содержание .. 2 3 4 5 ..
РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ РД 153-34.1-003-01 - часть 4
Рис. 5.2. Схема вырезки образцов для испытания металла шва:
1 - заготовка под образцы для испытания на ударный изгиб; 2 -
заготовка под образцы для испытания на растяжение; 3 -
заготовка под пробы для химического анализа; 4 - образец для
испытания на ударный изгиб (тип VI по ГОСТ 6996); 5 - образец
для испытания на растяжение (тип II)
Механические свойства наплавленного металла определяют на
образцах, прошедших термообработку по режимам, указанным в
приложении 7 или 8.
5.4.15. Механические свойства наплавленного металла
определяют как среднее арифметическое из данных, полученных
51
при испытании образцов. Значения должны быть не менее
указанных в приложении
7
или
8. Испытания считают
удовлетворительными, если их результаты на одном из образцов
не более чем на 10 % ниже требований, указанных в приложении
7 или 8, а для ударной вязкости - не более чем на 20 Дж/см2 (2
кгс · м/см2) ниже установленных норм при условии, что средний
арифметический показатель соответствует нормативным
требованиям.
5.4.16. При неудовлетворительных результатах какого-либо вида
механических испытаний, а также при несоответствии
химического состава наплавленного металла значениям,
приведенным в приложении 7 или 8, разрешаются повторные
испытания на удвоенном количестве образцов.
Повторно проводят тот вид механических испытаний, по
которому получены неудовлетворительные результаты.
При повторном химическом анализе определяют содержание тех
элементов, которые по результатам первого анализа не
удовлетворяют требованиям, указанным в приложении 7 или 8.
При неудовлетворительных результатах повторных испытаний
даже по одному из видов испытаний партия электродов бракуется
и не может быть использована для сварки изделий, на которые
распространяется настоящий РД.
Контроль сварочной проволоки
5.4.17. Каждая партия сварочной проволоки перед выдачей на
производственный участок должна быть проконтролирована путем
осмотра поверхности проволоки в каждой бухте (мотке, катушке).
На поверхности проволоки не должно быть окалины, ржавчины,
следов смазки, задиров, вмятин и других дефектов и загрязнений.
5.4.18. Каждая бухта (моток, катушка) легированной проволоки
сплошного сечения перед сваркой (независимо от способа сварки)
должна быть проверена стилоскопированием на соответствие
содержания основных легирующих элементов требованиям,
приведенным в приложении 9. Стилоскопированию подвергают
концы каждой бухты (мотка, катушки). При неудовлетворительных
результатах стилоскопирования бухта не может быть использована
для сварки до установления точного химического состава
проволоки количественным химическим анализом.
52
5.4.19. Каждая партия сварочной проволоки сплошного сечения,
предназначенная для сварки под флюсом изделий, на которые
распространяются правила Госгортехнадзора России, должна быть
проверена на механические свойства металла шва в сочетании с
флюсом той партии, которая будет использоваться в производстве
с проволокой данной партии. Для этого сваривают встык две
пластины и из этого сварного соединения изготавливают три
образца для испытания на ударный изгиб и два - для испытания
на растяжение, чтобы определить временное сопротивление и
относительное удлинение (см. рис. 5.2). Испытание проводится при
температуре
+20
°С. Результаты испытаний считаются
удовлетворительными, если временное сопротивление разрыву
будет не ниже минимально допустимого для основного металла,
который будет свариваться этими сварочными материалами,
относительное удлинение - не менее 16 %, ударная вязкость - не
менее 49 Дж/см2 (5 кгс · м/см2).
5.4.20. Каждая партия порошковой проволоки перед
применением должна быть подвергнута проверке сварочно-
технологических свойств путем наплавки валика на пластину и
визуального контроля с помощью лупы пятикратного увеличения,
чтобы выявить трещины, поры и неровности на поверхности
валика. Валик наплавляется на пластину толщиной 14 - 18 мм из
углеродистой стали (марок Ст3пс; Ст3сп; 20) в нижнем положении
по режиму, предписанному для данной марки проволоки.
Сварочно-технологические
свойства
считаются
удовлетворительными, если на поверхности валика не обнаружено
трещин, максимальный размер пор не более 1,2 мм и их число на
любых 100 мм протяженности валика не более пяти; углубление
между чешуйками должно быть не более 1,5 мм.
