Руководящий документ для металлургической н других отраслей промышленности

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

по техническому диагностированию и продлению срока службы стальных баллонов, работающих под давлением

РД 14-001-99

1999 г.

РУ КО В ОЛЯ Щ11Й ДОКУ ЛIЕ пт

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ    рд 14-001-90

TEXHI1ЧЕСКОЕ Д11АГНОСТ11РОВАНИЕ И ПРОДЛЕНИЕ СРОКА СЛУЖБЫ СТ.-ЧЛЬНЫХ БАЛЛОНОВ. РАБОТАЮЩИХ

ПОД ДАВЛЕНИЕМ.    Дата введения:

01.01.1994 г

Настоящий руководящий локуме»гт распространяется на стальные баллоны, на которые распространяется действие «Правил устройств и безопасной wcruyaiainm сосудов работающих пол давлением».

Руководящий документ ра (работам в соответствии с действующими «Правилами устройства и бе(опасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением». «Методическими укзшшямн по определению остаточного ресурса потенциально опасных объектов, подконтрольных ГОСГОРТЕХНАДЗОР России», утвержденных Госгортехнадзором России 17. П.95,    №    57    и

регламентирует oprannia иио иные мероприятия и порядок технического диагностирования. методы и объемы контроля, нормы и критерии оценки качества и расчетов на прочность, а также определение остаточного ресурса баллонов по истечении ш(каченного (расчетного) срока службы, а также после аварии.

Настоящий Руководящий документ подлежит обязательному применению на предприятиях нс(ависимо от вида собственности являющихся владельцами стальных баллонов.

Шляние официальное.

II

4.3.5.    Контроль геометрических размеров и формы основных элементов баллона проводят для получения информации об их изменениях по отношению к первоначальным (проектным) геометрическим размерам и форме.

4.3.6.    Овальность цилиндрических элементов определяют путем измерения максимального (D_M) и минимального (Doan) внутреннего или наружного диаметров в двух взаимно перпендикулярных направлениях контрольного сечения. Для измерения диаметров баллонов рекомендуется использовать раздвижную шгтангу или рейку с мерной линейкой ценой деления 1 мм, но не менее 0,1% от измеряемого диаметра. Величину овальности (а) в процентах рассчитывают по формуле

100 (Ошс ~ Ошв)

а =- %    (I)

(Dau "*■ Dima)

4.3.7.    При необходимости контроля прямолинейности образующей выполняют измерения линейкой (с ценой деления I мм) расстояния от контролируемой образующей до металлической струны, натянутой от кольцевых швов приварки днищ к баллону.

Для измерения местных отклонений от прямо линейности или нормальной кривизны следует применять шаблоны

4.3.8 В случае обнаружения вмятин или выпучин в стенке баллона следует измерить максимальные размеры вмятины или выпучимы по поверхности в двух (продольном и поперечном) взаимно перле иди зулярных направлениях (ш н п) и максимальную ее глубину (прогиб 5); при этом глубина вмятины (выпучины) отсчитывается от образующей (или направляющей) нелефоршф о ванного баллона. По выполненным измерениям определяют относительный Гфогнб в ГфО центах:

(5/гя)к100

(5/п)х100    (2)

Если максимальный нэ размеров вмятины (выпучины) <un* или «ап превышает 20'S (где S - толщина стенки баллона), то необходимо измерить ее глубину в нескольких точках. В качестве таких точек рекомендуется принять узловые точки сетки, ячейки которой не превышают 5-S, но не более 50 мм., з. результаты юмереннн представить в виде таблнцьг, при этом одна из узловых точек сетки должна быть со выедена с центром вмятины (выпучины), где ее глубина 5 является максимальной.

Если вмятина (вьлтучжа) нмегг плоский участок, то необходимо юмерить его размеры н указать их ва формуляре или схеме.

4.3.9. При осшружещсн в процессе визуального н измерите.^ контроля дефектов, выходящих за пределы допустимых (см. раздел 5 настоя* Руководящего документа), расположение, количество и размеры этюс дефектов лрлжш быть указаны га прилагаемой схеме няи формуляре.

4.4. Веразрутяютяя коятрвль оспевпогв металла н сварных сотдннений баллонов.

Цеть дер«зрутааюшего контроля- выявление наружных я внутренних дефектов в основном металле, сварном соединении (трещин, непроваров, расслоений, пор я лр) я сбслезование локальных областей баллона, испытывающих гря -нгчттзпоин перенвтфкжешве или имеющих повреждение.

12

4 4 1 Основными видами неразрушаюшего контроля баллонов при проведении технического диггноспфовани* являются:

•    ультразвуковой, радиографический; магнитопорош косым,

-    Э Л С КТ]’ о мл гн нтмып,

-    капиллярный,

•    металлография (переносными микроскопами или по сколам и репликам),

-    стилоскопирование; измерение твердости;

-    гидравлические испытания; пневматические испытания.

Кроме того, могут применяться другие методы:    тензометрия,

тензометрическое покрытие, акустическая эмиссия, магнитографил, магнитно-шумовой

4 4 2. Метод неразрушаюшего контроля следует выбирать с учетом характера предполагаемого дефекта, дефектоскопический технологичности контрольного баллона, разрешающей способности, выявляемое™ и прои1водитслыюсти приборов Сравнительная эффективность неразрушанмцих методов приведена в Приложении 10.

4.4.3 Ультразвуковые методы следует применять для выявления скрытых внутренних дефектов в баллоне (трещины, непровары, поры, включения, расслоения и другие), а также для замера то гадины стенки баллона.

Контроль осуществляют в порядке, установленном ГОСТ 20413, ГОСТ 14782, ГОСТ 12503, ГОСТ 26266, ГОСТ 28702.

4.4.4.    Магнитно-порошковый метод применяется для выявления поверхностных и подповерхностных дефектов (усталостные трещины, закалочные и сварочные, волосовины, расслоения, непровары в швах и др.).

Контроль магнитно-порошковым методом осуществляют в порядке, установленном ГОСТ 21105 и ОСТ 26.01-84-78.

