ГОСТ Сосуды высокого давления. ГОСТ сосуды высокого давления. Национальный стандарт российской федерации сосуды стальные сварные высокого давления
 Скачать 1.1 Mb.
|
|
7.8 Внутренние устройства Внутренние устройства аппаратов (змеевики, отводы и трубы, тарелки, корзины, перегородки и др.) должны быть изготовлены по технической документации в соответствии с ГОСТ Р 52630 , ГОСТ Р 53677 , ГОСТ Р 53684 7.9 Сборка под сварку корпусов 7.9.1 Корпуса сосудов следует изготавливать по технологическим процессам и производственным инструкциям предприятия-изготовителя, разработанными в соответствии с требованиями технического проекта. При сборке корпусов сосудов под сварку кольцевых швов продольные швы смежных однослойных обечаек и концевых деталей должны быть смещены относительно друг друга на значение трехкратной толщины наиболее толстого элемента, но не менее чем на 100 мм. Смещение продольных швов рулонированных обечаек (швов центральных обечаек и наружного кожуха) относительно продольных швов смежных рулонированных и однослойных обечаек, а также концевых деталей не должно быть менее 100 мм. 7.9.2 Смещение кромок по внутреннему диаметру однослойных смежных обечаек и концевых деталей, собранных под сварку, не должно превышать 5 мм. Для вальцованных и штампосварных сосудов, не подвергаемых механической обработке, на внутренней поверхности допускаются местные смещения до 7 мм общей длиной до 20% длины развертки. Для сосудов из двухслойных сталей значение смещения не должно превышать толщины коррозионно-стойкого слоя. Смещения более 5 мм для сосудов из однослойных сталей и более 3 мм для сосудов из двухслойных сталей должны быть выровнены наплавкой с уклоном 1:5. 7.9.3 При сборке многослойных рулонированных обечаек между собой и с однослойными элементами под сварку кольцевых швов смещение кромок разделки по притуплению не должно быть более 3 мм, смещение , измеренное на расстоянии 20 мм от кромки разделки, не должно быть более 5 мм для стыкуемых элементов (см. рисунок 6). Рисунок 6 - Смещение кромок при сборке рулонированных обечаек Рисунок 6 - Смещение кромок при сборке рулонированных обечаек При стыковке рулонированных обечаек допускается местное смещение кромок до 7 мм на 10% длины развертки. Данное смещение должно быть выровнено наплавкой с уклоном 1:5. 7.9.4 При стыковке рулонированных обечаек, центральные обечайки которых изготовлены из двухслойной стали, смещение не должно быть более 3 мм. Допускается смещение кромок до 4 мм на 10% длины развертки центральной обечайки при условии, что техническим проектом не оговорены более жесткие требования. 7.9.5 Для обеспечения стыковки штампованного днища или горловины с цилиндрической частью сосуда допускается проводить механическую обработку их наружной и внутренней поверхностей у торца с плавным переходом к необработанной поверхности, при этом толщина стыкуемой кромки должна быть не менее расчетной, угол переходной обработанной части должен быть не более 15°. 7.9.6 Сборку под сварку следует проводить с помощью прихваток или временных технологических креплений (скобы, планки, клинья и т.п.). Прихватку и приварку временных технологических креплений к корпусу собираемых элементов следует осуществлять на расстоянии не менее 50 мм от кромки разделки стыка. После заварки корневой части стыка временные технологические крепления подлежат удалению, а места их приварки на элементах сосуда (аппарата) должны быть механически зачищены и проконтролированы. Прихватку и приварку временных технологических креплений должны проводить аттестованные сварщики с использованием соответствующих сварочных материалов, соблюдением всех технологических приемов и условий сварки для данной марки стали. 