Лк 5. Аргонодуговая и комбинированная сварка труб малых диаметров Требования данного подраздела распространяются на сборку и сварку неповоротных стыков труб наружным диаметром 100 мм и менее, при этом предусматриваются два технологических варианта сварки: - сварной шов выполняется комбинированным способом: корневой слой - ручной аргонодуговой сваркой неплавящимся электродом, последующие слои - ручной дуговой сваркой покрытыми электродами; - сварной шов полностью выполняется ручной аргонодуговой сваркой неплавящимся электродом Для стыков труб при толщине стенки 4 мм и более предпочтение следует отдавать комбинированному способу; при меньшей толщине нужно сваривать стык полностью ручной аргонодуговой сваркой. Собранные стыки прихватывают в одном или двух местах ручной аргонодуговой сваркой с применением присадочной проволоки или без нее. Толщина стенки трубы, мм Вертикальный стыкГоризонтальный стык До 4* Свыше 4 до 7 Свыше 7 до 10 Примерное расположение слоев и валиков в сечении стыков, выполненных комбинированным способом и ручной аргонодуговой сваркой Примечание. При толщине стенки до 2 мм все сечение следует сваривать аргонодуговой сваркой в один слой. а - комбинированная сварка; б - ручная аргонодуговая сварка всего сечения.

МЕХАНИЗИРОВАННАЯ СВАРКА В УГЛЕКИСЛОМ ГАЗЕ ПЛАВЯЩИМСЯ ЭЛЕКТРОДОМ ТРУБОПРОВОДОВ ИЗ УГЛЕРОДИСТЫХ И НИЗКОЛЕГИРОВАННЫХ КОНСТРУКЦИОННЫХ СТАЛЕЙ Требования настоящего раздела распространяются на механизированную сварку в углекислом газе стыков труб из углеродистых и низколегированных конструкционных сталей независимо от диаметра труб при толщине стенки 3 мм и более. Механизированной сваркой можно сваривать стыки трубопроводов на подкладных кольцах (разделки типов Тр-3в и Тр-3д по табл.6.2) независимо от рабочего давления среды и стыки трубопроводов без подкладных колец (разделки типов Тр-2, Тр-6) при рабочем давлении среды не более 4 МПа (40 кгс/см). При сварке без остающихся подкладных колец трубопроводов с толщиной стенки 17 мм и более корень шва необходимо выполнять аргонодуговой сваркой неплавящимся электродом. (Настоящий раздел распространяется также на механизированную сварку в смеси углекислого газа с аргоном (до 25% аргона)). Требования настоящего раздела распространяются на механизированную сварку в углекислом газе стыков труб из углеродистых и низколегированных конструкционных сталей независимо от диаметра труб при толщине стенки 3 мм и более. Механизированной сваркой можно сваривать стыки трубопроводов на подкладных кольцах (разделки типов Тр-3в и Тр-3д) независимо от рабочего давления среды и стыки трубопроводов без подкладных колец (разделки типов Тр-2, Тр-6) при рабочем давлении среды не более 4 МПа (40 кгс/см). При сварке без остающихся подкладных колец трубопроводов с толщиной стенки 17 мм и более корень шва необходимо выполнять аргонодуговой сваркой неплавящимся электродом. Прихваточные швы могут выполняться механизированной сваркой в углекислом газе либо ручной дуговой сваркой электродами диаметром не более 3 мм. При выполнении прихваток механизированной сваркой присадочная проволока должна быть той же марки, какая будет применяться при сварке корневого слоя шва. При выполнении прихваток ручной дуговой сваркой марки электродов следует выбирать по марке основного металла.

Режимы сварки Режим сварки Диаметр проволоки, м Напряже- ние дуги, В Ток, А Вертикального стыка 11, , Горизонтального стыка 31, , , , Ориентировочные режимы механизированной сварки в углекислом газе неповоротных стыков трубопроводов Примечание. Расход углекислого газа должен составлять л/ч Режимы механизированной сварки в углекислом газе вертикального неповоротного стыка труб Характеристика стыка Режим сварки при положении шва Режим сварки (табл.11.1) при положении шва нижнемвертикальном Без подкладного кольца (разделки Тр-2 и Тр-6) Корневой21 Остальные22 На подкладном кольце (разделки Тр-3в и Тр-3д) Первый корневой11 Второй корневой21 Остальные22

