Резка и деформирование полуфабрикатов
5.2.1. Резка листов, труб и других полуфабрикатов, а также вырезка отверстий могут производиться любым способом (механическим, газопламенным, электродуговым, плазменным и др.). Технология термической резки материалов, чувствительных к местному нагреву и охлаждению, должна исключать образование трещин на кромках и ухудшение свойств в зоне термического влияния; в необходимых случаях следует предусматривать предварительный подогрев и последующую механическую обработку кромок для удаления слоя металла с ухудшенными в процессе резки свойствами.
Конкретные способы и технология резки устанавливаются ПТД в зависимости от классов сталей.
5.2.2. Вальцовка и штамповка обечаек и днищ, а также высадка воротников и обработка плоских днищ должны производиться машинным способом. Допускается изготовление днищ машинной ковкой с последующей механической обработкой. Правка листов молотом с местным нагревом или без нагрева не допускается.
5.2.3. Гибку труб допускается производить любым освоенным организацией-изготовителем, монтажной или ремонтной организацией способом с нагревом трубы или без нагрева, обеспечивающим получение гиба без недопустимых дефектов и с отклонениями от правильной формы сечения и толщины стенки в пределах норм, установленных НД.
5.2.4. Для обеспечения правильного сопряжения поперечных стыков труб допускается расточка, раздача или обжатие концов труб. Допустимое значение расточки, деформация раздачи или обжатия принимаются по стандартам или другой НД.
5.2.5. На листах, прокате и поковках, предназначенных для изготовления деталей, работающих под давлением, а также на трубах наружным диаметром более 76 мм следует сохранить маркировку организации-изготовителя.
В случае, когда указанные полуфабрикаты разрезаются на части, маркировка должна быть перенесена на отделяемые части.
5.2.6. При изготовлении сварных выпуклых днищ штамповку следует производить после сварки листов и снятия механическим способом усиления швов.
Это требование не распространяется на сферические днища, свариваемые из штампованных элементов.
Сварка
5.3.1. При изготовлении (доизготовлении), монтаже, ремонте котлов должна применяться технология сварки, аттестованная в соответствии с требованиями Правил.
5.3.2. Для выполнения сварки должны применяться исправные установки, аппаратура и приспособления, обеспечивающие соблюдение требований НД (ПТД).
5.3.3. К производству работ по сварке и прихватке допускаются сварщики, прошедшие аттестацию в соответствии с Правилами аттестации сварщиков и специалистов сварочного производства (ПБ 03-273-99), утвержденными постановлением Госгортехнадзора России от 30.10.98 № 63, утвержденными Минюстом России 04.03.99г., рег. № 1721, и имеющие удостоверение на право выполнения данных сварочных работ.
Сварщики могут быть допущены только к сварочным работам тех видов, которые указаны в их удостоверении.
5.3.4. Сварщик, впервые приступающий в данной организации (заводе, монтажном или ремонтном участке) к сварке изделий, работающих под давлением, независимо от наличия удостоверения, должен перед допуском к работе пройти проверку путем сварки и контроля пробного сварного соединения. Конструкцию пробных сварных соединений, а также методы и объем контроля качества сварки этих соединений устанавливает руководитель сварочных работ.
5.3.5. Руководство работами по сборке котлов и их элементов, сварке и контролю качества сварных соединений должно быть возложено на специалиста, прошедшего аттестацию в соответствии с Положением о порядке подготовки и аттестации работников организаций, осуществляющих деятельность в области промышленной безопасности опасных производственных объектов, подконтрольных Госгортехнадзору России, утвержденным постановлением Госгортехнадзора России от 30.04.02 № 21 и зарегистрированным Минюстом России 31.05.02 г., рег. № 3489.
5.3.6. Сварные соединения элементов, работающих под давлением, с толщиной стенки более 6 мм подлежат маркировке (клеймению), позволяющей установить фамилию сварщика, выполнившего сварку. Система маркировки указывается в ПТД.
Необходимость и способ маркировки сварных соединений с толщиной стенки менее 6 мм устанавливаются требованиями ПТД. Способ маркировки должен исключать наклеп, подкалку или недопустимое утонение толщины металла и обеспечить сохранность маркировки в течение всего периода эксплуатации изделия.
Если все сварные соединения данного изделия выполнены одним сварщиком, то маркировку каждого сварного соединения можно не производить. В этом случае клеймо сварщика следует ставить около фирменной таблички или на другом открытом участке изделия и место клеймения заключить в рамку, наносимую несмываемой краской. Место клеймения должно быть указано в паспорте изделия.
