Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением, для объектов использования атомной энергии

Контрольные сварные соединения должны воспроизводить одно из стыковых сварных соединений сосуда, определяющих его прочность (продольные швы обечаек, хордовые и меридиональные швы выпуклых днищ), а также кольцевые швы сосудов, не имеющих продольных швов.

Контрольные сварные соединения должны быть идентичны контролируемым производственным сварным соединениям (по маркам стали, толщине листа или размерам труб, форме разделки кромок, методу сварки, сварочным материалам, положению шва, режимам и температуре подогрева, термообработке) и выполнены тем же сварщиком и на том же сварочном оборудовании одновременно с контролируемым производственным соединением. Контрольные сварные соединения для кольцевых швов многослойных сосудов устанавливаются НД на изготовление этих сосудов, утвержденной в установленном порядке.

4.5.40 При сварке контрольных соединений (пластин), предназначенных для проверки механических свойств, проведения испытания на стойкость против межкристаллитной коррозии и металлографического исследования, пластины следует прихватывать к свариваемым элементам так, чтобы шов контрольных пластин являлся продолжением шва свариваемого изделия.

Сварка контрольных пластин для проверки соединений элементов сосудов, к которым прихватка пластин невозможна, может производиться отдельно от них, но с обязательным соблюдением всех условий сварки контролируемых стыковых соединений.

4.5.41 При автоматической (механизированной) сварке сосудов на каждый сосуд должно быть сварено одно контрольное соединение. Если в течение рабочей смены по одному технологическому процессу сваривается несколько однотипных сосудов, разрешается на всю партию сосудов, сваренных в данной смене, выполнить одно контрольное соединение. При ручной сварке сосудов несколькими сварщиками каждый из них должен сварить по одному контрольному соединению на каждый сосуд.

4.5.42 При серийном изготовлении сосудов в случае 100 % контроля стыковых сварных соединений ультразвуковой дефектоскопией или радиационным методом допускается на каждый вид сварки выполнить по одному контрольному соединению на всю партию сосудов. При этом в одну партию могут быть объединены сосуды, аналогичные по назначению и типу, изготовляемые из одного вида металлопродукции (листа, трубы, поковки и т. п.), одной марки металла, имеющие одинаковую форму разделки кромок, выполненные по единому технологическому процессу и подлежащие термообработке по одному режиму, если цикл изготовления всех изделий по сборочно-сварочным работам, термообработке и контрольным операциям не превышает 3 мес.

4.5.43 При контроле качества сварных соединений в трубчатых элементах со стыковыми швами одновременно со сваркой последних должны изготовляться в тех же производственных условиях контрольные стыки для проведения испытаний механических свойств соединений. Число контрольных стыков должно составлять 1 % от общего числа сваренных каждым сварщиком однотипных стыков, но не менее одного стыка на каждого сварщика.

4.5.44 Сварка контрольных соединений во всех случаях должна осуществляться сварщиками, выполнявшими контролируемые сварные соединения на сосудах.

4.5.45 Размеры контрольных соединений должны быть достаточными для вырезки из них необходимого числа образцов всех предусмотренных видов механических испытаний, испытания на стойкость против межкристаллитной коррозии, металлографического исследования, а также для повторных испытаний.

4.5.46 Из контрольных угловых и тавровых сварных соединений образцы (шлифы) вырезаются только для металлографического исследования.

4.5.47 Контрольные сварные соединения должны подвергаться ультразвуковой дефектоскопии или радиационному контролю по всей длине.

Если в контрольном соединении будут обнаружены недопустимые дефекты, все производственные сварные соединения, представленные данным соединением и не подвергнутые ранее дефектоскопии, подлежат проверке неразрушающим методом контроля по всей длине.

Механические испытания

4.5.48 Механическим испытаниям должны подвергаться контрольные стыковые сварные соединения с целью проверки соответствия их механических свойств требованиям Правил по сосудам и технических условий на изготовление сосуда, утвержденных в установленном порядке.

