содержание .. 15 16 17 18 ..
РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ РД 153-34.1-003-01 - часть 17
Размеры (площадь)
эквивалентных отдельных
несп
несплошностей
Максимальное
количество
Номинальная
отдельных
Изделие
максимально
толщина, мм
несплошностей
допустимые
минимально
на любых 100
при
фиксируемые,
мм шва
отд
эталонировании
дБ
по зарубке, мм
´ мм
Газопроводы
До 4
На 6 дБ ниже
2,0 × 0,8
Не
Не
по
СНиП
эхо-сигнала
нормируется
нор
3.05.02-88*
от
Свыше 4 до 6
максимально
2,0 × 0,8
допустимой
несплошности
Свыше 6 до 8
2,0 × 1,0
Свыше 8 до
2,0 × 1,5
12
Свыше 12 до
2,0 × 2,0
15
Свыше 15 до
2,5 × 2,0
20
Свыше 20 до
3,0 × 2,0
26
Свыше 26 до
3,0 × 2,5
40
272
Размеры (площадь)
эквивалентных отдельных
несп
несплошностей
Максимальное
количество
Номинальная
отдельных
Изделие
максимально
толщина, мм
несплошностей
допустимые
минимально
на любых 100
при
фиксируемые,
мм шва
отд
эталонировании
дБ
по зарубке, мм
´ мм
Трубопроводы
В
тепловых сетей
шва
по
СНиП
3.05.03-85,
КИПиА,
До 4
На 6 дБ ниже
2,0 × 0,8
6
трубопроводы
эхо-сигнала
наружного
от
Свыше 4 до 8
максимально
2,0 × 1,0
7
водоснабжения
и канализации
допустимой
по
СНиП
несплошности
Свыше 8 до
2,5 × 2,0
8
3.05.04-85*
15
Свыше 15 до
3,5 × 2,0
8
20
Примечания. 1. Для угловых сварных соединений труб с
полным проплавлением кромок (без конструктивного непровара)
максимально допустимая и наименьшая фиксируемая
эквивалентные площади на 3 дБ ниже площадей, установленных в
графах 3, 4.
2. Допускается эталонирование чувствительности и оценка
эквивалентной площади несплошностей по другим отражателям с
соблюдением требований примечания к табл. 18.10.
3. При изготовлении угловых отражателей точность выполнения
их размеров должна быть не менее ± 0,1 мм.
273
18.5.11. Сварные соединения труб котлов и трубопроводов пара и
горячей воды оценивают баллом 1, если в них при контроле любым
из неразрушающих методов выявлены следующие дефекты:
трещины любых видов и направлений, расположенные в металле
шва, по линии сплавления и в околошовной зоне основного
металла;
непровары (несплавления), расположенные у поверхности и по
сечению сварного соединения (между основным металлом и швом,
а также между отдельными валиками и слоями);
незаваренные (или не полностью заваренные) прожоги;
свищи;
непровары в корне шва в стыках, сваренных с остающимся
подкладным кольцом или расплавляемой вставкой;
несплошности, размеры или число которых превышают нормы,
приведенные в табл. 18.6 и 18.10;
выпуклость и вогнутость корня шва, превышающие нормы табл.
18.8 и 18.9.
18.5.12. Качество сварных соединений прочих трубопроводов
(тепловых сетей, которые по параметрам рабочей среды не
подпадают под действие правил Госгортехнадзора России,
газопроводов, трубопроводов водоснабжения и канализации) по
результатам ультразвукового и радиографического контроля
оценивается по нормам, приведенным в табл. 18.7 и 18.11, которые
соответствуют требованиям СНиП 3.05.02-88*, СНиП 3.05.03-85,
СНиП 3.05.04-85*.
18.5.13. Для сварных соединений или их участков
протяженностью менее 100 мм указанные в табл. 18.6, 18.7, 18.10
и
18.11
нормы числа и суммарной приведенной площади
протяженности несплошностей должны быть пропорционально
уменьшены. Дробные значения допускаемого числа включений и
скоплений в этом случае округляют до ближайшего целого.
18.6. Механические испытания и
металлографические исследования
274
18.6.1. Разрушающий контроль путем механических испытаний
и металлографических исследований сварных соединений
проводят в целях проверки соответствия прочностных и
пластических свойств, характеристик макро- и микроструктуры,
формы, размеров и сплошности различных участков сварного
соединения требованиям настоящего РД и другой НТД.
