9 Сварка резервуара

9.1 Общие требования

9.1.1 Требования настоящего раздела распространяются на сварку конструкций резервуаров при изготовлении и монтаже.

9.1.2 Организации - исполнители сварочных работ (изготовитель и монтажник) разрабатывают операционные технологические карты по сварке и контролю сварных соединений.

Технологические процессы заводской и монтажной сварки должны обеспечивать получение сварных соединений, в полной мере удовлетворяющих требованиям КМ по всему комплексу физико-механических характеристик и геометрических параметров, а также по предельным размерам и видам дефектов, допускаемым настоящим стандартом.

Руководство сварочными работами и сварку металлоконструкций резервуаров должны выполнять специалисты, аттестованные в соответствии с нормативными документами, действующими на территории государства - участника Соглашения, принявшего настоящий стандарт.

9.1.3 Заводскую сварку резервуарных конструкций следует выполнять в соответствии с утвержденным технологическим процессом, в котором должны быть предусмотрены:

- требования к форме и подготовке кромок деталей, подлежащих сварке;

- способы и режимы сварки, сварочные материалы, последовательность выполнения технологических операций;

- конкретные указания по закреплению деталей перед сваркой;

- мероприятия, исключающие образование прожогов, смещение шва от его оси более чем на 2 мм для толщины деталей до 10 мм и более чем на 3 мм для толщины деталей свыше 10 мм;

- мероприятия, направленные на снижение сварочных деформаций.

9.1.4 Монтажную сварку резервуарных конструкций следует выполнять в соответствии с ППР, в котором должны быть предусмотрены:

- наиболее эффективные способы сварки монтажных соединений с учетом их пространственного положения;

- сварочные материалы, удовлетворяющие требованиям КМ по уровню механических свойств;

- форма подготовки кромок монтируемых элементов под сварку;

- последовательность сварки и порядок выполнения каждого шва, обеспечивающие минимальные деформации и перемещения свариваемых элементов;

- режимы и указания по технологии сварки, которые должны обеспечивать необходимый уровень механических свойств сварных соединений, а также получение требуемых структур металла шва и околошовных зон;

- необходимые технологическая оснастка и оборудование для выполнения сварных соединений;

- допускаемая температура металла, при которой возможна сварка соединений без их подогрева, а также допускаемая скорость ветра в зоне сварки;

- указания по технологии производства сварочных работ в зимних условиях (если это предусматривается графиком работ).

9.1.5 Применяемые сварочные материалы и условия их хранения должны соответствовать требованиям стандартов или ТУ на их поставку.

Сварочные материалы, сварочное оборудование и технологии сварки должны быть аттестованы в соответствии с нормативными документами, действующими на территории государства - участника Соглашения, принявшего настоящий стандарт.

9.1.6 Способы и режимы сварки конструкций должны обеспечивать:

- уровень механических свойств и хладостойкости сварных соединений, предусмотренных рабочей документацией;

- уровень дефектности, не превышающий требований настоящего стандарта.

9.1.7 Допускается выполнение прерывистых сварных швов за один проход в нерасчетных соединениях элементов резервуаров, не оказывающих влияния на их герметичность.

9.1.8 Временные технологические детали, привариваемые к резервуару при изготовлении элементов и монтаже и подлежащие удалению, должны быть удалены без ударного воздействия на элементы резервуара, а остатки сварных швов - зачищены заподлицо с основным металлом и проконтролированы.

9.2 Рекомендуемые способы сварки

9.2.1 Применяемые способы и технологии сварки металлоконструкций резервуара должны обеспечивать:

- высокую производительность и экономическую эффективность сварочных процессов с учетом объемов выполнения сварки;

- высокий уровень однородности и сплошности металла сварных соединений с учетом конкретных условий и требуемого уровня комплекса механических свойств: прочности, пластичности, твердости, ударной вязкости и хладостойкости;

- минимальный уровень деформаций свариваемых металлоконструкций резервуара.

9.2.2 При заводском изготовлении металлоконструкций резервуара основные способы сварки: автоматическая сварка под флюсом для листовых конструкций, механизированная сварка в углекислом газе или в смеси газов на основе аргона и механизированная сварка порошковой проволокой.

9.2.3 Способы сварки для различных типов сварных соединений при сооружении резервуаров из рулонных заготовок, а также резервуаров, монтируемых полистовым методом, приведены в таблице 23.

Таблица 23 - Способы монтажной сварки резервуаров

9.3 Требования к механическим свойствам и геометрическим параметрам сварных соединений

9.3.1 Механические свойства (кроме твердости) металла угловых, нахлесточных и тавровых соединений определяют на образцах, вырезанных из стыковых сварных соединений-прототипов. Стыковые соединения-прототипы следует выполнять с использованием марок сталей, сварочных материалов и оборудования, предназначенных для сварки указанных выше типов соединений.

