ПОСТАНОВЛЕНИЕ Госатомнадзора РФ N 4, Госгортехнадзора РФ N 98 от 19.06.2003 "ОБ УТВЕРЖДЕНИИ И ВВЕДЕНИИ В ДЕЙСТВИЕ ФЕДЕРАЛЬНЫХ НОРМ И ПРАВИЛ В ОБЛАСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АТОМНОЙ ЭНЕРГИИ "ПРАВИЛА УСТРОЙСТВА И БЕЗОПАСНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ПАРОВЫХ И ВОДОГРЕЙНЫХ КОТЛОВ ДЛЯ ОБЪЕКТОВ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АТОМНОЙ ЭНЕРГИИ"



НОРМЫ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ


1. Общие положения

1.1. Настоящее приложение устанавливает основные требования к нормам оценки качества сварных соединений, работающих под давлением и выполненных дуговой, электрошлаковой, электронно-лучевой и газовой сваркой, при визуальном, измерительном, капиллярном, магнитопорошковом, радиографическом и ультразвуковом контроле, а также при механических испытаниях и при металлографическом исследовании.

Конкретные нормы оценки качества сварных соединений при изготовлении и монтаже котлов для ОИАЭ должны быть разработаны на основе требований и указаний настоящего приложения и приведены в НД на контроль сварных соединений, утвержденные в установленном порядке.

При ремонте и реконструкции котлов, эксплуатируемых на ОИАЭ, нормы оценки качества сварных соединений должны соответствовать НД, одобренной с Госатомнадзором России.

При изготовлении и монтаже котлов для ОИАЭ, для сварных соединений, выполненных другими способами сварки, и сварных соединений, не работающих под давлением, а также для контроля сварных соединений не указанными выше методами нормы оценки качества устанавливаются НД, утвержденные в установленном порядке.

При ремонте и реконструкции котлов, эксплуатируемых на ОИАЭ, для сварных соединений, выполненных другими способами сварки, и сварных соединений, не работающих под давлением, а также для контроля сварных соединений не указанными выше методами нормы оценки качества устанавливаются НД, одобренной Госатомнадзором России.

1.2. Использованные в настоящем приложении термины и определения приведены в разделе 9 настоящего приложения.

1.3. Нормы оценки качества принимают по следующим размерным показателям (РП) сварного соединения:

- по номинальной толщине сваренных деталей - для стыковых сварных соединений деталей одинаковой толщины (при предварительной обработке концов деталей путем расточки, раздачи, калибровки или обжатия - по номинальной толщине сваренных деталей в зоне обработки);

- по номинальной толщине более тонкой детали - для стыковых сварных соединений деталей различной номинальной толщины (при предварительной обработке конца более тонкой детали - по ее номинальной толщине в зоне обработки);

- по расчетной высоте углового шва - для угловых, тавровых и нахлесточных сварных соединений (для угловых и тавровых сварных соединений с полным проплавлением за размерный показатель допускается принимать номинальную толщину более тонкой детали);

- по удвоенной номинальной толщине более тонкой детали (из двух сваренных) - для торцевых сварных соединений (кроме соединений вварки труб в трубные доски);

- по номинальной толщине стенки труб - для сварных соединений вварки труб в трубные доски.

При радиографическом контроле сварных соединений через две стенки нормы оценки качества следует принимать по тому же размерному показателю, что и при контроле через одну стенку.

1.4. Протяженность (длина, периметр) сварных соединений определяется по наружной поверхности сварных деталей у краев шва (для соединений штуцеров, а также угловых и тавровых соединений - по наружной поверхности привариваемой детали у края углового шва).

1.5. Число и суммарная приведенная площадь одиночных включений и скоплений, выявленных применяемыми методами неразрушающего контроля, не должны превышать значений, указанных в настоящих нормах, на любом участке сварного соединения длиной 100 мм.

