ICS 75.180.10 SY CCS E 92 中华人民共和国石油天然气行业标准 SY/T 69452024 代替 SY/T 6945—2013 石油管材与装备材料失效分析导则 Guidelines on the failure analysis for petroleum tubular goods and equipment materials 2024—12—25 发布 2025—06－25 实施 国家能源局 发布 SY/T 6945—2024 目 次 前言 1 范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义 4 失效的特征与主要因素 4.1失效的特征 4.2失效的主要来源 5 ，失效分析原则、方法与作用 5.1失效分析的原则 5.2失效分析方法 6失效分析的一般程序 6.1 通用要求 6.2 失效分析的基本程序 6.3 失效分析的管理 7 失效预防措施 7.1 合理选材 7.2 合理结构设计 7.3 合理加工与装配 7.4 监检测与安全评价 7.5 合理使用与维护 11 7.6 限制使用与报废 7.7 失效预测预防智能化方法 7.8 严格执行操作规范 8 失效分析机构与人员 12 8.1失效分析机构 :12 8.2失效分析人员 :12 附录A (资料性) 石油管材与装备材料典型失效模式分析 13 参考文献 37 SY/T 6945—2024 前言 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。 本文件代替 SY/T 6945—2013《石油管材失效分析导则》，与SY/T 6945—2013相比，除结构调 整和编辑性改动外，主要技术变化如下： a）增加了过载断裂、脆性断裂等术语及定义（见第3章）； b）增加了失效特征与主要来源（见第4章）； c）增加了“客观公正原则”（见5.1.1）； （9），，（ e）更改了“四M”分析法（见5.2.3，2013年版的4.2.2）； f）增加了可靠性评估法（见5.2.6) g）增加了失效分析与智能诊断技术（见 5.2.7）； h）更改了失效分析的一般程序中的技术条款（见第6 章，2 2013年版的第3章）； i）增加了失效预防措施（见第7章）。 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：中国石油集团工程材料研究院有限公司、中国石油集团渤海石油装备制造有限 公司、大庆油田有限责任公司、中国石油天然气股份有限公司塔里木油田分公司、中国石油天然气股 份有限公司勘探开发研究院、中国石油天然气股份有限公司西南油气田分公司、中国石油天然气股份 有限公司长庆油田分公司、中国石油集团川庆钻探工程有限公司、中石油煤层气有限责任公司、宝山 钢铁股份有限公司、海隆石油工业集团有限公司。 本文件主要起草人：王鹏、冯春、 蔡萌、谢俊峰、贾德利、任家宽、吉楠、朱丽娟、赵密锋、 马文海、彭占刚、李茹、刘永刚、徐婷、白真权、马勇、吴鹏程、钟成旭、惠学智、刘子平、张平、 魏然、韩金良、张小刚、高展、余世杰。 本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为： -2013年首次发布为SY/T 6945—2013; 本次为第一次修订。 1I SY/T 6945—2024 石油管材与装备材料失效分析导则 1 范围 本文件给出了石油管材与装备材料失效的特征与主要因素，规定了失效分析原则与方法、失效分 析的一般程序、失效预防措施及失效分析机构与人员等。 本文件适用于油井管、输送管、炼化用管等石油管材和各类石油钻采设备、输送设备、炼油化工 设备等石油装备材料的失效分析，海洋工程设备和金属压力容器的材料失效分析可参照本文件执行。 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 7826系统可靠性分析技术失效模式和影响分析（FMEA）程序 3术语和定义 下列术语和定义适用于本文件 3.1 失效 failure 机械产品的零件或部件因设计、选材、加工、装配、服役条件和操作等原因丧失或部分丧失原有 设计所规定的功能，受到损伤完全不能可靠而安全地运行。 3.2 早期失效 early failure 使用初期，主要由于设计和制造上的缺陷等而诱发的失效。早期是失效的高发阶段，早期失效率 比较高，而后失效率将下降。 3.3 随机失效 random failure 偶然失效 由于环境的偶然变化、操作时的人为差错或管理不善产生的随机或偶然的失效。 3.4 耗损失效 degradation failure 损伤累积失效 产品或零部件接近寿命终止期而出现的大量失效。 3.5 失效分析 failure analysis 按一定的思路和方法判断失效性质、分析失效原因和机理、研究失效事故处理方法和预防措施的 技术活动和管理活动，统称失效分析。 1 SY/T 69452024 3.6 失效模式 failure mode 失效的宏观表现形式和过程规律。 3.7 失效率 failure rate 工作到某一时刻尚未失效的产品，在该时刻后，单位时间内发生失效的概率。 3.8 失效件 failure parts 丧失规定功能的构件，作为失效分析的主要对象。 3.9 失效原因 failure cause 酿成失效甚至事故直接的关键因素。 3.10 宏观分析 macroscopic analysis 相对于微观分析而言的。是指外在的，可通过目视或低倍放大镜，从大的方面和角度进行分析。 3.11 微观分析microanalysis 金属与合金的各种相的形貌（形状、大小和分布等)、晶体结构、化学组成、断口等微观的研究。 3.12 金相 metallography 金属组织中化学成分、晶体结构和物理性能相同的组成，包括固溶体、金属化合物和纯物质。 3.13 金相组织 microstructure 反映金属金相的具体形态，如马氏体、珠光体、铁素体等 3.14 力学性能 mechanical property 材料在不同环境（温度、介质、湿度）下，承受各种外加载荷（拉伸、压缩、弯曲、扭转、冲 击、交变应力等）时所表现出的力学特征 3.15 缺陷 defect 可能导致产品或零部件失效，并作为产品拒收依据的足够大的缺欠。 3.16 断 fracture surface 金属构件破断后产生的一对相互匹配的断裂表面及其外观形貌。 3.17 断口分析fracture analysis 对金属失效件断裂面进行检查并分析其断裂原因。 3.18 过载断裂 overload fracture 外加载荷导致应力超过材料强度极限造成的断裂。 [来源: T/CSTM 00276—2020,3.2.8] 2 SY/T 6945—2024 3.19 脆性断裂 brittle fracture 宏观上几乎不伴随塑性变形的断裂现象。 [来源:T/CSTM 00276—2020,3.2.11] 3.20 韧性/延性断裂 ductile fracture 宏观上伴随明显塑性变形的断裂现象。 [来源: T/CSTM 00276—2020, 3.2.11] 3.21 腐蚀 corrosion 材料在周围介质作用下产生损耗与破坏的过程。 3.22 应力腐蚀 stress-corrosion 金属材料或构件在特定的腐蚀介质和一定的拉应力共同作用下发生的低应力脆性断裂现象。 3.23 疲劳断裂 fatigue fracture 构件在交变应力反复作用下发生的断裂。 3.24 磨损wear 物体表面相接触并做相对运动时， 材料自该表面逐渐损失以致表面损伤的现象。 3.25 应力集中 stress concentration 局部区域出现的应力明显变化。几何尺寸的变化、缺陷等都可引起应力集中。 [来源:T/CSTM 00276—2020，3.2.1] 3.26 残余应力residual stress 消除外力和不均匀温度等作用后， 仍留在材料或构件内部自相平衡的内应力。 3.27 变形 deformation 材料在载荷作用下产生形状和尺寸的变化。 3.28 弹性变形 elastic deformation 材料在载荷作用下产生变形，当外力去除后变形完全消失的现象。 3.29 塑性变形 plastic deformation 材料在载荷卸载后发生的永久变形。 3.30 蠕变 creep 材料在高温恒应力作用下发生的缓慢而又连续的一种滞弹性形变。 3.31 失稳 unstability 受力构件丧失保持稳定平衡的能力。 3