ГОСТ 32569-2013. Межгосударственный стандарт. Трубопроводы технологические стальные. Требования к устройству и эксплуатации на взрывопожароопасных и химически опасных производствах
12. Требования к сварке и термической обработке
12.1. Сварка
12.1.1. При изготовлении, монтаже и ремонте трубопроводов и их элементов допускается применение всех промышленных методов сварки, обеспечивающих необходимую эксплуатационную надежность сварных соединений.
12.1.2. Газовая (ацетиленокислородная) сварка допускается для труб из углеродистых и низколегированных неподкаливающихся сталей (17ГС, 09Г2С и др.) с условным диаметром до 80 мм и толщиной стенки не более 3,5 мм при давлении до 10 МПа (100 кгс/см2).
12.1.3. Газовая сварка стыков из низколегированных закаливающихся сталей (15ХМ, 12Х1МФ и др.) допускается при монтаже и ремонте труб с номинальным диаметром DN <= 40 и толщиной стенки не более 5 мм при давлении до 10 МПа (100 кгс/см2).
12.1.4. Сварка трубопроводов и их элементов должна проводиться в соответствии с требованиями ТУ на изготовление, производственных инструкций или технологической документации, содержащей указания по применению конкретных присадочных материалов, флюсов и защитных газов, по предварительному и сопутствующему подогреву, по технологии сварки и термической обработки, видам и объему контроля.
12.1.5. К производству сварочных работ, включая прихватку и приварку временных креплений, допускаются сварщики, аттестованные в соответствии с действующими Правилами аттестации сварщиков и специалистов сварочного производства и имеющие соответствующее удостоверение сварщика установленного образца. При этом сварщики могут быть допущены к тем видам сварочных работ, которые указаны в их удостоверениях.
12.1.6. Руководство работами по сборке, сварке, термической обработке и контролю качества сварных соединений должны осуществлять инженерно-технические работники, имеющие специальную техническую подготовку, изучившие настоящий стандарт, РД, технологические процессы и другую НД и прошедшие аттестацию.
12.1.7. Для сварки трубопроводов и их элементов должны применяться следующие сварочные материалы:
- электроды покрытые металлические по ГОСТ 9466, ГОСТ 9467, ГОСТ 10052 или ТУ на изготовление и поставку конкретной марки электродов;
- электроды вольфрамовые сварочные по ГОСТ 23949;
- проволока стальная сварочная по ГОСТ 2246 или ТУ на конкретную марку проволоки;
- аргон газообразный по ГОСТ 10157 (высшего и первого сортов);
- диоксид углерода (углекислый газ) по ГОСТ 8050 (марка сварочная);
- флюс сварочный плавленый по ГОСТ 9087 или ТУ на поставку конкретной марки;
- кислород газообразный технический по ГОСТ 5583;
- ацетилен растворенный и газообразный технический по ГОСТ 5457.
12.1.8. Сварочные материалы должны быть аттестованы, иметь сертификаты и удовлетворять требованиям стандартов или ТУ.
12.1.9. При отсутствии сертификатов сварочные материалы допускается использовать только после проверки химического состава и механических свойств наплавленного металла на соответствие требованиям стандартов или ТУ.
12.1.10. При получении неудовлетворительных результатов по какому-либо виду испытаний или химическому анализу разрешаются повторные испытания. Их проводят на удвоенном числе образцов по тем видам испытаний, которые дали неудовлетворительные результаты. Если при повторных испытаниях получены неудовлетворительные результаты даже по одному из видов, всю партию сварочных материалов бракуют.
12.1.11. Для аустенитных сварочных материалов, предназначенных для сварки соединений, работающих при температуре 450 °C и выше, необходимо проводить контроль количества ферритной фазы в соответствии с требованиями ГОСТ 9466, ГОСТ 2246. Содержание ферритной фазы в наплавленном металле должно быть не более 6%.
12.1.12. Сварочные материалы, предназначенные для сварки соединений из перлитных хромомолибденовых сталей, работающих в водородсодержащих средах при температуре выше 200 °C, должны обеспечивать содержание хрома в наплавленном металле не менее минимального содержания хрома в свариваемой стали, установленного требованиями стандартов, ТУ или проекта.
12.1.13. При наличии требований по стойкости сварных соединений против межкристаллитной коррозии аустенитные сварочные материалы необходимо испытывать в соответствии с ГОСТ 6032.
12.1.14. Типы, конструктивные элементы подготовленных кромок и сварных швов должны соответствовать ГОСТ 16037, ГОСТ 22790 или другой НД.
12.1.15. Резку труб и подготовку кромок под сварку необходимо проводить механическим способом. Допускается применение газовой резки для труб из углеродистых, низколегированных и теплоустойчивых сталей, а также воздушно-дуговой и плазменной резки для труб из всех марок сталей. При огневой резке труб должен быть предусмотрен припуск на механическую обработку.
12.1.16. Газовую, воздушно-дуговую и плазменную резку труб из закаливающихся теплоустойчивых сталей необходимо проводить с предварительным подогревом от 200 до 250 °C и медленным охлаждением под слоем теплоизоляции.
