Устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением

Необходимость и режим термообработки сосудов и их эле­ментов из сталей аустенитного класса и двухслойных сталей с основным слоем из сталей углеродистого и низколегированного марганцовистого и кремнемарганцовистого типа с коррозионностойким слоем из сталей аустенитного класса должны указываться в техническом проекте.

Допускается термическая обработка сосудов по частям с пос­ледующей местной термообработкой замыкающего шва. При местной термообработке должны быть обеспечены равномерный нагрев и охлаж­дение в соответствии с технологией, согласованной со специализирован­ной научно-исследовательской организацией.

При наличии требования по стойкости к коррозионному растрес­киванию возможность применения местной термообработки сосуда должна быть согласована со специализированной научно-исследовательс­кой организацией.

В процессе термообработки в печи температура нагрева в лю­бой точке сосуда (элемента) не должна выходить за пределы максималь­ной и минимальной температур, предусмотренных режимом термообра­ботки.

Среда в печи не должна оказывать вредное влияние на термообраба­тываемый сосуд (элемент).

Свойства металла сосудов и их элементов после всех циклов термической обработки должны соответствовать требованиям настоя­щих Правил, стандартов, технических условий.

КОНТРОЛЬ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Предприятие, производящее сварку сосудов и их элементов, обязано осуществлять контроль качества сварных соединений.

Для установления методов и объема контроля сварных соеди­нений необходимо определить группу сосуда в зависимости от расчетно­го давления, температуры стенки и характера среды по табл. 5.

В тех случаях, когда в табл. 5 отсутствуют указанные сочетания параметров по давлению и температуре, для определения группы следует руководствоваться максимальным параметром.

Температура стенки определяется на основании теплотехнического расчета или результатов измерений, а при отсутствии этих данных прини­мается равной темпёратуре среды, соприкасающейся со стенкой сосуда.

Таблица 5

Г руппа сосуда

Расчетное давление, МПа {кгс/см²)

Температура стенки,

Характер рабочей среды

1

Свыше 0,07 (0,7)

независимо

Взрывоопасная, или пожароопасная, или 1, 2 классов опаснос­ти по ГОСТ 12.1.007­76

2

До 2,5 (25)

ниже минус 70 выше 400

Свыше 2,5 (25) до 4 (40)

ниже минус 70 выше 200

Любая, за исключение указанной для 1 группы сосудов

Свыше 4 (40) до 5 (50)

ниже минус 40 выше 200

Свыше 5 (50)

независимо

Г руппа сосуда

Расчетное давление, МПа (кгс/см²)

Температура стенки, °С

Характер рабочей среды

3

До 1,6 (16)

от минус 70 до минус 20 от 200 до 400

Любая за исключением указанной для 1 группы сосудов

Свыше 1,6 (16) до 2,5 (25)

от минус 70 до 400

Свыше 2,5 (25) до 4 (40)

от минус 70 до 200

Свыше 4 (40) до 5 (50)

от минус 40 до 200

4

До 1,6 (16)

от минус 20 до 200

Объем контроля должен быть не менее предусмотренного настоящими Правилами.

В процессе изготовления сосудов должны проверяться:

соответствие металла свариваемых деталей и сварочных материа­лов требованиям действующих стандартов и технических условий;

соответствие качества подготовки кромок и сборки под сварку требованиям действующих стандартов и чертежей;

соблюдение технологического процесса сварки и термической обработки, разработанных в соответствии с требованиями действующих стандартов и чертежей.

Контроль качества сварных соединений производится следую­щими методами:

внешним осмотром и измерением;

ультразвуковой дефектоскопией;

радиографией (рентгено-, гаммаграфированием и др.);

радиоскопией⁸;

механическими испытаниями;

металлографическим исследованием;

испытанием на стойкость против межкристаллитной коррозии;

гидравлическим испытанием;

пневматическим испытанием;

другими методами (магнитографией, цветной дефектоскопией, стилоскопированием, замером твердости, определением содержания в металле шва ферритной фазы, акустической эмиссией и др.), если таковые предусмотрены технической документацией.

Окончательный контроль качества сварных соединений сосудов, подвергающихся термообработке, должен производиться после проведе­ния термообработки.

Сведения о контроле сварных соединений основных элементов

сосудов должны заноситься в паспорт сосуда.

Внешний осмотр и измерения

Внешнему осмотру и измерениям подлежат все сварные соеди­нения сосудов и их элементов с целью выявления в них следующих дефектов:

трещин всех видов и направлений;

свищей и пористости наружной поверхности шва;

подрезов;

наплывов, прожогов, незаплавленных кратеров;

смещения и совместного увода кромок свариваемых элементов свыше норм, предусмотренных настоящими Правилами;

непрямолинейность соединяемых элементов;

несоответствие формы и размеров швов требованиям техни­ческой документации.

Перед внешним осмотром поверхность сварного шва и приле­гающие к нему участки основного металла шириной не менее 20 мм в обе стороны от шва должны быть зачищены от шлака и других загряз­нений.

Осмотр и измерения сварных соединений должны производить­ся с наружной и внутренней сторон по всей протяженности швов. В слу­чае невозможности осмотра и измерения сварного соединения с двух сторон, его контроль должен производиться в порядке, предусмотрен­ном автором проекта.

