ГОСТ Р 58341.9-2021. Национальный стандарт Российской Федерации. Краны групп А и Б блока атомной станции. Учет фактически выработанного и оценка остаточного ресурса

7.4 Обследование металлических конструкций

 

7.4.1 Обследование металлических конструкций кранов в общем случае должно включать:

- внешний осмотр несущих элементов металлических конструкций мостов, концевых балок, рам тележек;

- проверку элементов металлических конструкций одним (или несколькими) из видов неразрушающего контроля (при необходимости);

- проверку качества соединений элементов металлических конструкций (сварных, болтовых, шарнирных и др.);

- измерение остаточных деформаций балок, стрел, ферм и отдельных поврежденных элементов;

- измерение остаточных деформаций, прогибов балок, стрел, ферм при статических испытаниях грузом;

- оценку степени коррозии элементов металлических конструкций;

- принятие комиссией решения о необходимости выполнения проверочных расчетов на прочность, в рамках которых проводят оценку прочности (статической и циклической), максимальных деформаций, прочности при внешних механических воздействиях, и на сопротивление усталости. Расчеты выполняют организации, имеющие лицензию на соответствующий вид деятельности в области использования атомной энергии.

7.4.2 Перед обследованием металлические конструкции, особенно места их возможного повреждения, должны быть очищены от грязи, коррозии, избытка влаги и смазки. Внешний осмотр следует проводить с применением простейших оптических средств и переносных источников света, при этом особое внимание должно быть уделено следующим местам возможного появления повреждений:

- участкам резкого изменения сечений;

- участкам, прорезанным шпоночными или шлицевыми канавками, а также имеющим нарезанную резьбу;

- местам, подвергшимся повреждениям или ударам во время монтажа и перевозки (нижние пояса пролетных конструкций и рам тележек);

- местам, в которых при работе возникают значительные напряжения, коррозия или износ;

- участкам, имеющим ремонтные сварные швы;

- местам, характерным для конструкций кранов данного типа, где наиболее вероятно могут возникнуть трещины;

- местам возможного скопления влаги.

7.4.3 При проведении внешнего осмотра необходимо обращать особое внимание на наличие следующих дефектов:

- трещин в основном металле, сварных швах и околошовной зоне, косвенными признаками наличия которых являются шелушение краски, местная коррозия, подтеки ржавчины и т.п.;

- механических повреждений;

- расслоения основного металла;

- некачественного исполнения ремонтных сварных соединений;

- люфтов шарнирных соединений, ослабления болтовых и заклепочных соединений;

- очагов коррозии и др.

7.4.4 Контролю неразрушающими методами подвергают элементы металлической конструкции кранов, представленные в таблице 2.

 

Таблица 2

 

Элементы металлической конструкции, подлежащие контролю

 

Наименование элемента	Цель выполнения неразрушающего контроля	Рекомендуемый способ дефектоскопии	Схема расположения участков, подлежащих контролю/минимальный объем контроля
Нижние пояса главных и вспомогательных балок коробчатого сечения кранов, установленных на открытом воздухе	Определение площади коррозии (трещинообразования)	Ультразвуковая толщинометрия	Согласно приложению Г
Главные балки	Определение размеров зоны коррозии коробчатого сечения площадью более 0,5 м2	Ультразвуковая толщинометрия	Не менее чем в 3 точках, находящихся в зоне обнаруженной коррозии
Листовые балочные конструкции (пояса, стенки). При выявлении расслоения на гранях (например, на торцах срезов)	Определение зоны расслоенного металла	Ультразвуковая толщинометрия	Не менее чем в 3 точках, отстоящих от зоны расслоения примерно на 100 мм. При обнаружении продолжения зоны расслоения объем контроля увеличивают (приложение Г)
Надбуксовые части концевых балок мостовых кранов	Выявление несплошности в основном металле в швах сварных соединений	Вихретоковый контроль, ультразвуковая или цветная дефектоскопии	Согласно приложению Д
Места соединения главных и концевых балок мостовых кранов	Выявление трещин в основном металле и сварных соединениях	Вихретоковая, ультразвуковая или цветная дефектоскопии	Согласно приложению Д
Места соединения опор с пролетным строением козловых кранов и кранов перегружателей, а также зоны соединения и опор с ходовыми тележками	Выявление трещин в основном металле и сварных швах	Вихретоковая, ультразвуковая или цветная дефектоскопии	Согласно приложению Д

 

7.4.5 При обнаружении механических повреждений металлических конструкций (вмятин, изгибов, разрывов и т.п.) измеряют размеры параметров (длина, ширина, высота или глубина). Затем размеры повреждения следует сравнить с предельными размерами подобного дефекта для металлической конструкции крана данного типа, приведенными в приложениях Е и Ж, и зафиксировать в ведомости дефектов, форма которого приведена в приложении В.

