СОСУДЫ И АППАРАТЫ ОБЩИЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ НА РЕМОНТ КОРПУСОВ ОТУ 3-01
1 СОСУДЫ И АППАРАТЫ ОБЩИЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ НА РЕМОНТ КОРПУСОВ ОТУ 3-01
2 СОДЕРЖАНИЕ. 1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ 2. ОСНОВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ 3. СВАРОЧНЫЕ ЭЛЕКТРОДЫ 4. ВИДЫ ДЕФЕКТОВ, ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИХ ГРАНИЦ И ВЫБОР СПОСОБОВ РЕМОНТА. 5. ОБЩИЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ Размещение сварных швов при ремонте Подготовка дефектных мест под ремонтную сварку или наплавку Требования к сборке деталей под ремонтную сварку Температурные условия производства сварочных работ Ремонтная сварка и наплавка Термическая обработка корпусов после ремонтной сварки и наплавки Контроль и требования к качеству ремонтной сварки и наплавки Клеймение Испытание аппаратов после ремонта корпусов Пуск и остановка аппаратов в зимнее время. 6. СПЕЦИАЛЬНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ 6.1. Выбор способа устранения дефекта Устранение трещин (типовой технологический процесс) 6.3. Ремонт участка корпуса, пораженного коррозией (типовой технологический процесс) Замена дефектных днищ аппаратов (типовой технологический процесс) Замена дефектных участков корпуса. 6.6 Замена штуцеров. 6.7 Замена дефектного штуцера без укрепляющего кольца (типовой технологический процесс) Особенности замены дефектного штуцера с укрепляющим кольцом (типовой технологический процесс) Вварка вставки в корпус из биметалла с эксплуатационным изменением свойств плакирующего слоя 08X13 (типовой технологический процесс) Приложения. 2
3 1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ. 1.1 Настоящие технические условия являются руководящим документом при ремонте и реконструкции стальных сварных сосудов и аппаратов с толщиной стенки от 4 до 120мм. работающих под давлением до 16 МПа (160 кгс/см2) и температуре не ниже минус 70″С, и не выше 540″С. на нефтеперерабатывающих, нефтехимических, химических и других взрывопожароопасных производствах. 1.2 Ремонт корпусов аппаратов должен осуществляться ремонтными подразделениями предприятий или специализированными организациями, располагающими специальными техническими средствами и работниками (ИТР и рабочие соответствующей квалификации), обеспечивающими качественное выполнение работ в соответствии с требованиями стандартов и руководящих документов Госгортехнадзора РФ Руководящие инженерно-технические работники и сварщики, занятые монтажом и ремонтом сосудов, должны быть аттестованы в соответствии с «Положением о порядке подготовки и аттестации работников организаций, эксплуатирующих опасные производственные объекты, подконтрольные Госгортехнадзору России» и «Правилами аттестации сварщиков и специалистов сварочного производства» ПБ Сварщики должны иметь удостоверение установленной формы и могут производить сварочные работы тех видов, которые указаны в их удостоверении. Сварщики, впервые приступающие к сварке электродами с содержанием никеля 40% и более, должны пройти практическую тренировку и сварку контрольной пластины размерами 150x250x12;18 мм, имитирующей положение шва в пространстве при ремонте, с контролем путем внешнего осмотра и проникающего излучения в объеме 100% сварного соединения и регистрацией результатов в протоколе К проведению работ по термической обработке допускаются аттестованные термисты-операторы имеющие удостоверение на право производства термических работ. Кроме того, термисты-операторы должны сдать испытания по электробезопасности не ниже чем на II квалификационную группу, а также по противопожарным мероприятиям к охране труда. Термисты-операторы подвергаются ежегодной переаттестации, результаты, которой должны быть оформлены протоколом и соответствующей записью в удостоверении Для выполнения ремонтной сварки должна использоваться технология, аттестованная в соответствии с требованиями «Правил изготовления паровых и водогрейных котлов сосудов, работающих под давлением, трубопроводов пара и горячей воды с применением сварочных технологий» ПБ Сосуды и аппараты должны быть подготовлены к ремонту в соответствии с действующими нормативными актами Госгортехнадзора РФ. 2. ОСНОВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ 2.1. Для ремонта корпусов аппаратом должен применяйся материал, указанный в паспорте на аппарат Качество и характеристики этою материала должны подтверждаться соответствующими сертификатами предприятия-поставщика. При отсутствии материала, указанного в паспорте, может быть использован другой материал, приведенный в приложениях 2,3,4 настоящих ОТУ, ОСТ ПБ Этот материал по химическому составу, механическим свойствам и условиям применения должен быть не ниже заменяемого, что должно быть подтверждено соответствующими сертификатами. Возможность замены марки стали должна быть подтверждена прочностным расчетом и согласована специализированной организацией При выборе материалов для ремонта корпусов аппаратов должны учитываться, расчетное давление, температура стенки (минимальная отрицательная и максимальная расчетная), химический состав и характер среды, технологические свойства и коррозионная стойкость материалов Требования к материалам, назначению, условиям и пределам их применения, а также виды испытаний должны соответствовать требованиям стандартов «Правил » Госгортехнадзора РФ (см приложения 2,3,4). 3. СВАРОЧНЫЕ ЭЛЕКТРОДЫ 3.1. Сварочные электроды, используемые при ремонте, реконструкции и монтаже корпусных деталей аппаратов, должны выбираться по таблицам приложений 5,6,7,9. По согласованию со специализированной организацией могут быть использованы другие электроды, не указанные в этих таблицах Все используемые по п сварочные электроды должны удовлетворять требованиям стандартов или технических условий Качество и характеристики электродов должны подтверждаться предприятиемпоставщиком электродов соответствующими сертификатами с указанием марки электрода, химического состава и механических свойств наплавленного металла Электроды типов, предусмотренных ГОСТ 9467 или ГОСТ 10052, должны обеспечивать механические свойства металла шва и наплавленного металла в соответствии с требованиями этих стандартов Механические свойства металла шва или сварного соединения, выполненных не указанными в 3
