Предварительный национальный стандарт ПНСТ 492-2020 "Нефтяная и газовая промышленность. Системы подводной добычи. Прутки из никель-хром-молибден-ниобиевого, никель-хром-молибден-кремниевого и никель-хром-молибден-вольфрамового сплавов. Технические условия" (утв. и введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 18 декабря 2020 г. N 108-пнст) (документ не действует)

Предварительный национальный стандарт ПНСТ 492-2020
"Нефтяная и газовая промышленность. Системы подводной добычи. Прутки из никель-хром-молибден-ниобиевого, никель-хром-молибден-кремниевого и никель-хром-молибден-вольфрамового сплавов. Технические условия"
(утв. и введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 18 декабря 2020 г. N 108-пнст)

Petroleum and natural gas industries. Subsea production systems. Bar of nickel-chromium-molybdenum-niobium alloy, nickel-chromium-molybdenum-silicon and nickel-chromium-molybdenum-tungsten alloys. Specifications

ОКС 75.020

Срок действия - с 1 августа 2021 г.
до 1 августа 2024 г.

Предисловие

1 Разработан Обществом с ограниченной ответственностью "Газпром 335" (ООО "Газпром 335")

2 Внесен Техническим комитетом по стандартизации ТК 023 "Нефтяная и газовая промышленность"

3 Утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 18 декабря 2020 г. N 108-пнст

Введение

Создание и развитие отечественных технологий и техники для освоения глубоководных шельфовых нефтегазовых месторождений должно быть обеспечено современными стандартами, устанавливающими требования к проектированию, строительству и эксплуатации систем подводной добычи. Для решения данной задачи Министерством промышленности и торговли Российской Федерации и Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии реализуется "Программа по обеспечению нормативной документацией создания отечественной системы подводной добычи для освоения морских нефтегазовых месторождений". В объеме работ программы предусмотрена разработка национальных стандартов и предварительных национальных стандартов, областью применения которых являются системы подводной добычи углеводородов.

Целью разработки настоящего предварительного национального стандарта является обеспечение безопасности эксплуатации систем подводной добычи за счет установления требований к кованым и катаным пруткам из никель-хром-молибден-ниобиевого сплава, никель-хром-молибден-кремниевого сплава и никель-хром-молибден-вольфрамового сплава, применяемым для изготовления деталей оборудования систем подводной добычи углеводородов.

1 Область применения

1.1 Настоящий стандарт распространяется на кованые и катаные прутки из никель-хром-молибден-ниобиевого сплава марки UNS N06625, никель-хром-молибден-кремниевого сплава марки UNS N06219 и никель-хром-молибден-вольфрамового сплава марки UNS N06650, применяемые для изготовления деталей оборудования систем подводной добычи углеводородов.

Примечание - UNS (unified numbering system) - это универсальная система обозначений металлов и сплавов.

1.2 Настоящий стандарт допускает применение иных сплавов при условии, что они имеют аналогичный химический состав, а их физические и механические характеристики обеспечивают требуемые эксплуатационные свойства и подтверждены соответствующими испытаниями.

1.3 Настоящий стандарт распространяется на прутки, поставляемые в виде прямых отрезков.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 7566 Металлопродукция. Правила приемки, маркировка, упаковка, транспортирование и хранение

ГОСТ Р ИСО 7530-1 Сплавы никелевые. Спектрометрический метод атомной абсорбции в пламени. Часть 1. Общие требования и растворение анализируемого образца

ГОСТ Р ИСО 7530-2 Сплавы никелевые. Спектрометрический метод атомной абсорбции в пламени. Часть 2. Определение содержания кобальта

ГОСТ Р ИСО 7530-3 Сплавы никелевые. Спектрометрический метод атомной абсорбции в пламени. Часть 3. Определение содержания хрома

ГОСТ Р ИСО 7530-7 Сплавы никелевые. Спектрометрический метод атомной абсорбции в пламени. Часть 7. Определение содержания алюминия

ГОСТ Р ИСО 7530-8 Сплавы никелевые. Спектрометрический метод атомной абсорбции в пламени. Часть 8. Определение содержания кремния

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 33439, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1

отжиг на твердый раствор (solution annealing): Отжиг, предусматривающий нагрев до высокой температуры и последующее охлаждение с достаточно высокой скоростью до комнатной температуры для получения гомогенной структуры аустенита. [ГОСТ 33439-2015, статья 2.1.25.8]

3.2 стабилизирующий отжиг (stabilization anneal): Термообработка, при которой происходит практически полное связывание углерода с легирующими элементами-стабилизаторами (титан, ниобий и др.) в карбиды, устраняющее склонность материала к межкристаллитной коррозии.