12.1.17. После огневой резки труб из закаливающихся теплоустойчивых сталей подготовленные под сварку кромки должны быть проконтролированы капиллярной или магнитопорошковой дефектоскопией или травлением. Обнаруженные трещины удаляют путем дальнейшей механической зачисткой всей поверхности кромки.
12.1.18. Отклонение c от перпендикулярности подготовленных под сварку торцов к оси трубы (рисунок 12.1), измеренное наложением угольника на базовую поверхность длиной не менее 100 мм, не должно превышать следующих величин:
0,5 мм - для DN <= 65;
1,0 мм - для DN свыше 65 до 125 включительно;
1,5 мм - для DN свыше 125 до 500 включительно;
2,0 мм - для DN > 500.
Рисунок 12.1
12.1.19. Сборка стыков труб под сварку должна проводиться с использованием центровочных приспособлений, обеспечивающих требуемую соосность стыкуемых труб и равномерный зазор по всей окружности стыка с помощью прихваток или временных технологических креплений, привариваемых на расстоянии 50 - 70 мм от торца труб.
Технологические крепления должны быть изготовлены из стали того же класса, что и свариваемые трубы. При сборке стыков из закаливающихся теплоустойчивых сталей технологические крепления могут быть изготовлены из углеродистых сталей.
12.1.20. При сборке стыков из аустенитных сталей с толщиной стенки трубы менее 8 мм, к сварным соединениям которых предъявляются требования стойкости к межкристаллитной коррозии, приварка технологических креплений не разрешается.
12.1.21. При сборке труб и других элементов с продольными швами последние должны быть взаимно смещены. Смещение должно быть не менее трехкратной толщины стенки свариваемых труб (элементов), но не менее 100 мм. При сборке труб и других элементов с номинальным диаметром 100 мм и менее продольные швы должны быть взаимно смещены на величину, равную одной четверти окружности трубы (элемента).
12.1.22. При сборке стыка необходимо предусмотреть возможность свободной усадки металла шва в процессе сварки. Не допускается выполнять сборку стыка с натягом.
12.1.23. При сборке труб и других элементов смещение кромок по наружному диаметру не должно превышать 30% от толщины тонкостенного элемента, но не более 5 мм. При этом плавный переход от элемента с 
толщиной стенки к элементу с меньшей толщиной обеспечивается посредством наклонного расположения поверхности сварного шва. Если смещение кромок превышает допустимое значение, то для обеспечения плавного перехода необходимо проточить конец трубы с 
наружным диаметром под углом не более 15°.
12.1.24. В собранных под сварку стыковых соединениях из труб и деталей одинаковой номинальной толщины, не подлежащих механической обработке после сварки в зоне шва, допускаемое смещение кромок (несовпадение поверхностей соединяемых деталей) должно быть не более соответствующих величин, указанных в таблице 12.1.
Таблица 12.1
Нормы допускаемых смещений кромок при сборке поперечных
стыковых соединений
В миллиметрах
Номинальная толщина соединяемых деталей, S | Максимальное допускаемое смещение кромок в стыковых соединениях |
До 6 | 0,1S + 0,3 |
От 7 до 10 | 0,15S |
Св. 10 до 20 | 0,05S + 1,0 |
Св. 20 | 0,1S, но не более 3 |
12.1.25. Смещение кромок B листов (рисунок 12.2), измеряемое по нейтральной оси, в стыковых продольных соединениях, определяющих прочность обечайки, не должно превышать B = 0,1S, но не более 3 мм.
Рисунок 12.2. Смещение кромок листов в стыковых продольных
соединениях
12.1.26. При смещении кромок, превышающем допустимое значение согласно 12.1.24, 12.1.25, на трубе или детали сборочной единицы толщины должен быть обеспечен плавный переход под углом 15° к элементу меньшей толщины (рисунок 12.3).
а - скос с внешней стороны
б - скос с внутренней стороны
в - скос с внутренней и с внешней сторон
г - соединение без скоса кромок
Рисунок 12.3. Примеры конкретных форм перехода от большей
толщины к меньшей
Конкретные формы указанного перехода должны устанавливаться конструкторской (проектной) документацией исходя из требований расчета на прочность и из необходимости обеспечения контроля сварных соединений всеми предусмотренными методами.
12.1.27. Отклонение от прямолинейности собранного встык участка трубопровода, измеренное линейкой длиной 400 мм в трех равномерно расположенных по периметру местах на расстоянии 200 мм от стыка, не должно превышать:
1,5 мм - для трубопроводов PN > 100 и трубопроводов I категории;
2,5 мм - для трубопроводов II - V категорий.
12.1.28. К качеству прихваток предъявляют такие же требования, как и к основному сварному шву. Прихватки, имеющие недопустимые дефекты, обнаруженные внешним осмотром, должны быть удалены механическим способом.
12.1.29. Сборка стыков труб и других элементов, работающих под давлением до 10 МПа (100 кгс/см2), для всех категорий трубопроводов, кроме категории I, может осуществляться на остающихся подкладных кольцах или съемных медных кольцах, если это предусмотрено в проектной документации.
