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关于清洁发展机制中碳当量的计算方法
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cdm碳当量计算
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国际焊接学会推荐的碳当量计算公式适用于（)。A.一切钢材B.奥氏体不锈钢C.500900MPa的非调质高强度
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提问人：匿名网友
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国际焊接学会推荐的碳当量计算公式适用于()。A.一切钢材B.奥氏体不锈钢C.500900MPa的非调质高强度钢D.硬质合金请帮忙给出正确答案和分析，谢谢！
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1钢材的碳当量越大，其()的敏感性越大。A.热裂纹B.冷裂纹C.抗气孔D.层状撕裂
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碳当量计算公式
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管线碳当量计算
焊管? 27 卷第 2 期? 第 2004 年 3 月?7 1 ?管线钢焊接常用的几种碳当量公式王晓香( 华北石油钢管厂 )　　 　 　 摘 要 碳当量法是研究钢材焊接性能最简便 、 最常用的方法 ,用以评估钢材焊接的冷裂 纹倾向 。介绍了几种管线钢焊接常用的碳当量公式以及 API 5L 第 42 版对碳当量计算公式的 新规定 ,并指出科学地选择低碳含量管线钢的碳当量计算公式的重要性 。 关键词 　 管线钢 　 焊接 　 碳当量 　 计算 　 公式 　 选择 　 评估1　 几种常用的碳当量公式在研究钢的焊接性能时 ,碳当量法是最简便 、 最常用的方法 。在钢的各种组成元素中 , 碳是对 钢材冷裂纹敏感性影响最显著的元素 。将钢中其序号1它元素对冷裂纹敏感性的影响与碳比较 , 按一定 系数折合 ,与碳含量一起叠加后 ,可以得出该钢材 的碳当量 CE 或 Ceq 值 , 用以评估该钢材焊接的 冷裂纹倾向 。 几种常用的碳当量公式见表 1 。备 　　　 注 适用于中 、 高强度非调质低合金高 强度钢 适用于 C ≤ 6 % Mn ≤ 6 % …,详 0. 1. 见注 1 。 适用 于 低 合 金 调 质 钢 , C ≤0. 2 %Mn ≤ 5 % …,详见注 2 。 1.表1　 几种常用的碳当量公式 名 　　 称 国际焊接学会 　( IIW) 公式 美国焊接学会2公 　　　 式CE = C + Mn/ 6 + (Ni + Cu) / 15 + ( Cr + Mo + V) / 5 Ceq = C + Mn/ 6 + Si/ 24 + Ni/ 15 + Cr/ 5 + Mo/ 4 + Cu/ 13 + P/ 2 Ceq (J IS) = C + Mn/ 6 + Si/ 24 + Ni/ 40 + Cr/ 5 + Mo/ 4 + V/ 14 Pcm = C + Si/ 30 + (Mn + Cu + Cr) / 20 + Ni/ 60 + Mo/ 15 + V/ 10 + 5B CEN = C + A ( C) ×[Mn/ 6 + Si/ 24 + Cu/ 15 + Ni/ 20 + ( Cr + Mo + Nb + V) / 5 + 5B　(AWS) 公式 日本工业标准 　(J IS) 公式 日本依藤 　( ITO) 公式 日本 (Y URIOK ) A 公式34适用于 C = 0. 07 % ～ 0. 22 % …, 详 见注 3 。 加拿大 Allince 管线和苏丹管线标 准采用 ,详见注 4 。% 　　　5　　 (1) 美国焊接学会 (AWS) Ceq 公式的适用范围 : 注w (C) w (Mn) w (Ni) w (Cr) w (Mo) w (Cu) w ( P)备 　　 注w (Cu) ≤ 5 或 w ( P) ≤ 05 时可不计 0. 0.≤ 6 0.≤ 6 1.≤ 3 3.≤ 0 1.≤ 6 0.0. 5～1. 00. 05～0. 15　　　(2) 日本工业标准 (J IS) Ceq 公式的适用范围 :w (C) w (Si) w (Mn) w (Cu) w (Ni) w (Cr) w (Mo) w (V) w (B)% 　　　≤ 2 0.