НПАОП 0.00-1-59Устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением

Ультразвуковая дефектоскопия и радиационный контроль сварных соединений

1. Ультразвуковая дефектоскопия и радиационный контроль производятся с целью выявления в сварных соединениях внутренних дефектов.

2. К контролю сварных соединений сосудов физическими ме­тодами допускаются дефектоскописты, прошедшие специальную теоре­тическую подготовку и практическое обучение по программе, утверж­денной Гособразованием СССР, сдавшие экзамены и имеющие соответст­вующее удостоверение на проведение контроля.

Подготовка дефектоскопистов должна быть специализирована по методам контроля (ультразвуковая дефектоскопия, рентгеногамма- графический и др.), а при необходимости — по типам сварных соедине­ний, что должно быть указано в их удостоверениях.

Каждый дефектоскопист может быть допущен только к тем мето­дам контроля, которые указаны в его удостоверении. Дефектоскопист, имевший перерыв в работе (по данному виду контроля) свыше 6 меся­цев, должен вновь сдать экзамены в полном объеме. Дефектоскописты подвергаются ежегодной переаттестации, результаты которой необхо­димо оформлять протоколом и соответствующими записями в удосто­верениях (на вкладышах).

1. Ультразвуковая дефектоскопия и радиационный контроль сварных соединений должны производиться в соответствии с требования­ми стандартов.

2. Метод контроля (ультразвуковая дефектоскопия, радиа­ционный контроль, оба метода в сочетании) выбирается исходя из воз­можности обеспечения более полного и точного выявления недопусти­мых дефектов с учетом особенностей физических свойств металла, а также освоенности данного метода контроля для конкретного вида сварных соединений.

3. Объем контроля ультразвуковой дефектоскопией или радиа­ционным методом стыковых, угловых, тавровых и других сварных соединений сосудов и их элементов (днищ, обечаек, штуцеров, люков, фланцев и др.), включая соединения люков и штуцеров с корпусом со­суда, должен соответствовать указанному в табл. 6.

Указанный объем контроля относится к каждому сварному соеди­нению. Места сопряжений (пересечений) сварных соединений подле­жат обязательному контролю ультразвуковой дефектоскопией или ра­диационным методам.

Ультразвуковая дефектоскопия или радиационный контроль швов приварки внутренних и наружных устройств к корпусу сосуда должны производиться при наличии требования в технической документации.

1. Сварные соединения сосудов, снабженных быстросъемными крышками, подлежат контролю ультразвуковой дефектоскопией или радиационным методом в объеме 100 % независимо от установленной группы сосуда.

2. Для сосудов 3 и 4 групп места радиационного или ультразву­кового контроля устанавливаются отделом технического контроля предприятия-изготовителя после окончания сварочных работ по резуль­татам внешнего осмотра.

3. Перед контролем соответствующего участка сварные соеди­нения должны быть так замаркированы, чтобы их можно было легко

Л. обнаружить на картах контроля и радиографических снимках.

1. Предусмотренный настоящими Правилами объем ультра­звуковой дефектоскопии и радиационного контроля сварных соеди­нений может быть уменьшен по решению министерства (ведомства), согласованному с Госгортехнадзором СССР, в случае серийного изго­товления предприятием сосудов при неизменном технологическом процессе, специализации сварщиков по определенным видам работ и высоком качестве работ, подтвержденном результатами контроля в течение не менее одного года. Копия разрешения вкладывается в пас­порт сосуда.

2. При выявлении недопустимых дефектов в сварных соедине­ниях, подвергаемых ультразвуковой дефектоскопии или радиацион­ным методам в объеме менее 100 %, обязательному контролю и тем же методам подлежат однотипные 9 швы этого изделия, выполненные дан­ным сварщиком, по всей длине соединения.

3. При невозможности осуществления ультразвуковой дефекто­скопии или радиационного контроля из-за недоступности отдельных сварных соединений или при неэффективности этих методов контро­ля (в частности, швов приварки штуцеров и труб внутренним диа­метром менее 100 мм) контроль качества этих сварных соединений должен производиться другими методами в соответствии с инструк­цией, утвержденной министерством и согласованной с Госгортехнад­зором СССР.

4. Ультразвуковая дефектоскопия и радиационный контроль стыковых сварных соединений по согласованию с Госгортехнадзором СССР могут быть заменены другим эффективным методом неразру­шающего контроля.

Контрольные сварные соединения

1. Контроль механических свойств, испытание на стойкость против межкристаллитной коррозии и металлографическое исследование сварных соединений должны производиться на образцах, изготовлен­ных из контрольных сварных соединений.

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.

1. 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.

1. При автоматической (механизированной) сварке сосудов на каждый сосуд должно быть сварено одно контрольное соединение. При ручной сварке сосудов несколькими сварщиками каждый из них должен сварить по одному контрольному соединению на каждый сосуд.

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.

1. При серийном изготовлении сосудов в случае 100 % контро­ля стыковых сварных соединений ультразвуковой дефектоскопией или радиационным методом допускается на каждый вид сварки варить 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 месяцев.

2. Для контроля 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

£4 стыка на каждого сварщика.

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

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

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

4. 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

1. Механическим испытаниям должны подвергаться контроль­ные стыковые сварные соединения с целью проверки соответствия их механических свойств требованиям настоящих Правил и техничес­ких условий на изготовление сосуда.

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 °С, и сосудов, изготовленных из сталей, склонных к подкалке при сварке 10 ;

4. на ударный изгиб — для сосудов 1, 2, 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 п. 3 при температуре 20 °С, а по п. 4 — при рабочей температуре.