3.3 сенсибилизация (sensitization): Выделение карбидов хрома в коррозионно-стойких сталях и сплавах при нагреве, приводящее к повышению склонности к межкристаллитной коррозии.

4 Общие требования

Заказ по настоящему стандарту должен включать в себя, как минимум, следующую информацию:

- обозначение настоящего стандарта;

- марка сплава;

- вид термической обработки;

- размеры прутка: сечение, длина;

- количество в метрах или в штуках;

- необходимость поставки дополнительных образцов для контроля химического состава;

- наличие инспекционного контроля со стороны заказчика.

5 Требования к материалам

5.1 Химический состав сплавов должен соответствовать требованиям, представленным в таблице 1 (см. [1]).

Таблица 1 - Требования к химическому составу сплавов

Легирующий элемент	Массовая доля, %
	N06625	N06219	N06650
Углерод	0,10 макс.	0,05 макс.	0,03 макс.
Хром	20,0-23,0	18,0-22,0	19,0-21,0
Молибден	8,0-10,0	7,0-9,0	9,5-12,5
Ниобий и тантал	3,15-4,15	-	0,05-0,50
Железо	5,0 макс.	2,0-4,0	12,0-16,0
Марганец	0,50 макс.	0,50 макс.	0,50 макс.
Кремний	0,50 макс.	0,70-1,10	0,50 макс.
Фосфор	0,015 макс.	0,020 макс.	0,020 макс.
Сера	0,015 макс.	0,010 макс.	0,010 макс.
Алюминий	0,40 макс.	0,50 макс.	0,05-0,50
Титан	0,40 макс.	0,50 макс.	-
Медь	-	0,50 макс.	0,30 макс.
Кобальт (если определяется)	1,0 макс.	1,0 макс.	1,0 макс.
Никель	58,0 мин.	Остальное	Остальное
Вольфрам	-	-	0,50-2,50
Азот	-	-	0,05-0,20

5.2 Предельные отклонения содержания элементов в готовых прутках от заданных в таблице 1 значений не должны превышать величины, приведенные в таблице 2.

Таблица 2 - Допустимые отклонения по химическому составу в готовых прутках

Элемент	Массовая доля, %	Максимальное отклонение ниже минимального значения и выше максимального значения
Углерод	До 0,02 включ.	0,005
	От 0,02 до 0,20 включ.	0,01
Марганец	До 1,00 включ.	0,03
Фосфор	Любое	0,005
Сера	До 0,02 включ.	0,003
Кремний	От 0,50 до 1,00 включ.	0,05
	От 1,00 до 4,50 включ.	0,10
Хром	От 15,00 до 25,00 включ.	0,25
Никель	От 40,00 до 60,00 включ.	0,35
Молибден	От 5,00 до 20,00 включ.	0,15
Титан	От 0,10 до 0,50 включ.	0,03
Кобальт	От 0,20 до 1,00 включ.	0,03
Ниобий и тантал	От 3,00 до 5,00 включ.	0,15
Железо	От 0,75 до 2,50 включ.	0,05
	От 2,50 до 5,00 включ.	0,07
	От 5,00 до 10,00 включ.	0,10
	От 10,00 до 15,00 включ.	0,15
	От 15,00 до 30,00 включ.	0,30
Медь	От 0,20 до 0,50 включ.	0,03
Алюминий	От 0,10 до 0,50 включ.	0,05

6 Требования к механическим свойствам

Механические свойства сплавов должны удовлетворять приведенным в таблице 3 значениям.

Таблица 3 - Механические свойства при испытаниях на растяжение

Марка сплава	Предел текучести (условный), МПа	Временное сопротивление, МПа	Относительное удлинение на 50 мм или 4D, %
	не менее
N06625 Тип 1 (отожженный) Диаметр или толщина прутка до 100 мм	414	827	30
N06625 Тип 1 (отожженный) Диаметр или толщина прутка от 100 до 200 мм	345	758	25
N06625 Тип 2 (отожженный на твердый раствор)	276	690	30
N06219 (отожженный на твердый раствор)	270	660	50
N06650 (отожженный на твердый раствор)	400	800	45

7 Изготовление

7.1 Прутки из сплава UNS N06625 тип 1 должны поставляться после отжига при температуре не менее 870 °С.

7.2 Прутки из сплава UNS N06625 тип 2 должны поставляться в отожженном на твердый раствор состоянии. Температура отжига на твердый раствор должна быть не менее 1090 °С. Допускается проведение последующего стабилизирующего отжига при температуре не менее 980 °С для повышения стойкости к сенсибилизации.

7.3 Прутки из сплавов UNS N06219 и UNS N06650 должны поставляться в отожженном на твердый раствор состоянии.

