SY/T 7318.5—2021
基本信息
标准号： SY/T 7318.5—2021
中文名称：油气输送管特殊性能试验方法第5部分:全尺寸断裂阻力试验
标准类别：石油天然气行业标准(SY)
标准状态：现行
出版语种：简体中文
下载格式：.zip .pdf
下载大小：6163783
相关标签： 油气 输送管 特殊 性能 试验 方法 尺寸 断裂 阻力
标准分类号
关联标准
出版信息
相关单位信息
标准简介
SY/T 7318.5—2021.
1范围
SY/T 7318.5规定了穿透型及表面型裂纹钢管断裂阻力试验的试样尺寸及制备、测试装置、试验方法、数据处理和分析、试验报告等。
SY/T 7318.5适用于承压油气钢制管道预制轴向穿透型及表面型裂纹的整管断裂阻力测试试验。
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 21143金属材料准静态龂裂韧度的统一试验方法
SY/T 7318.2油气输送管特殊性能试验方法第⒉部分:单边缺口拉伸试验
ASTM A370钢制品力学性能的标准试验方法和定义(Standard test methods and definitions formechanical testing of steel products)
ASTM E399金属材料线弹性平面应变断裂韧性的标准试验方法(Standard test method for linear-clastic plane-strain fracture toughness of metallic matcrials)
ASTME1237电阻式应变片粘贴指导规范(Standard guide for installing bonded resistance strain gages)
和定义适用于个一尽服务平么
歹术语和定义造用文n任E
3.1
试样sample用于试验的钢管。
3.2
双引伸计法double clip-gauge method
通过安装两个不同高度的夹式引伸计进行裂纹张开位移测试。
3.3
冷却液chilling liquid用于冷却钢管的液体。
1范围
SY/T 7318.5规定了穿透型及表面型裂纹钢管断裂阻力试验的试样尺寸及制备、测试装置、试验方法、数据处理和分析、试验报告等。
SY/T 7318.5适用于承压油气钢制管道预制轴向穿透型及表面型裂纹的整管断裂阻力测试试验。
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 21143金属材料准静态龂裂韧度的统一试验方法
SY/T 7318.2油气输送管特殊性能试验方法第⒉部分:单边缺口拉伸试验
ASTM A370钢制品力学性能的标准试验方法和定义(Standard test methods and definitions formechanical testing of steel products)
ASTM E399金属材料线弹性平面应变断裂韧性的标准试验方法(Standard test method for linear-clastic plane-strain fracture toughness of metallic matcrials)
ASTME1237电阻式应变片粘贴指导规范(Standard guide for installing bonded resistance strain gages)
和定义适用于个一尽服务平么
歹术语和定义造用文n任E
3.1
试样sample用于试验的钢管。
3.2
双引伸计法double clip-gauge method
通过安装两个不同高度的夹式引伸计进行裂纹张开位移测试。
3.3
冷却液chilling liquid用于冷却钢管的液体。
标准图片预览
标准内容