≤ 55 0.≤ 5 1.≤ 5 0.≤ 5 2.≤ 25 1.≤ 7 0.≤ 1 0.≤ 006 0.　　　(3) 日本依藤 ( ITO) Pcm 公式的适用范围 :w (C) w (Si) w (Mn) w (Cu) w (Ni) w (Mo) w (V) w (Nb) w ( Ti) w (B)% 　　　0. 07～0. 220～0. 60. 4～1. 40～0. 50～1. 20～0. 70～0. 120～0. 040～0. 50～0. 005　　　(4) 日本 Y URIOK CEN 公式中碳的适应系数 A ( C) 与碳含量的关系公式为 : AA ( C) = 0. 75 + 0. 25tan h [20 ( C - 0. 12) ] ,tan h 为双曲正切函数 。A ( C) 在 w ( C) ≤ 07 %时为 0. 5 ,在0. 07 % 0.≤w ( C) ≤ 17 %时可查表得出与碳含量相对应的 A ( C) 值 。 0.?72 ?焊 　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 管 2004 年 3 月 　2　 API 5L 第 42 版前对碳当量公式的规定表 1 中 AWS 和 J IS 的碳当量公式在管线钢焊 接中应用较少 ,常用的是其他 3 个公式 。 表 1 中第 1 项 ― 国际焊接学会碳当量公式是 最常用的碳当量公式 : CE ( IIW) = C + Mn/ 6 + (Ni + Cu) / 15 +( Cr + Mo + V) / 5的碳当量公式 。当 w ( C) ≤ 12 %时 , 应采用 CE 0.( Pcm) 公式 ,当 w ( C) & 0. 12 %时 ,应采用 CE ( IIW)公式 ;(3) 规定了最大碳当量值 。规定 CE ( Pcm) ≤ 0. 25 % , 或 CE ( IIW) ≤0. 43 % , 取两者之中适用者 。但对 X80 级钢管 、 规定壁厚大于 20. 3 mm 的 所有钢级的无缝钢管 , 以及购方指定为高碳当量 的钢管应由购方和制造厂协商 。在 API 5L 第 42 版之前 , 对于钢管母材的化 学成分仅有较粗略的规定 , 正文中没有规定碳当 量的计算公式 ,只在关于补焊的附录 C 中采用了IIW 的碳当量公式 , 用于确定在母材化学成分改4　 　 分 析从以上 API 5L 第 42 版碳当量的计算公式规 定可以看出 :( 1) API 5L 第 42 版将 CE ( Pcm) 和 CE ( IIW) 均变时是否需要重新进行补焊焊接工艺评定 。 但是 ,在世界各大输油公司制定的各自的长 输管线标准中 , 往往都同时规定了 CE 和 Pcm 的 值 。一般把 CE 称为碳当量 , 采用 IIW 公式计算 , 而把 Pcm 称为冷裂纹敏感系数 , 采用 ITO 公式计 算 ,并且同时规定了 CE 和 Pcm 的上限 。我国从 西部油气管道如陕京 、 库鄯管线建设开始 ,也都采 用了同样的规定 ,并且沿用至今 ,在西气东输管线 标准中同样采用 , 期间各地建设的许多地区管网 标准也都照搬了这个规定 。 加拿大通常采用日本 ( Y URIOK ) 的 CEN 公 A 式 ,如著名的 Allince 管线 。我国出口苏丹穆格莱 德盆地 X65 钢级输油管线标准 ( 由马来西亚 OGP 公司制订) 也采用了 CEN 公式 : CEN = C + A ( C) ×[Mn/ 6 + Si/ 24 + Cu/ 15 +Ni/ 20 + ( Cr + Mo + Nb + V) / 5 + 5B ]称为碳当量 ,而不是将前者称为冷裂纹敏感系数 , 将后者称为碳当量 , 没有采用冷裂纹敏感系数这 一术语 ;(2) 生产 PSL2 级钢管时 , 应根据碳含量的区间选择碳当量计算公式 。由于对同一钢种 , 碳含 量只能有一个区间 , 因此只能在 CE ( Pcm) 或 CE( IIW) 两个公式中选择一个 ; (3) 最大碳当量值 “取两者之中适用者” 的含义 , 显然也是根据该钢种碳含量的区间 , 在 CE( Pcm) ≤ 25 % 或 CE ( IIW) ≤ 43 % 中选择一个 0. 0.最大碳当量值 , 而不应同时规定两个最大碳当量 值。5　 　 讨 论( 1) Ceq [ CE ( IIW) ] 公式是最常用的碳当量计式中系数 A ( C) 可以通过计算或根据碳含量 的不同查表取得 。Allince 管线标准规定 CEN 不 得超过0. 31 ,而苏丹管线标准规定 CEN 不得超过0. 36 。