4.4.5.    Электромаппггнын метод выявляет поверхностные и подповерхностные дефекты ( усталостные трепшны, раковины, неметаллические волосовины, пористость, очаги коррозионного поражениях Метод обладает высокой чувствительностью и производительностью. Используемая аппаратура портативна и автономна.

Контроль электромагнитным методом осуществляют в порядке, установленном ГОСТ 24289.

4.4.6.    Капиллярные методы следует применять для контроля баллона из неферромагнигных материалов, если их магнитные свойства, форма, вид н местоположение дефектов не позволяют применять магнитные и электромагштше методы контроля, т.к. при сравнительно высокой чувствительности капиллярные методы обладают низкой прошводшельностью и высокой трудоемкостью подготовки поверхности для контроля.

Контроль капиллярным методом следует осуществлять согласно требованиям ГОСТ 18442.

4.4.7.    Контроль стилоскопированнем проводится с целью подтверждения соответствия химсостава металла и сварных швов требованиям нормативной документации.

12

*1.4.8 Результаты мерчзрушвюшгго кошроля рекомендуется оформлять о виде заключения или протокола. Рэсполо'.кетш участков контроля с привязке;"! к основным размерам баллона с;гсл}гг условно изображать на прилагаемой схеме.

4.5.    0срззруишюшнП кот-роль толщины стенки

4.5.1.    Контроль то.шшны стоики баллона рекоменд>егся пь; полня г-ультразвуковым метолом с при.мененжгч ультразвуковых приборов, отвеч.гюшмх трсбомнтм ГОСТ 2S~02 ««Контроль нгразрушающий. Толщиномеры ульф31сукозь;е Общие т^хничес.чис гребозмшя», з соответствии с инструкцией по эксплуатации прибора.

4.5 2. Контроль толшины стенки проводят с целью определен»» количествен них характер пегих утонения стенки баллона в процессе эксплуатации. По результатам кчтгроля определяют скорость коррозионного или хоррпзионпоор»пнсн1юго износа стенок и устанавливают рзечгтом на прочность допустимый срок эксплуатации изношенных элемектса или уровень снижения рабочих марэметроо или сроки проведения Бссетоновнтельногоремота.

4.5.3. Контроль толщины стенхя проводят в местах бхдпона указанных в типовых или »Ч1дишщуальиых программах диагностирования, а также в зонах шгге.чеивного коррозионно-эрозионного юноса металла, в местах выборок дефектов и на поверхности вмятин или выпучин. Измерение толщины стенхя баллона рекомендуется проводить по охружиости элемента не менее, чем з четырех точках каждого из контрольных сечений, отстоящих друг от друга на расстоянии не более 1м.

4 5 4. При обнаружения расслоения металла число точек измерения в этой месте должно быть увеличено до количества, достаточного для установления границ (контура) зоны расслоения.

4.5.5.    Контроль толшины стенки гнутых отводов трубной системы обвязки баллонов следу ет выполнять в растянутой и нейтральных зонах гибов.

4.5.6.    Результаты намерений толшины стенки баллонов рекомендуется оформлять в виде протоколов или форме таблиц, содержащих название или номер элемента, номер точки замера толщины стенки и результат намерения. Расположение контрольных точек с привязкой к основным размерам элементов сосуда следует изобразить ю прилагаемой схеме (формуляре).

4.6. Коитроль механических свойств, химсостава н структуры металла баллонов

Цель контроля фахтя*«еских свойств баллона - установление нх соответствия требованиям действуюшкх нормативных документов и выявление тиснений, зознякиошнх в результате нарушения нормальных условий работы и в связи с длительной эксплуатаций.

4.6.1.    Механические свойства. структура и химический состав оснозн металла и сварного соединения рекомендуется определять неразрушаюшк. методами. При диагностировании туутхы баллонов (батее 20). выработавших расчетный ресурс, свойства металла определяются на образках, вырезаемых из баллона. выведенного го эксплуатации дт» этих селей. Кроме того, следует ОПредетять свойства баллона на вырезанных образцах в слеДг-тоших случаях:

- при иеудовлетзернтедькых результатах измерения твердости металла переносным прибором;

u

-    г;р:* обнаружении изменений структуры металла по данным *.гтхтт::ра'с;:‘-е:кс:'0 анализа на схелдх или репликах, выходящих за пределы I -дасз&дй ног ката-п.--технической документации па металл в исходном ссап;з.*ии;

-    при нессч johmocth установления причин возникновения дефектов млааа 3.xiz;Cu*jix ini работсспососность баллона;

-    :,рл    режимов    эхсл.патации, в результате которого

зсчм пкаи я*мсненх:я о структуре к свойствах металла, деформации и разрушения ?дсм4лггэ5 5—.лона или появление других недопустимых дефектов;

-    при отсутствии а технической документации сведений о марке стали :-л---»:снгсь бал.юна или использовании при ремонте баллона материалов или лолуфзерихатен. ка которые отсутствуют сертификатные данные.

Бырезка проб металла (с последующим испытанием образцов) для стделы-ых из перечисленных случаев может не производиться по заключению спецяАпгзкроваяной иаучно-иссяедовательской организации, основанному на расчетах на л сочность с учетом фактических размеров элементов и состояния металла оаллоно.

•.5.2. Химический состав основного металла и сварного соединения определяют методами химического анализа или стилоскопнрованием в соответствии с требованиями нормативных документов. Для определения химического со стала отбирается стружка путем сверления металла в зоне баллона с минимальной нагрузкой (торец горловины). Конкретное место сверления у называется г программе.

4.6.5. Исследование структу ры основного металла н сварного соединения неразрущанлинм методом следует выполнять с помощью переносного микроскопа ила с помощью сколов и реплик. Рекомендуется исследовать микроструктуру яри 100 и 500-кратном увеличении.

4.6.4.    Контрольный замер твердеет следует проводить при помощи аередесьых твердомеров. Для приближенной оценки временного сопротивления и предела текучести металла допускается применять формулы перевода величины твердости з прочностные характеристики, рекомендуемые нормативными дехумехггамн.