В случае превышения нормативных (допустимых) размеров повреждения с учетом погрешности их измерения дают рекомендации по их устранению.

7.4.6 Контроль состояния болтовых и заклепочных соединений крана, а также контроль герметичности фланцевых соединений проводят согласно документации изготовителя и документов, введенных в действие эксплуатирующей организацией в установленном порядке.

При визуальном контроле болтовых и заклепочных соединений определяют:

- наличие взаимных смещений элементов;

- ослабление плотности посадки отдельных заклепок (экспертный метод на основе опыта эксплуатации таких соединений);

- образование трещин в заклепочных отверстиях и трещин, идущих от отверстий.

Обнаружение подвижности элементов проводят по следам сдвигов, видимых у кромок элементов, или при работе механизмов крана.

Дополнительный осмотр трещин в перемычках, связанный со снятием накладок, выполняют при обнаружении как минимум одной трещины, выходящей из-под накладки.

При осмотре соединений на болтах повышенной точности определяют:

- взаимное смещение элементов пакета;

- образование трещин в перемычках болтовых отверстий;

- отсутствие стопорных деталей;

- ослабление посадки отдельных болтов;

- ослабление затяжки отдельных болтов;

- наличие значительной коррозии резьбы болтов и гаек;

- обрывы отдельных болтов.

У всех болтовых соединений при визуальном контроле следует установить соответствие проектного количества болтов в соединении, а также явные дефекты (трещины, смятия, отрыв головки и т.п.). Для подтверждения рабочего состояния один из наиболее подвергнутых коррозии болтов подвергают контрольному развинчиванию - завинчиванию и проверке на наличие признаков среза, смятия и т.п. (в необходимых случаях при этом должна быть обеспечена разгрузка всего болтового соединения). При обнаружении дефекта в ведомость дефектов должна быть включена рекомендация по ревизии данного болтового соединения при очередном ППР.

Проверка качества соединения на высокопрочных болтах включает оценку комплектности шайб и гаек, а также отсутствия зазоров между шайбами и гайками. Проверку целостности болта выполняют с помощью ультразвукового толщиномера. Контроль качества затяжки высокопрочных болтов при выполнении работ по обследованию не проводят (данные работы осуществляют только при ППР и ревизиях болтового соединения в целом и включают обязательное отвинчивание гаек с последующим их завинчиванием динамометрическим ключом, в необходимых случаях при этом должна быть обеспечена разгрузка всего болтового соединения).

При обнаружении коррозии более 10% площади болта (заклепки) или в случае обнаружения лопнувшего болта (заклепки) проводят ультразвуковой контроль не менее чем для 25% оставшихся болтов (заклепок) в данном соединении.

При осмотре работающих на трение соединений на высокопрочных болтах определяют наличие взаимного смещения элементов пакета и герметичность стыка, а для соединений, работающих на растяжение, - наличие обрывов и вытяжки отдельных болтов, а также образование трещин в сварных швах присоединения фланцев к продольным элементам. Для соединений всех расчетных элементов конструкций, получивших указанные повреждения, обязательно немедленное выполнение ремонта.

7.4.7 Контроль соединительных элементов металлической конструкции (осей, пальцев и т.д.) следует начинать с проверки комплектности (и исправности) фиксирующих и стопорных элементов (болтов, гаек с контргайками, ригельных планок и т.д.). В случае обнаружения повреждения последних соединение необходимо разобрать, измерить величину износа и указать ее в ведомости дефектов. В ведомости дефектов также должна быть указана и причина (по мнению комиссии), которая привела к повреждению (например, воздействие на палец осевого усилия или крутящего момента).

Наличие люфтов в шарнирных соединениях предварительно определяют визуально, а в процессе эксплуатации крана - по характерным признакам (толчки, резкие удары, болтанка и т.п.). При обнаружении характерных признаков проводят измерения люфта и определяют допустимость люфта в соответствии с указаниями ПКД.

7.4.8 Измерение остаточных деформаций балок, стрел, ферм и оценку степени коррозии элементов металлических конструкций следует выполнять согласно приложениям И и К.

7.4.9 При обследовании металлических конструкций следует учитывать, что усталостные трещины возникают в первую очередь в зонах концентраторов местных напряжений, а именно:

- в узлах крепления раскосов, стоек, косынок к поясам;

- элементах с резким перепадом поперечных сечений;

- местах окончания накладок, ребер;

- зонах отверстий с необработанными, прожженными или заваренными кромками;

- местах пересечения сварных швов;

- зонах перепадов толщины стыкуемых листов (соединений);

- местах повторной заварки трещин в сварочных швах и др.