7.9.7 Приварку временных технологических креплений к сталям марок 22Х3М, 20Х2МА, 15Х5М проводят с местным подогревом до температуры не менее 150 °С. Сварные соединения или места приварки технологических креплений подлежат термообработке совместно с собранным соединением после его заварки. При сборке элементов из хромомолибденовых, хромомолибденованадиевых сталей (кроме марок 22Х3М, 20Х2МА, 15Х5М) для исключения немедленной термической обработки сварных соединений согласно 7.13 разрешается приварку временных технологических креплений выполнять без подогрева аустенитными электродами с содержанием никеля не менее 25%. 7.9.8 Конструктивные элементы подготовленных под сварку (наплавку) элементов сосудов должны соответствовать требованиям ГОСТ 5264 , ГОСТ 8713 , ГОСТ 16098 , ГОСТ 14771 , ГОСТ 15164 Допускается применять другие конструкции разделок. При этом качество сварных соединений должно соответствовать требованиям настоящего стандарта. Форму подготовки кромок под сварку стыковых соединений деталей разной толщины устанавливают в техническом проекте. 7.9.9 Механическую обработку кромок для вварки штуцеров в рулонированные обечайки следует проводить без охлаждающей жидкости. 7.9.10 Свариваемые кромки и прилегающие к ним поверхности свариваемых элементов с внутренней и наружной сторон на ширине не менее 30 мм, а под электрошлаковую сварку на ширине не менее 50 мм должны быть зачищены от ржавчины, масла, окалины и прочих загрязнений до чистого металла и обезжирены. Подготовленные кромки подвергают визуальному и цветному контролю для выявления дефектов металла. Трещины, закаты, расслоения, вмятины, а для двухслойной стали отслоения коррозионно- стойкого слоя не допускаются. Обнаруженные дефекты должны быть устранены, места выборок дефектов заваривают в соответствии с требованиями настоящего стандарта, зачищают заподлицо и контролируют в соответствии с 8.3.2.1. 7.9.11 При толщине однослойной стенки более 30 мм зона, прилегающая к кромкам шириной, равной толщине стенки, но не менее 50 мм, должна быть проконтролирована ультразвуковым методом. При этом качество контролируемой зоны элементов из листовой стали должно соответствовать 1-му классу сплошности по ГОСТ 22727 , из поковок - требованиям НД на поковки. 7.9.12 Дефекты, обнаруженные визуально в прихватках, перед сваркой шва должны быть удалены механическим способом. 7.9.13 Места приварки временных технологических креплений после их удаления должны быть зачищены заподлицо с основным металлом и проконтролированы магнитопорошковым или цветным методом. Индикаторные рисунки при цветном контроле и магнитопорошковом контроле не допускаются. При удалении дефектов допускаются плавные местные выборки округлой формы в соотношении глубины к ее диаметру 1:10. Глубина выборки не должна выводить толщину стенки детали за пределы расчетного значения с учетом прибавки на коррозию и должна быть не более 10 мм. Полноту удаления аустенитного наплавленного металла контролируют методом травления. Следы аустенитного металла в местах приварки не допускаются. 7.9.14 Правильность сборки элементов сосудов перед сваркой (взаимное расположение деталей, отклонение от прямолинейности образующей цилиндров, зазор в стыке, смещение кромок, угол скоса кромки) должна быть принята ОТК. Угол скоса кромки рулонированной обечайки в собранных стыках не является сдаточным значением. 7.9.15 При сварке кольцевых швов корпусов в рулонированном исполнении должны быть приняты меры, исключающие раскатку наружной поверхности и торца рулонированных обечаек от контакта с металлическими роликоопорами и упорным роликом. 7.10 Сварка 7.10.1 Технологии сварки, наплавки сосудов и их элементов должны быть аттестованы в соответствии с НД. При аттестации технологии сварки следует также руководствоваться требованиями настоящего стандарта и приложением Ж. 7.10.2 Технологическая документация должна содержать указания по: - технологии сварки материалов, принятой для изготовления сосудов (сборочных единиц, деталей); - применению сварочных материалов; - методам и объемам контроля; - видам испытаний сварочных соединений; - предварительному и сопутствующему подогревам; - термической обработке. 