4 таблицах приложений 5,6,7,9 электродами, должны быть не ниже требований, приведенных в таблице приложения При отсутствии сертификатов электроды можно использовать только после предварительной проверки химического состава наплавленного металла и механических свойств сварного шва или наплавки на образцах по ГОСТ 6996, а также сварочно-технологнческих свойств электродов (для аустенитных электродов, кроме того, при наличии требований проверяют количество ферритной фазы и склонность к межкристаллитной коррозии). Результаты проверки должны отвечать требованиям ГОСТ 9466, ГОСТ 9667, ГОСТ или техническим условиям (сертификатам поставки) на сварочные электроды В случае неудовлетворительных результатов по какому либо виду испытаний или химическому анализу разрешаются повторные испытания Повторные испытания проводят на удвоенном количестве образцов лишь по тем видам, которые дали неудовлетворительные результаты. При неудовлетворительных результатах повторных испытаний данную партию электродов бракуют Независимо от наличия сертификата каждая партия электродов проверяется па сварочнотехнологические свойства по ГОСТ Проверка сварочно-технологических свойств электродов выполняется опытным дипломированным сварщиком не ниже пятого разряда. При неудовлетворительных технологических свойствах данная партия электродов бракуется При выборе электродов необходимо учитывать, что температура эксплуатации сварных соединений должна быть не выше меньшей из максимально допустимых для свариваемых сталей и наплавленного металла, но не ниже большей из минимально допустимых для свариваемых сталей наплавленного металла и металла шва по таблицам приложений 5,6,7,9 настоящих ОТУ или ОСТ В металле шва аустенитных хромоникелевых электродов в зависимости от температуры эксплуатации должно быть регламентировано содержание ферритной фазы, которое должно соответствовать ГОСТ или сертификату на электроды. Допускаемое значение ферритной фазы в металле шва в зависимости от температуры эксплуатации не должно превышать значений приведенных в таблице приложения 8. При отсутствии сертификатных или паспортных данных аустенитные электроды, применяемые для температуры эксплуатации выше 350 С, должны подвергаться контролю на содержание ферритной фазы в металле шва или в наплавленном металле Ручная наплавка поверхностей деталей из малоуглеродистых и низколегированных сталей корпусов аппаратов из двухслойных сталей со стороны плакирующего слоя, а также сварка плакирующего слоя шва должны выполняться электродами, выбираемыми в зависимости от марки плакирующего (коррозионностойкого) слоя и рабочих условий (таблицы приложений 6, 7) При этом первый (переходный) слой должен быть выполнен электродами типа Э-10Х25Н1ЗГ Сварочные электроды для сварки корпусных деталей аппаратов из разнородных сталей должны выбираться с учетом рабочих условий аппарата по таблице приложения 9 настоящих ОТУ Сварочные электроды перед выполнением сварных соединений, к которым предъявляются требования по стойкости против межкристаллитной коррозии, должны подвергаться испытаниям на стойкость против межкристаллитной коррозии по ГОСТ Сертификаты и результаты испытаний сварочных электродов, если они выполнялись, должны прикладываться к ремонтной документации корпуса аппарата Электроды, во избежание их увлажнения, должны храниться в сухом, отапливаемом помещении с температурой не ниже плюс 18 С и относительной влажности воздуха не более 60%. Перед сваркой электроды необходимо прокалить по режимам приведенным в таблице приложения 10. Максимально допустимое число прокалок — не более двух. При хранении электродов в обычных условиях, отличных от приведенных в таблице приложения 10 (например, в пеналах), срок их годности после прогалки не более восьми часов (одна смена). Количество электродов, выдаваемое сварщику не должно превышать его сменной потребности. 4. ВИДЫ ДЕФЕКТОВ, ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИХ ГРАНИЦ И ВЫБОР СПОСОБОВ РЕМОНТА Характерными дефектами корпусов аппаратов, появляющимися в процессе эксплуатации, являются: а) трещины всех видов и направлений в сварных швах, околошовной зоне и в основном металле; б) коррозионное поражение сварных швов и основного металла в виде сплошной равномерной или неравномерной коррозии, локальной коррозии (язвы, питтинги и т.п.); в) эрозионный износ; г) гофры, вмятины, выпучены и другие вилы деформации корпуса; д) расслоение металла Для определения величины дефектов и границ дефектных участков применяются методы, приведенные в таблице приложения Выбор способов исправления дефектных участков корпусов аппаратов производится с учетом: а) вида дефектов (трещины, коррозия, деформация корпуса и т.п.); 4
5 б) конструкции корпуса (толщина стенки, наличие приваренных внутренних устройств и т.д.); в) материального исполнения корпуса; г) экономической целесообразности выбранного способа исправления Ремонт корпусов аппаратов с учетом факторов, изложенных в п.4.3., производится тремя способами: а) заварка дефекта или наплавка дефектного участка; б) замена дефектного участка (установки вставок, смена листа, обечайки. днища, штуцера); в) удаление дефекта. При этом остаточная толщина стенки должна обеспечивать прочность и надежность работы сосуда, что должно быть подтверждено расчетом. 5. ОБЩИЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ Размещение сварных швов при ремонте При ремонте корпусов аппаратов сваркой сварные швы должны быть расположены так, чтобы обеспечивалась возможность их визуального осмотра и проверки качества одним из неразрушающих методов контроля (УЗД. радиационный контроль и т.