Қысыммен жұмыс істейтін ыдыстарды орнату және қауіпсіз пайдалану талаптары Требования к устройству и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением Астана-2010

51. Для изготовления, монтажа и ремонта сосудов и их элементов применяются основные материалы: листовая сталь, стальные трубы, поковки, сортовая сталь, стальные отливки, крепежные изделия, цветные металлы и сплавы, отливки из чугуна.

Применение материалов, предназначенных для работы с параметрами, выходящими за установленные пределы, по другим стандартам и НД, допускается по согласованию с территориальным подразделением уполномоченного органа при условии, что качество и свойства материалов будут не ниже установленных стандартами или НД, и наличии положительного заключения специализированной организации по аппаратостроению, металловедению, сварке.

Копии разрешений прилагаются к паспорту на сосуд.

52. Применение наплавленных материалов допускается для изготовления сосудов, если они указаны в нормативной документации, согласованной со специализированной организацией.

53. При выборе материалов для сосудов, предназначенных для установки на открытой площадке или в неотапливаемых помещениях, учитывается абсолютная минимальная температура наружного воздуха для данного района.

54. Качество и свойства материалов и полуфабрикатов удовлетворяют требованиям соответствующих стандартов и НД и подтверждаются сертификатами поставщиков. При отсутствии или неполноте сертификата или маркировки изготовитель сосуда (ремонтная, монтажная организация) проводит все необходимые испытания с оформлением их результатов в протоколе, дополняющим или заменяющим сертификат поставщика материала. В сертификате указывается режим термообработки полуфабриката в организации-изготовителе.

55. Методы и объемы контроля основных материалов определяются на основании стандартов и НД, согласованных в установленном порядке.

56. Присадочные материалы, применяемые при изготовлении сосудов и их элементов, удовлетворяют требованиям соответствующих стандартов или НД.

Использование присадочных материалов конкретных марок, флюсов и защитных газов производится в соответствии с НД на изготовление данного сосуда и инструкцией по сварке.

57. Применение новых присадочных материалов, флюсов и защитных газов допускается изготовителем после подтверждения их технологичности при сварке сосуда, проверке всего комплекса требуемых свойств, сварных соединений (включая свойства металла шва) и положительного заключения специализированной организации по сварке.

58. Применение электросварных труб с продольным или спиральным швом допускается по стандартам или НД, согласованным со специализированной организацией, при условии контроля шва по всей длине радиографией, ультразвуковой или другой равноценной им дефектоскопией.

Каждая бесшовная или сварная труба проходит гидравлическое испытание. Величина пробного давления при гидроиспытании указывается в НД на трубы. Гидравлическое испытание бесшовных труб не производится, если они подвергаются по всей поверхности контролю физическими методами (радиографией, ультразвуковым или другим равноценным ему методом).

59. Плакированные и наплавленные листы и поковки с наплавкой подвергаются ультразвуковому контролю или контролю другими методами, обеспечивающими выявление отслоений плакирующего (наплавленного) слоя от основного слоя металла, несплошностей и расслоений металла поковок. При этом объем оценки качества устанавливается стандартами или НД на плакированные или наплавленные листы и поковки, согласованные со специализированной организацией. Биметаллические листы толщиной более 25 мм, предназначенные для изготовления сосудов, работающих под давлением свыше 4 МПа (40 кгс/см²), подвергаются полному контролю ультразвуковой дефектоскопией или другими равноценными методами.

60. Углеродистая и низколегированная листовая сталь толщиной более 60 мм, предназначенная для изготовления сосудов, работающих под давлением свыше 10 МПа (100 кгс/см²), подвергается полистному контролю ультразвуковым или другим равноценным методом дефектоскопии.

61. Поковки из углеродистых, низколегированных и легированных сталей, предназначенные для работы под давлением свыше 6,3 МПа (63 кгс/см²) и имеющие один из габаритных размеров более 200 мм и толщину более 50 мм, подвергаются поштучному контролю ультразвуковым или другим равноценным методом.

Дефектоскопии подвергаются не менее 50 % объема контролируемой поковки. Методика и нормы контроля соответствуют НД.

62. Гайки и шпильки (болты) изготавливаются из сталей разных марок, а при изготовлении из сталей одной марки-с разной твердостью. При этом твердость гайки является ниже твердости шпильки (болта). Длина шпилек (болтов) обеспечивает превышение резьбовой части над гайкой на величину, указанную в НД.

