Страница 2: СП 105-34-96. Производство сварочных работ и контроль качества сварных соединений (31471)

2. Аттестация технологии сварки

2.1. Перед началом производства работ каждый подрядчик обязан провести аттестацию технологии сварки, которую он планирует к использованию при сооружении данного магистрального газопровода, включая ремонт и специальные сварочные работы.

2.2. Аттестуемая технология сварки должна быть представлена технологической инструкцией, в которой оговариваются:

- процесс сварки или сочетания процессов, предъявляемых к аттестации, с указанием, как выполняется этот процесс (вручную, механизированно, полумеханизированно или автоматически);

- размеры труб (диаметры и толщины стенок), класс прочности труб, марка стали (тип - для импортных труб), ГОСТ или ТУ на поставку труб;

- требования к подготовке кромок свариваемых труб (форма и размеры разделки кромок), требования к качеству зачистки их поверхности и тип инструмента для зачистки;

- требования к сборке стыков (способ закрепления труб, допустимые зазоры и др.);

- применяемые сварочные материалы (тип электрода, вид покрытия, марки электродов и/или сварочной проволоки, диаметр электрода и/или сварочной проволоки, марка флюса, вид и состав защитного газа), стандарт или ТУ на их поставку, требования к условиям их хранения и подготовке к сварке;

- параметры сварочного процесса (род тока, его полярность, сила тока и напряжение на дуге, диапазон допустимых скоростей сварки, время оплавления, давление осадки, метод удаления наружного и внутреннего грата и др.);

- положение труб в процессе сварки, количество и расположение прихваток, последовательность наложения слоев и допустимый временной интервал между их выполнением;

- тип и основные характеристики сварочного оборудования, в т.ч. источников питания и центратора;

- условия удаления центратора (минимальное количество слоев, сваренных до удаления центратора, и протяженность шва в % от периметра стыка);

- необходимость предварительного, сопутствующего подогрева и послесварочной термообработки, а также их параметры, средства и условия контроля температуры;

- другие характеристики, соблюдение которых требуется при выполнении процесса;

- условия выполнения ремонта дефектных сварных швов;

- параметры, требующие регистрации в процессе сварки;

- допустимая температура эксплуатации сварных соединений участка газопровода.

Типовая технологическая инструкция по ручной дуговой сварке и сварке под флюсом стыков газопровода Ямал-Европа приведена в прил. 1.

2.3. Для аттестационных технологических испытаний процесса сварки необходимо сварить кольцевое стыковое соединение в соответствии с технологической инструкцией и в присутствии представителя технадзора заказчика.

Сварку стыка следует выполнять в условиях, тождественных трассовым, на трубах стандартной длины с использованием материалов, машин и механизмов, которые предусмотрены технологией сварки и имеют сертификаты соответствия.

При аттестации технологии специальных сварочных работ и ремонта сварных соединений допускается выполнять работы на катушках шириной не менее 250 мм.

Сварку стыка для аттестации технологии осуществляют сварщики, выбранные по усмотрению Подрядчика.

2.4. В процессе и после сварки стык подвергают пооперационному и визуальному контролю, контролю неразрушающими физическими методами, а также испытанию механических свойств сварного соединения. Дополнительно (например, в случаях двухсторонней механизированной сварки под флюсом) определяют размеры швов по макрошлифам.

По требованию заказчика производится замер твердости сварного шва, ЗТВ и основного металла в соответствии со схемой, приведенной на рис. 1.

Рис. 1. Схема замера твердости сварного шва - 1, ЗТВ-2 и основного металла - 3

Замер твердости выполняют по Викерсу HV10, линии замера должны располагаться на расстоянии не менее 2 мм от наружной и внутренней поверхности трубы, в каждой зоне замера должно быть не менее трех отпечатков (ЗТВ и основной металл - с двух сторон от оси шва). Максимальная твердость не должна превышать 350HV для швов без последующей термообработки и 320HV для швов после термообработки.

2.5. Для оценки механических свойств сварного соединения испытывают образцы на растяжение, статический и ударный изгиб. Предварительно может быть проведена дефлокирующая термическая обработка образцов на растяжение и статический изгиб по режиму 250° С х 6 часов.

При механизированной дуговой сварке поворотных стыков под флюсом и в защитных газах, а также контактной стыковой сварке оплавлением темплеты для изготовления образцов и макрошлифов вырезают в любом месте сварного соединения, но не ближе (для дуговой сварки) 200 мм от места окончания процесса сварки. При сварке неповоротных стыков вырезку указанных темплетов осуществляют по схеме, приведенной на рис. 2, при диаметре труб 1020 мм и более вырезать темплеты можно как из целого, так и из половины стыка. Количество образцов для различных видов испытаний приведено в табл. 1.

Таблица 1

Количество образцов для механических испытаний

*) Испытания на ударный изгиб для швов, выполненных стыковой контактной сваркой, проводят только на стыках, подвергнутых термообработке.

**) Испытания на ударный изгиб по ЗТВ проводят только в случае дуговой сварки.

Рис. 2. Схема вырезки темплетов для изготовления образцов для механических испытаний при аттестации технологии сварки:

а - для труб диаметром 530 мм и более; б для труб диаметром 1020 мм и более

1 - образцы для испытания на растяжение; 2 - образцы для испытания на угол загиба "корнем наружу"; 3 - образцы для испытания на угол загиба "корнем внутрь"; 4 - ударные образцы; 5 - образцы для испытания на "ребро" (из каждого темплета по два образца). В том случае, когда образцы вырезают из целого стыка труб диаметром 1020 мм и более, вместо образцов 2, 3 вырезают образцы 5.

