Практична робота

Тема: Вибір методів контролю зварних з'єднань і пробного тиску гідровипробування за заданими умовами
Мета: Навчитися вибирати методи контролю зварних з'єднань, величину пробного тиску гідровипробування, а також вивчити методику його проведення за заданими умовами.
Завдання: У відповідності з правилами Ростехнагляду вибрати методи контролю зварних з'єднань, описати їх призначення та обсяг, вибрати тиск гідровипробування і описати послідовність його проведення для судини за даними:
тиск, МПа 8
температура, ° З 400
матеріал 15Х5М
Рішення:
Судини зі сталі 15Х5М з тиском 8 МПа і робочою температурою 400 ° С належать до першої групи судин.
Відповідно до правил ГГТН для зварних з'єднань із сталі 15Х5М повинні застосовуватися такі методи контролю:
1) Неруйнівні:
- Візуальний і вимірювальний
- Стилоскопіювання
- Кольорова дефектоскопія
- Вимірювання твердості;
- Гідровипробування
2) Руйнують:
- Випробування механічних властивостей
- Металографічні дослідження

Візуальний і вимірювальний контроль
Візуальному і вимірювальному контролю підлягають всі зварні шви судин і їх елементів з метою виявлення в них, наступних дефектів:
- Тріщини усіх видів і напрямків, підрізів, напливів, пропалів, незаплавленних кратерів;
- Зміщення і спільного відведення кромок зварюваних з'єднань вище норми передбачених правилами;
- Непрямолінійність зварюються сполук;
- Невідповідність форми і розмірів швів вимогам технічної документації.
Перед візуальним оглядом поверхня зварюється шва і прилеглі до нього ділянки основного металу завширшки не менше 20 мм в обидві сторони від шва повинні бути зачищені від шлаку та інших забруднень, для електрошлакового зварювання ця відстань повинна бути не менш 100 мм .
Візуальний контроль та вимірювання слід проводити в доступних місцях з двох сторін по всій протяжності шва.

Стилоскопіювання

Стилоскопіювання зварних швів має вироблятися для встановлення марочного відповідності застосовуваних зварювальних матеріалів вимогам проекту та інструкції зі зварювання.
Стилоскопіюванню зварних швів повинні піддаватися зварні шви працюють під тиском деталей із сталей 12ХМ, 12МХ, 15ХМ, 10Х2М1А-А, 20Х2М, 1Х2М1, 15Х2МФА-А, 10Х2ГНМ, 15Х5М, 15X5, 08X13, 08317Н13М2Т, 10Х17Н13М2Т, 10Х17Н13МЗТ, 08Х17Н15МЗТ, 03Х16Н15МЗТ, 08Х21Н6М2Т , 06ХН28МДТ, 12Х18Н10Т, 08Х12Н10Т. 08Х22Н6Т і метал корозійностійкої наплавлення в обсязі не менше зазначеної в таблиці 2.

Таблиця 1.1 Обсяг контролю стилоскопіюванням.

Групи судин	Кількість контрольованих зварних швів і металу корозійностійкої наплавлення від загальної кількості,%
1,2 3,4 5	100 50 25