Контроль флюса
5.4.21. Перед выдачей флюса для сварки необходимо убедиться
в том, что он был подвергнут в соответствии с требованиями п.
4.3.3 прокалке, срок действия которой не истек, а также проверке
в соответствии с п. 5.4.19.
Контроль защитного газа
5.4.22. Перед использованием газа из каждого баллона следует
проверить качество газа, для чего надо наплавить на пластину или
трубу валик длиной 100 - 150 мм и по внешнему виду поверхности
наплавки определить ее качество. При обнаружении пор в металле
шва газ, находящийся в данном баллоне, бракуют.
53
Контроль материалов для дефектоскопии
5.4.23. Каждая партия материалов для дефектоскопии
(реактивов
для травления, радиографической пленки,
усиливающих экранов, фотореактивов и др.) перед использованием
должна быть проконтролирована на:
наличие на каждом упаковочном месте (пачке, коробке, емкости
и др.) этикеток с проведением проверки полноты приведенных в
них данных и соответствия этих данных требованиям
соответствующих ГОСТ, ТУ и инструкций;
отсутствие повреждения и порчи упаковки или самих
материалов;
действие срока годности, указанного в сопроводительной
документации;
соответствие качества материалов требованиям методических
документов на данный вид контроля.
5.4.24. При неудовлетворительных результатах контроля данная
партия материала для дефектоскопии бракуется (полностью или
частично).
Примечание. По истечении срока годности материалов для
радиографирования их использование допускается только после
проведения испытаний, подтверждающих их пригодность в
соответствии с требованиями настоящего РД. Испытания
проводятся не менее чем на четырех контрольных образцах.
Результаты таких испытаний действительны 6 месяцев.
6. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
ТЕХНОЛОГИИ СБОРКИ И
СВАРКИ СТЫКОВ ТРУБ
6.1. Подготовка деталей к сварке
6.1.1. На всех поступающих на монтажную площадку блоках,
трубах и деталях до начала сборки мастером
(или другим
54
ответственным лицом) должно быть проверено наличие клейм,
маркировки, а также сертификатов завода-изготовителя,
подтверждающих соответствие блоков, труб и деталей их
назначению. При отсутствии клейм, маркировки или сертификатов
блоки, трубы и детали к дальнейшей обработке не допускаются.
6.1.2. При подготовке стыковых соединений труб для сварки
необходимо проверить их соответствие чертежам и требованиям
НТД. Отклонение плоскости реза от угольника (размер «е» на рис.
6.1.) должно быть не выше следующих значений
(по ОСТ
24.125.60-89 и ОСТ 108.030.40-79):
Бесшовные трубы
Номинальный
134
246
326
631
наружный диаметр
До 76
77 -
Более
-
-
-
-
трубы, штуцера или
включительно
133
720
245
325
630
720
патрубка, мм
Допускаемый перекос
0,5
1,0
2,0
2,5
3,0
4,0
5,0
плоскости «е», мм
Электросварные трубы
Номинальный
От 530 до 630
Более 630
наружный диаметр
трубы, штуцера или
патрубка, мм
Допускаемый перекос
5,0
6,0
плоскости «е», мм
55
Рис. 6.1. Схема проверки перпендикулярности торцов труб
Следует также проверить:
соответствие формы, размеров и качества подготовки кромок (в
том числе расточки под заданный внутренний диаметр, разделки
для угловых и тавровых соединений) предъявляемым требованиям
(обработку фасок под сварку и размеры кромок проверяют
специальными шаблонами);
качество зачистки наружной и внутренней поверхностей концов
труб (патрубков, штуцеров), а также их поверхностей в местах
угловых и тавровых соединений;
правильность выполнения переходов от одного сечения к
другому (на концах труб, патрубков и штуцеров, подлежащих
сварке с элементами других типоразмеров);
соответствие минимальной фактической толщины стенки
подготовленных под сварку концов труб
(патрубков, деталей,
штуцеров) установленным допускам
(после расточки под
подкладное кольцо или под заданный внутренний диаметр,
зачистки наружной и внутренней поверхностей и после
калибровки).
6.1.3. При обработке концов труб длина цилиндрической
расточки l под подкладное кольцо (рис. 6.2) должна быть (мм):
Свыше 5 до 25
S
До 5
Свыше 25
включительно
l
40
50
1,6S + 10
Переход от проточенного участка к необработанной поверхности
трубы должен быть плавным с углом выхода резца b (значение
угла b - см. п. 6.1.6, б). Расточку можно не производить, если
внутренние диаметры стыкуемых труб позволяют собрать стык в
соответствии с требованиями п. 6.2.5.
