8. НОРМЫ И КРИТЕРИИ КАЧЕСТВА МЕТАЛЛА ЭЛЕМЕНТОВ ПАРОПРОВОДОВ
8.1. Предельным состоянием для элементов паропроводов, при котором дальнейшая эксплуатация не допускается, является появление в них микротрещин, образовавшихся в результате слияния пор ползучести под влиянием температурно-временных и силовых факторов.
8.2. Размеры основных элементов паропровода должны соответствовать условиям прочности, установленным в РД 10-249-98. Для них должны выполняться регламентированные разделом 6 настоящей Инструкции коэффициенты запаса прочности при установленных параметрах пара на полный срок службы, включая период продления эксплуатации (т.е. остаточного ресурса).
8.3. Основной металл элементов паропроводов (прямые трубы; гнутые, штампованные отводы; тройники и переходы).
8.3.1. На поверхности элементов допускаются язвы, раковины, риски и другие одиночные повреждения глубиной не более 10% номинальной толщины стенки, но не более 2,0 мм.
Трещины всех видов в металле элементов паропроводов не допускаются.
8.3.2. Остаточная деформация ползучести прямых труб и гибов паропровода не должна превышать следующих значений:
- для прямых труб из стали 12Х1МФ - 1,5% диаметра;
- для прямых труб из стали других марок - 1,0% диаметра;
- для прямых участков гибов независимо от марки стали - 0,8% диаметра.
Примечание. Остаточная деформация прямых труб и прямых участков гибов паропроводов блоков СКД из стали 12Х1МФ и 15Х1М1Ф не должна превышать 0,8 и 0,6% диаметра соответственно.
8.3.3. В металле гибов по результатам УЗК и МПД (ЦД) не допускаются дефекты, размер и количество которых превышают действующие нормы.
8.3.4. Химический состав металла должен удовлетворять требованиям технических условий на поставку. Допускается отклонение в элементном составе стали в пределах, не превышающих оговоренные в технических условиях на изготовление труб.
8.3.5. Механические свойства стали должны удовлетворять
требованиям технических условий на поставку. После 100 тыс. ч
эксплуатации допускается снижение прочностных характеристик при
20° 20°
комнатной температуре (сигма , сигма ) на 30 МПа (3,0
в 0,2
кгс/кв. мм) и ударной вязкости (KCU) на 15 Дж/кв. см (1,5
кгс х м/кв. см) по сравнению с гарантированным уровнем
среднемарочных значений соответствующей характеристики согласно
требованиям на поставку. Минимальное значение ударной вязкости при
комнатной температуре, полученное на образцах с острым надрезом
(Шарпи), должно составлять не менее 25 Дж/кв. см (2,5 кгс х м/кв.
см).
8.3.6. Предел текучести сигма должен быть не ниже 180 МПа
0,2
для стали 12Х1МФ и 200 МПа для стали 15Х1М1Ф при температуре 550
°С и не ниже 200 МПа для стали 12МХ и 15ХМ при температуре 510 °С.
8.3.7. Микроповрежденность металла при увеличении х 500 на оптическом микроскопе не должна превышать 4-го балла стандартной шкалы микроповрежденности согласно действующим нормативным документам.
8.3.8. Для стали марок 12Х1МФ и 15Х1М1Ф суммарное предельное содержание всех легирующих элементов в карбидном осадке должно быть не более 60% от общего (суммарного) содержания легирующих элементов в металле.
8.3.9. Длительная прочность для конкретной марки стали на базе 5 5 10 и 2 х 10 ч не должна отклоняться более, чем на 20% в меньшую сторону по сравнению со средними значениями данной характеристики, приведенными в технических условиях на изготовление труб.
Минимальный уровень длительной пластичности должен быть не ниже 5% по результатам испытаний образцов до разрушения на базе, условно соответствующей периоду продления срока эксплуатации паропровода.
8.3.10. Овальность гибов труб с отношением наружного D и
н
внутреннего D диаметров менее 1,32 (бета = D / D < 1,32)
вн н вн
должна быть не ниже 1,5%, за исключением гибов, изготовленных
нагревом ТВЧ с осевым поджатием. Снижение овальности в процессе
эксплуатации не должно превышать 50% ее исходного состояния.
8.3.11. Снижение плотности металла вблизи наружной поверхности по сравнению с исходным состоянием не должно превышать 0,3%.
8.4. Сварные соединения.
8.4.1. Качество и форма наружной поверхности сварных соединений должны удовлетворять требованиям РД 153-34.1-003-01 (РТМ-1с), утвержденного Приказом Минэнерго России от 02.07.2001 N 197.
8.4.2. Нормы кратковременных механических свойств металла сварных соединений при измерении твердости и испытании образцов на растяжение и ударный изгиб регламентированы в РД 153-34.1-003-01 (РТМ-1с), утвержденном Приказом Минэнерго России от 02.07.2001 N 197.
При этом отношение твердости сварного шва к твердости
основного металла: (гамма = Н V / Н V = Н В / Н В )
мш мш ом мш ом
должно удовлетворять требованию гамма = 1,0 - 1,4;
мш
разупрочнение зоны термического влияния:
Н V - Н V
ом рп
кси = ------------- 100%
рп Н V
ом
не должно превышать 10%, т.е. кси <= 10%.
рп
8.4.3. Химический состав наплавленного металла сварных швов должен удовлетворять нормам РД 153-34.1-003-01 (РТМ-1с).
8.4.4. Нормы оценки качества сварных швов при неразрушающем контроле макроанализе регламентированы РД 153-34.1-003-01.
8.4.5. При оценке вязкости разрушения металла шва и зоны
сплавления сварных соединений хромомолибденованадиевых сталей по
результатам испытаний образцов с надрезом типа Менаже на
статический изгиб браковочным признаком являются значения удельной
энергии на зарождение трещины А и развитие разрушения А :
з р
А < 0,8 МДж/кв. м при температуре 20 °С;
з
А < 0,3 МДж/кв. м при температуре 20 °С;
р
А < 0,4 МДж/кв. м при температуре 510 - 560 °С;
з
А < 0,7 МДж/кв. м при температуре 510 - 560 °С.
р
8.4.6. Длительная прочность сварных соединений должна
удовлетворять требованиям РД 10-249-98, т.е. должна быть не ниже
уровня номинальной длительной прочности сварных соединений
сс
[сигма ] , определяемой расчетом по номинальным допускаемым
дп
напряжениям на сталь [сигма], умноженным на регламентированный
коэффициент прочности фи и коэффициент запаса прочности n:
омега
сс сс
сигма >= [сигма ] = n фи [сигма].
дп дп омега
Допустимый минимальный уровень длительной пластичности должен быть не менее 10% относительного сужения в месте разрушения образцов при испытании на длительную прочность.