Гост. Правила проектирования, изготовления и приемки сосудов и аппаратов стальных сварных пб
 Скачать 0.55 Mb.
|
|
Рисунок 14. Стыковка элементов разной толщины Конструктивные элементы стыковых соединений литых деталей с трубами, листами и поковками разной толщины следует принимать в соответствии с проектом или техническими условиями на сосуд (сборочную единицу, деталь). 4.9.9. В сосудах, выполняемых из двухслойной стали, скос осуществляется со стороны основного слоя. 4.9.10. Смещение кромок В листов (рисунок 15), измеряемое по срединной поверхности, в стыковых соединениях, определяющих прочность сосуда, не должно превышать В = 0,1S, но не более 3 мм (S - наименьшая толщина свариваемых листов). Смещение кромок в кольцевых швах, выполняемых электрошлаковой сваркой, не должно превышать 5 мм. Смещение кромок в кольцевых швах монометаллических сосудов, а также в кольцевых и продольных швах биметаллических сосудов со стороны коррозионностойкого слоя не должно превышать величин, указанных в таблице 14. Смещение кромок свариваемых заготовок днищ не должно превышать 0,1S, но не более 3 мм (S - толщина листа), а днищ из двухслойных сталей со стороны плакирующего слоя не должно превышать величин, указанных в таблице 14. Рисунок 15. Смещение кромок 4.9.11. К стыковым соединениям, определяющим прочность сосуда, следует относить продольные швы обечаек, хордовые и меридиональные швы выпуклых днищ. 4.9.12. При измерении смещения В кромок листов толщиной S и S_1 в стыковых соединениях следует учитывать, что: B 1 <= 0,5(S 1 - S) + B; B 2 <= 0,5(S 1 - S) - B, где B 1 и В 2 - расстояния между кромками листов. Таблица 14 Смещение кромок в кольцевых швах сосудов, выполняемых всеми видами сварки, за исключением электрошлаковой Максимально допустимое смещение стыкуемых кромок, мм Толщина свариваемых листов S , мм в кольцевых швах на монометаллических сосудах в кольцевых и продольных швах на биметаллических сосудах со стороны коррозионностойкого слоя До 20 50% толщины плакирующего слоя Свыше 20 до 50 0,15S, но не более 5 50% толщины плакирующего слоя Свыше 50 до 100 , но не более толщины плакирующего слоя Свыше 100 но не более , но не более 8 мм и не более толщины плакирующего слоя * При условии наплавки с уклоном 1:3 на стыкуемые поверхности для сварных соединений, имеющих смещение кромок более 5 мм. Таблица 15 Максимально допустимый увод кромок в стыковых сварных соединениях обечаек и днищ Максимальный увод (угловатость) f кромок в стыковых сварных соединениях, мм обечаек днищ из лепестков конических днищ Независимо от D D < 5000 мм D > 5000 мм D < 2000 мм D > 2000 мм 5 6 8 5 7 4.9.13. Увод (угловатость) f кромок (рисунок 16) в стыковых сварных соединениях не должен превышать f = 0,1S + 3 мм, но не более соответствующих значений для элементов, указанных в таблице 15, в зависимости от внутреннего диаметра D обечаек и днищ (S - толщина обечайки или днища). а б в г Рисунок 16. Контроль увода кромок продольных и кольцевых сварных соединений Увод (угловатость) кромок в продольных сварных соединениях обечаек и конических днищ, стыковых сварных соединениях днищ из лепестков определяется шаблоном длиной 1/6D (рисунок 16, а, б), а в кольцевых сварных соединениях обечаек и конических днищ - линейкой длиной 200 мм (рисунок 16, в, г). Увод (угловатость) кромок определяется без учета усиления шва. 4.9.14. Форма и размеры швов должны соответствовать требованиям стандартов на швы сварных соединений или технической документации. При выполнении стыковых соединений допускается не исправлять сварные швы, если отклонение размеров валика (ширина и высота) составляет не более 30% предусмотренных стандартом размеров на данный вид сварки. 4.9.15. При защите от коррозии элементов сосудов способом наплавки толщина наплавленного слоя после механической обработки указывается в проекте. Для внутренних уплотнительных поверхностей фланцев, патрубков штуцеров толщина наплавленного слоя должна соответствовать толщине, указанной в п.4.5.1. 4.9.16. У сосудов, изготовленных из коррозионностойких сталей, снятие усилия сварных швов, соприкасающихся при эксплуатации со средой, допускается при наличии указаний об этом в проекте. 