9.3.2 Требования к прочностным характеристикам

Металл сварных соединений должен быть равнопрочен основному металлу. Испытания следует проводить на трех образцах типа XII или XIII по ГОСТ 6996. К металлу сварного шва сопряжения стенки с днищем (уторного шва) предъявляют требование равнопрочности с основным металлом по норматив­ ному значению предела текучести.

9.3.3 Требования к ударной вязкости сварных соединений

Ударная вязкость при установленной температуре испытаний должна быть не менее значений, указанных в 6.2.3.

Температуру испытаний устанавливают в соответствии с 6.2.3.2. Испытания на ударный изгиб (ударную вязкость) следует проводить для металла сварного шва и зоны термического влияния стыковых соединений элементов групп А и Б.

При этом определяют ударную вязкость металла шва и зоны термического влияния на поперечных образцах (по шву- три образца; по ЗТВ - три образца) с острым надрезом типа IX (для толщины основного металла 11 мм и более) и типа Х (для толщины основного металла менее 11 мм) по ГОСТ 6996.

9.3.4 Требования к технологическим испытаниям на изгиб сварных соединений

При испытаниях сварных соединений на статический изгиб среднеарифметическое значение угла изгиба шести поперечных образцов (тип XXVII по ГОСТ 6996) должно быть не менее 120°, а минимальное значение угла изгиба одного образца - не менее 100°. При толщине основного металла до 12 мм включительно испытания проводят изгибом образца с корнем шва внутрь (на трех образцах) и корнем шва наружу (на трех образцах), а при толщине основного металла более 12 мм - изгибом образцов «на ребро» (на шести образцах).

9.3.5 По внешнему виду сварные швы должны соответствовать следующим требованиям:

- металл шва должен иметь плавное сопряжение с основным металлом;

- швы должны быть без следующих дефектов: трещин любых видов и размеров, несплавлений, грубой чешуйчатости, наружных пор и цепочек пор, прожогов и свищей.

9.3.6 Значения подрезов основного металла не должны превышать значений, указанных в таблице 24.

Таблица 24 - Допускаемое значение подреза основного металла в стыковом шве

В миллиметрах

9.3.8 Для стыковых соединений деталей резервуара одной толщины допускается линейное смещение поверхностей (депланация кромок) относительно друг друга не более:

- для деталей толщиной не более 10 мм - 1,0 мм;

- для деталей толщиной более 10 мм - 10 % толщины, но не более 3 мм.

9.3.9 Максимальные катеты угловых сварных швов не должны превышать 1,2 толщины более тонкой детали в соединении.

Для деталей толщиной 4-5 мм катет углового сварного шва должен быть равен 4 мм. Для деталей большей толщины катет углового шва должен определяться расчетом или конструктивно, но быть не менее 5 мм. Это требование не распространяется на размер шва приварки настила легкосбрасываемой крыши к верхнему кольцевому элементу стенки.

9.3.10 Выпуклость или вогнутость углового шва не должна превышать более чем на 20 % значение катета шва.

9.3.11 Допускается уменьшение катета углового шва не более чем на 1 мм. Увеличение катета углового шва допускается не более чем:

- на 1,0 мм - для катетов до 5 мм;

- на 2,0 мм - для катетов свыше 5 мм.

9.3.12 Нахлесточное соединение, сваренное сплошным швом с одной стороны, допускается только для соединений днища и настила стационарной каркасной крыши; значение нахлеста должно быть не менее 60 мм для соединений полотнищ днища и не менее 30 мм - для соединений листов крыши и днища, но не менее пяти толщин наиболее тонкого листа в соединении.

9.4 Контроль качества сварных соединений

9.4.1 Контроль качества сварных соединений в процессе строительства резервуаров должен предусматривать:

- применение способов сварки, методов и объемов контроля сварных швов, адекватных уровню ответственности резервуара;

- применение оптимальных технологических сварочных процедур и материалов в соответствии с требованиями КМ и ППР;

- осуществление строительного контроля и авторского надзора.

9.4.2 Для контроля качества сварных соединений применяют:

- визуально-измерительный контроль всех сварных соединений резервуара;

- контроль герметичности (непроницаемости) сварных швов;

- капиллярный метод (цветная дефектоскопия), магнитопорошковая дефектоскопия для выявления поверхностных дефектов с малым раскрытием;

- физические методы для выявления наличия внутренних дефектов: РК или УЗК;

- механические испытания сварных соединений образцов;

- гидравлические и пневматические прочностные испытания конструкции резервуара.

9.4.3 Методы контроля сварных соединений конструкций резервуаров определены в таблице 26

Таблица 26 - Методы контроля сварных соединений металлоконструкций резервуаров

9.4.4 Нормативы для оценки дефектности сварных швов или значения допустимых дефектов должны быть указаны в проектной документации.

9.4.5 Проводят визуально-измерительный контроль 100 % длины всех сварных соединений резервуара. Контроль проводят в соответствии с требованиями нормативных документов¹ ), действующих на территории государства - участника Соглашения, принявшего настоящий стандарт.