Механические испытания сварных соединений выполняются по
ГОСТ 6996 и включают испытания на растяжение, на изгиб или
сплющивание, на ударный изгиб. Металлографические
исследования включают исследования макроструктуры и формы
шва, микроструктуры различных зон сварного соединения.
Эти испытания
(исследования) проводятся на образцах,
изготовленных из специально сваренных контрольных соединений
или из производственных сварных соединений в соответствии с
требованиями п. 18.6.4 или п. 18.6.7.
18.6.2. Механические испытания и металлографические
исследования выполняют: при аттестации технологии сварки
объектов, на которые распространяются правила Госгортехнадзора
России; при контроле сварочных материалов - в случае и в объеме,
регламентированных указаниями раздела 3 настоящего РД; при
контроле квалификации сварщиков - во время их аттестации или
допуска к работе; при контроле производственных сварных
соединений.
Допускается совмещать механические и металлографические
испытания при аттестации технологии сварки (кроме первичной),
проверке сварочных материалов и испытаниях сварщиков.
18.6.3. Контрольные сварные соединения должны быть
идентичны контролируемым производственным стыкам по марке
стали, размерам труб
(при контроле однотипных сварных
соединений - по одному из типоразмеров), конструкции и виду
соединения и выполнены по технологическому процессу,
применяемому при изготовлении, монтаже или ремонте котлов
и трубопроводов
(тем же методом сварки, с использованием
соответствующих сварочных материалов, на тех же режимах, с тем
же подогревом и т.д.). Сварные соединения (или вырезанные из
них образцы) должны быть термообработаны (если термообработке
подвергаются
производственные
стыки)
по
режиму,
регламентированному требованиями раздела 17.
18.6.4.
Контроль качества производственных сварных
соединений изделий, на которые распространяются правила
275
Госгортехнадзора России (кроме технологических трубопроводов),
проводится:
а) путем механических испытаний
-
стыковых сварных
соединений, выполненных газовой и контактной сваркой;
б) путем металлографических исследований
-
стыковых
соединений, выполненных газовой и контактной сваркой;
соединений деталей из сталей разных структурных классов
независимо от способа сварки; угловых и тавровых сварных
соединений
(в том числе соединений труб или штуцеров с
коллекторами и трубопроводами), а также тройниковых
соединений независимо от способа сварки.
Не являются обязательными испытания на растяжение и
металлографические исследования контрольных сварных
соединений, выполненных газовой сваркой, при условии контроля
производственных стыков УЗД или радиографированием в объеме
100 %.
Для технологических трубопроводов механические испытания
стыковых сварных соединений проводятся независимо от способа
сварки, а металлографические исследования
- по требованию
проекта.
18.6.5.
Число
контрольных
сварных
соединений,
контролируемых в соответствии с п.
18.6.4
(для изделий,
подконтрольных Госгортехнадзору России), должно быть не менее
одного на все однотипные производственные сварные соединения,
выполненные каждым сварщиком в течение 6 месяцев (в том числе
для разных заказов).
Число контрольных сварных соединений может быть увеличено,
если из одного контрольного стыка нельзя изготовить требуемое
количество образцов (см. п. 18.6.10 и рис. 18.1).
18.6.6. Механические испытания контрольных стыков труб,
подконтрольных органам Госгортехнадзора России, наружным
диаметром 108 мм и менее при толщине стенки менее 12 мм можно
проводить как на отдельных образцах, вырезанных из контрольного
стыка, так и на целых стыках со снятым усилением. В последнем
случае испытание на изгиб заменяется испытанием на
сплющивание, а минимальное число контрольных стыков должно
быть не менее одного для каждого из предусмотренных видов
испытаний.
276
Механические испытания на целых стыках технологических
трубопроводов выполняются для труб с условным проходом до 50
мм.
18.6.7. Контроль производственных сварных соединений
трубопроводов, на которые не распространяются правила
Госгортехнадзора России, производится путем механических
испытаний допускных
(пробных) стыков и/или контрольных
стыков. Для газопроводов, кроме механических испытаний
допускных стыков, проводятся механические испытания
контрольных стыков:
надземных и внутренних газопроводов всех давлений диаметром
менее 50 мм;
надземных и внутренних газопроводов давлением до 0,005 МПа
(0,05 кгс/см2) диаметром 50 мм и более;
подземных (наземных) газопроводов всех давлений, сваренных
газовой сваркой.