ICS 75.200,77.040.10
CCSE16,H22
中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T7318.52021
油气输送管特殊性能试验方法
第5部分：全尺寸断裂阻力试验
Standard test method for special properties of line pipePart5:Full-scale fracture-resistance test行业标准信息服务平台
2021—11—16发布
国家能源局
2022—02—16实施
行业标准信息服务平台
1范围
2规范性引用文件
术语和定义
符号、代号和缩略语
符号和代号
缩略语
5试样
试样长度
穿透型裂纹缺口
表面型裂纹缺口
试样检验
试样制备
测试装置
测试装置整体布局
夹式引伸计
直流电势差装置
压力传感器
热电偶
应变片
摄像机
轴向穿透型裂纹试样直流电势差装置及夹伸计装位置轴向表面型裂纹试样直流电势差装置及夹式双引安装置试验
试验过程
试验温度
数据采集
试验数据处理和分析
轴向穿透型裂纹整管试验数据处理和分析轴向表面型裂纹整管试验数据处理和分析LBB准则评估图
SY/T 7318.52021
SY/T 7318.52021
试验报告
附录A（资料性）
缺口处网格
附录B（资料性）
直流电势差校准曲线
附录C（规范性）
含轴向穿透型裂纹钢管J计算方法附录D（规范性）
附录E（规范性）
参考文献
夹式双引伸计CTOD计算方法
试验报告
行业标准信息服务平台
SY/T7318.52021
本文件按照GB/T1.1一2020《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。
本文件是SY/T7318《油气输送管特殊性能试验方法》的第5部分。SY/T7318已经发布了以下部分：
第1部分：宽板拉伸试验；
第2部分：单边缺口拉伸试验；
第3部分：全尺寸弯曲试验；
一第4部分：全尺寸气体爆破试验。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。本文件由石油工业标准化技术委员会石油管材专业标准化技术委员会提出并归口。本文件起草单位：中国石油集团石油管工程技术研究院、陕西省天然气股份有限公司、中石油北京天然气管道有限公司、西安交通大学、宝山钢铁股份有限公司。本文件主要起草人：李鹤、封辉、黄呈帅、池强、王为、李群、黄卫锋、孙德鑫、高涛、王俊、李萌。
行业标准信息服务平台
SY/T7318.52021
SY/T7318《油气输送管特殊性能试验方法》旨在建立适用于油气管道的非常规试验方法，从而将油气管道特殊性能测试规范化、标准化，拟由九个部分构成。第1部分：宽板拉伸试验。
第2部分：单边缺口拉伸试验。
第3部分：全尺寸弯曲试验。
第4部分：全尺寸气体爆破试验
第5部分：全尺寸断裂阻力试验。第6部分：全尺寸SCC试验。
第7部分：全尺寸拉伸试验。
第8部分：掺氢管道材料与氢环境相容性评价。第9部分：部分气体爆破试验。
本文件旨在通过含轴向表面型及穿透型裂纹钢管爆破试验建立钢管断裂阻力曲线及先漏后破准则评估图，并确定：1）裂纹开始扩展时的临界裂纹尺寸和起裂压力，2）裂纹扩展量与压力的对应关系，3）钢管失效时的临界裂纹尺寸和压力。本文件与SY/T7318《油气输送管特殊性能试验方法》的其他部分同属于油气管道特殊性能试验方法之一。SY/T7318.1是通过较大尺寸试样来评价焊接接头性能。SY/T7318.2是通过小尺寸试样来评价钢管的断裂阻力。SY/T7318.3和SY/T7318.4及本文件均是通过整管试验来评价钢管性能。其中SY/T7318.3用来评价钢管的抗弯曲能力，SY/T7318.4用来评价钢管的止裂性能。本文件与SY/T7318.2存在关联性，分别在不同尺度上来评价钢管的断裂阻力。行业标准信息服务平台