9.4.6 Контролю на герметичность подвергают сварные швы, обеспечивающие герметичность корпуса резервуара, а также плавучесть и герметичность понтона и плавающей крыши (см. таблицу 26).

Для контроля герметичности сварных соединений и конструкций применяют следующие методы:

- вакууммирование (по ГОСТ 3242);

- пробу «мел-керосин»;

- избыточное давление;

- гидроиспытания резервуара.

9.4.7 Капиллярный метод - цветной (хроматический)- применяют в соответствии с ГОСТ 18442 по классу чувствительности IV.

Контроль капиллярным методом проводят после проведения визуально-измерительного контроля.

9.5 Контроль сварных швов физическими методами

9.5.1 Применяют следующие методы физического контроля:

- РК (рентгенографирование, гаммаграфирование, рентгенотелевизионный метод) (ГОСТ 7512);

- ультразвуковую дефектоскопию (ГОСТ 14782);

- магнитопорошковый метод (ГОСТ 21105);

- цветной (хроматический) (ГОСТ 18442).

9.5.2 РК подлежат сварные швы стенок резервуаров, стыковые швы окраек в зоне сопряжения со стенкой.

9.5.3 РК проводят после приемки сварных соединений методом визуального контроля.

9.5.4 При контроле пересечений швов резервуаров рентгеновские пленки размещают Т-образно или крестообразно - по две пленки на каждое пересечение швов.

9.5.5 Длина снимка должна быть не менее 240 мм, а ширина - согласно ГОСТ 7512. Чувствительность снимков должна соответствовать 3-му классу согласно ГОСТ 7512.

9.5.6 Оценка внутренних дефектов сварных швов резервуаров при РК - по ГОСТ 23055.

Допускаемые виды и размеры дефектов в зависимости от класса резервуаров определяют по гост 23055:

- для резервуаров класса КС-2б - по 6-му классу соединений;

- для резервуаров класса КС-2а - по 5-му классу соединений;

- для резервуаров классов КС-3а и КС-3б - по 4-му классу соединений. Непровары и несплавления в швах не допускаются.

9.5.7 Объемы радиографического контроля сварных швов (в процентах длины шва) стенок резервуаров в зависимости от класса резервуаров должны соответствовать требованиям таблицы 27.

_____

1) В Российской Федерации действуют Правила осуществления эксплуатационного контроля металла и продления срока службы основных элементов котлов и трубопроводов тепловых электростанций (утверждены приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 15 декабря 2020 г. №535).

Таблица 27 - Объемы радиографического контроля сварных соединений стенок резервуаров

9.5.8 Для выявления внутренних и поверхностных дефектов в сварных швах и околошовной зоне основного металла применяют УЗК.

9.5.9 Оценку качества сварных швов по результатам УЗК следует выполнять в соответствии с нормативными документами¹), действующими на территории государства - участника Соглашения, принявшего настоящий стандарт.

9.5.10 При обнаружении недопустимых дефектов сварного шва должны быть определены границы дефектного участка. Кроме того, должен быть дополнительно проведен контроль в любом месте этого же или другого шва, выполненного тем же сварщиком, который допустил дефект. На схемах контроля должны быть указаны места, где были обнаружены недопустимые дефекты и проводилось устранение дефектов.

Если в сварном соединении установлен уровень дефектности более 10 %, то объем контроля таких швов удваивается.

9.5.11 Ремонт сварных швов с дефектами (заварка) по результатам контроля с применением сварки одного и того же места допускается не более двух раз.

9.5.12 Результаты испытаний и контроля качества сварных соединений оформляются актами установленной формы и обязательно прикладываются к сопроводительной документации на резервуар.

9.6 Термообработка после сварки

Термообработке после сварки для снижения уровня остаточных сварочных напряжений следует подвергать врезки с условным проходом 300 мм и более в листы стенки резервуаров толщиной:

- св. 25 мм - для стали с пределом текучести от 265 МПа до 295 МПа;

- св. 18 мм - для стали с пределом текучести свыше 295 МПа.

В состав врезки (термообрабатываемого узла) входят: лист стенки; усиливающий лист; обечайка (труба) патрубка или люка, утолщенная вставка днища для придонного очистного люка.

Примечание - Сварной шов приварки фланца к обечайке люка или патрубка термообработке допускатся не подвергать.

Термообработку врезок следует осуществлять до приварки термообрабатываемых узлов к смежным листам стенки и днищу резервуара.

Термообработку следует проводить в печах по технологическому процессу, разработанному изготовителем

После термообработки сварные швы узла должны быть проконтролированы методом магнитопорошковой или цветной дефектоскопии.

Допускается по согласованию с заказчиком применение других способов снижения уровня остаточных сварочных напряжений и сохранения расчетных механических характеристик основного металла и сварных соединений.

____

1) В Российской Федерации действует СП 70.13330.2012 «СНиП 3.03.01-87 Несущие и ограждающие конструкции».

<< назад / к содержанию / вперед >>