Методические указания по проведению диагностирования технического состояния и определению остаточного срока службы сосудов и аппаратов рд 03-421-01 (стр. 17 из 21)
Оценка качества сварных соединений по результатам контроля ультразвуковым методом отдельных непротяженных дефектов
| Объект контроля | Толщина сварного соединения, мм | Эквивалентная площадь дефекта, мм2 | Недопустимое суммарное число отдельных дефектов на 300мм протяженности шва, шт., более | |
| Наименьшая фиксируемая S0 | Недопустимая S1, более | |||
| Сварные соединения категорий А, В, В*, С, D | От 10 до 20 вкл. | 2,0 | 2,0 | — |
| Св. 20 до 30 вкл. | 3,0 | 3,0 | ||
| Св. 30 до 50 вкл. | 5,0 | 7,0 | 1 | |
| Св. 50 до 110 вкл. | 7,0 | 10,0 | ||
| Св. 110 до 250 вкл. | 10,0 | 20,0 | 1 | |
| Е | До 50 вкл. | 7,0 | 10,0 | 3 |
| Св. 50 до 100 вкл. | 10,0 | 20,0 | 1 | |
| Антикоррозионная наплавка | 2 | 3 | 3 участка наплавки 100x100 мм2 | |
7.7. Особенности диагностирования сосудов из двухслойных сталей
7.7.1. Сосуды, изготовленные из сталей, имеющих коррозионностойкую защитную плакировку (двухслойные стали), можно разделить на две группы:
1. Сосуды, у которых плакировка обеспечивает чистоту обрабатываемых сред, защищая их от продуктов коррозии основного металла (например, защиту пряжи в красильных аппаратах).
2. Сосуды, у которых плакировка обеспечивает защиту основного металла от среды, в которой (без плакировки) основной металл нестоек.
7.7.2. При нарушении (износе) плакировки в сосудах первой группы снижается качество продукции; в сосудах второй группы в этом случае возможно интенсивное развитие коррозии основного металла, приводящее к нарушению условий безопасной эксплуатации сосуда.
7.7.3. При диагностировании сосудов из двухслойной стали в качестве основных методов используются визуальный контроль коррозионного состояния плакирующего слоя и его толщинометрия. При этом необходимо учитывать, что коррозионная стойкость биметалла, особенно сварных швов, до 20 % ниже чем у монометалла плакировки.
7.7.4. В сосудах второй группы (см. п. 7.7.1) не допускаются следующие дефекты плакировки:
поры, подрезы, царапины, вмятины, забоины на глубину более 30 % исходной толщины плакирующего слоя;
явление травимости по линии сплавления сварного шва и основного металла на глубину более 30 % исходной толщины плакировки;
явление питтинговой коррозии, если есть тенденция к развитию питтинга (отсутствует тенденция эрозионного «стирания» питтинга).
7.7.5. Вопрос о допустимости дефектов в соответствии с п. 7.7.4 в сосудах 1-й группы (см. п. 7.7.1) должен решаться в каждом конкретном случае в зависимости от условий эксплуатации.
7.7.6. Остаточная толщина плакирующего слоя может быть определена по результатам УЗТ суммарной толщины металла, из которой вычитается исходная толщина основного металла; этот метод предполагает отсутствие изменения толщины основного металла по сравнению с исходной (паспортной), что не всегда соответствует действительному состоянию сосуда и может привести к погрешности.
Поэтому при плакированном слое из аустенитных сталей следует в качестве основного метода использовать измерение толщины плакирующего слоя непосредственным измерением методом ферритометрии.
7.7.7. Вопрос о возможности дальнейшей эксплуатации сосуда из двухслойной стали решается с учетом требований пп. 7.7.4 и 7.7.5, результатов других видов контроля, а также расчетов на прочность, которые должны выполняться по РД 26-11-5—85 [49].
7.8. Дополнительные требования к диагностированию сосудов и аппаратов, для которых отсутствуют данные о значениях критической температуры хрупкости или возможны ее сдвиги под влиянием эксплуатации
7.8.1. Диагностированию подвергаются сосуды и аппараты, если:
по результатам расчетов (подразд. 6.5 настоящих Методических указаний) не выполняются условия их сопротивления хрупкому разрушению;
в процессе работы может происходить изменение их сопротивления хрупкому разрушению.
