РТМ 1С. Сварка, термообработка и контроль трубных систем котлов и трубопроводов при монтаже и ремонте энергетического оборудования
 Скачать 2.26 Mb.
|
|
Таблица 18.12 Требования к результатам испытаний сварных соединений на изгиб ——————————————————————————————————————————————————————————————————————— |Тип (класс) сталей сварных | Номинальная | Угол изгиба при испытании | | соединений | толщина | на изгиб, градусы (не | | | сваренных | менее) | | |деталей, S, мм | | | | |———————————————————————————| | | | трубопроводы |газопроводы | | | | всех | по СНиП | | | | назначений*, |3.05.02-88* | | | | кроме | | | | | газопроводов | | |———————————————————————————|———————————————|——————————————|————————————| |Углеродистые |До 20| 100 (70)** | 120 (100) | | |включительно | | | | | | | | | |Свыше 20 | 80 | 120 (100) | |———————————————————————————|———————————————|——————————————|————————————| |Низколегированные |До 20| 80 (50) | 120 (100) | |конструкционные |включительно | | | |———————————————————————————| | | | | |Свыше 20 | 60 | 120(100) | |———————————————————————————|———————————————|——————————————|————————————| |Хромомолибденовые и|До 20| 50 (30) | - | |хромомолибденованадиевые |включительно | | | |перлитного класса и| | | | |легированные хромистые и|Свыше 20 | 40 | - | |высокохромистые | | | | |мартенситного и| | | | |мартенситно-ферритного | | | | |классов | | | | |———————————————————————————|———————————————|——————————————|————————————| |Хромоникелевые и|До 20| 150 | - | |хромомарганцевые |включительно | | | |аустенитного класса |Свыше 20 | 120 | - | ——————————————————————————————————————————————————————————————————————— _____________________________ * Значения угла изгиба при испытании сварных соединений технологических трубопроводов из углеродистой стали при толщине свыше 20 мм и из стали аустенитного класса независимо от толщины сваренных деталей должны быть не менее 100°. ** В скобках указаны значения угла изгиба для сварных соединений, выполненных газовой сваркой. 18.6.20. Показатели механических свойств определяются как среднее арифметическое результатов, полученных на заданном числе образцов (по каждому виду испытаний для каждого контрольного сварного стыка). Общий результат испытаний считается неудовлетворительным, если результаты испытаний хотя бы одного из образцов ниже норм: по временному сопротивлению разрыву и углу изгиба - более чем на 10%; по ударной вязкости - более чем на 10 Дж/см2 (1 кгс х м/см2). 18.6.21. При получении неудовлетворительных результатов по какому-либо виду испытаний допускаются повторные испытания на удвоенном числе образцов, вырезанных из тех же контрольных сварных соединений, взамен каждого образца, показавшего неудовлетворительные результаты. Если при повторном испытании хотя бы на одном из образцов (кроме образцов газопроводов) получены результаты, не отвечающие установленным нормам, то общий результат механических испытаний считается неудовлетворительным. В случае получения при повторной проверке неудовлетворительных результатов испытаний хотя бы на одном стыке газопровода, все стыки, сваренные данным сварщиком газовой сваркой в течение календарного месяца изданном объекте, должны быть удалены, а стыки, сваренные дуговой сваркой, должны быть проверены радиографией. 18.6.22. Изломы образцов, которые получены при механических испытаниях, следует просматривать и обнаруженные крупные дефекты заносить в протоколы механических испытаний. При выявлении хотя бы на одном образце трещин или других дефектов, выходящих за пределы норм, установленных настоящим РД, даже при удовлетворительных результатах механических испытаний и приемлемых результатах металлографического исследования, образцы необходимо забраковывать. 