※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。
序文
非推奨:スパイラル溶接
3.9
水素誘起亀裂
HIC
炭素鋼および 低合金鋼 (3.12) で、原子状水素が鋼中に拡散し、結合してトラップサイトで分子状水素を形成するときに発生する平面亀裂。
[出典:ISO 15156-1:2020, 3.12, 修正 — エントリの注 1 が削除されました。]
3.10
水素透過
金属を通る原子状水素の拡散プロセス
3.11
縦溶接
パイプの長手軸に沿った直線溶接
3.12
低合金鋼
合金元素の総含有量が質量分率約 5% 未満であるが、炭素鋼の規定値を超えている鋼
[出典:ISO 15156-1:2020, 3.15]
3.13
測定されたひずみ
ε1、ε2、ε3
表面の 3 つの既知の方向のうちの 1 つ以上でさまざまな技術によって測定された表面 ひずみ (3.24)
3.14
微細構造
適切に準備された試験片の顕微鏡検査によって明らかにされる金属の構造
[出典:ISO 15156-1:2020, 3.16]
3.15
弾性率
ヤング率
E
弾性限界以下の引張応力または圧縮 応力 (3.26) と対応する ひずみ (3.24) の比
3.16
塑性変形
弾性限界を超えたひずみによって引き起こされる永久変形
3.17
ポアソン比
v
無次元材料定数 (鋼の場合はほぼ一定) 荷重方向の単位長さあたりの膨張/収縮に対する荷重方向の接線方向の単位長さあたりの収縮/膨張の比で求められます。
3.18
主ひずみ
εpp
測定されたひずみ (3.13) 値から計算された、互いに 90° で作用する試験表面上の点に存在する最大および最小 ひずみ (3.24) レベル
3.19
残留ストレス
σ解像度
外力や熱勾配のないコンポーネントに存在する 応力 (3.26)
[出典:ISO 15156-1:2020, 3.18, 修正 — 記号σresが追加されました。]
3.20
酸っぱい環境
水の存在下で硫化水素が存在するwhere
3.21
特定のサービス
顧客の要件に合わせてテストが定義されている材料/コンポーネントの適用条件
注記 1:目的適合性は、歴史的には、これらと同じ要件を定義するために使用されてきました。
3.22
指定された最小降伏強さ
SMYS
製品仕様で特定のグレードの材料に許容される最小 降伏強さ (3.34)
3.23
段階的な亀裂
SWC
鋼の隣接する平面上の水素によって引き起こされた亀裂を結び付ける亀裂
注記 1:この用語は亀裂の外観を表します。水素誘起亀裂が連鎖して段階的な亀裂が生じるかどうかは、亀裂間の局所的な ひずみ (3.24) と溶存水素による周囲の鋼の脆化に依存します。 HIC/SWC は通常、パイプや容器の製造に使用される低強度の鋼板に関連しています。
[出典:ISO 15156-1:2020, 3.21]
3.24
歪み
ε
単位長さあたりの長さの変化の無次元比 (例: mm/mm)
注記 1:通常、100 万分の 1 で表されます ( × 10 6 ) の微小ひずみ (με)
3.25
歪みゲージ
加えられた ひずみに比例して変化する電気抵抗を利用した装置 (3.24)
3.26
ストレス
σ
その方向に作用する外部の機械的または熱的影響の結果として、物体に存在する単位面積あたりに加えられる力
3.27
応力指向の水素誘起亀裂
ソヒック
主 応力 (3.26) (残留または適用) に対してほぼ垂直に形成された千鳥状の小さな亀裂で、(場合によっては小さい) 既存の HIC とつながる「はしご状」亀裂配列が形成されます。
注記 1:亀裂のモードは、外部応力と水素誘起亀裂周囲の局所 歪み (3.24) の組み合わせによって引き起こされる SSC (3.28) として分類できます。 SOHIC は SSC および HIC/ SWC (3.23) に関連しています。これは、縦方向に溶接されたパイプの母材および圧力容器の溶接部の 熱影響部 (HAZ) (3.7) で観察されています。 SOHIC は、通常、低強度のフェライト系パイプや圧力容器鋼に関連する比較的珍しい現象です。
[出典:ISO 15156-1:2020, 3.23]
3.28
硫化物応力亀裂
SSC
水および H 2 S の存在下での腐食および 引張応力 (3.29) (残留および/または適用) を伴う金属の亀裂
注記 1: SSC は水素応力亀裂 (HSC) の一種であり、金属表面の酸腐食によって生成される原子状水素による金属の脆化を伴います。水素の取り込みは、硫化物の存在下で促進されます。原子状水素は金属内に拡散し、延性を低下させ、亀裂を生じやすくする可能性があります。高強度金属材料や硬い溶接部は SSC が発生しやすいです。
[出典:ISO 15156-1:2020, 3.24]
3.29
引張応力
元の断面積に対する荷重の比率
注記 1: これらの応力には、軸方向または長手方向、円周方向またはフープおよび残留応力が含まれます。
3.30
超音波検査
超音波による材料の 欠陥の有無の検査 (3.3)
3.31
溶接
通常は融着技術による 2 つの金属材料の接合
3.32
溶接
溶接 (3.31) が実行された部品の一部。 溶接金属 (3.33) 、 熱影響部 (HAZ) (3.7) 、および隣接する母材を含みます。
[出典:ISO 15156-2:2020, 3.24, 修正 — 「熱影響ゾーン」の略語である HAZ が追加されました。
3.33
溶接金属
溶接 中に溶けた 溶接物 (3.32) の部分 (3.31)
3.34
降伏強さ
材料が応力と ひずみの比例関係 (3.24) からの特定の偏差を示す 応力 (3.26)
注記 1:偏差は、オフセット法 (通常、ひずみ 0.2%) または荷重下総伸び法 (通常、ひずみ 0.5%) のいずれかによるひずみで表されます。
参考文献
| 1 | OTI 95 635, サワーサービスにおけるラインパイプ鋼の亀裂の受けやすさを判断するための試験方法。 HMSO: ノリッジ、1996 年。 |
