Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением (с изменениями и дополнениями)

4.5.29. При невозможности осуществления радиографического контроля или ультразвуковой де­фектоскопии из-за недоступности отдельных сварных соединений или при неэффективности этих мето­дов контроля (в частности, швов приварки штуцеров и труб внутренним диаметром менее 100 мм) кон­троль качества этих сварных соединений должен проводиться другими методами в соответствии с инст­рукцией, согласованной с Госнадзорохрантруда Украины. Метод контроля заносится в паспорт сосуда.

4.5.30. Радиографический контроль и ультразвуковая дефектоскопия стыковых сварных соедине­ний по согласованию с Госнадзорохрантруда Украины могут быть заменены другим эффективным мето­дом неразрушающего контроля.

Капиллярный и магнитопорошковый контроль 4.5.31. Капиллярный и магнитопорошковый контроль сварных соединений и изделий являются дополнительными методами контроля, устанавливаемыми чертежами и НД с целью определения по­верхностных или подповерхностных дефектов.

4.5.32. Капиллярный контроль должен проводиться в соответствии с ГОСТ 18442, магнитопорош­ковый – с ГОСТ 21105 и методами контроля, согласованными с Госнадзор­охрантруда Украины.

4.5.33. Класс и уровень чувствительности капиллярного и магнитопорошкового контроля должны устанавливаться чертежами, НД.

Контроль стилоскопированием 4.5.34. Контроль стилоскопированием должен проводиться с целью подтверждения соответствия легирования металла деталей и сварных швов требованиям чертежей, НД.

4.5.35. Стилоскопированию подвергаются:

а) все свариваемые детали (части конструкций), которые по чертежу должны изготавливаться из легированной стали;

б) металл шва всех сварных соединений труб, которые согласно НД должны выполняться легиро­ванным присадочным материалом;

в) сварочные материалы согласно статье 4.3.10.

4.5.36. Стилоскопирование должно проводиться в соответствии с требованиями методических указаний или инструкций, согласованных с Госнадзорохрантруда Украины.

Измерение твердости 4.5.37. Измерение твердости металла шва сварного соединения проводится с целью проверки ка­чества выполнения термической обработки сварных соединений.

4.5.38. Измерению твердости подлежит металл шва сварных соединений, выполненных из леги­рованных теплоустойчивых сталей перлитного и мартенсито-ферритного классов методом и в объеме, установленными НД.

Контрольные сварные соединения 4.5.39. Контроль механических свойств, испытание на стойкость против межкристаллитной корро­зии и металлографическое исследование сварных соединений должны проводиться на образцах, изго­товленных из контрольных сварных соединений.

Контрольные сварные соединения должны воспроизводить одно из стыковых сварных соедине­ний сосуда, определяющих его прочность (продольные швы обечаек, хордовые и меридиональные швы выпуклых днищ), а также кольцевые швы сосудов, не имеющих продольных швов.

Контрольные сварные соединения должны быть идентичны контролируемым производственным сварным соединениям (по маркам стали, толщине листа или размерам труб, форме разделки кромок, методу сварки, сварочным материалам, положению шва, режимам и температуре подогрева, термообра­ботке) и выполнены тем же сварщиком и на том же сварочном оборудовании одновременно с контроли­руемым производственным соединением.

Контроль сварных соединений для кольцевых швов многослойных сосудов устанавливается НД на изготовление этих сосудов.

4.5.40. При сварке контрольных соединений (пластин), предназначенных для проверки механиче­ских свойств и проведения испытания на стойкость против межкристаллитной коррозии и металлографи­ческого исследования, пластины следует прихватывать к свариваемым элементам так, чтобы шов кон­трольных пластин являлся продолжением шва свариваемого изделия.

Сварка контрольных пластин для проверки соединений элементов сосудов, к которым прихватка пластин невозможна, может производиться отдельно от них, но с обязательным соблюдением всех усло­вий сварки контролируемых стыковых соединений.

4.5.41. При автоматической (механизированной) сварке сосудов на каждый сосуд должно быть сварено одно контрольное соединение. Если в течение рабочей смены по одному технологическому про­цессу сваривается несколько однотипных сосудов, разрешается на всю партию сосудов, сваренных в данной смене, выполнить одно контрольное соединение. При ручной сварке сосудов несколькими свар­щиками каждый из них должен сварить по одному контрольному соединению на каждый сосуд.

4.5.42. При серийном изготовлении сосудов в случае 100% контроля стыковых сварных соедине­ний радиографическим методом или ультразвуковой дефектоскопией допускается на каждый вид сварки варить по одному контрольному соединению на всю партию сосудов. При этом в одну партию могут быть объединены сосуды, аналогичные по назначению и типу, изготовляемые из одного вида металлопродук­ции (листа, трубы, поковки и т. п.), одной марки металла, имеющие одинаковую форму разделки кромок, выполненные по единому технологическому процессу и подлежащие термообработке по одному режиму, если цикл изготовления всех изделий по сборочно-сварочным работам, термообработке и контрольным операциям не превышает 3 месяцев.