Для сварных соединений протяженностью менее 100 мм нормы по числу и суммарной приведенной площади одиночных включений и скоплений уменьшают пропорционально уменьшению протяженности контролируемого соединения. Если при этом получается дробная величина, то она округляется до ближайшего целого числа.

2. Визуальный и измерительный контроль

2.1. При визуальном и измерительном контроле сварных соединений не допускаются:

- трещины всех видов и направлений;

- непровары (несплавления) между основным металлом и швом, а также между валиками шва;

- непровары в корне шва (кроме случаев, оговоренных в НД);

- наплывы (натеки) и брызги металла;

- незаваренные кратеры;

- свищи;

- прожоги;

- скопления;

- подрезы (кроме случаев, оговоренных в НД);

- отклонения размеров шва сверх установленных норм.

Примечание. Упомянутые здесь НД являются:

- для изготовления и монтажа котлов для ОИАЭ - НД, утвержденные в установленном порядке;

- для ремонта и реконструкции котлов, эксплуатируемых на ОИАЭ - НД, одобренные Госатомнадзором России.

2.2. Нормы допустимых дефектов, выявленных при визуальном и измерительном контроле, приведены в табл. 2.1.

Таблица 1

Нормы поверхностных дефектов в сварных соединениях

Дефект Допустимый максимальный размер, мм Число дефектов
Выпуклость стыкового шва с наружной стороны Устанавливается НД или конструкторской документацией в зависимости от вида сварки и типа соединения
Западания (углубления) между валиками и чешуйчатость поверхности шва 0,12 РП <1> <2> + 0,6, но не более 2
Одиночные включения 0,12 РП + 0,2, но не более 2,5 При РП от 2 до 10 - 0,2 РП + 3 При РП свыше 10 до 20 - 0,1 РП + 4 При РП свыше 20 - 0,05 РП + 5, но не более 8
Выпуклость корня шва при односторонней сварке труб без подкладных колец 1,5 при D до 25 включительно 2,0 при D свыше 25 до 150 включительно 2,5 при D свыше 150
Вогнутость корня шва при односторонней сварке труб без подкладных колец 0,12 РП + 0,4, но не более 1,5


<1> РП - размерный показатель, указанный в п. 1.3 приложения.

<2> См. примечание в пункте 2.1 приложения.

3. Капиллярный контроль

3.1. При контроле сварного соединения по индикаторным следам не допускаются удлиненные и неодиночные индикаторные следы. Количество одиночных округлых индикаторных следов не должно превышать норм, указанных в табл. 1 для одиночных включений, а наибольший размер каждого индикаторного следа не должен превышать трехкратных значений этих норм.

3.2. Выявленные при контроле согласно пункту 2.1 дефекты допускается оценить по их фактическим показателям после удаления реактива. При этом следует руководствоваться требованиями пункта 2.1 и табл. 2.1 настоящего приложения. Результаты этой оценки являются окончательными.

4. Магнитопорошковый контроль

4.1. Нормы оценки качества при магнитопорошковом контроле должны соответствовать нормам для визуального контроля (пункт 2.1 и табл. 1).

4.2. Выявленные при контроле согласно пункту 4.1 дефекты допускается оценивать по их фактическому размеру после удаления эмульсии или порошка. Результаты этой оценки являются окончательными.

5. Радиографический контроль

5.1. Качество сварных соединений считается удовлетворительным, если на радиографическом снимке не будут зафиксированы трещины, непровары (за исключением случаев, оговоренных НД, утвержденной в установленном порядке), прожоги, свищи, недопустимые выпуклость и вогнутость корня шва (табл. 1), а размер, число и суммарная приведенная площадь одиночных включений и скоплений не превышают норм, приведенных в табл. 2 и НД, утвержденной в установленном порядке (см. примечание в пункте 2.1).

Требуемый уровень чувствительности снимка устанавливается НД, утвержденной в установленном порядке (см. примечание в пункте 2.1).