д.), а также обеспечивались возможность устранения в них дефектов Пересечение сварных швов, выполняемых при ремонте ручной дуговой сваркой, не допускается. Сварные швы должны быть смещены по отношению друг к другу на величину трехкратной наибольшей толщины стенки корпуса, но не менее чем на 100 мм между осями швов. Сварные швы корпусов сосудов и аппаратов, выполненных при изготовлении, допускается пересекать сварными швами, выполняемыми при ремонте (рис.6.6) Сварные швы при ремонте не должны перекрываться опорами. В горизонтальных аппаратах допускается местное перекрытие седловыми опорами кольцевых (поперечных) сварных швов на обшей длине не более 0,35 π Д., а при наличии подкладного листа — не более 0,5 π Д (Д — наружный диаметр аппарата). При этом перекрываемые участки сварных швов по всей длине должны быть проверены в объеме 100% радиационным контролем или ультразвуковой дефектоскопией Расстояние между краем шва приварки внутренних и внешних устройств и деталей и краем ближайшего шва корпуса должно быть не менее толщины стенки корпуса, но не менее 20 мм. Для сосудов из углеродистых и низколегированных марганцовистых и марганцевокремнистых сталей, подвергаемых после сварки термообработке, расстояние между краем шва приварки деталей и краем ближайшего шва корпуса должно быть не менее 20 мм, независимо от толщины стенки корпуса При приварке к корпусу аппарата внутренних и наружных устройств (опорных элементов, тарелок, рубашек, перегородок укрепляющих колец штуцеров и др.) допускается пересечение этих сварных швов с ремонтными стыковыми швами корпуса при условии предварительной проверки перекрываемого участка шва корпуса радиографическим контролем или ультразвуковой дефектоскопией Отверстия для люков, лючков и штуцеров должны располагаться. как правило, вне сварных швов. Допускается расположение отверстий: — на продольных швах цилиндрических и конических обечаек корпуса, если номинальный диаметр отверстий не более 150 мм; — на кольцевых швах цилиндрических и конических обечаек сосудов без ограничения диаметра отверстий; — на швах выпуклых днищ без ограничения диаметра отверстии при условии 100%-ной проверки сварных швов днищ методом радиографии или ультразвуковой дефектоскопии; — на швах плоских днищ Подготовка дефектных мест под ремонтную сварку или наплавку Работы на внутренней и наружной поверхностях корпуса аппарата проводятся после разборки внутренних и наружных устройств, препятствующих ремонту, а при наличии в зоне дефекта теплоизоляции — снятия ее на площади, обеспечивающей качественное выполнение всех подготовительных, ремонтных и контрольных операций. Демонтаж устройств, приваренных к корпусу, как правило, должен производиться по металлу устройства механической обработкой (шлифмашинкой и т.д.). Допускается использование для этого термической резки или строжки (кислородной, воздушно-дуговой, плазменно-дуговой). В этом случае резка проводится по металлу устройства на расстоянии мм от поверхности корпуса Поверхность дефектного участка и прилегающей зоны шириной но менее 20 мм на сторону очищается от антикоррозионных покрытий ржавчины, окалины и других загрязнений Определяются границы дефектной зоны в соответствии с таблицей приложения Метод удаления дефектного участка корпуса выбирается в зависимости от характера, размеров и особенностей развития дефектов: — трещины всех видов и направлений, как правило, удаляются только механической обработкой с 5
6 предварительным определением концов трещины цветной дефектоскопией и засверловкой обоих концов трещины на всю глубину сверлом диаметром 5 6 мм, исключающих ее развитие в процессе выборки. Наибольшее распространение получили методы вышлифовки и высверловки трещин. При сквозной трещине для удобства последующего заплавления целесообразно оставлять слой металла толщиной 2,0 2,5 мм в качестве подкладки новою шва (эту толщину проверяют несколькими сквозными сверлениями) который полностью переплавляется при последующей сварке корневого шва; — полное удаление сварных швов с дефектами, а также сквозную вырезку дефектных участков корпуса, дефектных штуцеров и поверхностных дефектов в виде коррозии на большой площади допускается выполнять термической резкой или строжкой. При этом на корпусах аппаратов из низкоуглеродистых, низколегированных кремнемарганцовистых и хромомолибденовых сталей (типа 16ГС, 09Г2С, 12ХМ, 12МХ, 15ХМ) успешно используется кислородная резка). На корпусах из средне- и высоколегированных сталей типа 15Х5М, 08X18Н10Т используются воздушно-дуговая строжка графитовым электродом и плазменно-дуговая резка. Находят применение методы выборки дефектов специальными покрытыми электродами (таблица приложения 22). В случае удаления дефектов методами термической резки и специальными покрытыми электродами на корпусных деталях из хромомолибденовых сталей необходим предварительный подогрев зоны удаления до температуры С. После удаления дефектов любым способом термической резки зачистка поверхности механическим способом производится на глубину: — углеродистых и низколегированных сталей до металлического блеска; — аустенитных сталей типа 08Х18Н10Т, сталей типа 12МХ, 12ХМ, 15ХМ на глубину не менее 1 мм, а сталей типа 15Х5М, 1Х2М1 на глубину не менее 3 мм, считая от наибольшей впадины реза. Зачищенная поверхность проверяется на отсутствие дефектов цветным методом контроля. Примечание. допускается вырезка дефектов без предварительного подогрева. В этом случае предусматривается припуск 4 5 мм на механическую обработку. Припуск удаляется механическим способом (наждачным кругом, фрезерованием и т.п.) с последующим контролем неразрушающими методами на отсутствие трещин Удаление дефектов корпусов из двухслойных сталей в основном производится механическим способом. Допускается удалять дефекты термической резкой только со стороны углеродистого основного слоя. При необходимости вырезки дефекта со стороны плакирующего слоя, в последнем предварительно механическим способом разделывается окно, через которое возможно произвести вырезку дефекта в углеродистом слое термическим способом с зачисткой шлифмашинкой по п При этом поверхность плакирующего слоя должна быть предохранена от брызг металла. Допускается вырезка дефектов воздушно-дуговой строжкой (РВД) или специальным плавящимся электродом (таблица приложения 22) в корпусах из двухслойной стали с основным слоем из сталей марок СтЗсп, 16ГС, 09Г2С, 20К при отсутствии требований стойкости плакирующего слоя к межкристаллитной коррозии (МКК). При наличии этих требовании строжка РВД или плавящимся электродом может применяйся