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;
, 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 сварке9;
на ударный изгиб — для сосудов 1, 2, 3 групп, предназначенных > для работы при температуре ниже минус 20 °С.
Испытания на ударный изгиб сварных соединений производятся для сосудов и их элементов с толщиной стенки 12 мм и более по п. 3 при температуре 20 °С, а по п. 4 — при рабочей температуре.Из каждого контрольного стыкового сварного соединения должны быть вырезаны:
два образца для испытания на статическое растяжение;
два образца для испытания на статический изгиб или сплющи- ; вание;
три образца для испытания на ударный изгиб.
Испытания на статический изгиб контрольных стыков труб- ~ чатых элементов сосудов с условным проходом труб менее 100 мм € и толщине стенки менее 12 мм могут быть заменены испытанием на I сплющивание. *.
Механические испытания сварных соединений должны выполняться в соответствии с требованиями государственных стандартов.
Временное сопротивление разрыву металла сварных швов при 20 °С должно соответствовать значениям, установленным в нормативно-технической документации на основной металл.
При испытании стальных сварных соединений на статический изгиб полученные показатели должны быть не ниже приведенных в . табл. 7. і
Таблица 7
|
Тип, класс стали1 |
Минимально допустимый угол изгиба, град |
||||
|
Электродуговая, контактная и электрошлаковая сварка |
Г азовая сварка |
||||
|
|
При толщине свариваемых элементов, мм |
||||
|
|
не более 20 |
более 20 |
ДО 4 |
||
|
Углеродистый Низколегированный марганцо- |
100 |
100 |
70 |
||
|
вистый, кремнемарганцовистый Низколегированный хромомолибденовый, хромомолибдено- |
80 |
60 |
50 |
||
|
ванадиевый |
50 |
40 |
30 |
||
|
Мартенситный |
50 |
40 |
— |
||
|
Ферритный |
50 |
40 |
— |
||
|
Аустенитоферритный |
80 |
60 |
|
||
|
Аустенитный Сплавы на железоникелевой и |
100 |
100 |
|
||
|
никелевой основе |
100 |
100 |
— |
||
1 ПоАразделение сталей на типы и классы указаны в приложении 3.Значение ударной вязкости стальных сварных соединений должно быть не ниже указанных в табл. 8.
Таблицав
|
Температура испытания, °С А |
Минимальное значение ударной вязкости, Дж/см2(кгс.м/см2) |
|||||
|
для всех сталей кроме ферритного, аустени- тоферритного и аустенитного классов |
для сталей ферритного и аустенитоферритного классов |
для сталей аустенитного класса |
||||
|
KCU |
KCV |
KCU |
KCV |
кси |
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) |
При испытании сварных соединений труб на сплющивание показатели испытаний должны быть не ниже соответствующих минимально допустимых показателей, установленных государственными 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.
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 до 2БДж/см2 {2,5 кгс.м/см2).
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, качество сварного соединения считается неудовлетворительным.Предусмотренный настоящими Правилами объем механических испытаний и металлографических исследований сварных соединений может быть уменьшен предприятием-изготовителем по согласованию с местным органом Госгортехнадзора 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 шести месяцев.
Необходимость, объем и порядок механических испытаний сварных соединений литых и кованных элементов, труб с литыми деталями, элементов из сталей различных классов, а также других единичных сварных соединений устанавливаются по нормативно-технической документации, утвержденной или согласованной Минтяжмашем СССР или Минхиммашем СССР.
Металлографические исследования
Металлографическому исследованию должны подвергаться контрольные стыковые, тавровые и угловые сварные соединения сосудов и их элементов:
предназначенных для работы при давлении более Б МПа (50 кгс/см2}, или температуре выше 450 °С, или температуре ниже минус 40 °С, независимо от давления;
изготовленных из легированных сталей, склонных к подкалке при сварке; двухслойных сталей; сталей, склонных к образованию горячих трещин10.
Металлографические исследования допускается не проводить для сосудов и их элементов толщиной до 20 мм, изготовленных из сталей аустенитного класса.
Образцы (шлифы) для металлографического исследования сварных соединений должны вырезаться поперек шва и изготовляться в соответствии с требованиями государственных стандартов или нормативно-технической документации Минхиммаша СССР или Минтяжмаша СССР.
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 ВКЛЮ- ; чать лишь часть сечения соединения. При этом расстояние от линии сплавления до краев образца должно быть не менее 12 мм, а площадь контролируемого сечения 25 х 25 мм.При изготовлении образцов для исследования тавровых и угловых сварных соединений трубных элементов контрольные соединения должны разрезаться вдоль оси трубы (штуцера).
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.
Если при металлографическом исследовании в контрольном сварном соединении, проверенном ультразвуковой дефектоскопией или радиационным методом 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.
Необходимость, объем и порядок металлографических исследований сварных соединений литых и кованных элементов, труб с литыми деталями, элементов из стали различных классов, а также других единичных сварных соединений устанавливаются техническими условиями на изготовление или нормативно технической документацией, утвержденной или согласованной Минхиммашем СССР или Минтяжма- шем СССР.
Испытания на стойкость против межкристаллитной коррозии
Металл шва и зона термического влияния должны быть стойкими против межкристаллитной коррозии для сосудов, изготовленных из сталей аустенитного, ферритного, аустенитно-ферритного классов и двухслойной стали с коррозионностойким слоем из аустенитных и ферритных сталей. Испытание на стойкость против межкристаллитной коррозии должны проводиться при наличии требований в технических условиях или техническом проекте.
Форма, размеры и количество образцов должны соответствовать требованиям государственных стандартов.
ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ ИСПЫТАНИЕ
Гидравлическому испытанию подлежат все сосуды после их изготовления.
Сосуды, имеющие защитное покрытие (эмалирование, футеровка) или изоляцию, подвергаются гидравлическому испытанию до наложения покрытия или изоляции.Сосуды, имеющие наружный кожух, подвергаются гидравлическому испытанию до установки кожуха.
Гидравлическое испытание сосудов, за исключением литых.
д
муле
^пр
= 1,25Р
[g] 2 0 lglt
где Р — расчетное давление сосуда, МПа (кгс/см2), [а] 20. [а] t — допускаемые напряжения для материала сосуда или его элементов соответственно при 20 °С и расчетной температуре, МПа (кгс/см2).
Отношение
[ g] 2 О [glt
принимается по тому из использованных
материалов элементов (обечайки, днища, фланцы, крепеж, патрубки и др.) сосуда, для которого оно является наименьшим.
Гидравлическое испытание сосудов и деталей, изготовленных из литья, должно проводиться пробным давлением, определяемым по формуле
[ст] 2 0 [ст] t
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.
Гидравлическое испытание криогенных сосудов, при наличии вакуума в изоляционном пространстве, должно проводиться пробным давлением, определяемым по формуле
Рпр = 1,25Р - 0,1 МПа (1,25Р - 1 кгс/см2).
Гидравлическое испытание вертикально устанавливаемых сосудов допускается проводить в горизонтальном положении при условии обеспечения прочности корпуса сосуда, для чего расчет на прочность должен быть выполнен разработчиков 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.