Таблица 2

Нормы допустимых дефектов сварных соединений, выявленных при радиографическом контроле

Дефект РП, мм Максимальный размер, мм Число дефектов на 100 мм шва
Одиночные включения От 2,0 до 15 включительно 0,15РП + 0,5 Суммарное число одиночных включений и скоплений:
Свыше 15 до 40 включительно 0,05РП + 2,0
Свыше 40 0,025РП + 3,0, но не более 5 0,25РП + 12 при РП от 2 до 40; 0,1РП + 18, но не более 27 при РП свыше 40
Одиночные скопления От 2,0 до 15 включительно 1,5 (0,15РП + 0,5)
Свыше 15 до 40 включительно 1,5 (0,05РП + 2,0)
Свыше 40 1,5 (0,025РП + 3),
но не более 8,0
Одиночные протяженные включения От 2,0 до 5 включительно 0,15РП + 5, но не более 14 2
Свыше 5 до 50 включительно 3
Свыше 50 4

Примечание. Нормы по суммарной приведенной площади устанавливаются НД (см. примечание в пункте 2.1).

6. Ультразвуковой контроль

6.1. Качество сварных соединений считается удовлетворительным при соблюдении следующих условий:

- выявленные несплошности не являются протяженными (условная протяженность несплошности не должна превышать условную протяженность соответствующего эталонного отражателя);

- расстояние по поверхности сканирования между двумя соседними несплошностями не менее условной протяженности несплошности с большим значением этого показателя (несплошности являются одиночными);

- эквивалентные площади и количество одиночных несплошностей не превышают нормы, установленные в НД (см. примечание в пункте 2.1).

7. Механические испытания

7.1. Качество сварных соединений по результатам механических испытаний считается удовлетворительным при условии выполнения следующих требований:

а) временное сопротивление должно быть не ниже минимально допустимого для основного металла, а при испытании сварных соединений элементов с разными нормативными значениями временного сопротивления этот показатель - не ниже минимально допустимого для менее прочного основного металла. Изменение указанных требований для изготовления и монтажа котлов может быть предусмотрено НД, утвержденной в установленном порядке.

При ремонте и реконструкции котлов, эксплуатируемых на ОИАЭ, изменение выше указанных требований может быть предусмотрено НД, одобренной Госатомнадзором России;

б) угол изгиба при испытании на статический изгиб и просвет между сжимаемыми поверхностями при испытании на сплющивание сварных стыков труб наружным диаметром менее 108 мм при толщине стенки менее 12 мм должны соответствовать требованиям табл. 3;

Таблица 3

Требования к результатам испытания сварных соединений на изгиб и сплющивание

Тип (класс) стали сваренных деталей Номинальная толщина сваренных деталей, s, мм Угол изгиба при испытании на изгиб, град., не менее Просвет между сжимаемыми поверхностями при испытании на сплющивание, мм, не более
Углеродистые До 20 включительно 100 (70) 4s
Свыше 20 80
Марганцевые и кремнемарганцевые До 20 включительно 80 (50) 5s
Свыше 20 60
Марганцевоникельмолибденовые, хромомолибденовые и хромомолибденованадиевые перлитного класса и высоколегированные хромистые мартенситно-ферритного класса До 20 включительно 50 6s
Свыше 20 40
Хромоникелевые и хромомарганцевые аустенитного класса До 20 включительно 150 4s
Свыше 20 120

в) ударная вязкость при испытании на ударный изгиб образцов типа VI по государственному стандарту с надрезом по шву должна быть не менее:

49 Дж/см2 (5 кгс x м/см2) - для сварных соединений элементов из сталей перлитного класса и высоколегированных сталей мартенситно-ферритного класса;

69 Дж/см2 (7 кгс x м/см2) - для сварных соединений элементов из хромоникелевых сталей аустенитного класса.

8. Металлографические исследования

8.1. Нормы оценки качества сварных соединений по результатам металлографических исследований должны соответствовать требованиям НД. При этом недопустимыми дефектами являются дефекты, указанные в пункте 2.1.