только в отдельных случаях, как исключение, при условии обязательной последующей обработки всей поверхности резки наждачным кругом или другим методом на глубину не менее 1 мм, считая от наибольшей впадины реза, для снятия поверхностного слоя с измененным составом После удаления дефектов и зачистки поверхности проверяется полнота удаления дефекта цветной дефектоскопией поверхности выборки и одним из неразрушающих методов контроля внутренних дефектов (см. таблицу приложения 21) Подготовка дефектных мест под сварку или наплавку производится как механическим, так и термическим способами с соблюдением требований настоящего подраздела 5.2. При подготовке термическим способом необходимо стремиться к удалению минимальных объемов металла с целью уменьшения остаточных напряжений и объема сварочных работ, а полученная поверхность должна быть зачищена механическим способом на глубину по п , считая от наибольшей впадины реза При установке на корпусах вставок (латок) замене листов, обечаек и днищ подготовку кромок под сварку производить в соответствии с требованиями чертежа на корпус или при его отсутствии, по типу соединении, приведенных в приложении 16. -сварные соединения С-8 рекомендуется применять в условиях одностороннего доступа при сварке горизонтальных швов заплат на вертикальном корпусе аппарата или для приварки днищ к вертикальному корпусу. При этом на нижней кромке свариваемого элемента скос не производится (например, на нижнем днище для его приварки к корпусу или на корпусе для приварки верхнего днища); — назначение подготовки кромок С-12, С-15 такое же, как С-8, только при двухстороннем доступе. При этом перед подваркой корня шва со стороны притупления (для С-15 после заплавления фаски с одной стороны) производятся вырубка или вышлифовка корня шва с контролем поверхности выборки цветной дефектоскопией; — сварные соединения С-17 рекомендуется применять, в условиях одностороннего доступа при сварке вертикальных швов заплат на вертикальном аппарате (вварка обечаек, приварка днищ и т.д.); — сварные соединения С-20 рекомендуются для двухсторонней сварки вертикальных швов на вертикальном корпусе или кольцевых швов на горизонтальном корпусе из двухслойных сталей; — сварные соединения С-21, С-25 используются для тех же случаев, что и С-17, только при 6
7 двухстороннем доступе к сварному соединению; — сварные соединения С-39 по назначению и исполнению аналогичны С-25, когда с одной стороны шов выполнять более удобно; — соединения С-43 по назначению и исполнению аналогичны С-15, когда с одной стороны шов выполнять более удобно; — соединения С-4 по назначению и применению аналогичны соединениям С-12, только при ремонте корпусов из биметалла; — соединения С-7 по назначению и применению аналогичны соединениям С-21 только при ремонте корпусов из биметалла; — соединения С-14 по назначению и применению аналогичны соединениям С-21, только они используются при ремонте корпусов аппаратов из двухслойных сталей в случаях, когда сварка с наружной стороны корпуса предпочтительна; — соединения С-19 применяется в условиях одностороннего доступа при сварке вертикальных швов корпуса с жёсткими требованиями к провару корпя шва; — соединения Н-2, Т-1, Т-3 используются для приварки неответственных внутренних устройств. Соединения Т-7, Т-8, У7, У8 применяются дня свирки ответственных наружных и внутренних устройств корпусов аппаратов; — сварные соединения Т-19, Т-20, Т-46, Т-47 рекомендуется применять для вварки штуцеров в днище; — сварные соединения Т-2, Т-35, Т-44, Т-45, предназначены для вварки штуцеров в корпус; — сварные соединения Т-37, Т-41 рекомендуется применять для вварки центральных штуцеров в днища; — сварные соединения С-24, С-26 — применять для сварки фланцев с патрубками и отводами, при сварке патрубков между собой, при сварке продольных стыков патрубков и отводов; — сварные соединения С-32 — применять для сворки продольных стыков патрубков, отводов и кольцевых стыков патрубков; — сварные соединения Т-23, Т-24, Т-25, Т-26, Т-53, Т-54 предназначены для вварки штуцеров в корпуса и днища аппаратов; 5.3. Требования к сборке деталей под ремонтную сварку Перед началом сборки должно быть проверено качество подготовки свариваемых элементов, т.е. размеры, состояние поверхности стыкуемых кромок и прилегающих к ним поверхностей При сборке элементов разной толщины необходимо предусмотреть плавный переход от одного элемента к другому постоянным утонением более толстого элемента. Угол «α» скоса кромок (рис.5.1) должен быть не более 20? (уклон 1:3). В случае двухслойной стали, скос осуществляется со стороны основного слоя. Допускается стыковка кромок без предварительного утонения толстого листа, если разность в толщинах соединяемых элементов не превышает 30? от толщины более тонкого элемента, но не более 5 мм. В этом случае форма сварного шва должна обеспечивать плавный переход от толстого листа к тонкому Смещение «а» кромок листов в продольных швах стыковых соединений (рис.5.2), определяющих прочность сосуда, не должна превышать 10 номинальной толщины более тонкого листа, но не более 3 мм Смещение кромок в кольцевых швах монометаллических корпусов, а также в кольцевых и продольных швах биметаллических корпусов со стороны плакирующего слоя не должно превышать величин, указанных в таблице приложения Совместный увод кромок «f» (рис.5.3) в продольных и кольцевых швах (угловатость) не должен превышать 10% толщины листа плюс 3 мм, но не более 5 мм, т.е. f 8 Стыковка листов разной толщины Смешение кромок листов 8