4.9.17. Сварные соединения перлитных сталей со сталями аустенитного класса могут быть предусмотрены в проекте с соблюдением следующих условий: толщина материала в местах сварки соединения не должна превышать 36 мм для углеродистых сталей и 30 мм для марганцево-кремнистых сталей (марок 16ГС, 17ГС, 09Г2С и др.); среда не должна вызывать коррозионное растрескивание. 4.9.18. Технология сварки, качество и контроль сварных соединений из разнородных сталей должны соответствовать требованиям нормативно-технической документации по промышленной безопасности. 4.9.19. Приварка и удаление вспомогательных элементов (сборочных устройств, временных креплений и др.) производятся в соответствии с технической документацией. Приварка (удаление) элементов выполняется сварщиком, допущенным к сварке данного изделия. Приварку (удаление) временных креплений после сварки основного изделия следует производить по технологии, исключающей образование трещин и закалочных зон в металле изделия. 4.10 Требования к качеству сварных соединений 4.10.1. Механические свойства сварных соединений должны быть не ниже норм, указанных в таблице 16. 4.10.2. Твердость металла шва в коррозионностойком слое сварных соединений сосудов из двухслойных сталей не должна превышать НВ 220. 4.10.3. Показатели механических свойств сварных соединений по временному сопротивлению разрыву и углу изгиба определяются как среднеарифметическое от результатов испытаний отдельных образцов. Общий результат считается неудовлетворительным, если хотя бы один из образцов показал значение временного сопротивления разрыву более чем на 7% и угла изгиба более чем на 10% ниже норм, указанных в таблице 16. При испытании на ударный изгиб результат считается неудовлетворительным, если хотя бы один из образцов показал значение ниже норм, указанных в таблице 16. Допускается на одном образце при температурах минус 40°С и ниже получение значения ударной вязкости не менее 25 Дж/см2 (2,5 кгс [ м/см2). 4.10.4. Виды испытаний и гарантированные нормы механических свойств по временному сопротивлению разрыву и ударной вязкости стыковых сварных соединений типа "лист + поковка", "лист + литье", "поковка + поковка", "поковка + труба", "поковка + сортовой прокат" должны соответствовать требованиям, предъявляемым к материалу с более низкими показателями механических свойств. Контроль механических свойств, а также металлографическое исследование или испытание на стойкость против межкристаллитной коррозии образцов этих соединений предусматриваются разработчиком технической документации. Таблица 16 Минимальные нормы механических свойств сварных соединений Механические свойства Для углеро- дистых сталей Для низколеги- рованных марганцо- вистых и мар- ганцево- крем- нистых сталей Для хромистых, хро- момолиб- деновых и хромована- диево- вольфра- мовых сталей Для аусте- нитно- феррит- ных сталей Для аустенит- ных сталей 1 2 3 4 5 6 Временное сопротивление разрыву при температуре 20°С Не ниже нижнего значения временного сопротивления разрыву основного металла по стандарту или техническим условиям для данной марки стали Минимальное значение ударной вязкости, Дж/см (кгс·м/см ): а) при температуре 20°С на образцах КСU 50 (5,0) 50 (5,0) 50 (5,0) 40 (4,0) - на образцах КСV 35 (3,5) 35 (3,5) 35 (3,5) 30 (3,0) - б) при температуре ниже минус 20°С на образцах КСU 30 (3,0) 30(3,0) 30 (3,0) 30 (3,0) - на образцах КСV 20 (2,0) 20 (2,0) 20 (2,0) 20 (2,0) - Минимальное значение угла изгиба, град: при толщине не более 20 мм 100 80 50 80 100 при толщине более 20 мм 100 80 40 60 100 Твердость металла шва сварных соединений, НВ, не более - - 240 220 200 Просвет между сжимаемыми Не ниже норм, установленных нормативно-технической документацией на трубы поверхностями при сплющивании стыковых соединений Для сварных соединений типа "лист + поковка", "лист + литье", "поковка + поковка", "поковка + труба", "поковка + сортовой прокат" значение угла изгиба должно быть не менее: 70° - для углеродистых сталей и сталей аустенитного класса; 50° - для низколегированных марганцовистых и марганцево-кремнистых сталей, высоколегированных сталей аустенитно-ферритного класса; 30° - для низколегированных и среднелегированных (хромистых и хромомолибденовых) сталей и высоколегированных сталей ферритного класса. 