7.10.3 Сосуды и их элементы в зависимости от конструктивного исполнения и размеров могут быть изготовлены: - ручной дуговой сваркой покрытыми электродами; - ручной дуговой наплавкой покрытыми электродами; - автоматической сваркой под флюсом; - электрошлаковой сваркой (плоских заготовок и продольных швов обечаек); - ручной аргонодуговой сваркой неплавящимся электродом или - механизированной аргонодуговой сваркой плавящимся электродом; - автоматической аргонодуговой сваркой плавящимся электродом; - механизированной аргонодуговой наплавкой плавящимся электродом; - автоматической сваркой под флюсом по слою металлической крошки с поперечными колебаниями электрода (наплавка торцов рулонированных обечаек и монолитных деталей); - автоматической сваркой под флюсом с дополнительной подачей в зону дуги нетоковедущей присадочной проволоки сплошного сечения (копир - присадки); - автоматической наплавкой ленточным электродом под флюсом; - автоматической наплавкой проволочным электродом под флюсом. Применение других видов сварки допускается после соответствующих процедур аттестации, проведенных в установленном порядке. При изготовлении опор допускается применять механизированную и автоматическую сварки в среде углекислого газа (за исключением приварки опор к корпусу сосуда). 7.10.4 Сварочные работы при изготовлении сосудов и их элементов следует проводить при положительных температурах в закрытых помещениях. 7.10.5 Допускается проводить дальнейшее изготовление с применением сварки корпуса сосудов из углеродистых, кремнемарганцовистых и аустенитных сталей на открытых площадках. Минимальная отрицательная температура окружающего воздуха, при которой допустима сварка, а также условия сварки приведены в таблице 4. Сварщик и места сварки должны быть защищены от воздействия дождя, ветра, снега. Таблица 4 - Температурные условия проведения сварочных работ на открытых площадках Марка свариваемой стали Толщина свариваемых элементов, мм Минимальная температура, при которой разрешена сварка, °С Температура подогрева при сварке, °С 20, 25, 16К, 18К, 20К, 22К, 20ЮЧ Не более 16 -20 Без подогрева Более 16 100-200 09Г2С, 10Г2С1, 15ГС, 16ГС, 10Г2, 17ГС, 09Г2СЮЧ Не более 10 -10 Без подогрева Более 10 150-250 08Г2СФБ, 08Г2МФБ (рулонированные обечайки) Не более 150 -10 150-250 Сталь аустенитного класса Независимо от толщины -20 Без подогрева 7.10.6 Разработка технологической документации на сварку, руководство сварочными работами, а также выполнение сварочных работ при производстве сосудов должны осуществлять аттестованные специалисты, имеющие соответствующие удостоверения. Специалистов допускают к тем видам работ, которые указаны в их удостоверениях. 7.10.7 Подготовку кромок под сварку проводят механическими методами. Для монолитных деталей из углеродистых и кремнемарганцовистых сталей допускается подготовку кромок проводить газовой или плазменной резкой с последующей механической зачисткой поверхности реза до чистого металла. 7.10.8 В зависимости от марки свариваемой стали и толщины стенки сосуда сварку, наплавку элементов и корпусов сосудов следует проводить с подогревом в соответствии с таблицей 5. Таблица 5 - Температура подогрева при выполнении сварных соединений Марка свариваемой стали Вид сварочных работ Толщина свариваемых или наплавляемых элементов, мм Температура подогрева, °С 20, 25, 16К, 18К, 20К, 22К, 20ЮЧ, 22К-ВД, 22К-Ш Сварка* До 60 Без подогрева Более 60 100-200 Антикоррозионная наплавка Любая Без подогрева 09Г2С,10Г2С1,15ГС,16ГС, 10Г2, 17ГС, 09Г2СЮЧ Сварка* До 30 Без подогрева Более 30 150-250 Антикоррозионная наплавка Любая Без подогрева 14ХГС, 09Г2СЮЧ Сварка До 16 Более 16 150-250 08Г2СФБ, 08Г2МФБ Сварка рулонной стали Любая Без подогрева Наплавка торцов рулонированных обечаек Вварка патрубков в рулонированные обечайки на полную толщину стенки** 150-200 Сварка рулонированных обечаек между собой и с монолитными элементами** До 100 Без подогрева Более 100 150-200 12ХГНМ, 