Законодательная база Российской Федерации

ПОСТАНОВЛЕНИЕ Госгортехнадзора РФ от 10.06.2003 N 81 "ОБ УТВЕРЖДЕНИИ ПРАВИЛ ПРОЕКТИРОВАНИЯ, ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ПРИЕМКИ СОСУДОВ И АППАРАТОВ СТАЛЬНЫХ СВАРНЫХ"

4.1.1. Перед изготовлением (доизготовлением), монтажом и ремонтом следует производить входной контроль основных и сварочных материалов и полуфабрикатов.

Во время хранения и транспортирования материалов следует исключать повреждения материалов и обеспечивать возможность идентификации нанесенной маркировки с данными документации.

4.1.2. На листах и плитах, принятых к изготовлению обечаек и днищ, следует сохранять маркировку металла. Если лист и плиту разрезают на части, на каждую из них следует перенести маркировку металла листов и плит. Маркировка должна содержать следующие данные:

марку стали (для двухслойной стали - марки основного и коррозионно-стойкого слоев);

номер партии - плавки;

номер листа (для листов с полистными испытаниями и двухслойной стали);

клеймо технического контроля.

Маркировка наносится в соответствии с требованиями п. 8.1.4.

Маркировку следует размещать на стороне листа и плиты, не соприкасающейся с рабочей средой, в углу на расстоянии примерно 300 мм от кромок.

4.1.3. Маркировке, нанесенной на листе или плите, допускается присваивать условный регистрационный номер. Условный регистрационный номер наносится на заготовку при переносе маркировки и отмечается в документе о качестве.

4.1.4. Методы разметки заготовок деталей из сталей аустенитного класса марок 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М3Т, 08Х17Н15М3Т и др. и двухслойных сталей с коррозионно-стойким слоем из этих сталей не должны допускать повреждений рабочей поверхности деталей.

Кернение выполняется по линии реза.

4.1.5. На поверхности обечаек и днищ не допускаются риски, забоины, царапины, раковины и другие дефекты, если их глубина превышает минусовые предельные отклонения, предусмотренные соответствующими стандартами и техническими условиями, или если после их устранения толщина стенки будет менее допускаемой по расчету.

4.1.6. Поверхности деталей следует очищать от брызг металла, полученных в результате термической (огневой) резки и сварки.

4.1.7. Заусенцы следует удалять, а острые кромки деталей и узлов притуплять.

4.1.8. Предельные отклонения размеров, если в документации не указаны более жесткие требования, устанавливаются:

для механически обрабатываемых поверхностей: отверстий H14, валов h14, остальных +/-(IT14/2);

для поверхностей без механической обработки, а также между обработанной и необработанной поверхностями - в соответствии с таблицей 5.

Таблица 5

Предельные отклонения размеров поверхностей

Оси резьбовых отверстий деталей внутренних устройств должны быть перпендикулярными к опорным поверхностям. Допуск перпендикулярности должен быть в пределах 15-й степени точности, если не предъявляются в документации более жесткие требования.

4.1.9. Методы сборки элементов под сварку должны обеспечивать правильное взаимное расположение сопрягаемых элементов и свободный доступ к выполнению сварочных работ в последовательности, предусмотренной технологическим процессом.

4.1.10. Разделка кромок и зазор между кромками деталей, подлежащих сварке, должны соответствовать требованиям документации и стандартов на сварные швы.

4.1.11. Сварку следует выполнять после подтверждения правильности сборки и устранения дефектов на всех поверхностях, подлежащих сварке.

4.1.12. Покрытие (эмалью, свинцом, лаком, резиной, эбонитом и др.) и подготовка под покрытие внутренней поверхности сосуда проводятся при наличии требований в технической документации.

4.2.1. Обечайки диаметром до 1000 мм следует изготавливать не более чем с двумя продольными швами с обеспечением, при отклонениях в длине развертки окружности, взаимостыкуемости обечаек. Замеры длин разверток производятся с двух концов заготовки обечайки.

4.2.2. После сборки и сварки обечаек корпус (без днищ) должен удовлетворять следующим требованиям:

а) отклонение по длине не более +/-0,3% номинальной длины, но не более +/-75 мм;

б) отклонение от прямолинейности не более 2 мм на длине 1 м, но не более 30 мм при длине корпуса свыше 15м.

При этом местная непрямолинейность не учитывается:

в местах сварных швов;

в зоне вварки штуцеров и люков в корпус;

в зоне конусности обечайки, используемой для достижения допустимых смещений кромок в кольцевых швах сосудов;

в) отклонение от прямолинейности корпуса (без днищ) сосудов с внутренними устройствами, устанавливаемыми в собранном виде, не превышает величину номинального зазора между внутренним диаметром корпуса и наружным диаметром устройства на участке установки.

Усиления кольцевых и продольных швов на внутренней поверхности корпуса следует зачищать в местах, если они мешают установке внутренних устройств.

Усиления сварных швов не снимают у корпусов сосудов, изготовленных из двухслойных и коррозионно-стойких сталей; при этом у деталей внутренних устройств делают местную выемку в местах прилегания к сварному шву. В случае, если зачистка таких внутренних швов необходима, следует предусматривать технологию сварки, обеспечивающую коррозионную стойкость зачищенного шва.

4.2.3. Отклонение внутреннего (наружного) диаметра корпуса сосудов допускается не более +/-1% номинального диаметра, если в технической документации не указаны более жесткие требования.

Относительная овальность а корпуса сосудов (за исключением работающих под вакуумом или наружным давлением и для теплообменных кожухотрубчатых аппаратов) не должна превышать 1%.

Величина относительной овальности определяется:

в местах, где не установлены штуцера и люки, по формуле:

в местах установки штуцеров и люков по формуле:

где Dmax и Dmin - наибольший и наименьший внутренние диаметры корпуса соответственно, измеренные в одном поперечном сечении;

d - внутренний диаметр штуцера или люка.

Значение а допускается увеличивать до 1,5% для сосудов при отношении толщины корпуса к внутреннему диаметру не более 0,01.