7.4 Процесс термообработки документируют при помощи диаграмм термообработки. Диаграммы должны содержать сведения о температуре на поверхности детали (контактная термопара) и температуре в печи, температуре воды в закалочном баке, а также номера партии и дату проведения термообработки. Выдержка должна начинаться не ранее достижения контактной термопарой минимального значения требуемой температуры.

7.5 Концы прутков должны быть обрезаны, не допускается наличие острых кромок и углов.

7.6 Прутки могут поставляться с шлифованной или травленой поверхностью, если это указано в заказе.

8 Размеры

8.1 Допустимые отклонения от установленных размеров для холоднокатаных прутков круглого сечения должны соответствовать значениям, указанным в таблице 4, а значения допустимых отклонений для горячекатаных и кованых прутков представлены в таблице 5.

8.2 Для холодно- или горячекатаных прутков круглого сечения всех размеров овальность прутков не должна превышать половины значения допустимого отклонения диаметра, приведенных в таблицах 4 и 5, за исключением горячекатаных прутков диаметром 13,0 мм и менее, для которых овальность не должна превышать значения допустимого отклонения диаметра по таблице 4.

Таблица 4 - Допустимые отклонения для холоднокатаных прутков круглого сечения

Требуемый диаметр, мм	Допустимые отклонения, мм
От 1,6 до 4,8	+ 0 - 0,05
От 4,8 до 13	+ 0 - 0,08
От 13 до 24 включ.	+ 0,03 - 0,05
От 24 до 50 включ.	+ 0,04 - 0,08
От 50 до 60 включ.	+ 0,05 - 0,10

Таблица 5 - Допустимые отклонения для горячекатаных и кованых прутков

Требуемый размер 1)	Допустимые отклонения, мм
Пруток горячекатаный
До 26 включ.	+ 0,40; - 0,40
От 26 до 50 включ.	+ 0,80 - 0,40
От 50 до 100 включ.	+ 1,20 - 0,80
Более 100	+ 3,20 - 1,60
Пруток горячекатаный круглого сечения после черновой механической обработки
До 26	+ 0,12 - 0,12
26 и более	+ 0,80 - 0,00
Пруток кованый круглого сечения
До 26	+ 0,12 - 0,12
26 и более	+ 0,80 - 0,00
1) Указанные отклонения для размеров проката применимы для диаметра прутков круглого сечения, стороны квадрата для прутков квадратного сечения и ширины и длины прямоугольника для прутков прямоугольного сечения.

8.3 Рекомендованные припуски на механическую обработку для горячекатаных и кованых прутков приведены в таблице 6.

Таблица 6 - Типовой припуск на механическую обработку

Размеры после механической обработки для указанной окончательной обработки, мм	Типовой припуск, мм
	На диаметр прутка	На сторону квадрата	На толщину прямоугольного сечения	На ширину прямоугольного сечения
Горячекатаные и кованые прутки  1)
До 22 включ.	3,2	3,2	3,2	4,5
От 22 до 48 включ.	3,2	4,5	3,2	4,5
От 48 до 70 включ.	4,5	6,2	-	4,5
От 70 до 95 включ.	6,2	-	-	4,7
От 95	6,2	-	-	9,1
Горячекатаные и кованые прутки круглого сечения после черновой механической обработки  2)
Диаметр от 24 до 100 включ.	1,6	-	-	-
Диаметр от 100 до 300 включ.	3,2	-	-	-
1) Припуски рекомендованы для прутков круглого сечения длиной до 1 м включительно и для прутков квадратного/прямоугольного сечения длиной до 600 мм включительно. Для горячекатаных и кованых прутков большей длины рекомендуется указывать окончательные размеры поперечного сечения и длину после механической обработки. 2) Применимо для прутков длиной до 1 м.

8.4 Допустимые отклонения по длине

8.4.1 Горячекатаные и кованые прутки немерной длины должны поставляться длиной от 1800 до 8000 мм, при этом не более 25 % от всей массы партии должны составлять прутки длиной от 1800 до 3000 мм.

8.4.2 Холоднокатаные прутки немерной длины должны поставляться длиной от 1800 до 6000 мм, при этом не более 25 % от всей массы партии должны составлять прутки длиной от 1800 до 3000 мм.

8.4.3 Прутки кратной длины должны поставляться длиной в пределах, указанных в 8.4.1. На каждую кратную длину должен быть сделан припуск на резку равный 6,2 мм, если не указано иное.

8.4.4 Прутки диаметром или стороной сечения 200 мм и менее, поставляемые мерными длинами, должны быть обрезаны в размер с отклонением не более + 3,2 мм; - 0 мм.

8.4.5 Прутки диаметром или стороной сечения более 200 мм, поставляемые мерными длинами, должны быть обрезаны в размер с отклонением не более + 6,2 мм; - 0 мм.