9 Определение угловатости соединения. Сварка углеродистых сталей толщиной более 36 мм, низколегированных кремнемарганцовистых — более 30 мм, а также легированных теплоустойчивых сталей, независимо от толщины стенки, при положительной температуре окружающего воздуха производится с предварительным и сопутствующим подогревом так же в соответствии с таблицей приложения При ремонте корпусов аппаратов на открытой площадке место сварки должно быть надежно защищено от ветра и атмосферных осадков Ремонтная сварка и наплавка Ремонт корпусов аппаратов выполняется ручной электродуговой сваркой или наплавкой. Ремонтная сварка включает в себя выполнение прихваток, сварных швов и наплавок Прихватку стыков при сборке выполняют электродами преимущественно диаметром 3 мм сварщики, которые осуществляют весь процесс сварки. Каждая прихватка должна быть проконтролирована внешним осмотром. К качеству прихваток предъявляются такие же требования, как и к основному шву. Дефектные прихватки полностью удаляются механическим способом (шлифкругом). Вновь выполненные прихватки контролируются внешним осмотром. При сварке стыков, собранных на прихватках, особое внимание следует уделять выполнению корня шва. В связи с тем, что прихватки могут являться очагами возможных дефектов (трещины, поры и т.п.), необходимо обеспечить полный переплав металла прихваток и зоны основного металла вокруг прихваток. Для обеспечения хорошего переплава металла подбирается соответствующее сечение прихваток, или излишняя часть металла прихваток удаляется механическим способом (шлифмашинкой) Прихватки на месте пересечения швов не допускаются. Прихваточные швы должны быть равномерно расположены по периметру стыка. Расстояние между прихватками для продольных швов аппаратов должны выбираться в пределах мм в зависимости от толщины металла. Длина прихваток 20 ОО мм При V — образной подготовке кромок под сварку величина прихватки по сечению должна быть равна 1/3 сечения шва, но не более 15 мм. При угловых соединениях величина катета прихватки должна соответствовать данным таблицы приложения 25. 9
10 Количество прихваток и их длины для трубных соединений, а также для приварки их к корпусу выбирать согласно таблице приложения В кольцевых стыках, собираемых без подкладочных колец, число прихваток, их протяженность, размеры скрепляющих планок зависят от диаметра корпуса и толщины стенки аппарата и должны соответствовать данным таблиц приложения 11 и Сварные швы в зависимости от длины и толщины свариваемого металла выполняются различными способами, обеспечивающими получение качественного сварного соединения. Сварка стыковых коротких швов длиной мм выполняется «на проход», средних швов длиной мм — от середины к концам или обратноступенчатым способом (рис 5.4), длинных Выполнение шва обратноступенчатым способом Схема выполнения швов по сечению швов длиной более 1000 мм — обратноступенчатым способом. Длина ступени при сварке обратноступенчатым способом применяется равной мм Количество проходов в одном слое шва по ширине устанавливается с учетом ширины разделки при ширине менее 12 мм слои рекомендуется выполнять в один проход. При увеличении ширины количество проходов увеличивается. При сварке Сг-Ма сталей и аустенитных Сг-Ni сталей ширина каждого валика шва должна быть не более двух диаметров электрода Последовательность наложения проходов по сечению шва устанавливается с учетом технологической последовательности сборки и сварки. Наиболее рациональные выполнения швов при V- 10
11 образной и X- образной разделках приведены на рис При выполнении многослойных швов особое внимание следует обратить на качественное выполнение первою слоя в корне шва, так как «провар» корня шва определяет прочность всего многослойного шва. При двухсторонней сварке стыковых швов выполнение шва с обратной стороны производится после удаления корня первого шва механическим способом (шлифмашинка и т.д.). В двухслойных сталях в первую очередь сваривается основной слой, а затем плакирующий. При сварке основною слоя недопустимо оплавление углеродистыми электродами высоколегированного металла коррозионностойкого слоя, так как это приводит к появлению трещин Ремонт дефектных участков корпусов наплавкой производится в два и более слоя. Первый слой рекомендуется выполнять валиками, расположенными перпендикулярно оси корпуса. Каждый последующий валик должен перекрывать предыдущий на 1/3 его ширины. При многослойной наплавке последовательность наложения валиков рекомендуется выполнять в каждом последующем слое перпендикулярно предыдущему. Дефекты, имеющие округлую форму диаметром до 40 мм, лучше наплавлять по спирали, начиная с центра участка дефекта. Наплавка плакирующего покрытия может производиться в один, два и более слоев. Однослойная наплавка производится в том случае, если к наплавленному металлу не предъявляются требования по стойкости против МКК. В случае предъявления требования к наплавленному металлу по стойкости к МКК, наплавка производится в два и более слоев. При этом первый слой является переходным (электроды для сварки каждого слоя приведены в таблицах приложений 6 и 7) При производстве ремонтной сварки или наплавки на корпусах аппаратов из углеродистых и легированных сталей величину сварочного тока рекомендуется выбирать по таблицам приложений 26 и 27, а температуру предварительного и сопутствующего подогревов, при необходимости — по таблице приложения Термическая обработка корпусов после ремонтной сварки и наплавки После ремонтной сварки и наплавки корпусов аппаратов термическая обработка, если она требуется, мест заварки или наплавки дефектных участков производится для снижения уровня остаточных сварочных напряжений и для улучшения свойств металла шва и околошовной зоны. Термическая обработка должна исключать деформацию корпуса. Термическая обработка, при необходимости, производится после окончательной сварки или наплавки и устранения всех дефектов. В случае повторной заварки дефектное место должно быть подвергнуто вновь термообработке Режимы и условия термообработки при сварке корпусных деталей аппаратов представлены в таблице приложения 13, а при сварке разнородных сталей — в таблице приложения Корпусные детали аппаратов из сталей марок 12МХ, 12ХМ, 15ХМ, 12Х1МФ, 10Х2М1А-А, 10Х2ГНМ, 15Х2МФА-А, 1Х2М1, 15Х5, 15Х5М, 15Х8ВФ, 12Х8ВФ, Х9М и из двухслойной стали с основным слоем из сталей марок 12МХ, 12ХМ, 20Х2М после сварки должны быть термообработаны независимо от диаметра и толщины стенки. Корпусные детали аппаратов из сталей марок 08Х18Н10Т, 08Х18Н12Б и других аустенитных сталей, стабилизированных титаном или ниобием, предназначенные для работы в средах, вызывающих коррозионное растрескивание, а также при температуре выше 350 С, в средах, вызывающих межкристаллитную коррозию, должны подвергаться термической обработке — стабилизирующему