При ремонте и реконструкции сосудов, эксплуатируемых на ОИАЭ, проверку годности механических свойств контрольных стыковых сварных соединений допускается проводить по настоящим Правилам.

Обязательные виды механических испытаний:

1) на статическое растяжение – для сосудов всех групп (см. табл. 5);

2) на статический изгиб или сплющивание – для сосудов всех групп;

3) на ударный изгиб – для сосудов, предназначенных для работы при давлении более 5 МПа (50 кгс/см2) или температуре выше 450 °C, и сосудов, изготовленных из сталей, склонных к подкалке при сварке;

4) на ударный изгиб – для сосудов 1, 2 и 3 групп, предназначенных для работы при температуре ниже минус 20 °С.

Испытания на ударный изгиб сварных соединений производятся для сосудов и их элементов с толщиной стенки 12 мм и более по пункту 3) при температуре 20 °C, а по пункту 4) – при рабочей температуре.

4.5.49 Из каждого контрольного стыкового сварного соединения должны быть вырезаны:

два образца для испытания на статическое растяжение;

два образца для испытаний на статический изгиб или сплющивание;

три образца для испытания на ударный изгиб.

4.5.50 Испытания на статический изгиб контрольных стыков трубчатых элементов сосудов с условным проходом труб менее 100 мм и толщине стенки менее 12 мм могут быть заменены испытанием на сплющивание.

4.5.51 Механические испытания сварных соединений должны выполняться в соответствии с требованиями государственных стандартов.

4.5.52 При изготовлении и монтаже сосудов для ОИАЭ временное сопротивление разрыву металла сварных швов при 20 °C должно соответствовать значениям, установленным в НД на основной металл. Допускается снижение временного сопротивления разрыву, если это предусмотрено НД, утвержденной в установленном порядке.

При ремонте и реконструкции сосудов, эксплуатируемых на ОИАЭ, допускается снижение временного сопротивления разрыву, если это предусмотрено НД, одобренной Госатомнадзором России.

4.5.53 При испытании стальных соединений на статический изгиб полученные показатели должны быть не ниже приведенных в табл. 7.

4.5.54 Испытание сварных соединений на ударный изгиб производится на образцах с надрезом по оси шва со стороны его раскрытия, если место надреза специально не оговорено в технических условиях на изготовление или инструкции по сварке и контролю сварных соединений.

Испытание на ударную вязкость проводится на образцах типа KCU или KCV в соответствии со стандартами или техническими условиями на изготовление изделия.

4.5.55 При испытании сварных соединений труб на сплющивание показатели испытаний должны быть не ниже соответствующих минимально допустимых показателей, установленных стандартами или техническими условиями для труб того же сортамента и из того же материала.

При испытании на сплющивание образцов из труб с продольным сварным швом последний должен находиться в плоскости, перпендикулярной направлению сближения стенок.

4.5.56 Показатели механических свойств сварных соединений должны определяться как среднеарифметическое значение результатов испытания отдельных образцов. Общий результат испытаний считается неудовлетворительным, если хотя бы один из образцов при испытании на растяжение, статический изгиб или сплющивание показал результат, отличающийся от установленных норм в сторону снижения более чем на 10 %. При испытании на ударный изгиб результаты считаются неудовлетворительными, если хотя бы один образец показал результат ниже указанного в табл. 8. При температуре испытания ниже минус 40 °C допускается на одном образце снижение ударной вязкости KCU до 25 Дж/см2 (2,5 кгс·м/см2).

4.5.57 При получении неудовлетворительных результатов по одному из видов механических испытаний этот вид испытаний должен быть повторен на удвоенном количестве образцов, вырезаемых из того же контрольного стыка. В случае невозможности вырезки образцов из указанных стыков повторные механические испытания должны быть проведены на выполненных тем же сварщиком производственных стыках, вырезанных из контролируемого изделия.

Если при повторном испытании хотя бы на одном из образцов получены показатели, не удовлетворяющие установленным нормам, сварное соединение считается непригодным.