6.1.4. Обработку кромок труб под сварку следует производить
механическим способом (резцом, фрезой или абразивным кругом)
с помощью труборезного станка либо шлифмашинки.
56
Шероховатость поверхности кромок труб, подготовленных для
сварки, не должна превышать норм, приведенных на рис. 6.2.
Концы труб из углеродистых и низколегированных сталей
разрешается обрабатывать кислородной, плазменно-дуговой или
воздушно-дуговой резкой с последующей зачисткой кромок
режущим или абразивным инструментом до удаления следов
огневой резки. Подготовленные к сборке кромки должны быть без
вырывов, заусенцев, резких переходов и острых углов.
Рис. 6.2. Конструктивные размеры кромки трубы, обработанной
под подкладное кольцо
Трубы из высоколегированных сталей
(мартенситного,
мартенситно-ферритного и аустенитного классов) можно обрезать
механическим способом, а также плазменно-дуговой,
газофлюсовой или воздушно-дуговой резкой. При огневой резке
этих сталей должен быть предусмотрен припуск не менее 1 мм на
последующую механическую обработку.
Фаски на трубах из углеродистых и низколегированных сталей
под ручную или автоматическую аргонодуговую сварку стыков без
подкладных колец, а также на трубах из высоколегированных
сталей независимо от способа сварки необходимо снимать только
механическим способом.
Все местные уступы и неровности, имеющиеся на кромках
собираемых труб и препятствующие их соединению в соответствии
с требованиями чертежей или настоящего РД, следует до сборки
устранить с помощью абразивного круга или напильника, не
допуская острых углов и резких переходов.
При резке труб наружным диаметром более 76 мм на оставшейся
ее части (которая в данный момент не идет в работу) должна быть
сохранена маркировка завода-изготовителя или нанесены вновь
несмываемой краской марка стали, номер плавки и размер трубы.
57
6.1.5. Кислородную резку труб из хромомолибденовых и
хромомолибденованадиевых сталей со стенкой толщиной более 12
мм при температуре окружающего воздуха ниже 0 °С нужно
производить с предварительным подогревом до
200
°С и
медленным охлаждением под слоем асбеста.
6.1.6. Если разность внутренних диаметров стыкуемых труб
превышает допустимую*, для обеспечения плавного перехода в
месте стыка может быть применен один из следующих способов:
* Допустимая разность внутренних диаметров стыкуемых
элементов приведена в п. 6.2.5.
а) раздача (без нагрева или с нагревом) конца трубы с меньшим
внутренним диаметром (рис. 6.3, а). Области применения этого
способа и допустимое значение раздачи приведены в табл. 6.1.
После раздачи необходимо проверить соответствие толщины
стенки трубы минимально допустимому расчетному значению;
б) механическая обработка
(расточка) по внутренней
поверхности конца трубы с меньшим диаметром в соответствии с
рис. 6.3, б (для стыка без подкладного кольца) или 6.3, в (для стыка
с остающимся подкладным кольцом) при условии, что толщина
стенки трубы после расточки будет не меньше расчетной. Этот
способ можно применять для труб из любой стали. Угол выхода
резца b должен быть не более 6° на трубах из аустенитной стали и
не более 15° - из других сталей;
58
Рис. 6.3. Способы обработки концов труб при стыковке элементов,
имеющих разные внутренние диаметры
в) наплавка на внутреннюю поверхность трубы, имеющей
больший внутренний диаметр, слоя металла с последующей его
обработкой резцом или абразивным камнем для снятия
неровностей и обеспечения плавного перехода к поверхности труб
(рис. 6.3, г). Такой способ можно применять для труб диаметром
159 мм и более из углеродистых и низколегированных сталей
перлитного класса.