4.5.43. Для контроля качества сварных соединений в трубчатых элементах со стыковыми швами одновременно со сваркой последних должны изготовляться в тех же производственных условиях кон­трольные стыки для проведения испытаний механических свойств соединений. Число контрольных сты­ков должно составлять 1 % от общего числа сваренных каждым сварщиком однотипных стыков, но не менее одного стыка на каждого сварщика.

4.5.44. Сварка контрольных соединений во всех случаях должна осуществляться сварщиками, выполнявшими контролируемые сварные соединения на сосудах.

4.5.45. Размеры контрольных соединений должны быть достаточными для вырезки из них необ­ходимого числа образцов для всех предусмотренных видов механических испытаний, испытания на стой­кость против межкристаллитной коррозии, металлографического исследования, а также для повторных испытаний.

4.5.46. Из контрольных стыковых, угловых и тавровых сварных соединений образцы (шлифы) вы­резаются только для металлографического исследования.

4.5.47. Контрольные сварные соединения должны подвергаться радиографическому контролю или ультразвуковой дефектоскопии по всей длине. Если в контрольном соединении будут обнаружены недопустимые дефекты, все производственные сварные соединения, представленные данным соедине­нием и не подвергнутые ранее дефектоскопии, подлежат проверке неразрушающим методом контроля по всей длине.

Механические испытания 4.5.48. Механическим испытаниям должны подвергаться контрольные стыковые сварные соеди­нения с целью проверки соответствия их механических свойств требованиям настоящих Правил и техни­ческих условий на изготовление сосуда.

Обязательные виды механических испытаний:

1) на статическое растяжение–для сосудов всех групп (см. табл. 5);

2) на статический изгиб или сплющивание–для сосудов всех групп;

3) на ударный изгиб – для сосудов, предназначенных для работы при давлении более 5 МПа (50 кгс/см²) или температуре выше 450°С, и сосудов, изготовленных из сталей, склонных к подкалке при сварке (приложение 2);

4) на ударный изгиб – для сосудов 1, 2, 3-й групп, предназначенных для работы при температуре ниже минус 20 °С.

Испытания на ударный изгиб сварных соединений проводятся для сосудов и их элементов с тол­щиной стенки 12 мм и более по п. 3 при температуре 20 °С, а п. 4 – при рабочей температуре.

4.5.49. Из каждого контрольного стыкового сварного соединения должны быть вырезаны:

1) два образца для испытания на статическое растяжение;

2) два образца для испытания на статический изгиб или сплющивание;

3) три образца для испытания на ударный изгиб.

4.5.50. Испытания на статический изгиб контрольных стыков трубчатых элементов сосудов с ус­ловным проходом труб менее 100 мм и толщине стенки менее 12 мм могут быть заменены испытанием на сплющивание.

4.5.51. Механические испытания сварных соединений должны выполняться в соответствии с тре­бованиями государственных стандартов.

4.5.52. Временное сопротивление разрыву металла сварных швов при 20 °С должно соответство­вать значениям, установленным в НД на основной металл.

4.5.53. При испытании стальных сварных соединений на статический изгиб полученные показа­тели должны быть не ниже приведенных в табл. 7.

4.5.54. Испытание сварных соединений на ударный изгиб проводится на образцах с надрезом по оси шва со стороны его раскрытия, если место надреза специально не оговорено техническими усло­виями на изготовление или инструкцией по сварке и контролю сварных соединений.

Значения ударной вязкости стальных сварных соединений должны быть не ниже указанных в табл. 8.

Таблица 7

Тип, класс стали (в соответствии с приложением 2)

Минимально допустимый угол изгиба, град.

Электродуговая, контактная и электрошлаковая сварка

Газовая сварка

при толщине свариваемых элементов, мм

не более 20

более 20

до 4

Углеродистый

100

100

70

Низколегированный, марганцовистый,

кремнемарганцовистый

80

60

50

Низколегированный, хромомолибденовый,

хромомолибденованадиевый

50

40

30

Мартенситный

50

40

-

Ферритный

50

40

-

Аустенитно-ферритный

80

60

-

Аустенитный

100

100

-

Сплавы на железоникелевой

и никелевой основе

100

100

-

Таблица 8

Температура испытания, ^оС

Минимальное значение ударной вязкости, Дж/см² (кгсЧм/см²)

Для всех сталей, кроме фер­ритного, аустенитно-ферритного и аустенитнoгo классов

Для сталей феррит­ного и аустенитно-фер­ритного классов

Для сталей ау­стенитного класса

KCU

KCV

KCU

KCV

KCU

KCV

20

50 (5)

35 (3,5)

40 (4)

30 (3)

70 (7)

50 (5)

Ниже минус 20

30 (3)

20 (2)

30 (3)

20 (2)

30 (3)

20 (2)

Испытание на ударный изгиб проводится на образцах KCU или KCV по требованию стандарта или ТУ на изготовление изделия.