63. Материал шпилек (болтов) выбирается с коэффициентом линейного расширения, близким по значениям коэффициенту линейного расширения материала фланца. Разница в значениях коэффициента линейного расширения не более 10 %. Применение сталей с различными коэффициентами линейного расширения (более 10 %) допускается в случаях, обоснованных расчетом на прочность.

64. Допускается применять гайки из сталей перлитного класса на шпильках (болтах), изготовленных из аустенитной стали, если это предусмотрено НД.

65. В случае изготовления крепежных деталей холодным деформированием они подвергаются термической обработке.

66. Отливки стальные применяются в термообработанном состоянии. Проверка механических свойств отливок проводится после термообработки.

67. Для неметаллических материалов, применяемых для изготовления сосудов, проверяется их совместимость с рабочей средой в части коррозионной стойкости и нерастворимости (изменении свойств) в рабочем диапазоне температур. Среда, для которой предназначен сосуд, указывается в паспорте на сосуд.

Применение неметаллических материалов допускается с разрешения уполномоченного органа на основании заключения специализированной организации.

68. Для металлопластиковых сосудов материал герметизирующего слоя (лейнера) выбирается таким образом, чтобы при испытании сосуда пробным давлением в материале отсутствовали пластические деформации. Методики расчета напряженно-деформированного состояния сосуда и экспериментального определения остаточных деформаций согласовываются со специализированной организацией.

69. Материалы наполнителя и связующего, применяемые для изготовления сосуда, имеют гарантированные сроки использования, которые указываются в сертификате на эти материалы.

70. Чугунные отливки из высокопрочного чугуна термически обрабатываются.

71. Необходимость термической обработки резьбы, изготовленной методом накатки, регламентируется НД.

73. Изготовление, реконструкция, монтаж, наладка и ремонт сосудов выполняются в соответствии с настоящими Требованиями и НД, утвержденных в установленном порядке.

74. Изготовление, реконструкция, монтаж, наладка и ремонт сосудов или их отдельных элементов проводятся по технологии, разработанной до начала работ организацией, их выполняющей.

75. При изготовлении, реконструкции, монтаже, наладке и ремонте применяется система контроля качества (входной, операционный и приемочный), обеспечивающая выполнение работ, в соответствии с настоящими Требованиями и НД.

Порядок проведения входного контроля неметаллических материалов, из которых изготовляются силовые элементы конструкции сосуда, согласовывается со специализированной организацией.

76. Отклонение наружного (внутреннего) диаметра обечаек, цилиндрических отбортованных элементов днищ, сферических днищ, изготовленных из листов и поковок, не более ±1 % номинального диаметра.

Относительная овальность в любом поперечном сечении не более 1 %. Величина относительной овальности определяется по формулам (1) и (2):

1) в сечении, где отсутствуют штуцера и люки:

2) в сечении, где имеются штуцера и люки:

где, D_max, D_min-соответственно наибольший и наименьший наружные (внутренние) диаметры сосуда, мм;

d-внутренний диаметр штуцера или люка, мм.
Величину относительной овальности для сосудов с отношением толщины стенки обечайки к внутреннему диаметру 0,01 и менее допускается увеличить до 1,5 %.

Относительная овальность для элементов сосудов, работающих под наружным давлением, не более 0,5 %.

77. Увод (угловатость) f кромок в сварных швах не более f = 0,1s + 3 мм, но не более соответствующих величин, указанных в таблице 2 для элементов сосудов (рисунок 1).

Рисунок 1. Увод (угловатость) кромок в сварных швах

78. Смещение кромок b листов (рисунок 2), измеряемое по срединной поверхности, в стыковых соединениях, определяющих прочность сосуда, не более b = 0,1s, но не более 3 мм.

Смещение кромок в кольцевых швах, за исключением швов, выполняемых электрошлаковой сваркой, не более величин, приведенных в таблице 3. Смещение кромок в кольцевых швах, выполняемых электрошлаковой сваркой, не более 5 мм.

Рисунок 2. Смещение кромок листов

Таблица 3

79. Смещение кромок в стыковых сварных соединениях труб не более величин, приведенных в таблице 4.

80. Допуски, не указанные в настоящей главе, соответствуют требованиям НД.

81. При изготовлении, монтаже, ремонте сосудов применяется технология сварки, аттестованная в соответствии с настоящими Требованиями.

82. Для выполнения сварки применяются исправные установки, аппаратура и приспособления, обеспечивающие соблюдение требований НД.