12.2. Термическая обработка
12.2.1. Необходимость выполнения термической обработки сварных соединений и ее режимы (скорость нагрева, температура при выдержке, продолжительность выдержки, скорость охлаждения, охлаждающая среда и др.) должны быть указаны в ТУ, проектной или другой рабочей документации.
12.2.2. К проведению работ по термической обработке сварных соединений допускаются термисты-операторы, прошедшие специальную подготовку, выдержавшие соответствующие испытания и имеющие удостоверение на право производства этих работ.
12.2.3. Обязательной термообработке подлежат:
- стыковые соединения элементов из углеродистых сталей с толщиной стенки более 36 мм;
- сварные соединения штуцеров с трубами из углеродистых сталей при толщине стенки трубы и штуцера более 36 и 25 мм соответственно;
- стыковые соединения элементов из низколегированных марганцовистых и кремнемарганцовистых сталей с толщиной стенки более 30 мм;
- сварные соединения штуцеров с трубами из низколегированных марганцовистых и кремнемарганцовистых сталей при толщине стенки трубы и штуцера более 30 и 25 мм соответственно;
- стыковые соединения и сварные соединения штуцеров с трубами из хромокремнемарганцовистых, хромомолибденовых, хромомолибденованадиевых, хромованадиевольфрамовых и хромомолибденованадиевольфрамовых сталей независимо от толщины стенки. Для сварных соединений из стали марок 12ХМ, 12МХ и 15ХМ толщиной не более 12 мм, выполненных с применением электродов типа Э-09Х1М, термообработка не является обязательной при условии обеспечения твердости металла шва и зоны термического влияния не выше 240 HB;
- стыковые соединения и сварные соединения штуцеров с трубами из углеродистых и низколегированных сталей, предназначенные для работы в средах, вызывающих коррозионное растрескивание (по требованию проекта);
- стыковые соединения и сварные соединения штуцеров с трубами из аустенитных сталей, стабилизированных титаном или ниобием, предназначенные для работы в средах, вызывающих коррозионное растрескивание, а также при температурах выше 350 °C в средах, вызывающих межкристаллитную коррозию, должны подвергаться стабилизирующему отжигу (по требованию проекта);
- сварные соединения продольных швов лепестковых переходов из углеродистых и низколегированных сталей независимо от толщины стенки.
12.2.4. Для термической обработки сварных соединений может применяться как общий печной нагрев, так и местный по кольцу любым методом, обеспечивающим одновременный и равномерный нагрев сварного шва и примыкающих к нему с обеих сторон участков основного металла по всему периметру. Минимальная ширина нагреваемого участка до требуемой температуры не должна быть менее двойной толщины стенки в каждую сторону от границы сплавления, но не менее 50 мм.
12.2.5. Участки трубопровода, расположенные возле нагреваемого при термообработке кольца, должны быть покрыты теплоизоляцией для обеспечения плавного изменения температуры по длине.
12.2.6. Для трубопроводов из хромоникелевых аустенитных сталей независимо от величины рабочего давления применение газопламенного нагрева не допускается.
12.2.7. При проведении термической обработки должны соблюдаться условия, обеспечивающие возможность свободного теплового расширения и отсутствие пластических деформаций.
12.2.8. Термообработка сварных соединений должна проводиться без перерывов. При вынужденных перерывах в процессе термообработки (отключение электроэнергии, выход из строя нагревателя) необходимо обеспечить медленное охлаждение сварного соединения до 300 °C. При повторном нагреве время пребывания сварного соединения при температуре выдержки суммируют с временем выдержки первоначального нагрева.
12.2.9. Режимы нагрева, выдержки и охлаждения при термической обработке труб и других элементов должны регистрироваться самопишущими приборами.
12.2.10. Термообработку одного и того же сварного соединения допускается проводить не более трех раз. Количество термообработок в режиме отпуска не ограничивается.
12.2.11. После холодной гибки гнутые участки труб из углеродистых и низколегированных сталей подлежат термической обработке, если отношение среднего радиуса гиба к номинальному наружному диаметру трубы составляет менее 3,5, а отношение номинальной толщины стенки трубы к ее номинальному наружному диаметру превышает 0,05; гнутые участки труб из аустенитных сталей подлежат термической обработке независимо от диаметра и толщины стенки трубы.
12.2.12. После горячей гибки термическую обработку гнутых участков труб допускается не проводить, если температура конца деформации не ниже 700 °C для углеродистых и низколегированных сталей и не ниже 850 °C для аустенитных сталей.
12.3. Контроль качества сварных соединений
12.3.1. Контроль качества сварных соединений стальных трубопроводов включает:
- пооперационный контроль;
- внешний осмотр и измерения;
- ультразвуковой или радиографический контроль;
- капиллярный или магнитопорошковый контроль;
- определение содержания ферритной фазы;
- стилоскопирование;
- измерение твердости;
- механические испытания;
- контроль другими методами (металлографические исследования, испытание на стойкость к МКК и др.), предусмотренными проектом;
- гидравлические или пневматические испытания.
Примечания
1. Окончательный контроль качества сварных соединений, подвергающихся термообработке, должен проводиться после термообработки.