Для трубопроводов тепловых сетей (с параметрами Р £ 0,07 МПа
(0,7
кгс/см2) и t
£
115
°С) и трубопроводов наружного
водоснабжения и канализации механические испытания
выполняются только на допускных стыках. Для сварных
соединений труб паровых котлов с давлением не более 0,07 МПа
(0,7
кгс/см2), водогрейных котлов и водоподогревателей с
температурой нагрева воды не выше
115
°С проводятся
механические испытания контрольных стыков.
Допускные стыки свариваются в соответствии с требованиями п.
5.1.3, а также в случае, если сварщик приступает к сварке новой
группы однотипных стыков, которые он на данном объекте не
сваривал. Механические испытания проводятся в соответствии с
требованиями п. 18.6.8.
18.6.8. Для механических испытаний сварных соединений
трубопроводов, на которые не распространяются правила
Госгортехнадзора России, отбираются стыки в следующем объеме:
для газопроводов
-
0,5
% общего числа стыков, сваренных
каждым сварщиком в течение календарного месяца при
сооружении объекта, но не менее двух - для труб диаметром до 50
мм, одного - для труб диаметром свыше 50 мм;
277
для труб котлов, водоподогревателей и их элементов,
работающих при Р £ 0,07 МПа (0,7 кгс/см2) и t £ 115 °С, - не менее
одного на все однотипные производственные сварные соединения,
выполненные каждым сварщиком в течение 3 месяцев.
Для механических испытаний сварных соединений
технологических трубопроводов выполняется не менее одного
стыка на партию однотипных производственных стыков, сваренных
в срок не более трех месяцев в количестве не более
100
однотипных* стыков с Ду до 150 мм и не более 50 стыков с Дy 175
мм и выше.
* Однотипными стыками технологических трубопроводов
считаются соединения из сталей одной марки, выполненные одним
сварщиком по единому технологическому процессу и
отличающиеся по толщине стенки не более чем на
50
%.
Однотипными по условному диаметру являются: Ду 6 - 32, Ду 50 -
150, Ду 175 мм и выше.
В случае, если производственные стыки трубопроводов
подвергаются
неразрушающему контролю
(УЗД
или
радиографированию) в объеме 100 %, механические испытания не
производятся.
Механические испытания сварных соединений трубопроводов
выхлопных, продувочных и КИПиА, подвергаемых выборочному
контролю неразрушающими методами, проводятся согласно п.
18.6.4 при условии, что имеется аттестация технологии сварки
однотипных сварных соединений.
По окончании изготовления контролируемого соединения,
включая термическую обработку
(если она предусмотрена),
сварное соединение должно быть проверено теми же
неразрушающими методами контроля (УЗД или радиографией),
которые предусмотрены для производственных сварных
соединений. При неудовлетворительных результатах контроля
контрольные соединения должны быть изготовлены в удвоенном
количестве. Если и при повторном неразрушающем контроле будут
получены неудовлетворительные результаты, общий результат
считается неудовлетворительным. В этом случае должны быть
подвергнуты дополнительной проверке качество материала,
оборудование и квалификация сварщика.
278
18.6.9. Из каждого контрольного стыка трубопроводов, на
которые не распространяются правила Госгортехнадзора России,
вырезаются:
из стыка газопровода (условным диаметром свыше 50 мм) - три
образца для испытания на растяжение (с неснятым усилением),
три образца для испытания на изгиб (со снятым усилением);
из стыка прочих трубопроводов, указанных в п. 18.6.8, - два
образца для испытания на растяжение, два образца для испытания
на изгиб.
Из стыка технологического трубопровода, на который
распространяются ПБ 03-108-96, изготавливаются два образца для
испытания на растяжение, два образца - на изгиб и три образца
(при толщине стенки 12 мм и более) - на ударный изгиб.