Если сварное соединение выполнялось несколькими сварщиками, то на нем должны быть поставлены клейма всех сварщиков, участвовавших в его выполнении.
5.3.7. Сварочные материалы, применяемые для сварки котлов, должны соответствовать требованиям стандартов и технических условий, что должно подтверждаться документом завода-изготовителя.
5.3.8. Марки, сортамент, условия хранения и подготовка к использованию сварочных материалов должны соответствовать требованиям НД (ПТД) на сварку.
5.3.9. Помимо проверки сварочных материалов в соответствии со ст. 4.1.6, 5.12.2 «в» должны быть проконтролированы:
а) каждая партия электродов:
на сварочно-технологические свойства;
на соответствие содержания легированных элементов нормированному составу путем стилоскопирования в наплавленном металле, выполненном легированными электродами (типов Э-09Х1М, Э-09Х1МФ, аустенитных и др.);
б) каждая партия порошковой проволоки - на сварочно-технологические свойства;
в) каждая бухта (моток, катушка) легированной сварочной проволоки - на наличие основных легирующих элементов путем стилоскопирования.
5.3.10. Подготовка кромок и 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). Глубина механической обработки после термической резки (строжки) должна быть указана в НД (ПТД) в зависимости от восприимчивости конкретной марки стали к термическому циклу резки (строжки).
5.3.11. При сборке стыковых соединений труб без подкладных колец с односторонней разделкой кромок и свариваемых без подварки корня шва смещение (несовпадение) внутренних кромок не должно превышать значений, установленных НД (ПТД).
5.3.12. Кромки деталей, подлежащих сварке, и прилегающие к ним участки должны быть очищены от окалины, краски, масла и других загрязнений в соответствии с требованиями ПТД.
5.3.13. Приварка и удаление вспомогательных элементов (сборочных устройств, временных креплений и др.) должны производиться в соответствии с указаниями чертежей и ПТД. Приварка этих элементов должна выполняться сварщиком, допущенным к сварке данного изделия.
5.3.14. Прихватка собранных под сварку элементов должна выполняться с использованием тех же сварочных материалов, которые будут применены (или допускаются к применению) для сварки данного соединения.
5.3.15. Технология сварки при изготовлении, монтаже и ремонте котлов допускается к применению после подтверждения ее технологичности на реальных изделиях, проверки всего комплекса требуемых свойств сварных соединений и освоения эффективных методов контроля их качества. Применяемая технология сварки должна быть аттестована в соответствии с Правилами.
5.3.16. Аттестация технологии сварки подразделяется на исследовательскую и производственную.
Исследовательская аттестация проводится научно-исследовательской организацией при подготовке к внедрению новой, ранее не аттестованной технологии сварки.
Производственная аттестация проводится каждым предприятием на основании рекомендаций, выданных по результатам исследовательской аттестации.
5.3.17. Исследовательская аттестация технологии сварки проводится в целях определения характеристик сварных соединений, необходимых для расчетов при проектировании и выдачи технологических рекомендаций (область применения технологии, сварочные материалы, режимы подогрева, сварки и термической обработки, гарантируемые показатели приемо-сдаточных характеристик сварного соединения, методы контроля и др.).
Характеристики сварных соединений, определяемые при исследовательской аттестации, выбирают в зависимости от вида и назначения основного металла и следующих условий эксплуатации сварных соединений:
механические свойства при нормальной (20±10°С) и рабочей температуре, в том числе временное сопротивление разрыву, предел текучести, относительное удлинение и относительное сужение металла шва, ударная вязкость металла шва и зоны термического влияния сварки, временное сопротивление разрыву и угол изгиба сварного соединения;
длительная прочность, пластичность и ползучесть;
циклическая прочность;
критическая температура хрупкости металла шва и зоны термического влияния сварки;
стабильность свойств сварных соединений после термического старения при рабочей температуре;
интенсивность окисления в рабочей среде;
отсутствие недопустимых дефектов;
стойкость против межкристаллитной коррозии (для сварных соединений элементов из сталей аустенитного класса);
другие характеристики, специфические для выполняемых сварных соединений.
По результатам исследовательской аттестации организацией, проводившей ее, должны быть выданы рекомендации, необходимые для ее практического применения. Разрешение на применение предлагаемой технологии в производстве выдается Госгортехнадзором России на основании заключения специализированной организации.
5.3.18. Производственная аттестация технологии сварки проводится каждым предприятием до начала ее применения с целью проверки соответствия сварных соединений, выполненных по ней в конкретных условиях производства, требованиям настоящих Правил и НД.
Производственная аттестация должна проводиться для каждой группы однотипных сварных соединений*, выполняемых в данной организации.