Значение а для сосудов, работающих под вакуумом или наружным давлением, должно быть не более 0,5%.

Значение а для сосудов без давления (под налив) должно быть не более 2%.

4.2.4. Для выверки горизонтального положения базовая поверхность горизонтального сосуда должна быть указана в технической документации. На одном из днищ корпуса необходимо нанести несмываемой краской две контрольные риски для выверки бокового положения сосуда на фундаменте.

4.2.5. Для выверки вертикального положения вверху и внизу корпуса под углом 90 град. следует предусматривать у изолируемых колонных сосудов две пары приспособлений, а у неизолируемых - две пары рисок.

4.2.6. Корпуса вертикальных сосудов с фланцами, имеющими уплотнительные поверхности "шип-паз" или "выступ-впадина", для удобства установки прокладки следует выполнять так, чтобы фланцы с пазом или впадиной были нижними.

4.3.4. Отклонения размеров и формы днищ (рисунок 6) не должны превышать значений, указанных в таблицах 6, 7, 8.

Рисунок 6. Отклонение размеров и формы эллиптического днища (не приводится)

Таблица 6

Допуски высоты цилиндрической части и высоты выпуклости (вогнутости) на эллипсоидной части днища

4.3.5. Высота отдельной вогнутости или выпуклости Т на эллипсоидной части днища, изготавливаемого на фланжировочном прессе, допускается до 6 мм.

4.3.6. На цилиндрической части днища не допускаются гофры высотой более 2 мм.

4.3.7. Высота эллипсоидной части днища обеспечивается оснасткой.

4.3.8. Для днищ, изготовляемых штамповкой, допускается утонение в зоне отбортовки до 15% исходной толщины заготовки.

Таблица 7

Допуск наклона цилиндрической части

4.3.9. Контроль формы готового днища следует производить шаблоном длиной 0,5 внутреннего диаметра днища. Высота цилиндрической части измеряется приложением линейки.

Таблица 8

Допуск формы эллипсоидной поверхности

4.4.1. Технические требования к фланцам сосудов и фланцам арматуры должны соответствовать требованиям государственных стандартов.

Фланцы с гладкой уплотнительной поверхностью не допускается применять в сосудах 1-й и 2-й групп, за исключением тех случаев, когда во фланцах использованы спирально-навитые прокладки с двумя ограничительными кольцами. Это ограничение не распространяется на фланцы эмалированных и гуммированных сосудов.

При выборе материала прокладок следует учитывать условия эксплуатации сосуда. Сведения о прокладках следует указывать в технической документации на сосуд.

4.4.2. Фланцы приварные встык следует изготавливать из поковок, штамповок или бандажных заготовок.

Фланцы приварные встык допускается изготавливать:

вальцовкой заготовки по плоскости листа (рисунок 8) для сосудов, работающих под давлением не более условного давления 2,5 МПа (25 кгс/см2);

путем гиба кованых полос для сосудов, работающих под давлением не более условного давления 6,3 МПа (63 кгс/см2);

методом точения из сортового проката.

При этом сварные швы необходимо проконтролировать радиографическим или ультразвуковым методом в объеме 100%.

4.4.3. Плоские фланцы допускается изготавливать сварными из частей при условии выполнения сварных швов с полным проваром по всему сечению фланца.

Качество радиальных сварных швов необходимо проверять радиографическим или ультразвуковым методом в объеме 100%.

Сварные швы плоских фланцев из низколегированных (марок 16ГС, 09Г2С, 10Г2С1) и аустенитно-ферритных сталей, применяемых при температуре ниже минус 20 град. С, дополнительно испытываются на ударный изгиб при минимальной рабочей температуре.

Рисунок 8. Схема вальцовки фланца приварного встык по плоскости листа (не приводится)

Сварные швы фланцев из аустенитных хромоникелевых и аустенитноферритных сталей следует дополнительно испытывать на стойкость против межкристаллитной коррозии в соответствии с требованиями подразд. 6.4.

4.4.4. Фланцы для сосудов из двухслойной стали следует изготавливать из стали основного слоя двухслойной стали или из стали этого же класса с защитной уплотнительной и внутренней поверхностью фланца от коррозии наплавкой или облицовкой из коррозионно-стойкой стали.

Фланцы штуцеров, патрубки которых изготовлены из хромоникелевой аустенитной стали, в обоснованных случаях, допускается применять из той же стали, если это установлено в технической документации.

4.4.5. Для контроля герметичности сварных соединений облицовки фланцев необходимо предусматривать контрольные отверстия под резьбу М10.

4.4.6. Длина шпилек (болтов) должна обеспечивать превышение резьбовой части над гайкой не менее чем на 1,5 шага резьбы.

4.5.1. Патрубки штуцеров и люков сосудов из двухслойных сталей могут быть изготовлены:

из двухслойной стали той же марки или того же класса;

с коррозионно-стойкой наплавкой внутренней поверхности патрубка;

с применением облицовочных гильз.

Толщина наплавленного слоя должна быть не менее 3 мм после механической обработки и не менее 5 мм при наличии требований по межкристаллитной коррозии. Толщина облицовки должна быть не менее 3 мм.

Патрубки штуцеров сосудов из двухслойной стали с основным слоем из углеродистой или марганцевокремнистой стали и плакирующим слоем из хромистой коррозионно-стойкой стали или хромоникелевой аустенитной стали допускается изготавливать из хромоникелевой аустенитной стали при соблюдении следующих условий:

условный проход патрубка не более 100 мм, расчетная температура не более 400 град. С независимо от режима работы сосуда;

условный проход патрубка не более 200 мм, расчетная температура не более 250 град. С и режим работы сосуда непрерывный или периодический с количеством циклов не более 1000.

4.5.2. Торцы патрубков штуцеров и люков из двухслойной стали и швы приварки их к корпусу необходимо защищать от корродирующего действия среды наплавкой или накладкой.

Толщина наплавленного слоя должна быть не менее указанной в п. 4.5.1. Толщина накладок должна быть не менее 3 мм.

4.5.3. Отверстия и разделка кромок при установке бобышек, штуцеров и люков на продольных швах цилиндрических и конических частей корпусов и сварных швах выпуклых днищ, сосудов из хромомолибденовых сталей следует выполнять механическим способом.