1范围
油气输送管特殊性能试验方法
第5部分：全尺寸断裂阻力试验
SY/T7318.52021
本文件规定了穿透型及表面型裂纹钢管断裂阻力试验的试样尺寸及制备、测试装置、试验方法、数据处理和分析、试验报告等。本文件适用于承压油气钢制管道预制轴向穿透型及表面型裂纹的整管断裂阻力测试试验。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/T21143金属材料准静态断裂韧度的统一试验方法SY/T7318.2油气输送管特殊性能试验方法第2部分：单边缺口拉伸试验ASTMA370钢制品力学性能的标准试验方法和定义（Standardtestmethodsanddefinitionsformechanical testing of steel products)作总服务平台
ASTME399金属材料线弹性平面应变断裂韧性的标准试验方法（Standardtestmethodforlinear-elasticplane-strain fracturetoughnessofmetallicmaterials)(Standard guide for installing bonded resistance strain gages)ASTME1237电阻式应变片粘贴指导规范3术语和定义
试样sample
用于试验的钢管。
双引伸计法doubleclip-gaugemethod通过安装两个不同高度的夹式引伸计进行裂纹张开位移测试，3.3
冷却液chillingliquid
用于冷却钢管的液体。
先漏后破leak-before-break
含缺陷钢管在裂纹扩展至穿透钢管壁厚时，先导致可探测到的泄漏，而不会发生断裂。1
SY/T7318.52021
J积分J-integral
围绕裂纹前缘，从裂纹的一侧表面到另一侧表面的线积分或面积分，用以表征裂纹前缘地区的应力一应变场。
裂纹尖端张开位移crack-tipopening displacement在裂纹尖端，裂纹两表面相对于原始未变形的裂纹平面的垂直位移。3.7
裂纹扩展阻力曲线crackextensionresistancecurvesJ或随裂纹扩展量的变化曲线。
起裂压力pressureof crackextension试样中预制裂纹开始扩展时的压力。4符号、代号和缩略语
4.1符号和代号
下列符号和代号适用于本文件。裂纹深度，单位为毫米（mm）
最大压力时的裂纹深度，单位为毫米（mm）；(mm）
-预制裂纹深度，单位为毫米
裂纹沿壁厚方向扩展量，单位为毫米（mm）
裂纹半长，单位为毫米（mm）：最大压力时的裂纹半长，单位为毫米（mm）
预制裂纹半长，单位为毫米
（mm）
裂纹沿轴尚扩展量，单位为毫米（mm）试样外径，单位为毫米（mm）；电势差测点跨距掌位为毫米（mm）夹式引伸计跨距，单位为量来（mm）：高低夹式引伸计间距，单位为毫光。（mm）信息服务平台Www.bzxZ.net
杨氏模量，单位为兆帕（MPa），低夹式引伸计高度，单位为毫米（mm）高夹式引伸计高度，单位为毫米（mm）；J积分，单位为千焦每平方米（kJ/m2）：试样长度，单位为毫米（mm）；含穿透型裂纹钢管膨胀因子，无量纲；试样内压，单位为兆帕（MPa）；试样中的最大压力，单位为兆帕（MPa）：试样中裂纹起始扩展时的压力，单位为兆帕（MPa）钢管半径，单位为毫米（mm）；试样温度，单位为摄氏度（℃）：试样壁厚，单位为毫米（mm）；IH
无量纲的电势差：
某一时刻电压探针间的电势差，单位为毫伏（mV）：起始时刻电压探针间的电势差，单位为毫伏（mV）；夹式引伸计张开位移，单位为毫米（mm）；低夹式引伸计张开位移，单位为毫米（mm）高夹式引伸计张开位移，单位为毫米（mm）：裂纹尖端张开位移，单位为毫米（mm）；裂纹口张开位移，单位为毫米（mm），起始裂纹尖端张开位移，单位为毫米（mm）：裂纹长度参数，无量纲；