4.10.5. Твердость металла шва сварных соединений из стали марки 12ХМ, выполненных ручной электродуговой сваркой ванадийсодержащими электродами, должна быть не более 260 НВ при условии, что относительное удлинение металла шва будет не менее 18%. Твердость металла шва сварных соединений из стали марки 15Х5МУ должна быть не более 270 НВ. Твердость переходного слоя в сварных соединениях двухслойных сталей должна быть не более 220 НВ при измерении на контрольных образцах. 4.10.6. Коррозионная стойкость сварных соединений должна соответствовать требованиям проекта или иной технической документации на сосуд (сборочную единицу, детали). 4.10.7. В сварочных соединениях не допускаются следующие наружные дефекты: трещины всех видов и направлений; свищи и пористость наружной поверхности шва; подрезы; наплавы, прожоги и незаплавленные кратеры; смещение и совместный увод кромок свариваемых элементов свыше предусмотренных норм; несоответствие формы и размеров требованиям стандартов, технических условий или проекта; поры, выходящие за пределы норм, установленных таблицей 17; чешуйчатость поверхности и глубина впадин между валиками шва, превышающие допуск на усиление шва по высоте. Допускаются местные подрезы в сосудах 3-й, 4-й, 5а и 5б групп, предназначенных для работы при температуре выше 0°С. При этом их глубина не должна превышать 5% толщины стенки, но не более 0,5 мм, а протяженность - 10% длины шва. В обоснованных случаях допускаются в сварных соединениях из сталей и сплавов марок 03Х21Н21М4ГБ, 03ХН28МДТ, 06Х28МДТ отдельные микронадрывы протяженностью не более 2 мм при согласовании в установленном порядке. Таблица__17_Нормы__допустимых_пор,_выявляемых_при_визуальном_контроле_сварных_соединений'>Таблица 17 Нормы допустимых пор, выявляемых при визуальном контроле сварных соединений Номинальная толщина наиболее тонкой детали, мм Допустимый максимальный размер дефекта, мм Допустимое число дефектов на любые 100 мм шва От 2 до 3 вкл. 0,5 3 Св. 3 " 4 " 0,6 4 " 4 " 5 " 0,7 4 " 5 " 6 " 0,8 4 " 6 " 8 " 1,0 5 " 8 " 10 " 1,2 5 " 10" 15" 1,5 5 " 15 " 20 " 2,0 6 " 20 " 40 " 2,5 7 Св. 40 2,5 8 4.10.8. В сварных соединениях не допускаются следующие внутренние дефекты: трещины всех видов и направлений, в том числе микротрещины, выявленные при микроисследовании; свищи; смещение основного и плакирующего слоев в сварных соединениях двухслойных сталей выше норм, предусмотренных настоящими Правилами; непровары (несплавления), расположенные в сечении сварного соединения; усиление t переходного шва (рисунок 17) в сварных соединениях двухслойных сталей выше линии раздела слоев на величину более 0,3S (S - толщина плакирующего слоя, S - толщина листа); Рисунок 17. Усиление переходного шва в сварных соединениях двухслойных сталей поры, шлаковые и вольфрамовые включения, выявленные радиографическим методом, выходящие за пределы норм, установленных допустимым классом дефектности сварного соединения в соответствии с таблицей 18, или выявленные ультразвуковым методом. Таблица 18 Классы дефектности сварного соединения Группа сосуда Вид сварного v 1, 2, 3 4 5а 5б Класс дефектности Стыковое 3 4 5 6 Угловое, тавровое 4 5 5 6 Нахлесточное 5 6 6 7 4.10.9. Оценку единичных дефектов (пор и включений) по ширине (диаметру) при толщине свариваемых элементов до 45 мм, а также цепочек независимо от толщины свариваемых элементов допускается производить по нормам класса 4 вместо класса 3, класса 5 вместо класса 4, класса 6 вместо класса 5, класса 7 вместо класса 6. Оценку единичных пор и включений для кольцевых сварных соединений толщиной не более 10 мм, выполняемых ручной электродуговой сваркой, допускается производить по классу 5. 