8.5 Прямолинейность

8.5.1 Для холоднокатаных прутков круглого сечения диаметром от 13,0 до 60,0 мм отклонение от прямолинейности должно быть не более 0,8 мм на каждые 300 мм длины.

8.5.2 Для горячекатаных прутков отклонение от прямолинейности должно быть не более 4,0 мм на 1 м.

8.5.3 Для горячекатаных прутков общая кривизна прутка не должна превышать произведения значения допустимой местной кривизны на общую длину прутка в метрах.

8.5.4 Для кованых прутков отклонение от прямолинейности должно быть указано в заказе.

9 Методы испытаний

9.1 Общие сведения

9.1.1 Прутки подвергаются контролю партиями. Партия должна состоять из прутков одного диаметра или толщины, изготовленных из одной плавки и прошедших одинаковую термическую обработку.

9.2 Контроль химического состава

9.2.1 Химический состав определяют по ГОСТ Р ИСО 7530-1, ГОСТ Р ИСО 7530-2, ГОСТ Р ИСО 7530-3, ГОСТ Р ИСО 7530-7, ГОСТ Р ИСО 7530-8 или другими методами, не уступающими по точности.

9.2.2 Химический анализ должен быть выполнен на одной пробе от партии.

9.3 Испытание на растяжение

9.3.1 Испытание на растяжение рекомендуется проводить (см. [2]) на прутках в состоянии поставки. В случае если размеры прутков не позволяют проводить испытания, то должен быть отобран образец с максимально возможной толщиной (см. [2]).

9.3.2 Один пруток или один продольный образец от каждой партии должны подвергаться испытанию на растяжение.

9.3.3 При получении неудовлетворительных результатов испытаний на растяжение, должны быть проведены повторные испытания удвоенного количества прутков или образцов, взятых от той же партии. Не прошедшие испытания образцы отбраковывают. Если результаты повторных испытаний удовлетворительные то, вся партия прутков считается годной. В противном случае партия бракуется.

9.4 Визуально-измерительный контроль

9.4.1 Каждый пруток должен быть подвергнут визуально-измерительному контролю по нормам производителя.

9.4.2 Для кованых прутков допускается использование выборочной шлифовки для устранения дефектов поверхности. Глубина выборочной шлифовки не должна превышать 3 % от диаметра или толщины прутка.

10 Требования к сертификату

Сертификат должен содержать, как минимум, следующую информацию:

- химический состав (ковшевая проба и проба от готового прутка);

- технология выплавки;

- номер плавки;

- номер партии;

- наименование организации, производившей выплавку;

- наименование организации, производившей прокатку;

- наименование организации, производившей ковку;

- наименование организации, производившей термическую обработку;

- фактические температуры и время термообработки, характеристики охлаждающей среды, диаграмма термообработки;

- наименование организации, проводившей испытания;

- схема отбора проб;

- результаты испытаний на растяжение;

- результаты визуально-измерительного контроля.

- результаты любых дополнительных испытаний, указанных в заказе на поставку.

11 Упаковка и маркировка продукции

11.1 Упаковка, транспортирование и хранение осуществляются в соответствии с ГОСТ 7566.

11.2 При хранении и транспортировке прутки должны быть упакованы в связки и закреплены на жестком основании.

11.3 Связки должны быть упакованы в пакеты, ящики или другие виды тары.

11.4 К каждой связке или упаковке прикрепляют бирку с указанием, как минимум, следующей информации:

- наименование предприятия-изготовителя;

- наименование страны-изготовителя;

- обозначение настоящего стандарта;

- обозначение сплава в соответствии с настоящим стандартом;

- номер партии;

- размер;

- общая масса.

11.5 Если прутки ввиду большого размера не упаковывают в связки, то каждый пруток должен быть промаркирован с указанием, как минимум, следующей информации:

- наименование предприятия-изготовителя;

- номер плавки;

- обозначение сплава в соответствии с техническими условиями.

Библиография

[1]	АСТМ Б446-03 (2014)	Стандартные технические условия для прутков из сплава никель-хром-молибден-ниобий (UNS N06625), сплава никель-хром-молибден-кремний (UNS N06219) и сплава никель-хром-молибден-вольфрам (UNS N06650) (Standard specification for nickel-chromium-molybdenum-columbium alloy (UNS N06625), nickel-chromium-molybdenum-silicon alloy (UNS N06219), and nickel-chromium-molybdenum-tungsten alloy (UNS N06650) rod and bar)
[2]	АСТМ Е8/Е8М-16а	Стандартные методы испытаний металлических материалов на растяжение (Standard test methods for tension testing of metallic materials)