Рис. Последовательность (1-4) наложения корневого слоя в вертикальном неповоротном стыке без подкладного кольца механизированной сваркой в углекислом газе В вертикальных стыках без подкладного кольца корневой слой необходимо накладывать по схеме, приведенной на рис. Если корневой слой накладывают два сварщика, один заваривает из точки в потолочном положении участок 1 в направлении снизу вверх, а другой в это время - последовательно участки 2, 3 и 4. Если корневой слой сваривает один сварщик, последовательность наложения участков должна соответствовать цифрам на рис. В стыках труб диаметром более 630 мм, свариваемых без подкладных колец, рекомендуется корневой слой накладывать изнутри трубы ручной дуговой, аргонодуговой или механизированной сваркой в углекислом газе. Обратная сторона корневого слоя (со стороны раскрытия шва) перед наложением основного шва должна быть зачищена абразивным инструментом или металлической щеткой Сварка неповоротных стыков Положение горелки при механизированной сварке в углекислом газе вертикального неповоротного стыка Примерное расположение слоев и валиков по сечению шва вертикального неповоротного (а) и горизонтального (б)стыков труб с разделкой Тр-3в (угол скоса 15°), выполненных механизированной сваркой в среде углекислого газа последовательность наложения слоев (валиков) шва Высота (толщина) слоя или валика должна быть 5- 6 мм. Примерное расположение слоев и валиков в поперечном сечении шва приведено на рис.

АВТОМАТИЧЕСКАЯ СВАРКА ПОД ФЛЮСОМ ПОВОРОТНЫХ СТЫКОВ ТРУБ Требования распространяются на автоматическую сварку под флюсом поворотных (кольцевых) стыков труб диаметром более 200 мм при толщине стенки 4 мм и более из углеродистых и низколегированных конструкционных сталей, выполняемую на заводе или на сборочной площадке. Установка для автоматической сварки под флюсом поворотных стыков труб комплектуется роликовым стендом с механизмом для вращения свариваемого изделия, сварочной головкой, аппаратурой управления (отдельного исполнения или встроенной в источник питания) и источником питания. При сварке секторных отводов вместо роликового стенда в качестве вращающего устройства следует применять манипулятор, оборудованный приспособлением для крепления отвода. В качестве сварочной головки могут быть использованы подвесная головка любого типа, сварочный трактор или шланговый полуавтомат. В случае применения сварочного трактора его устанавливают неподвижно на трубе в зоне стыка. Автоматическую сварку под флюсом допускается производить как на переменном, так и на постоянном токе обратной полярности. Конструкцию стыка разделки Тр-1, Тр-2, Тр-3б. Собранные стыки необходимо прихватывать ручной дуговой сваркой углеродистыми электродами диаметром не более 3 мм, ручной аргонодуговой или механизированной сваркой в углекислом газе. Корневой слой (слои) следует выполнять ручной дуговой, аргонодуговой сваркой или механизированной сваркой в углекислом газе. Толщина корневого слоя (слоев) должна быть в стыках с подкладным кольцом не менее 4 мм, без подкладного кольца - не менее 6 мм. На стыках труб диаметром более 800 мм, собираемых без подкладных колец, а также на стыках секторных отводов независимо от их диаметра корневой слой выполняют внутри трубы в виде подварочного шва.

Ориентировочные режимы автоматической сварки под флюсом поворотных стыков труб из углеродистой и кремнемарганцовистой стали Толщина стенки трубы, мм Диаметр электродной проволоки, мм Ток, АНапряжение дуги, В Скорость сварки, м/ч Слой флюса в зоне сварки должен быть мм. Для удержания флюса на цилиндрической поверхности трубы следует применять флюсовые коробки, плотно прилегающие к ее поверхности. Стыки труб толщиной до 12 мм можно выполнять автоматической сваркой под флюсом за один проход (в один слой), при большей толщине шов накладывается за два прохода и более. Мундштук сварочной головки необходимо сместить от зенита в сторону, обратную вращению трубы. Размер смещения электрода должен быть следующим: Диаметра свариваемых труб, мм > >800 Смещение, мм

