background image

 

This NORSOK standard is developed by NTS with broad industry participation. Please note that whilst every effort 
has been made to ensure the accuracy of this standard, neither OLF nor TBL or any of their members will assume 
liability for any use thereof. NTS is responsible for the administration and publication of this standard. 

 

Norwegian Technology Centre 

Telephone: + 47 22 59 01 00  

Oscarsgt. 20, Postbox 7072 Majorstua 

Fax: + 47 22 59 01 29 

N-0306 Oslo 

Email: norsok@nts.no 

NORWAY Website: 

www.nts.no/norsok 

 

Copyrights reserved

 

 

 

 

NORSOK STANDARD 

M-122

 

Rev. 1, June 2003 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Cast structural steel 

 

background image

 

background image

NORSOK standard M-122 

Rev. 1, June 2003 

 

 
NORSOK standard 

Page 1 of 15 

Foreword 

2

 

Introduction 

2

 

1

 

Scope 

3

 

2

 

Normative references 

3

 

3

 

Abbreviations 

3

 

4

 

Qualification 

4

 

4.1

 

General 

4

 

4.2

 

Qualification based upon a test program 

5

 

5

 

Requirement to cast structural steel 

7

 

5.1

 

Steel making process 

7

 

5.2

 

Heat treatment 

7

 

5.3

 

Chemical composition 

7

 

5.4

 

Mechanical testing 

8

 

5.5

 

Retesting and criteria for rejection 

9

 

6

 

Non – destructive testing 

9

 

6.1

 

General 

9

 

6.2

 

Surface requirements 

9

 

6.3

 

Qualification of NDT personnel 

10

 

6.4

 

Extent of testing 

10

 

6.5

 

Test methods 

11

 

6.6

 

Acceptance criteria 

12

 

7

 

Repair 

13

 

7.1

 

Repair by grinding 

13

 

7.2

 

Repair by welding 

13

 

8

 

Dimensions/tolerances 14

 

9

 

Surface protection 

14

 

10

 

Marking 

14

 

11

 

Certificate 

15

 

 
 
 

background image

NORSOK standard M-122 

Rev. 1, June 2003 

 

 
NORSOK standard 

Page 2 of 15 

Foreword 

 
The NORSOK standards are developed by the Norwegian petroleum industry to ensure adequate safety, 
value adding and cost effectiveness for existing and future petroleum industry developments. 
 
The NORSOK standards are prepared to complement available international standards and fill the broad 
needs of the Norwegian petroleum industry. Where relevant NORSOK standards will be used to provide the 
Norwegian industry input to the international standardisation process. Subject to development and 
publication of international standards, the relevant NORSOK standard will be withdrawn. 
 
These standards are developed according to the consensus principle generally applicable for most 
standards work and according to established procedures defined in NORSOK A-001 
 
The preparation and publication of the NORSOK standards is supported by OLF (The Norwegian Oil 
Industry Association) and TBL (Federation of Norwegian Manufacturing Industries). NORSOK standards are 
administered and issued by NTS (Norwegian Technology Centre). 

Introduction 

 
This standard is based on former company specifications and experience from deliveries and operation. 

background image

NORSOK standard M-122 

Rev. 1, June 2003 

 

 
NORSOK standard 

Page 3 of 15 

 

1 Scope 

This Standard defines the requirements for qualification of foundries and the technical delivery requirements 
for cast structural steel for use in offshore structures where Steel Quality Level I or II is required. 

2 Normative 

references 

The following standards include provisions which, through reference in this text, constitute provisions of this 
NORSOK standard. Latest issue of the references shall be used unless otherwise agreed. Other recognised 
standards may be used provided it can be shown that they meet or exceed the requirements of the 
standards referenced below. 
 