4.10.10. Допускается местный внутренний непровар, расположенный в области смыкания корневых швов, глубиной не более 10% толщины стенки корпуса, но не более 2 мм и суммарной протяженностью не более 5% длины шва: в двухсторонних угловых и тавровых сварных соединениях с полным проплавлением патрубков внутренним диаметром не более 250 мм; в сварных швах сосудов 2, 3, 4, 5а и 5б групп, предназначенных для работы в средах, не вызывающих водородную и сероводородную коррозию. Допускается непровар в корне шва глубиной (высотой) не более 10% номинальной толщины свариваемых элементов, но не более 2 мм и суммарной протяженностью не более 20% длины шва: в кольцевых стыковых сварных соединениях, доступных для сварки только с одной стороны и выполненных без подкладного кольца, сосудов 4-й и 5б групп, предназначенных для работы при температуре выше 0°С, а также в змеевиках; в угловых сварных соединениях сосудов 4-й и 5б групп, предназначенных для работы при температуре выше 0°С. 4.11 Термическая обработка 4.11.1. Сосуды (сборочные единицы, детали) из углеродистых и низколегированных сталей (за исключением сталей, перечисленных в п.3.12.3), изготовленные с применением сварки, штамповки или вальцовки, подлежат термической обработке, если: а) толщина стенки цилиндрического или конического элемента, днища, фланца или патрубка сосуда в месте их сварного соединения более 36 мм для углеродистых сталей и более 30 мм для низколегированных марганцовистых и марганцевокремнистых сталей (марок 16ГС, 09Г2С, 17Г1С, 10Г2 и др.); б) номинальная толщина стенки S цилиндрических или конических элементов сосуда (патрубка), изготовленных из листовой стали вальцовкой (штамповкой), превышает величину, вычисленную по формуле S = 0,009(D + 1200), где D - минимальный внутренний диаметр элемента, мм. Данное требование не распространяется на отбортованные рубашки; в) сосуды (сборочные единицы, детали) предназначены для эксплуатации в средах, вызывающих коррозионное растрескивание (жидкий аммиак, аммиачная вода, растворы едкого натрия и калия, азотнокислого натрия, калия, аммония, кальция, этаноламина, азотной кислоты и др.) и об этом есть указание в проекте; г) днища сосудов и их элементов, независимо от толщины, изготовленных холодной штамповкой или холодным фланжированием; д) необходимость термической обработки обосновывается в проекте. 4.11.2. Для снятия остаточных напряжений в соответствии с требованиями подпунктов "а", "б" допускается в обоснованных случаях вместо термической обработки применять другие методы, например, метод пластического деформирования. 4.11.3. Сварные соединения из углеродистых, низколегированных марганцовистых, марганцевокремнистых и хромомолибденовых сталей, выполненные электрошлаковой сваркой, подлежат нормализации и высокому отпуску, за исключением случаев, указанных в документации. При электрошлаковой сварке заготовок штампуемых и вальцуемых элементов из сталей марок 16ГС, 09Г2С и 10Г2С1, предназначенных для работы при температуре не ниже минус 40°С, нормализация может быть совмещена с нагревом под штамповку с окончанием штамповки при температуре не ниже 700°С. 4.11.4. Сосуды (сборочные единицы, детали) из сталей марок 12МХ, 12ХМ, 15ХМ, 12Х1МФ, 10Х2М1А-А, 10Х2ГНМ, 15Х2МФА-А, 1Х2М1, 15X5, Х8, 15Х5М, 15Х5ВФ, 12Х8ВФ, Х9М и из двухслойных сталей с основным слоем из сталей марок 12МХ, 12ХМ, 20Х2М, подвергнутые сварке, необходимо термообрабатывать независимо от диаметра и толщины стенки. 4.11.5. Сосуды (сборочные единицы, детали) из сталей марок 08Х18Н10Т, 08Х18Н12Б и других аустенитных сталей, стабилизированных титаном или ниобием, предназначенные для работы в средах, вызывающих коррозионное растрескивание, а также при температурах выше 350°С в средах, вызывающих межкристаллитную коррозию, подвергаются термической обработке по требованию, оговоренному в проекте. 4.11.6. Необходимость и вид термической обработки сосудов (сборочных единиц, деталей) из двухслойной стали определяются в соответствии с требованиями пп.4.11.1 (а, б, г, д), 4.11.3, 4.11.4. При определении толщины свариваемого элемента принимается вся толщина двухслойной стали. При наличии в проекте требования на стойкость против межкристаллитной коррозии технология сварки и режим термообработки сварных соединений двухслойных сталей должны обеспечивать стойкость сварных соединений коррозионностойкого слоя против межкристаллитной коррозии. 