4.5.4. При установке штуцеров и люков:

позиционное отклонение (в радиусном измерении) осей штуцеров и люков допускается не более +/-10 мм;

отклонения диаметров отверстий под штуцера и люки должны быть в пределах зазоров, допускаемых для сварных соединений;

оси отверстий для болтов и шпилек фланцев не рекомендуется совмещать с главными осями сосудов и следует располагать симметрично относительно этих осей, при этом отклонение от симметричности допускается не более +/-5 град.;

отклонение по высоте (вылету) штуцеров допускается не более +/-5 мм.

4.5.5. Для контроля на герметичность при наличии облицовочной гильзы необходимо предусмотреть контрольное отверстие с резьбой М10.

4.5.6. При приварке к корпусу сосуда бобышек, патрубков штуцеров и люков, укрепляющих колец минимальное расстояние N между краем шва корпуса и краем шва приварки детали (рисунок 9) принимается в соответствии с требованиями п. 4.9.6.

4.5.7. Укрепляющие кольца допускается изготавливать из частей, количество которых обосновывается проектом. При этом сварные швы следует выполнять с проваром на полную толщину кольца.

В каждом укрепляющем кольце или каждой его части, если сварка частей производится после установки их на сосуд, следует предусматривать не менее одного контрольного отверстия с резьбой М10.

Контрольное отверстие следует располагать в нижней части кольца или полукольца по отношению к сосуду, устанавливаемому в проектное положение, и оставлять открытым.

Рисунок 9. Схема определения расстояния между краем шва корпуса и краем шва приварки детали (не приводится)

4.5.8. Укрепляющие кольца должны прилегать к поверхности укрепляемого элемента. Зазор допускается не более 3 мм. Зазор контролируется щупом по наружному диаметру укрепляющего кольца.

4.6.1. При изготовлении гнутых змеевиков необходимо выполнять следующие условия:

а) расстояние между сварными стыками в змеевиках спирального, винтового и других типов должно быть не менее 4 м. Длина замыкающей трубы с каждого конца должна быть не менее 500 мм, за исключением случая приварки к замыкающей трубе патрубка, штуцера или отвода.

При горячей гибке труб с наполнителем допускается не более одного сварного стыка на каждом витке при условии, что расстояние между сварными стыками не менее 2 м;

б) в змеевиках с приварными двойниками (колена двойные) на прямых участках труб длиной 2 м и более допускается один сварной стык, исключая швы приварки двойников.

4.6.2. При горячей гибке вручную труб с наполнителем для змеевиков с диаметром витка не более 1,3 м допускается не более двух стыков на каждом витке. Для змеевиков с диаметром витка более 1,3 м количество стыков не нормируется, но при этом расстояние между стыками должно быть не менее 2 м.

4.6.3. Для сварки стыков труб могут применяться все виды сварки, за исключением газовой сварки, при соблюдении требований подразделов 4.10 - 4.12.

4.6.4. Применение газовой сварки допускается для труб с условным диаметром до 80 мм и толщиной стенки не более 4 мм.

4.6.5. Грат снаружи и внутри трубы после контактной сварки должен удаляться типовыми методами.

Концы труб, подлежащие контактной сварке, следует очищать снаружи и внутри от грязи, масла, заусенцев. При этом не допускается исправление дефектов, дефектные стыки необходимо вырезать. В местах вырезки допускается вставка отрезка трубы длиной не менее 200 мм.

4.6.6. На каждый крайний сварной стык, независимо от способа сварки, наносится клеймо, позволяющее установить фамилию сварщика, выполнявшего эту работу.

Место клеймения следует располагать на основном металле на расстоянии не более 100 мм от стыка.

4.6.7. Отклонение от перпендикулярности торца труб с наружным диаметром не более 100 мм относительно оси трубы не должно превышать:

0,4 мм - при контактной сварке;

0,6 мм - при газовой и электродуговой сварке.

Отклонение от перпендикулярности торца труб наружным диаметром более 100 мм должно соответствовать типовым нормам.

4.6.8. Холодная раздача концов труб из углеродистой стали при их подгонке допускается для труб наружным диаметром не более 83 мм и толщиной стенки не более 6 мм на величину не более чем на 3% внутреннего диаметра трубы.

4.6.9. Отклонение от круглости в местах гиба труб и сужение внутреннего диаметра в зоне сварных швов не должны превышать 10% наружного диаметра труб. Отклонение от круглости следует проверять для труб диаметром не более 60 мм при радиусе гиба менее четырех диаметров пропусканием контрольного шара, а для остальных труб - измерением наружного диаметра.

Диаметр контрольного шара принимается равным:

0,9d - для труб без гибов, за исключением труб с подкладными остающимися кольцами (d - фактический наименьший внутренний диаметр труб);

0,8d - для гнутых сварных труб, за исключением гнутых труб в горячем состоянии или с приварными коленами;

0,86d - для гнутых в горячем состоянии труб;

0,75d - для гнутых труб с приварными коленами.

Рисунок 10. Схема определения смещения кромок стыкуемых труб (не приводится)

4.6.10. Смещение кромок В стыкуемых труб (рисунок 10) в стыковых соединениях определяется шаблоном и щупом и не должно превышать значений, указанных в таблице 9.

Таблица 9

Смещение кромок стыкуемых труб

4.6.11. Отклонение от прямолинейности ДельтаL оси трубы на расстоянии 200 мм от оси шва (рисунок 11) определяется шаблоном и щупом и не должно превышать значений, указанных в таблице 10.

Рисунок 11. Схема определения отклонения от прямолинейности оси трубы (не приводится)

Таблица 10

Отклонение от прямолинейности оси трубы

4.6.12. При изготовлении гнутых змеевиков (рисунок 12, а, в) предельные отклонения размеров принимаются равными:

+/- 6 мм - для L;

+/- 5 мм - для L1 и t2;

+/- 4 мм - для t1;

+/- 10 мм - для D.