ASME V Article 3 

Radiographic Examination 

ASME V, Article 5 

Ultrasonic Examination Methods For Materials And Fabrication 

ASME V, Article 7 

Magnetic Particle Examination 

ASME IX 

Welding and Brazing Qualifications 

ASTM A 609 

Standard Practice For Castings, Carbon, Low-Alloy And Martensitic Stainless 
Steel, Ultrasonic Examination Thereof 

ASTM E 112 

Standard Test Method for Determining Average Grain Size 

ASTM E 125 - 80 

Standard Reference Photographs For Magnetic Particle Indications On Ferrous 
Castings 

ASTM E 446 

Reference Radiographs For Steel Castings Up To 51 mm In Thickness 

ASTM E 186 

Reference Radiographs For Heavy-Walled (51 to 112 mm) Steel Castings 

ASTM E 280 

Reference Radiographs For Heavy-Walled (112 to 305 mm) Steel Castings 

ASTM E 709 

Standard Practice For Magnetic Particle Examination 

 

 

BS 7448 

Fracture mechanics toughness tests 

Bureau de Normalisation 
des Industries de la 
Fondrie (BNIF) 

Technical Recommendation No. 341-02, "Characterisation Of Surface Condition 
Of Steel Castings" 

EN 287 

Approval testing of welders – Fusion welding 

EN 288 

Specification and approval of welding procedures for metallic materials 

EN 473/Nordtest/ASNT 

Qualification of NDT operators 

EN 10204 

Metallic products – Types of inspection documents 

ISO148 

Steel – Charpy impact test (V-notch) 

ISO 2632 / III 

Roughness Comparison Specimens, Cast Surfaces 

ISO 6892 

Metallic material – Tensile testing at ambient temperature 

ISO 8062 

Castings – System of dimensional tolerances and machining allowances 

ISO 9001 

Quality management systems – Requirements 

MSS-SP 55 

Visual Inspection Guide For Steel Castings 

EN 10225 (Aug. 2001) 

Weldable structural steels for fixed offshore structures – Technical delivery 
conditions 

3 Abbreviations 

AOD 

Argon Oxygen Decarburisation 

CTOD Crack 

Tip 

Opening 

Displacement 

FATT 

Fracture Appearance Transition Temperatures 

NDT 

Non Destructive Testing 

PWHT 

Post Weld Heat Treatment 

VODC 

Vacuum Oxygen Decarburisation Converter 

VAD 

Vacuum Argon Decarburisation 

background image

NORSOK standard M-122 

Rev. 1, June 2003 

 

 
NORSOK standard 

Page 4 of 15 

 

4 Qualification 

The purchaser may accept the foundry’s qualification based on general information described in 4.1 
combined with a verification or audit at the foundry. 
 
However, depending on the criticality and complexity of the casting and the experience of the foundry, the 
purchaser may require the foundry to perform a qualification as described in 4.2. 

4.1 General 

4.1.1 Basis 

for 

qualification of steel foundries 

The basis for qualification: 
 

  Documented knowledge and previous experience with the material and the manufacturing. 

  Manufacturing facilities and equipment. 

  Established manufacturing procedures covering all important manufacturing steps from melting to 

finished products. 

  Manufacturers quality system, which shall fulfil the requirements related to product realization in ISO 

9001 or equivalent. 

  Results of testing in compliance with this standard. 

 
Prior to qualification a complete report, with information and results of testing as required by this standard 
shall be available for review. 

4.1.2 General 

requirements 

The manufacturer shall have knowledge and experience within relevant metallurgical aspects of the 
applicable steel grades including welding, heat treatment parameters, etc. as applicable for his 
manufacturing process. 
 
Experience should be supported by statistical data or relevant test records for the size range to be qualified. 
The steel shall have been produced to manufacturing procedures and with equipment intended used for the 
actual manufacturing. 
 
Facilities and equipment shall be fit for purpose, regularly maintained and calibrated as required. The 
assessment shall concentrate on facilities and equipment for moulding, melting, refining, welding, heat 
treatment, etc. 
 
Foundries shall have heat treatment facilities on their own premises or such facilities shall be located in their 
close vicinity. 
 
If parts of the production is carried out at a sub-supplier, the manufacturer is responsible for ensuring that 
the sub-supplier meets the requirements of this standard for the manufacturing steps that he is performing. 

4.1.3 Manufacturing 
The manufacturer shall have a Manufacturing Summary for each production route. The Manufacturing 
Summary shall describe, step by step in a logical and correct sequence all important manufacturing activities 
with reference to detailed procedures. A short description and the main parameters for each activity shall be 
included. The production route shall be illustrated with a flow chart. The scope of the manufacturing 
summary shall be clearly defined: 
 

  Name and address of manufacturer. 

  Grade of material with reference to standard. 

