Техническое освидетельствование и испытание сосудов

Сосуды и аппараты, работающие под давлением, в том числе и не ре­гистрируемые в органах Госгортехнадзора, подвергают техническому освидетельствованию и испытанию до пуска в работу, периодически в процессе эксплуатации и внепланово, с тем чтобы установить возмож­ность надежной (безаварийной) эксплуатации в последующий регла­ментируемый период.

Техническим освидетельствованием предусматривается внутренний осмотр для выявления состояния внутренних и наружных поверхностей и влияния среды на стенки сосудов — не реже одного раза в 4 года. Осмотр сопровождается необходимыми: обмерами и измерениями. Например, в стыковочных сварных соединениях труб смещение кромок не должно превышать следующих максимально допустимых величин:

Толщина стенки трубы, мм Максимальное допустимое

смещение кромок, мм

До 3 0,2S

3 – 6 0,1S + 0,3

6 – 10 0,15S

10 – 20 0,5S + 1

Свыше 20 0,1S, но не более 3

При осмотре сварные швы измеряют.

Механическим испытаниям должны подвергаться стыковые сварные соединения с целью проверки соответствия их прочностных и пластических характеристик требованиям технических условий на изготовление. К основным обязательным видам механических испытаний относят: 1) статистические испытания на растяжение и изгиб для определения предела прочности металла; 2) динамические —на ударную вязкость.

Из каждого контрольного стыкового сварного соединения вырезают два образца для испытаний на статическое растяжение и статический изгиб или сплющивание и три образца для испытаний на ударную вязкость. В ряде случаев испытания можно не производить, например испытание на статическое растяжение не является обязательным для кольцевых сварных соединений сосудов цилиндрической формы и для при условии 10%-ного контроля этих соединений ультразвуковой отоскопией или просвечиванием.

Металлографические исследования сварных швов и соединений сводятся к изучению макро- и микроструктур и исследованию структуры галла по излому. При металлографических исследованиях изучают макроскопическую и микроскопическую структуру швов.

Макроскопические исследования (исследование макрошлифов) проводят невооруженным глазом или при очень малых увеличениях (не превышающие 20-кратные). Они позволяют выявить характер первичной кристаллизации металла шва, глубину и форму провара, ширину и очертание зоны термического воздействия, возможные пороки в виде непроваров, макротрещин, пор и шлаковых включений, неоднородность структуры шва, размеры зерен в наплавленном и основном металлах.

Микроскопические исследования проводят на шлифах с помощью микроскопа. Этот вид исследования дает возможность изучить более тонкие структуры шва и тем самым лучше выявить особенности и дефекты сварного соединения (например, микроскопические дефекты в виде пор, трещин и т. д.)

Гидравлическое испытание с предварительным осмотром производят не реже одного раза в восемь лет. При этом проверяют герметичность и прочность испытуемого объекта.

Гидравлическое испытание сосудов и их элементов должно производиться пробным давлением в соответствии с данными табл. 20.1

В таблице [ σ_р²⁰ ] и [ σ_р^t ] — допускаемые напряжения для материала сосуда или его элементов соответственно при температуре стенки 20°С и расчетной температуре t стенки кПа.

Отношение [ σ_р²⁰ ] / [ σ_р^t ] есть наименьшее из отношений, взятых для всех материалов, из которых изготовляют элементы сосуда. Величина пробного давления для сосудов и их элементов, работающих под давлением минусовых температурах, принимается такой же, как при темпера-20°С.

Таблица 20.1.

Сосуды	Рабочее давление pр, МПа	Пробное давление на заводе-изготовителе pи, МПа
Все сосуды, кроме литых	Ниже 0,5	pи = 1,5 pр[ σр20 ] / [ σрt ] но не менее 0,2 МПа
Все сосуды, кроме литых	0,5 и выше	pи = 1,5 pр[ σр20 ] / [ σрt ] но не менее pр+0,3 МПа
Литые	Независимо от давлени	pи = 1,5 pр[ σр20 ] / [ σрt ] но не менее 0,3 МПа

В соответствии с табл. 20.1 производят также гидравлическое испы­тание сосудов при периодическом техническом освидетельствовании. При этом для сосудов, работающих при температуре стенки от 200 ло 400°С, величина пробного давления не должна превышать рабочее давление более чем в 1,5 раза, а при температуре стенки свыше 400°С – более чем в 2 раза. Для сосудов, изготовленных до 1 апреля 1974 г., допускается проведение гидравлического испытания тем же пробным давлением, что и на заводе-изготовителе.

Воздуховоды, газоводы инертных газов и ряд других газопроводов подвергают гидравлическим испытаниям при давлении 1,25 р_р (но не менее 0,2 кПа), которое выдерживается в течение 5 мин.

Для гидравлических испытаний устройств и установок обычно при­меняют воду регламентированной температуры. Измерение давления производят двумя манометрами, один из которых обязательно контрольный.

В случаях, когда проведение гидравлического испытания сосудов невозможно (большие напряжения от массы воды, трудность ее удале­ния и т. д.), его разрешается заменить пневматическим испытанием воздухом или инертным газом на такое же пробное давление. При пнев­матическом испытании вентиль на дополнительном трубопроводе от источника давления и манометры выносят за пределы помещения, r котором находится испытываемый сосуд, а людей удаляют в безопасные места на время испытания сосуда пробным давлением. Под пробным давлением сосуд находится в течение 5 мин, после чего давление посте­пенно снижают до рабочего и производят осмотр сосуда с проверкой плотности его швов и разъемных соединений мыльным раствором или другим способом.

Пневматические испытания баллонов малой и, средней, вместимости проводят путем их погружения в ванну с водой, при этом давление воздуха в баллоне должно быть равно рабочему. Время испытаний — не менее 1 мин.

Периодическое освидетельствование предохранительных клапанов

производят на специальных стендах в сроки, устанавливаемые в зависимости от условий их эксплуатации. Кроме того, их исправность проверяя каждую смену. Для этого конструкция пружинного клапана должна предусматривать устройство для проверки исправности действия клапана в рабочем состоянии путем принудительного открывания. Разрыв мембраны подбирают перед их установкой на аппарат путем контрольной проверки на специальном устройстве определенного числа мембран из каждой однотипной партии.