ОСОБЕННОСТИ СВАРКИ ТРУБ ИЗ АУСТЕНИТНЫХ СТАЛЕЙ Требования распространяются на ручную дуговую, ручную и автоматическую аргонодуговую и комбини-рованную сварку стыков пароперегревательных и других труб малого диаметра (менее 100 мм) со стенкой толщиной до 10 мм из аустенитных сталей марок 12Х18Н12Т, 12Х18Н10Т, 10Х13Г12БС2Н2Д2 (ДИ 59). Для стыков труб с толщиной стенки до 5 мм предпочтительнее ручная аргонодуговая сварка, с большей толщиной - комбинированная или ручная дуговая электродом диаметром 2,5-3,0 мм. Аргонодуговую сварку корневой части шва следует производить с поддувом аргона внутрь трубы или с использованием флюс-пасты. Сварка стыков труб из аустенитных сталей должна производиться с минимальным тепловложением. С этой целью следует: РДС выполнять электродами диаметром не более 3 мм, при этом сила тока должна быть для электродов диаметром 2,5 мм А, диаметром 3 мм А; РАД выполнять вольфрамовым электродом диаметром 2-3 мм при токе А; РДС вести почти без поперечных колебаний электрода узкими валиками шириной не более трех диаметров электрода; при диаметре электрода 2,5 мм высота валика должна быть 2,5-4 мм, при диаметре электрода 3 мм высота валика мм; при РАД ширина валика не более 6 мм, а высотой не более 3 мм; при в многопроходной сварке наложение каждого последующего валика производить только после остывания металла шва и околошовной зоны (по мм в каждую сторону) до температуры ниже 100 °С. Приварка к трубам из аустенитных сталей сборочных приспособлений и других временных вспомогательных деталей не допускается. Вторичный провод следует присоединять с помощью хомута. Нельзя допускать попадания на поверхность труб брызг расплавленного металла или шлака. Для этого поверхности свариваемых труб необходимо на длине не менее 100 мм покрывать асбестовой тканью или асбестовым картоном либо наносить слой эмульсии КБЖ*, или смеси каолина (мела) с жидким стеклом, либо препарата "Дуга-1".

ТЕРМООБРАБОТКА СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ТРУБ Термообработка сварных соединений труб производится индукционным способом токами промышленной (50 Гц) и средней (до 8000 Гц) частоты, а также радиационным способом - электронагревателями сопротивления и газопламенными горелками. Основным способом нагрева при термообработке стыков трубопроводов диаметром 108 мм и более со стенкой толщиной свыше 10 мм является индукционный нагрев. Термообработку радиационным способом с помощью электронагревателей сопротивления можно применять при толщине стенок труб не более 50 мм, а газопламенным способом - при толщине не более 25 мм. Стыки труб из сталей 12Х1МФ и 15Х1М1Ф при толщине стенки более 45 мм независимо от диаметра труб и при толщине стенки более 25 мм при диаметре труб 600 мм и более необходимо подвергать термообработке сразу после окончания сварки, не допуская охлаждения стыка ниже 300 °С. Перед термообработкой необходимо для трубопроводов, расположенных горизонтально, установить временные опоры на расстоянии не более 1 м по обе стороны от сварного соединения, а для трубопроводов, расположенных вертикально, следует разгрузить сварное соединение от веса трубопровода путем его закрепления ниже термообрабатываемого стыка. Временные опоры можно убирать только после полного остывания стыка.

РЕЖИМЫ ТЕРМООБРАБОТКИ Термическая обработка угловых сварных соединений производится по режиму, приведенному в табл. для соответствующих марок свариваемых сталей и типа металла шва, при этом за толщину термообрабатываемых элементов принимается приведенная толщина, полученная умножением номинальной толщины штуцера (бобышки) либо катета углового шва на коэффициент 1,25; если приведенная толщина получается меньше 11 мм, то берется время выдержки, соответствующее 11 мм. Режимы термообработки стыковых сварных соединений трубных элементов Свариваемая стальМеталл шваТолщина* элемента, мм Режим термической обработки** температура, °С длительность выдерж-ки, ч, не менее*** * При соединении элементов одинаковой толщины - номинальная толщина этих элементов, при соединении элементов разной толщины (обработанных в соответствии с рис.6.3 и 6.4) - фактическая толщина элемента непосредственно в месте сварки. ** Охлаждение до 300 °С после выдержки при отпуске должно обеспечиваться без снятия нагревательного устройства или под слоем теплоизоляции, далее - возможно на спокойном воздухе; при отрицательных температурах воздуха охлаждение после термообработки следует производить под слоем теплоизоляции до полного остывания сварного соединения. *** Может быть выше указанных значений не более чем на 1 ч. При вынужденных перерывах в процессе термообработки за длительность выдержки следует принимать суммарное время нахождения стыка при температуре обработки. Все виды дуговой сварки 10, 20, 15Л, 20Л, 15ГС, 16ГС, 25Л, 20ГСЛ и их сочетания УглеродистыйСвыше 36* до 60С выше * В случае предварительного и сопутствующего подогрева стыка до температуры не ниже 100 °С при толщине стенки элемента 40 мм и менее термообработку сварного соединения можно не производить, кроме стыков, в которых хотя бы один из свариваемых элементов является литьем марки 25Л или 20ГСЛ 12МХ, 15ХМ, 20ХМЛ и их сочетания09МХ, 09Х1МСвыше 10 до 20 Свыше 20 до 45 Свыше , 20, 20Л, 25Л, 15ГС, 16ГС, 20ГСЛ в сочетании с 12МХ и 15ХМЭ50А, 09Х1М, 09МХС выше 20 до 60Свыше

