Механические испытания на излом угловых сварных соединений прямых врезок
газопроводов
Б.4.1 Образцы для испытаний углового соединения должны иметь ширину 50 мм
(приблизительно) и длину от 100 до 150 мм (рисунок Б.5). Надрез по оси сварного
шва выполняют ножовкой на глубину 1,5 мм.
Б.4.2 Образцы для испытания нахлесточного соединения должны иметь ширину 25 мм
(приблизительно) и длину от 100 до 150 мм (рисунок Б.6). Надрез выполняется
ножовкой со
стороны, противоположной усилению сварного шва. Глубина надреза равна толщине
стенки трубы плюс половина высоты поперечного сечения сварного шва. Допускается
применение шлифмашинки (с узким шлифкругом) для выполнения части наклонного
надреза (пропила) на глубину, равную толщине стенки трубы. Заключительную часть
надреза следует выполнять ножовкой.
Рисунок Б.5 – Форма и размеры образцов для испытания металла шва угловых
соединений прямых врезок на излом
1 – надрез глубиной S + половина высоты поперечного сечения сварного шва (S –
толщина стенки трубы); 2 – сварной шов; 3 – обработка сварного шва газовой
резкой
Рисунок Б.6 – Форма и размеры образцов для испытания металла шва нахлесточных
соединения прямых врезок на излом
Б.4.3 Образцы для испытания на излом должны иметь параллельные гладкие кромки.
Следы окалины после газовой резки должны быть удалены путем механической
обработки или зачистки шлифмашинкой.
Б.4.4 При испытаниях металла шва на излом образцы разрушают ударом по свободному
участку образца при закрепленном другом участке. Удар наносится со стороны
корневого слоя шва. Поверхность излома каждого образца должна продемонстрировать
полный провар и сплавление между слоями шва. Максимальный размер любой газовой
поры не должен превышать 2,0 мм, а суммарная площадь всех газовых пор не должна
быть более 2 % площади излома образца. Глубина шлаковых включений – не более 1,0
мм, а их длина – не более 3,5 мм. Расстояние между соседними шлаковыми
включениями должно быть не менее 13 мм. Любые трещины являются браковочным
признаком. Не являются браковочным признаком дефекты типа флокенов.
Б.5 Испытания на ударный изгиб
Б.5.1 При испытании на ударный изгиб определяют энергию удара и ударную вязкость
металла шва на образцах с острым надрезом (Шарпи) типа IХ (для толщины основного
металла 11 мм и более) по ГОСТ 6996. Форма и размеры образцов представлены на
рисунке Б.7. Схема нанесения надреза на образцах приведена на рисунке Б.8.
Рисунок Б.7 – Форма и размеры образцов для испытаний на ударный изгиб по ГОСТ
6996
Б.5.2 Вырезку и изготовление образцов следует производить таким образом, чтобы
одна из чистовых поверхностей каждого образца (после окончательной обработки)
располагалась на расстоянии от 2,0 до 3,0 мм внутренней поверхности трубы. При
вырезке образцов из соединений с толщиной основного металла 11,0 мм и 6,0 мм
допускается наличие необра-
ботанного основного металла на двух поверхностях образца. Надрез наносят
перпендикулярно поверхности трубы (см. схему на рисунке Б.8). При испытании ЗТВ
линия надреза должна пересекать линию сплавления сварного шва в середине
образца.
Б.5.3 При номинальной толщине стенки трубы более 19,0 мм для испытаний на
ударный изгиб следует изготовить дополнительно два комплекта образцов (по шву и
по линии сплавления), одна из чистовых поверхностей которых расположена на
расстоянии от 2,0 до 3,0 мм от наружной поверхности трубы. Каждый комплект
должен включать в себя не менее 3-х образцов.
а) для труб с толщиной стенки (S) до 19,0 мм включ.; б) для труб с толщиной
стенки (S) более 19,0 мм
Рисунок Б.8 – Схема вырезки и выполнения надреза на образцах для испытаний на
ударный изгиб
Б.5.4 Ударная вязкость, определяемая как среднее арифметическое результатов
испытаний трех образцов, должна быть не менее значений, указанных в разделе 9.