9. Термины и определения

9.1. Включение - обобщенное наименование пор, шлаковых и вольфрамовых включений.

9.2. Включение одиночное - включение, минимальное расстояние от края которого до края любого другого соседнего включения не менее трехкратной максимальной ширины каждого из двух рассматриваемых включений, но не менее трехкратного максимального размера включения с меньшим значением этого показателя (из двух рассматриваемых).

9.3. Включений группа - два или несколько включений, минимальное расстояние между краями которых менее максимальной ширины хотя бы одного из двух рассматриваемых соседних включений. Внешний контур группы включений ограничивается внешними краями включений, входящих в рассматриваемую группу, и касательными линиями, соединяющими указанные края. При оценке качества сварных соединений группа включений рассматривается как одно сплошное включение.

9.4. Включений и скоплений площадь суммарная приведенная (при радиографическом контроле) - сумма приведенных площадей отдельных одиночных включений и скоплений.

9.5. Включения или скопления площадь приведенная (при радиографическом контроле) - произведение максимального размера включения (скопления) на его максимальную ширину (учитывается для одиночных включений и одиночных скоплений).

9.6. Включения одиночные протяженные (при радиографическом контроле) - включения, максимальный размер которых превышает допустимый максимальный размер одиночных включений, а допустимость устанавливается только в зависимости от размеров и количества без учета их площади при подсчете суммарной приведенной площади и без включения их количества в общее количество одиночных включений и скоплений.

9.7. Включения размер максимальный - наибольшее расстояние между двумя точками внешнего контура включения.

9.8. Включения ширина максимальная - наибольшее расстояние между двумя точками внешнего контура включения, измеренное в направлении, перпендикулярном максимальному размеру включения.

9.9. Индикаторный след (при капиллярном контроле) - окрашенный пенетрантом участок (пятно) поверхности сварного соединения или наплавленного металла в зоне расположения несплошности.

9.10. Индикаторный след одиночный (при капиллярном контроле) - индикаторный след, минимальное расстояние от края которого до края любого другого соседнего индикаторного следа не менее максимальной ширины каждого из двух рассматриваемых индикаторных следов, но не менее максимального размера индикаторного следа с меньшим значением этого показателя (из двух рассматриваемых).

9.11. Индикаторный след округлый (при капиллярном контроле) - индикаторный след с отношением его максимального размера к максимальной ширине не более трех.

9.12. Индикаторный след удлиненный (при капиллярном контроле) - индикаторный след с отношением его максимального размера к максимальной ширине более трех.

9.13. Контур скопления внешний - контур, ограниченный внешними краями включений, входящих в скопление, и касательными линиями, соединяющими указанные края.

9.14. Номинальная толщина сваренных деталей - указанная в чертеже (без учета допусков) толщина основного металла деталей в зоне, примыкающей к сварному шву.

9.15. Расчетная высота углового шва - расчетная высота двустороннего углового шва определяется как сумма расчетных высот двух его частей, выполненных с разных сторон.

9.16. Скопление - два или несколько включений, минимальное расстояние между краями которых менее установленного пунктом 9.6 для одиночных включений, но не менее максимальной ширины каждого из любых двух рассматриваемых соседних включений.

9.17. Скопление одиночное - скопление, минимальное расстояние от внешнего контура которого до внешнего контура любого другого соседнего скопления или включения не менее трехкратной максимальной ширины каждого из двух рассматриваемых скоплений (или скопления и включения), но не менее трехкратного максимального размера скопления (включения) с меньшим значением этого показателя (из двух рассматриваемых).

9.18. Скопления размер максимальный - наибольшее расстояние между двумя точками внешнего контура скопления.

9.19. Скопления ширина максимальная - наибольшее расстояние между двумя точками внешнего контура скопления, измеренное в направлении, перпендикулярном максимальному размеру скопления.

Приложение 4