算公式 ,但是该公式在计算其他元素对碳当量的 影响时 ,没有考虑碳含量变化的区间 ,在碳含量较 低时可能不够准确 ;( 2) 由于管线钢制造技术的进步 ,碳含量已经3　 API 5L 第 42 版对碳当量公式的新规定大大降低 ,碳已不再是影响管线钢焊接性能的最 主要元素 ,过去在碳含量较高时推出的 CE ( IIW) 公式 ,已经不能准确反映低碳含量钢的焊接性能 ;(3) CE ( IIW) 公式只考虑了 C 、 、 、 、 、 Mn Ni Cu Cr Mo 、 七种元素对碳当量的影响 ,而 CE ( Pcm) 公式 V　　 API 5L 的最新版本 ―― 42 版在 6. 1. 3 碳 ―第 “ 当量” 中的计算公式较之以前版本发生了显著的 变化 ,主要有以下几点 :(1) 规定在生产 PSL2 级钢管时应计算并报告则除以上七种元素之外 , 还考虑了 Si 、 的影响 , B 这对于更高钢级可能添加 B 的材料是很重要的 ;CE ( IIW) 公式对 Ni 和 Cu ,Cr 、 和 V 采用相同的 Mo碳当量 ;(2) 应根据碳含量的区间不同分别采用不同　 27 卷第 2 期 　　　　　　　　　　　　　　　 文 摘 要 第 英?7 3 ?系数 ,相对比较粗略 ,而 CE ( Pcm) 公式是经过详细 研究各种元素对焊接性能的影响后 , 对 Ni 、 和 MoV 确定了不同的系数 。因此 , 对于 Ni 、 、 、 、 Cu Cr Mo V 含量较高的钢种 ,采用 CE ( Pcm) 公式较为准确 ; ( 4) 由于以上原因 ,提出了许多碳当量计算公规定产生了矛盾 。这可能是同一标准的不同部分 由不同的人编写 ,而附录 C 的编写者没有理解 6.1. 3 条的精神 ,总审稿人又没有看出 , 造成了这一矛盾 。此事应向 API 提出 , 要求解释 。在取得确 定的解释之前 ,只能由用户与制造厂协商处理 。(8) 自 1967 年国际焊接学会提出 Ceq 公式至式 。加拿大 Allince 管线和苏丹管线标准采用的CEN 公式在不同碳含量时 , 采用了不同的适应系今已有 36 年 。在钢结构和压力容器焊接中普遍 用于对钢的焊接性能的评估 , 已经经历了好几代 人 ,其影响是很深的 。但是 , 管线钢已从早期的A 、 、 发展到 X70 钢级 ,X80 和 X100 钢级已经 B X42数 ,实际上是强调了在不同碳含量时应考虑其他 元素含量对焊接性能的不同影响 ,是比较科学的 。 这与 API 5L 第 42 版对碳当量计算公式按碳含量 区间分别规定的处理方法是一致的 ;( 5) 毕竟 Ceq [ CE ( IIW) ] 公式已使用多年 , 很研制成功 ,更高钢级的管线钢也在研制开发之中 。 随着钢级的提高 ,碳含量越来越低 ,以目前西气东 输 X70 管线钢为例 , 碳的质量分数通常只有 0.06 %左右 。在这种情况下 ,API 5L 提出按碳含量多人依然不习惯 API 5L 第 42 版的改变 。有一种 看法认为 ,冷裂纹敏感系数 ( Pcm) 变化较小 , 碳当 量 Ceq [ 即 CE ( IIW) ] 变化较大 , 在某些情况下可 能出现 Pcm 合格 ,而 Ceq 不合格的情况 ,这是一种 误解 。实际上 , 在碳含量很小 ( 实际上不仅小于0. 12 % ,甚至已经小于 0. 06 %) 的情况下 ,采用 CE ( IIW) 已经不能准确反映该钢种的焊接性能 ,即使区间的不同采用不同的碳当量计算公式是十分必 要和非常及时的 。优质的高强度管线钢通常是采 用低碳 、 超低碳 , 同时通过添加较多的合金元素 , 提高钢的强度和韧性的工艺 ,因此 ,准确地预计每 一种元素对碳当量的影响也是十分必要的 。否 则 ,既要保证钢的强度和韧性 ,又要保证良好的可 焊性是很难做到的 。按该公式计算出的碳当量较大 ,也不能说明 “碳当 量超标” 。出现这种情况不能得出应该同时采用 两个碳当量公式的结论 ,恰巧相反 ,这正是 API 5L 第 42 版要求 “取两者之中适用者” 的含义 ; 进一步 推敲 发 现 , 由 于 CE ( Pcm) 的 上 限 一 般 只 有 CE( IIW) 上限的 50 %左右 , 而两个公式中 C 的系数6　 　 后 记本文写成一个月后 ,笔者参加了 2003 年 8 月 廊坊国际管线钢学术报告会 , 注意到参加会议的 国外管线钢专家已经采用了 API 关于碳当量的新 规定 。如日本著名管线钢专家竹内泉先生在他的 报告中提到 … “ 低碳当量 ( Pcm) 钢” 。在比较 X80 和 X100 管线钢时 , 特别将它们的化学成分 … “ 以 碳当量 Ceq 和 Pcm 的形式列出 , …X100 有着比X80 更高的 Ceq 是相当正常的 , 然而它们的 Pcm是相同的 , 因此 , 对于碳含量的变化 ,CE ( Pcm) 公 式更加敏感 。