泊松比，无量纲，取值0.3，
流变应力，单位为兆帕（MPa）：环向应力，单位为兆帕（MPa）；试样抗拉强度，单位为兆帕（MPa）；试样屈服强度，单位为兆帕（MPa）4.2缩略语
下列缩略语适用于本文件。
CG1：穿透型裂纹端部位置夹式伸计CG2：穿透型裂纹中间位置夹式引伸计CG3：低夹式引伸计
CG4：高夹式引伸计
CTOD：裂纹尖端张开位移
EDM：电火花加工
EP1：穿透型裂纹端部位置电压探针EP2：穿透型裂纹中间位置电压探针EP3：表面型裂纹中间位置电压探针LBB：先漏后破
5试样
5.1试样长度
穿透型裂纹缺口
5.2.1沿钢管轴向加工穿透型裂纹，如图1所示。5.2.2对于焊接钢管，裂纹宜位于距离焊缝180°的母材位置。5.2.3起始裂纹宽度约2mm，可采用机械方式加工。SY/T 7318.52021
5.2.4两侧裂纹尖端应锐化，锐化后的裂纹尖端宽度应不大于0.2mm，长度应不小于5mm，宜采用EDM方式加工。
5.2.5预制裂纹长度2c应为0.25D~0.5D，宜选择0.25D、0.38D、0.5D三个长度。5.2.6裂纹深度应穿透整个钢管壁厚。3
SY/T 7318.52021
初始缺口
图1穿透型裂纹缺口
单位为毫米
锐化的缺口尖端
5.2.7缺口处第一层采用不锈钢板作为内衬，不锈钢板与钢管内壁之间采用聚四氟乙烯填充，第二层采用防水胶布，同时采用粘弹体粘贴于防水胶布外周防止泄漏，如图2所示。穿透型缺口
防水胶布
(第一层）
粘弹体
不锈钢板
（第一层）
缺口密封
聚四氯乙烯
粘弹体
5.2.8不锈钢板厚度宜为3mm，长度宜为3co，环向宽度宜为0.785D。5.2.9防水胶布长度宜大于不锈钢板长度300mm，宽度宜为1.3D。5.2.10宜采用有限元进行计算，保证缺口处密封不会对裂纹扩展产生影响。5.3
表面型裂纹缺口
5.3.1沿钢管轴向加工表面型裂纹，如图3所示单位为毫米
表面型缺口，2
图3表面型裂纹缺口
5.3.2对于焊接钢管，裂纹宜位于距离焊缝180°的母材位置。务平台
5.3.3表面缺口可采用机械加工或者EDM方式加工，宽度宜不大于1.2mm，缺口尖端应锐化。预制裂纹长度2cc应为0.25D~0.5D，宜选择0.25D、0.38D、0.5D三个长度。5.3.4
预制裂纹深度a宜在0.4t～0.8t之间选择。4
5.4试样检验
SY/T7318.52021
5.4.1试验前应对试样进行外观和尺寸（管径、壁厚、周长等）检测、无损检验，对焊缝进行无损探伤。5.4.2试验前应对试样进行管体横向拉伸、系列温度夏比冲击试验、紧凑拉伸和单边缺口拉伸试验。通过管体横向拉伸和系列温度夏比冲击试验获得材料基本力学性能，管体横向拉伸和系列温度夏比冲击试验按照ASTMA370的要求进行。通过紧凑拉伸试验和单边缺口拉伸试验获得材料裂纹扩展阻力曲线。紧凑拉伸试验按照GB/T21143的要求进行，单边缺口拉伸试验按照SY/T7318.2的要求进行。
5.5试样制备
5.5.1试样清理、端部密封、进水和排气参照SY/T5992进行。5.5.2如需测量残余塑性应变和影像资料，宜在缺口附近按附录A刻画网格。6测试装置
测试装置整体布局
典型试验整体布局示意图如图4所示，水压在试样端部输入，恒定电流在缺口两侧输入，并在缺口两侧采集缺口张开位移、电势差数据，在缺口尖端采集应变、温度数据，在试样端部采集内压数据。缺口张开位移由夹式引伸计采集，电势差由专用直流电势差装置采集，应变由应变片采集，温度由热电偶采集，内压由压力传感器采集压力
传感器
引伸计
行业标
直流电势差装置
电流输
电势差采集
图4计验整体布局示意图
准信息
6.2夹式引伸计
水压输入