83. К производству сварочных работ допускаются сварщики, прошедшие обучение и проверку знаний, в соответствии с законодательством Республики Казахстан по промышленной безопасности и имеющие личное клеймо.

Сварщики производят сварочные работы тех видов, которые указаны в их удостоверении.

84. Сварщик, впервые приступающий в данной организации (монтажном или ремонтном участке) к сварке изделий, работающих под давлением, независимо от наличия удостоверения, перед допуском к работе проходит проверку путем сварки и контроля пробного сварного соединения. Конструкцию пробных сварных соединений, методы и объем контроля качества сварки этих соединений устанавливает руководитель сварочных работ.

85. Руководство работами по сборке сосудов и их элементов, сварке и контролю качества сварных соединений возлагается на специалиста, прошедшего переподготовку, в соответствии со статьей 12 Закона Республики Казахстан «О промышленной безопасности на опасных производственных объектах».

86. Сварные соединения элементов, работающих под давлением, с толщиной стенки более 6 мм маркируются (клеймятся). Система маркировки указывается в производственно-технологической документации (далее - ПТД).

Необходимость и способ маркировки сварных соединений с толщиной стенки менее 6 мм устанавливаются требованиями ПТД. Способ маркировки исключает наклеп, подкалку или недопустимое утонение толщины металла и обеспечивает сохранность маркировки в течение всего периода эксплуатации изделия.

Если все сварные соединения данного изделия выполнены одним сварщиком, то маркировка каждого сварного соединения не производится. В этом случае клеймо сварщика ставят около фирменной таблички или на другом открытом участке изделия, а место клеймения заключают в рамку, наносимую несмываемой краской. Место клеймения указывается в паспорте изделия.

Если сварное соединение выполнялось несколькими сварщиками, то на нем проставляются клейма всех сварщиков, участвовавших в его выполнении.

87. Перед началом сварки проверяется качество сборки соединяемых элементов, состояние стыкуемых кромок и прилегающих к ним поверхностей. При сборке не допускается подгонка кромок ударным способом или местным нагревом.

88. Сварочные материалы, применяемые для сварки сосудов, соответствуют требованиям стандартов и НД, что подтверждается документом организации-изготовителя.

89. Марки, сортамент, условия хранения и подготовка к использованию сварочных материалов соответствуют требованиям НД на сварку.

90. Сварочные материалы проверяются:

1) на сварочно-технологические свойства (каждая партия электродов);

2) на соответствие содержания легирующих элементов нормированному составу путем стилоскопирования наплавленного металла, выполненного легированными электродами (типов Э-09Х1М, Э-09Х1МФ, аустенитных и другие);

3) на сварочно-технологические свойства (каждая партия порошковой проволоки);

4) на наличие основных легирующих элементов путем стилоскопирования (каждая бухта, моток, катушка легированной сварочной проволоки).

91. Подготовка кромок и поверхностей под сварку выполняется механической обработкой либо путем термической резки или строжки (кислородной, воздушно-дуговой, плазменно-дуговой) с последующей механической обработкой (резцом, фрезой, абразивным инструментом). Глубина механической обработки после термической резки (строжки) указывается в НД в зависимости от восприимчивости конкретной марки стали к термическому циклу резки (строжки).

92. Кромки деталей, подлежащих сварке, и прилегающие к ним участки очищаются от окалины, краски, масла и других загрязнений, в соответствии с требованиями НД.

93. Приварка и удаление вспомогательных элементов (сборочных устройств, временных креплений и другое) производятся в соответствии с указаниями чертежей и НД. Приварка этих элементов выполняется сварщиком, допущенным к сварке данного изделия.

94. Прихватки выполняются сварщиком, допущенным к сварке данного изделия с применением присадочных материалов, предусмотренных технической документацией на сварку данного сосуда. Прихватки при дальнейшем проведении сварочных работ удаляются или переплавляются основным швом.

Приварка временных креплений и удаление их после сварки основного изделия производятся по технологии, исключающей образование трещин и закалочных зон в металле изделия.

95. Все сварочные работы при изготовлении сосудов и их элементов производятся при положительных температурах в закрытых помещениях.

При монтаже, компоновке на монтажных площадках, ремонте сосудов, эксплуатируемых вне помещений, допускается сварка при отрицательных температурах окружающего воздуха. При этом сварщик, место сварки защищаются от непосредственного воздействия ветра и атмосферных осадков. Сварка при температуре окружающего воздуха ниже 0°С производится в соответствии с НД, согласованной в установленном порядке.