Б.6 Измерение твердости металла различных участков сварных соединений
газопроводов
Б.6.1 Измерение твердости по Виккерсу (НV10)
производится на образцах (макрошлифах), вырезанных таким образом, чтобы были
охвачены все участки сварного соединения (шов, ЗТВ, основной металл). Должна
быть обеспечена параллельность сечений шлифа и
Рисунок Б.9 – Схема замера твердости по Виккерсу (HV10)
в различных зонах сварного соединения
обработка поверхности в местах замеров с шероховатостью не более Rz 80. Схема
замера твердости приведена на рисунке Б.9. В каждой зоне замера должно быть не
менее трех отпечатков (для ЗТВ и основного металла с двух сторон от оси шва).
Б.6.2 Значения твердости
по Виккерсу (НV10)
не должны превышать максимальных значений, регламентированных разделом 9.
Б.7 Испытания на прочность при сдвиге
Б.7.1 Испытания на прочность при сдвиге наплавки вывода ЭХЗ, выполненной
термитной сваркой, выполняются на разрывной машине любой стандартной марки,
обеспечивающей необходимое усилие сдвига. Схема испытаний приведена на рисунке
Б.10.
1 – подвижная часть разрывной машины; 2 – плоский образец с наплавкой; 3 – вывод
ЭХЗ; 4 – наплавка;
5 – приспособление (оправка) для испытания на прочность при сдвиге; 6 –
неподвижная часть разрывной машины; а – высота наплавки;
b – диаметр наплавки; c – размеры плоского образца (не менее 3-х диаметров
наплавки); d – толщина плоского образца (ширина паза оправки); е – толщина
стенки оправки (не менее 2-х толщин плоского образца);
f – ширина оправки
Рисунок Б.10 – Схема испытаний на прочность при сдвиге наплавки вывода ЭХЗ,
выполненной термитной сваркой
Б.7.2 Испытания проводятся со скоростью нагружения 2,0 мм/мин.
Б.7.3 Значение прочности при сдвиге, а также отношение площади сплавления к
площади наплавки должны отвечать требованиям 10.9.1.6.
Б.7.4 Рекомендуемая форма протокола испытаний на прочность при сдвиге приведена
ниже.
ПРОТОКОЛ
№ от “ ” 200 г. испытаний на прочность при сдвиге
1 Характеристики контрольного сварного соединения:
характеристики стальной пластины (класс прочности трубной стали,
толщина стенки) .
марка сварочного материала приварки выводов ЭХЗ . 2 Оборудование и условия
испытаний:
Результаты испытаний:
№ п/п
№ партии
№ образца КСС
Площадь наплавки
Sнапл.,мм2
Температура испытаний
Предел прочности на сдвиг,
МПа
Площадь сплавления,
Sсплав.,мм2
Sсплавл.
S100,
%
напл.
1
2
3
4
5
6
7
8
Выводы:
Испытания провел:
Результаты
испытаний проверил:
Приложение В
(обязательное)
Область распространения результатов производственной аттестации технологий
сварки газопроводов
В.1 Область распространения результатов производственной аттестации
технологий сварки регламентирует диапазон допустимых изменений основных
параметров однотипности сварных соединений в рамках заявленных условий на
производственную аттестацию по характеристикам выполненных КСС.
В.2 Установленная по результатам производственной аттестации область
распространения не должна выходить за пределы, регламентированные настоящим
стандартом, и за пределы технологических возможностей специализированного
сварочного оборудования (для ААДП, АПГ, АФ), при этом область
распространения результатов производственной аттестации может быть сокращена
по сравнению с диапазоном основных параметров однотипности сварных
соединений.
В.3 Область распространения результатов аттестации технологий сварки по
классам прочности материалов труб (элементов) устанавливается в пределах
одной группы по классу прочности материалов труб (элементов) КСС в
соответствии с требованиями таблицы В.1.