6.2.1夹式引伸计通过刃口夹持装置进行安装，引伸计美持位量的缺口应符合ASTME399的规定，W
保证在试验过程中能够支撑引伸计并且不发生移动。6.2.2宜采用螺钉方式来安装夹式引伸计，并满足以下要求：a）螺孔中心到缺口表面的垂直距离宜尽量小，但应大于1.5～2倍螺钉直径；b）螺孔深度应大于2.0mm，且在缺口深度大于4.0mm的情况下小于缺口深度的1一羊；c）螺孔需垂直于试样表面，
d）螺钉安装时需要拧紧。
6.2.3对于轴向穿透型裂纹整管试验，同一位置只需安装一个夹式引伸计。6.2.4对于轴向表面型裂纹整管试验，同一位置需在试样表面不同高度处安装两个夹式引伸计（双引伸计)。
SY/T7318.52021
6.2.5采用双引伸计方法时，推荐采用图5所示进行布置。两个引伸计的刃口垂直高度差（h一hl）应在0.25～2倍试样壁厚t之间。斑
标引序号说明：
刃口块。
图5推荐双引伸计安装图
6.3直流电势差装置
6.3.1直流电势差测量装置由直流电源放大器
滤波器、电源线和信号线组成，如图6所示。直流电池
电流接线柱
电势美测点
信号线
放大器
电源维
颜制裂纹
图6电势差法测量原理
电势差信号
6.3.2直流电源最小可输出电流应不小于20A，通过电源线与焊接在试样初始缺口两侧的接线柱相连接，为试样提供恒定或脉冲电流。6.3.3缺口处电势差信号由信号线采集，电势差采集信号线应采用屏蔽线以降低干扰，采集到的微弱电势差信号通过前置放大器进行放大并通过滤波器滤波后传输到数据采集仪进行存储。6.3.4电势差采集信号线通过点焊焊接到试样缺口两侧，构成电势差测点，电势差测点位于电流接线柱内侧。
6.3.5前置放大器的放大倍数宜为1000倍，宜尽可能靠近电势差测点。6
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CCSE16,H22
中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T7318.52021
油气输送管特殊性能试验方法
第5部分：全尺寸断裂阻力试验
Standard test method for special properties of line pipePart5:Full-scale fracture-resistance test行业标准信息服务平台
2021—11—16发布
国家能源局
2022—02—16实施
行业标准信息服务平台
1范围
2规范性引用文件
术语和定义
符号、代号和缩略语
符号和代号
缩略语
5试样
试样长度
穿透型裂纹缺口
表面型裂纹缺口
试样检验
试样制备
测试装置
测试装置整体布局
夹式引伸计
直流电势差装置
压力传感器
热电偶
应变片
摄像机
轴向穿透型裂纹试样直流电势差装置及夹伸计装位置轴向表面型裂纹试样直流电势差装置及夹式双引安装置试验
试验过程
试验温度
数据采集
试验数据处理和分析
轴向穿透型裂纹整管试验数据处理和分析轴向表面型裂纹整管试验数据处理和分析LBB准则评估图
SY/T 7318.52021
SY/T 7318.52021
试验报告
附录A（资料性）
缺口处网格
附录B（资料性）
直流电势差校准曲线
附录C（规范性）
含轴向穿透型裂纹钢管J计算方法附录D（规范性）
附录E（规范性）
参考文献
夹式双引伸计CTOD计算方法
试验报告
行业标准信息服务平台
SY/T7318.52021
本文件按照GB/T1.1一2020《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。
本文件是SY/T7318《油气输送管特殊性能试验方法》的第5部分。SY/T7318已经发布了以下部分：
第1部分：宽板拉伸试验；
第2部分：单边缺口拉伸试验；
第3部分：全尺寸弯曲试验；