96. Все сварные швы клеймятся, что позволяет установить сварщика, выполняющего 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 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 сварщика ставить около таблички или на другом открытом участке. Если сварные соединения выполнялись несколькими сварщиками, то на нем ставятся клейма всех сварщиков, участвовавших в его выполнении.

У продольных швов клеймо находится 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 выполняется не менее двух клейм на каждом шве. Клейма ставятся с наружной стороны. Клеймение продольных и кольцевых швов сосудов с толщиной стенки менее 4 мм допускается производить электрографом или несмываемыми красками.

Место клеймения заключается в хорошо видимую рамку, выполняемую несмываемой краской или электрографом, и указывается в паспорте сосуда.

97. Технология сварки при изготовлении, монтаже и ремонте сосудов допускается к применению после подтверждения ее технологичности на реальных изделиях, проверки всего комплекса требуемых свойств, сварных соединений и освоения эффективных методов контроля их качества.

98. Аттестация технологии сварки подразделяется на исследовательскую и производственную.

Исследовательская аттестация проводится специализированной организацией при подготовке к внедрению новой, ранее не аттестованной технологии сварки.

Производственная аттестация проводится каждым предприятием на основании рекомендаций, выданных по результатам исследовательской аттестации.

99. Исследовательская аттестация технологии сварки проводится в целях определения характеристик сварных соединений, необходимых для расчетов при проектировании и выдаче технологических рекомендаций (область применения технологии, сварочные материалы, режимы подогрева, сварки и термической обработки, гарантируемые показатели приемо-сдаточных характеристик сварного соединения, методы контроля и другие).

Характеристики сварных соединений, определяемые при исследовательской аттестации, выбирают в зависимости от вида и назначения основного металла и следующих условий эксплуатации сварных соединений:

1) механические свойства при нормальной (20±10°С) и рабочей температуре, в том числе временное сопротивление разрыву, предел текучести, относительное удлинение и относительное сужение металла шва, ударная вязкость металла шва и зоны термического влияния сварки, временное сопротивление разрыву и угол изгиба сварного соединения;

2) длительная прочность, пластичность и ползучесть;

3) циклическая прочность;

4) критическая температура хрупкости металла шва и зоны термического влияния сварки;

5) стабильность свойств, сварных соединений после термического старения при рабочей температуре;

6) интенсивность окисления в рабочей среде;

7) отсутствие недопустимых дефектов;

8) стойкость против межкристаллитной коррозии (для сварных соединений элементов из сталей аустенитного класса);

9) другие характеристики, специфические для выполняемых сварных соединений.

По результатам исследовательской аттестации организацией, проводившей ее, выдаются рекомендации, необходимые для ее практического применения.

100. Производственная аттестация технологии сварки проводится каждой организацией до начала ее применения.

Производственная аттестация проводится для каждой группы однотипных сварных соединений, выполняемых на данном предприятии.

Производственная аттестация проводится аттестационной комиссией, созданной в организации в соответствии с программой, разработанной этой организацией и утвержденной председателем комиссии.

Программа предусматривает проведение неразрушающего и разрушающего контроля сварных соединений и оценку качества сварки по результатам контроля.

Если при производственной аттестации технологии сварки получены неудовлетворительные результаты по какому-либо виду испытаний, аттестационная комиссия принимает меры по выяснению причин несоответствия полученных результатов установленным требованиям и решает, провести ли повторные испытания или данная технология до использования для сварки производственных соединений нуждается в доработке.

101. В случае ухудшения свойств или качества сварных соединений по отношению к уровню, установленному исследовательской аттестацией, организация-изготовитель (монтажная или ремонтная организация) приостанавливает применение технологии сварки, устанавливает и устраняет причины, вызвавшие их ухудшение, и проводит повторную производственную аттестацию, а при необходимости-и исследовательскую аттестацию.

102. При изготовлении, монтаже и ремонте сосудов применяются любые аттестованные технологии сварки.

Не допускается применение газовой сварки для деталей из аустенитных и высокохромистых сталей мартенситного и мартенситно-ферритного классов.

103. Сварка элементов, работающих под давлением, проводится при положительной температуре окружающего воздуха. При монтаже и ремонте допускается выполнять сварку в условиях отрицательной температуры при соблюдении требований НД, ПТД и создании необходимых условий для сварщиков (защита от ветра, дождя, снегопада).