4.6.5.    Механические свойства основного металла и сварного соединения определяют па образцах, вырезаемых из отобранного баллона, с различной ориентацией относительно продольной оси баллона (в окружном н продольном направлениях).

Схема вырезка образцов, ах количество, ориентация, тип образца указываются в программе технического диагностирования.

Рекомендуется изготовлять образцы для испытаний на растяжение, удараый изгиб м трещи ностсй кость. а также образцы для исследования микроструктуры и контроля химического состава.

Рекомендуется изготовлять цилиндрические я сегментные (натурной толщины) образцы для испытаний па растяжение, стандартные призматические образцы с различными надрезами для испытаний на ударный изгиб н стандартные образцы для определения трешилостойкоспт в соответствии с требованиями действующих стзшартов.

4.6.6.    При нспьггаики образцов, вырезанных из отобранного из группы одного баллона, рекомендуется определять прочностные свойства (временное сопротивление, предел текучести), пластические свойства (относительное удлинение и относительное сужение), вязкость (ударная вязкость).

15

трешинистойкость (критический коэффициент напряжений. критическое раскрытие трешины и другие).

4.6 7. Испытание образцов и определение характеристик материалов должно проводиться в соответствии с нормативной докуме»ггацной. Применение другой документации допускается после ее согласования со спешилшироваипыми организациями и утверждеит в Госгортехнадзоре России

4.6.8. Результаты определения химического состава, механических свойств и структуры металла и сварного соединения баллона должны бьгт* оформлены в виде протоколов. Микроструктура металла дслжна бшь представлена на фотографиях с описанием характерных особенностей.

4.7. Гидравлические (пневматические) испытания баллона

Цель гилроиспытаний - проверка герметичности (плотности) и прочности баллона под давлением на завершающей стадии технического диагностирования остаточного ресурса баллона.

4.7.1.    Гидравлические испытания следует проводить при положительны результатах технического диагностирования ium после устранения обнаруженнь* дефектов в соответствии с требованиями «Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих поя давлением» и с учетом следующих дополнительных требований:

-температура воды должна быть не ниже 5° С;

-величину пробного давления следует принимать в зависимости от разрешенных рабочих параметров (давления и температуры) согласно нормативной документации или программы.

4.7.2.    Баллон считается выдержавшим гидравлическое испытание, если в процессе его проведения не обнаружено:

-падения давления по манометру;

-пропуска испытательной среды (течь, потение) в основном металле н сварном соединении;

-трешин или признаков разрыва;

-течи в разъемных соединениях;

•остаточных деформаций тела баллона.

4.7.3.    При необходимости гидравлические испытания допускается заменять пневматическими. Необходимость пневматических испытаний баллонов устанавливается разработчиком программы по проведению технического диагностирования. Пневматические испытания баллонов должны проводиться по инструкции, предусматривающей необходимые меры безопасности и утвержденной в установленном порядке.

4.7.4.    При проведении пневматического испытания допускается использования методов и приборов акустической эмиссии (АЭ) гэ РД-03-131-97, утвержденном Госгортехнадзором России

4.7.5.    Результаты гидравлических и пневматических испытаний долю бьггь оформлены в виде акта, изложенных в РД 34.10.130-96, утверждены Госгортехнадзором России.

16

5. Анализ повреждений и параметров технического состояния.

Проведение поверочных расчетоп

Цель анализа повреждений и параметров технического состояния -установление текущего технического состояния баллона, уровня повреждений, сат*ческон нагруженности. что необходимо для прогнозирования перехода в предельное состояние.

5.1.    Анализ результатов технического состояния

5.1.1.    Данные, полученные при проведении анализа технического состояния баллонов, по фактическому его режиму работы, геометрическим размерам, свойствам металла и выявленным дефектам, необходимо сопоставить с требованиями «Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением», с требованиями нормативной документации на проектирование, изготовление и эксплуатацию баллоноа.

5.1.2.    При отступлении хотя бы от одного из требований нормативной документации следует выполнить поверочный расчет на прочность с учетом фактических данных. полученных гои проведении технического диагностирования баллона, выработавшего расчетный ресурс.

5.2.    Поверочный расчет бал .она

5.2.1. Поверочный расчет диагностируемого баллона проводят с учетом фактических нагрузок и режимов эксплуатации, а также с учетом размеров, формы, наличия выявляемък дефектов и свойств основного металла и сварного соединения.

5 2.2. Поверочный расчет баллона должен зключатъ следующие виды

расчета:

-расчет на статическую прочность;

•расчет на циклическую прочность;

-расчет на сопротивляемость хрупкому разрушению (трешиностойкость).

Поверочный расчет должен базироваться на оценке прочности по допускаемым напряжениям, деформациям и коэффициентам интенсивности напряжений. Выбор того или иного метода расчета устанавливается при разработке программы технического диагностирования.

5.2.3.    При поверочном расчете следует учитывать все действующие нагрузки (включая температурное воздействие) и рассматривать все режимы эксплуатации

5.2.4.    Поверочный расчет на статическую прочность проводят для определения напряжений при всех нагрузках н температурах в регламентируемых проектом режимах работы баллона и для сопоставления полученных значений с допускаемыми по предельному состоянию при кратковременном разрушении и пластической деформации по всему сечению баллона.

5.2.5.    Расчет на прочность при статической нагрузке следует выполнять в соответствии с требованиями ГОСТ 14249, ГОСТ 26755.

5.2.6.    Поверочный расчет на прочность при циклическом нагружении следует выполнять на основе анализа обшей и местной напряженности с целью исключения появления трещин Допускаемые амплитуды напряжений определяют, исходя ю характеристик прочности с введением запасов прочности по долговечности и напряжениям.

5.2.7.    Расчет на прочность при циклических нагрузках следует выполнять в соответствии с требованиями ГОСТ 25S59

17

5.2.8.    Поперечный расчет па сопротивляемость хрупкому разрушению (трещилостойкость) следует проводить на основе сопоставления коэффициента ни тел сноп ости напряжений с критическим значением в целях исключения возможности хрупкого разрушения. При необходимости допускается использовать другие критерии трешииостойкости.