12ХГНМФ, 15ХГНМФТ Сварка рулонной стали До 6 150-200 Наплавка торцов рулонированных обечаек Любая Сварка рулонированных обечаек между собой и с монолитными элементами** 12МХ Сварка До 12 Без подогрева Более 12 до 30 100-200 Более 30 150-250 12ХМ, 15ХМ, 12Х1МФ До 7 Без подогрева Более 7 200-250 30ХМА, 15Х1М1Ф, 15Х5М, 15Х5МУ Любая 250-350 20Х2М, 20Х2МА, 22Х3М Сварка, низколегированная и антикоррозионная наплавка 10Х2ГНМ, 10Х2ГНМА, 1Х2М1, 10Х2М1 Сварка, антикоррозионная наплавка первого слоя Любая 100-200 12Х2МФА, 15Х2МФА, 18Х2МФА Сварка, низколегированная и антикоррозионная наплавка первого слоя Любая 200-300 15Х2НМФА, 15Х2НМФА-А 150-250 * Подогрев при электрошлаковой сварке не требуется при любой толщине элементов. ** Подогрев до 150 °С - 200 °С при сварке с элементами из сталей марок 20Х2МА, 22Х3М, 12Х2МФА, 15Х2МФА, 18Х2МФА назначают при условии предварительной наплавки кромок элементов низколегированными сварочными материалами. При местном подогреве ширина зоны нагрева до температуры подогрева должна быть не менее 100 мм в каждую сторону от кромки разделки. Нагрев по длине сварного соединения должен быть равномерным. Местный нагрев рулонированных обечаек с наружной поверхности следует проводить с помещением источников нагрева непосредственно в разделку под сварку. 7.10.9 Все сварные швы корпусов сосудов подлежат клеймению, позволяющему установить сварщика, выполнявшего эти швы. Клейма наносят на основном металле на расстоянии 20-50 мм от линии сплавления сварного шва с наружной стороны корпуса: - для продольных швов - в начале и конце шва на расстоянии 100 мм от кольцевого шва; - для кольцевых швов - в месте пересечения их с продольными и далее через каждые 2 м, но не менее двух клейм на каждом шве. 7.10.10 Если шов выполняли два и более сварщика, то ставят клеймо каждого сварщика. Клейма наносят в виде дроби, в числителе которой ставят клейма сварщиков, выполнявших сварку с наружной стороны корпуса, в знаменателе - с внутренней. 7.10.11 Места клеймения заключают в хорошо видимые рамки, выполняемые несмываемой краской, и указывают в паспорте сосуда. Допускается вместо клеймения сварных швов прилагать к паспорту сосуда схему расположения швов с указанием фамилий сварщиков и их подписями. 7.11 Требования к качеству сварных соединений 7.11.1 Механические свойства сварных соединений должны соответствовать нормам, приведенным в таблице 6. Таблица 6 - Механические свойства сварных соединений Тип стали Временное сопротивление и предел текучести, относительное удлинение при 20 °С и повышенных температурах Угол изгиба, не менее Ударная вязкость, Дж/см , не менее при толщине стенки, мм при температуре, °С до 20 более 20 плюс 20 не более минус 21 КСU KCV КСU KCV Углеродистая Не менее минимально допустимых характеристик для основного металла по стандартам или технической документации 100° 100° 50 35 30 20 Кремнемарганцовистая 80° 60° Хромомолибденовая 50° 40° Хромоникелевая, хромоникельмолибденовая 100° 100° 70 50 Примечания 1 При этом для статического нагружения сосудов в эксплуатации допускается снижение: - временного сопротивления разрыву металла кольцевых швов однослойных обечаек, сваренных между собой и с концевыми элементами, до 0,9 минимальных значений основного металла, регламентируемых стандартами или техническими условиями на поставку; - временного сопротивления разрыву металла кольцевых швов, соединяющих рулонированные обечайки между собой и с монолитными элементами, а также замыкающих швов рулонированных обечаек до 0,75 минимальных значений рулонных сталей, регламентируемых техническими условиями на их поставку. 2 При расчете толщины стенки корпуса указанные снижения прочностных свойств металла шва не учитывают. 3 Тип образца для определения ударной вязкости KCU или KCV установлен в технических условиях на изделие. Для сосудов с температурой стенки при рабочем давлении не более минус 21 °С испытания проводят обязательно на образцах с надрезом по KCV. В разнородных сварных соединениях временное сопротивление разрыву оценивают по стали с более низкими механическими свойствами, а ударную вязкость и угол изгиба - по менее пластичной стали. 