(6) 有人发现 , API 5L 第 42 版在 《附录 SR18碳当量》 中又规定按公式 CE = C + Mn/ 6 + ( Cr +Mo + V) / 5 + (Ni + Cu) / 15 计算的碳当量 CE 不应超过 0. 43 。这与前面的规定是否矛盾 ? 仔细研 究 《附录 J PSL1 和 PSL2 之间的差别》 可以看出 ,这 是对 PSL1 钢管而言 , 仅当购方规定 SR18 时有要 求 ,也就是说 , 当购方对 PSL1 钢管提出碳当量要 求时 ,按附录 SR18 执行 ,对 PSL2 钢管而言 ,按 6.1. 3 执行 ,两者不矛盾 。 (7) API 5L 第 42 版在 《附录 C 补焊工艺》 , 中值处于同一水平 ,而对于碳含量低于 0. 12 %的低 碳钢 ,Pcm 是一个更加合适的碳当量值 。 ” 这段论述 ,十分清楚地表明了日本焊管界完 全采用了 API 5L 第 42 版关于碳当量的观点和规 定 ,确认对碳的质量分数低于 0. 12 %的低碳钢 ,Pcm 是一个更加合适的碳当量值 ,完全适应了 API 5L 标准的新变化 。也表明了日本焊管学术界严对 “重要变素” 又只引用了 CE = C + Mn/ 6 + ( Cr +Mo + V) / 5 + ( Ni + Cu) / 15 一个碳当量公式 , 并规定当按此式计算的碳当量比评定过的材料的 CE 高 0. 04 时应重新进行评定 。这确实与 6. 1. 3 的谨的治学态度 。( 下转第 76 页)?76 ?焊 　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 管 2004 年 3 月 　Abstract : Summing up the theories and practice , the authors solved the weld technical problem of anti2spout unit in oil well sure Understand and Application of Quality Specification API Q 1Wei Changchun ( 67)small diameter spiral pipe production with the split strip steel. The authors used multi2methods to inspect these defects , con2 Key words :spiral welded pipe 　 Q235B 　 inside weld seam defects 　 analysisZhang Jiping ( 59)firmed the defects dimension ,discussed the nature and causes of these defect and also raised some suggestion and solving meth 2 ( 3) roles for operators in welded pipe mill. Key words :HFW pipe mill 　adjustment 　 production 　troublemouth through the improved weld process and work part of anti -ods.cess can fully meet the technical requirements.HFW Pipe Mill Adjustment and Common Trouble AnalysisAbstract :It states the preparation and roller installation methodsthermore it briefly analyzes these troubles and raises the detailed methods to solve these troubles. The methods will play instructiveforming process of SSAW pipe. It mainly analyzes the characters of the hot cracks and its causes ,also raises the suggestion on the weld adjustment based on the forming characters of SSAW pipe. Key words :SSAW pipe 　 inside weld 　stress hot cracks 　ele2 mentZhao Haisheng , Zhao Hongjun ( 65)prior to production ,and some common trouble in production. Fur2of API Monogram.　 