5.2.9.    Расчет иа сопротивляемость хрупкому разрушению багюиов следует проводить в соответствии с требованиями ПНАЭ Г-7-002-86 «Нормы расчета на прочность оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок» и ГОСТ 25.506.

5.2.10.    Для проведения поверочного расчета баллона допускается использовать другие нормативные документы. Ответственность за выбор тою или иного критерия и метода расчета несет организация, выполняющая соответствующий расчет. Выбор другой документации для проведения расчета должен быть обоснован н отражен в программе технического диагностирования.

5.2.11.    В процессе проведения поверочных расчетов следует устанавливать механизмы образования и роста обнаруженных дефектов повреждений, возможных отказов в следствие развития дефектов и повреждений. При этом особое внимание должно быть уделено подтверждению отсутствия возможности внезапных отказов, при которых нельзя прогнозировать остаточный ресурс.

5.2.12.    По результатам поверочного расчета следует проводить оценку параметров технического состояния баллона, их соответствия требованиям нормативной и конструкторской документации, а при отклонении от требований -установить определяющие параметры технического состояния баллона при дальнейшей эксплуатации.

5.2.13.    Результаты поверочного расчета и анализа технического состояния

должны быть оформлены в виде технического заключения с решением о продолжении дальнейших исследований    напряженно-деформированного

состояния н характеристик материалов или возможности их дальнейшей эксплуатации о указанием назначенного ресурса баллона.

6. Уточненные расчеты я исследования напряженно-деформированного состояния п характеристик материалов баллонов

Цель - получение дополнительной информации о номинальных и местных напряжениях и деформациях с учетом фактических повреждений и расчета остаточного ресурса баллона.

6.1. Уточненные расчеты следует проводить с учетом всех режимов и действующих нагрузок за период эксплуатации, а также возможных изменений характеристик материалов с нснолъзова1Гием методов расчета, указанных в подразделе 5.2* Могут быть использованы пе регламентированные метол расчета В этом случае ответственность за выбранный метод несет opi апизацп.., ирополяшая уточненный расчет баллона

Ь.2. Результаты уточненного расчета по нормативным документам, кереглэментнруемым непосредственно для обследуемого баллона, должны быть нронсрсны 'кепернчентазьнычи методами (тензометрия, акустическая эмиссия).

6.3. Уцененные параметры свойств материалов следует определять на «Ч'рлзилх, вырезанных из баллона, сели это возможно (гр>нпа однотипных iu.hohob> inn с применением неразрушанчиих .методов (переносной твердомер.

13

магнитно-шумовой метод) в соответствии с программой исследований, составленной с учетом обнаруженных дефектов, повреждений и условий эксплуатации баллона.

6.4.    Испытание образцов и определение характеристик материалов следует проводить в соответствии с нормативном документацией. Примененне другой документации допускается после ее согласования со специализированными организациями и утверждения в Госгортехнадзоре России

6.5.    По результатам уточненных расчетов и исследования налряженно-деформированного состояния и характеристик материалов должны быть уточнены механизмы повреждений, параметры технического состояния и критерии предельных состояний согласно заключению по уточненным расчетам

7. Определение возможности, сроков, параметров и условно эксплуатации

баллонов

7.1.    Возможность, сроки и параметры дальнейшей эксплуатации баллонов следует определять на основе совокупносш полученной информации по результатам проведенного технического диагностирования к расчетов на прочность н трешиносгойкость, выполненных согласно разделам 4-6.

7.2.    Необходимым условием возможности дальнейшей безопасности эксплуатации баллона является соответствие технического состояния баллона условиям прочности, дефектности и эксплуатации, установленным проектной и нормативной документацией ( ГОСТ 14249, ГОСТ 26755, ГОСТ 25859, ПИАЭ Г-7-002-86. ПБ 10-115-96).

7.5. Если по условиям проведенного технического диагностирования баллона из-за утонения стенки от коррозии, снижения механических свойств материалов или других повреждений не обеспечивается нормативный запас прочности при расчетных параметрах, продление сроков эксплуатации возможно при установлении пониженных параметров или после восстановительного ремонта баллона, ие удовлетворяющего условиям прочности.

7.4.    Диагностируемый баллов на основании положительных первичных результатов технического дшгноспфоввшгя и при соблюдении установленная требований по условию (регламенту) пусха я эксплуатации баллош может быть допущен г дальнейшей эксплуатации вря расчетных иля сниженных параметрах на основании оформленного заключения. При этом срок дальме&яей эксплуатации баллонов не должен превышать % лет ил» сроют указанных в Приложении 5.

7.5.    По истечения срока эксплуатация баллона, установленного по результатам первичного технического диагностирования (п.7,7), следует провеет очередное техническое диагностирование баллона для определения возможйостя. условий я сроков его дальнейшей эксплуатация. Программа и методика последующего (повторного) технического дашиостирсмиих могут отличился от программы а методики первичного диагностировании бажкта.

8. Оформление результатов технического днзпгосгйрввятпг

8.1. На выполненные при техтчесаом диагностирования работы предприятие составляет первичную документацию (акты, заключения, протоколы.

19

таблицы, схемы, фотографии), в которой должны быть отражены асе обнаруженные отклонения, особенности и дефекты.

На основании первичной документации о результатах технического диагностирования и выполнения расчетов на прочность должно быть составлено заключение и отчет.

8.2.    Первичная документация, включая формуляры (схемы) с графическим изображением результатов контроля, прилагается к заключению.

8.3.    Заключение по обобщению результатов технического диагностирования должно быть составлено по типовой форме и включать в себя текстовой материал.