Рисунок 12. Размеры гнутых змеевиков (не приводится)

Предельные отклонения радиусов R1, R2, R3, R4, диаметра D1, шага t3 (рисунок 12, б, в) и излома оси в швах приварки выводов устанавливаются в технической документации.

4.6.13. Допускается отклонение размеров L и L1 (если эти размеры больше 6 м) увеличить на 1 мм на каждый 1 м длины, но не более чем на 10 мм на всю длину.

4.6.14. Контроль сварных швов змеевиков следует проводить в соответствии с требованиями подразделов 6.2 - 6.10.

Объем контроля сварных швов радиографическим или ультразвуковым методом принимается не менее указанного в таблице 21. Группа змеевика определяется по таблице 1.

4.6.15. Змеевики необходимо подвергать до установки в сосуд гидравлическому испытанию пробным давлением, указанным в документации. При испытании не должно быть признаков течи и потения.

4.7.1. Отводы должны удовлетворять требованиям государственных стандартов и технической документации.

4.7.2. Отводы следует изготавливать с углом гиба 45 град., 60 град., 90 град. и 180 град.

Отводы, гнутые из труб под углом 180 град., допускается изготавливать сварными из двух отводов под углом 90 град.

Изменение угла гиба допускается в обоснованных случаях.

4.7.3. Крутоизогнутые отводы могут изготавливаться из труб и листового проката. Применение секторных отводов в сосудах 1-й и 2-й групп не допускается.

4.7.4. Каждый штампосварной отвод необходимо подвергать гидравлическому испытанию пробным давлением.

Гидравлическое испытание отводов допускается совмещать с гидравлическим испытанием труб.

В обоснованных случаях гидравлическое испытание допускается заменять 100-процентным контролем сварных швов радиографическим или ультразвуковым методом.

4.7.5. Предельные отклонения размеров и допуск плоскостности торцов Дельта отводов и труб гнутых не должны превышать значений, указанных в таблице 11.

Таблица 11

Предельные отклонения размеров и допуск плоскостности отводов и гнутых труб

Рисунок 13. Схема определения размеров L1, L2, L3, Дельта отводов в зависимости от угла гиба (не приводится)

Предельные отклонения размеров L1, L2, L3 отводов (рисунок 13) не должны превышать значений, указанных в таблице 12.

Таблица 12

Предельные отклонения размеров L1, L2, L3 отводов

4.8.1. Сварку корпусов и приварку к ним деталей сосудов 1, 2, 3, 4-й групп, а также сварку внутренних устройств, если они относятся к указанным группам, следует проводить аттестованными сварщиками.

4.8.2. Сосуды в зависимости от конструкции и размеров могут быть изготовлены с применением всех видов промышленной сварки, за исключением газовой сварки. Применение газовой сварки допускается только для труб змеевиков в соответствии с требованием п. 4.7.3.

4.8.3. Сварку сосудов (сборочных единиц, деталей) следует производить в соответствии с требованиями технических условий на изготовление или технологической документации.

Технологическая документация должна содержать указания по:

технологии сварки материалов, принятых для изготовления сосудов (сборочных единиц, деталей);

применению присадочных материалов;

видам и объему контроля;

предварительному и сопутствующему подогреву;

термической обработке.

4.8.4. Прихватка свариваемых сборочных узлов и деталей производится с применением сварочных материалов, указанных в документации, аттестованными сварщиками.

4.8.5. Для предотвращения холодных трещин сварочные работы при изготовлении сосудов (сборочных единиц, деталей) производятся при положительных температурах в закрытых отапливаемых помещениях.

Сварку сосудов (сборочных единиц, деталей) из хромистых, хромомолибденовых и хромованадиевовольфрамовых сталей следует производить с подогревом, режим которого определяется технологическим процессом.

При выполнении сварочных работ на открытой площадке сварщика и место сварки необходимо защищать от непосредственного воздействия дождя, ветра и снега. Температура окружающего воздуха должна быть не ниже указанной в таблице 13.

Таблица 13

Температура окружающего воздуха при сварке сосудов

<*> При температуре ниже указанной сварка не допускается.

4.8.6. Форма подготовки кромок должна соответствовать требованиям проекта.

Кромки подготовленных под сварку элементов сосудов следует зачищать на ширину не менее 20 мм, а для электрошлаковой сварки - на ширину не менее 50 мм. Кромки не должны иметь следов ржавчины, окалины, масла и прочих загрязнений. Кромки проверяются визуальным осмотром для выявления пороков металла. Не допускаются расслоения, закаты, трещины, а для двухслойной стали - также и отслоения коррозионно-стойкого слоя.

При толщине листового проката более 36 мм зону, прилегающую к кромкам, дополнительно следует контролировать ультразвуковым методом на ширине не менее 50 мм для выявления трещин, расслоений и т.д.

Не допускаются дефекты площадью более 1000 мм2 при чувствительности контроля Д5Э. На 1 м длины контролируемой кромки допускается не более трех зафиксированных дефектов при минимальном расстоянии между ними 100 мм.

В случае обнаружения недопустимых дефектов исправления производятся в установленном порядке.

4.8.7. Все сварные швы подлежат клеймению, позволяющему установить сварщика, выполнявшего эти швы.

Клеймо наносится на расстоянии 20 - 50 мм от кромки сварного шва с наружной стороны. Если шов с наружной и внутренней сторон заваривается разными сварщиками, клейма ставятся только с наружной стороны через дробь: в числителе клеймо сварщика с наружной стороны шва, в знаменателе - клеймо сварщика с внутренней стороны. Если сварные соединения сосуда выполняются одним сварщиком, то допускается клеймо ставить около таблички или на другом открытом участке.

У продольных швов клеймо следует располагать в начале и в конце шва на расстоянии 100 мм от кольцевого шва. На обечайке с продольным швом длиной менее 400 мм допускается ставить одно клеймо. Для кольцевого шва клеймо выбивается в месте пересечения кольцевого шва с продольным и далее через каждые 2 м, но при этом должно быть не менее двух клейм на каждом шве. На кольцевой шов сосуда диаметром не более 700 мм допускается ставить одно клеймо. Клеймение продольных и кольцевых швов сосудов с толщиной стенки менее 4 мм допускается производить электрографом или несмываемой краской.