18.6.23. Образцы (шлифы) для металлографического исследования сварных соединений нужно вырезать поперек шва. Образцы для макроисследования всех сварных соединений и для микроисследования сварных соединении элементов при толщине стенки менее 25 мм должны включать все сечение шва, обе зоны термического влияния, прилегающие к ним участки основного металла, а также подкладное кольцо, если оно применялось и не подлежит удалению на производственных стыках. Образцы для микроисследования сварных соединений элементов с толщиной стенки 25 мм и более могут включать лишь часть сечения соединения. При этом расстояние от линии сплавления до краев образца должно быть не менее 12 мм, а площадь контролируемого сечения - не менее 25x25 мм. При изготовлении образцов для металлографического исследования угловых и тавровых сварных соединений, выполненных на трубных элементах, контролируемые сечения необходимо разрезать вдоль оси штуцера (привариваемой трубы). 18.6.24. Сварные соединения бракуют, если при металлографическом исследовании макроструктуры хотя бы на одном поперечном шлифе, вырезанном из контрольного сварного соединения, выявлены следующие дефекты: а) трещины любых размеров и всех видов и направлений, расположенные в металле шва, по линии сплавления и в околошовной зоне основного металла. В стыках труб из стали аустенитного класса допускаются отдельные надрывы протяженностью не более 0,3 мм в пределах одного слоя шва, вызванные усадкой металла при обрыве дуги (один надрыв в данном сечении шва); б) непровары (несплавления), расположенные у поверхности и по сечению сварного соединения (между основным металлом и металлом шва, а также между отдельными валиками и слоями шва); в) поры, расположенные в виде сплошной сетки, незаваренные (или не полностью заваренные) прожоги, свищи, смещения внутренних кромок состыкованных труб (деталей), превышающие нормы; г) местные непровары, вогнутость или выпуклость корня шва (рис.18.7), превышающие нормы (см. табл.18.6-18.9); См. графический объект "Рис.18.7. Дефекты корня шва" д) поры, шлаковые и вольфрамовые включения, превышающие нормы, приведенные в табл.18.13. Показатель концентрации дефектов К_д определяется как сумма наибольших линейных размеров (по высоте шва) всех допустимых дефектов (объемных включений, непровара, смещения кромок и др.), выявленных на любой полосе шириной 10 мм, проходящей по высоте шва или параллельно линии сплавления. Схема подсчета приведена на рис.18.8. См. графический объект "Рис.18.8. Схема подсчета показателя концентрации дефектов (К_д)" 18.6.25. В околошовной зоне сварных соединений элементов из стали аустенитного класса, выполненных ручной дуговой сваркой, не допускается действительное зерно крупнее номера 1 по шкале ГОСТ 5639 для основного металла. 18.6.26. При микроисследовании сварных соединений, выполненных газовой сваркой на элементах из стали перлитного класса, не допускаются в металле шва и околошовной зоне зерна номер 1 и крупнее по шкале ГОСТ 5639, участки с мартенситной структурой. Таблица 18.13 Допустимые размеры включений, выявляемых при металлографическом исследовании ——————————————————————————————————————————————————————————————————————— | Номинальная толщина | Допустимый | Максимально | Максимально | |стенки труб (деталей) |наибольший размер| допустимое | допустимый | |в стыковых соединениях| одиночных |число включений| показатель | |или меньший катет шва | включений и | (скоплений) в | К_д, мм | | в угловых, мм | скоплений, мм | шлифе | | |——————————————————————|—————————————————|———————————————|——————————————| |До 5 | 0,5 | 4 | 1,3 | | | | | | |Свыше 5 до 6,5 | 0,6 | 4 | 1,4 | | | | | | |Свыше 6,5 до 8,5 | 0,8 | 4 | 1,7 | | | | | | |Свыше 8,5 до 12 | 1,0 | 4 | 2,0 | | | | | | |Свыше 12 до 20 | 1,3 | 5 | 2,5 | | | | | | |Свыше 20 до 35 | 2,0 | 6 | 3,5 | | | | | | |Свыше 35 до 50 | 2,5 | 7 | 5,0 | | | | | | |Свыше 50 | 3,0 | 8 | 8,0 | ——————————————————————————————————————————————————————————————————————— Примечания. 1. Включения (скопления) с максимальным размером до 0,2 мм включительно не учитываются. 2. Расстояние между любыми двумя включениями и скоплениями должно составлять не менее трехкратного наибольшего размера любого из двух рассматриваемых включений или скоплений. 