一第4部分：全尺寸气体爆破试验。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。本文件由石油工业标准化技术委员会石油管材专业标准化技术委员会提出并归口。本文件起草单位：中国石油集团石油管工程技术研究院、陕西省天然气股份有限公司、中石油北京天然气管道有限公司、西安交通大学、宝山钢铁股份有限公司。本文件主要起草人：李鹤、封辉、黄呈帅、池强、王为、李群、黄卫锋、孙德鑫、高涛、王俊、李萌。
行业标准信息服务平台
SY/T7318.52021
SY/T7318《油气输送管特殊性能试验方法》旨在建立适用于油气管道的非常规试验方法，从而将油气管道特殊性能测试规范化、标准化，拟由九个部分构成。第1部分：宽板拉伸试验。
第2部分：单边缺口拉伸试验。
第3部分：全尺寸弯曲试验。
第4部分：全尺寸气体爆破试验
第5部分：全尺寸断裂阻力试验。第6部分：全尺寸SCC试验。
第7部分：全尺寸拉伸试验。
第8部分：掺氢管道材料与氢环境相容性评价。第9部分：部分气体爆破试验。
本文件旨在通过含轴向表面型及穿透型裂纹钢管爆破试验建立钢管断裂阻力曲线及先漏后破准则评估图，并确定：1）裂纹开始扩展时的临界裂纹尺寸和起裂压力，2）裂纹扩展量与压力的对应关系，3）钢管失效时的临界裂纹尺寸和压力。本文件与SY/T7318《油气输送管特殊性能试验方法》的其他部分同属于油气管道特殊性能试验方法之一。SY/T7318.1是通过较大尺寸试样来评价焊接接头性能。SY/T7318.2是通过小尺寸试样来评价钢管的断裂阻力。SY/T7318.3和SY/T7318.4及本文件均是通过整管试验来评价钢管性能。其中SY/T7318.3用来评价钢管的抗弯曲能力，SY/T7318.4用来评价钢管的止裂性能。本文件与SY/T7318.2存在关联性，分别在不同尺度上来评价钢管的断裂阻力。行业标准信息服务平台
1范围
油气输送管特殊性能试验方法
第5部分：全尺寸断裂阻力试验
SY/T7318.52021
本文件规定了穿透型及表面型裂纹钢管断裂阻力试验的试样尺寸及制备、测试装置、试验方法、数据处理和分析、试验报告等。本文件适用于承压油气钢制管道预制轴向穿透型及表面型裂纹的整管断裂阻力测试试验。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/T21143金属材料准静态断裂韧度的统一试验方法SY/T7318.2油气输送管特殊性能试验方法第2部分：单边缺口拉伸试验ASTMA370钢制品力学性能的标准试验方法和定义（Standardtestmethodsanddefinitionsformechanical testing of steel products)作总服务平台
ASTME399金属材料线弹性平面应变断裂韧性的标准试验方法（Standardtestmethodforlinear-elasticplane-strain fracturetoughnessofmetallicmaterials)(Standard guide for installing bonded resistance strain gages)ASTME1237电阻式应变片粘贴指导规范3术语和定义
试样sample
用于试验的钢管。
双引伸计法doubleclip-gaugemethod通过安装两个不同高度的夹式引伸计进行裂纹张开位移测试，3.3
冷却液chillingliquid
用于冷却钢管的液体。
先漏后破leak-before-break
含缺陷钢管在裂纹扩展至穿透钢管壁厚时，先导致可探测到的泄漏，而不会发生断裂。1
SY/T7318.52021
J积分J-integral
围绕裂纹前缘，从裂纹的一侧表面到另一侧表面的线积分或面积分，用以表征裂纹前缘地区的应力一应变场。