Место клеймения заключается в хорошо видимую рамку, выполняемую несмываемой краской.

4.8.8. Допускается вместо клеймения сварных швов прилагать к паспорту сосуда схему расположения швов с указанием и росписью исполнителей.

4.8.9. Устранение дефектов в сварных швах следует производить в установленном порядке.

4.9.1. При сварке обечаек и труб, приварке днищ к обечайкам следует применять стыковые швы с полным проплавлением.

Допускается применять угловые и тавровые швы при приварке штуцеров, люков, труб, трубных решеток, плоских днищ и фланцев.

Допускается применять нахлесточные сварные швы для приварки укрепляющих колец и опорных элементов.

Не допускается применение угловых и тавровых швов для приварки штуцеров, люков, бобышек и других деталей к корпусу с неполным проплавлением (конструктивным зазором):

в сосудах 1, 2, 3-й групп при диаметре отверстия более 120 мм, в сосудах 4-й и 5а групп при диаметре отверстия более 275 мм;

в сосудах 1, 2, 3, 4-й и 5а групп из низколегированных марганцовистых и марганцевокремнистых сталей с температурой стенки ниже минус 30 град. С без термообработки и ниже минус 40 град. С с термообработкой;

в сосудах всех групп, предназначенных для работы в средах, вызывающих коррозионное растрескивание, независимо от диаметра патрубка, за исключением случаев, когда предусмотрена засверловка отверстия в зонах конструктивного зазора.

Не допускается применение конструктивного зазора в соединениях фланцев с патрубками сосудов, работающих под давлением более 2,5 МПа (25 кгс/см2) и при температуре более 300 град. С, и фланцев с обечайками и днищами сосудов, работающих под давлением более 1,6 МПа (16 кгс/см2) и при температуре более 300 град. С. Не допускается конструктивный зазор в этих сварных соединениях независимо от рабочих параметров в сосудах, предназначенных для работы в средах, вызывающих коррозионное растрескивание.

4.9.2. Сварные швы сосудов следует расположить так, чтобы обеспечить возможность их визуального осмотра и контроля качества неразрушающим методом (ультразвуковым, радиографическим и др.), а также устранения в них дефектов.

Допускается в сосудах 1, 2, 3, 4-й и 5а групп не более одного, в сосудах 5б группы не более четырех, в теплообменниках - не более двух стыковых швов, доступных для визуального осмотра только с одной стороны. Швы необходимо выполнять способами, обеспечивающими провар по всей толщине свариваемого металла (например, с применением аргонодуговой сварки корня шва, подкладного кольца, замкового соединения). Возможность применения остающегося подкладного кольца и замкового соединения в сосудах 1-й группы следует обосновывать в проекте в установленном порядке.

4.9.3. Продольные сварные швы горизонтально устанавливаемых сосудов следует располагать вне центрального угла 140 град. нижней части корпуса, если нижняя часть недоступна для визуального осмотра, о чем должно быть указано в проекте.

4.9.4. Сварные швы сосудов не следует перекрывать опорами. Допускается в горизонтальных сосудах на седловых опорах и подвесных вертикальных сосудах местное перекрытие опорами кольцевых (поперечных) сварных швов на общей длине не более 0,35 ПиDн (Dн - наружный диаметр сосуда), а при наличии подкладного листа - на общей длине не более 0,5 ПиDн при условии, что перекрываемые участки швов по всей длине проконтролированы радиографическим или ультразвуковым методом.

Перекрытие мест пересечения швов не допускается.

4.9.5. Расстояние между продольным швом корпуса горизонтального сосуда и швом приварки опоры следует принимать:

не менее - для нетермообработанного сосуда (D - внутренний диаметр сосуда, S - толщина обечайки);

в соответствии с требованием п. 4.9.6 для термообработанного сосуда.

4.9.6. 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.

Допускается пересечение стыковых швов корпуса угловыми швами приварки внутренних и внешних устройств (опорных элементов, тарелок, рубашек, перегородок и т.п.) при условии контроля перекрываемого участка шва корпуса радиографическим или ультразвуковым методом.

При приварке колец жесткости к обечайке общая длина сварного шва с каждой стороны кольца должна быть не менее половины длины окружности.

4.9.7. Продольные швы смежных обечаек и швы днищ в сосудах 1, 2, 3 и 4-й групп следует смещать относительно друг друга на величину трехкратной толщины наиболее толстого элемента, но не менее чем на 100 мм между осями швов.

Допускается не смещать или смещать на меньшую величину указанные швы относительно друг друга:

в сосудах, работающих под давлением не более 1,6 МПа (16 кгс/см2) и при температуре не более 400 град. С, с толщиной стенки не более 30 мм при условии, что эти швы выполняются автоматической или электрошлаковой сваркой, а места пересечения швов контролируются радиографическим или ультразвуковым методом в объеме 100%;

в сосудах 5а и 5б групп независимо от способа сварки.

4.9.8. При сварке стыковых сварных соединений элементов разной толщины необходимо предусмотреть плавный переход от одного элемента к другому постепенным утонением более толстого элемента. Угол скоса альфа элементов разной толщины (рисунок 14, а, б, в, г, е) должен быть не более 20 град. (уклон 1:3). Сварку патрубков разной толщины допускается выполнять в соответствии с рисунком 14, д, е. При этом расстояние l должно быть не менее толщины S, но не менее 20 мм, а радиус г >= S2 - S.

Допускается выполнять сварку стыковых швов без предварительного утонения более толстого элемента, если разность в толщинах соединяемых элементов не превышает 30% толщины более тонкого элемента, но не более 5 мм; при этом форма шва должна обеспечивать плавный переход от толстого элемента к тонкому.

Рисунок 14. Стыковка элементов разной толщины (не приводится)

Конструктивные элементы стыковых соединений литых деталей с трубами, листами и поковками разной толщины следует принимать в соответствии с проектом или техническими условиями на сосуд (сборочную единицу, деталь).