18.6.27. При микроисследовании сварных соединений труб из аустенитных сталей структура металла шва должна быть аустенитной с незначительным количеством карбидов, равномерно расположенных по полю и границам зерен, и феррита в случае применения аустенитно-ферритных электродов. Зона термического влияния должна иметь аустенитную структуру с небольшим количеством карбидов, равномерно распределенных по сечению зоны. 18.6.28. При микроисследовании сварных соединений труб из сталей мартенситно-ферритного класса, выполненных ручной дуговой сваркой аустенитным присадочным материалом, типичными структурами являются: для наплавленного металла - аустенит с ферритными прослойками по границам зерен и единичными выделениями карбидов, для высокотемпературной зоны термического влияния - ферритно-аустенитная. Допускается наличие ферритной полосы вдоль линии сплавления со стороны основного металла. 18.6.29. Если при металлографическом исследовании контрольных сварных стыков в соответствии с п.18.6.4, б, проверенных ультразвуком или радиографией, обнаружены недопустимые внутренние дефекты, которые по нормам этих методов контроля должны и могли быть выявлены примененным методом неразрушающего контроля, то все производственные сварные соединения, контролируемые дефектным стыком, подлежат 100%-ной проверке тем же методом дефектоскопии независимо от предусмотренного и выполненного объема неразрушающего контроля. Эту проверку должен осуществлять наиболее опытный и квалифицированный дефектоскопист. Дефектоскописту, проверявшему контрольный стык и пропустившему в нем дефект, выполнять указанный контроль производственных стыков не разрешается. 18.7. Прогонка металлического шара 18.7.1. Контроль прогонкой металлического шара производится с целью проверки обеспечения заданного проходного сечения в сварных соединениях труб поверхностей нагрева котлов. 18.7.2. Контроль прогонкой металлического шара проводится в случаях, оговоренных конструкторской документацией. 18.7.3. Диаметр шара Д_ш должен быть равен 0,8Д, где Д - наименьший внутренний диаметр трубы с учетом допуска на наружный диаметр и толщину стенки - подсчитывается по формуле: Д = Д - дельта Д - 2(S + дельта S), a a где Д - номинальный наружный диаметр трубы; а дельта Д - минусовый допуск на наружный диаметр трубы; S а - номинальная толщина стенки трубы; дельта S - плюсовой допуск на толщину стенки трубы. 18.7.4. Контроль прогонкой металлического шара должен проводиться по технологии, изложенной в производственной инструкции, разработанной для монтажа котла конкретного типа. 18.8. Капиллярный и магнитопорошковый контроль 18.8.1. Капиллярный или магнитопорошковый контроль сварных соединений проводится с целью определения поверхностных дефектов при ремонте сварных соединений в соответствии с разделом 19 либо для уточнения результатов визуального и других методов контроля. 18.8.2. Капиллярный контроль должен проводиться в соответствии с ГОСТ 18442, магнитопорошковый - с ГОСТ 21105 и унифицированными методиками контроля ПНАЭ Г-7-018-89 и ПНАЭ Г-7-015-89. При капиллярном контроле класс чувствительности должен быть не ниже III, при магнитопорошковом - не ниже уровня Б. 18.8.3. При капиллярном контроле сварных соединений по индикаторным следам наличие удлиненных и неодиночных индикаторных следов является браковочным признаком. Число одиночных округлых индикаторных следов не должно превышать норм, установленных табл.18.2 для одиночных включений, а наибольший размер каждого индикаторного следа не должен превышать трехкратных значений этих норм. 18.8.4. Нормы оценки качества при магнитопорошковом контроле должны соответствовать нормам для визуального контроля (п.18.3.4 и табл.18.2). 18.8.5. Выявленные при контроле в соответствии с пп.18.8.3 и 18.8.4 дефекты допускается оценивать по фактическим показателям размеров после удаления реактива или эмульсии (порошка). При этом следует руководствоваться требованиями п.18.3.4 и табл.18.2. Результаты этой оценки должны считаться окончательными. 