2. Конструкция и расположение сварных соединений должны обеспечивать проведение контроля качества сварных соединений, предусмотренного для них в рабочей документации соответствующими методами.
12.3.2. Пооперационный контроль предусматривает проверку:
- качества и соответствия труб и сварочных материалов требованиям стандартов и ТУ на изготовление и поставку;
- качества подготовки концов труб и деталей трубопроводов под сварку и качества сборки стыков (угол скоса кромок, совпадение кромок, зазор в стыке перед сваркой, правильность центровки труб, расположение и число прихваток, отсутствие трещин в прихватках);
- температуры предварительного подогрева;
- качества и технологии сварки (режима сварки, порядка наложения швов, качества послойной зачистки шлака);
- режимов термообработки сварных соединений.
12.3.3. Внешнему осмотру и измерениям подлежат все сварные соединения после их очистки от шлака, окалины, брызг металла и загрязнений по обе стороны от шва.
12.3.4. По результатам внешнего осмотра и измерений сварные швы должны удовлетворять следующим требованиям:
- форма и размеры шва должны соответствовать ГОСТ 16037 или другой НД;
- поверхность шва должна быть мелкочешуйчатой.
Допускаются отдельные поры в количестве не более трех на 100 мм сварного шва размерами, не превышающими указанных в таблице 12.2.
Таблица 12.2
Оценка качества сварных соединений трубопроводов
по результатам радиографического контроля в зависимости
от размеров объемных дефектов (включений, пор)
В миллиметрах
Категория трубопровода и группа среды | Толщина стенки | Включения (поры) | Скопления, длина | Суммарная длина на любом участке шва длиной 100 | |
ширина (диаметр) | длина | ||||
IА, Б, В IIА, Б, В IIIБ | До 3 | 0,5 | 1,0 | 2,0 | 3,0 |
Св. 3 до 5 | 0,6 | 1,2 | 2,5 | 4,0 | |
Св. 5 до 8 | 0,8 | 1,5 | 3,0 | 5,0 | |
Св. 8 до 11 | 1,0 | 2,0 | 4,0 | 6,0 | |
Св. 11 до 14 | 1,2 | 2,5 | 5,0 | 8,0 | |
Св. 14 до 20 | 1,5 | 3,0 | 6,0 | 10,0 | |
Св. 20 до 26 | 2,0 | 4,0 | 8,0 | 12,0 | |
Св. 26 до 34 | 2,5 | 5,0 | 10,0 | 15,0 | |
Св. 34 | 3,0 | 6,0 | 10,0 | 20,0 | |
IIIВ | До 3 | 0,6 | 2,0 | 3,0 | 6,0 |
Св. 3 до 5 | 0,8 | 2,5 | 4,0 | 8,0 | |
Св. 5 до 8 | 1,0 | 3,0 | 5,0 | 10,0 | |
Св. 8 до 11 | 1,2 | 3,5 | 6,0 | 12,0 | |
Св. 11 до 14 | 1,5 | 5,0 | 8,0 | 15,0 | |
Св. 14 до 20 | 2,0 | 6,0 | 10,0 | 20,0 | |
Св. 20 до 26 | 2,5 | 8,0 | 12,0 | 25,0 | |
Св. 26 до 34 | 2,5 | 8,0 | 12,0 | 30,0 | |
Св. 34 до 45 | 3,0 | 10,0 | 15,0 | 30,0 | |
Св. 45 | 3,5 | 12,0 | 15,0 | 40,0 | |
IVБ, В VВ | До 3 | 0,8 | 3,0 | 5,0 | 8,0 |
Св. 3 до 5 | 1,0 | 4,0 | 6,0 | 10,0 | |
Св. 5 до 8 | 1,2 | 5,0 | 7,0 | 12,0 | |
Св. 8 до 11 | 1,5 | 6,0 | 9,0 | 15,0 | |
Св. 1 до 14 | 2,0 | 8,0 | 12,0 | 20,0 | |
Св. 14 до 20 | 2,5 | 10,0 | 15,0 | 25,0 | |
Св. 20 до 26 | 3,0 | 12,0 | 20,0 | 30,0 | |
Св. 26 до 34 | 3,5 | 12,0 | 20,0 | 35,0 | |
Св. 34 до 45 | 4,0 | 15,0 | 25,0 | 40,0 | |
Св. 45 | 4,5 | 15,0 | 30,0 | 45,0 | |
Примечания 1. При расшифровке радиографических снимков не учитывают включения (поры) длиной 0,2 мм и менее, если они не образуют скоплений и сетки дефектов. 2. Для сварных соединений протяженностью менее 100 мм нормы, приведенные в таблице, по суммарной длине включений (пор), а также по числу отдельных включений (пор) должны быть пропорционально уменьшены. 3. Переход от наплавленного металла к основному должен быть плавным. Подрезы в местах перехода от шва к основному металлу допускаются по глубине не более 10% от толщины стенки трубы, но не более 0,5 мм. При этом общая протяженность подреза на одном сварном соединении не должна превышать 30% от длины шва. В сварных соединениях трубопроводов на PN > 100, а также в трубопроводах, работающих в средах групп А и Б I категории или при температуре ниже минус 70 °C, подрезы не допускаются. | |||||
12.3.5. Неразрушающему контролю подвергают наихудшие по результатам внешнего осмотра сварные швы по всему периметру трубы. Число контролируемых сварных швов определяется ТУ на объект, действующими НД, но во всех случаях оно должно быть не ниже приведенных в таблице 12.3.