Таблица 6.1
Способы раздачи концов труб
59
Толщина
Диаметр
Раздача
Способ
стенки
Сталь
трубы, мм,
А**, %,
раздачи*
трубы, мм,
не более
не более
не более
Углеродистая
Вхолодную
83
6
6
84 - 200
8
4
С
300
20
10
нагревом
Низколегированная:
теплоустойчивая
Вхолодную
100
8
4
С
100
8
10
нагревом
конструкционная
Вхолодную
200
8
4
С
300
20
10
нагревом
Аустенитная
Вхолодную
83
6
6
Вхолодную
84 - 100
10
4
Мартенситно-
Вхолодную
100
6
4
ферритная
и
мартенситная
* Раздачу с нагревом следует производить при температуре
концов трубы
900
-
1000
°С из низколегированных
60
теплоустойчивых сталей, при 700 - 900 °С - из низколегированных
конструкционных и углеродистых сталей.
** Подсчитывают по формуле А = (Д2 - Д1) × 100/Д1, где Д1 и Д2
- внутренний диаметр трубы соответственно до и после раздачи.
После механической обработки длина наплавки l должна быть не
менее:
Диаметр трубы, мм
l, мм
До 219
20
Свыше 219 до 273
30
Более 273
50
Толщина наплавки должна быть не более 6 мм. Наплавку можно
выполнять ручной дуговой или ручной аргонодуговой сваркой
неплавящимся электродом с использованием присадочных
материалов, которые применяют для сварки стыка, при режиме
подогрева и охлаждения, предусмотренном для данных стыков.
Наплавку следует производить кольцевыми
(спиральными)
валиками в направлении изнутри трубы к ее торцу.
Термообработку места наплавки перед сваркой стыка не проводят;
г) приварка впритык к элементу (трубе, патрубку, тройнику,
арматуре) с меньшим внутренним диаметром кольца шириной b =
18 - 20 мм и наружным диаметром, равным внутреннему диаметру
другого стыкуемого элемента (рис. 6.3, д).
При сборке стыка элемент с большим внутренним диаметром
надвигается на приваренное кольцо с соблюдением требований к
сборке и сварке как к обычному стыку с подкладным кольцом.
Такой способ может быть применен к трубопроводам из
углеродистой и низколегированной конструкционной стали при
разности внутренних диаметров стыкуемых элементов не более 8
мм.
6.1.7. При соосной стыковке труб с различными наружными
диаметрами размер h (рис. 6.4) должен быть не более:
для труб из углеродистой и низколегированной сталей - 30 %
толщины более тонкой трубы, но не более 5 мм;
61
для труб из стали аустенитного, мартенситного и мартенситно-
ферритного классов при номинальной толщине стенки 10 мм и
менее - 15 % толщины более тонкой трубы.
В обоих случаях плавный переход от одной детали к другой со
стороны раскрытия шва должен быть обеспечен за счет
наклонного расположения поверхности шва.
Когда смещение (несовпадение) стыкуемых труб по наружной
поверхности из-за разности наружных диаметров превышает
указанное, конец трубы с большим наружным диаметром должен
быть обработан механическим способом
(обточкой) согласно
одному из эскизов рис. 6.4.
62
Рис. 6.4. Схема обработки концов труб при стыковке элементов,
имеющих разные наружные диаметры:
а - соединения трубы с трубой; б - соединения трубы с литыми,
коваными и штампосварными деталями и арматурой; в -
соединения трубы с арматурой, фасонными и трубными деталями
с комбинированной разделкой кромок
6.1.8. Вмятины на концах труб следует исправлять с помощью
домкратов или других разжимных устройств при условии, что
глубина вмятины не превышает 3,5 % наружного диаметра трубы
(Дн), а толщина стенки для труб из углеродистых и
низколегированных сталей не более 20, из аустенитных - 10, из
мартенситных и мартенситно-ферритных - 6 мм.
Вмятины на трубах из углеродистых и низколегированных
сталей допускается исправлять вхолодную или с нагревом (табл.
6.1), из аустенитных, мартенситных и мартенситно-ферритных -
только вхолодную.
Концы труб с вмятинами глубиной более 3,5 % Дн, а также с
забоинами и задирами глубиной более 5 мм следует обрезать или
исправлять путем наплавки.
6.1.9. Кромки литых, кованых, штампованных, штампо-сварных
деталей должны быть обработаны под сварку на заводе-
63
изготовителе. В случае необходимости обработки таких деталей
в условиях монтажа или ремонта она должна производиться по
заводским нормалям либо в соответствии с требованиями п. 6.1.6,
б, в или п.
6.1.7
по согласованию с заказчиком (владельцем
оборудования).
