5. НОРМЫ И КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА МЕТАЛЛА ЭЛЕМЕНТОВ КОТЛОВ
5.1. Геометрические размеры, определяющие прочность элементов котлов, должны соответствовать расчетным по [2] с учетом эксплуатационных прибавок и минимально допустимых значений толщины стенки согласно [2].
5.2. Механические свойства металла элементов котлов, указанные в сертификатных данных, должны соответствовать требованиям НД на данный материал.
5.3. В случае, если требования пунктов 5.1 и 5.2 не удовлетворяются, выполняется поверочный расчет на прочность с учетом снижения толщины стенки или фактических механических свойств металла с целью определения допускаемого рабочего давления.
5.4. Смещение, несовпадение кромок стыкуемых листов должны соответствовать допускам, установленным [1] или НД на изделие.
5.5. Одиночные коррозионные язвы или (и) эрозионные
повреждения глубиной до 15% номинальной толщины стенки барабанов,
сухопарников, грязевиков или коллекторов, обнаруженные при ВК,
допускается не выбирать. Коррозионные или (и) эрозионные
повреждения металла большей глубины, а также цепочки язв,
скопления коррозионных язв глубиной более 1,0 мм и максимальным
_____
размером на поверхности элемента более \/D S (где D - средний
ср ср
диаметр элемента; S - номинальная толщина стенки) выбираются
абразивным инструментом с плавным закруглением краев выборок.
Места выборок проверяются методами ЦД или МПД на отсутствие
трещин.
5.6. Все обнаруженные при контроле трещины выбираются абразивным инструментом. Полнота выборки контролируется методами ЦД или МПД.
Выборки трещин или (и) других недопустимых дефектов металла, составляющие 35% (и более) номинального значения толщины стенки элемента, завариваются независимо от результатов расчета на прочность. Места заварок проверяются методами ЦД или МПД на отсутствие трещин.
5.7. При невозможности (недоступности) выборки подлежащих удалению (см. пункты 5.5 и 5.6 настоящей Инструкции) коррозионно-эрозионных повреждений или (и) трещин металла (например, в трубных отверстиях барабанов, коллекторов и других элементов) дефектные элементы допускаются к временной или (и) на сниженных параметрах эксплуатации на основании расчета на прочность, выполненного с учетом наличия в элементах указанных повреждений.
5.8. Отклонение среднего диаметра (не менее чем по двум измерениям под углом 90°) барабана, сухопарника или грязевика от номинального значения в большую сторону не должно превышать 1%.
5.9. Наружный диаметр труб поверхностей нагрева не должен превышать 3,5% номинального диаметра для углеродистых сталей и 2,5% для легированных сталей (отдулины, ползучесть).
5.10. Овальность цилиндрических элементов котла, изготовленных из листа, а также цельнокованых барабанов, грязевиков, сухопарников не должна превышать 1,5%.
Овальность вычисляется по формуле (3) пункта 4.3.8 настоящей Инструкции.
Допустимость и рабочие параметры эксплуатации указанных цилиндрических элементов котла при превышении 1,5% овальности определяются на основании расчетов на прочность с учетом местных напряжений в металле.
5.11. Максимальное значение овальности гибов труб необогреваемых трубопроводов не должно превышать 10%.
5.12. Максимальное значение овальности гибов труб поверхностей нагрева не должно превышать 12%.
5.13. Отклонение от прямолинейности образующей для элементов котла, изготовленных из листа, а также для цельнокованых барабанов, грязевиков и сухопарников не должно превышать 0,3% всей длины цилиндрической обечайки, а также на любом участке длиной 5 м.
5.14. Прогиб горизонтальных коллекторов не должен превышать 50 мм на всей длине коллектора.
5.15. Выход труб поверхностей нагрева из ранжира из-за прогиба, коробления, провисаний и других отклонений от первоначального их расположения не должен превышать диаметра трубы.
5.16. В вальцовочных соединениях труб с барабанами, сухопарниками, грязевиками и трубными досками не допускаются следующие дефекты развальцованных концов труб:
- расслоения, плены, трещины на концах труб;
- разрывы развальцованных участков труб;
- подрезы или закаты в местах перехода вальцовочного пояса в колокольчик;
- вмятины, царапины на внутренней поверхности трубы;
- несплошное прилегание трубы к трубному отверстию в пределах вальцовочного пояса;
- отклонение угла разбортовки в одну сторону более чем на 10°.
5.17. Длина выступающих концов труб в вальцовочных соединениях должна быть не менее 3 мм.
Уменьшение толщины стенки конца разбортованной трубы в вальцовочных соединениях не должно превышать 50% номинальной толщины.