8.3.1. Введение- краткая постановка задач к

8 3 2. Основные сведения о диагностируемых баллонах (конструкция, материалы и технология изготовления, условия зкеплуатэцим): за вод-из гото в иг ель,

-    дата изготовления н дата ввода в эксплуатацию;

-    заводской номер;

-    адрес владельца;

•    регистрационный номер по реестру органа Госгортехнадзора РФ для регистрации баллонов;

-    краткая характеристика конструкции и технологии изготовления;

• расчетные (проектные) технические характеристики (давление, температура, емкость);

•    разрешенные (фактические) параметры работы баллона (если отличаются от проектных);

•    основные размеры элементов (диаметр, толщина, высота);

- материалы основных    элементов    (использование    заводом-

изготовителем);

данные по сварке (выполненной заводом-изготовителем);

объемы, методы и результаты дефектоскопического контроля при изготовлении;

-    сведения об эксплуатации (количество пусков-остановов и гидр оиспытаний, данные о наличии циклической составляющей нагружения);

-    сведения о ремонте (использованные варки сталей и сварочные материалы; объемы, методы и результаты дефектоскопического контроля)

8.3.3.    Результаты анализа технической документации;

•    краткая деформация о сертификатах качества материалов, используемых при изготовлении (если имеется), н ремонте баллона с оценкой соответствия действующей НД;

•    сводные данные по результатам хфедыдуюкх обследовании и контроля;

-    причины, ткзедуяаатдне осаованнгм дяя ремонта ирегоцлууыыи;

-    специфические особенности эксзхяувтаиш (если таковые юг

место).

8.3.4.    Ияднвндуадыая программа технического дкагвоспфоваяия. В индивидуальной программе указываются комфетте методы, объемы и зоны контроля. Если дкагностэфоваяяе тфоводится по типовой программе данный раздел можно не проводить.

8.3.5.    Результаты технического дюгаосттфомюя (текущего).

В Hjci3/«ii!SM разделе приводятся обобщенные дэттые обследовании баллона по ра«личным диагностическим отираниям:

-    пшы (марки) испытательного оборудования и дефектоскопической япгара'п.рм. »--.лоль}оваинон при дан$**.»м техническом диагностировании, их мзодской ном-?. основные характеристики искателей. эквивалента* плошал, ли «густим о го дефекта.

сведения. подтверждающие квалификацию дефектоскопие гое; сведения (наименования. шифры) норматнвтьтехническсй документа цнн. но котпрой про»сводится дефектоскопический контроль:

-    сведения о дефектах, обнаруженных при наружном и внутреннем осмотрах, измерениях основных размеров:

• данные о дефектах в сварных соединениях и дефектах в основном металле, обнаруженных методами нсразрушзюшего контроля:

сводные данные по результатам ультразвуковой толиншометрии, результаты измерения твердости металла переносным приборе*': результаты исследования механических свойств металла (если выполнялись), его химического состава и структуры (если таковые

r.p OJ43 водились):

условия проведения и результаты гидронспьгганий.

8 3.б Расчет на прочность

В необходимых случаях, оговоренных настоящим Руководящим документом, производится контрольный расчет на статическую прочное*ь и соогзетствин z ГОСТ 14249. ГОСТ 26755 иди (и) поверочный расчет на усталостную прочность согласно ГОСТ 2SS50 или (и) на трешниостойкость в сск»тветстзии ПНАЭГ-7-002-86.

Расчетом на статическую прочность подтверждается возможность эксплуатации баллона при рабочих параметрах, либо определяются допускаемые (пониженные) значения параметров его дальнейшей эксплуатации.

При необходимости в дополнение к нормативным методам проводятся специальные расчетные или экспериментальные исследования. Ресурс дальнейшей безопасной работы баллонов определяются расчетом на циклическую (усталостную) прсшость, расчетом скорости роста коррозионных или иных дефектов.

8.3.7. Выводы и рекомендации:

По результатам выполненного обследования формулируются выводы и рекомендации с указанием возможности, разрешенных параметров, условий и сроков дальнейшей эксплуатации баллона или объема его ремонта.

8 3 8. К 1 а юно метл о прилагается копия лицензии от органов Госгортехнадзора РФ с перечнем разрешенных видов деятельности выданная организации, проводившей обследование. Если работы по темшчссксму диагностированию и составлению заключения выполнялись двумя разными органшациями, к заключению прилагаются две копил лицензий от каждой из этих органюатгй.

8.4. Заю1ючснис прилагается к паспорту баллона. Его копия хранится в организации, проводившей техническое диагностирование.

Приложение 1 (справочное)

fitiwonwa Tojwmiw <t oopcae.iMtai прнмснлтелъна к иястояшнм

wcroomtcmni укататгам.

am tl/fl Терянпы Определения i 2 3 I Бядлоя Сосуд, имеющий одну или дм горловины ллч установки вентилей, флянцев или штуиероа, предназначенный для транспортировки, хранения и иегмлыоогтга сжатых, ’ сжиженных или растгорскных пион, л также воды пол яапленисм 2 Га яясац}»х баллона Неотъемлемая часть корпуса (дннша) баллона, ограннчнэппшм внутреннюю полость с торца. 3 Обечайка Цнлищфнчосмя оболочка замкнутого профиля, закрыта* с ториаа. 4 Днище Неотъемлемая часть корпуса баллона, огряничиаагошпя внутреннюю полость с тояиа. 3 Давление внутреннее (наяч-жкоо) Давление, действующее на внутреннюю (ияруулгукО поверхность стенки баллона. 6 Давление рабочее Максимальное внутреннее избыточное или наружное давление, возникающее при нормальном протекании рабочего процесса 7 Давление пробное Давление, цж котором производтс* испытание Садлоио. 8 Температур* рабочей среды максимальная (минимальна*) Максимальная (минимальная) температура среды в баллоне при нормальном протекании технологического гчзожоса. Q I i 1 ™ Техническое со<поан«о ofivcm Common которое характеризуется о определенный момент времени, a определенной срезе эпачешвхщ параметров, установленными технической локумешацжй на объект. ГОСТ 200) К i J') { j : ! " ! TtXHWrCtiVW ЗН^ГОПСТИКа Теория, методы, и средства анредеиеикт TCXJjir»c«rt>ro соспшаи баллона. 1 Tcxhhmvxvoc лиаткшрпиапт Огфёхление технического составил* j объекта. { Залечи технического лтигиостчровлин*: . котродь техт тчесжого состояния; { «итк'к места и определен*!* причин опта! Окис^ааиостн); |

j»i фнтшфоват* технического (жшниз. • госта**»!. «. - . 4

4

Содержание

С.