裂纹尖端张开位移crack-tipopening displacement在裂纹尖端，裂纹两表面相对于原始未变形的裂纹平面的垂直位移。3.7
裂纹扩展阻力曲线crackextensionresistancecurvesJ或随裂纹扩展量的变化曲线。
起裂压力pressureof crackextension试样中预制裂纹开始扩展时的压力。4符号、代号和缩略语
4.1符号和代号
下列符号和代号适用于本文件。裂纹深度，单位为毫米（mm）
最大压力时的裂纹深度，单位为毫米（mm）；(mm）
-预制裂纹深度，单位为毫米
裂纹沿壁厚方向扩展量，单位为毫米（mm）
裂纹半长，单位为毫米（mm）：最大压力时的裂纹半长，单位为毫米（mm）
预制裂纹半长，单位为毫米
（mm）
裂纹沿轴尚扩展量，单位为毫米（mm）试样外径，单位为毫米（mm）；电势差测点跨距掌位为毫米（mm）夹式引伸计跨距，单位为量来（mm）：高低夹式引伸计间距，单位为毫光。（mm）信息服务平台Www.bzxZ.net
杨氏模量，单位为兆帕（MPa），低夹式引伸计高度，单位为毫米（mm）高夹式引伸计高度，单位为毫米（mm）；J积分，单位为千焦每平方米（kJ/m2）：试样长度，单位为毫米（mm）；含穿透型裂纹钢管膨胀因子，无量纲；试样内压，单位为兆帕（MPa）；试样中的最大压力，单位为兆帕（MPa）：试样中裂纹起始扩展时的压力，单位为兆帕（MPa）钢管半径，单位为毫米（mm）；试样温度，单位为摄氏度（℃）：试样壁厚，单位为毫米（mm）；IH
无量纲的电势差：
某一时刻电压探针间的电势差，单位为毫伏（mV）：起始时刻电压探针间的电势差，单位为毫伏（mV）；夹式引伸计张开位移，单位为毫米（mm）；低夹式引伸计张开位移，单位为毫米（mm）高夹式引伸计张开位移，单位为毫米（mm）：裂纹尖端张开位移，单位为毫米（mm）；裂纹口张开位移，单位为毫米（mm），起始裂纹尖端张开位移，单位为毫米（mm）：裂纹长度参数，无量纲；
泊松比，无量纲，取值0.3，
流变应力，单位为兆帕（MPa）：环向应力，单位为兆帕（MPa）；试样抗拉强度，单位为兆帕（MPa）；试样屈服强度，单位为兆帕（MPa）4.2缩略语
下列缩略语适用于本文件。
CG1：穿透型裂纹端部位置夹式伸计CG2：穿透型裂纹中间位置夹式引伸计CG3：低夹式引伸计
CG4：高夹式引伸计
CTOD：裂纹尖端张开位移
EDM：电火花加工
EP1：穿透型裂纹端部位置电压探针EP2：穿透型裂纹中间位置电压探针EP3：表面型裂纹中间位置电压探针LBB：先漏后破
5试样
5.1试样长度
穿透型裂纹缺口
5.2.1沿钢管轴向加工穿透型裂纹，如图1所示。5.2.2对于焊接钢管，裂纹宜位于距离焊缝180°的母材位置。5.2.3起始裂纹宽度约2mm，可采用机械方式加工。SY/T 7318.52021
5.2.4两侧裂纹尖端应锐化，锐化后的裂纹尖端宽度应不大于0.2mm，长度应不小于5mm，宜采用EDM方式加工。
5.2.5预制裂纹长度2c应为0.25D~0.5D，宜选择0.25D、0.38D、0.5D三个长度。5.2.6裂纹深度应穿透整个钢管壁厚。3
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初始缺口
图1穿透型裂纹缺口
单位为毫米
锐化的缺口尖端
5.2.7缺口处第一层采用不锈钢板作为内衬，不锈钢板与钢管内壁之间采用聚四氟乙烯填充，第二层采用防水胶布，同时采用粘弹体粘贴于防水胶布外周防止泄漏，如图2所示。穿透型缺口
防水胶布
(第一层）
粘弹体
不锈钢板
（第一层）
缺口密封
聚四氯乙烯
粘弹体
5.2.8不锈钢板厚度宜为3mm，长度宜为3co，环向宽度宜为0.785D。5.2.9防水胶布长度宜大于不锈钢板长度300mm，宽度宜为1.3D。5.2.10宜采用有限元进行计算，保证缺口处密封不会对裂纹扩展产生影响。5.3
