НПАОП 0.00-1.07–94. Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением (с изменениями и дополнениями)


2.3. Днища сосудов

2.3.1. В сосудах применяются днища: эллиптические, полусферические, торосферические, сферические неотбортованные, конические отбортованные, конические неотбортованные, плоские отбортованные, плоские неотбортованные.

2.3.2. Эллиптические днища должны иметь высоту выпуклой части, измеренную по внутренней поверхности, не менее 0,2 внутреннего диаметра днища. Допускается уменьшение этой величины по согласованию с головной организацией.

2.3.3. Торосферические (коробовые) днища должны иметь:

– высоту выпуклой части, измеренную по внутренней поверхности, не менее 0,2 внутреннего диаметра;

– внутренний радиус отбортовки не менее 0,1 внутреннего диаметра днища;

– внутренний радиус кривизны центральной части не более внутреннего диаметра днища.

2.3.4. Сферические неотбортованные днища могут применяться с приварными фланцами, при этом:

– внутренний радиус сферы днища должен быть не более внутреннего диаметра сосуда;

– сварное соединение фланца с днищем выполняется со сплошным проваром.

2.3.5. В сварных выпуклых днищах за исключением полусферических, состоящих из нескольких частей с расположением сварных швов по хорде, расстояние от оси сварного шва до центра днища должно быть не более 1/5 внутреннего диаметра днища. Круговые швы выпуклых днищ должны располагаться на расстоянии не более 1/3 внутреннего диаметра днища.

2.3.6. Конические неотбортованные днища должны иметь центральный угол не более 45°. По заключению головной организации по аппаратостроению, центральный угол может быть увеличен до 60°.

2.3.7. Плоские днища с кольцевой канавкой и цилиндрической частью (бортом), изготовленные механической расточкой, должны изготовляться из поковки. Допускается изготовление отбортованного плоского днища из листа, если отбортовка выполняется штамповкой или обкаткой кромки листа с изгибом на 90°.

2.3.8. Для отбортованных и переходных элементов сосудов, за исключением выпуклых днищ, компенсаторов и вытянутых горловин под приварку штуцеров, расстояние L от начала закругления отбортованного элемента до отбортованной кромки в зависимости от толщины S стенки отбортованного элемента должно быть не менее указанного в табл. 1.

Таблица 1

Толщина стенки отбортованного элемента, S, мм

Расстояние до отбортованной кромки, не менее, L, мм

До 5

15

Свыше 5 до 10

2S+ 5

Свыше 10 до 20

S+15

Свыше 20 до 150

S/2+25

Свыше 150

100

2.4. Сварные швы и их расположение

2.4.1. При сварке обечаек и труб, приварке днищ к обечайкам должны применяться стыковые швы с полным проплавлением.

Допускаются сварные соединения втавр и угловые с полным проплавлением для приварки плоских днищ, плоских фланцев, трубных решеток, штуцеров, люков, рубашек.

Применение нахлесточных сварных швов допускается при приварке к корпусу укрепляющих колец, опорных элементов, подкладных листов, пластин под площадки, лестниц, кронштейнов и т. п.

2.4.2. Конструктивный зазор в угловых и тавровых сварных соединениях допускается в случаях, предусмотренных НД, согласованной с Госнадзорохрантруда Украины.

2.4.3. Сварные швы должны быть доступны для контроля при изготовлении, монтаже и эксплуатации сосудов, предусмотренного требованиями настоящих Правил, соответствующих стандартов и технических условий.

2.4.4. Продольные швы смежных обечаек и швы днищ сосудов должны быть смещены относительно друг друга на величину трехкратной толщины наиболее толстого элемента, но не менее чем на 100 мм между осями швов.

Указанные швы допускается не смещать относительно друг друга в сосудах, предназначенных для работы под давлением не более 1,6 МПа (16 кгс/см2) и температуре стенки не выше 400°С, с номинальной толщиной стенки не более 30 мм при условии, что эти швы выполняются автоматической или электрошлаковой сваркой и места пересечения швов контролируются методом радиографии или ультразвуковой дефектоскопией в объеме 100%.

2.4.5. При приварке к корпусу сосуда внутренних и внешних устройств (опорных элементов, тарелок, рубашек, перегородок и др.) допускается пересечение этих сварных швов со стыковыми швами корпуса при условии предварительной проверки перекрываемого участка шва корпуса методом радиографии или ультразвуковой дефектоскопией.