отжигу, независимо от диаметра корпуса и толщины стенки Корпуса аппаратов из углеродистых и низколегированных кремнемарганцовистых сталей подвергаются термообработке, если: а) толщина стенки корпуса более 36 мм для углеродистых сталей и более 10 мм для низколегированных марганцовистых и кремнемарганцовистых сталей (16ГС, 09Г2С, 17Г1С, 10Г2 и др.); б) толщина стенки корпуса превышает величину, вычисленную по формуле: S = 0,009х(Д ) где — Д — минимальный внутренний диаметр аппарата, мм. Данное требование должно выполняться только в случае использования при ремонте деформационных способов обработки деталей корпуса (вальцовка, гибка, штамповка). В остальных случаях это условие не учитывается. в) они предназначены для эксплуатации в средах, вызывающих коррозионное растрескивание (жидкий аммиак, аммиачная вода, растворы едкого натрия и калия, азотнокислого натрия, калия, аммония, кальция, этаноламина азотной кислоты и др.) Необходимость термической обработки корпусов аппаратов из двухслойной стали должна определяться в соответствии с требованиями п и п При определении толщины свариваемого элемента принимается вся толщина двухслойной стали. При наличии требования по стойкости против межкристаллитной коррозии технология сварки и режим термообработки сварных соединений двухслойных сталей должны обеспечивать стойкость сварного соединения коррозионностойкого слоя против межкристаллитной коррозии В аппаратах, корпуса которых при изготовлении прошли термообработку, все вновь 11
12 выполненные ремонтные сварные соединения подвергаются термообработке по режиму, указанному в паспорте на аппарат. При отсутствии указаний термообработку для снятия внутренних напряжении выполнить по режиму, указанному в таблицах приложений 9, Время выдержки ремонтных сварных соединений после сварки до термообработки не должно превышать приведенного в таблицах приложений 9 и 13. В этот период статические и ударные нагрузки сварных соединений не допускаются. При отрицательных температурах окружающего воздуха сварные соединения из теплоустойчивых сталей (12ХМ, 12МХ, 15ХМ и т.п.) должны быть термообработаны непосредственно после сварки. При отсутствии такой возможности, после окончания сварки производится нагрев сварного соединения до С с выдержкой 0,5 1,0 час Приварка внутренних и наружных устройств к корпусам аппаратов, подвергаемых термической обработке, должна производиться до термической обработки корпуса. Допускается приварка внутренних и наружных устройств без последующей термической обработки к термообработанным в соответствии с требованиями п (а, б) корпусам аппаратов при условии, что величина катета сварного шва не более 8 мм. На корпусах аппаратов из этих же сталей, подверженных при эксплуатации коррозионному растрескиванию под напряжением, допускается приварка наружных устройств без термической обработки при условии, что катет шва не более 8 мм, а толщина стенки корпуса превышает 50 мм. Приварка наружных устройств при меньшей толщине стенки корпуса, а также приварка внутренних устройств катетом не более 8 мм при всех толщинах допускается без термической обработки только при использовании специальных технологических мероприятий, снижающих остаточные сварочные напряжения. К таким мероприятиям относится проковка горячего шва. Проковке подвергается каждый наплавленный валик непосредственно после сварки. Для проковки используется ручной, электрический или пневматический инструмент Конкретные ситуации, которые не охватывают настоящие ОТУ в данном вопросе (исключение термообработки), в том числе разработку условии и режимов проковки, эффективно снижающих остаточные сварочные напряжения, разрабатывает для каждого конкретного случая специализированная организация по ремонту нефтехимоборудования ОАО «ВНИКТИнефтехнмоборудование» Допускаются без термической обработки монтажные сварные швы приварки наружных устройств на монтажной площадке к специальным накладкам (кронштейнам), приваренным к корпусу аппарата и прошедшим вместе с ним термообработку на предприятии-изготовителе аппарата Допускается местная термическая обработка сварных соединений корпусов аппаратов, при проведении которой должны обеспечиваться равномерный нагрев и охлаждение по всей длине шва и прилегающих к нему зон основного металла. Ширина зоны нагрева определяется по РТМ При невозможности термической обработки за один нагрев всей зоны ремонта по техническим характеристикам нагревателя (например, при ремонтной сварке прожженных дефектных участков, расположенных вдоль оси корпуса аппарата, вварке вставок больших габаритов и т.д.), допускается многократный нагрев ремонтного участка со смещением зоны максимального нагрева. В этим случае зона максимального нагрева должна перекрывать зону максимальной температуры от предыдущего нагрева на 1,5 толщины стенки корпуса аппарата. Перед местной термообработкой ремонтных сварных соединений на горизонтальных корпусах аппаратов для исключения их деформации необходимо установить временные опоры на расстоянии не более одного метра по обе стороны от термообрабатываемого сварного соединения. При наличии требований по стойкости против коррозионного растрескивания и мсжкристаллитной коррозии возможность применения местной термической обработки должна быть согласована со специализированной научно-исследовательской организацией, которая в этом случае разрабатывает также технологические особенности ее проведения Для проведения местной термообработки нагреватели и тепловую изоляцию (асбест, шлаковата или другие несгораемые теплоизолирующие материалы) необходимо устанавливать и закреплять перед началом сварки по наружной и внутренней поверхностям корпуса, для чего должен быть обеспечен доступ к внутренней поверхности корпуса аппарата. При этом для ведения процесса сварки в зоне ремонта оставляется оголенная часть корпуса шириной мм в каждую сторону от стыка. Непосредственно после сварки оголенная часть корпуса закрывается теплоизоляцией. Толщина слоя теплоизоляции должна быть не менее 100 мм. Ширина теплоизоляции должна перекрывать зону нагрева в каждую сторону от оси шва не менее: В = 3 R h где В — ширина теплоизоляции, мм; R — радиус корпуса, мм; h — толщина стенки корпуса, мм Контроль температуры при термической обработке осуществляется с помощью термопар с записью на потенциометре. В процессе нагрева разница показаний термопар в одной точке как внутри, так и снаружи корпуса аппарата, не должна быть более 50 С. Термопары устанавливаются от края разделки дефектного участка на расстоянии не более 30 мм. Количество термопар устанавливается из условия надежности контроля температуры по всей термообрабатываемой поверхности, но не менее трех в каждой зоне 12