表面型裂纹缺口
5.3.1沿钢管轴向加工表面型裂纹，如图3所示单位为毫米
表面型缺口，2
图3表面型裂纹缺口
5.3.2对于焊接钢管，裂纹宜位于距离焊缝180°的母材位置。务平台
5.3.3表面缺口可采用机械加工或者EDM方式加工，宽度宜不大于1.2mm，缺口尖端应锐化。预制裂纹长度2cc应为0.25D~0.5D，宜选择0.25D、0.38D、0.5D三个长度。5.3.4
预制裂纹深度a宜在0.4t～0.8t之间选择。4
5.4试样检验
SY/T7318.52021
5.4.1试验前应对试样进行外观和尺寸（管径、壁厚、周长等）检测、无损检验，对焊缝进行无损探伤。5.4.2试验前应对试样进行管体横向拉伸、系列温度夏比冲击试验、紧凑拉伸和单边缺口拉伸试验。通过管体横向拉伸和系列温度夏比冲击试验获得材料基本力学性能，管体横向拉伸和系列温度夏比冲击试验按照ASTMA370的要求进行。通过紧凑拉伸试验和单边缺口拉伸试验获得材料裂纹扩展阻力曲线。紧凑拉伸试验按照GB/T21143的要求进行，单边缺口拉伸试验按照SY/T7318.2的要求进行。
5.5试样制备
5.5.1试样清理、端部密封、进水和排气参照SY/T5992进行。5.5.2如需测量残余塑性应变和影像资料，宜在缺口附近按附录A刻画网格。6测试装置
测试装置整体布局
典型试验整体布局示意图如图4所示，水压在试样端部输入，恒定电流在缺口两侧输入，并在缺口两侧采集缺口张开位移、电势差数据，在缺口尖端采集应变、温度数据，在试样端部采集内压数据。缺口张开位移由夹式引伸计采集，电势差由专用直流电势差装置采集，应变由应变片采集，温度由热电偶采集，内压由压力传感器采集压力
传感器
引伸计
行业标
直流电势差装置
电流输
电势差采集
图4计验整体布局示意图
准信息
6.2夹式引伸计
水压输入
6.2.1夹式引伸计通过刃口夹持装置进行安装，引伸计美持位量的缺口应符合ASTME399的规定，W
保证在试验过程中能够支撑引伸计并且不发生移动。6.2.2宜采用螺钉方式来安装夹式引伸计，并满足以下要求：a）螺孔中心到缺口表面的垂直距离宜尽量小，但应大于1.5～2倍螺钉直径；b）螺孔深度应大于2.0mm，且在缺口深度大于4.0mm的情况下小于缺口深度的1一羊；c）螺孔需垂直于试样表面，
d）螺钉安装时需要拧紧。
6.2.3对于轴向穿透型裂纹整管试验，同一位置只需安装一个夹式引伸计。6.2.4对于轴向表面型裂纹整管试验，同一位置需在试样表面不同高度处安装两个夹式引伸计（双引伸计)。
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6.2.5采用双引伸计方法时，推荐采用图5所示进行布置。两个引伸计的刃口垂直高度差（h一hl）应在0.25～2倍试样壁厚t之间。斑
标引序号说明：
刃口块。
图5推荐双引伸计安装图
6.3直流电势差装置
6.3.1直流电势差测量装置由直流电源放大器
滤波器、电源线和信号线组成，如图6所示。直流电池
电流接线柱
电势美测点
信号线
放大器
电源维
颜制裂纹
图6电势差法测量原理
电势差信号
6.3.2直流电源最小可输出电流应不小于20A，通过电源线与焊接在试样初始缺口两侧的接线柱相连接，为试样提供恒定或脉冲电流。6.3.3缺口处电势差信号由信号线采集，电势差采集信号线应采用屏蔽线以降低干扰，采集到的微弱电势差信号通过前置放大器进行放大并通过滤波器滤波后传输到数据采集仪进行存储。6.3.4电势差采集信号线通过点焊焊接到试样缺口两侧，构成电势差测点，电势差测点位于电流接线柱内侧。
6.3.5前置放大器的放大倍数宜为1000倍，宜尽可能靠近电势差测点。6
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