Термическая обработка стыковых сварных соединений не является обязательной в следующих случаях: а) для стыков труб поверхностей нагрева котлов с толщиной стенки до 11 мм включительно из углеродистых, низколегированных конструкционных (15ГС, 09Г2С и др.), хромомолибденовых и хромомолибденованадиевых сталей, сталей 12Х2МФСР и 12Х2МФБ, выполненных дуговой, аргонодуговой или комбинированной сваркой независимо от марки присадочного материала, а также стыков труб из стали 12Х11В2МФ (ЭИ-756), 12Х18Н12Т, 12Х18Н10Т и 10Х13Г12БС2Н2Д2 (ДИ 59), выполненных дуговой, аргонодуговой или комбинированной сваркой с применением аустенитного присадочного материала; б) для стыков труб из углеродистых и кремнемарганцовистых сталей при толщине стенки до 40 мм в случае выполнения сварки с подогревом до температуры не ниже 100 °С; в) для стыков труб диаметром не более 800 мм из стали 22К, сваренных электродами типа Э42А, при толщине стенки не более 45 мм; г) для стыков труб диаметром не более 219 мм из сталей 12МХ, 15ХМ и 12Х1МФ, сваренных электродами Э-09Х1М, работающих при температуре до 510 °С включительно, при толщине стенки не более 18 мм; д) для стыков труб поверхностей нагрева котлов из сталей 15ХМ, 12МХ и 12Х1МФ, выполненных газовой сваркой проволокой Св-08МХ, Св-08ХМ и Св-08ХМФ, при отсутствии в шве и околошовной зоне участков со структурой перегрева мартенситной и троостомартенситной структуры, что проверяется на двух-трех образцах, вырезанных из производственных стыков; е) для стыков труб из углеродистых и низколегированных конструкционных сталей в сочетании с низколегированными теплоустойчивыми сталями, сваренных электродами типа Э50А, при толщине стенки 20 мм и менее; ж) для стыков труб из сталей разных структурных классов при диаметре не более 100 мм и толщине не более 10 мм;.

Термообработка угловых сварных соединений не является обязательной в следующих случаях: а) для сварных соединений штуцеров (труб) с коллекторами или трубопроводами - если они отвечают требованиям п РТМ-1с; б) для сварных соединений бобышек с паропроводами из хромомолибденовой и хромомолибденованадиевой стали - если наружный диаметр бобышки не более 45 мм и на 1 м трубы приваривается не более трех бобышек; в) для сварных соединений деталей креплений с паропроводами или коллекторами из хромомолибденовой и хромомолибденованадиевой стали - если угловой шов выполнен электродами типа Э-09Х1М или Э- 09Х1МФ и имеет общий (по периметру привариваемой детали) объем наплавленного металла не более 15 см 3 (объем 15 см 3 соответствует шву длиной 300 мм с катетом 10 мм); г) для сварных соединений деталей креплений с паропроводами, коллекторами или элементами котла - если угловой шов выполнен аустенитными электродами; д) для сварных соединений деталей креплений и бобышек с трубопроводами или коллекторами из углеродистых и кремнемарганцовистых сталей, выполненных углеродистыми электродами. Если после термообработки твердость металла шва превышает допустимую, следует производить повторный отпуск сварного соединения, но не более трех раз с учетом первоначального.

КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ Приемочный контроль сварных соединений труб котлов и трубопроводов, на которые распространяются правила Ростехнадзора, включает следующие виды: визуальный и измерительный контроль; стилоскопирование деталей и металла шва; измерение твердости металла шва; ультразвуковая и радиографическая дефектоскопия; механические испытания; металлографические исследования; контроль прогонкой металлического шара; капиллярный или магнитопорошковый контроль; гидравлические испытания. Назначение и применение методов контроля, их объемов и сочетания регламентируются РТМ-1с в соответствии с правилами Ростехнадзора и СНиП, а также ведомственными нормативными актами, если иное не оговорено чертежами или техническими условиями на изготовление, монтаж и ремонт конкретного изделия. Все перечисленные виды и методы контроля должны осуществлять организации, получившие разрешение (лицензию) органов Ростехнадзора на право проведения контрольных работ.

СТИЛОСКОПИРОВАНИЕ ДЕТАЛЕЙ И МЕТАЛЛА ШВА При монтаже и ремонте изделий, на которые распространяются правила Ростехнадзора, стилоскопированию подлежат: все свариваемые части конструкций и деталей (трубы, арматура, переходы, отводы, тройники, штуцера, бобышки и др.) независимо от наличия сертификата, маркировки и предстоящего срока эксплуатации, которые должны быть по проекту выполнены из легированной стали (кроме низколегированных конструкционных), при этом устанавливают соответствие марки стали контролируемых изделий марке, указанной в чертежах или ТУ, и определяют содержание характерных легирующих элементов. Стилоскопирование свариваемых деталей производят перед сборкой или непосредственно в процессе сборки, а также после окончания монтажа (ремонта) трубопровода или агрегата в целом; металл шва сварных соединений, выполненных легированным присадочным материалом, в объеме 100% стыков трубопроводов, 20% стыков труб поверхностей нагрева и 10% угловых сварных соединений (приварки к коллекторам и трубам штуцеров, бобышек, деталей креплений и др.) каждого котлоагрегата. Стилоскопирование металла шва выполняется до термообработки сварных соединений.

Визуальный и измерительный контроль Визуальный и измерительный контроль сварных соединений при монтаже и ремонте оборудования ТЭС, изготовлении отдельных его элементов, а также входном контроле основных и сварочных материалов, материалов для дефектоскопии выполняется согласно требованиям настоящего РД. При технической диагностике и экспертном обследовании оборудования визуальный и измерительный контроль должен производиться в соответствии с "Инструкция по визуальному и измерительному контролю». РД Визуальному контролю подвергаются все законченные сварные соединения, на которые распространяется настоящий РД, независимо от марки стали, типа сварного соединения, назначения и условий работы, включая сварные соединения, не работающие под давлением (приварка к трубам шипов, плавников и деталей газоплотных панелей, элементов опор, подвесок и др.). Перед визуальным контролем сварные швы и прилегающая к ним поверхность основного металла шириной не менее 20 мм (по обе стороны шва) должны быть очищены от шлака, брызг расплавленного металла, окалины и других загрязнений. Визуальный контроль производится невооруженным глазом или с помощью лупы 4-7-кратного увеличения для участков, требующих уточнения характеристик обнаруженных дефектов, с применением, при необходимости, переносного источника света.

Недопустимыми дефектами, выявленными при визуальном контроле сварных соединений, являются: -трещины всех видов и направлений; -непровары (несплавления) между основным металлом и швом; -наплывы (натеки) и брызги металла; -незаверенные кратеры; -свищи; -прожоги; -скопления включений. Измерительный контроль сварных соединений (определение размеров швов, смещения кромок, переломов осей, углублений между валиками, чешуйчатости поверхности швов и др.) следует выполнять в местах, где допустимость этих показателей вызывает сомнения при визуальном контроле, если в ПТД нет других указаний. Размеры и форма шва проверяются с помощью шаблонов, размеры дефекта - с помощью мерительных инструментов. Выявленные при визуальном и измерительном контроле дефекты, которые могут быть исправлены (удалены) без последующей заварки выборок, должны быть исправлены до проведения контроля другими методами.