1. Из каждого контрольного стыкового сварного соединения должны быть вырезаны:

1. два образца для испытания на статическое растяжение;

2. два образца для испытания на статический изгиб или сплющи­вание;

3. три образца для испытания на ударный изгиб.

1. 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.

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

3. Временное сопротивление разрыву металла сварных швов при 20 °С должно соответствовать значениям, установленным в норма­тивно-технической документации на основной металл.

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

1Подразделение сталей на типы и классы указаны в приложении 3.

Значение ударной вязкости стальных сварных соединений должно быть не ниже указанных в табл. 8.

Таблица 8

Темпера-

Ми ни мал ьное значение ударной вязкости, Дж/см 2 <кгс.м/см 2 )

1. При испытании сварных соединений труб на сплющивание показатели испытаний должны быть не ниже соответствующих мини­мально допустимых показателей, установленных государственными 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.

1. 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 °С допускается на одном образце снижение ударной вязкости до 25 Дж/см 2(2,5 кгс.м/см 2 ).

2. 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, качество сварного соединения считается неудовлетворительным.

1. Предусмотренный настоящими Правилами объем механичес­ких испытаний и металлографических исследований сварных соединений может быть уменьшен предприятием-изготовителем по согласованию с местным органом Госгортехнадзора в случае серийного изготовления предприятием однотипных изделий при неизменном технологическом процессе, специализации сварщиков на определенных видах работ и вы­соком качестве сварных соединений, подтвержденном результатами контроля за период не менее шести месяцев.

2. Необходимость, объем и порядок механических испытаний сварных соединений литых и кованных элементов, труб с литыми дета­лями, элементов из сталей различных классов, а также других единичных сварных соединений устанавливаются по нормативно-технической доку­ментации, утвержденной или согласованной Минтяжмашем СССР или Минхиммашем СССР.

Металлографические исследования

1. Металлографическому исследованию должны подвергаться контрольные стыковые, тавровые и угловые сварные соединения сосу­дов и их элементов:

1. предназначенных для работы при давлении более 5 МПа (50 кгс/см 2 ), или температуре выше 450 °С, или температуре ниже минус 40 °С, независимо от давления;

2. изготовленных из легированных сталей, склонных к подкалке при сварке; двухслойных сталей; сталей, склонных к образованию горячих трещин 11 .

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

1. Образцы (шлифы) для металлографического исследования сварных соединений должны вырезаться поперек шва и изготовляться в соответствии с требованиями государственных стандартов или норма­тивно-технической документации Минхиммаша СССР или Минтяжмаша СССР.

Образцы для металлографических исследований сварных соединений должны включать все сечение 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 х 25 мм.

При изготовлении образцов для исследования тавровых и угловых сварных соединений трубных элементов контрольные соединения долж­ны разрезаться вдоль оси трубы (штуцера).

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

■ Ч В случае получения неудовлетворительных результатов при повтор­ных металлографических исследованиях швы считаются неудовлетво­рительными.

1. Если при металлографическом исследовании в контрольном

14сварном 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 дефектоско- пистом, подлежат 100 %-ной проверке тем же методом дефектоскопии. При этом новая проверка качества всех производственных стыков должна осуществляться другим, более опытным и квалифицированным дефектоскопистом.

1. Необходимость, объем и порядок металлографических ис­следований сварных соединений литых и кованных элементов, труб с литыми деталями, элементов из стали различных классов, а также дру­гих единичных сварных соединений устанавливаются техническими ус­ловиями на изготовление или нормативно технической документацией, утвержденной или согласованной Минхиммашем СССР или Минтяжма- шем СССР.

Испытания на стойкость против межкристаллитной коррозии

1. Металл шва и зона термического влияния должны быть стой­кими против межкристаллитной коррозии для сосудов, изготовленных из сталей аустенитного, ферритного, аустенитно-ферритного классов и двухслойной стали с коррозионностойким слоем из аустенитных и ферритных сталей. Испытание на стойкость против межкристаллитной коррозии должны проводиться при наличии требований в технических условиях или техническом проекте.

2. Форма, размеры и количество образцов должны соответство­вать требованиям государственных стандартов.

‘ 4.6. ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ ИСПЫТАНИЕ

1. Гидравлическому испытанию подлежат все сосуды после их изготовления.

2. Сосуды, имеющие защитное покрытие (эмалирование, футе­ровка) или изоляцию, подвергаются гидравлическому испытанию до наложения покрытия или изоляции.

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

1. Гидравлическое испытание сосудов, за исключением литых, должно проводиться пробным давлением Рпр, определяемым по фор­муле

[ff]2

^пр =1.25 Р

[о].

где Р — расчетное давление сосуда, МПа (кгс/см 2 ), [а]2о. [а]t — до­пускаемые напряжения для материала сосуда или его элементов соот­ветственно при 20 °С и расчетной температуре, МПа ( кгс/см2).

[СТ] 2 О

Отношение принимается по тому из использованных

материалов элементов (обечайки, днища, фланцы, крепеж, патрубки и др.) сосуда, для которого оно является наименьшим.

1. Гидравлическое испытание сосудов и деталей, изготовленных из литья, должно проводиться пробным давлением, определяемым по формуле

р =т5р [gbo

пр' [C]t ■

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

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

Р = 1 ,25Р - 0,1 МПа (1,25Р - 1 кгс/см 2 ).

1. Гидравлическое испытание вертикально устанавливаемых сосудов допускается проводить в горизонтальном положении при усло­вии обеспечения прочности корпуса сосуда, для чего расчет на прочность должен быть выполнен разработчиков проекта сосуда с учетом приня­того способа опирання в процессе гидравлического испытания.

При этом пробное давление следует принимать с учетом гидрос­татического давления, действующего на сосуд в процессе его эксплуа­тации.

1. 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 расчетного давления полости.

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