1. Ociiimc положения    5

2. Организация проведения технического диагностирования баллонов    7

3.    Подготовка к техническому диагностированию баллонов    8

4.    Проведение технического диагностирования баллонов    9

5 Амалж повреждений и параметров технического состояния.    16

Проведение поверочных расчетов 6. Уточненные расчеты и исследования налряженне*деформированного    17

состояния и характеристик материалов баллонов ". Определение возможности. сроков, параметров и условий    (8

>KciLi>aтанин баллонов 8 Оформление ре гуль ran on техническою диагностирования    18

Приложения:

Основные термины и определения применительно    21

к настоящим методическим указаниям JVtI. Номенклатура стальных баллонов малой емкости (0,4 -12 л.)    23

№3 I(о.менклатура стальных баллонов средней емкости (20 - 53 л.)    27

№4 1 (оменклатура стальных баллонов большом емкости (80 -1000 л и более) 28 А-5. Сроки технического диагностирования баллонов при отсутствии    29

в паспорте расчетного (назначенного) срока эксплуатации As6 Типовая программа технического диагностирования и продления срока 30 службы стальных баллонов, установленных стационарно на предприятии As7. Типовая программа и методика технического диагностирования    32

при аварии стального баллона (группы баллонов)

№8. Перечень основных нормативных документов, применяемых    36

при техническом диагностировании баллонов А*9 Схема экспертного технического диагностирования стальных    39

баллонов

As 1G. Сравнительная эффективность керазрушаюшкх методов    40

контроля сплошности баллонов As! 1 Рекомендуемые формы заключений при техническом    41

диагностировании баллонов

5

I .Общие пиложеиип

1.1. Руководящий документ устанавливает требования по проведению технического диагностирования и продлению срока службы стальных баллонов, выработавших установленный ресурс, а также после аварии и восстановительных ремонтов. Регламентирует программы и методы ко i при ля. шрмы и критерии испытаний и расчето» остаточного ресурса, а также определения возможных параметров и условии дальнейшей безопасной эксплуатации стальных баллонов.

1.2.    Термины и определения, исполыуемые в Руководящем документе, еоотвегствуют системе нормативных документов: ГОСТ 27.002 «Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения», ГОСТ 7004 «Надежность в технике. Системы технологические. Термины и определения»; ПБ-10-115-96 «Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением» и другим стандартам и документам. Термины и определения приведены в Приложении I

1.3.    Ру ководящий документ распространяется на стальные бесшовные, сварные и цельнокованые баллоны отечественного и зарубежного прошво детва, предназначенные для транспортирования и хранения сжатых, сжиженных и растворенных га юв, под давлением свыше 0.07 МПа (0,7 кгс/см¹).

Номспклагура некоторых стальных баллонов, изготовляемых и используемых для этих„цслен. цриведснавсправочном Приложении 2.3,4.

1.4.    Техническое диагностирование баллонов следует проводить после истечения назначенного (расчетного) срока эксплуатации, после аварии или восстановительного ремонта.

1.5.    Назначенный (расчетный) срок эксплуатации баллона устанавливается предприятием-изготовигелем. Срок эксплуатации должен быть ухазан в паспорте баллона.

1.6.    Руководящий документ основан на    накопленном опыте

диагностирования баллонов - различными предприятиями, требованиях обеспечения надежной и безопасной эксплуатации стальных баллонов, определенных на основе конструктивных особенностей, технологии изготовления, параметров и условий эксплуатация баллонов а также, критериев и методов расчета прочности и зрещнностойкости, статистических сведений о выявленных дефектах и отклонениях от режима эксплуатации н других факторов.

1.7.    Техническое диагностирование баллона (группы баллонов), отработавшего назначенный срок службы, включает.

* наружный н внутренний осмотры;

-    контроль геометрических размеров (внутреннего или наружного диаметра; толщины стенки, смещения кромок стыкуемых элементов, ит.п.);

-    измерение выявленных дефектов (коррозионных язв или эрозишгных повреждений, трешин, деформаций и других);

-    контроль сплошности сварных соединений и зон основного металла неразрушакшшми методами дефектоскопии;

-    контроль толщины стенки неразрушающим методом;

-    измерение твердости с помощью переносных приборов;

-    лабораторные исследования (при необходимости) химического состава, свойств н структуры материала основных элементов;

-    пщравлтеские испытания;

-    прогнозирование на основании анализа результатов технического

6

диагностирования и расчетов на прочность возможности, допустимых рабочих параметров, условий и сроков дальнейшей эксплуатации баллона;

18    Техническое диагностирование баллонов нроволнгся после истечения установленного срока эксплуатации. укапанною о нормативных актах (ГОСТ, ТУ, Праапла, Инструкции, чертежи, тех.паспорт и др). В случае отсутствия установленных сроков эксплуатации баллонов следует техническое диагностирование проводить в сроки, указанные в обязательном Приложении *

19    После аварии следует проводить досрочное (внеочередное) техническое диагностирование баллона, которое может* быть полным ( а соответствии е л. 17) пли част ичным в зависимости от мест, характера и степени повреждения баллона

МО Оценка технического состояния баллона должна осуществляться по параметрам, обеспечивающим его падежную и безопасную эксплуатацию согласно нормативной пин конструкторской документации, а остаточный ресурс -по определяюшим параметрам, изменение которых может привести баллон в неработоспособное или предельное состояние.

I II В зависимости от критериев предельного состояния и условий эксплуатации баллонов параметрами его тех!..веского состояния могут служить.

-    характеристики материалов (предел текучести, временное сопротивление, трещшюстойкостъ, предел выносливости, структура, химический состав и др.);

•    коэффициенты запасов прочности (по пределу текучести, врсметюму сопротивлению, циклической прочности и др.);

•    технологические параметры (температура, давление, параметры циклической нагрузки, вибрации и др.);

-    данные гидравлическая или пневматических испытаний.

1.12.    Наряду с предусмотренной в нормативной и конструкторской документации системой оценок может быть введена доползпггелькая система критериев оценки предельного состояния, переход в которую определяет остаточный ресурс обследуемого баллона.