4.5.55. При испытании сварных соединений труб на сплющивание показатели испытаний должны быть не ниже соответствующих минимально допустимых показателей, установленных стандартами или техническими условиями для труб того же сортамента и из того же материала.

При испытании на сплющивание образцов из труб с продольным сварным швом последний дол­жен находиться в плоскости, перпендикулярной направлению сближения стенок.

4.5.56. Показатели механических свойств сварных соединений должны определяться, как средне­арифметическое значение результатов испытания отдельных образцов. Общий результат испытаний считается неудовлетворительным, если хотя бы один из образцов при испытании на растяжение, стати­ческий изгиб или сплющивание показал результат, отличающийся от установленных норм в сторону сни­жения более чем на 10 %.

При испытании на ударный изгиб результаты считаются неудовлетворительными, если хотя бы один образец показал результат ниже указанного в табл. 8. При температуре испытания ниже минус 40 °С допускается на одном образце снижение ударной вязкости KCU до 25 Дж/см² (2,5 кгсЧм/см²).

4.5.57. При получении неудовлетворительных результатов по одному из видов механических ис­пытаний этот вид испытаний должен быть повторен на удвоенном количестве образцов, вырезаемых из того же контрольного стыка. В случае невозможности вырезки образцов из указанных стыков повторные механические испытания должны быть проведены на выполненных тем же сварщиком производственных стыках, вырезанных из контролируемого изделия.

Если при повторном испытании хотя бы на одном из образцов получены показатели, не удовле­творяющие установленным нормам, сварное соединение считается непригодным.

4.5.58. Предусмотренный настоящими Правилами объем механических испытаний и металлогра­фических исследований сварных соединений может быть уменьшен по согласованию с местным органом Госнадзорохрантруда в случае серийного изготовления предприятием однотипных изделий при неизмен­ном технологическом процессе, специализации сварщиков на определенных видах работ и высоком ка­честве сварных соединений, подтвержденном результатами контроля за период не менее 6 месяцев.

4.5.59. Необходимость, объем и порядок механических испытаний сварных соединений литых и кованых элементов, труб с литыми деталями, элементов из сталей различных классов, а также других единичных сварных соединений устанавливаются НД, согласованной с Госнадзорохрантруда Украины.

4.5.60. Для сосудов из неметаллических и композиционных материалов должны предусматри­ваться образцы-свидетели. Конструкция, технология изготовления и виды их испытания определяются техническими условиями на данный сосуд.

Металлографические исследования 4.5.61. Металлографическому исследованию должны подвергаться контрольные стыковые свар­ные соединения, определяющие прочность сосудов и их элементов:

1) предназначенных для работы при давлении более 5 МПа (50 кгс/см²) или температуре выше 450 °С, или температуре ниже минус 40 °С, независимо от давления;

2) изготовленных из легированных сталей, склонных к подкалке при сварке; двухслойных сталей; сталей, склонных к образованию горячих трещин (устанавливаются автором технического проекта).

Металлографические исследования допускается не проводить для сосудов и их элементов тол­щиной до 20 мм, изготовленных из сталей аустенитного класса.

4.5.62. Образцы (шлифы) для металлографических исследований сварных соединений должны вырезаться поперек шва и изготовляться в соответствии с требованиями НД.

Образцы для металлографических исследований сварных соединений должны включать все се­чение шва, обе зоны термического влияния сварки, прилегающие к ним участки основного металла, а также подкладное кольцо, если таковое применялось при сварке и не подлежит удалению. Образцы для металлографических исследований сварных соединений элементов с толщиной стенки 25 мм и более могут включать лишь часть сечения соединения. При этом расстояние от линии сплавления до краев об­разца должно быть не менее 12 мм, а площадь контролируемого сечения 25х25 мм.

4.5.63. Качество сварного соединения при металлографических исследованиях должно соответ­ствовать требованиям ст. 4.7.1 настоящих Правил.

4.5.64. При получении неудовлетворительных результатов металлографического исследования допускается проведение повторных испытаний на двух образцах, вырезанных из того же контрольного соединения.

В случае получения неудовлетворительных результатов при повторных металлографических ис­следованиях швы считаются неудовлетворительными.

4.5.65. Если при металлографическом исследовании в контрольном сварном соединении, прове­ренном радиографическим методом или ультразвуковой дефектоскопией и признанном годным, будут обнаружены недопустимые внутренние дефекты, которые должны были быть выявлены данным методом неразрушающего контроля, все производственные сварные соединения, проконтролированные данным дефектоскопистом, подлежат 100 %-ной проверке тем же методом дефектоскопии. При этом новая про­верка качества всех производственных стыков должна осуществляться другим, более опытным и квали­фицированным дефектоскопистом.

4.5.66. Необходимость, объем и порядок металлографических исследований сварных соединений литых и кованых элементов, труб с литыми деталями, элементов из стали различных классов, а также дру­гих единичных сварных соединений устанавливаются техническими условиями на изготовление или НД.