________________
* Определение однотипности сварных соединений приведено в приложении 7.
5.3.19. Производственная аттестация проводится аттестационной комиссией, созданной в организации в соответствии с программой, разработанной этой организацией и утвержденной председателем комиссии.
Программа должна предусматривать проведение неразрушающего и разрушающего контроля сварных соединений и оценку качества сварки по результатам контроля.
Порядок проведения производственной аттестации, в том числе применявшейся в организации до введения в действие Правил, определяется НД (ПТД).
Если при производственной аттестации технологии сварки получены неудовлетворительные результаты по какому-либо виду испытаний, аттестационная комиссия должна принять меры по выяснению причин несоответствия полученных результатов установленным требованиям и решить, следует ли провести повторные испытания или данная технология не может быть использована для сварки производственных соединений и нуждается в доработке.
Разрешение на применение технологии сварки, прошедшей производственную аттестацию на предприятии, выдается органами Госгортехнадзора России на основании заключения специализированной организации.
5.3.20. В случае ухудшения свойств или качества сварных соединений по отношению к уровню, установленному исследовательской аттестацией, организация-изготовитель (монтажная или ремонтная организация) должна приостановить применение технологии сварки, установить и устранить причины, вызвавшие их ухудшение, и провести повторную производственную аттестацию, а при необходимости - и исследовательскую аттестацию.
5.3.21. При изготовлении, монтаже и ремонте котлов могут применяться любые аттестованные технологии сварки.
Не допускается применение газовой сварки для деталей из аустенитных и высокохромистых сталей мартенситного и мартенситно-ферритного классов.
5.3.22. Сварка элементов, работающих под давлением, должна проводиться при положительной температуре окружающего воздуха. При монтаже и ремонте допускается выполнять сварку в условиях отрицательной температуры при соблюдении требований НД (ПТД) и создании необходимых условий для сварщиков (защита от ветра, дождя, снегопада).
При отрицательной температуре окружающего воздуха металл в районе сварного соединения перед сваркой должен быть просушен и прогрет с доведением температуры до положительной.
5.3.23. Необходимость и режим предварительного и сопутствующих подогревов свариваемых деталей определяются технологией сварки и должны быть указаны в ПТД. При отрицательной температуре окружающего воздуха подогрев производится в тех же случаях, что и при положительной, но температура подогрева должна быть выше на 50°С.
5.3.24. После сварки шов и прилегающие участки должны быть очищены от шлака, брызг металла и других загрязнений.
Внутренний грат в стыках труб, выполненных контактной сваркой, должен быть удален для обеспечения заданного проходного сечения.
Термическая обработка
5.4.1. Термическая обработка элементов котлов проводится для обеспечения соответствия свойств металла и сварных соединений показателям, принятым в НД на металл и сварку, а также для снижения остаточных напряжений, возникающих при выполнении технологических операций (сварка, гибка, штамповка и др.).
Термической обработке следует подвергать полуфабрикаты, сборочные единицы и изделия в целом, если ее проведение предусмотрено Правилами, НД, конструкторской и (или) производственно-технической документацией (ПТД).
5.4.2. Термическая обработка может быть двух видов:
а) основная, включающая нормализацию, нормализацию с отпуском, закалку, закалку с отпуском, аустенизацию или многоступенчатую термообработку с нагревом до температур закалки или аустенизации;
б) дополнительная в виде отпуска.
Виды основной и дополнительной термообработки и ее режимы (скорость нагрева, температура и продолжительность выдержки, скорость охлаждения, род охлаждающей среды и др.) принимаются по НД (ПТД) на изготовление и сварку с соблюдением требований Правил.
К проведению работ по термической обработке допускаются термисты-операторы, прошедшие специальную подготовку, сдавшие соответствующие испытания и имеющие удостоверения на право производства этих работ.
5.4.3. Основной термообработке изделия должны подвергаться в следующих случаях:
а) если полуфабрикаты (лист, трубы, отливки, поковки и др.) не подвергались термообработке по режимам, обеспечивающим свойства материала, принятые в НД на металл;
б) если технологические операции формоизменения (гибка, вальцовка, штамповка и др.) проводились с нагревом до температуры, превышающей температуру отпуска;
в) после электрошлаковой сварки;
г) после гибки труб из стали аустенитного класса (независимо от величины наружного диаметра трубы и радиуса гиба);
д) во всех других случаях, для которых документацией на изготовление и сварку предусматривается основная термическая обработка.