7.8.2. Диагностирование предусматривает вырезку контрольных темплетов из стенок сосудов и аппаратов. Места вырезки контрольных темплетов, технология их вырезки, размеры и способы последующей заделки мест вырезки определяются в каждом конкретном случае специализированной организацией по согласованию с предприятием, эксплуатирующим диагностируемое оборудование.
7.8.3. Диагностирование предусматривает определение критической температуры хрупкости по результатам сериальных испытаний на ударный изгиб образцов 11—14 типов с V-образным надрезом по ГОСТ 9454-88 [24].
7.8.4. Сериальные испытания образцов с V-образным надрезом должны осуществляться в температурном интервале от -50 до 100 °С не менее чем при пяти значениях температур в пределах указанного интервала. При каждой температуре должно быть испытано не менее трех образцов.
7.8.5. Результаты сериальных испытаний оформляются в виде графических зависимостей «ударная вязкость — температура».
7.8.6. За величину критической температуры хрупкости принимается температура изменения характера разрушения — от вязкого к хрупкому. Она определяется по энергии, затраченной на разрушение, в качестве показателя которой принимается критериальное значение ударной вязкости (табл. 7.6).
Таблица 7.6
Критериальные значения ударной вязкости
| Значение предела прочности металла при 20 °С, МПа | Ударная вязкость KCV, Дж/см2 |
| До 460 | 22 |
| 461-530 | 25,4 |
| 531-670 | 33,8 |
| 671-750 | 40 |
| Более 750 | 44 |
7.8.7. Для определения критической температуры хрупкости на графических зависимостях «ударная вязкость — температура» на оси ординат (ось КС) откладывается критериальное значение ударной вязкости согласно табл. 7.6 для соответствующего уровня прочности материалов. Через полученную точку проводится линия параллельно оси абсцисс до пересечения с кривой ударной вязкости KCV. Проектируя точку пересечения на ось ординат, находят численное значение критической температуры хрупкости Тк.
7.9. Особенности диагностирования сосудов и аппаратов, эксплуатирующихся в условиях ползучести материала
7.9.1. При диагностировании сосудов и аппаратов, эксплуатирующихся в условиях ползучести и отработавших расчетный срок службы, дополнительно должны быть проведены исследования металла, если:
отсутствуют характеристики длительной прочности или ползучести для планируемого продления срока службы;
в результате расчетов или прямыми измерениями установлено, что деформация ползучести превышает 1 %;
характеристики длительной прочности или ползучести, по мнению специализированной организации, могли существенно снизиться за счет нарушения режимов эксплуатации.
7.9.2. Диагностирование предусматривает вырезку контрольных темплетов из стенок сосудов и аппаратов. Места вырезки контрольных темплетов, технология их вырезки, размеры и способы последующей заделки мест вырезки определяются в каждом конкретном случае специализированной организацией по согласованию с предприятием, эксплуатирующим диагностируемое оборудование.
7.9.3. Диагностированием предусматривается проведение испытаний на длительную прочность для определения расчетного значения пределов длительной прочности для сосудов с учетом возможного дополнительного срока службы.
7.9.4. Испытания на длительную прочность могут осуществляться по плану сокращенных испытаний, рекомендуемому ОСТ 108.901.102-86 [31].
7.9.5. В соответствии с планом сокращенных испытаний испытания на длительную прочность проводятся при двух значениях рабочих температур: при рабочей температуре и при температуре, превышающей рабочую на 50 °С.
7.9.6. При каждой температуре проводятся испытания не менее чем при двух-трех уровнях напряжения. Численные значения на каждом из уровней назначаются в соответствии с п. 2.10 ОСТ 108.901.102-86.
7.9.7. На каждом уровне напряжений испытывается не менее двух образцов. Испытания осуществляются в соответствии с требованиями ГОСТ 10.145-81 [32].
7.9.8. Для каждого из испытанных образцов рассчитывается численное значение параметра длительной прочности Рдп по формуле
, (7.1)где Т — температура испытания образца, К.
tр — время до разрушения образца, ч.