2.4.6. В случае приварки опор или иных элементов к корпусу сосуда расстояние между краем сварного шва сосуда и краем шва приварки элемента должно быть не менее толщины стенки корпуса сосуда, но не менее 20 мм.

Для сосудов из углеродистых и низколегированных марганцовистых и кремнемарганцовистых сталей (приложение 2), подвергаемых после сварки термообработке, независимо от толщины стенки корпуса, расстояние между краем сварного шва сосуда и краем шва приварки элемента должно быть не менее 20 мм.

2.4.7. В горизонтальных сосудах допускается местное перекрытие седловыми опорами кольцевых (поперечных) сварных швов на общей длине не более 0,35 ??D, а при наличии подкладного листа – не более 0,5 ??D, где D – наружный диаметр сосуда. При этом перекрываемые участки сварных швов по всей длине должны быть проверены методом радиографии или ультразвуковой дефектоскопией.

2.4.8. В стыковых сварных соединениях элементов сосудов с разной толщиной стенок должен быть обеспечен плавный переход от одного элемента к другому путем постепенного утонения кромки более толстого элемента. Угол наклона поверхностей перехода не должен превышать 20°.

Если разница в толщине соединяемых элементов составляет не более 30% толщины тонкого элемента и не превышает 5 мм, то допускается применение сварных швов без предварительного утонения толстого элемента. Форма швов должна обеспечивать плавный переход от толстого элемента к тонкому.

При стыковке литой детали с деталями из труб, проката или поковок необходимо учитывать, что номинальная расчетная толщина литой детали на 25–40% больше аналогичной расчетной толщины стенки элемента из труб, проката или поковок, поэтому переход от толстого элемента к тонкому должен быть выполнен таким образом, чтобы толщина конца литой детали была не менее номинальной расчетной величины.

2.5. Расположение отверстий в стенках сосудов

2.5.1. Отверстия для люков, лючков и штуцеров должны располагаться, как правило, вне сварных швов.

Допускается расположение отверстий:

– на продольных швах цилиндрических и конических обечаек сосудов, если номинальный диаметр отверстий не более 150 мм;

– на кольцевых швах цилиндрических и конических обечаек сосудов без ограничения диаметра отверстий;

– на швах выпуклых днищ без ограничения диаметра отверстий при условии 100% проверки сварных швов днищ методом радиографии или ультразвуковой дефектоскопией.

Сварные швы сварки штуцеров и люков должны выполняться с полным проплавлением.

2.5.2. На торосферических днищах допускается расположение отверстий только в пределах центрального сферического сегмента. При этом расстояние от центра днища до наружной кромки отверстия, измеряемое по хорде, должно быть не более 0,4D (D – наружный диаметр днища).

3. МАТЕРИАЛЫ

3.1. Материалы, применяемые для изготовления сосудов, должны обеспечивать их надежную работу в течение расчетного срока службы с учетом заданных условий эксплуатации (расчетное давление, минимальная отрицательная и максимальная расчетная температура), состава и характера среды (коррозионная активность, взрывоопасность, токсичность и др.) и влияния температуры окружающего воздуха.

3.2. Для изготовления, монтажа и ремонта сосудов и их элементов должны применяться материалы, приведенные в приложении 4.

Применение материалов, указанных в приложении 4, для изготовления сосудов и их элементов, предназначенных для работы с параметрами, выходящими за установленные пределы или не указанными в приложении 4, а также по другим стандартам и техническим условиям допускается по разрешению Госнадзорохрантруда Украины при условии, что качество и свойства материалов будут не ниже установленных стандартом и ТУ, и также при наличии положительных заключений головных организаций по аппаратостроению, металловедению, сварке.

Копии разрешений должны быть приложены к паспорту на сосуд.

3.3. Применение плакированных и наплавленных материалов допускается для изготовления сосудов, если материалы основного и плакирующего слоев указаны в приложении 4, а наплавочные материалы – в технических условиях, согласованных с головной организацией.

3.4. При выборе материалов для сосудов, предназначенных для установки на открытой площадке или в неотапливаемых помещениях, должна учитываться абсолютная минимальная температура наружного воздуха для данного района по СНиП 2.01.01 в случае, если температура стенки сосуда может стать отрицательной от воздействия окружающего воздуха, когда сосуд находится под давлением.

