Контроль і оцінка якості зварних з'єднань за результатами РК повинні проводитись згідно з ДСТУ EN 12517-2002, ГОСТ 7512-82 та інших НД.
Контроль і оцінка якості за результатами КК повинні проводитись згідно з ДСТУ EN 571-1-2001, ДСТУ EN 1289-2002 та ГОСТ 18442-80, а МК - ДСТУ EN 1290-2002, ДСТУ EN 1291-2002 та ГОСТ 21105-87.
Норми оцінки якості зварних з'єднань за результатами неруйнівного контролю приймаються відповідно до РД 38.13.004-86 та СОУ-Н МПЕ 40.1.17.302:2005 "Ультразвуковой контроль сварных соединений элементов котлов, трубопроводров и сосудов" (далі - СОУ-Н МПЕ 40.1.17.302:2005).
У зварних з'єднаннях не допускаються дефекти, що можуть бути виявлені за допомогою будь-якого з неруйнівних методів контролю:
тріщини всіх видів і напрямків у металі шва, вздовж лінії сплавлення і в навколошовній зоні основного металу;
непровари та несплавлення, що мають місце біля поверхні і по перерізу зварного з'єднання (між основним металом і швом, а також між окремими валиками і шарами);
не заварені або не повністю заварені пропали;
свищі, непровари у корені шва у стиках, що зварені з підкладним кільцем;
несуцільності, розміри або кількість яких перевищують норми, встановлені РД 38.13.004-86.
Представлені для контролю поверхні готуються згідно з вимогами вибраного методу контролю.
Результати неруйнівного дефектоскопічного контролю оформлюються згідно з підпунктом 4.3.8 пункту 4.3 розділу IV цього Порядку.
6.3.10. У разі проведення лабораторних досліджень металу вирізається котушка трубопроводу із зварним стиком.
Місце вирізання котушки обґрунтовується фахівцями, що проводять експертне обстеження, і погоджується з роботодавцем. Як правило, це ділянка з найбільш складними умовами роботи. Довжина котушки повинна бути не менше ніж 400 мм. Вирізання здійснюється будь-яким способом із подальшим зачищенням кінця труби від зовнішніх і внутрішніх задирок і огару.
На котушку роботодавець складає формуляр за формою, наведеною у додатку 8 до цього Порядку, до якого долучає ескіз трубопроводу із зазначенням місця вирізання. Котушка із формуляром, копіями щорічних звітів про температуру стінок корпусу і штуцерів реактора (форма звіту наведена в додатку 5 до цього Порядку) направляються на дослідження в експертну організацію, що зазначена в пункті 2.5 розділу II цього Порядку. За результатами досліджень робиться висновок щодо наявності водневої корозії (зневуглецювання і зниження твердості) та можливості подальшої експлуатації трубопроводу.
Лабораторні дослідження основного металу і зварного шва передбачають:
а) аналіз хімічного складу, карбідний аналіз та виявлення змін вмісту вуглецю внаслідок зневуглецювання в результаті водневої корозії. Вимоги до відбирання проб металу відповідають зазначеним у підпункті 4.3.10 пункту 4.3 розділу IV цього Порядку. Хімічний склад металу визначається за допомогою стандартних методів аналізу відповідно до вимог НД;
б) металографічне дослідження мікроструктури і визначення наявності водневої корозії.
Зразки для досліджень мають відповідати таким вимогам:
зразки зварних з'єднань необхідно вирізати впоперек шва;
якщо товщина стінки менша ніж 25 мм, зразки вирізають з урахуванням усього перерізу шва, обох зон термічного впливу, прилеглих до них ділянок основного металу, а також підкладного кільця, якщо воно використовувалося;
якщо товщина стінки 25 мм і більше, допускається вирізати зразки з частини перерізу з'єднання. При цьому відстань від лінії сплавлення до краю зразка повинна бути не менша ніж 12 мм, а площа контрольованого перерізу - не менше ніж 25 х 25 мм;
у разі наявності кутових і таврових зварних з'єднань на трубних елементах контрольовані перерізи розрізаються вздовж осі елемента.
Шліфи виготовляються за умови дотримання вимог розділу IX цього Порядку.
Металографічні дослідження включають усі види, передбачені в підпункті 4.3.10 пункту 4.3 розділу IV цього Порядку.
За результатами мікроструктурних досліджень стан металу вважається задовільним, якщо відсутні аномальні зміни структури металу і ознаки водневої корозії (зниження концентрації вуглецю в поверхневому шарі металу чи зневуглецювання).
Якість зварного з'єднання за результатами металографічного контролю має відповідати вимогам НД і нормативно-правових актів з охорони праці.
Розміри включень у структурі металу повинні відповідати нормам НД або не перевищувати показників, наведених у таблиці 4 додатка 1 до цього Порядку.