Стыки газопроводов и технологических трубопроводов условным
диаметром до 50 мм включительно испытывают целыми стыками
(с неснятым усилением у стыков газопроводов) на растяжение и
(со снятым усилением) на сплющивание. Таким же образом могут
испытываться контрольные стыки прочих трубопроводов
диаметром 108 мм и менее при толщине стенки менее 12 мм.
18.6.10. Из вертикальных контрольных стыков, сваренных без
поворота труб, заготовки образцов вырезают по схеме,
приведенной на рис. 18.1. Для горизонтальных стыков можно
применять любое расположение заготовок по окружности стыка.
279
Рис. 18.1. Схемы вырезки образцов из вертикальных неповоротных
контрольных стыков:
а - стык труб котлов и трубопроводов, подконтрольных
Госгортехнадзору России, выполненный газовой и контактной
сваркой; б - то же из сталей разных структурных классов
независимо от способа сварки; в - стык газопроводов; г - стык
технологических трубопроводов (испытание на ударную вязкость в
сварных соединениях трубопроводов из углеродистых и
аустенитных сталей); Р - заготовки под образцы для испытаний на
растяжение; И - заготовки под образцы для испытаний на изгиб; У
- заготовки под образцы для испытаний на ударный изгиб; М -
заготовки под образцы для металлографических исследований
Требования к изготовлению и испытанию образцов при
контроле производственных сварных соединений и аттестации
технологии сварки
18.6.11. Заготовку из контрольных стыков для изготовления
образцов вырезают механическим способом. Разрешается
вырезать заготовки огневой резкой, кроме контрольных стыков из
хромомолибденованадиевой стали и стали мартенситного и
мартенситно-ферритного классов. В этом случае заготовка должна
быть сделана до термообработки
(если она предусмотрена) и
должен быть оставлен припуск не менее 5 мм на каждую сторону
реза для образцов, подвергаемых механическим испытаниям, и
10 мм для образцов, предназначенных для металлографических
280
исследований. Окончательная форма придается образцам путем
механической обработки без применения предварительной
правки.
18.6.12. Форма и размеры образцов для механических испытаний
должны соответствовать ГОСТ 6996.
Размеры плоских образцов, вырезанных из стыков труб для
испытания на растяжение, должны составлять (рис. 18.2), мм:
S
До 6
7 -
10
11 -
25
26 - 50
51 - 75
b
±
0,5
15
20
25
30
35
b1
25
30
35
40
45
l
50
60
100
160
200
L = l + 2h.
Длина захватной части образца h устанавливается в зависимости
от конструкции испытательной машины.
18.6.13. Образцы для испытания на растяжение и изгиб,
вырезанные из контрольных стыковых соединений труб при
толщине стенки до
30
мм включительно, необходимо
изготавливать на всю толщину основного металла. Выпуклость
(усиление) шва и остатки подкладных колец следует снять
заподлицо с основным металлом.
Состругивать выпуклость
(усиление) шва у образцов,
предназначенных для испытания на растяжение, необходимо
поперек шва, при этом основной металл можно снять на всей
рабочей части образца на глубину до 1 мм с каждой стороны.
При изготовлении плоских образцов
(рис.
18.2, а и
18.3, а)
состругивание корня шва должно быть минимальным,
позволяющим придать образцу необходимую прямоугольную
форму. Удаление корня шва при изготовлении образцов из стыков
труб малых диаметров не разрешается.
281
Рис. 18.2. Форма и размеры образцов для испытаний сварных
соединений на растяжение:
а - для толстостенных труб (S ³ 12 мм); б - для тонкостенных труб
(S < 12 мм)
18.6.14. Испытание на изгиб производят по схеме, показанной на
рис. 18.3, б.
18.6.15. При толщине стенки труб более 30 мм, если основной
металл имеет временное сопротивление более 500 МПа (50 кгс/
мм2) и мощность разрывной машины недостаточна для испытания
стандартных образцов на растяжение, допускается состругивать
образцы со стороны выпуклости шва до 25 мм (рис. 18.4).
18.6.16. Испытание на изгиб контрольных сварных соединений
труб при толщине стенки более 30 мм следует производить на
образцах, изготовленных во всю толщину стенки трубы, шириной
h = 20 мм, при этом испытания образцов проводят «на ребро».
Размеры образцов и схема испытания на изгиб
«на ребро»
приведены на рис. 18.5.
Размеры образца и схема испытания на сплющивание даны на
рис. 18.6.
