Обязательными видами механических испытаний являются испытания на статическое растяжение, статический изгиб или сплющивание.
5.5.16. Механические испытания сварных соединений должны выполняться в соответствии с требованиями стандартов.
5.5.17. Контроль механических свойств должен проводиться на образцах, изготовленных из контрольных сварных соединений*(3).
Контрольные сварные соединения должны быть идентичны контролируемым производственным сварным соединениям (по маркам стали, толщине листа или размерам труб, форме разделки кромок, методу сварки, сварочным материалам, положению шва в пространстве, режимам и температуре подогрева, термообработке) и выполнены тем же сварщиком и на том же сварочном оборудовании одновременно с контролируемым производственным соединением.
5.5.18. При сварке контрольных соединений (пластин), предназначенных для проверки механических свойств, их следует прихватывать к свариваемым элементам так, чтобы шов контрольных пластин являлся продолжением шва свариваемого изделия.
Сварка контрольных пластин для проверки соединений элементов котла, к которым прихватка пластин невозможна, может проводиться отдельно от них, но с обязательным соблюдением всех условий сварки контролируемых стыковых соединений.
5.5.19. При автоматической (механизированной) сварке котлов на каждый котел должно быть сварено одно контрольное соединение, а при ручной сварке котлов несколькими сварщиками каждый из них должен сварить по одному контрольному соединению на каждый котел.
Если в течение рабочей смены по одному технологическому процессу сваривается несколько однотипных котлов, разрешается на всю партию котлов, свариваемых в данной смене, выполнить одно контрольное соединение на каждого сварщика.
5.5.20. В процессе серийного изготовления котлов в случае ультразвукового или радиографического контроля стыковых сварных соединений в объеме 100% допускается на каждый вид сварки выполнить по одному контрольному соединению на всю партию котлов. При этом в одну партию могут быть объединены котлы, аналогичные по назначению и типу, изготовляемые из одного вида полуфабрикатов (листа, трубы, поковки и т.п.), одной марки металла, имеющие одинаковую форму разделки кромок, выполненные по единому технологическому процессу и подлежащие термообработке по одному режиму, если цикл изготовления всех изделий по сборочно-сварочным работам, термообработке и контрольным операциям не превышает 3 месяцев.
5.5.21. Для контроля качества сварных соединений в трубных элементах со стыковыми швами одновременно со сваркой последних должны изготовляться в тех же производственных условиях контрольные стыки для проведения испытаний механических свойств соединений. Число контрольных стыков должно составлять 1% общего числа сваренных каждым сварщиком однотипных стыков, но не менее одного стыка на каждого сварщика.
5.5.22. Сварка контрольных соединений во всех случаях должна осуществляться сварщиками, выполнявшими контролируемые сварные соединения на котлах.
Контрольное сварное соединение подвергается 100% контролю теми же неразрушающими методами контроля, которые предусмотрены для производственных сварных соединений.
5.5.23. Размеры контрольных соединений должны быть достаточными для вырезки из них необходимого числа образцов для всех предусмотренных видов механических испытаний, а также для повторных испытаний.
5.5.24. Контрольные сварные соединения должны проверяться методом ультразвуковой дефектоскопии или радиографии по всей длине.
Если в контрольном соединении будут обнаружены недопустимые дефекты, все производственные сварные соединения, представленные контрольным и не подвергнутые ранее дефектоскопии, подлежат проверке неразрушающими методами по всей длине.
5.5.25. Из каждого контрольного стыкового сварного соединения должны быть вырезаны:
два образца для испытания на статическое растяжение;
два образца для испытания на статический изгиб или сплющивание.
5.5.26. Испытания на статический изгиб контрольных стыков трубчатых элементов котлов с условным проходом труб менее 100 мм и толщиной стенки менее 12 мм могут быть заменены испытаниями на сплющивание.
5.5.27. Необходимость, объем и порядок механических испытаний сварных соединений литых и кованых элементов, труб с литыми деталями, элементов из сталей различных классов, а также других единичных сварных соединений устанавливаются нормативно-технической документацией.
5.5.28. Предусмотренный Правилами объем испытаний и количество контрольных сварных соединений, а также объем контроля производственных сварных соединений, в том числе неразрушающими методами, могут быть уменьшены по согласованию с Госгортехнадзором России в случае массового изготовления изделий с однотипными сварными соединениями*(4) при неизменном технологическом процессе, специализации сварщиков на определенных видах работ и высоком качестве работ, подтвержденном результатами контроля за период не менее 6 месяцев.
Для сварных соединений плоских деталей, а также деталей с наружным диаметром более 500 мм регламентируются только соотношения по толщине стенки.
В однотипных угловых и тавровых сварных соединениях указанное соотношение толщин и наружных диаметров относится только к привариваемым деталям и к толщинам основных деталей (сборочных единиц), а соотношение диаметров основных деталей не учитывается.
Допускается объединять в одну группу однотипных сварных соединений детали из сталей различных марок одного структурного класса, близких по химическому составу, механическим и физическим свойствам.
5.5.29. Гидравлическому испытанию подлежат все котлы после их изготовления.
5.5.30. Гидравлическое испытание котлов должно проводиться пробным давлением, определяемым по формуле:
[сигма]
20
Р = 125Р ─────────,
пр [сигма]
t
где Р - рабочее давление котла, МПа (кгс/см2);
[сигма] [сигма] - допускаемые напряжения для материала котла или
20 t его элементов соответственно при 20°С и расчетной
температуре, МПа (кгс/см2).
[сигма]
20
Отношение ───────── - принимается по тому из использованных материалов
[сигма] элементов (обечайки, днища, фланцы, крепеж,
t патрубки и др.) котла, для которого оно является
наименьшим.
5.5.31. Гидравлическое испытание котла, его элементов и отдельных изделий проводится после термообработки и всех видов контроля, а также устранения обнаруженных дефектов.
5.5.32. Гидравлическое испытание должно проводиться водой с температурой не ниже 5°С и не выше 40°С, если в технических условиях не указано конкретное значение температуры, допустимой по условиям предотвращения хрупкого разрушения.
Разница температуры металла и окружающего воздуха во время испытания не должна приводить к выпадению влаги на поверхностях котла.
Используемая для гидравлического испытания вода не должна загрязнять котел или вызывать интенсивную коррозию.
5.5.33. При заполнении котла водой необходимо удалить воздух из внутренних полостей. Давление следует поднимать равномерно до достижения пробного.
Время подъема давления и выдержки котла под пробным давлением устанавливается автором проекта, оно указывается в инструкции по монтажу и эксплуатации котла.
При отсутствии таких указаний в инструкции время подъема давления, а также продолжительность выдержки под пробным давлением должны быть не менее 10 минут.
Давление воды при испытании следует контролировать двумя манометрами, из которых один должен иметь класс точности не ниже 1,5. Использование сжатого воздуха или газа для подъема давления не допускается.
После выдержки под пробным давлением давление снижают до рабочего, при котором проводят осмотр всех сварных и разъемных соединений.