  Type and size range of products for which the manufacturing summary applies. 

  Identification of the manufacturing process. 

 
The manufacturing summary shall include procedures for: 
 

  Moulding method, type of sand, binding agent and method of casting. 

background image

NORSOK standard M-122 

Rev. 1, June 2003 

 

 
NORSOK standard 

Page 5 of 15 

  Melting and refining processes. 

  Heat treatment, including: 

  Loading temperature, heating rate, holding temperature (range) and time. 

  Loading of components in furnace. 

 Type 

of 

furnace(s). 

  Max. operating temperature for furnace(s). 

  Temperature control and calibration of furnace(s). 

  Cooling facilities and max. time from furnace to quenching bath (if relevant). 

  Sketch of heat treatment facilities/furnace which also shall show location of pyrometers and/or 

thermocouples in the furnace. 

  Blasting/cleaning equipment, incl. type of grit. 

 Repair 

welding. 

  PWHT (if applicable). 

  NDT and inspection. 

  Material testing. Type of tests and time of test sampling. 

  Design and position of test coupons. 

 
If the manufacturer has different plants or different production routes for a product, separate documentation 
is required for each of these. If essential parts of the work such as e.g. heat treatment is subcontracted, this 
shall be identified in the documentation. 
 
Whenever a change is made in the equipment or procedures, the documentation shall be updated 
accordingly. 

4.2 

Qualification based upon a test program 

For critical structural castings or castings intended for welding, base material and weldability data shall be 
required documented according to 4.2.1 – 4-2 7. 

4.2.1 Qualification 

of 

the manufacturing process 

The manufacturing process as described in the Manufacturing Summary shall be qualified by testing of 
actual products or of test blocks, if accepted by the purchaser, to: 
 
a)  Demonstrate that the proposed manufacturing route and production parameters results in products 

meeting specified requirements. 

b)  Verify that the proposed production test sampling gives results which are representative of the properties 

in the actual components which they represent. 

4.2.2 

Validity of qualification 

The qualification shall be repeated if there are changes in the production route, the manufacturing 
procedures or the specified composition or properties of the products which exceeds the limits given below. 
 
If production is carried out at different plants/locations, a separate qualification is required for each plant. 
This applies also for change of subcontractors for essential operations as e.g. heat treatment, etc. 

4.2.2.1 Thickness 

limitations 

The maximum thickness qualified is the thickness of the tested product or test block plus 25 %. 

4.2.2.2 Material 

grade 

A change from one steel grade to a higher grade requires requalification. 

4.2.2.3  Type of melting and refining equipment 
A change of the melting/refining process requires a requalification. 

4.2.2.4 Manufacturing 

equipment 

A major change of manufacturing equipment requires requalification, unless the new equipment can be 
regarded as comparable to the old one with respect to its influence on the product properties. This applies 
also if the manufacturer has several alternative manufacturing routes for a product. 

background image

NORSOK standard M-122 

Rev. 1, June 2003 

 

 
NORSOK standard 

Page 6 of 15 

4.2.2.5 Heat 

treatment 

A change of heat treatment method, (e.g. a change from normalising to quenching and tempering) will 
require requalification. This also includes change in PWHT operations, when applicable. 

4.2.3 

Selection of material for testing 

Selection of components or test blocks for testing and positioning of test samples shall be agreed between 
purchaser and the manufacturer. 

4.2.4 

Extent of testing 

Testing for qualification shall comprise: 
 
a)  Production testing with test sampling as specified in this standard.  
b)  Additional testing for qualification as required by this standard. 
c)  Non-destructive testing as specified in this standard 

4.2.5 Base 

material 

The material used for the examinations to document properties shall be representative, implying that: 
 

  The chemical composition and mechanical properties shall be within the guaranteed limits 

  The steel making process, casting methods and heat treatment condition shall be equal to that proposed 

for the actual delivery 

 
The tested section thickness shall be representative for the thinnest and thickest portion in the casting for the 
actual delivery. 

4.2.5.1 Chemical 

composition and mechanical properties 

The chemical composition and mechanical properties shall be as per section 5 and 6. 

4.2.5.2  Charpy V-notch impact test transition curves 
Charpy V-notch impact test transition curves (-80, -60, -40 and –20°C) shall be made for both the thinnest 
and thickest material section. The specimen shall be taken from 2 mm below surface and 1/3-thickness 
position. Three specimens shall be tested at each test condition. 
 