Результати металографічного аналізу слід зіставляти з результатами усього комплексу досліджень стану металу, що унеможливить помилки;
в) механічні випробування, методи і види яких регламентовані ГОСТ 6996-66, ГОСТ 10006-80 "Трубы металлические. Методы испытания на растяжение" (далі - ГОСТ 10006-80), ГОСТ 19040-73 "Трубы металлические. Метод испытания на растяжение при повышенных температурах" (далі - ГОСТ 19040-73), ГОСТ 9012-59, ГОСТ 2999-75, ГОСТ 10145-81, ГОСТ 22761-77, ГОСТ 22762-77 та ГОСТ 25.506-85.
Обов'язковими є випробування на:
статичний згин (чи сплющування);
розтяг при температурі від 15 до 30° С, робочій і такій, що перевищує робочу на 25 град;
ударний згин при температурі - 20° С, + 20° С, робочій і такій, що перевищує робочу на 25 град;
твердість;
тривалу міцність при робочій температурі.
При виготовленні зразків для механічних випробувань, крім умов, що передбачені в підпункті 4.3.10 пункту 4.3 розділу IV цього Порядку, необхідно дотримуватися таких вимог:
зразки для випробувань на розтяг і згин стику трубопроводу з товщиною стінки до 30 мм включно виготовляються на всю товщину основного металу; при цьому підсилення шва і залишки підкладного кільця треба видалити на рівні з основним металом;
зняття підсилення у зразків, що призначені для випробувань на розтяг, необхідно виконувати упоперек шва. При цьому основний метал можна зняти на всій робочій частині зразка на глибину до 1 мм із кожного боку;
при виготовленні плоских зразків видалення кореня шва повинно бути мінімальним і достатнім, щоб зразок набув необхідної прямокутної форми;
якщо товщина стінки трубопроводу більша ніж 30 мм і при цьому тимчасовий опір основного металу труб вищий ніж 500 МПа (50 кгс/мм 2), для забезпечення можливості випробувань за недостатньої потужності розривної машини є допустимим зістругування зразків до 25 мм з боку підсилення шва;
форма і розміри зразків повинні відповідати ГОСТ 6996-66, ГОСТ 10006-80 та ГОСТ 19040-73;
зразки на ударний згин слід виготовляти із середньої частини шва, а надріз розміщати по центру зразка з боку розкриття шва.
Із кожної контрольованої ділянки трубопроводу повинні виготовлюватися зразки у кількості не менше:
трьох зразків основного металу і зварного з'єднання для випробувань на розтяг;
двох зразків для випробувань на статичний згин;
одного зразка для випробування на сплющування;
трьох зразків основного металу і зварного з'єднання для випробувань на ударний згин;
десяти зразків основного металу для випробувань на тривалу міцність.
Результати механічних випробувань повинні задовольняти такі вимоги:
механічні властивості металу при тривалості роботи трубопроводу, що не виходить за межі граничного, вказаного у підпункті 6.3.1 пункту 6.3 розділу VI цього Порядку, мають відповідати вимогам технічних умов щодо постачання;
після відпрацювання терміну, що вказаний у підпункті 6.3.1 пункту 6.3 розділу VI цього Порядку, механічні характеристики мають відповідати вимогам, зазначеним у підпункті 4.5.5 пункту 4.5 розділу IV цього Порядку. Допустимим є зниження тимчасового опору і границі плинності при кімнатній температурі на 30 МПа і ударної в'язкості на 15 Дж/см 2 порівняно з вимогами технічних умов щодо постачання;
для трубопроводів із низьколегованих хромомолібденових сталей і сталей мартенситного класу, напрацювання яких становить 150000 годин і більше, умовна границя плинності при 500° C має бути не нижчою за 180 МПа.
Результати механічних випробувань зварних з'єднань повинні задовольняти такі умови:
тимчасовий опір розриванню при випробуваннях однорідних зварних з'єднань на розтяг має бути не меншим за мінімально допустимий для основного металу, а при випробуваннях зварних з'єднань елементів із різними нормативними значеннями тимчасового опору - не меншим за мінімально допустимий тимчасовий опір розриванню для менш міцної зі зварюваних сталей;
при випробуванні зварних з'єднань на статичний згин отримані показники повинні бути не нижчими за вказані у РД 38.13.004-86;
ударна в'язкість при випробуваннях на ударний згин зварних з'єднань на зразках типу IX за ГОСТ 6996-66 має бути не менша ніж 35 Дж/см 2 (на зразках типу VI - 50 Дж/см 2) для зварних елементів із вуглецевих і низьколегованих марганцевистих сталей та не менша ніж 30 Дж/см 2 (40 Дж/см 2) для зварних елементів із низьколегованих хромомолібденових сталей і сталей мартенситного класу.