ИЗМЕРЕНИЕ ТВЕРДОСТИ МЕТАЛЛА ШВА Измерению твердости металла шва подвергаются: а) все сварные соединения трубопроводов, выполненные хромомолибденовым и хромомолибденованадиевым присадочным материалом и подвергнутые термообработке; б) сварные соединения приварки штуцеров (труб) к коллекторам и трубопроводам из хромомолибденовых и хромомолибденованадиевых сталей, выполненные легированным присадочным материалом и подвергнутые термообработке, а также без термообработки в объеме не менее 10% (но не менее 2 швов) однотипных сварных соединений, сваренных каждым сварщиком на данном коллекторе или трубопроводе. Твердость металла шва измеряется переносными твердомерами. На каждом сварном шве - не менее трех участков в разных местах по периметру стыка и на каждом участке должно быть проведено не менее трех измерений. На стыках труб диаметром менее 60 мм измерение твердости может производиться на одном участке периметра. Твердость металла шва определяется как среднее арифметическое результатов измерений твердости на трех участках. Твердость каждого участка в свою очередь определяется как среднее арифметическое результатов трех измерений, при этом отклонение значения твердости, полученного при любом измерении, от норм, приведенных в табл.18.3, должно быть не более 7%. Если твердость металла шва оказалась выше норм, сварное соединение подлежит повторной термообработке, но не более 3 раз (с учетом первой термообработки).

УЛЬТРАЗВУКОВАЯ И РАДИОГРАФИЧЕСКАЯ ДЕФЕКТОСКОПИЯ Для обнаружения возможных внутренних дефектов сварные соединения подлежат ультразвуковой или радиографической дефектоскопии. Объемы контроля неразрушающими методами сварных соединений трубопроводов приведен в табл РТМ-1с. Радиографический и ультразвуковой контроль кольцевых сварных соединений при 100%-ном контроле проводится по всему периметру стыка. Сварные соединения труб поверхностей нагрева при недоступности контроля по всему периметру могут контролироваться на длине не менее 50% периметра стыка. Ультразвуковому контролю должны подвергаться только соединения с полным проплавлением (без конструктивного непровара). Качество сварных соединений труб котлов и трубопроводов пара и горячей воды по результатам радиографического и ультразвукового контроля оценивают по двухбалльной системе: балл 1 - неудовлетворительное качество (в соединении выявлены недопустимые дефекты; балл 2* - удовлетворительное качество, если размеры и число обнаруженных в них несплошностей не превышают установленных норм.

МЕХАНИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ И МЕТАЛЛОГРАФИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ Разрушающий контроль проводят в целях проверки соответствия прочностных и пластических свойств. Механические испытания (ГОСТ 6996) растяжение, изгиб или сплющивание, ударный изгиб. Металлографические исследования макроструктуры, формы шва, микроструктуры различных зон сварного соединения. Эти испытания (исследования) проводятся на образцах, изготовленных из специально сваренных контрольных соединений или из производственных сварных соединений. Механические испытания и металлографические исследования выполняют при: аттестации технологии сварки объектов, контроле сварочных материалов; контроле квалификации сварщиков - во время их аттестации или допуска к работе; контроле производственных сварных соединений. Контроль качества производственных сварных соединений изделий, на которые распространяются правила Ростехнадзора (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. Механические испытания контрольных стыков труб, подконтрольных органам Ростехнадзора, 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. Механические испытания на целых стыках технологических трубопроводов выполняются для труб с условным проходом до 50 мм.

СХЕМЫ ИСПЫТАНИЙ ОБРАЗЦОВ Форма и размеры образцов для испытаний сварных соединений на растяжение: а - для толстостенных труб (12 мм); б - для тонкостенных труб (30 мм (размер устанавливается в зависимости от конструкции испытательной машины) Испытание на изгиб "на ребро" сварных образцов из толстостенных труб (при >30 мм): а - схема вырезки и размеры образца; б - схема испытаний; D=2h - диаметр пуансона; мм; L=D+2,5h+ 80 мм - длина образца; h=r, l=L/3; 1 - сварной шов; грани образца на длине l закруглить

Испытание на изгиб: в =1,5S, но не менее 10 мм; I=l/3; D=2S; r=S, но не более 25 мм; k =2,5D). Испытание на сплющивание а- размеры образца; б- схема испытания; Дн- наружный диаметр трубы; L- длина образца; S – толщина стенки; b-просвет между сжимаемыми поверхностями в момент появления трещины Для испытания сварного соединения на ударный изгиб образцы изготавливают из средней части шва с надрезом, расположенным по середине образца со стороны раскрытия шва. Все механические испытания необходимо производить при комнатной температуре. Результаты механических испытаний сварных соединений должны удовлетворять следующим требованиям: - временное сопротивление разрыву при испытании на растяжение должно быть не ниже минимально допустимого для основного металла. Для сварных соединений из стали 15ГС, подвергнутых термообработке, -временное сопротивление разрыву должно быть не ниже 451 МПа (46 кгс/мм). Для сварных соединений труб из стали 20, выполненных газовой сваркой, -временное сопротивление разрыву должно быть не ниже 373 МПа (38 кгс/мм); -угол изгиба при испытании сварных образцов на изгиб должен отвечать требованиям табл.18.12;