5.4.4. Основная термическая обработка не является обязательной, если технологические операции формоизменения (гибка, вальцовка, штамповка и др.) проводились:
а) для деталей и полуфабрикатов из углеродистой и марганцовистой и кремнемарганцовистой сталей с нагревом до температуры нормализации с окончанием не ниже 700°С;
б) для труб из сталей аустенитного класса при гибке на станках с нагревом токами высокой частоты до температуры аустенизации с применением спреерного охлаждения.
5.4.5. Дополнительной термообработке (отпуску) изделия подвергаются в следующих случаях:
а) после вальцовки и штамповки деталей из углеродистой и марганцовистой и кремнемарганцовистой стали, проводимой без нагрева или с нагревом ниже 700°С, при толщине стенки более 36 мм независимо от радиуса гиба, а также при толщине стенки, превышающей 5% от: внутреннего диаметра обечайки, наименьшего внутреннего радиуса кривизны для днищ, внутреннего радиуса патрубка (ответвления) для штампованных тройников, среднего радиуса кривизны для колена;
б) после гибки без нагрева труб:
из углеродистой и марганцовистой и кремнемарганцовистой стали при толщине стенки более 36 мм независимо от радиуса гиба или при толщине 10-36 мм при среднем радиусе гиба менее 3-кратного наружного диаметра трубы, если овальность поперечного сечения гиба более 5%;
из стали марок 12Х1МФ и 15ХМ1Ф при номинальном наружном диаметре более 108 мм независимо от толщины стенки, при диаметре 108 мм и менее с толщиной стенки 12 мм и более, а также гибы с овальностью поперечного сечения более 5%;
из остальных легированных сталей согласно указаниям НД (ПТД) на изготовление;
в) после сварки деталей и сборочных единиц котлов:
из углеродистой и марганцовистой и кремнемарганцовистой стали при толщине стенки более 36 мм, а при введении сопутствующего подогрева до температуры не ниже 100°С при толщине стенки более 40 мм;
из легированной стали других марок согласно указаниям НД (ПТД) на сварку;
г) после приварки штуцеров, а также деталей, не работающих под давлением, к барабанам, корпусам, днищам, коллекторам и трубопроводам при толщине стенки основной детали, превышающей толщины стенок, указанных в пункте "в"; возможность приварки без термической обработки допускается по специальной технологии, согласованной со специализированной организацией;
д) во всех других случаях, для которых документацией на изготовление и сварку предусматривается дополнительная термическая обработка или замена основной термообработки на дополнительную, а также если этого требует конструкторская документация.
5.4.6. Условия пребывания изделия в интервале времени между окончанием сварки и началом отпуска (длительность выдержки, допустимая температура охлаждения и т.д.) определяются НД (ПТД) на сварку. Температура отпуска сварного изделия не должна превышать температуры отпуска полуфабриката.
5.4.7. Если заданный уровень механических свойств изготовленного элемента, кроме гиба труб, будет подтвержден испытаниями, то необходимость дополнительной термообработки, предусмотренной п. 5.4.5 Правил, решается специализированной организацией.
5.4.8. Для элементов, свариваемых из сталей разных марок, необходимость термической обработки и ее режим устанавливаются НД (ПТД) на сварку.
5.4.9. При основной термической обработке деталей и элементов всех типов, а также при дополнительной термообработке продольных сварных швов обечаек и труб, меридиональных сварных швов эллиптических днищ изделия следует нагревать целиком. Допускается отпуск изделия частями при условии, что будут обеспечены заданные структура и механические свойства по всей длине изделия, а также отсутствие его поводки.
5.4.10. Допускается местная термообработка при аустенизации гибов из аустенитной стали и отпуске гибов из углеродистой, низколегированной марганцовистой и кремнемарганцовистой стали. При местной термообработке гибов труб должен проводиться одновременный нагрев всего участка гибов и примыкающих к нему прямых участков длиной не менее 3-кратной толщины стенки трубы, но не менее 100 мм с каждой стороны гиба.
5.4.11. Отпуск поперечных сварных швов обечаек, коллекторов, трубопроводов и труб поверхностей нагрева котлов, а также сварных швов приварки штуцеров, элементов опор, креплений и других деталей к барабанам, коллекторам, трубопроводам и трубам поверхностей нагрева разрешается производить путем местного нагрева переносными нагревательными устройствами. При термообработке поперечных (кольцевых) сварных швов должен быть обеспечен равномерный нагрев по всему периметру кольца. Ширина зоны нагрева устанавливается НД (ПТД) с расположением сварного шва посредине нагреваемого участка.
Участки обечаек или трубопровода, расположенные возле нагреваемого при термообработке кольца, должны быть покрыты изоляцией для обеспечения плавного изменения температуры по длине.