Both the energy absorption (J) and the FATT (Fracture Appearance Transition Temperatures), defined as 
50% crystallinity, shall be reported. 

4.2.5.3 Micrographic 

examinations 

The base material microstructure shall be documented by micrographs at magnification 500 X from 
subsurface, 1/4 thickness and 1/2 thickness position. The type of structure, grain size and inclusion level 
shall be reported. Testing to be carried out according to ASTM E 112. 

4.2.6 Weldability 
Weldability data are required for castings with a weld bevel thickness above 25 mm. The thickness to be 
used for the weldability test shall be agreed, but is not to be more than 10% below the weld bevel thicknes to 
be delivered The documentation of the weldability shall be in accordance with EN 10225 (Aug 2001), Annex 
E. The heat input shall be 3.5 

+/- 0.2

 kJ/mm (EN 10225, Table E.3). 

 
For weld bevel thicknesses above 50 mm the testing shall be carried out both in the as welded and PWHT 
condition.  
 
CTOD testing is required for weld bevel thickness above 50 mm and shall meet a requirement of minimum 
0.25 mm (as-welded) and 0.20 mm (PWHT), at – 10

°

C unless a lower value has been accepted by the 

purchaser. CTOD testing is limited to only grain-coarsened HAZ. 

4.2.7 Qalification 

test 

record 

The manufacturer shall present a qualification test record containing results of all required tests as well as 
details about test sampling and test procedures.  
 

background image

NORSOK standard M-122 

Rev. 1, June 2003 

 

 
NORSOK standard 

Page 7 of 15 

Requirement to cast structural steel 

5.1 

Steel making process 

The steel shall be made by basic oxygen or electric arc furnace process and shall be fully killed and fine 
grain treated. A further treatment by ladle desulphurization and secondary refining using AOD/ VODC/ VAD 
or equal, shall be performed to secure a base material with very close controlled chemistry and low levels of 
elements like phosphorous, sulphur, oxygen and hydrogen. 

5.2 Heat 

treatment 

5.2.1 General 
All castings shall be delivered in homogenised, normalised and stress relieved condition, or in homogenised, 
quenched and tempered condition, also including any post weld heat treatment after repair welding. 

5.2.2 

Heat treatment procedures 

All heat treatments shall be carried out according to an accepted procedure containing at least the following 
information: 
 

 description 

of 

furnaces 

and quenching facilities; 

  location and support of the castings in the furnace; 

  locations and number of thermocouples; 

  all temperature cycles. 

 
The heat treatment variables shall be selected to promote uniform microstructure, correct mechanical 
properties for the different section thicknesses and to reduce residual stresses. Heat treatment temperatures 
shall be measured and recorded by means of thermocouples attached to the castings. 
The temperature in the furnace at the time of loading the castings shall not exceed 200°C. The heating and 
cooling rates for temperatures above 300°C shall not exceed 70°C and 50°C per hour respectively except for 
quenching. Below 300°C the castings may be cooled in still air. 

5.2.3 

Post Weld Heat Treatment (PWHT) 

PWHT shall be carried out after repair welding. All PWHT shall be carried out in a closed furnace. The 
soaking temperature shall be as qualified during the repair welding procedure. The soaking time shall be 
minimum 2 min./mm of the thickest wall at the actual weld repair location. 

5.3 Chemical 

composition 

Proposed chemical compositions for the three cast steel grades are given in table 1. The values apply to 
both ladle and product analysis. Deviations from this proposal shall be agreed in each case. Ladle analysis 
shall be performed for each heat and product analysis performed for each casting. 

background image

NORSOK standard M-122 

Rev. 1, June 2003 

 

 
NORSOK standard 

Page 8 of 15 

 

Table 1 – Chemical composition 

 

Steel 

Grade 

310 420 460 

0,14 0,14 0,14 

Si 

0,60 0,60 0,50 

 

Mn 

1,60 1,60 1,60 

S 0,008 

0,008 

0,005 

P 0,012 

0,012 

0,012 

Cr 

0,20 0,25 1,3 

Ni 

1,10 1,10 2,7 

 

Mo 

0,08 0,30 0,55 

Al 

0,05 0,05 0,05 

 

