谈述建设工程石油和化工建设工程中力学性能试验

论文导读：构件寿命与可靠性的重要力学性能指标。在石油和化工工程中，通常采用常温冲击韧性评定原材料的冶金质量，采用低温冲击韧性评定材料的冷脆转变。4.硬度硬度是衡量金属材料软硬程度的一种性能指标。用压入法测定的硬度值是材料表面抵抗另一物体压入时所引起的塑性变形的能力。刻划法测定的硬度值表示金属抵抗表面局部断
摘要：通过介绍石油化工建设工程中金属材料的力学性能试验，提出对试验工作的基本条件，以及力学性能试验在石油化工建设工程质量管理和质量监督工作的作用。
关键词：石油化工,建设工程,力学性能试验
Abstract: By introducing the petrochemical construction projects in metal material mechanics performance test, puts forward the basic condition of the test work, as well as the mechanics performance test in the petroleum chemical industry construction engineering quality management and quality supervision work.
Key words: Petroleum chemical industry, construction engineering, mechanical properties test
中图分类号：TE4
金属材料在一定温度条件和外力的作用下，抵抗变形和断裂的能力称为力学性能。石油和化工工程中主要涉及的金属材料的力学性能包括常温下的静拉伸强度、塑性和硬度，以及常温和低温下的冲击韧性。金属的断裂韧性、金属的疲劳和金属高温下的短时拉伸性能、持久强度和蠕变极限等在石油和化工工程中较少涉及。
金属的力学性能试验在石油和化工建设工程中，除对金属原材料、配件、设备的进场检验起着重要作用外，其在焊接工艺评定试验中有技术指导作用，在压力容器产品焊接试板的解剖分析中有确认评价作用，在确定设备和管道焊后热处理效果时有把关作用。是石油和化工建设工程质量源于：论文格式要求www.7ctime.com
监督的重要手段，也是判定质量状况的关键依据。

一、常规的力学性能指标

1.强度
金属材料在外力作用下，抵抗变形和断裂的能力称为强度，以符号σ表示。金属的强度分抗拉强度、屈服强度、抗压强度、抗弯强度、扭转条件强度极限和扭转屈服强度。但在石油和化工建设工程中通常涉及的强度指标为屈服强度和抗拉强度。
2.塑性
金属材料在受力破坏前可以经受的永久变形能力，称为塑性。塑性指标常用金属断裂时的最大相对塑性变形来表示。常用塑性指标为延伸率和断面收缩率。延伸率或断面收缩率愈大，则塑性愈好。

3.冲击韧性（冲击值）

金属缺口试样在一次摆锤冲击力的作用下抵抗变形和断裂的能力，称为冲击韧性，以Ak表示，单位：J。试样缺口形式有U形和V形两种，分别记为Aku和Akv。
冲击韧性是评定原材料的冶金质量及热加工后的产品质量、评定材料在不同温度下的脆性转化趋势、确定材料应变时效敏感性和评定某些构件寿命与可靠性的重要力学性能指标。在石油和化工工程中，通常采用常温冲击韧性评定原材料的冶金质量，采用低温冲击韧性评定材料的冷脆转变。
4.硬度
硬度是衡量金属材料软硬程度的一种性能指标。用压入法测定的硬度值是材料表面抵抗另一物体压入时所引起的塑性变形的能力。刻划法测定的硬度值表示金属抵抗表面局部断裂的能力。而回弹法测定的硬度值是代表金属弹性变形功的大小。因此硬度值不是一个单纯的物理量，它是表征材料的弹性、塑性、形变强化、强度和韧性等物理量的综合性能指标。一般认为硬度是金属表面抵抗局部压入变形或刻划破裂的能力。
硬度可采用不同的方法在不同的仪器上测定，所得的硬度指标也各不相同。常用的硬度指标有：布氏硬度（HB）、洛氏硬度（HR）、维氏硬度（HV）和里氏硬度(HL)。

二、常用的力学性能试验方法

1.常温拉伸试验

常温拉伸试验是石油和化工工程质量监督中最常用的试验之一。通过它，我们可以测定金属材料的屈服强度（屈服点）、抗拉强度、延伸率和断面收缩率等最常用的力学性能指标。常温拉伸试验中，通常使用的设备和仪器包括：万能材料试验机、应力和应变引伸计（包括记录器或指示器）及画线机、游标卡尺和千分尺等。
试验机应由计量部门定期检定，试验时所使用力的范围应在检定范围内。引伸计（包括记录器或指示器）应进行标定，标定时引伸计的工作状态应尽可能与试验时的工作状态相同。