5.18. Одиночные трещины и коррозионные язвы на торцевой поверхности развальцованных труб допускается выбирать абразивным инструментом. Использование отремонтированной трубы допускается, если расстояние до стенки трубной доски будет не менее 3 мм. Дефекты глубиной до 1,0 мм допускается не удалять.
5.19. В заклепках, накладках и листах, в зонах заклепочных соединений трещины не допускаются.
5.20. В заклепочных соединениях котлов допускается износ элементов заклепочных соединений (в процентах от номинального размера):
толщина накладок 20%;
ширина кромок заклепочного шва
(от центральной оси ряда заклепок
до нижнего обреза кромок) 20%;
высота головок заклепок 20%;
диаметр головок заклепок 10%.
5.21. Утонение стенки корпусных изделий, изготовленных из листов или цельнокованых деталей, а также трубных элементов не должно превышать 15% номинальной их толщины.
5.22. Утонение стенки на наружном обводе гибов труб
необогреваемых трубопроводов и труб поверхностей нагрева при
относительном радиусе гиба (R / D ) свыше 3,5 не должно
ном
превышать 15%, а при относительном радиусе гиба 3,5 и менее не
должно превышать 20%. При этом для гибов необогреваемых труб из
углеродистой стали, работающих при температуре более 380 °С,
фактическая минимальная толщина стенки на внешнем обводе гиба
должна соответствовать требованиям [2].
5.23. Утонение стенки прямых участков труб поверхностей нагрева, выявленное ультразвуковым или другими методами контроля, допускается не более чем на 30% номинальной толщины. При этом уменьшение толщины стенки труб должно быть не более 1,0 мм.
5.24. Допускается местное утонение анкерных связей до 20% номинального диаметра.
5.25. Качество сварных соединений должно соответствовать требованиям, изложенным в приложении 10 [1], а также требованиям, установленным НД на сварку и проведение дефектоскопического контроля сварных соединений.
5.26. При обнаружении по результатам ультразвукового контроля в сварных соединениях дефектов, превышающих нормы, установленные действующей НД, решение о допуске котла в дальнейшую эксплуатацию принимается на основании расчетов на прочность.
5.27. Структура металла по результатам металлографических исследований на вырезках, сколах, репликах не должна иметь аномальных изменений по сравнению с требованиями к исходному состоянию.
5.28. Степень графитизации металла не должна превышать 2-го балла согласно действующей НД.
5.29. Значения твердости металла элементов по данным измерений переносными приборами должны быть в следующих пределах:
- для сталей марок Ст3, 10, 20, 15К, 16К, 20К, 22К - от 120 до 175 НВ;
- для сталей марок 25К, 16ГТ, 15ГС, 16ГС, 09Г2С, 12МХ, 15ХМ, 12Х1М1Ф - от 130 до 180 НВ.
При неудовлетворительных результатах измерения твердости металла элементов переносными приборами выполняются исследования металла на вырезках.
5.30. Механические свойства, определенные при комнатной температуре на образцах, полученных из вырезок металла элементов котла, должны удовлетворять следующим требованиям:
- прочностные характеристики металла (временное сопротивление или условный предел текучести) не должны отличаться более чем на 5% в меньшую сторону от значений, регламентированных действующими НД;
- отношение условного предела текучести к временному сопротивлению металла не должно превышать 0,75 для углеродистых сталей и 0,80 для легированных сталей;
- относительное удлинение не должно быть менее 16%;
- ударная вязкость на образцах с острым надрезом должна быть не менее 25 Дж/кв. м (2,5 кгс х м/кв. см) для элементов с толщиной стенки более 16 мм и не менее 20 Дж/кв. м для элементов с толщиной стенки менее 16 мм.
5.31. Допускается на основании заключения экспертной организации:
- изменение геометрических размеров, определяющих прочность элементов, но не более чем на 25%;
- снижение коэффициентов запаса прочности отдельных элементов при проектировании или (и) изготовлении;
- применение не входящих в перечень рекомендуемых [1] материалов элементов и технологий ремонта;
- дальнейшая (временная или на сниженных параметрах, или после ремонта, или замены элементов) эксплуатация:
барабанов, сухопарников, коллекторов с коррозионно-эрозионными и другими дефектами, указанными в пунктах 5.5 и 5.6 настоящей Инструкции, при невозможности (недоступности) их выборки;
барабанов, сухопарников, коллекторов с овальностью и прогибом, не отвечающими нормам пунктов 5.10, 5.13 и 5.14 настоящей Инструкции;
гибов необогреваемых трубопроводов с овальностью более 10% и гибов труб поверхностей нагрева с овальностью более 12%;
котлов с рабочим давлением 2,5 - 4,0 МПа и отработавших 40 лет и более, а также котлов, претерпевших аварию (с установлением условий и рабочих параметров).