Таблица 12.3
Объем контроля сварных соединений ультразвуковым
или радиографическим методом в процентах от общего числа
сваренных каждым сварщиком (но не менее одного) соединений
Условия изготовления стыков | Категория трубопровода | |||||
P > 10 МПа или для группы сред А(а), или для I категории при температуре ниже минус 70 °C | I | II | III | IV | V | |
При изготовлении и монтаже на предприятии нового трубопровода, а также при ремонте | 100 | 20 | 10 | 2 | 1 | Согласно 12.3.2 |
При сварке разнородных сталей | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 10 |
При сварке трубопроводов, входящих в блоки I категории взрывоопасности | 100 | 100 | 10 | 2 | 1 | - |
Должны выполняться следующие дополнительные условия:
- для трубопроводов, где ползучесть и усталость являются контролируемыми факторами, в проекте необходимо назначить I категорию при определении объема неразрушающего контроля;
- для I категории трубопроводов пара и горячей воды с наружным диаметром 200 мм и более и с толщиной стенки менее 15 мм контролю УЗД или РД подлежат все поперечные сварные соединения по всей длине соединений.
При поставках по нормам Евросоюза трубопроводов пара и горячей воды следует учитывать:
- в местах, где PS x DN >= 5000 бар·мм, необходим 100%-ный объем контроля от общего количества сварных стыков и сварных швов ответвлений методом УЗД или РД;
- в местах, где PS x DN >= 3500, необходим 25%-ный объем контроля от общего количества сварных стыков и сварных швов ответвлений методом УЗД или РД.
Для трубопроводов, работающих при температуре 100 °C и выше, необходимо подвергнуть не менее 10% муфтовых соединений методом УЗД или РД.
12.3.6. Контроль сварных соединений методом РД (ГОСТ 7512) или УЗД (ГОСТ 14782) следует проводить после устранения дефектов, выявленных внешним осмотром и измерениями, а для трубопроводов I категории, а также для трубопроводов с группой сред А(а) или работающих при температуре ниже минус 70 °C - после контроля на выявление выходящих на поверхность дефектов методами магнитопорошковым (ГОСТ 21105) или капиллярным (ГОСТ 18442).
12.3.7. Метод контроля (УЗД, РД или оба метода в сочетании) выбирают исходя из возможности обеспечения более полного и точного выявления недопустимых дефектов с учетом особенностей физических свойств металла, а также освоенности конкретного метода контроля для конкретных объекта и вида сварных соединений.
12.3.8. Перед контролем сварные соединения должны быть замаркированы так, чтобы их положение было легко обнаружить на картах контроля, радиографических снимках, и обеспечить привязку результатов контроля к соответствующему участку сварного шва.
12.3.9. При радиографическом контроле следует обеспечить чувствительность (ГОСТ 7512) для трубопроводов на PN > 100, категорий I и II на уровне класса 2, для трубопроводов категорий III, IV и V - на уровне класса 3.
12.3.10. Оценку качества сварных соединений по результатам радиографического контроля следует проводить по протяженности плоских дефектов (трещины, несплавления, непровары) и объемным (поры, шлаковые включения) дефектам согласно таблице 12.4.
Таблица 12.4
Оценка качества сварных соединений трубопроводов
по результатам радиографического контроля в зависимости
от величины и протяженности плоских дефектов
(непровары по оси шва, несплавления и др.)
Категория трубопровода и группа среды | Непровары по оси шва, несплавления, трещины, вогнутость и выпуклость металла в корне шва | |
Глубина, % к номинальной толщине стенки | Допустимая суммарная длина по периметру трубы | |
I А, Б, В II А, Б, В III Б | Непровар отсутствует | - |
Вогнутость корня шва до 10 %, но не более 1,5 мм | До 1/8 периметра | |
Выпуклость корневого шва до 10%, но не более 3 мм | ||
III В | Непровар по оси шва до 10%, но не более 2 мм | До 1/4 периметра |
или до 5%, но не более 1 мм | До 1/2 периметра | |
IV Б, В V В | Непровар по оси шва до 20%, но не более 3 мм | До 1/4 периметра |
или до 10%, но не более 2 мм | До 1/2 периметра | |
или до 5%, но не более 1 мм | Не ограничивается | |
Примечания 1. Величина вогнутости корня шва и выпуклости корневого шва для трубопроводов I - IV категорий, за исключением трубопроводов I и II категорий для группы сред А(а) или работающих при температуре ниже минус 70 °C, не регламентируется. 2. При необходимости точная глубина непровара определяется методом профильной радиографической толщинометрии в месте его наибольшей величины по плотности снимка или по ожидаемому местоположению. | ||
При расшифровке снимков определяют вид дефектов по ГОСТ 19232 и их размеры по ГОСТ 23055.