4.5.58 Предусмотренный настоящими Правилами объем механических испытаний и металлографических исследований сварных соединений при изготовлении и монтаже сосудов для ОИАЭ может быть уменьшен по согласованию с органом Госгортехнадзора России в случае серийного изготовления однотипных изделий при неизменном технологическом процессе, специализации сварщиков на определенных видах работ и высоком качестве сварных соединений, подтвержденном результатами контроля за период не менее 6 мес.

При ремонте и реконструкции сосудов, эксплуатируемых на ОИАЭ, объем механических испытаний и металлографических исследований может быть уменьшен по согласованию с межрегиональным территориальным округом Госатомнадзора России в случаях, перечисленных выше.

4.5.59 Необходимость, объем и порядок механических испытаний сварных соединений литых и кованых элементов, труб с литыми деталями, элементов из сталей различных классов, а также других единичных сварных соединений при изготовлении и монтаже сосудов для ОИАЭ устанавливаются по НД, утвержденной в установленном порядке.

При ремонте и реконструкции сосудов, эксплуатируемых на ОИАЭ, необходимость, объем и порядок механических испытаний перечисленных выше элементов и сварных соединений могут быть установлены по НД, одобренной Госатомнадзором России.

Для сосудов из неметаллических и композиционных материалов должны предусматриваться образцы-свидетели. Конструкция, технология изготовления и виды испытания их определяются техническими условиями на данный сосуд.

Металлографические исследования

4.5.60 Металлографическому исследованию должны подвергаться контрольные стыковые сварные соединения, определяющие прочность сосудов и их элементов, которые:

предназначены для работы при давлении более 5 МПа (50 кгс/см2) или температуре выше 450 °C, или температуре ниже минус 40 °C, независимо от давления;

изготовлены из легированных сталей, склонных к подкалке при сварке; двухслойных сталей; сталей, склонных к образованию горячих трещин (устанавливаются автором технического проекта).

Металлографические исследования допускается не проводить для сосудов и их элементов толщиной до 20 мм, изготовленных из сталей аустенитного класса.

4.5.61 При изготовлении и монтаже сосудов для ОИАЭ образцы (шлифы) для металлографического исследования сварных соединений должны вырезаться поперек шва и изготовляться в соответствии с государственными стандартами или НД, утвержденной в установленном порядке.

Вырезка и изготовление образцов (шлифов) для указанных исследований при ремонте и реконструкции сосудов на ОИАЭ могут проводиться в соответствии с НД, одобренной Госатомнадзором России (с учетом требований государственных стандартов).

Образцы для металлографических исследований сварных соединений должны включать все сечения шва, обе зоны термического влияния сварки, прилегающие к ним участки основного металла, а также подкладное кольцо, если таковое применялось при сварке и не подлежит удалению. Образцы для металлографических исследований 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 25×25 мм.

4.5.62 Качество сварного соединения при металлографических исследованиях должно соответствовать требованиям пунктов 4.5.1 и 4.5.17 настоящих Правил.

4.5.63 При получении неудовлетворительных результатов металлографического исследования допускается проведение повторных испытаний на двух образцах, вырезанных из того же контрольного соединения.

В случае получения повторных неудовлетворительных результатов металлографических исследований швы считаются непригодными.

4.5.64 Если при металлографическом исследовании в контрольном сварном соединении, проверенном ультразвуковой дефектоскопией или радиационным методом и признанном годным, будут обнаружены недопустимые внутренние дефекты, которые должны были быть выявлены данным методом неразрушающего контроля, все производственные сварные соединения, проконтролированные данным дефектоскопистом, подлежат 100 %-ной проверке тем же методом дефектоскопии. При этом новая проверка качества всех производственных стыков должна осуществляться другим, более опытным и квалифицированным дефектоскопистом.

4.5.65 При изготовлении и монтаже сосудов для ОИАЭ необходимость, объем и порядок металлографических исследований сварных соединений литых и кованых элементов, труб с литыми деталями, элементов из сталей различных классов, а также других единичных сварных соединений устанавливаются техническими условиями на изготовление или НД, утвержденными в установленном порядке.