1.13.    Прогнозирование остаточного ресурса осуществляется согласно закономерностям изменения определяющих параметров, полученных при анализе повреждений или в результате измерения функциональных показателей. На основании полученных данных принимается решение о возможности дальнейшей эксплуатации баллона.

1.14.    Техническое диагностирование не заменяет проводимых в установленном порядке технических освидетельствований баллонов.

1.15.    Допускаемый срок продления эксплуатации баллона устанавливает организация, выполнявшая техническое диагностирование баллона

Мб Техническое диагностирование баллонов, отработавших назначенный (расчетнъи!) срок службы, но не подвергавшихся ранее техническому диагностированию, необходимо провести в течение одного года с момента издания настоящего Руководящего документа.

1.17. Изменения и дополнения (при необходимости) в настоящий Руководящий документ вносятся в установленном порядке спеииалшнроватюй организацией ОАО “УралНШТГ*: 454139, Челябинск, ул.Новороссийская. 30, тсл.53-58-79.

2.0рганизаипя проведении технического jii;iniocritp<ui:)i>its< бид.ишои

2.1. Организация работ по техническому ;иш мостированию возлагается на пр едпр пятне-владел u ia баллонов

2 2. Работы по техническому диагностированию ба;иииоа проводятся организациями, имеющими разрешение (лицеин«о) иргинои Г»кто|пе\шл^ра России на выполнение работ.

При необходимости, сажанной с наличием отклонении систотяи.1 баллона от требовании Правил, ГОСТ, ТУ на inruiOBaeiiiie или nopvi настоящего руководящего докуме!гг:1, к техническому диагностик!влито следует привлекать специал1Шф08аину1о    »«ауч но- нсс л ело ьател ьс кмо    органнишиы (ОАО

чУралППТП)

2 3. (Ълноиое техническое дна тост ироаа мне баллонов прсиоднгся согласно Приложению 5 (обя larc.'iuioc) по типовой профачме (Приложение Ь). либо по мили виду а.твои и программе и методике в uihicwmocim от гопа конкретного баллона, его технического состояния и условий женлчаншнн

Внеплановое техническое дна п юстировать ба.ионои проводится -ip*, ремо^но-восстамовнгсльных работах, иди в слу чае аварии (Приложение 7).

Программы и методики проведения технического диагност:п:ова!чи] аварийного баллона (группы) должны согласовываться со спец}«адШ|Гров.«нноГ| научно-исследовательской оргзншацией по ба.ъюнам и с органами Госгортехнадзора России.

2.4.    Типовая программа и методика использую гея ергажшг.гей, проводящей диагностирование технического состояния бхтлоиа при назначенном сроке эксплуатации.

индивидуальная программа и методика разрабатываются организацией, проводящей оперативную экспертную диагностику технического состояния баллонов, при отсутствии нормативных сроков эксплуатация. при восстановительном ремонте и при эксплуатации баллонов с числом циклов нагружения от внутреннего давления более 3x10* (многоииклозый режим нагружения). Эта программа и методика согласовываются со спеишлшировзнкой шучио-исследовательсхои орпшшаиней по баллонам и с региональными органами Госгортехнадзора России

Если 1пщнвндуальной программой технического диагностирования баллона предуештрноается пониженный относительно типовой программы (при ее наличии) объем контроля или регламенгнроваиные типовом программой методы контроля заменяются на альттриапоные, необходимо согласование таких |щдяв иду а льных программ со специализированной научно- нссдедо В2 тсльс к а П организацией по базисном.

2.5.    Контроль неразрушаюшиыя методами додже: г цюэо^гться спсипаяистзмп, аттестованными в соответствии с <Лразиламн аггеег. - ч специалистов по неразрушающему контролю» Госгортехнадзора РоссЦ имеющие квалификаююкпьи*? уровень не ниже второго.

2.6.    Аппаратура, средства и методики, применяемые для контроля диагностируемых параметров. должны соответствовать требованиям действующих норштнвиьех документов fa конкретные видь* контроля. Аппаратура должна быть аггестряана о установленном порядке.

2.7.    Все оиды неразрушзющего контроля, измерения, определения механических свойств, структуры основного металла и сварного соединения, расчеты на прочность и трешипостойкость следует проводить в соответствии с требованиями стандартов, инструкций и другой нормативной документации, приведенном в Приложении 8.

2.8.    Результаты всех проводимых исследований должны оформляться о виде заключений с приложениями, о которые должны входить все материалы по проведенному техническому диагностированию баллонов. В заключении даются рекомендации по допустимым параметрам, срокам дальнейшей эксплуатации баллона или его замене (ремонту).

Заключение должно быть подписано экспертами н утверждено техническим руководителем предприятия - техническим директором (главным инженером).

2.9 Принципиальная схема технического диагностирования стальных баллонов с истекшим сроком эксплуатации представлена в Приложении 9.

З.Подготовка к техническому диагностированию баллонов

3.1.    Подготовку к техническому диагностированию должен проводить владелец баллонов согласно требованиям нормативной документации и разработанной программы.

3.2.    Баллоны, подлежащие техническому диагностированию, должны бьггь выведены из эксплуатации, опорожнены и отключены от действующих коммуникаций.

3.3.    При диагностирования группы баллонов в случае необходимости их разъединяют для индивидуальной подготовки каждого баллона (зачистка зон для контроля и визуального осмотра).

3.4.    Внутренняя и наружная поверхности баллона должны быть очищены от загрязнения. Зоны, объем и качество подготовки поверхностен определяются требованиями программы и методики диагностирования баллона и нормативных документов на применяемые методы контроля.

3.5.    Подголовка поверхности баллона для контроля неразрушагошимв методами должна доводиться механическим способом (пескоструйная обработка, абразивным юктруменгом и др.) до чистоты Rz £ 40 мхм. При зачистке поверхности металла необходимо сохранять маркировку баллона.

3.6.    При проведении технического диагностирования баллонов лицам, осуществляющим диагностирование, и администрации предприятия следует руководствоваться требованиями действующих Правил безопасности, ГОСТ 12.0.004, а также действующими на предприятии инструкциями и документами по охране труда. Все работы по техническому диагностированию выполнять по наряду-допуску с полным отключением оборудования.