| 2 | 「SSC試験のマイクログラフィック許容基準」Anderson, Fairchild, Huang, Thirmalai, Wadsworth, Ozekcin, Jun, CORROSION 2020, 論文番号 C2020-14845, 2020 年 3 月 15 ~ 19 日、テキサス州ヒューストン |
| 3 | ISO 15156-1:2020, 石油および天然ガス産業 — 石油およびガス生産における H2S 含有環境で使用する材料 — Part 1: 耐亀裂性材料の選択に関する一般原則 |
| 4 | ISO 15156-2:2020, 石油および天然ガス産業 — 石油およびガス生産における H2S 含有環境で使用する材料 — Part 2: 耐亀裂性炭素鋼および低合金鋼、および鋳鉄の使用 |
| 5 | ISO 15156-3:2020, 石油および天然ガス産業 — 石油およびガス生産における H2S 含有環境で使用する材料 — Part 3: 耐亀裂性 CRA (耐食性合金) およびその他の合金 |
Foreword
DEPRECATED:spiral weld
3.9
hydrogen-induced cracking
HIC
planar cracking that occurs in carbon and low alloy steels (3.12) when atomic hydrogen diffuses into the steel and then combines to form molecular hydrogen at trap sites
[SOURCE:ISO 15156-1:2020, 3.12, modified — Note 1 to entry has been removed.]
3.10
hydrogen permeation
process of atomic hydrogen diffusion through a metal
3.11
longitudinal weld
straight weld running along the longitudinal axis of a pipe
3.12
low alloy steel
steel with a total alloying element content of less than about 5 % mass fraction, but more than specified for carbon steel
[SOURCE:ISO 15156-1:2020, 3.15]
3.13
measured strain
ε1, ε2, ε3
surface strain (3.24) as measured by various techniques in one or more of three known directions at the surface
3.14
microstructure
structure of a metal as revealed by microscopic examination of a suitably prepared specimen
[SOURCE:ISO 15156-1:2020, 3.16]
3.15
modulus of elasticity
Young’s modulus
E
ratio of tensile or compressive stress (3.26) to corresponding strain (3.24) below the elastic limit
3.16
plastic deformation
permanent deformation caused by straining beyond the elastic limit
3.17
Poisson’s ratio
v
dimensionless material constant (approximately constant for steel) given by the ratio of contraction/expansion per unit length tangential to the direction of loading over the expansion/contraction per unit length in the direction of loading
3.18
principal strain
εp
maximum and minimum strain (3.24) levels existing at a point on the test surface acting at 90° to each other as calculated from measured strain (3.13) values
3.19
residual stress
σres
stress (3.26) present in a component free of external forces or thermal gradients
[SOURCE:ISO 15156-1:2020, 3.18, modified — The symbol σres has been added.]
3.20
sour environment
environment where hydrogen sulfide exists in the presence of water
3.21
specific service
conditions of application for the materials/components for which testing is defined to match the customer’s requirements
Note 1 to entry: Fitness-for-purpose has also been historically used to define these same requirements.