7.11.2 Твердость шва и зон сварного соединения на наружной поверхности корпуса сосуда и на контрольных образцах при макроисследованиях должна соответствовать параметрам, приведенным в таблице 7. Таблица 7 - Оценка качества сварных соединений по твердости Марка стали Допустимые пределы твердости основного металла НВ по ГОСТ 9012 Допустимая твердость металла шва и зоны термического влияния НВ, не более 10, 20 100-145 180 16К 18К 25, 20К, 22К, 22К-Ш, 22К-ВД 123-167 200 20ЮЧ 220 09Г2С 120-179 225 10Г2С1 156-190 15ГС 149-207 16ГС, 17ГС, 17ГС1 120-179 225 10Г2 123-168 09Г2СЮЧ, 09ХГ2СЮЧ, 08Г2СФБ, 08Г2МФБ 160-210 235 14ХГС 149-207 230 12ХГНМ, 12ХГНМФ, 15ХГНМФТ 174-240 270 12МХ 143-179 240 12ХМ 137-170 15ХМ 148-217 30ХМА 212-248 270 12Х1МФ 131-170 240 15Х1М1Ф 170-217 10Х2ГНМ, 10Х2ГНМА 167-216 10Х2М1, 1Х2М1 161-227 12Х2МФА, 15Х2МФА, 18Х2МФА 180-240 270 15Х2НМФА, 15Х2НМФА-А 22Х3М 195-235 20Х2МА 197-237 20Х2М 197-235 15Х5М 150-190 250 Примечание - В обоснованных случаях допускается измерять твердости по Виккерсу по ГОСТ 2999 Твердость аустенитного наплавленного металла на поверхности элементов и сварных соединений двухслойной стали - не более 220 НВ. 7.11.3 По результатам визуально-измерительного контроля не допускаются: - смещения кромок свариваемых элементов свыше норм, установленных настоящим стандартом или техническими условиями; - отклонения от геометрических размеров швов свыше норм, установленных чертежами. Ширина усиления кольцевых швов, соединяющих рулонированные обечайки между собой и с монолитными деталями, является ненормируемой. 7.11.4 По результатам металлографических исследований макроструктуры в сварных соединениях не допускаются следующие дефекты: - трещины любых размеров и направлений, расположенные в металле шва, по линии сплавления и в околошовной зоне основного металла; - продолжения межслойных зазоров (усов) в наплавленном металле длиной более 0,8 мм в любом направлении (для многослойных сосудов); - непровары (несплавления), расположенные у поверхности и по сечению соединения (между основным металлом, металлом наплавки и металлом шва, а также между отдельными валиками и слоями); - отдельные поры и шлаковые включения с линейным размером более 2,5 мм в количестве более одного или мелкие, имеющие суммарный линейный размер более 2,5 мм, выявленные на полосе шириной 10 мм, проходящей по высоте сварного шва толщиной до 50 мм включительно в зоне с наибольшим числом пор и шлаковых включений; - отдельные поры и шлаковые включения с линейным размером более 4 мм и более 3 шт. или мелкие, имеющие суммарный линейный размер более 12 мм, на полосе шириной 10 мм, проходящей по высоте сварного шва толщиной свыше 50 мм в зоне с наибольшим числом пор и шлаковых включений. Расстояние между допустимыми дефектами по высоте полосы должно быть не менее трехлинейных размеров максимального дефекта. В перлитной и аустенитной наплавках на трубную решетку и другие элементы корпуса сосуда не допускаются: - трещины всех видов и направлений; - непровары, несплавления; - скопление газовых пор и шлаковых включений; - отдельные поры и шлаковые включения с линейным размером более 1 мм или мелкие, имеющие суммарный линейный размер более 1 мм, выявленные на шлифе длиной 50 мм. 7.11.5 Качество сварных соединений в хромомолибденовых и хромомолибденованадиевых сталях и наплавки по результатам микроисследований считают неудовлетворительным, если в наплавленном металле и зоне термического влияния будут обнаружены микротрещины. В зоне термического влияния не допускаются закалочные мартенситные структуры, а также видманштеттова структура крупнее балла 3 по ГОСТ 5640 7.11.6 Качество сварных соединений и наплавок по результатам неразрушающих методов контроля должно соответствовать 8.2.5. |