N 0,010 

0,010 

0,010 

Cu 

0,25 0,25 0,25 

Nb

b)

 

0,03 0,03 0,03 

V

b)

 

0,05 0,05 0,05 

Ti 

0,04 0,04 0,04 

Sn 0,015 

0,015 

0,015 

0,0010 0,0010 0,0010 

Pcm

a)

 

0,24 0,26 0,28 

CE

a)

 

0,41 0,48 0,55 

 
All values are maximum values unless a range is given, all in weight percent. 
 
a) 

5B

10

V

15

Mo

60

Ni

20

Cr

Cu

Mn

30

Si

C

Pcm

+

+

+

+

+

+

+

+

=

 

 

15

Cu

Ni

5

V

Mo

Cr

6

Mn

C

CE

+

+

+

+

+

+

=

 

b) 

0,05%

V

Nb

<

+

 

5.4 Mechanical 

testing 

5.4.1 General 
All mechanical testing for certification shall be performed by an accredited laboratory or a laboratory 
accepted by the purchaser  

5.4.2 

Frequency of testing 

Product testing shall be carried out for each cast item. Other frequencies of mechanical testing might be 
agreed with the purchaser in case of large series of castings or weight less than 1 ton. The test coupons

 

shall not be removed from the castings until all quality heat treatments have been carried out. 
 
The number of test samples shall be: 
 
A. Integral Test Samples: 
 

Weight of Castings “G” (tonnes) 

Number of Test Block(s) 

G < 2 * 

 G < 10 

10 

 G < 20 

 20 

minimum 4 

 
 

*Minimum 1 off integral test block for each casting 

 
The thickness of the integral test sample shall represent the maximum weld member end thickness and/or 
critical thickness to ensure representative microstructure and mechanical properties. 

background image

NORSOK standard M-122 

Rev. 1, June 2003 

 

 
NORSOK standard 

Page 9 of 15 

 
The purchaser shall approve the location (sketch) and size of the integral test sample(s) prior to start of 
production. If there are more than one test sample on a casting, the samples shall be located as far away 
from each other as possible. 
 
B. Separate Cast Test Samples: 
 
Two separately cast test samples shall be cast per heat/heat treatment batch with equivalent thickness to 
the maximum casting section in the heat treatment batch (up to a limit of 500 mm). 

5.4.3 

Position of test specimens 

1 tensile test and 3 charpy V-notch tests shall be carried out from each of the three following positions of the 
test coupons: 
Thin section: 

 50 mm 

- Mid thickness (T/2) 

Thick section: 

> 50 mm 

- Sub surface and T/3 

5.4.4 Test 

methods 

The tensile testing shall be carried out according to ISO 6892 or equivalent.  
 
The Charpy V-notch testing shall be carried out according to ISO 148 or equivalent. The longitudinal axis of 
the specimen shall be parallel to the cast surface with the notch perpendicular to the same. 

5.4.5 Mechanical 

properties 

Requirements for mechanical properties are given in table 2 
 

Table 2 – Mechanical properties 

 

Steel grade  Yield 

strength 
R

e

 min* 

MPa 

Tensile 
strength 
R

m

 min 

MPa 

Elongation 
A

5

 min 

Reduction 
of area 
Z min  

IMpact test 
KV min 
J aver./single 

KV test 
temp. 

o

Ratio 
R

e/

 R

max 

310 310 450  20  50  36/27  -40 

0,85 

420 420 540  20  40  42/35  -40 

0,90 

460 460 560  18  40  42/35  -40 

0,90 

For section thicknesses above 100 mm, lower values for R

e

 and R

may be agreed 

* R

e

 = R

eH

 or R

p

 

0,2

 

5.5 

Retesting and criteria for rejection 

If one or more of the results fails to meet the requirements, the manufacturer may carry out double set of 
additional tests, preferably from the same test coupon and position. All results from retest shall meet the 
requirements. 
If retesting fails, the casting will be rejected. However the manufacturer may choose to carry out a reheat 
treatment once followed by full set of mechanical testing. If any results still are not acceptable, the casting or 
lot will be rejected. 

Non – destructive testing 

6.1 General 

All NDT shall be carried out in accordance with the established procedures. 
 