18.9. Гидравлические испытания 18.9.1. Все сварные соединения котлов и трубопроводов пара и горячей воды, на которые распространяются правила Госгортехнадзора России, проверяют на прочность и плотность гидравлическим испытанием. Пробное давление, технология проведения и оценка результатов гидравлического испытания устанавливаются соответствующими правилами Госгортехнадзора России. Сварные соединения газопроводов проверяют гидравлическим (или пневматическим) испытанием в соответствии с требованиями СНиП 3.05.02-88*. Сварные соединения технологических трубопроводов, на которые распространяются ПБ 03-108-96, проверяют гидравлическим или пневматическим испытанием в соответствии с требованиями этих Правил. Сварные соединения прочих трубопроводов проверяют гидравлическим испытанием, если это указано в чертеже, технических условиях или инструкции на изготовление изделия. При отсутствии в этих документах указаний о величине пробного давления она должна быть равна 1,25 рабочего (избыточного), но не менее 0,2 МПа (2 кгс/см2). 18.9.2. Результаты гидравлического испытания считаются удовлетворительными, если манометр не показывает падение давления, а в сварных швах не обнаружено течи, "слезок" и "потения" и изделие не получило видимых остаточных деформаций. 19. Исправление дефектов в сварных соединениях трубопроводов и труб поверхностей нагрева котлов 19.1. Настоящий раздел распространяется на исправление с помощью ручной дуговой или ручной аргонодуговой сварки дефектов в сварных соединениях, выполненных в условиях монтажа и ремонта, в которых дефекты исправляются до эксплуатации сварных соединений. Требования настоящего раздела распространяются на сварные соединения труб из сталей всех марок, приведенных в приложении 2, кроме сварных соединений из сталей аустенитного класса. Исправление дефектов в этих сварных соединениях должно выполняться по технологии, разработанной для каждого конкретного случая и согласованной со специализированной организацией, указанной в правилах Госгортехнадзора России. Исправление дефектов в сварных соединениях (заводских, монтажных, ремонтных), бывших в эксплуатации, должны производиться: трубопроводов, коллекторов (камер) и привариваемых к ним штуцеров (труб) Д_у 100 с температурой пара свыше 450°С - в соответствии с руководящим документом РД 34 17.310-96; штуцерных соединений, не подпадающих под действие РД 34 17.310-96, - в соответствии с подразделом 7.7 настоящего РД; барабанов котлов давлением до 4 МПа (40 кгс/см2) включительно - в соответствии с разделом 20 настоящего РД. Во всех остальных случаях исправление дефектов в сварных соединениях, бывших в эксплуатации, должно производиться по технологии, согласованной: для объектов Минэнерго России - со Всероссийским теплотехническим институтом (ВТИ); для других объектов - с любой специализированной научно-исследовательской организацией в области сварки, приведенной в приложениях к правилам Госгортехнадзора России. В заводских сварных соединениях, не бывших в эксплуатации, дефекты исправляются по технологии завода - поставщика оборудования либо по ПТД, разработанной в соответствии с требованиями правил Госгортехнадзора России, РД 2730.940.102-92 и РД 2730.940.103-92 и согласованной со специализированной организацией, указанной в правилах Госгортехнадзора России. 19.2. Исправление с помощью сварки дефектов в литых деталях, не бывших в эксплуатации, производится в соответствии с требованиями РД 108.021.112-88 либо по технологии, согласованной с заводом-изготовителем. Технология исправления с помощью сварки дефектов в новых сварно-кованых и сварно-штампованных деталях должна быть согласована с заводом-изготовителем либо с НПО ЦНИИТМаш или ЦКБА. Исправление дефектов с помощью сварки в таких деталях, бывших в эксплуатации на объектах Минэнерго России, должно производиться по технологии, разработанной или согласованной ВТИ, на объектах других ведомств - по технологии, разработанной или согласованной ВТИ или одной из специализированных научно-исследовательских организаций по технологии сварки, приведенных в приложениях к правилам Госгортехнадзора России. 