Если при дополнительном контроле для трубопроводов III и IV категорий хотя бы один стык будет забракован, контролю подвергают 100% стыков, выполненных конкретным сварщиком.
12.3.11. Оценка качества сварных соединений по результатам ультразвукового контроля следующая.
Сварные соединения трубопроводов на PN > 100, а также трубопроводов I категории и трубопроводов, содержащих среды группы А(а) или работающих при температуре ниже минус 70 °C, признаются годными, если:
а) отсутствуют протяженные дефекты;
б) отсутствуют непротяженные (точечные) дефекты эквивалентной площадью более:
1,6 мм2 - при толщине стенки трубы до 10 мм включительно;
2,0 мм2 - при толщине стенки трубы до 20 мм включительно;
3,0 мм2 - при толщине стенки трубы свыше 20 мм;
в) число непротяженных дефектов не более двух на каждые 100 мм шва по наружному периметру эквивалентной площадью:
1,6 мм2 - при толщине стенки трубы до 10 мм включительно;
2,0 мм2 - при толщине стенки трубы до 20 мм включительно;
3,0 мм2 - при толщине стенки трубы свыше 20 мм.
Оценка качества сварных соединений трубопроводов I - IV категорий (за исключением трубопроводов I категории или работающих при температуре ниже минус 70 °C) по результатам ультразвукового контроля должна соответствовать требованиям таблицы 12.5.
Таблица 12.5
Нормы допустимых дефектов в сварных швах трубопроводов
PN <= 100, выявленных при ультразвуковом контроле
Номинальная толщина стенки, S, мм | Эквивалентная площадь (размеры) отдельных дефектов | Условная протяженность цепочки точечных дефектов на участке сварного шва длиной 10S | ||
Наименьшая фиксируемая площадь при настройке аппаратуры, дБ | По отверстию с плоским дном, мм2 | По зарубке, мм x мм | ||
От 8 до 10 | На 6 дБ ниже эхо-сигнала от макс. допустимых эквивалентных дефектов | 1,6 | 1,0 x 2,0 | 1,5S |
От 12 до 18 | 2,0 | 2,0 x 2,0 | ||
От 20 до 24 | 3,0 | 3,0 x 2,0 | ||
Примечание. Точечные дефекты считаются недопустимыми, если амплитуда эхо-сигналов от них превышает амплитуду эхо-сигнала от искусственного отражателя, размеры которого определяются максимально допустимой эквивалентной площадью. Протяженные дефекты признаются недопустимыми, если амплитуда сигналов от них превышает 0,5 амплитуды эхо-сигналов от искусственного отражателя. Условную протяженность цепочки точечных дефектов измеряют в том случае, если амплитуда эхо-сигнала от них составляет не менее 0,5 амплитуды эхо-сигнала от искусственного отражателя, размеры которого определяются максимально допустимой эквивалентной площадью. | ||||
12.3.12. Сварные соединения трубопроводов с PN до 100 по результатам контроля капиллярным (цветным) методом считаются годными, если:
а) индикаторные следы дефектов отсутствуют;
б) все зафиксированные индикаторные следы являются одиночными и округлыми;
в) наибольший размер каждого индикаторного следа не превышает трехкратные значения норм для ширины (диаметра), приведенные в таблице 12.2 для категории III В;
г) суммарная длина всех индикаторных следов на любом участке шва длиной 100 мм не превышает суммарной длины, приведенной в таблице 12.2 для категории III В.
Примечание. Округлые индикаторные следы с максимальным размером до 0,5 мм включительно не учитывают независимо от толщины контролируемого металла.
Сварные соединения трубопроводов с PN свыше 100, трубопроводов I категории, трубопроводов, содержащих группу сред А(а) или работающих при температуре ниже минус 70 °C, признаются годными, если индикаторные следы дефектов отсутствуют. При этом чувствительность контроля должна соответствовать классу 2 по ГОСТ 18442.
12.3.13. Сварные соединения по результатам магнитопорошкового или магнитографического контроля считаются годными, если отсутствуют протяженные дефекты.
12.3.14. Определение содержания ферритной фазы должно проводиться в сварных соединениях трубопроводов из аустенитных сталей на PN > 100 в объеме 100% на сборочных единицах, предназначенных для работы при температуре выше 350 °C, а в остальных случаях - по требованию проекта.
12.3.15. Стилоскопированию на наличие основных легирующих элементов подлежат сварные соединения легированных сталей трубопроводов с PN < 100 в следующих случаях:
- выборочно, но не менее двух соединений, выполненных одним сварщиком одной партией сварочных материалов;
- если соответствие использованных сварочных материалов назначенным вызывает сомнение;
- если после термической обработки твердость сварного соединения не соответствует установленным требованиям.
Сварные соединения трубопроводов из легированных сталей для трубопроводов I категории или содержащих среды группы А(а), либо работающих с давлением PN > 100, подлежат стилоскопированию в объеме 100%.