2.冲击论文导读：

试验
用规定高度的摆锤对处于简支梁状态的缺口试样进行一次性打击，测量试样折断时的冲击吸收功 值。根据需要可进行室温、高温或低温冲击试验。
室温冲击试验应在10～35℃进行，对试验温度要求严格的试验应在20±2℃进行。200℃以上的高温冲击试验中，可使试样在空气中加热，在规定温度下保温时间不少于20分钟；200℃以下时应在高温油中加热，在规定温度下保温时间不少于5分钟。低温冲击试验中，通常采用水＋冰、乙醇＋干冰、无水乙醇＋液氮或液氮作为介质来调节试样达到规定的温度，保温时间不得少于5分钟。在高温和低温冲击试验中，试样从液体介质中移置打击的时间应在2秒之内，试样离开气体介质装置至打击的时间应在1秒之内，如果达不到要求，应在3～5秒内打断试样，并按GB/T229-2007的要求采用过冷或过热试样的方法，补偿温度损失。

3.硬度试验

硬度的试验方法很多，基本可分为压入法和刻划法两大类。在压入法中，根据加载速度不同又分为静载压入法和动载压入法（弹性回跳法）。在静载压入法中根据载荷、压头和表示方法的不同，又分为布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度和显微硬度多种。石油和化工工程建设中常用试验方法有静载压入法的布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、显微硬度和动载压入法的里氏硬度。里氏硬度法快速简便，特别适用于现场大型金属设备及部件非破坏性硬度的测定。

三、开展力学性能试验必须具备基本的试验条件

1.试验单位资质

对外从事理化试验的单位，其试验室必须取得省级以上质量技术监督部门颁发的计量资质认证合格证书。

2.质量体系

为加强工程质量检测管理，提高工程质量检测能力和水平，确保试验数据的科学性、公正性、准确性和权威性，理化试验室应建立一套完善的质量体系：制定质量保证手册；确立试验组织机构、人员配备；制定一系列管理制度（如：仪器设备管理、质量问题处理、试验报告签署和发放、人员培训考核、试验工作安全保密和人员岗位责任制等）。

3.试验人员

所有试验人员必须经过培训考核取得资格证后，才能独立从事相应资格范围的试验工作；试验报告应有“试验员、复核、审核”不同资质人员签字并经主管负责人批准后加盖试验室资质公章。

4.标准规范

试验所用各种标准、规范和法规应为有效版本；有条件的试验室可设专人（标准化责任工程师）负责标准化管理工作，以保证标准规范使用的及时、准确性。

5.试验场所

试验单位应建立与其试验资质等级相适应的试验室，要求面积达标且布局合理，有特殊要求（如温度、湿度）时，还应配备相应辅助仪器设备，以确保试验的安全性和准确性；在现场进行试验时（如：硬度试验）应配备相应设施，如：安全可靠的电源、打磨装置并提供安全清洁的环境，以保证试验顺利进行。

6.试验仪器设备

对试验用的各种仪器设备，必须与试验项目、内容、范围和测试能力相符合；凡是有量质传递的仪器设备（包括标准试块）必须经国家计量部门定期检定合格后并贴有合格标识方可使用；仪器设备应由专人保管并定期维护保养，使之处于完好状态。

四、力学性能试验的应用

1.原材料检（复）验

对用于石油和化工建设工程的金属原材料如：钢筋、钢板、钢管、焊条等须审查其出厂质保书，核查其力学性能是否符合设计或标准要求。需要时应按有关标准取样送有资质的试验室进行复验，一般材料复验项目为强度和韧性，特殊材料还需进行低温冲击和硬度试验。以判定材料合格与否。

2.工序过程质量控制

在石油和化工建设工程中，经常需要进行材料的力学性能试验，以验证某工序的质量是否符合规范要求。如：结构用钢筋焊接件（闪光对焊、电渣压力焊、搭接焊等），每批需抽样进行拉伸试验以验证其焊缝接头的强度；分片或分段组装的压力容器（球罐、塔等）、工业炉（裂解炉、加热炉、锅炉）、常压容器（如贮罐）、管道等在焊制过程中，其焊接工艺评定用试板和产品试板或代样应按有关规范的规定进行拉伸、冲击和硬度试验，以确保焊接质量；对有焊后热处理要求的焊缝一般需进行现场硬度测定。

3.仲裁试验

在对工程质量监督中，对金属原材料、半成品等的力学性能或质量有争议时，可按标准取样，送有仲裁资质的试验室进行仲裁试验，以便达成一致性。
论文导读：上一页123