Показники механічних властивостей визначаються як середньоарифметичне результатів, що отримані при випробуванні заданої кількості зразків. Загальний результат випробувань уважають незадовільним, якщо результати випробувань хоча б одного із зразків нижчі, ніж встановлені нормою: щодо тимчасового опору - це становить більше ніж 10 %, щодо ударної в'язкості - більше ніж 10 Дж/см 2.
Кількість проведених випробувань має бути достатньою для достовірного визначення відповідних характеристик і їх залежності від експлуатаційних факторів, оцінки границь розкиду даних з урахуванням впливу відхилень, що допускаються в хімічному складі матеріалу і в технології виготовлення напівфабрикату чи виробу.
Якщо результати випробувань не задовольняють хоча б один з перевірених показників, допускається проведення повторних випробувань при збільшенні кількості зразків у два рази (зразки вирізаються з тієї самої контрольної ділянки трубопроводу). Коли неможливо отримати потрібну кількість зразків із контрольованих стиків, повторні механічні випробування (у подвійному обсязі) проводяться на зразках, вирізаних з іншої контрольованої ділянки трубопроводу. Якщо ж і після цього отримано результати, що не відповідають встановленим нормам, то ухвалюється рішення про незадовільну якість металу;
г) дослідження зразків після проведення відновлюваної термічної обробки у разі отримання незадовільних результатів щодо водневої стійкості матеріалу.
Результати лабораторних досліджень оформлюються у вигляді науково-технічного звіту, складеного відповідно до вимог ДСТУ 3008-95, який має містити дані досліджень. Усі відомості про матеріали, характеристики і показники мають бути представлені у вигляді таблиць, графіків, рисунків, фотографій тощо та супровідного тексту з вказанням методик проведення випробувань, типу зразків, зон їх вирізання.
6.4. Аналіз результатів контролю і проведення розрахунків на міцність:
6.4.1. Отримані в результаті контролю дані щодо геометричних розмірів і властивостей металу елементів трубопроводу порівнюються з паспортними даними. Виявлені відхилення розмірів і дефекти порівнюються з нормами оцінки якості, які відповідають НД.
6.4.2. Перевірний розрахунок на міцність потрібно проводити з використанням отриманих при обстеженні фактичних даних з урахуванням усіх розрахункових навантажень і режимів експлуатації відповідно до вимог НД і ОМД.
До основних розрахункових навантажень належать:
а) внутрішній тиск;
б) температурна дія.
До основних розрахункових режимів експлуатації належать:
а) пуск;
б) стаціонарний режим;
в) зупинка;
г) гідро- чи пневматичні випробування;
ґ) порушення нормальних умов експлуатації;
д) аварійна ситуація тощо.
При цьому номінальні допустимі напруження повинні встановлюватися для розрахункового ресурсу 200000, 250000 і 300000 годин.
6.4.3. Розрахунком на міцність має підтверджуватися можливість експлуатації трубопроводу за робочими технологічними параметрами, що вказані в паспорті, або визначатися допустимі (знижені) значення технологічних параметрів подальшої безпечної експлуатації.
6.4.4. Критерії оцінки технічного стану трубопроводу повинні відповідати зазначеним у пункті 4.5 розділу IV цього Порядку.
6.5. Визначення можливості експлуатації за робочими технологічними параметрами:
6.5.1. Необхідною умовою подальшої безпечної експлуатації трубопроводу за розрахунковими чи дозволеними технологічними параметрами є відповідність його критеріям міцності, встановленим НД, у тому числі ОСТ 108.031.10-85 і РД 38.13.004-86, та нормативно-правовими актами з охорони праці.
6.5.2. На основі позитивних результатів ревізій, технічного огляду та експертного обстеження (технічного діагностування) експлуатація трубопроводу продовжується на строк відпрацювання не більше 50000 годин за параметрами водневмісного середовища не вище розрахункових.
6.5.3. Якщо згідно з критеріями міцності не забезпечується нормативний запас міцності за розрахунковими параметрами (внаслідок зменшення товщини стінок або інших пошкоджень чи відхилень, зниження механічних властивостей основного металу і зварних з'єднань), продовження терміну експлуатації можливе при встановленні знижених значень експлуатаційних параметрів (що має підтверджуватися розрахунками на міцність).
6.5.4. Якщо зниження експлуатаційних параметрів призводить до порушення технологічного режиму, продовження експлуатації трубопроводу можливе після ремонту, заміни окремих ділянок трубопроводу або трубопроводу в цілому.
6.5.5. Після продовження строку експлуатації огляди та випробування трубопроводу слід здійснювати відповідно до вимог РД 38.13.004-86 і нормативно-правових актів з охорони праці.
VII. Порядок експертного обстеження змійовиків трубчастих печей з тиском до 10 МПа
7.1. Експертне обстеження (технічне діагностування):
7.1.1. Граничний строк експлуатації пічного змійовика встановлений у паспорті або експлуатаційних документах. Після закінчення граничного строку проводиться експертне обстеження (технічне діагностування).