2.6. Образцы для испытания на растяжение и ударный изгиб, а также стандартные образцы для испытания на статический изгиб изготавливают и испытывают в соответствии с ГОСТ 6996.

Испытание на растяжение сварного соединения труб должно проводиться на поперечных плоских образцах типа XII или XIII с удалением выпуклости (усиления) шва по ГОСТ 6996.

Испытания на ударный изгиб сварного соединения проводят на поперечных образцах типа IX или XI по ГОСТ 6996 с V-образным надрезом (образцы Шарпи). При испытании металла шва надрез наносят по его центру, через все слои шва перпендикулярно поверхности трубы, при испытании металла зоны термического влияния - в месте: линия сплавления +1-2 мм в сторону основного металла.

При вырезке образцов следует принять во внимание, что одна из чистовых поверхностей образца (после окончательной обработки) должна располагаться на расстоянии 1-2 мм от наружной поверхности трубы.

При толщине стенки трубы более 19 мм для испытания на ударный изгиб вырезают дополнительно еще 2 комплекта образцов с V-образным надрезом, одна из чистовых поверхностей которых расположена на расстоянии 1-2 мм от внутренней поверхности трубы.

Для стандартных испытаний на статический изгиб с расположением корня шва внутрь или наружу соответственно применяют образцы типа XXVII по ГОСТ 6996. При испытании на изгиб образцов, вырезаемых в направлении толщины стенки трубы с расположением ширины образца в плоскости, перпендикулярной поверхности трубы (образцы для испытания на "ребро"), применяют образцы типа XXVIlIa пo ГОСТ 6996. Ширину таких образцов принимают равной 12,5 мм.

При испытании образцов типа XXVII применяют оправку диаметром 4s±2 мм, где s - толщина образца (металла трубы), мм; для образцов XVllla диаметр оправки составляет 50±2 мм.

2.7. Временное сопротивление разрыву сварных соединений, определяемое на плоских разрывных образцах со снятым усилением, должно быть не ниже нормативного значения временного сопротивления разрыву основного металла труб.

2.8. Для сварных соединений, выполненных дуговой сваркой, среднее арифметическое значение угла изгиба образцов при испытании согласно ГОСТ 6996 должно быть не ниже 120°, а его минимальное значение - не ниже 100°.

Для сварных соединений, выполненных контактной стыковой сваркой, среднее арифметическое значение угла изгиба образцов при испытании согласно ГОСТ 6996 должно быть не ниже 70°, а его минимальное значение - не ниже 40°. При подсчете среднего значения все углы больше 110° принимаются равными 110°.

2.9. Ударную вязкость металла кольцевых сварных соединений газопроводов определяют при температуре испытания -20° С.

Величина ударной вязкости металла сварных соединений, определяемая на образцах с V-образным надрезом (образцы типа Шарпи) при принятой температуре испытаний, должна быть не менее 34,4 Дж/см (3,5 кГс/см).

Ударная вязкость определяется как среднее арифметическое из результатов испытаний при заданной температуре трех образцов, при этом минимальное значение ударной вязкости для одного образца должно быть не менее 29,4 Дж/см (3 кГс/см).

2.10. Макрошлифы сварных соединений, выполненных двухсторонней сваркой под флюсом, в количестве не менее трех от одного стыка подвергают травлению с целью определения соответствия размеров швов см. п.9.8. В поперечном сечении шлифа должны отсутствовать также недопустимые дефекты, указанные в разделе 9 настоящего Свода Правил.

2.11. Технологический процесс сварки считается аттестованным, если по данным операционного и визуального контроля, контроля неразрушающими физическими методами, результатам испытания механических свойств сварные соединения удовлетворяют требованиям пп. 2.7.-2.10. и раздела 9 настоящего Свода Правил.

2.12. В случае, если по каким-либо видам испытаний получены неудовлетворительные результаты, по согласованию с заказчиком может быть проведена повторная сварка и испытания двух дополнительных стыков. Если при повторных испытаниях опять будут получены отрицательные результаты, решение о новых испытаниях при аттестации данного технологического процесса сварки и объемах этих испытаний может быть принято Заказчиком только после выявления и устранения подрядчиком причин неудовлетворительных результатов.

2.13. По результатам аттестации технологии сварки в соответствии с технологической инструкцией и картой составляется акт аттестации технологии сварки, который должен содержать: список полного состава бригады сварщиков, которая участвовала в аттестации, с указанием выполняемых каждым сварщиком слоев шва, клейма электросварщиков данной бригады, номера и названия технологических карт, по которым выполнена аттестация, конкретные марки сварочных материалов и конкретные режимы сварки (прил. 2). К акту прилагаются результаты визуального контроля швов, неразрушающего контроля, механических испытаний и контроля макрошлифов. Акты аттестации технологии должны храниться в монтажной организации и сдаваться Заказчику в составе исполнительной документации.

2.14. Результаты аттестационных испытаний технологического процесса сварки распространяются только на те условия сварки, которые регламентированы технологической инструкцией и картой согласно п. 2.2. В случаях одного или более перечисленных ниже изменений условий сварки должны быть проведены новые аттестационные испытания:

- изменение процесса (или сочетания процессов) сварки и способа(ов) его выполнения;

- изменение материала труб: ТУ или стандарта на поставку, прочностного класса (табл. 2), состояния поставки;

- изменение диаметра свариваемых труб за пределы групп, приведенных в табл. 3;

- изменение толщины стенки трубы за пределы групп, приведенных в табл.4;

- изменение разделки кромок за пределы допусков, регламентированных технологической инструкцией.

Таблица 2

Группы по классу прочности труб

Таблица 3

Группы по диаметрам труб

Таблица 4

Группы по толщине стенки