7.4.10 При обнаружении трещин в металлических конструкциях крана или в сварном шве зоны их образования подвергают дополнительной проверке одним из видов неразрушающего контроля.

Выбор метода неразрушающего контроля для конкретного крана определяет комиссия, проводящая обследование.

7.4.11 При оценке деформации металлических конструкций необходимо обращать внимание на дефекты, приводящие к снижению ее несущей способности:

- отклонение от прямолинейности (башен, стрел, пролетных строений, стоек элементов ферменных конструкций);

- скручивание (пролетных конструкций, опор, стрел и др.);

- несоосность соединений (секций стрел, башен и др.);

- наличие остаточных прогибов пролетных балок, кронштейнов, консолей и т.п.;

- искажение формы моста элемента в плане.

7.4.12 Результаты измерений деформаций, геометрических параметров металлических конструкций могут быть оформлены в виде схем и таблиц с указанием координат, участков проведения измерений по примеру приложения Л.

7.4.13 Степень коррозионного износа определяют по результатам проведенных измерений в том числе при неразрушающем контроле.

Возможными местами появления коррозии являются:

- замкнутые пространства (коробки) ходовых рам, кольцевых балок, пояса и стойки порталов;

- опорные узлы;

- зазоры и щели, образующиеся вследствие неплотного прилегания элементов;

- сварные соединения, выполненные прерывистым швом, и др.

Наличие коррозии, а также оценку ее влияния на скручивание пролетных балок крана в соответствии с приложением К.

7.4.14 Зоны коррозии могут быть нанесены на схемы металлических конструкций с указанием размеров повреждений и координат местонахождения, например по форме приложения Л.

7.4.15 При оценке возможности продолжения эксплуатации металлической конструкции кранов следует учитывать:

- наличие местных механических повреждений элементов конструкции, остаточных деформаций, разрывов, трещин, механического износа и других дефектов, превосходящих по величине допустимые значения, приведенные в приложении Ж;

- остаточные деформации несущих металлических конструкций (остаточный прогиб пролетных балок, скручивание балок и пространственных ферм, искажение формы моста в плане и т.п.), превосходящие допустимые величины, приведенные в приложении Е;

- коррозионные повреждения металла;

- выявленные технологические дефекты металла (расслоение, плены, закаты);

- дефекты, явившиеся следствием нарушений технологического процесса при изготовлении и ремонте металлической конструкции (подрезы и чрезмерная пористость сварных швов, наличие кратеров на основном металле, отклонения в размерах швов);

- неисправность заклепочных, болтовых и пальцевых соединений (ослабление заклепок, отсутствие проектного количества заклепок и болтов, чрезмерные радиальные зазоры в соединениях и т.п.), особенно тех, которые воспринимают знакопеременные усилия и моменты;

- наличие усталостных повреждений.

7.4.16 По степени тяжести тех последствий (риска), которые могут (может) наступить вследствие наличия дефектов и повреждений, а также по степени возможности/невозможности устранения последствий, что определяется экспертной комиссией, комиссия относит обнаруженные повреждения и дефекты к следующим группам:

а) продолжение эксплуатации возможно до очередного обследования без каких-либо дополнительных условий;

б) продолжение эксплуатации сокращается на меньший срок;

в) продолжение эксплуатации возможно до очередного обследования с изменением одной или нескольких характеристик специального крана [группы классификации (режима), грузоподъемности, скоростей рабочих движений и т.п.];

г) продолжение эксплуатации связано с необходимостью проведения ремонта и зависит от его результатов;

д) продолжение эксплуатации элемента металлической конструкции или всей металлической конструкции невозможно.

7.4.17 Возможность продолжения эксплуатации крана с измененными характеристиками [см. 7.4.16, перечисления б) - г)] во всех случаях должна быть обоснована соответствующими расчетами и проведением подтверждающих испытаний.

Возможность и условия продолжения эксплуатации элементов металлической конструкции с дефектами и повреждениями, не учтенными в требованиях настоящего стандарта, определяет комиссия, проводящая обследование крана.

7.4.18 При выполнении обследования металлических конструкций и при анализе его результатов следует выявить причину возникновения дефекта.

7.4.19 Возможность и условия продолжения эксплуатации дефектных элементов металлических конструкций на срок до момента выполнения ремонта (при условии необходимых ограничений и регламентированного контроля за состоянием элемента) определяет комиссия, проводящая обследование.