4.9.9. В сосудах, выполняемых из двухслойной стали, скос осуществляется со стороны основного слоя.

4.9.10. Смещение кромок В листов (рисунок 15), измеряемое по срединной поверхности, в стыковых соединениях, определяющих прочность сосуда, не должно превышать В = 0,1S, но не более 3 мм (S - наименьшая толщина свариваемых листов).

Смещение кромок в кольцевых швах, выполняемых электрошлаковой сваркой, не должно превышать 5 мм. Смещение кромок в кольцевых швах монометаллических сосудов, а также в кольцевых и продольных швах биметаллических сосудов со стороны коррозионно-стойкого слоя не должно превышать величин, указанных в таблице 14.

Смещение кромок свариваемых заготовок днищ не должно превышать 0,1S, но не более 3 мм (S - толщина листа), а днищ из двухслойных сталей со стороны плакирующего слоя не должно превышать величин, указанных в таблице 14.

Рисунок 15. Смещение кромок (не приводится)

4.9.11. К стыковым соединениям, определяющим прочность сосуда, следует относить продольные швы обечаек, хордовые и меридиональные швы выпуклых днищ.

4.9.12. При измерении смещения В кромок листов толщиной S и Si в стыковых соединениях следует учитывать, что:

B1 <= 0,5(S1 - S) + В; В2 <= 0,5(S1 - S) - В,

где В1 и В2 - расстояния между кромками листов.

Таблица 14

Смещение кромок в кольцевых швах сосудов, выполняемых всеми видами сварки, за исключением электрошлаковой

<*> При условии наплавки с уклоном 1:3 на стыкуемые поверхности для сварных соединений, имеющих смещение кромок более 5 мм.

Таблица 15

Максимально допустимый увод кромок в стыковых сварных соединениях обечаек и днищ

4.9.13. Увод (угловатость) f кромок (рисунок 16) в стыковых сварных соединениях не должен превышать f = 0,1S + 3 мм, но не более соответствующих значений для элементов, указанных в таблице 15, в зависимости от внутреннего диаметра D обечаек и днищ (S - толщина обечайки или днища).

Рисунок 16. Контроль увода кромок продольных и кольцевых сварных соединений (не приводится)

Увод (угловатость) кромок в продольных сварных соединениях обечаек и конических днищ, стыковых сварных соединениях днищ из лепестков определяется шаблоном длиной 1/6 D (рисунок 16, а, б), а в кольцевых сварных соединениях обечаек и конических днищ - линейкой длиной 200 мм (рисунок 16, в, г). Увод (угловатость) кромок определяется без учета усиления шва.

4.9.14. Форма и размеры швов должны соответствовать требованиям стандартов на швы сварных соединений или технической документации. При выполнении стыковых соединений допускается не исправлять сварные швы, если отклонение размеров валика (ширина и высота) составляет не более 30% предусмотренных стандартом размеров на данный вид сварки.

4.9.15. При защите от коррозии элементов сосудов способом наплавки толщина наплавленного слоя после механической обработки указывается в проекте.

Для внутренних уплотнительных поверхностей фланцев, патрубков штуцеров толщина наплавленного слоя должна соответствовать толщине, указанной в п. 4.5.1.

4.9.16. У сосудов, изготовленных из коррозионно-стойких сталей, снятие усилия сварных швов, соприкасающихся при эксплуатации со средой, допускается при наличии указаний об этом в проекте.

4.9.17. Сварные соединения перлитных сталей со сталями аустенитного класса могут быть предусмотрены в проекте с соблюдением следующих условий:

толщина материала в местах сварки соединения не должна превышать 36 мм для углеродистых сталей и 30 мм для марганцево-кремнистых сталей (марок 16ГС, 17ГС, 09Г2С и др.);

среда не должна вызывать коррозионное растрескивание.

4.9.18. Технология сварки, качество и контроль сварных соединений из разнородных сталей должны соответствовать требованиям нормативно-технической документации по промышленной безопасности.

4.9.19. Приварка и удаление вспомогательных элементов (сборочных устройств, временных креплений и др.) производятся в соответствии с технической документацией. Приварка (удаление) элементов выполняется сварщиком, допущенным к сварке данного изделия.

Приварку (удаление) временных креплений после сварки основного изделия следует производить по технологии, исключающей образование трещин и закалочных зон в металле изделия.

4.10.1. Механические свойства сварных соединений должны быть не ниже норм, указанных в таблице 16.

4.10.2. Твердость металла шва в коррозионно-стойком слое сварных соединений сосудов из двухслойных сталей не должна превышать НВ 220.

4.10.3. Показатели механических свойств сварных соединений по временному сопротивлению разрыву и углу изгиба определяются как среднеарифметическое от результатов испытаний отдельных образцов. Общий результат считается неудовлетворительным, если хотя бы один из образцов показал значение временного сопротивления разрыву более чем на 7% и угла изгиба более чем на 10% ниже норм, указанных в таблице 16. При испытании на ударный изгиб результат считается неудовлетворительным, если хотя бы один из образцов показал значение ниже норм, указанных в таблице 16.

Допускается на одном образце при температурах минус 40 град. С и ниже получение значения ударной вязкости не менее 25 Дж/см2 (2,5 кгс.м/см2).

4.10.4. Виды испытаний и гарантированные нормы механических свойств по временному сопротивлению разрыву и ударной вязкости стыковых сварных соединений типа "лист + поковка", "лист + литье", "поковка + поковка", "поковка + труба", "поковка + сортовой прокат" должны соответствовать требованиям, предъявляемым к материалу с более низкими показателями механических свойств.

Контроль механических свойств, а также металлографическое исследование или испытание на стойкость против межкристаллитной коррозии образцов этих соединений предусматриваются разработчиком технической документации.

Таблица 16

Минимальные нормы механических свойств сварных соединений

Для сварных соединений типа "лист + поковка", "лист + литье", "поковка + поковка", "поковка + труба", "поковка + сортовой прокат" значение угла изгиба должно быть не менее:

70 град. - для углеродистых сталей и сталей аустенитного класса;

50 град. - для низколегированных марганцовистых и марганцевокремнистых сталей, высоколегированных сталей аустенитно-ферритного класса;

30 град. - для низколегированных и среднелегированных (хромистых и хромомолибденовых) сталей и высоколегированных сталей ферритного класса.

