 228.1 and ASTM A370，the tensile test results of different sample size in above two standards were compared and analyzed.The results showed that the hot bended pipe tensile specimen size with 50 mm gauge length specified in ASTM A370 is more practical.In the tensile test,according to the different diameter of hot-bended pipe,choosing the sample size in accordance with the corresponding standard to improve the accuracy of the test results.

hot bended pipe； tensile test； tensile sample； GB/T 228.1； ASTM A370

TG407

B

10.19291/j.cnki.1001-3938.2017.09.012

王俊华（1989—），男，河南周口人，大专，助理工程师，主要从事金属材料力学性能方面的研究。

2017-05-11

编辑：谢淑霞