18.6.17. Для испытания сварного соединения на ударный изгиб
образцы изготавливают из средней части шва с надрезом,
расположенным по середине образца со стороны раскрытия шва.
282
Рис. 18.3. Испытание на изгиб:
b = 1,5S, но не менее 10 мм; l = L/3; D = 2S; r = S, но не более 25
мм; k = 2,5D
Рис. 18.4. Схема вырезки и размеры образца для испытания на
растяжение сварных соединений при размере S > 30 мм (размер h
устанавливается в зависимости от конструкции испытательной
машины)
18.6.18. Все механические испытания необходимо производить
при комнатной температуре.
18.6.19. Результаты механических испытаний сварных
соединений должны удовлетворять следующим требованиям:
а) временное сопротивление разрыву при испытании
однородных сварных соединений на растяжение должно быть не
ниже минимально допустимого для основного металла, а при
испытании сварных соединений элементов с разными
нормативными значениями временного сопротивления - не ниже
минимально допустимого значения временного сопротивления
разрыву менее прочной из сваренных сталей. Для сварных
соединений из стали
15ГС, подвергнутых термообработке,
283
временное сопротивление разрыву должно быть не ниже 451 МПа
(46
кгс/мм2). Для сварных соединений труб из стали
20,
выполненных газовой сваркой, временное сопротивление разрыву
должно быть не ниже 373 МПа (38 кгс/мм2);
Рис. 18.5. Испытание на изгиб «на ребро» сварных образцов из
толстостенных труб (при S > 30 мм):
а - схема вырезки и размеры образца; б - схема испытаний; D = 2h
- диаметр пуансона; L = D + 2,5h + 80 мм - длина образца; h = r, l
= L/3; 1 - сварной шов; грани образца на длине l закруглить
Рис. 18.6. Испытание на сплющивание:
284
а - размеры образца; б - схема испытания; Dн - наружный диаметр
трубы; L - длина образца; S - толщина стенки трубы; b - просвет
между сжимающими поверхностями в момент появления трещины
б) угол изгиба при испытании сварных образцов на изгиб должен
отвечать требованиям табл. 18.12;
Таблица 18.12
Требования к результатам испытаний сварных соединений
на изгиб
Угол изгиба при
испытании на изгиб,
градусы (не менее)
Номинальная
толщина
Тип (класс) сталей сварных
сваренных
соединений
трубопроводы
деталей, S,
всех
газопроводы
мм
назначений*1,
по СНиП
кроме
3.05.02-88*
газопроводов
Углеродистые
До
20
100 (70)*2
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
высокохромистые
Свыше 20
40
-
285
Угол изгиба при
испытании на изгиб,
градусы (не менее)
Номинальная
толщина
Тип (класс) сталей сварных
сваренных
соединений
трубопроводы
деталей, S,
всех
газопроводы
мм
назначений*1,
по СНиП
кроме
3.05.02-88*
газопроводов
мартенситного
и
мартенситно-ферритного
классов
Хромоникелевые
и
До
20
150
-
хромомарганцевые
включительно
аустенитного класса
Свыше 20
120
-
*1 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°.
*2
В скобках указаны значения угла изгиба для сварных
соединений, выполненных газовой сваркой.
в) просвет «b» (рис. 18.6, б) между сжимающими поверхностями
при испытании на сплющивание должен быть:
для газопроводов независимо от марки стали труб - равным или
менее 5S;
для остальных трубопроводов:
-
286
где а = 0,08 для углеродистых и легированных сталей;
0,09 - для аустенитных сталей;
для труб размером 32 × 5 и 32 × 6 мм из стали 12Х11В2МФ
просвет «b» должен быть не более 5,6S и 5,0S соответственно;
г) ударная вязкость при испытаниях на ударный изгиб сварных
соединений на образцах типа VI по ГОСТ 6996 должна быть не
менее 49 Дж/см2 (5 кгс · м/см2) для сварных соединений элементов
из стали перлитного, мартенситного и мартенситно-ферритного
классов и не менее 69 Дж/см2 (7 кгс · м/см2) - для сварных
соединений элементов из стали аустенитного класса.
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 · 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 на данном
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
287
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 соединений 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 25 × 25 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
288
содержание .. 15 16 17 18 ..