5.4.12. Термическая обработка должна проводиться таким образом, чтобы были обеспечены равномерный прогрев металла изделий, их свободное тепловое расширение и отсутствие пластических деформаций. Режимы нагрева, выдержки и охлаждения при термообработке изделий с толщиной стенки более 20 мм при температурах выше 300°С должны регистрироваться самопишущими приборами.
Контроль
5.5.1. Организация-изготовитель, монтажная или ремонтная организация обязаны применять такие виды и объемы контроля своей продукции, которые гарантировали бы выявление недопустимых дефектов, ее высокое качество и надежность в эксплуатации. При этом объем контроля должен соответствовать требованиям Правил.
Контроль качества сварки и сварных соединений включает:
а) проверку аттестации персонала;
б) проверку сборочно-сварочного, термического и контрольного оборудования, аппаратуры, приборов и инструментов;
в) контроль качества основных материалов;
г) контроль качества сварочных материалов и материалов для дефектоскопии;
д) операционный контроль технологии сварки;
е) неразрушающий контроль качества сварных соединений;
ж) разрушающий контроль качества сварных соединений;
з) контроль исправления дефектов.
Виды контроля определяются конструкторской организацией в соответствии с требованиями Правил, НД на изделие и сварку и указываются в конструкторской документации котла.
5.5.2. Основными методами неразрушающего контроля металла и сварных соединений являются:
визуальный и измерительный;
радиографический;
ультразвуковой;
радиоскопический4;
капиллярный или магнитопорошковый;
стилоскопирование;
измерение твердости;
прогонка металлического шара;
гидравлические испытания.
Кроме этого могут применяться другие методы (акустическая эмиссия, токовихревой контроль и др.).
_____________________
4 Допускается применять только по инструкции, согласованной с Госгортехнадзором России.
5.5.3. При разрушающем контроле должны проводиться испытания механических свойств, металлографические исследования и испытания на стойкость против межкристаллитной коррозии.
5.5.4. Приемочный контроль изделия, сборочных единиц и сварных соединений должен выполняться после окончания всех технологических операций, связанных с нагревом изделия свыше 450°С, термической обработкой, деформированием и наклепом металла.
Последовательность контроля отдельными методами должна соответствовать требованиям НД (ПТД). Визуальный и измерительный контроль, а также стилоскопирование должны предшествовать контролю другими методами.
5.5.5. Контроль качества сварных соединений должен проводиться по НД, согласованной с Госгортехнадзором России.
Специалисты неразрушающего контроля должны быть аттестованы в соответствии с Правилами аттестации персонала в области неразрушающего контроля (ПБ 03-440-02), утвержденными постановлением Госгортехнадзора России от 23.01.02 № 3 и зарегистрированными Минюстом России 17.04.02 рег. № 3378.
5.5.6. В процессе производства работ персоналом организации-производителя работ (завода, монтажной или ремонтной организации) должен осуществляться операционный контроль технологических процессов подготовки и сборки деталей под сварку, сварки и термической обработки сварных соединений, исправления дефектов сварных соединений.
При операционном контроле проверяется соблюдение исполнителями требований Правил, НД, ПТД и чертежей. Объемы операционного контроля при подготовке, сборке, сварке, термической обработке и исправлении дефектов должны указываться в ПТД.
5.5.7. Результаты по каждому виду контроля и места контроля (в том числе и операционного) должны фиксироваться в отчетной документации (журналах, формулярах, протоколах, маршрутных паспортах и т.д.).
5.5.8. Средства контроля должны проходить метрологическую поверку в соответствии с установленным порядком.
5.5.9. Каждая партия материалов для дефектоскопии (пенетранты, порошки, суспензии, радиографическая пленка, химические реактивы и т.п.) до начала использования должна быть подвергнута входному контролю.
5.5.10. Объем разрушающего и неразрушающего контроля, предусмотренный Правилами, может быть уменьшен по согласованию с органом Госгортехнадзора России в случае массового изготовления, в том числе при монтаже и ремонте изделий с однотипными сварными соединениями при неизменном технологическом процессе, специализации сварщиков на отдельных видах и высоком качестве работ, подтвержденном результатами контроля за период не менее 6 месяцев.
5.5.11. Методы и объемы контроля сварных соединений приварных деталей, не работающих под внутренним давлением, должны устанавливаться НД (ПТД) на изделие и сварку.
5.5.12. Изделие признается годным, если при любом виде контроля в нем не будут обнаружены внутренние и поверхностные дефекты, выходящие за пределы допустимых норм, установленных Правилами (приложение 8) и НД на изделие и сварку.