3.22
specified minimum yield strength
SMYS
minimum yield strength (3.34) permitted for a given grade of material in product specifications
3.23
stepwise cracking
SWC
cracking that connects hydrogen-induced cracks on adjacent planes in a steel
Note 1 to entry: This term describes the crack appearance. The linking of hydrogen-induced cracks to produce stepwise cracking is dependent on the local strain (3.24) between the cracks and the embrittlement of the surrounding steel by dissolved hydrogen. HIC/SWC is usually associated with low-strength plate steels used in the production of pipes and vessels.
[SOURCE:ISO 15156-1:2020, 3.21]
3.24
strain
ε
dimensionless ratio of the change in length per unit length (e.g. mm/mm)
Note 1 to entry: It is normally expressed in parts per million ( × 106) of microstrain (µε).
3.25
strain gauge
device using electrical resistance, which changes in proportion to applied strain (3.24)
3.26
stress
σ
applied force per unit area existing on any object as a result of external mechanical or thermal influences acting in that direction
3.27
stress-oriented hydrogen-induced cracking
SOHIC
staggered small cracks formed approximately perpendicular to the principal stress (3.26) (residual or applied) resulting in a “ladder-like” crack array linking (sometimes small) pre-existing HIC
Note 1 to entry: The mode of cracking can be categorized as SSC (3.28) caused by a combination of external stress and the local strain (3.24) around hydrogen-induced cracks. SOHIC is related to SSC and HIC/ SWC (3.23) . It has been observed in parent metal of longitudinally welded pipe and in the heat-affected zone (HAZ) (3.7) of welds in pressure vessels. SOHIC is a relatively uncommon phenomenon usually associated with low-strength ferritic pipe and pressure vessel steels.
[SOURCE:ISO 15156-1:2020, 3.23]
3.28
sulfide stress cracking
SSC
cracking of metal involving corrosion and tensile stress (3.29) (residual and/or applied) in the presence of water and H2S
Note 1 to entry: SSC is a form of hydrogen stress cracking (HSC) and involves the embrittlement of the metal by atomic hydrogen that is produced by acid corrosion on the metal surface. Hydrogen uptake is promoted in the presence of sulfides. The atomic hydrogen can diffuse into the metal, reduce ductility, and increase susceptibility to cracking. High-strength metallic materials and hard weld zones are prone to SSC.
[SOURCE:ISO 15156-1:2020, 3.24]
3.29
tensile stress
ratio of load to original cross-sectional area
Note 1 to entry: These stresses include axial or longitudinal, circumferential or hoop and residual.
3.30
ultrasonic testing
testing of material by ultrasound for the presence of imperfections (3.3)
3.31
welding
joining of two metallic materials, usually by fusion techniques
3.32
weldment
portion of a component on which welding (3.31) has been performed, including the weld metal (3.33) , the heat-affected zone (HAZ) (3.7) , and the adjacent parent metal
[SOURCE:ISO 15156-2:2020, 3.24, modified — The abbreviated term for"heat-affected zone", HAZ, has been added.]
3.33
weld metal
portion of a weldment (3.32) that has been molten during welding (3.31)
3.34
yield strength
stress (3.26) at which a material exhibits a specified deviation from the proportionality of stress to strain (3.24)
Note 1 to entry: The deviation is expressed in terms of strain by either the offset method (usually at a strain of 0,2 %) or the total-extension-under-load method (usually at a strain of 0,5 %).
Bibliography
| 1 | OTI 95 635, A test method to determine the susceptibility to cracking of line pipe steels in sour service. HMSO: Norwich, 1996. |
| 2 | Micrographic Acceptance Criteria for SSC Testing ." Anderson, Fairchild, Huang, Thirumalai, Wadsworth, Ozekcin, Jun, CORROSION 2020, Paper number C2020-14845, March 15-19, 2020 Houston TX |
| 3 | ISO 15156-1:2020, Petroleum and natural gas industries — Materials for use in H2S-containing environments in oil and gas production — Part 1: General principles for selection of cracking-resistant materials |
| 4 | ISO 15156-2:2020, Petroleum and natural gas industries — Materials for use in H2S-containing environments in oil and gas production — Part 2: Cracking-resistant carbon and low-alloy steels, and the use of cast irons |
| 5 | ISO 15156-3:2020, Petroleum and natural gas industries — Materials for use in H2S-containing environments in oil and gas production — Part 3: Cracking-resistant CRAs (corrosion-resistant alloys) and other alloys |