Кольорова дефектоскопія
Кольоровий дефектоскопії • слід піддавати зварні шви, не доступні для здійснення контролю радіографічним або ультразвуковим методом, а також зварні шви сталей, схильних до утворення тріщин при зварюванні.
Т. до сталь 15Х5М схильна до утворення тріщин при зварюванні, то судини, виготовлені з цієї сталі, повинні піддаватися кольорової та порошкової дефектоскопії.
Вимірювання твердості
Вимірювання твердості металу шва зварних з'єднань проводиться з метою перевірки якості виконання термічної обробки зварних з'єднань. Вимірюванню твердості підлягає метал шва зварних з'єднань, виконаних з легованих теплостійких сталей перлітного та мартенситно-феритного класів методом і в обсязі, встановлених у НД. Твердість повинна перевірятися не менш ніж у трьох точках поперек зварного з'єднання. Допускається вимір виробляти на контрольних зразках.
Вимірюванню твердості повинні піддаватися метал шва зварних з'єднань судин зі сталей марок 12МХ, 12ХМ, 15ХМ, 20Х2М, 1Х2М1, 10Х2ГНМ, 10Х2МФА-А, 10Х2М1А-А, 15Х5М і метал шва корозійностійкого шару в зварних з'єднаннях з двошарових сталей.
Випробування механічних властивостей
Механічних випробувань повинні піддаватися контрольні стикові зварні з'єднання з метою перевірки відповідності їх механічних властивостей вимогам Правил і технічним умовам на виготовлення посудини.
Обов'язкові види механічних випробувань:
- На статичний розтяг;
- На статичний згин або сплющування;
- На ударний вигин.
Металографічні дослідження
Металографічних досліджень повинні піддаватися контрольні стикові зварні з'єднання, що визначають міцність судин і їх елементів, які:
- Призначені для роботи під тиском більше 5 МПа, або температурі більше 450 ° С і температурі менше 40 ° С;
- Виготовлені з легованих сталей, схильних до підгартовування під час зварювання і утворення гарячих тріщин, двошарових сталей.
Зразки зварних з'єднань повинні включати всі перерізу шва, обидві зони термічного впливу зварювання, прилеглі до них ділянки основного металу. При цьому відстань від лінії сплавлення до країв зразка має бути не менш 12мм, а площа контрольованого перетину 25x25 мм ^2.
Гідравлічні випробування
Гідравлічного випробування підлягають всі судини після їх виготовлення.
Судини, виготовлення яких закінчується на місці установки, що транспортуються на місце монтажу частинами, піддаються гідравлічним випробуванням на місці.
Судини, що мають захисне покриття або ізоляцію, піддаються гідравлічному випробуванню до накладення покриття або ізоляції.
Гідравлічні випробування судин, за винятком литих, повинно проводитись пробним тиском, який визначається за формулою:

P _пр = 1,25 × Р _розр × ,
де Р _пр - пробний тиск при гідровипробувань, МПа
Р _розр - розрахунковий тиск посудини, МПа
[S] _20, [s] _t - допустимі напруження для матеріалу судини або його елементів, відповідно при 20 ° С і при розрахунковій температурі, МПа.
Р _розр = 8 МПа
[S] ₂₀ = 146 МПа, [s] ₄₀₀ = 105 МПа
P _пр = 1,25 × 8 × 146/105 = 13,905 МПа
Правила випробування:
- Перед випробуванням з посудини повинен бути вилучений повітря;
- Застосування води з температурними межами від + 5 ° С до + 40 ° С; - різниця температур стінки судини і навколишнього середовища не повинна викликати конденсату на поверхні стінок посудини;
- Тиск слід підвищувати поступово;
- Тиск повинен контролюватися двома однаковими манометрами;
- Не допускається обстукування судини при випробуванні.
Час витримки під пробним тиском повинен бути не менше значень, зазначених у таблиці 1.2.
Таблиця 1.2 Час витримки посудини під пробним тиском при гідравлічному випробуванні.

Товщина стінки, мм	Час витримки, год (хв)
До 50 Понад 50 до 100 Понад 100	0,15 (10) 0,35 (20) 0,5 (30)

Після проведення гідравлічного випробування, повинна бути повністю вилучена. Результати випробувань вважаються задовільними, якщо під час їх проведення відсутні:
- Падіння тиску по манометру;
- Пропуски випробувальної середовища (текти, потіння, бульбашки повітря або газу) у зварних з'єднаннях і на основному металі;
- Ознаки розриву;
- Течі в рознімних з'єднаннях;
- Залишкові деформації.
Випробування посудин, що працюють без тиску (під налив), проводиться змочуванням зварних швів гасом або наливом води до верхньої кромки судини.
Час витримки судини при випробуванні наливом повинно бути не менше 4 год, а при випробуванні змочуванням гасом не менше зазначеної в таблиці 1.3.
Таблиця 1.3 Час витримки судини і зварних швів при випробуванні змочуванням гасом.

Товщина шва, мм	Час витримки, год (хв)
	в нижньому положенні шва	в стельовому вертикальному положенні шва
До 4 Понад 4 до 10 Понад 10	0,35 (20) 0,45 (25) 0,50 (30)	0,50 (30) 0,60 (35) 0,70 (40)

Значення пробного тиску та результати випробування заносяться в паспорт посудини.