The NDT reports shall show examined areas, size and nature of defects and reportable indications. 

6.2 Surface 

requirements 

All surfaces shall be free from irregularities which may interfere with the performance of the examinations. 
 
The surface of the castings shall be examined visually and shall be free of adhering sand, scale, cracks and 
hot tears. 
 

background image

NORSOK standard M-122 

Rev. 1, June 2003 

 

 
NORSOK standard 

Page 10 of 15 

Other surface discontinuities shall meet the requirements specified for MT. 
 
Surface roughness shall as a minimum be as follows, ref. Recommendation Technique No. 359-01 du 
Bureau de Normalisation des Industries de la Fonderie (BNIF): 

4S1 on surfaces subject to UT with normal probes 

3S2 on surfaces subject to UT with angle probes 

- 3S2 

on 

transition 

zones/fillets surfaces subject to MT 

4S1 on general surfaces subject to MT and Visual inspection. 

3S1 on surfaces subject to RT only 

 
When surfaces are machined the roughness shall as a minimum be as follows, ref. ISO 2632/III: 
- N 

10 

(Ra 

 12 

µ

m) on surfaces subject UT with normal probes 

- N 

(Ra 

 6 

µ

m) on surfaces subject UT with angel probes 

- N 

10 

(Ra 

 12 

µ

m) on general surfaces subject to MT and Visual  inspection 

6.3 

Qualification of NDT personnel 

All NDT personnel shall be qualified according to EN 473/Nordtest level II, ASNT-TC-1A or Purchaser 
approved equivalent. Personnel performing RT exposures only, may, however, be qualified to level I. 
 
Personnel qualified to level III, shall be responsible for all NDT activities. 
 
ASNT-TC-1A level III personnel shall hold valid ASNT-TC-1A level III Certificate (i.e. Management appointed 
level III is not accepted). 
 
Contractor shall keep an updated list of all NDT personnel engaged in the work, with reference to possessed 
certificates and expiry dates. This list shall be made available to Purchaser on request. 

6.4 

Extent of testing 

The extent of NDT shall be as per Table 3. 

background image

NORSOK standard M-122 

Rev. 1, June 2003 

 

 
NORSOK standard 

Page 11 of 15 

Table 3 - Extent of NDT 

 

Methods 

Areas and volume to be 
examined 

Extent of 
NDT 

Time for examination 
1) 

Visual 
examinations 

Surface from inside and outside.  100 

Magnetic particle 
testing 

Surface from inside and outside. 
Excavated grooves before start 
of repair welding. 

100 

100 

Radiographic 
testing 

Weld End Zones. 
Area 3 x thickness of the edge, 
or minimum 100 mm 

100 2) 

Questionable indications 
detected by ultrasonic testing 

100 

Ultrasonic testing  Normal probes. Volumetric 

testing (from all accessible 
inside & outside 

100 

Angle probes. Areas where the 
angles between front and back 
surfaces of the casting exceed 
15

°

 (non-parallel) 

100 

Angle probes. Areas where loss 
of back wall echo occurs. 

100 

Angle probes. Indications from 
the testing with normal probes. 

100 

Repaired areas where the 
defects were detected by 
radiography or ultrasonic testing. 

100 F 

Notes: 
1) 

F means that the NDT shall be carried out in the final repair welded and PWHT condition. Otherwise, the NDT may be carried out 
before the final repair welding and PWHT. 

2) 

100% radiography of weld end zones may be deleted provided: 
Ultrasonic testing (UT) is carried out in accordance with NORSOK M-101 and the acceptance criteria as specified in 9.5/Table 9.5 
Inspection Category A+B. 

6.5 Test 

methods 

6.5.1 

Magnetic particle testing 

Magnetic particle testing shall be carried out according to ASME Section V, Article 7 or equivalent. An NDT 
procedure shall be prepared. The procedure shall show the acceptance criteria. 

6.5.2 Radiographic 

testing 

Radiographic testing shall be carried out in accordance with ASME Section V, Article 3. A written procedures 
shall be prepared as specified in T-321.2. The procedure shall include the additional information: 
 

shooting sketches as specified in SE – 1030, Appendix XI, Radiographic Standard Shooting Sketch 
(RSS) 

location for IQI 

- acceptance 

criteria. 