Необходимость, объем и порядок металлографических исследований для единичных сварных соединений при ремонте и реконструкции сосудов на ОИАЭ могут устанавливаться по НД, одобренной Госатомнадзором России.

Испытание на стойкость против межкристаллитной коррозии

4.5.66 Испытание сварных соединений на стойкость против межкристаллитной коррозии должно производиться для сосудов и их элементов, изготовленных из сталей аустенитного, ферритного, аустенитно-ферритного классов и двухслойных сталей с коррозионностойким слоем из аустенитных и ферритных сталей при наличии требования в технических условиях или в техническом проекте.

4.5.67 При изготовлении и монтаже сосудов для ОИАЭ форма, размеры, количество образцов, методы испытаний и критерии оценки склонности образцов к межкристаллитной коррозии должны соответствовать требованиям НД, утвержденной в установленном порядке.

При ремонте и реконструкции сосудов, эксплуатируемых на ОИАЭ, форма, размеры, количество образцов и методы испытаний на межкристаллитную коррозию могут приниматься по НД, одобренной Госатомнадзором России.

4.6 Гидравлическое (пневматическое) испытание

4.6.1 Гидравлическому испытанию подлежат все сосуды после их изготовления.

Сосуды, изготовление которых заканчивается на месте установки, транспортируемые на место монтажа частями, подвергаются гидравлическому испытанию на месте монтажа.

4.6.2 Сосуды, имеющие защитное покрытие или изоляцию, подвергаются гидравлическому испытанию до наложения покрытия или изоляции.

Сосуды, имеющие наружный кожух, подвергаются гидравлическому испытанию до установки кожуха.

Эмалированные сосуды допускается подвергать гидравлическому испытанию рабочим давлением после эмалирования.

4.6.3 Гидравлическое испытание сосудов, за исключением литых, должно проводиться пробным давлением Рпр.

Отношение [σ]20 / [σ]t принимается по тому из использованных материалов элементов (обечаек, днищ, фланцев, крепежа, патрубков и др.) сосуда, для которого оно является наименьшим.

4.6.4 Гидравлическое испытание литых деталей должно проводиться пробным давлением, определяемым по формуле:

Испытание отливок разрешается проводить после сборки и сварки в собранном узле или готовом сосуде пробным давлением, принятым для сосудов, при условии 100 %-ного контроля отливок неразрушающими методами.

Гидравлические испытания сосудов и деталей, изготовленных из неметаллических материалов с ударной вязкостью более 20 Дж/см2 (2 кгс·м/см2), должны проводиться пробным давлением, определяемым по формуле:

Гидравлическое испытание сосудов и деталей, изготовленных из неметаллических материалов с ударной вязкостью 20 Дж/см (2 кгс·м/см2) и менее, должно проводиться пробным давлением, определяемым по формуле:

4.6.5 Гидравлическое испытание криогенных сосудов при наличии вакуума в изоляционном пространстве должно проводиться пробным давлением, определяемым по формуле:

Pпр = 1,25Р – 0,1 МПа

или

Рпр = 1,25Р – 1 кгс/см2.

4.6.6 Гидравлическое испытание вертикально устанавливаемых сосудов допускается проводить в горизонтальном положении при условии обеспечения прочности корпуса сосуда, для чего расчет на прочность должен быть выполнен разработчиком проекта с учетом принятого способа опирания в процессе гидравлического испытания. При этом пробное давление следует принимать с учетом гидростатического давления, действующего на сосуд в процессе его эксплуатации.

4.6.7 В комбинированных сосудах с двумя и более рабочими полостями, рассчитанными на разные давления, гидравлическому испытанию должна подвергаться каждая полость пробным давлением, определяемым в зависимости от проектного давления полости.

Порядок проведения испытания должен быть оговорен в техническом проекте и указан в инструкции организации-изготовителя по монтажу и эксплуатации сосуда.

4.6.8 При заполнении сосуда водой воздух из него должен быть удален полностью.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8