19.3. Поверхностные и подповерхностные дефекты в стыках трубопроводов (независимо от их назначения и параметров рабочей среды) и труб поверхностей нагрева котлов (в том числе в корневых слоях, выполненных аргонодуговой сваркой) должны исправляться следующим образом: а) чрезмерные выпуклости (усиления) сварных швов удалить механическим способом, недостаточные выпуклости - исправить подваркой предварительно зачищенного шва; б) наплывы удалить механическим способом и при необходимости подварить; в) подрезы и углубления между валиками подварить, предварительно зачистив места подварки; г) сквозной прожог или непровар в корневом слое, выполненном аргонодуговой сваркой (до заполнения остальной части разделки), исправить ручной аргонодуговой сваркой с применением присадочной проволоки соответствующей марки. Исправление поверхностных и подповерхностных дефектов без последующей заварки мест их выборки допускается на сварных соединениях в случае, если остающаяся толщина металла в месте максимальной глубины выборки не менее расчетной толщины стенки, но не менее 75% ее номинальной толщины. 19.4. Сварные соединения трубопроводов пара и горячей воды и труб поверхностей нагрева котлов, а также газопроводов, подпадающих под действие СНиП 3.05.02-88*, могут ремонтироваться путем подварки выборки поврежденного металла независимо от размеров выборки. 19.5. Сварные соединения трубопроводов тепловых сетей, подпадающих под действие СНиП 3.05.03-85, и технологических трубопроводов, сооружаемых в соответствии с ПБ 03-108-96, могут ремонтироваться путем подварки выборки поврежденного металла при условии, что размеры отвечают нормам, приведенным в этих нормативных документах. 19.6. Поврежденный металл сварного соединения*(17) следует удалять механическим способом (абразивным инструментом, резанием или вырубкой). Допускается удаление дефектного металла воздушно-дуговой, воздушно-плазменной или кислородной строжкой (резкой) с последующей обработкой поверхности выборки механическим способом с удалением слоя металла на сварных соединениях из углеродистых и кремнемарганцовистых сталей до полной ликвидации следов строжки (резки); на сварных соединениях из других легированных сталей - с удалением слоя толщиной не менее 1 мм. Стыки труб из хромомолибденовых и хромомолибденованадиевых сталей при толщине стенки более 10 мм перед огневой строжкой (резкой) следует подогревать до 200-300°С. Кромки выборки следует плавно вывести на поверхность трубы или шва; в поперечном сечении выборка должна иметь чашеобразную форму разделки. Исправляемый участок после выборки с целью проверки полноты удаления дефекта контролируется визуально, а при исправлении трещины - также капиллярной или магнитопорошковой дефектоскопией либо путем травления соответствующим реактивом. Форма и размеры выборки и последующей ее заварки в зависимости от места расположения дефекта и типа стали приведены на рис.19.1. См. графический объект "Рис.19.1. Формы выборки и подварочного шва при исправлении дефектов в сварных соединениях" При обработке выборки согласно рис.19.1, в (в хромомолибденованадиевых сталях) необходимо обязательно удалить зону термического влияния металла труб, образовавшуюся при сварке основного шва. Если исправляют стык с трещиной, то ее концы должны быть точно определены путем травления или капиллярным методом и засверлены сверлом диаметром на 2-3 мм больше ширины трещины, после чего дефектный металл удаляют полностью. При сквозной трещине для удобства последующего заплавления целесообразно оставлять слой металла толщиной 2-2,5 мм в качестве подкладки нового шва (эту толщину проверяют несколькими сквозными сверлениями) (рис.19.1, г). Подварку в этом случае нужно начинать с переплавления оставшейся части стенки с трещиной, причем сварщик должен следить за полным (сквозным) расплавлением стенки: если перед электродом перемещается маленькое сквозное отверстие, то это означает, что сварка идет с полным проваром. 