3.5. Качество и свойства материалов и полуфабрикатов должны удовлетворять требованиям соответствующих стандартов и технических условий и подтверждаться сертификатами предприятий-поставщиков. В сертификате должен быть указан также режим термообработки полуфабриката. При отсутствии или неполноте сертификата или маркировки предприятие – изготовитель сосуда должно провести все необходимые испытания и исследования, подтверждающие полное соответствие материалов требованиям НД с оформлением их результатов протоколом, дополняющим или заменяющим сертификат поставщика материала.

3.6. Присадочные материалы, применяемые при изготовлении сосудов и их элементов, должны удовлетворять требованиям соответствующих стандартов или технических условий.

Использование присадочных материалов конкретных марок, а также флюсов и защитных газов должно производиться в соответствии с техническими условиями на изготовление данного сосуда и инструкцией по сварке.

3.7. Применение новых присадочных материалов, флюсов и защитных газов разрешается руководством предприятия после подтверждения их технологичности при сварке сосуда, проверки всего комплекса требуемых свойств сварных соединений (включая свойства металла шва) и положительного заключения головной организации по сварке.

3.8. Применение электросварных труб с продольным или спиральным швом допускается по стандартам или техническим условиям, согласованным с головной организацией, при условии контроля шва по всей длине методом радиографии, ультразвуковой или другой равноценной им дефектоскопией.

Каждая бесшовная или сварная труба должна проходить гидравлическое испытание. Величина пробного давления при гидроиспытании должна быть указана в НД на трубы. Допускается не проводить гидравлическое испытание бесшовных труб, если они подвергаются по всей поверхности контролю физическими методами (радиографии, ультразвуковой дефектоскопии или им равноценным).

3.9. Плакированные и наплавленные листы, поковки должны подвергаться ультразвуковому контролю или контролю другими методами, обеспечивающими выявление отслоений плакирующего (наплавленного) слоя от основного металла. При этом объем оценки качества устанавливается стандартами или техническими условиями на плакированные или наплавленные листы и поковки, согласованными с головной организацией.

3.10. Углеродистая и низколегированная листовая сталь толщиной более 60 мм, предназначенная для изготовления сосудов, работающих под давлением свыше 10 МПа (100 кгс/см2), должна подвергаться полистному контролю ультразвуковым или другим равноценным методом. Методы и нормы контроля должны соответствовать классу 1 по ГОСТ 22727.

3.11. Поковки из углеродистых, низколегированных и среднелегированных сталей, предназначенные для работы под давлением свыше 6,3 МПа (63 кгс/см2) и имеющие один из габаритных размеров более 200 мм и толщину более 50 мм, должны подвергаться поштучному контролю ультразвуковым или другим равноценным методом.

Дефектоскопии должно подвергаться не менее 50% объема контролируемой поковки. Методика и нормы контроля должны соответствовать НД.

3.12. Гайки и шпильки (болты) должны изготавливаться из сталей разных марок, а при изготовлении из стали одной марки – с разной твердостью. При этом твердость гайки должна быть ниже твердости шпильки (болта). Длина шпилек (болтов) должна обеспечивать превышение резьбовой части над гайкой на величину, указанную в НД.

3.13. Материал шпилек (болтов) должен выбираться с коэффициентом линейного расширения, близким по значению к коэффициенту линейного расширения материала фланца. Разница в значениях коэффициента линейного расширения не должна превышать 10 %. Применение сталей с различными коэффициентами линейного расширения (более 10 %) допускается в случаях, обоснованных расчетом на прочность.

3.14. Допускается применять гайки из сталей перлитного класса на шпильках (болтах), изготовленных из аустенитной стали, если это предусмотрено НД.

3.15. В случае изготовления крепежных деталей холодным деформированием они должны подвергаться термической обработке–отпуску.

3.16. Отливки стальные должны применяться в термообработанном состоянии. Проверка механических свойств отливок проводится после термообработки.

3.17. Чугунные отливки из высокопрочного чугуна следует применять термически обработанными.

3.18. Необходимость термической обработки резьбы, изготовленной методом накатки, регламентируется НД.

3.19. Неметаллические материалы, применяемые для изготовления сосудов, должны быть совместимы с рабочей средой в части коррозионной стойкости и нерастворимости (изменения свойств) в эксплуатируемой среде в рабочем диапазоне температур. Среда, для которой предназначен сосуд, должна быть указана в паспорте на сосуд. Применение неметаллических материалов допускается с разрешения Госнадзорохрантруда Украины на основании заключения головной организации.