13 нагрева. Термопары, расположенные со стороны нагревательных устройств, должны быть защищены от прямого воздействия на них теплового потока Контроль и требования к качеству ремонтной сварки и наплавки Перед проведением ремонта необходимо проверить наличие технологии ремонтно-сварочных работ и знание ее ремонтным персоналом В процессе производства ремонтной сварки (наплавки) должен осуществляться следующий контроль: а) контроль качества металла и сварочных материалов на их соответствие требованиям стандартов (по сертификатам). В случае возникновения сомнения в соответствии материалов сертификатам производится контроль их химического состава. Допускается определение легирующих элементов производить стилоскопированием. При отсутствии сертификата на материал необходим его полный химический анализ и определение механических свойств; б) проверка режимов прокалки электродов; в) проверка квалификации сварщиков; г) контроль качества подготовки мест под сварку и правильности сборки; д) контроль технологических режимов сварки и термообработки; е) контроль качества сварных соединений Контроль качества сварных соединении производится следующими методами: 1) визуально-измерительным — осмотр и измерение параметров швов на соответствие нормам РД и «Правил. »; 2) цветным или магнито-порошковым — на выявление выходящих на поверхность дефектов; 3) ультразвуковым или радиационным (рентгено-, гаммаграфированием) — для выявления дефектов внутри сварного соединения или выходящих на поверхность (внутреннюю); 4) механическими испытаниями на контрольных сварных образцах; 5) металлографическим исследованием (при необходимости), 6) стилоскопированием (при необходимости) за исключением случаев, указанных в п , для которых это необходимо; 7) испытанием на стойкость против межкристаллитной коррозии, если предъявляются требования по стойкости против МКК; 8) замером твердости; 9) определением содержания в металле аустенитного шва ферритной фазы (при необходимости); 10) гидравлическим испытанием. Окончательный контроль качества сварных соединении, подвергающихся термообработке, должен производиться после проведения термообработки Механические свойства сварных соединений по результатам испытаний контрольных образцов должны быть не ниже норм, приведенных в таблице приложения Испытание сварного шва на стойкость против межкристаллитной коррозии (МКК) должно производиться для аппаратов, изготовленных из сталей аустенитного, ферритного, аустенитно-ферритного классов и двухслойной стали с коррозионностойким слоем из аустенитных и ферритных сталей при наличии требования в паспорте Форма и размеры образцов для испытаний на стойкость против межкристаллитной коррозии должны соответствовать требованиям ГОСТ Стилоскопированию должны подвергаться сварные швы работающих под давлением деталей сталей марок: 12ХМ, 12МХ, 15ХМ. 10Х2М1А-А, 20Х2М, 1Х2М1, 15Х2МФА-А, 10Х2ГНМ. 15Х5М, 15X5, 08X13, 08Х17Н13М2Т, 10Х17Н1ЗМ2Т, 10Х17Н13МЗТ, 08Х17Н15МЗТ, 08Х16Н15МЗТ, 08Х21Н16М2Т, 06ХН28МДТ, 12Х18Н10Т, 08Х12Н10Т, 08Х22Н6Т м металл коррозионностойкой наплавки в объеме, не менее указанного в таблице приложения При получении неудовлетворительных результатов допускается повторное стилоскопирование того же сварного соединения на удвоенном количестве точек. При неудовлетворительных результатах повторного контроля должен проводиться химический анализ сварного соединения, результаты которого считаются окончательными Контроль качества сварных соединений ультразвуковой (УЗД) или рентгеноскопией производится в объеме, указанном в таблице приложения 29 в зависимости от группы сосудов (аппаратов), определяемой по приложению При невозможности осуществления контроля радиографическим или ультразвуковым методом из-за недоступности к отдельным сварным соединениям, контроль качества этих соединений производить по РД Контроль качества наплавленных участков осуществляется визуально и УЗД или рентгеноскопией в полном объеме (100%) Дефектоскопия сварных швов приварки штуцеров к аппарату проводится согласно РД
14 и разделов 4.5, 4.6, 4.7, 4.8 ОСТ «Швы стыковых и угловых сварных соединений сосудов и аппаратов, работающих под давлением. Методика ультразвукового контроля». При этом должны выполняться все требования ОСТ к чистоте контролируемой поверхности, используемой аппаратуре, квалификации дефектоскопистов, а также требования по подготовке и проведению контроля, оценке качества сварных соединений и оформлению результатов контроля. Если контроль проводится по корпусу, для настройки параметров контроля (развертки, предельной чувствительности, положения строба) рекомендуется использовать специализированный криволинейный образец, изготовленный из материала аналогичного материалу аппарата, с нанесением искусственных отражателей (типа зарубок) в двух взаимоперпендикулярных направлениях — вдоль оси образца и в поперечном направлении с обеих (наружной и внутренней) сторон образца с удалением зарубок от боковых граней образца па расстояние не менее 25 ЗО мм В сварных соединениях не допускаются следующие наружные дефекты: 1) трещины всех видов и направлений; 2) свищи и пористость наружной поверхности шва; 3) подрезы; 4) наплывы, прожоги и незаплавленные кратеры; 5) смешение и совместный увод кромок свариваемых элементов выше норм, предусмотренных в разделе 5.3. настоящих ОТУ; 6) несоответствие форм и размеров сварных швов требованиям стандартов, технических условий, проекта или разработанной технологии ремонта; 7) чешуйчатостъ поверхности и глубина впадин между валиками шва, превышающие допуск на усиление шва по высоте; Допускаются местные подрезы в сосудах 3, 4 и 5-й групп, предназначенных для работы при