6.1.10. В монтажных и ремонтных условиях допускается
исправлять гибы путем подгибки или отгибки, если:
на трубах наружным диаметром не более
108
мм из
углеродистых и низколегированных конструкционных сталей угол
подгибки или отгибки не превышает 15°, из хромомолибденовых и
хромомолибденованадиевых сталей - 10°;
на трубах наружным диаметром более 108 мм угол подгибки или
отгибки не превышает 10° и 5° соответственно.
Трубы из хромомолибденовых и хромомолибденованадиевых
сталей независимо от толщины стенки при подгибке следует
подогревать в месте подгибки до
710
-
740
°С. Трубы из
низколегированных конструкционных и
углеродистых сталей
можно подгибать в холодном состоянии при толщине стенки до 20
мм, при большей толщине - с подогревом до 650 - 680 °С. После
подгибки нагретый участок необходимо обернуть асбестом. Место
подгибки должно находиться вне гиба трубы; при ее диаметре
более 100 мм место подгибки должно быть на расстоянии не менее
200 мм от гиба.
Температуру контролируют с помощью термокарандаша,
термоэлектрического преобразователя
(ТП) или термокраски.
Термообработка места подгибки не требуется.
6.1.11. Подгибка и отгибка труб из сталей аустенитного класса
диаметром менее 100 мм при толщине стенки не более 10 мм
может быть допущена в монтажных условиях на угол не более 10°
и должна осуществляться в холодном состоянии без последующей
термообработки.
6.1.12. Подгибку труб из стали мартенситного и мартенситно-
ферритного класса в условиях монтажа можно производить в
холодном состоянии, угол подгибки должен быть не более 10°.
6.2. Сборка стыков труб
64
6.2.1. Конструкции сварных соединений должны быть указаны в
проектно-конструкторской документации.
Основные рекомендуемые конструкции стыков сварных
соединений даны в табл. 6.2. Допускается применение сварных
соединений с другими конструктивными размерами подготовки
кромок, если при этом обеспечивается надлежащее качество
соединения.
6.2.2. При сборке стыков труб под сварку следует пользоваться
центровочными
приспособлениями,
предпочтительно
инвентарными, непривариваемыми к трубам. Рекомендуются
приспособления, приведенные в приложении 11.
При сборке стыков труб из хромомолибденовых и
хромомолибденованадиевых сталей с помощью уголков (см. рис.
П11.1 приложения 11) приварка этих элементов к трубам должна
производиться электродами типа Э42А или Э50А с
предварительным подогревом места приварки согласно данным
табл. 6.3. Уголки могут быть удалены (механическим путем или
газовой резкой) после наложения не менее трех первых слоев
стыкового шва. Места приварки этих деталей к трубам должны
быть зачищены и тщательно осмотрены для выявления
поверхностных трещин. В случае обнаружения дефекта это место
должно быть выбрано с помощью абразивного инструмента. Если
после выборки дефекта толщина трубы будет меньше допустимой
расчетной, производится наплавка в соответствии с
рекомендациями раздела 19.
Таблица 6.2
Конструкции сварных стыковых соединений труб
65
Конструктивные
Конструктивные размеры
элементы
Наружный
Тип
подготовленных
Способ
диаметр
разделки
кромок
сварки
трубы, Дн,
S,
a,
свариваемых
а, мм
b, мм
мм
мм
градусы
деталей
Тр-1
РАД
1 -
£ 0,3
-
-
£ 100
3
(1±0,5)
Г
1 -
1±0,5
-
-
£ 100
3
ААД
£
£ 0,3
-
-
£ 159
4
РД
2 -
1±0,5
-
-
£ 159
3
АФ
4 -
1,5+05
-
-
³ 200
8
66
Конструктивные
Конструктивные размеры
элементы
Наружный
Тип
подготовленных
Способ
диаметр
разделки
кромок
сварки
трубы, Дн,
S,
a,
свариваемых
а, мм
b, мм
мм
мм
градусы
деталей
Тр-2
РД,
3 -
1+0,5
РД, МП
-
МП
5
независимо,
АФ - более
200
РД,
6 -
1,5±05
МП
14
АФ
15
2+0,5
-
25
±0,5
30±3
1
(25 - 45)
К
4 -
£ 0,5
³ 32
(РАД),
25
(1,5±0,5)
К
(ААД)
РАД,
2 -
£ 0,5
£ 630
ААД
10
(1,5±0,5)
Г
3 -
1,5±05
£ 159
8
67
содержание .. 2 3 4 5 ..