12.3.16. Результаты стилоскопирования признаются удовлетворительными, если при контроле подтверждено наличие (отсутствие) и содержание соответствующих химических элементов в наплавленном или в основном металле. При неудовлетворительных результатах стилоскопирования хотя бы одного сварного соединения в случае выборочного контроля стилоскопированию подлежат все сварные швы, выполненные с использованием той же партии сварочных материалов сварщиком, выполнившим данное сварное соединение.
Измерение твердости проводят для сварных соединений трубопроводов, изготовленных из хромокремнемарганцовистых, хромомолибденовых, хромомолибденованадиевых, хромованадиевольфрамовых и хромомолибденованадиевольфрамовых сталей.
Твердость необходимо измерять на каждом термообработанном сварном соединении по центру шва, в зоне термического влияния, по основному металлу. Результаты измерения твердости должны соответствовать требованиям НД. Значения твердости не должны превышать указанных в таблице 12.6. При твердости, превышающей допустимую, сварные соединения должны подвергаться стилоскопированию и при положительных его результатах - повторной термообработке. На сварных соединениях наружным диаметром менее 50 мм твердость не замеряют.
Таблица 12.6
Оценка качества сварных соединений по твердости
Марка стали | Допустимая твердость металла шва и зоны термического влияния, HB, не более |
14ХГС | 230 |
15ХМ, 12Х1МФ, 15Х1М1Ф, 15Х2М1, 15Х5М, 15Х5МУ, 15Х5ВФ | 240 |
30ХМА, 20Х2МА, 22Х3М, 18Х3МВ | 270 |
20ХЗМВФ | 300 |
При этом твердость должна быть замерена на контрольных сварных соединениях и занесена в паспорт трубопровода.
12.3.17. При выявлении методами неразрушающего контроля дефектных сварных соединений контролю подвергают удвоенное от первоначального объема число сварных соединений на данном участке трубопровода, выполненных одним сварщиком.
Если при дополнительном контроле хотя бы одно сварное соединение будет признано негодным, контролю следует подвергать 100% сварных соединений, выполненных на участке трубопровода конкретным сварщиком.
12.3.18. Дефекты, обнаруженные в процессе контроля, должны быть устранены с последующим контролем исправленных участков.
Исправлению подлежат все дефектные участки сварного соединения, выявленные при внешнем осмотре и измерениях, а также контроле неразрушающими физическими методами.
Исправлению местной выборкой и последующей подваркой (без повторной сварки всего соединения) подлежат участки сварного шва, если размеры выборки после удаления дефектного участка шва не превышают значений, указанных в таблице 12.7.
Таблица 12.7
Допустимые размеры выборки после удаления дефектов в сварных
швах трубопроводов
Глубина выборки, % от номинальной толщины стенки труб или расчетного сечения шва | Суммарная протяженность выборки, % от номинального наружного периметра сварного соединения |
Для трубопроводов PN > 10 МПа, трубопроводов I категории или работающих при температуре ниже минус 70 °C | |
15 и менее | Не нормируется |
Более 15 до 30 включительно | До 35 |
Более 30 до 50 включительно | До 20 |
Более 50 | До 15 |
Для трубопроводов I - IV категории | |
25 и менее | Не нормируется |
Более 25 до 50 включительно | До 50 |
Более 50 | До 25 |
Для трубопровода V категории | |
30 и менее | Не нормируется |
Более 30 до 50 включительно | До 50 |
Более 50 | До 35 |
Сварное соединение, в котором для исправления дефектного участка требуется произвести "выборку" размером более допустимого по таблице 12.7, должно быть полностью удалено, а на его место вварена "катушка".
12.3.19. Механические свойства стыковых сварных соединений трубопроводов должны подтверждаться результатами механических испытаний контрольных сварных соединений в соответствии с требованиями ГОСТ 6996.
12.3.20. Контрольные сварные соединения должны свариваться на партию однотипных производственных стыков. В партию входят сваренные в срок не более трех месяцев не более 100 однотипных стыковых соединений с номинальным диаметром DN < 150 или не более пятидесяти стыков с DN >= 175.
Однотипными являются соединения из сталей одной марки, выполненные одним сварщиком, по единому технологическому процессу и отличающиеся по толщине стенки не более чем на 50%.
Однотипными по номинальному диаметру являются соединения: DN от 6 до 32, от DN 50 до 150, DN >= 175.
12.3.21. Число контрольных сварных соединений для проведения механических испытаний и металлографических исследований должно соответствовать указанному в таблице 12.8.
Таблица 12.8
Число контрольных сварных соединений
Номинальный диаметр трубы DN | Число контрольных соединений |
От 6 до 32 | 4 |
От 50 до 150 | 2 |
От 175 и более | 1 |
При необходимости проведения испытаний на стойкость к МКК должны быть сварены на два соединения больше, чем указано для DN 6 - 32, и на одно соединение больше для DN >= 50. При диаметре труб DN >= 450 допускается сваривать контрольные сварные соединения из пластин.
