5. ИНСТРУКЦИЯ О ПОРЯДКЕ ОБСЛЕДОВАНИЯ И ПРОДЛЕНИЯ СРОКА СЛУЖБЫ ПАРОПРОВОДОВ СВЕРХ ПАРКОВОГО РЕСУРСА | СО 153-34.17.470-2003

5.1. Исследования состава (химического, фазового), механических свойств и структуры основного металла и сварного соединения на образцах вырезок из паропровода являются обязательными в следующих случаях:

- при обнаружении в процессе контроля (или предшествующей эксплуатации) недопустимых дефектов или отклонений, в том числе недопустимого уровня остаточной деформации;

- при выявлении нерекомендованной микроструктуры металла гибов или сварных соединений при неразрушающем контроле (методом реплик, переносным микроскопом и т.д.);

    - при выявленной   (по  результатам  неразрушающего  контроля)
микроповрежденности  выше  4  балла  или (и) выше III  балла  шкал
                                                     n
микроповрежденности   основного   металла   и  сварных  соединений
соответственно согласно действующей НД;

- при нарушении режимов эксплуатации, в результате чего возможны недопустимые изменения в структуре и свойствах металла или появление недопустимых дефектов;

- при повторном продлении срока службы паропровода после отработки им индивидуального ресурса.

Вырезка из паропровода с последующим исследованием состояния металла также должна проводиться в случае, если это признано необходимым организацией, выполняющей продление ресурса паропровода.

5.2. Рекомендуется вырезать участок паропровода, содержащий фрагменты прямой трубы и гиба, включая их сварное соединение. Вырезаемая "катушка" должна быть предварительно замаркирована таким образом, чтобы при последующей механической обработке была возможность идентификации металла прямой трубы и гиба.

5.3. При определении места вырезки должны быть одновременно учтены следующие факторы:

- вырезка должна находиться на начальном по ходу пара участке паропровода;

- гиб, часть которого входит в состав вырезанной пробы, должен иметь максимальную остаточную деформацию или (и) минимальную по сравнению с другими гибами толщину стенки, или (и) максимальный балл микроповрежденности металла.

Рекомендуется для определения места вырезки выполнять предварительный поверочный расчет на прочность от действия всех нагружающих факторов с учетом фактического состояния паропроводов и опорно-подвесной системы креплений и данных по результатам контроля, в том числе микроповрежденности металла.

5.4. При повторном обследовании и продлении ресурса паропровода рекомендуется в вырезаемый для исследований участок паропровода включать также гнутую часть гиба. При этом выбор участка паропровода для вырезки и последующего исследования металла рекомендуется обосновывать результатами поверочного расчета на прочность паропроводной системы от совместного действия всех нагружающих факторов.

5.5. Вырезку пробы ("катушки") из паропровода разрешается выполнять огневым способом с последующим удалением механическим способом слоя металла от кромки реза шириной не менее 25 мм. Длина вырезанной "катушки" должна составлять не менее 500 мм. Сварной шов должен располагаться по центру вырезки.

5.6. Вырезаемые из трубной заготовки образцы для механических и ударных испытаний рекомендуется размещать по периметру заготовки, т.е. в окружном (поперечном) направлении. Образцы на длительную прочность, а также для испытаний сварных соединений располагают вдоль оси трубной заготовки.

Металлографический анализ и исследования микроповрежденности металла выполняются по всей толщине стенки трубы.

5.7. На металле вырезки из паропровода проводятся следующие исследования:

- определяется химический состав металла (основного и сварного шва);

- определяется содержание легирующих элементов в карбидах - фазовый анализ;

- определяется твердость металла по толщине стенки трубы и по поперечному сечению сварного соединения, включая основной металл, зону термического влияния и металл шва;

- проводятся испытания на разрыв по определению механических свойств металла при комнатной и рабочей температурах и ударные испытания по определению ударной вязкости KCU и KCV при комнатной температуре и KCU - при рабочей температуре;

    - испытания образцов типа  Менаже  (тип  1  по  ГОСТ  9454-78,
утвержденному  Постановлением Государственного комитета стандартов
Совмина  СССР  от  17.04.78  N  1021)  из  сварного  соединения на
статический  изгиб  с  определением удельной энергии на зарождение
трещины (А ) и на ее развитие (А );
          з                     р

- исследования микроструктуры металла по толщине стенки трубы и сварного соединения по его поперечному сечению;

- анализ микроповрежденности (порами ползучести) по толщине стенки трубы;

- анализ микроповрежденности сварного соединения по его поперечному сечению;

- длительные испытания по определению жаропрочных свойств металла и при необходимости сварного соединения.

Примечания:

1. Испытания по определению кратковременных механических свойств и длительной прочности проводят на трех партиях образцов, соответствующих металлу гиба, металлу прямой трубы и сварному соединению. При этом в последнем случае рабочая часть разрывных образцов и образцов на длительную прочность представляет собой сварное соединение, включая металл шва, зоны термического влияния и основной металл.

Ударные образцы типа Менаже и Шарпи (тип 1 и 11 соответственно по ГОСТ 9454-78) из сварного соединения (для испытаний на ударную вязкость и статический изгиб) изготавливаются в двух вариантах: надрез располагается в металле шва и в зоне сплавления.

    2. При испытаниях на  разрыв  основного  металла  определяется
комплекс  механических свойств, включая прочностные характеристики
                                           Т
-  временное  сопротивление  разрыву  сигма   (предел  прочности),
                                           в
                               Т
условный предел текучести сигма    и пластические характеристики -
                               0,2
относительное удлинение дельта и относительное  сужение  пси.  При
кратковременных   испытаниях   сварного   соединения  определяются
                                     Т
временное сопротивление разрыву сигма  и   относительное   сужение
                                     в
пси.

3. Испытания на длительную прочность основного металла могут быть заменены испытаниями на горячую твердость с пересчетом характеристик горячей твердости в соответствующие характеристики длительной прочности металла при условии обеспечения возможности корректировки соответствующих корреляционных зависимостей для конкретных марок стали по банку данных жаропрочных свойств металла после различных сроков наработки.

Для сварных соединений не допускается оценивать жаропрочные свойства косвенным методом через горячую твердость.

5.8. Кратковременные механические свойства металла при комнатной и рабочей температурах определяются испытанием не менее двух образцов на разрыв и не менее трех - на ударную вязкость для каждого значения температуры.

Длительные жаропрочные испытания с определением характеристик длительной прочности проводятся не менее, чем на пяти образцах.

5.9. Исследования микроструктуры и микроповрежденности металла проводятся на образцах из вырезки по всей толщине стенки трубы. Анализ микроструктуры и микроповрежденности основного металла и сварных соединений выполняется методами оптической микроскопии, а также факультативно прецизионным определением плотности для основного металла.

5.10. При исследовании металла вырезки гнутого участка колена данная вырезка проводится из центральной части гиба. В этом случае образцы для исследований как поперечные, так и продольные вырезают из половины гиба, соответствующей его наружному обводу, т.е. включающей полностью растянутую зону и частично (~ 50%) две нейтральные зоны.