6.5.3 Ultrasonic 

testing 

Ultrasonic testing shall be carried out in accordance with ASME V, Article 5 using normal probes and angle 
probes. 

background image

NORSOK standard M-122 

Rev. 1, June 2003 

 

 
NORSOK standard 

Page 12 of 15 

 

6.5.3.1 Procedures 
The ultrasonic testing procedures shall additionally include at least the following information: 
- sensitivity 

setting 

typical sketches of section (with dimensions) to be examined which clearly show scanning pattern and 
probes to be used 

- acceptance 

criteria 

reporting and identification system 

6.5.3.2 Probes 
 

The probes for ultrasonic testing shall be selected in accordance with Table 4. 

 

Table 4- Probes for ultrasonic testing 

 

SECTION 
THICKNESS 

NORMAL PROBES 

ANGLE PROBES 

< 100 mm 

4 MHz, crystal size 
diameter 10-24 mm 

2-4 Mhz, 45

°

-70

°

 crystal size, 

approx. 8x9 mm 

> 100 mm 

2mhz, crystal size 
diameter 10-24 mm 

2-4MHz, 45

°

-70

°

 crystal size, approx. 

20x22 mm 

 

Notes: 

Crystal size shall be selected to give optimum coverage and coupling to test surface. 

Twin crystal probes shall be used for evaluation of indications close to the surface. 

All available probes shall be used for assessment of indications. 

6.5.3.3 Calibration blocks 
The flat bottom holes in the reference blocks in ASTM A 609, fig 1 shall have a diameter equal to 3 mm for 
sensitivity setting for normal probes. 
 
One additional reference block is required having metal distance equal to 10 mm for assessment of 
indications close to the surface. 

6.5.3.4 Ultrasonic 

attenuation 

The ultrasonic attenuation in the casting shall be checked at different typical locations of the casting. The 
difference in attenuation shall be taken into consideration during the testing. 

6.6 Acceptance 

criteria 

6.6.1 General 
Contractor shall review the defined acceptance criteria in clause 6.6.2, 6.6.3 and 6.6.4 and secure that these 
meet the design requirements for the cast steel materials. Purchaser shall be informed if more stringent 
acceptance criteria have to be applied. Revised acceptance criteria shall be implemented on drawings, NDT 
procedures and NDT reports. 
 
The castings are devided in Zone 1, 2 and 3 as follows, unnless otherwise shown on drawings: 
 
Zone 1: 

0-30 mm from all finished surfaces and all critical zones independent of thickness 

Zone 2: 

Depths greater than 30 mm from all finished surfaces. 

Zone 3: 

Weld end zones: Full thickness of end (preparation) for a distance of 3T or minimum 100 mm 
from the (preparation) end. 

6.6.2 Visual 

examination 

All surfaces shall show evidence of good workmanship. (Ref. is made to surface requirements, Paragraph 
6.2 and acceptance criteria for MT, Paragraph 6.6.5). 

6.6.3 Radiographic 

testing 

Acceptance criteria related to type of discontinuity and zones are given in Table 5 
 

background image

NORSOK standard M-122 

Rev. 1, June 2003 

 

 
NORSOK standard 

Page 13 of 15 

Table 5 – Acceptance criteria for radiographic testing 

 
Zone 

Type of discontinuity 

Acceptance standard 

Cracks Not 

acceptable 

Gas porosity 

ASTM E186, E280, E446, level A2 

Inclusions 

ASTM E186, E280, E446, level B2 

Shrinkage 

ASTM E186, E280, E446, level C2 

Cracks Not 

acceptable 

Gas porosity 

ASTM E186, E280, E446, level A4 

Inclusions 

ASTM E186, E280, E446, level B4 

Shrinkage 

ASTM E186, E280, E446, level C4 

Cracks Not 

acceptable 

Gas porosity 
Inclusions 

Shrinkage 

Shall meet the requirements of NORSOK M 101: 
Inspection category A + B Table 9.5 

 

6.6.4 Ultrasonic 

testing 

Acceptance criteria for ultrasonic testing are given below. 
 
Zone 1 

ASTM A 609 Table 2 - Level 1  Linear indications are not acceptable. 

 
Zone 2 

ASTM A 609 Table 2 - Level 3  Linear indications are not acceptable. 