12.3.22. Из контрольных сварных соединений должны изготавливаться образцы для следующих видов испытаний:
- на статическое растяжение при температуре плюс 20 °C - два образца;
- на ударный изгиб (KCU или KCV) при температуре плюс 20 °C - три образца с надрезом по центру шва;
- на ударный изгиб (KCU или KCV) при рабочей температуре для трубопроводов, работающих при температуре стенки минус 20 °C и ниже, - три образца с надрезом по центру шва и три - по зоне термического влияния (ЗТВ);
- на статический изгиб - два образца;
- для металлографических исследований - два образца (по требованию проекта);
- на ударный изгиб (KCU или KCV) при температуре плюс 20 °C - три образца с надрезом по зоне термического влияния (по требованию проекта);
- для испытаний на стойкость к МКК - четыре образца (по требованию проекта).
Испытания на ударный изгиб проводят на образцах с концентратором типа "U" (KCU) или "V" (KCV).
12.3.23. Образцы необходимо вырезать в соответствии с ГОСТ 6996 методами, не изменяющими структуру и механические свойства металла. Не допускается применение правки заготовок образцов как в холодном, так и в горячем состояниях.
12.3.24. Испытание на статическое растяжение стыковых соединений труб DN < 50 может быть заменено испытанием на растяжение стыков со снятым усилением.
12.3.25. Испытание на статический изгиб сварных соединений труб с номинальным диаметром DN <= 50 может быть заменено испытанием стыков на сплющивание.
12.3.26. Результаты механических испытаний сварных соединений должны удовлетворять требованиям таблицы 12.9 [9].
Таблица 12.9
Минимальные нормы механических свойств сварных соединений
Наименование показателя | Минимальные нормы механических свойств сварных соединений для сталей | ||||
углеродистых | низколегированных марганцовистых и марганцевокремнистых | хромистых, хромомолибденовых и хромованадиевовольфрамовых | аустенитно-ферритных | аустенитных | |
Временное сопротивление разрыву при температуре плюс 20 °C | Не ниже нижнего значения временного сопротивления разрыву основного металла по стандарту или ТУ для данной марки стали | ||||
Минимальная ударная вязкость, Дж/см2 (кгс/см2) |
|
|
|
|
|
при температуре +20 °C | |||||
на образцах KCV | 35 (3,5) | 35 (3,5) | 35 (3,5) | 30 (3,0) | - |
на образцах KCU | 50 (5,0) | 50 (5,0) | 50 (5,0) | 40 (4,0) | - |
при температуре ниже минус 20 °C |
|
|
|
|
|
на образцах KCV | 20 (2,0) | 20 (2,0) | - | 20 (2,0) | - |
на образцах KCU | 30 (3,0) | 30 (3,0) | - | 30 (3,0) | - |
Минимальный угол изгиба, градусов, при толщине |
|
|
|
|
|
не более 20 мм | 100 | 80 | 50 | 80 | 100 |
более 20 мм | 100 | 60 | 40 | 60 | 100 |
Твердость металла шва сварных соединений HB, не более | - | - | 240 | 220 | 200 |
Примечания 1. Показатели механических свойств сварных соединений по временному сопротивлению разрыву и углу изгиба определяют как среднеарифметическое результатов испытаний отдельных образцов. Общий результат признают неудовлетворительным, если хотя бы один из образцов показал значение временного сопротивления разрыву более чем на 7% и угла изгиба более чем на 10% ниже норм, указанных в таблице. Допускается на одном образце при температурах минус 40 °C и ниже значение ударной вязкости KCU >= 25 Дж/см2, KCV >= 15 Дж/см2. 2. Виды испытаний и гарантированные нормы механических свойств по - 70° для углеродистых сталей аустенитного класса; - 50° для низколегированных марганцовистых и марганцевокремнистых сталей, высоколегированных сталей аустенитно-ферритного класса; - 30° для низко- и среднелегированных (хромистых и хромомолибденовых) сталей и высоколегированных сталей ферритного класса. 3. Контроль механических свойств, а также металлографическое исследование или испытание на стойкость к МКК образцов этих соединений предусматриваются разработчиком технической документации. Твердость металла шва сварных соединений из стали марки 12ХМ, выполненных ручной электродуговой сваркой ванадийсодержащими электродами, должна быть не более 260 HB при условии, что относительное удлинение металла шва будет не менее 18%. Твердость металла шва сварных соединений из стали марки 15Х5МУ должна быть не более 270 HB. | |||||
сопротивлению разрыву и ударной вязкости стыковых сварных соединений типа "лист + труба", "труба + литье", "поковка + поковка", "поковка + труба" должны соответствовать требованиям, предъявляемым к материалам с более низкими показателями механических свойств. Для таких сварных соединений угол изгиба должен быть не менее:
12.3.27. В разнородных соединениях прочность оценивают по стали с более низкими механическими свойствами, а ударную вязкость и угол изгиба - по менее пластичной стали.
12.3.28. При проведении металлографических исследований (по требованию проекта) определяют наличие в сварном соединении недопустимых дефектов и соответствие формы и размеров сварного шва требованиям НД.
12.3.29. Качество сварных соединений по результатам испытаний на стойкость к МКК (по требованию проекта) признается удовлетворительным, если результаты испытаний соответствуют требованиям ГОСТ 6032 по стойкости против указанной коррозии.
Подписаться на обновления