4.11.7. Днища и детали из углеродистых и низколегированных марганцевокремнистых сталей, штампуемые (вальцуемые) вгорячую с окончанием штамповки (вальцовки) при температуре не ниже 700°С, а также днища и детали из аустенитных хромоникелевых сталей, штампуемых (вальцуемых) при температуре не ниже 850°С, термической обработке не подвергаются, если к указанным материалам не предъявлены специальные требования. Днища и другие штампуемые (вальцуемые) вгорячую элементы, изготавливаемые из сталей марок 09Г2С, 10Г2С1, работающие при температуре от минус 41°С до минус 70°С, следует подвергать термической обработке - нормализации или закалке и высокому отпуску. Днища и другие элементы из низколегированных сталей марок 12ХМ и 12МХ, штампуемые (вальцуемые) вгорячую с окончанием штамповки (вальцовки) при температуре не ниже 800°С, допускается подвергать только отпуску (без нормализации). Технология изготовления днищ и других штампуемых элементов должна обеспечивать необходимые механические свойства, указанные в стандартах или технических условиях, а при наличии требования в проекте и стойкость против межкристаллитной коррозии. 4.11.8. Возможность совмещения нормализации с нагревом под горячую штамповку днищ из сталей, работающих при температуре от минус 41°С до минус 70°С, определяется в обоснованных случаях. 4.11.9. Допускается не подвергать термической обработке горячештампованные днища из аустенитных сталей с отношением внутреннего диаметра к толщине стенки более 28, если они не предназначены для работы в средах, вызывающих коррозионное растрескивание. 4.11.10. Днища и другие элементы, выполненные из коррозионностойких сталей аустенитного класса методом холодной штамповки или холодным фланжированием, следует подвергать термической обработке (аустенизации или стабилизирующему отжигу), если они предназначены для работы в средах, вызывающих коррозионное растрескивание. В остальных случаях термообработку допускается не проводить, если относительное удлинение при растяжении в исходном состоянии металла не менее 30% при степени деформации в холодном состоянии не более 15%. 4.11.11. Гнутые участки труб из углеродистых и низколегированных сталей с наружным диаметром более 36 мм подлежат термообработке, если отношение среднего радиуса гиба к номинальному наружному диаметру трубы составляет менее 3,5, а отношение номинальной толщины стенки трубы к ее номинальному диаметру превышает 0,05. 4.11.12. Приварка внутренних и наружных устройств к сосудам, подвергаемым термической обработке, должна проводиться до термической обработки сосуда. Допускается приварка внутренних и наружных устройств без последующей термической обработки к термообработанным в соответствии с требованиями п.4.11.1 (а, б) сосудам при условии, что величина катета сварного шва не более 8 мм. Допускается приварка наружных устройств на монтажной площадке к специальным накладкам, приваренным к корпусу сосуда и прошедшим вместе с ним термическую обработку, без последующей термической обработки монтажных сварных швов. 4.11.13. Допускается местная термическая обработка сварных соединений сосудов, при проведении которой следует обеспечивать равномерный нагрев и охлаждение по всей длине шва и прилегающих к нему зон основного металла. Ширина зоны нагрева определяется в соответствии с требованиями нормативно- технической документации по промышленной безопасности. 4.11.14. Объемная термическая обработка производится в печах или путем нагрева сосуда (сборочной единицы, детали) вводом во внутреннюю полость теплоносителя. При этом проводятся мероприятия, предохраняющие сосуд (сборочную единицу, деталь) от деформаций, вызванных местным перегревом, неправильной установкой сосуда, действием собственного веса сосуда. 4.11.15. Свойства металла обечаек, днищ, патрубков, решеток после всех циклов термической обработки должны соответствовать установленным требованиям. Контроль механических свойств основного металла можно не проводить в том случае, если температура отпуска металла не превышает: 650°С - для сталей марок Ст3, 20К, 16ГС, 09Г2С; 710°С - для сталей марок 12ХМ, 12МХ. |