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


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.

Испытания на стойкость против межкристаллитной коррозии

4.5.67. Испытания сварных соединений на стойкость против межкристаллитной коррозии должны проводиться для сосудов и их элементов, изготовленных из сталей аустенитного, ферритного, аустенитно-ферритного классов и двухслойных сталей с коррозионностойким слоем из аустенитных и ферритных сталей при наличии требований в технических условиях или техническом проекте.

4.5.68. Форма, размеры, количество образцов, методы испытаний и критерии оценки склонности образцов к межкристаллитной коррозии должны соответствовать требованиям НД.

4.6. Гидравлическое испытание

4.6.1. Гидравлическому испытанию подлежат все сосуды после их изготовления.

Сосуды, изготовление которых заканчивается на месте установки, транспортируемые на место монтажа частями, подвергаются гидравлическому испытанию на месте монтажа.

4.6.2. Сосуды, имеющие защитное покрытие или изоляцию, подвергаются гидравлическому испытанию до наложения покрытия или изоляции.

Сосуды, имеющие наружный кожух, подвергаются гидравлическому испытанию до установки кожуха.

Допускается эмалированные сосуды подвергать гидравлическому испытанию рабочим давлением после эмалирования.

4.6.3. Гидравлическое испытание сосудов, за исключением литых, должно проводиться пробным давлением Рпр, определяемым по формуле:

где Р – расчетное давление сосуда, МПа (кгс/см2); []20, []t – допускаемые напряжения для материала сосуда или его элементов соответственно при 20°С и расчетной температуре, МПа (кгс/см2).

Отношение принимается по тому из использованных материалов элементов (обечайки, днища, фланцы, крепеж, патрубки и др.) сосуда, для которого оно является наименьшим.

4.6.4. Гидравлическое испытание деталей, изготовленных из литья, должно проводиться пробным давлением, определяемым по формуле:

Испытание отливок разрешается проводить после сборки и сварки в собранном узле или готовом сосуде пробным давлением, принятым для сосудов, при условии 100 % контроля отливок неразрушающими методами.

4.6.5. Гидравлическое испытание криогенных сосудов при наличии вакуума в изоляционном пространстве должно проводиться пробным давлением, определяемым по формуле:

4.6.6. Гидравлическое испытание сосудов и деталей, изготовленных из неметаллических материалов с ударной вязкостью более 20 Дж/см2 (2 кгсЧм/см2), должно проводиться пробным давлением, определяемым по формуле:

Гидравлическое испытание сосудов и деталей, изготовленных из неметаллических материалов с ударной вязкостью 20 Дж/см2 (2 кгсЧм/см2) и менее, должно проводиться пробным давлением, определяемым по формуле:

4.6.7. Гидравлическое испытание металлопластиковых сосудов должно проводиться пробным давлением, определяемым по формуле:

где Км – отношение массы металлоконструкции к общей массе сосуда;

= 1,3 – для неметаллических материалов с ударной вязкостью более 20 Дж/см2;

= 1,6 – для неметаллических материалов с ударной вязкостью 20 Дж/см2 и менее.

4.6.8. Гидравлическое испытание вертикально устанавливаемых сосудов допускается проводить в горизонтальном положении при условии обеспечения прочности корпуса сосуда, для чего расчет на прочность должен быть выполнен разработчиком проекта сосуда с учетом принятого способа опирания в процессе гидравлического испытания.

При этом пробное давление следует принимать с учетом гидростатического давления, действующего на сосуд в процессе его эксплуатации.

4.6.9. В комбинированных сосудах с двумя и более рабочими полостями, рассчитанными на разные давления, гидравлическому испытанию должна подвергаться каждая полость пробным давлением, определяемым в зависимости от расчетного давления полости.

Порядок проведения испытания должен быть оговорен в техническом проекте и указан в инструкции предприятия-изготовителя по монтажу и эксплуатации сосуда.