4.10.5. Твердость металла шва сварных соединений из стали марки 12ХМ, выполненных ручной электродуговой сваркой ванадийсодержащими электродами, должна быть не более 260 НВ при условии, что относительное удлинение металла шва будет не менее 18%. Твердость металла шва сварных соединений из стали марки 15Х5МУ должна быть не более 270 НВ. Твердость переходного слоя в сварных соединениях двухслойных сталей должна быть не более 220 НВ при измерении на контрольных образцах.

4.10.6. Коррозионная стойкость сварных соединений должна соответствовать требованиям проекта или иной технической документации на сосуд (сборочную единицу, детали).

4.10.7. В сварочных соединениях не допускаются следующие наружные дефекты:

трещины всех видов и направлений;

свищи и пористость наружной поверхности шва;

подрезы;

наплавы, прожоги и незаплавленные кратеры;

смещение и совместный увод кромок свариваемых элементов свыше предусмотренных норм;

несоответствие формы и размеров требованиям стандартов, технических условий или проекта;

поры, выходящие за пределы норм, установленных таблицей 17;

чешуйчатость поверхности и глубина впадин между валиками шва, превышающие допуск на усиление шва по высоте.

Допускаются местные подрезы в сосудах 3, 4, 5а и 5б групп, предназначенных для работы при температуре выше 0 град. С. При этом их глубина не должна превышать 5% толщины стенки, но не более 0,5 мм, а протяженность - 10% длины шва.

В обоснованных случаях допускаются в сварных соединениях из сталей и сплавов марок 03Х21Н21М4ГБ, 03ХН28МДТ, 06Х28МДТ отдельные микронадрывы протяженностью не более 2 мм при согласовании в установленном порядке.

Таблица 17

Нормы допустимых пор, выявляемых при визуальном контроле сварных соединений

4.10.8. В сварных соединениях не допускаются следующие внутренние дефекты:

трещины всех видов и направлений, в том числе микротрещины, выявленные при микроисследовании;

свищи;

смещение основного и плакирующего слоев в сварных соединениях двухслойных сталей выше норм, предусмотренных настоящими Правилами;

непровары (несплавления), расположенные в сечении сварного соединения;

усиление t переходного шва (рисунок 17) в сварных соединениях двухслойных сталей выше линии раздела слоев на величину более 0,3S (S - толщина плакирующего слоя, Si - толщина листа);

Рисунок 17. Усиление переходного шва в сварных соединениях двухслойных сталей (не приводится)

поры, шлаковые и вольфрамовые включения, выявленные радиографическим методом, выходящие за пределы норм, установленных допустимым классом дефектности сварного соединения в соответствии с таблицей 18, или выявленные ультразвуковым методом.

Таблица 18

Классы дефектности сварного соединения

4.10.9. Оценку единичных дефектов (пор и включений) по ширине (диаметру) при толщине свариваемых элементов до 45 мм, а также цепочек независимо от толщины свариваемых элементов допускается производить по нормам класса 4 вместо класса 3, класса 5 вместо класса 4, класса 6 вместо класса 5, класса 7 вместо класса 6. Оценку единичных пор и включений для кольцевых сварных соединений толщиной не более 10 мм, выполняемых ручной электродуговой сваркой, допускается производить по классу 5.

4.10.10. Допускается местный внутренний непровар, расположенный в области смыкания корневых швов, глубиной не более 10% толщины стенки корпуса, но не более 2 мм и суммарной протяженностью не более 5% длины шва:

в двусторонних угловых и тавровых сварных соединениях с полным проплавлением патрубков внутренним диаметром не более 250 мм;

в сварных швах сосудов 2, 3, 4, 5а и 5б групп, предназначенных для работы в средах, не вызывающих водородную и сероводородную коррозию.

Допускается непровар в корне шва глубиной (высотой) не более 10% номинальной толщины свариваемых элементов, но не более 2 мм и суммарной протяженностью не более 20% длины шва:

в кольцевых стыковых сварных соединениях, доступных для сварки только с одной стороны и выполненных без подкладного кольца, сосудов 4-й и 5б групп, предназначенных для работы при температуре выше 0 град. С, а также в змеевиках;

в угловых сварных соединениях сосудов 4-й и 5б групп, предназначенных для работы при температуре выше 0 град. С.

4.11.1. Сосуды (сборочные единицы, детали) из углеродистых и низколегированных сталей (за исключением сталей, перечисленных в п. 3.12.3), изготовленные с применением сварки, штамповки или вальцовки, подлежат термической обработке, если:

а) толщина стенки цилиндрического или конического элемента, днища, фланца или патрубка сосуда в месте их сварного соединения более 36 мм для углеродистых сталей и более 30 мм для низколегированных марганцовистых и марганцевокремнистых сталей (марок 16ГС, 09Г2С, 17Г1С, 10Г2 и др.);

б) номинальная толщина стенки S цилиндрических или конических элементов сосуда (патрубка), изготовленных из листовой стали вальцовкой (штамповкой), превышает величину, вычисленную по формуле:

S = 0,009(D) + 1200),

где D - минимальный внутренний диаметр элемента, мм.

Данное требование не распространяется на отбортованные рубашки;

в) сосуды (сборочные единицы, детали) 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.) и об этом есть указание в проекте;

г) днища сосудов и их элементов, независимо от толщины, изготовленных холодной штамповкой или холодным фланжированием;

д) необходимость термической обработки обосновывается в проекте.

4.11.2. Для снятия остаточных напряжений в соответствии с требованиями подпунктов "а", "б" допускается в обоснованных случаях вместо термической обработки применять другие методы, например, метод пластического деформирования.

4.11.3. Сварные соединения из углеродистых, низколегированных марганцовистых, марганцевокремнистых и хромомолибденовых сталей, выполненные электрошлаковой сваркой, подлежат нормализации и высокому отпуску, за исключением случаев, указанных в документации.