температуре выше 0 С. При этом их глубина не должна превышать 5% толщины стенки, но не более 0,5 мм, а протяженность — 10% длины шва В сварных соединениях не допускаются следующие внутренние дефекты, независимо от метода их обнаружения: 1) трещины всех видов и направлений, в том числе микротрещины; 2) свищи; 3) непровары (несплавления), расположенные в сечении сварного соединения; 4) смещения основного и плакирующего слоев в сварных соединениях двухслойных сталей выше норм, предусмотренных в таблице приложения 23 настоящих ОТУ; 5) усиление t переходного шва (рис 5.6.) в сварных соединениях двухслойных сталей выше линии раздела слоев на величину более 0,3 x S (S — толщина плакирующего слоя, S 1 — толщина листа); В сварных соединениях не допускаются следующие внутренние дефекты, выявленные радиографическим методом: — поры, шлаковые и другие включения, выходящие за пределы норм, установленных допустимым классом дефектности сварного шва по ГОСТ в соответствии с таблицей приложения 30. Допускается непровар в корне шва глубиной не более 10% от толщины стенки корпуса, но не более 2 мм и суммарной протяженностью: а) не более 5% от длины шва в двусторонних угловых и тавровых сварных соединениях патрубков с внутренним диаметром не более 250 мм, предусмотренных с полным проплавленном, в сварных швах сосудов 2, 3, 4 и 5 групп, предназначенных для работы в средах, не вызывающих водородную и сероводородную коррозию: б) не более 20% от длины шва в кольцевых стыковых сварных соединениях, доступных для сварки только с одной стороны и выполненных без подкладного кольца, в угловых сварных соединениях сосудов 4 и 5б групп, предназначенных для работы при температуре выше 0 С В сварных соединениях не допускаются следующие внутренние дефекты, выявленные ультразвуковым методом трещины, несплавления, поры, шлаковые и другие включения, непровары в корне шва, эквивалентные размеры которые превышают предельно-допустимые значения, указанные в нормативнотехнической документации, паспорте изделия или в таблице приложения 15 настоящего документа. Оценку допустимости обнаруженных несплошностей, выявленных ультразвуковым методом, проводят по методике, изложенной в РДИ (раздел 6), по следующим характеристикам: — амплитуде эхо-сигнала; — условной протяженности; — количеству дефектов с эквивалентной площадью от S 0 до S 1 на участке сварного шва определенной длины. Выявленные при ультразвуковом контроле дефекты делят на точечные и протяженные. Точечным считают дефект, условная протяженность которою не превышает условной протяженности искусственного отражателя, размеры которого определяются эквивалентной площадью или диаметром Д плоскодонного отверстия, выполненного на глубине залегания дефекта. Протяженным считается дефект, условная протяженность которого превышает значения, установленные для точечного дефекта. Точечные дефекты оценивают по амплитуде эхо-сигнала. Точечный дефект считается недопустимым, 14
15 если амплитуда эхо-сигнала от него превышает амплитуду эхо-сигнала от искусственного отражателя, размеры которого определяются максимально-допустимой эквивалентной площадью S 1. Усиление переходного слоя в сварных соединениях двухслойной сталей. Цепочку (скопление) точечных дефектов оценивают по амплитуде эхо сигнала, условной протяженности цепочки на участке определенной длины шва. Цепочка (скопление) точечных дефектов считается недопустимой, если амплитуда эхо-сигнала от любого точечного дефекта в цепочке меньше (на 6 дб, в два раза) амплитуды эхо-сигнала от искусственного отражателя, размеры которого определяются максимально допустимой эквивалентной площадью S 1, но равна или больше амплитуды эхо-сигнала от искусственного отражателя размеры которого определяются наименьшей фиксируемой эквивалентной площадью S 0, а условная протяженность цепочки на участке определенной длины превышает нормы, указанные в нормативно-технической документации, паспорте или в таблице приложения 15 настоящего документа. Протяженные дефекты оценивают по амплитуде эхо-сигнала и условной протяженности. Протяженный дефект считается недопустимым, если его условная протяженность превышает значения, установленные для точечного дефекта. При этом условная протяженность измеряется при условии, когда амплитуда эхо-сигнала от выявленного дефекта в два раза (на 6 дб) меньше амплитуды эхо-сигнала от искусственного отражателя, размеры которого определяются максимально-допустимой эквивалентной площадью S 1. Примечание: при контроле по АРД — шкалам подход к оценке дефектов проводится по тем же параметрам, т.е. амплитуде сигнала от дефекта и его протяженности. Так, когда амплитуда сигналов от дефекта превышает уровень (кривую) заданной предельной чувствительности (S 1 ), дефект считается недопустимым. Если амплитуда сигнала от дефекта меньше уровня предельной чувствительности S 1, но S 0, оценивается его протяженность и сравнивается с условной протяженностью «точечного дефекта». Условную протяженность «точечною дефекта» определяют по графику для преобразователей с известными характеристиками в зависимости от глубины залегания обнаруженного дефекта (см. рис. 5.7.). Условная протяженность обнаруженного дефекта определяется между двумя крайними положениями преобразователя, при которых амплитуда сигнала от дефекта на 6 дб меньше (в два раза) ее максимального значения. Сварные соединения с недопустимыми дефектами оценивают как неудовлетворительного качества и бракуют. Все остальные сварные соединения считают удовлетворительными и допускают к эксплуатации. Результаты контроля должны быть занесены в специальный журнал Если после исправления дефектов в ремонтном сварном соединении обнаружены дефекты, то допускается их повторное исправление но настоящим ОТУ. Исправление дефектов на одном и том же участке сварного соединения допускается. — для корпусов из низкоуглеродистых и низколегированных кремнемарганцовистых сталей типа 16ГС, 09Г2С, а также из низколегированных и среднелегированных хромомолибденовых сталей типа 12ХМ, 15Х5М и т.д., обнаруженных до термической обработки — не более 3-х раз. — для корпусов из этих же сталей, обнаруженных после термической обработки — не более 2-х раз 15
Источник