19.7. Подварку выборки и наплавку для исправления шва желательно выполнять тем же способом сварки (ручным дуговым или ручным аргонодуговым) и с использованием тех же присадочных материалов, какие применялись для сварки основного шва. Если сварное соединение выполнялось автоматическим или механизированным способом сварки, то подварка и наплавка шва выполняются ручным дуговым или ручным аргонодуговым способом с применением присадочного материала согласно требованиям табл.4.1, 4.4 или 15.1. Перед подваркой или наплавкой стык, независимо от толщины стенки трубы и марки стали, необходимо подогреть по всему периметру до температуры предварительного подогрева, регламентированной при сварке труб из стали этой марки. Один и тот же участок может быть исправлен не более 3 раз (под участком в данном случае понимается прямоугольник наименьшей площади, в контур которого вписывается подлежащая заварке или уже заваренная выборка, и примыкающая к нему поверхность на расстоянии, равном трехкратной ширине этого прямоугольника). 19.8. После заварки выборки стык подвергается термообработке по всему периметру в случае, если глубина выборки (толщина подварки) равна или больше толщины элемента сварного соединения, для которого согласно табл.17.1 требуется термообработка. При выполнении подварки стыков труб из хромомолибденованадиевой стали аналогичным присадочным материалом (металл шва 09X1МФ) термообработка должна проводиться независимо от размеров (глубины) подварки. Режимы термообработки должны соответствовать табл.17.1 для данной марки стали, однако длительность выдержки может быть сокращена на один-два часа, но должна быть не менее одного часа. 19.9. Исправленные с помощью сварки стыки нужно подвергнуть 100%-ному визуальному контролю, ультразвуковой дефектоскопии или радиографии, а также магнитопорошковому или капиллярному контролю. Контролируемая зона должна включать место заварки и прилегающие к нему участки шириной не менее 20 мм сварного шва и 10 мм основного металла. 19.10. В продольных швах газоплотных панелей паровых котлов дефекты в виде трещин, распространяющихся в пределах плавников (не захватывая тело трубы), исправляют путем подварки. Для этого дефектное место вышлифовывают, обеспечивая плавные очертания выборок, проверяют капиллярным методом или травлением очертания дефекта, рассверливают концы трещины и заваривают электродами диаметром 2,5-3 мм. Если после вышлифовки трещины в плавнике образовалась сквозная щель шириной более 4 мм, то на это место ставят пластину из стали, аналогичной по химическому составу стали свариваемых плавниковых труб, и приваривают ее к трубам в соответствии с указаниями, приведенными в разделе 16. 19.11. Если трещины проходят и в теле плавниковых труб, дефектное место необходимо удалить вместе с участком трубы, как это показано на рис.19.2. Огневым способом разрезают плавники на участке с обнаруженными дефектами, а затем вырезают трубу (рис.19.2, а). С обеих сторон выреза удаляют плавники на длине 60 мм. Плавники и торцы труб под сварку обрабатывают механическим способом. К сварке подготавливают отрезок плавниковой трубы (рис.19.2, б), вводят его в вырез с зазором 0,5-1,5 мм и сваривают сначала один стык, затем другой - аргонодуговым либо комбинированным способом. См. графический объект "Рис.19.2. Схема вырезки участка трубы с трещиной и размеры ремонтной вставки" После сварки кольцевых соединений сначала выполняют продольные швы по плавникам, а затем уплотняют "окна" по технологии, изложенной в разделе 16. 19.12. Исправленные в соответствии с пп.19.10 и 19.11 дефекты в сварных соединениях газоплотных панелей контролируются согласно разделу 16 (пп. 16.2.6, 16.3.16, 16.4.7). 19.13. При ремонте сварных соединений оформляют ту же техническую документацию, что и в процессе монтажа трубопроводов и труб поверхностей нагрева котла. Кроме того, составляют акт на переварку дефектных стыков или делается запись в журнале сварочных работ либо в специальном журнале учета ремонта сварных соединений. |