При отрицательной температуре окружающего воздуха металл в районе сварного соединения перед сваркой просушивается и прогревается с доведением до положительной температуры.

104. Необходимость и режим предварительного и сопутствующих подогревов свариваемых деталей определяются технологией сварки и указываются в ПТД. При отрицательной температуре окружающего воздуха подогрев производится в тех же случаях, что и при положительной, но температура подогрева выбирается выше на 50°С.

105. После сварки шов, прилегающие участки очищаются от шлака, брызг металла и других загрязнений.

Внутренний грат в стыках труб, выполненных контактной сваркой, удаляется для обеспечения заданного проходного сечения.

106. Термическая обработка элементов сосудов производится для обеспечения соответствия свойств металла и сварных соединений показателям, принятым в НД на металл и сварку, для снижения остаточных напряжений, возникающих при выполнении технологических операций (сварки, гибки, штамповки и другие).

107. Проведение работ по термической обработке осуществляют термисты-операторы, прошедшие специальную подготовку, соответствующие испытания и имеющие удостоверение на право производства работ.

108. Термически обрабатываются сосуды, в стенках которых после изготовления (при вальцовке, штамповке, сварке и так далее) появляются недопустимые остаточные напряжения, сосуды, прочность которых достигается термообработкой.

109. Сосуды и их элементы из углеродистых, низколегированных марганцовистых и марганцово-кремнистых сталей, изготовленные с применением сварки, штамповки или вальцовки, обязательно термообрабатываются, если:

1) 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 сталей низколегированных марганцовистых, марганцово-кремнистых;

2) номинальная толщина стенки цилиндрических или конических элементов сосуда (патрубка), изготовленных из листовой стали вальцовкой (штамповкой), превышает величину, вычисленную по формуле (3)

3) они предназначены для эксплуатации в средах, вызывающих коррозионное растрескивание;

4) днища и другие элементы штампуются (вальцуются) при температуре окончания штамповки (вальцовки) ниже 700°С;

5) днища сосудов и их элементы независимо от толщины изготавливаются холодной штамповкой или холодным фланжированием.

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

111. Сосуды и их элементы из сталей низколегированных хромомолибденовых, хромомолибденованадиевых, сталей мартенситного класса и двухслойных с основным слоем из сталей этого типа и класса, изготовленные с применением сварки, термообрабатываются независимо от диаметра и толщины стенки.

112. Необходимость термообработки сосудов и их элементов из сталей аустенитного класса и двухслойных сталей с основным слоем из сталей углеродистого и низколегированного марганцовистого и марганцово-кремнистого типа с коррозионно-стойким слоем из сталей аустенитного класса устанавливается в НД.

113. Днища сосудов, изготовленные из аустенитных сталей холодной штамповкой или фланжированием, подвергаются термообработке.

114. Для днищ и деталей из аустенитных хромоникелевых сталей, штампуемых (вальцуемых) при температуре не ниже 850°С, термическая обработка не требуется.

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

115. Вид термической обработки (отпуск, нормализация или закалка с последующим отпуском, аустенизация и другое) и ее режимы (скорость нагрева, температура и время выдержки, условия охлаждения и другое) принимаются по НД и указываются в техническом проекте.

116. Допускается термическая обработка сосудов по частям с последующей местной термообработкой замыкающего шва. При местной термообработке обеспечивается равномерный нагрев и охлаждение в соответствии с технологией, согласованной со специализированной организацией.

При наличии требования по стойкости к коррозионному растрескиванию возможность применения местной термообработки сосуда согласовывается со специализированной организацией.

117. В процессе термообработки в печи температура нагрева в любой точке сосуда (элемента) не выходит за пределы максимальной и минимальной температуры, предусмотренной режимом термообработки.

Среда в печи не оказывает вредное влияние на термообрабатываемый сосуд (элемент).

118. Свойства металла сосудов и их элементов после всех циклов термической обработки соответствуют настоящим Требованиям, стандартам и НД.

119. Термическая обработка производится таким образом, чтобы обеспечивались равномерный нагрев металла изделий, их свободное тепловое расширение и отсутствие пластических деформаций. Режимы нагрева, выдержки и охлаждения при термообработке изделий регистрируются самопишущими приборами.

120. Для снятия остаточных напряжений в соответствии с требованиями пункта 106 допускается вместо термической обработки применять другие методы, предусмотренные в НД.