3.7.    Владелец баллона должен представить организации, проводящей техническое диагностирование: паспорт баллона, ремонтный и сменный журналы (при их наличии), предписания инспекции Госгортехнадзора России, заключения по предыдущим диагностическим обследованиям, прочие материалы, в которых содержатся данные по конструкции, условиям эксплуатации и ремонтам баллона.

4. Проведение технического inaruocnipoBaiiiiH баллонов

4.1.    Диализ технической локуиснтэчнн

Цель анализа технической документации - установление номенклатуру технических параметров, предельных сосгояннй. выявление наиболее вероятных отказов и повреждений баллонов, однородных по кснструкаич « функциональному назначению, выявление дефектов. которые могут привести к отказам.

4.И. Анализу подлежит нормативная (ГОСТ. ТУ), конструкторская (проект), монтажная и эксилуатационнал (паспорт. курнхна по ■кедлуапиик и ремонту, результаты предыдущих сбслелованнн) документация, которую го топит н представляет владелец баллонов

4.12. Анани геч?1ячсск*’Г| .юомептаичи должен включать:

персчсж. прсанаэчэнрграшк'й документации;

- установление сроков    из готов л синя,    пуска в зкогиуаташ!:о.

изготовителя.

анализ конструктивных особенное:ей баллона. сс?:ов«*ы.\ pasver*-¹*-материалов, технологии изготовления, сведений о проверке качества галлона "а задоде-изготовн геле;

-    опенку проектных технически характеристик и их ссотзетсгзил условиям эксплуатации по температуре, давлению, рабочей среде, а также aijacrua фактических особенностей эксплуатации:

-    анализ результатов технических освидетельствований, осмотров, гидравлических или пневматических испытаний и обследований баллснсз. а также данных о повреждениях и ремонте;

-    техническое заключение по результатам анализа и г*ришпз»е решения об использовании типовой программы или о разработке индивидуальной программы для оперативной и эхслертноГ^зиагностихн.

4.1.3. По результатам анализа зхсплузта1!Иоико-техя;1чгской документации определяются элементы или зоны баллонов. работающие в наиболее напряженных условиях, при которых возможно образование дефектов или изменение структуры я свойств металла в процессе эксплуатации, и принимается решение о программе технического диагностирования баллона то есть: будет использована типовая программа или необходима разработка индивидуальной программы технического диагностирования.

4.2.    Разработка программы диагностирования

4.2.1.    Типовая программа технического диагностирования баллона проведена в Приложении б настоящего документа.

4.2.2.    В типовой программе определены элементы а з необходимых случаях зоны контроля, предрасположенные к сбразсзанпю дефектов. а также указаны объемы и методы контроля или исследования (при необходимое*, механических свойств н микроструктуры металла.

4.2 3. Индивидуальная программа технического дязгчсстироваяия должна разрабатызаться в случае отсутствия на данный конкретный т г: баллона в нестоящем руководящем документе типовой программы, идя з случаях, оговоренных п. 2.4. настоящего дохумеггга. а также в случае, если обнаружены отклонения или дефекты, превышающие пределы, устаксзлеч.чые Правилам» ГГТН. ТУ на нзготевлекпе ила нсомамн настоящего рчссвсдчщегз дск-м-нта.

•    г*    •

!0

4 2.4 Индивидуальную программу следует разрабатывать (а необходимых случаях - см. п 4 2.3) на каждый баллон или групп)' однотипных баллонов, работающих в одинаковых условиях.

Индивидуальная программа разрабатывается на основе типовых программ ( если на данный Tim баллона имеется типовая программа) и дохкнд учитывать результаты анализа эксплуатационно-технической документации, в том числе: конструктивные особешюсти и конкретные условия эксплуатации, возможность доступа для осмотра и возможность применения конкретного вида пера фушаннцего конфоля. наличие ремонтов или реконструкции, а также возможные другие данные.

4.2.5 В индивид)альнон программе должны быть определены элементы и в необходимых случаях зоны баллона, подлежащие контролю, приведены объемы и методы нерагру шлющего ко«лроля, а также указаны при необходимости объемы лабораторных исследований структуры и свойств металла баллона с назначением мест отбора проб.

4.3. Визуальный и измерительный контроль

4.3.1. Визуальный осмотр наружной и внутренней поверхностей баллона и из мер тельный контроль проводят с целью обнаружения и определения размеров дефектов (поверхностных трещин, корроз>юнных повреждений, эрозионного износа, выходящих на поверхность расслоений, механических повреждений, имягзиз, ьыпучин и других изменений геометрии), образовавшихся в процессе эксплуатации, при ремшгте, изготовлении или монтаже баллона.

По результатам вшуального и измерительного контроля может бьпъ уточнена (дополнена) пршрамма технического диагностирования баллона.

4 3 2. При проведении визуального контроля повьпиенное внимание должно быть обращено на выявление следующих дефектов:

•    трещин образующихся чаше всего в местах геометрической, температурной и структурной неоднородности;

-    коррозионных и коррозийно-усталостных повреждений металла,наиболее часто встречающихся на внутренней поверхности в нижней части баллона, в зоне раздела сред, а также на наружной поверхности в местах нарушения тепловом изоляции или краски и (или) возможного попадания н скапливания волы (как правило, для баллонов находящихся на открытом воздухе подвергающихся воздействию атмосферных осадков);

-    эрозионного швоса поверхностей баллона

-    дефектов сварки в виде трещин, пористости, свищей, подрезов, прожогов, незаплавленных швов требованиям технической документации;

•    смешения иди увода кромок или непрямолзшсйности соединяемых элементов.

4.3.3    При выполнении вшуального осмотра целесообразно зачищать отдельные участки поверхности, а гакже использовать луну и местную подсветку. При визуальном осмотре внутренней поверхности баллонов, недопустимых для прямого обзора следует использовать эндоскопы, перископы или простейшие приспособленш в виде штанги с закрепленными на ней зеркалом и источником света.

4.3.4    При обнаружении в элементах баллона трещин или деформированных участков дефектные зоны элементов следует осмотреть также со стороны противоположной поверхности.