При электрошлаковой сварке заготовок штампуемых и вальцуемых элементов из сталей марок 16ГС, 09Г2С и 10Г2С1, предназначенных для работы при температуре не ниже минус 40 град. С, нормализация может быть совмещена с нагревом под штамповку с окончанием штамповки при температуре не ниже 700 град. С.

4.11.4. Сосуды (сборочные единицы, детали) из сталей марок 12МХ, 12ХМ, 15ХМ, 12Х1МФ, 10Х2М1А-А, 10Х2ГНМ, 15Х2МФА-А, 1Х2М1, 15X5, Х8, 15Х5М, 15Х5ВФ, 12Х8ВФ, Х9М и из двухслойных сталей с основным слоем из сталей марок 12МХ, 12ХМ, 20Х2М, подвергнутые сварке, необходимо термообрабатывать независимо от диаметра и толщины стенки.

4.11.5. Сосуды (сборочные единицы, детали) из сталей марок 08Х18Н10Т, 08Х18Н12Б и других аустенитных сталей, стабилизированных титаном или ниобием, предназначенные для работы в средах, вызывающих коррозионное растрескивание, а также при температурах выше 350 град. С в средах, вызывающих межкристаллитную коррозию, подвергаются термической обработке по требованию, оговоренному в проекте.

4.11.6. Необходимость и вид термической обработки сосудов (сборочных единиц, деталей) из двухслойной стали определяются в соответствии с требованиями пп. 4.11.1 (а, б, г, д), 4.11.3, 4.11.4.

При определении толщины свариваемого элемента принимается вся толщина двухслойной стали.

При наличии в проекте требования на стойкость против межкристаллитной коррозии технология сварки и режим термообработки сварных соединений двухслойных сталей должны обеспечивать стойкость сварных соединений коррозионно-стойкого слоя против межкристаллитной коррозии.

4.11.7. Днища и детали из углеродистых и низколегированных марганцевокремнистых сталей, штампуемые (вальцуемые) вгорячую с окончанием штамповки (вальцовки) при температуре не ниже 700 град. С, а также днища и детали из аустенитных хромоникелевых сталей, штампуемых (вальцуемых) при температуре не ниже 850 град. С, термической обработке не подвергаются, если к указанным материалам не предъявлены специальные требования.

Днища и другие штампуемые (вальцуемые) вгорячую элементы, изготавливаемые из сталей марок 09Г2С, 10Г2С1, работающие при температуре от минус 41 град. С до минус 70 град. С, следует подвергать термической обработке - нормализации или закалке и высокому отпуску.

Днища и другие элементы из низколегированных сталей марок 12ХМ и 12МХ, штампуемые (вальцуемые) вгорячую с окончанием штамповки (вальцовки) при температуре не ниже 800 град. С, допускается подвергать только отпуску (без нормализации).

Технология изготовления днищ и других штампуемых элементов должна обеспечивать необходимые механические свойства, указанные в стандартах или технических условиях, а при наличии требования в проекте и стойкость против межкристаллитной коррозии.

4.11.8. Возможность совмещения нормализации с нагревом под горячую штамповку днищ из сталей, работающих при температуре от минус 41 град. С до минус 70 град. С, определяется в обоснованных случаях.

4.11.9. Допускается не подвергать термической обработке горячештампованные днища из аустенитных сталей с отношением внутреннего диаметра к толщине стенки более 28, если они не предназначены для работы в средах, вызывающих коррозионное растрескивание.

4.11.10. Днища и другие элементы, выполненные из коррозионно-стойких сталей аустенитного класса методом холодной штамповки или холодным фланжированием, следует подвергать термической обработке (аустенизации или стабилизирующему отжигу), если они предназначены для работы в средах, вызывающих коррозионное растрескивание. В остальных случаях термообработку допускается не проводить, если относительное удлинение при растяжении в исходном состоянии металла не менее 30% при степени деформации в холодном состоянии не более 15%.

4.11.11. Гнутые участки труб из углеродистых и низколегированных сталей с наружным диаметром более 36 мм подлежат термообработке, если отношение среднего радиуса гиба к номинальному наружному диаметру трубы составляет менее 3,5, а отношение номинальной толщины стенки трубы к ее номинальному диаметру превышает 0,05.

4.11.12. Приварка внутренних и наружных устройств к сосудам, подвергаемым термической обработке, должна проводиться до термической обработки сосуда.

Допускается приварка внутренних и наружных устройств без последующей термической обработки к термообработанным в соответствии с требованиями п. 4.11.1 (а, б) сосудам при условии, что величина катета сварного шва не более 8 мм.

Допускается приварка наружных устройств на монтажной площадке к специальным накладкам, приваренным к корпусу сосуда и прошедшим вместе с ним термическую обработку, без последующей термической обработки монтажных сварных швов.

4.11.13. Допускается местная термическая обработка сварных соединений сосудов, при проведении которой следует обеспечивать равномерный нагрев и охлаждение по всей длине шва и прилегающих к нему зон основного металла.

Ширина зоны нагрева определяется в соответствии с требованиями нормативно-технической документации по промышленной безопасности.

4.11.14. Объемная термическая обработка производится в печах или путем нагрева сосуда (сборочной единицы, детали) вводом во внутреннюю полость теплоносителя.

При этом проводятся мероприятия, предохраняющие сосуд (сборочную единицу, деталь) от деформаций, вызванных местным перегревом, неправильной установкой сосуда, действием собственного веса сосуда.

4.11.15. Свойства металла обечаек, днищ, патрубков, решеток после всех циклов термической обработки должны соответствовать установленным требованиям.

Контроль механических свойств основного металла можно не проводить в том случае, если температура отпуска металла не превышает:

650 град. С - для сталей марок Ст3, 20К, 16ГС, 09Г2С;

710 град. С - для сталей марок 12ХМ, 12МХ.

Если элементы сосудов из углеродистых и низколегированных сталей подвергаются нормализации или нормализации и последующему отпуску, или закалке и последующему отпуску, то проводится только испытание на ударный изгиб при рабочей температуре сосуда ниже 0 град. С.