- просвет b" между сжимающими поверхностями должен быть: для газопроводов независимо от марки стали труб - равным или менее 5S; для остальных трубопроводов : где а=0,08 для углеродистых и легированных сталей; а=0,09 - для аустенитных сталей; для труб размером 32х5 и 32х6 мм из стали 12Х11В2МФ просвет b" должен быть не более 5,6 и 5,0 соответственно; - ударная вязкость на образцах типа VI должна быть не менее 49 Дж/см 2 (5 кгс·м/см 2 ) для стали перлитного, мартенситного и мартенситно-ферритного классов и не менее 69 Дж/см 2 (7 кГс·м/см 2 ) - для стали аустенитного класса. При неудовлетворительных результатах - повторные испытания на удвоенном числе образцов. Если при повторном испытании хотя бы на одном из образцов получены неудовлетворительные результаты, то общий результат 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.

Сварные соединения бракуют, если при металлографическом исследовании макроструктуры хотя бы на одном поперечном шлифе, вырезанном из контрольного сварного соединения, выявлены следующие дефекты: - трещины любых размеров и всех видов и направлений, - непровары (несплавления), -поры, расположенные в виде сплошной сетки, -незаваренные (или не полностью заваренные) прожоги, свищи, смещения внутренних кромок, превышающие нормы; -местные непровары, -вогнутость или выпуклость корня шва, превышающие нормы (см. табл РТМ-1с); Дефекты корня шва: а - выпуклость корня шва; б - вогнутость корня шва; в - непровар в корне шва - поры, шлаковые и вольфрамовые включения, превышающие нормы. (сумма наибольших линейных размеров всех допустимых дефектов, выявленных на любой полосе шириной 10 мм, проходящей по высоте шва или параллельно линии сплавления). -зерно крупнее номера 1 по шкале ГОСТ 5639 для основного металла. -зерно номер 1 и крупнее по шкале ГОСТ 5639 для сварных соединений, выполненных газовой сваркой на элементах из стали перлитного класса, не допускаются в металле шва и околошовной зоне, участки с мартенситной структурой.

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. При микроисследовании труб из сталей мартенситно-ферритного класса, выполненных ручной дуговой сваркой аустенитным присадочным материалом, наплавленный металл - 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.

Прогонка металлического шара Контроль прогонкой металлического шара производится с целью проверки обеспечения заданного проходного сечения в сварных соединениях труб поверхностей нагрева котлов. Диаметр шара должен быть равен 0,8, где - наименьший внутренний диаметр трубы с учетом допуска на наружный диаметр и толщину стенки - подсчитывается по формуле где: Д а - номинальный наружный диаметр трубы; ΔД а - минусовой допуск на наружный диаметр трубы; S -номинальная толщина стенки трубы; ΔS - плюсовой допуск на толщину стенки трубы. Капиллярный и магнитопорошковый контроль Капиллярный или магнитопорошковый контроль сварных соединений проводится с целью определения поверхностных дефектов при ремонте сварных соединений либо для уточнения результатов визуального и других методов контроля. Капиллярный контроль должен проводиться в соответствии с ГОСТ 18442, магнитопорошковый - с ГОСТ и унифицированными методиками контроля ПНАЭ Г и ПНАЭ Г Нормы оценки качества при магнитопорошковом контроле должны соответствовать нормам для визуального контроля (п и табл РТМ-1с). - -

Гидравлические испытания Все сварные соединения котлов и трубопроводов пара и горячей воды, на которые распространяются правила Ростехнадзора, проверяют на прочность и плотность гидравлическим испытанием. Сварные соединения газопроводов проверяют гидравлическим (или пневматическим) испытанием в соответствии с требованиями СНиП Сварные соединения технологических трубопроводов, на которые распространяются ПБ , 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/см 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.