 
Zone 3 

Indications shall meet the requirements of NORSOK M 101 - Inspection category A + B Table 
9.5. 

6.6.5 

Magnetic particle testing 

Acceptance criteria for magnetic particle testing are given in Table 6 
 

Table 6 Acceptance criteria for magnetic particle testing 

 

Type of Indications 

Acceptance Standard 

linear not 

acceptable 

shrinkage ASTM 

E125, 

level 

inclusions ASTM 

E125, 

level 

chills and chaplets 

ASTM E125, level 1 

porosity ASTM 

E125, 

level 

7 Repair 

7.1 

Repair by grinding 

Repair by arc gouging and grinding may be carried out to a depth of maximum 10% of the wall thickness (at 
the location of the defect) or maximum 15 mm, whichever is less. Arc-air gouged areas shall be ground. The 
ground area shall be 100% magnetic particle tested to ensure complete elimination of the defective material. 
All grinding shall be carried out in a way that ensures smooth transitions. 

7.2 

Repair by welding 

Defects shall be repaired by welding if they are deeper than 15 mm or 10% of the wall thickness. All repair 
welds shall be recorded. 
 
The maximum extent of repair welding shall not exceed 20% of the total surface area unless otherwise 
agreed with the purchaser. 
 
The excavations shall be suitably shaped to allow good access for welding. The groove shall be ground 
smooth and be free from dirt, grease, oil, etc. 
 

background image

NORSOK standard M-122 

Rev. 1, June 2003 

 

 
NORSOK standard 

Page 14 of 15 

Welding consumable of low hydrogen content (max. 5 ml/HDM pr. 100 g, IIW-method) shall be used for 
repair welding. The welding consumable shall be handled according to the consumable manufacturer's 
recommendations. 
 
Repair welding procedures shall be qualified according to NS-EN 288, ASME IX or equivalent with the 
following additional requirements: 
 

  Charpy V-notch impact tests with notch locations in weld metal, fusion line and heat affected zone + 2 

mm and + 5 mm from fusion line, respectively. Test results shall meet the requirements specified for the 
parent metal. 

 Macrosection. 

  Hardness values shall not exceed 350 HV10. 

 
Repair welders shall be qualified according to EN-NS 287, ASME IX or equivalent. 
 
Castings repaired by welding shall be post weld heat treated at a temperature at least 15 

°

C below the 

tempering temperature. On completion of heat treatment the weld repairs and adjacent material shall be 
ground smooth. All weld repairs shall be magnetic particle tested and major repairs shall additionally be 
ultrasonic (or radiographic) tested. Weld repairs shall meet the quality level designated for that particular 
area of the casting.  
 
The foundry shall maintain records of repair welding, subsequent heat treatment and inspections traceable 
to each casting repaired.  

8 Dimensions/tolerances 

Dimensions and required tolerances shall be as given on the relevant drawing of the casting or other 
information supplied. If nothing is specified, ISO 8062 Grade CT 13 shall apply. 

9 Surface 

protection 

Castings shall before delivery, be degreased, shot blasted to bright metal and protected by a shop primer 
with a dry film thickness of approximately 20 µm.

 

All sharp edges shall be rounded and smoothed by 

grinding to a minimum radius of 2 mm to assure full film thickness on all edges.  
 
Machined surfaces shall be protected by a rust protection coating (water soluble tectyl or equivalent). 

10 Marking 

Castings shall be marked for identification against a certificate. The marking shall include Contractor’s 
identification and heat number. 
 
All markings shall be carried out by die stamping or as cast in marks, and be framed by white painting. The 
letters used for the stamping should be 15 mm in height. 

background image

NORSOK standard M-122 

Rev. 1, June 2003 

 

 
NORSOK standard 

Page 15 of 15 

11 Certificate 

Certificate according to EN 10204 3.1b is required. 
 
The certificate shall contain all relevant information including, but not restricted to the following: 
 

  purchaser’s name and order number; 

 delivery 

condition; 

  heat number/casting number; 

  description of product, dimension and weight; 

  yield strength, tensile strength, elongation and reduction of area; 

  Charpy V-notch values and test temperature; 

  chemical composition, carbon equivalent/Pcm; 

  visual inspection and NDT, or reference to separate reports; 

  Weld repairs, or reference to separate reports. 

 
 
 

background image