Ультразвуковая дефектоскопия и радиационный контроль сварных соединений

Ультразвуковая дефектоскопия и радиационный контроль производятся с целью выявления в сварных соединениях внутренних дефектов.

К контролю сварных соединений сосудов физическими ме­тодами допускаются дефектоскописты, прошедшие специальную теоре­тическую подготовку и практическое обучение по программе, утверж­денной Гособразованием СССР, сдавшие экзамены и имеющие соответст­вующее удостоверение на проведение контроля.

Подготовка дефектоскопистов должна быть специализирована по методам контроля (ультразвуковая дефектоскопия, рентгеногамма- графический и др.), а при необходимости — по типам сварных соедине­ний, что должно быть указано в их удостоверениях.

Каждый дефектоскопист может быть допущен только к тем мето­дам контроля, которые указаны в его удостоверении. Дефектоскопист, имевший перерыв в работе (по данному виду контроля) свыше 6 меся­цев, должен вновь сдать экзамены в полном объеме. Дефектоскописты подвергаются ежегодной переаттестации, результаты которой необхо­димо оформлять протоколом и соответствующими записями в удосто­верениях (на вкладышах).

Ультразвуковая дефектоскопия и радиационный контроль сварных соединений должны производиться в соответствии с требования­ми стандартов.

Метод контроля (ультразвуковая дефектоскопия, радиа­ционный контроль, оба метода в сочетании) выбирается исходя из воз­можности обеспечения более полного и точного выявления недопусти­мых дефектов с учетом особенностей физических свойств металла, а также освоенности данного метода контроля для конкретного вида сварных соединений.

Объем контроля ультразвуковой дефектоскопией или радиа­ционным методом стыковых, угловых, тавровых и других сварных соединений сосудов и их элементов (днищ, обечаек, штуцеров, люков, фланцев и др.), включая соединения люков и штуцеров с корпусом со­суда, должен соответствовать указанному в табл. 6.

Указанный объем контроля относится к каждому сварному соеди­нению. Места сопряжений (пересечений) сварных соединений подле­жат обязательному контролю ультразвуковой дефектоскопией или ра­диационным методам.

Ультразвуковая дефектоскопия или радиационный контроль швов приварки внутренних и наружных устройств к корпусу сосуда должны производиться при наличии требования в технической документации.

Таблица 6

Группа сосудов (см. табл. 5)

Длина контролируемых швов от общей длины швов, %

1

100

2

100

3

не менее 50

4

не менее 25

Сварные соединения сосудов, снабженных быстросъемными крышками, подлежат контролю ультразвуковой дефектоскопией или радиационным методом в объеме 100 % независимо от установленной группы сосуда.

Для сосудов 3 и 4 групп места радиационного или ультразву­кового контроля устанавливаются отделом технического контроля предприятия-изготовителя после окончания сварочных работ по резуль­татам внешнего осмотра.

Перед контролем соответствующего участка сварные соеди­нения должны быть так замаркированы, чтобы их можно было легко

Л. обнаружить на картах контроля и радиографических снимках.

Предусмотренный настоящими Правилами объем ультра­звуковой дефектоскопии и радиационного контроля сварных соеди­нений может быть уменьшен по решению министерства (ведомства), согласованному с Госгортехнадзором СССР, в случае серийного изго­товления предприятием сосудов при неизменном технологическом процессе, специализации сварщиков по определенным видам работ и высоком качестве работ, подтвержденном результатами контроля в течение не менее одного года. Копия разрешения вкладывается в пас­порт сосуда.

При выявлении недопустимых дефектов в сварных соедине­ниях, подвергаемых ультразвуковой дефектоскопии или радиацион­ным методам в объеме менее 100 %, обязательному контролю и тем же методам подлежат однотипные⁹ швы этого изделия, выполненные дан­ным сварщиком, по всей длине соединения.

При невозможности осуществления ультразвуковой дефекто­скопии или радиационного контроля 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 производиться другими методами в соответствии с инструк­цией, утвержденной министерством и согласованной с Госгортехнад­зором СССР.

Ультразвуковая дефектоскопия и радиационный контроль стыковых сварных соединений по согласованию с Госгортехнадзором СССР могут быть заменены другим эффективным методом неразру­шающего контроля.

Контрольные сварные соединения

Контроль механических свойств, испытание на стойкость против межкристаллитной коррозии и металлографическое исследование сварных соединений должны производиться на образцах, изготовлен­ных из контрольных сварных соединений.

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.

При сварке контрольных соединений (пластин), предназна­ченных для проверки механических свойств, 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.

При автоматической (механизированной) сварке сосудов на каждый сосуд должно быть сварено одно контрольное соединение. При ручной сварке сосудов несколькими сварщиками каждый из них должен сварить по одному контрольному соединению на каждый сосуд.

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 серийном изготовлении сосудов в случае 100 % контро­ля стыковых сварных соединений ультразвуковой дефектоскопией или радиационным методом 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.

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

£4 стыка на каждого сварщика.

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

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.

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

Контрольные сварные соединения должны подвергаться ультразвуковой дефектоскопии или радиационному контролю 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

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:

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

на статический изгиб или сплющивание — для сосудов всех групп;

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 сварке¹⁰;

на ударный изгиб — для сосудов 1, 2, 3 групп, предназначенных для работы при температуре ниже минус 20 °С.