ПБ ПРАВИЛА УСТРОЙСТВА И БЕЗОПАСНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ТРУБОПРОВОДОВ ПАРА И ГОРЯЧЕЙ ВОДЫ Правила устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды устанавливают требования к проектированию, конструкции, материалам, изготовлению, монтажу, ремонту и эксплуатации трубопроводов, транспортирующих водяной пар с рабочим давлением более 0,07 МПа (0,7 кгс/см 2 ) или горячую воду с температурой свыше 115°С. Правила не распространяются на: а) трубопроводы, расположенные в пределах котла; б) сосуды, входящие в систему трубопроводов и являющиеся их неотъемлемой частью (водоотделители, грязевики и т.п.); в) трубопроводы, устанавливаемые на морских и речных судах и на других плавучих средствах, а также на морских передвижных установках и объектах подводного применения; г) трубопроводы, устанавливаемые на подвижном составе железнодорожного, автомобильного и гусеничного транспорта; д) трубопроводы I категории с наружным диаметром менее 51 мм и трубопроводы II, III и IV категории с наружным диаметром менее 76 мм; е) сливные, продувочные и выхлопные трубопроводы котлов, трубопроводов, сосудов, редукционно-охладительных и других устройств, соединенные с атмосферой; ж) трубопроводы атомных электростанций и установок; з) трубопроводы специальных установок военного ведомства; и) трубопроводы, изготовленные из неметаллических материалов.

СВАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И ИХ РАСПОЛОЖЕНИЕ Для соединения труб и фасонных деталей должна применяться сварка встык с полным проплавлением. Угловые сварные соединения допускаются для приварки к трубопроводам штуцеров, труб, плоских фланцев. Угловые соединения должны выполняться с полным проплавлением. В стыковых сварных соединениях элементов с различной толщиной стенок должен быть обеспечен плавный переход от большего к меньшему сечению путем соответствующей односторонней или двусторонней механической обработки конца элемента с более толстой стенкой. Угол наклона поверхностей переходов не должен превышать 15°. При разнице в толщине стенок менее 30% от толщины стенки тонкого элемента, но не более 5 мм допускается выполнение указанного плавного перехода со стороны раскрытия кромок за счет наклонного расположения поверхности шва. При сварке труб и других элементов с продольными и спиральными сварными швами последние должны быть смещены один относительно другого не менее трехкратной толщины стенки, но не менее 100 мм для труб с наружным диаметром более 100 мм.

Сварка При изготовлении, монтаже, ремонте трубопроводов должна применяться технология сварки, аттестованная в соответствии с требованиями РД Сварщик, впервые приступающий в данной организации к сварке независимо от наличия удостоверения, должен пройти проверку путем сварки и контроля пробного сварного соединения (допускного стыка). По результатам проверки качества составляется протокол, являющийся основанием для допуска сварщика к выполнению сварочных работ. Подготовка кромок и прилегающих к ним поверхностей под сварку должна выполняться механической обработкой либо путем термической резки или строжки (кислородной, воздушно-дуговой, плазменно-дуговой) с последующей механической обработкой резцом, фрезой, абразивным инструментом. Приварка и удаление вспомогательных элементов (сборочных устройств, временных креплений и др.) должны выполняться сварщиком, допущенным к сварке данного изделия. Технология сварки при изготовлении, монтаже и ремонте трубопроводов допускается к применению после подтверждения ее технологичности на реальных изделиях, проверки всего комплекса требуемых свойств сварных соединений и освоения эффективных методов контроля их качества.

ПБ ПРАВИЛА ПРОЕКТИРОВАНИЯ, ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ПРИЕМКИ СОСУДОВ И АППАРАТОВ СТАЛЬНЫХ СВАРНЫХ Настоящие Правила проектирования, изготовления и приемки сосудов и аппаратов стальных сварных устанавливают требования, направленные на обеспечение промышленной безопасности, предупреждение аварий, случаев производственного травматизма при эксплуатации стальных сварных сосудов и аппаратов. Правила предназначены для применения: - при проектировании, изготовлении, монтаже, эксплуатации, модернизации, ремонте и консервации стальных сварных сосудов и аппаратов на опасных производственных объектах; - при проведении экспертизы промышленной безопасности стальных сварных сосудов и аппаратов. Настоящие Правила распространяются на проектируемые, вновь изготавливаемые и модернизируемые стальные сварные сосуды и аппараты, работающие под давлением не более 16 МПа (160 кгс/см2), вакуумом с остаточным давлением не ниже 665 Па 5 мм рт.ст.), внутренним давлением 0,07 МПа (0,7 кгс/см2) и менее (под налив) и при температуре стенки не ниже -70°С, а также на действующие стальные сварные сосуды и аппараты, эксплуатирующиеся на опасных производственных объектах. Возможность распространения требований Правил на конкретные типы и виды сосудов и аппаратов определяется условиями эксплуатации, при необходимости обосновывается расчетами и устанавливается проектом.