analysis 　 methodInside Weld Hot Crack Causes and Solving Methods ofSSAW PipeGuo Zhishun ( 63)Abstract :Hot cracks commonly occurred in inside weld as theThe Weld of Anti - spout Unit With 35CrMo in Oil Well Mouth　　 作者 　 王晓香 , 男 ,1946 年生 ,1970 年毕业于 　　 由于现代高钢级管线钢的化学成分均采用低 西安交通大学 , 教授级高级工程师 。1977 年至今 碳的设计方案 , 一般碳的质量分数都在 0. 1 % 以 历任华北石油一机厂 ( 华北石油钢管厂) 机动科长 、 下 ,如何科学地选择低碳含量管线钢的碳当量公式 总工程师 、 常务副厂长等职 。现还担任石油管材专 不仅是一个学术观点问题 ,也是十分现实的操作标 标委专家委员 《焊管》 钢管》 、 《 、 杂志编委 、 中国金属 准问题 。这是我们应该向日本同行学习的 。 参考文献 通讯地址 : 河北青县华北石油钢管厂 邮编 :062650( 上接第 73 页)学会轧钢学会第四届焊管学术委员会主任委员 。1　 API 5L 第 42 版 . 管线钢管规范 . 2000tion specified in API 5L ( 42nd edition) ,points out the impor2 low carbon pipeline steel. Key words :pipeline steel 　 weld 　 carbon equivalent 　 calcula2 tion 　 value 　 choose ( 收稿日期 :2004 - 02 - 02)tance to reasonable choose the carbon equivalent calculation of7th edition) of petroleum , petroleum chemistry and natural gas 2 Key words :API 　 certification 　 monogram 　 quality 　 petroleumindustry issued by American Petroleum Institute , and raises the executed suggestion for enterprise reference based on the author’ s translation and his recent experience on production certificationeasiest way to research steel weldabilities and to envalue the cool crack tendency of weld materials. It introduces several common carbon equivalent calculation and the carbon equivalent calcula2spout unit with 35CrMo. The practice proved that the weld pro2 Abstract :It fully analyzes Quality Specification ( API Spec Q1Several Carbon Equivalent Calculation Commonly Applied into Linepipe WeldAbstract :The carbon equivalent method is the most common andKey words :anti2spout unit 　 weld 　 work part 　 process 　 2 pres　 natural gasWang Xiaoxiang ( 71)编辑 　 黄蔚莉
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