Таблица В.1 – Область распространения результатов производственной
аттестации технологий сварки по классам прочности материалов труб
(элементов) КСС
Группы и сочетания групп основного материала КСС
Область распространения
1
М01
1 (М01)
2
М03
2 (М03); 2 (М03) + 1 (М01)
3
М03
3 (М03); 3 (М03) + 2 (М03); 3 (М03) + 1 (М01)
1 (М01) + 2 (М03)
1 (М01) + 2 (М03)
1 (М01) + 3 (М03)
1 (М01) + 3 (М03)
2 (М03) + 3 (М03)
2 (М03) + 3 (М03)
В.4 Область распространения результатов производственной аттестации
технологий сварки по номинальным толщинам труб (элементов) стыковых
соединений для элементов одной толщины устанавливается в пределах одной
группы по номинальным толщинам труб (элементов) КСС в соответствии с
требованиями таблицы В.2.
Таблица В.2 – Область распространения результатов производственной
аттестации технологий сварки по номинальным толщинам труб (элементов) КСС
для элементов одной толщины
Диапазон номинальных толщин стенки труб (элементов) КСС, мм
Область распространения по группам толщин
До 5,0 включ.
1
Св. 5,0 до 12,0 включ.
2
” 12,0 ” 19,0 ”
3
” 19,0 ” 32,0 ”
4
” 32,0 ” 50,0 ”
5
В.5 Область распространения результатов аттестации технологий сварки по
номинальным толщинам труб (элементов) для элементов разной толщины
устанавливается в пределах одной группы по номинальным толщинам труб
(элементов) КСС в соответствии с требованиями таблицы В.3.
Таблица В.3 – Область распространения результатов производственной
аттестации технологий сварки по номинальным толщинам труб (элементов) КСС
для элементов разной толщины
Область распространения по группам разной толщины стенок труб
(элементов)
До 5,0 включ.
До 7,5 включ.
1
Св. 5,0 до 12,0 включ.
Св. 7,5 до 18,0 включ.
2
” 12,0 ” 19,0 ”
” 15,0 ” 28,5 ”
3
” 19,0 ” 32,0 ”
” 22,0 ” 48,0 ”
4
” 32,0 “ 50,0 ”
” 35,0 ” 75,0 ”
5
Примечание–Максимальные
значения диапазонов толщин установлены исходя из соотношения
толщин стенок (разнотолщинности) свариваемых элементов, равного
1,5. Форма подготовки кромок разнотолщинных элементов
соответствует Тр-16Тр-19.
В.6 Область распространения результатов производственной аттестации
технологий сварки по номинальным диаметрам труб (элементов) устанавливается
в пределах одной группы по номинальным диаметрам труб (элементов) КСС в
соответствии с требованиями таблицы В.4. Область распространения результатов
производственной аттестации технологии свар-
ки прямых врезок устанавливается в зависимости от типоразмера КСС с учетом
группы основного материала, комбинации диаметров и толщин стенок свариваемых
элементов в соответствии с требованиями таблицы В.5.
Таблица В.4 – Область распространения результатов производственной
аттестации технологий сварки по номинальным диаметрам труб (элементов) КСС
Диапазоны номинальных диаметров труб (элементов) КСС, мм
Область распространения по группам диаметров
До 25,0 включ.
1
Св. 25 до 159 включ.
2
” 159,0 ” 530 ”
3
Св. 530 (включая плоские детали)
4
Таблица В.5 – Область распространения результатов аттестации технологии
сварки прямых врезок в зависимости от типоразмеров КСС (номинальных
диаметров, толщин стенок и группы основного материала)
Условное обозначение КСС (согласно таблице А.7)
Область распространения (согласно таблице А.7)
ОТ-1-1.1.3
ОТ-1-1.1.2
ОТ-1-1.1.3
ОТ-1-2.1.3
ОТ-1-2.1.2
ОТ-1-2.1.3
ОТ-1-2.2.3
ОТ-1-2.2.2
ОТ-1-2.2.3
ОТ-1-3.1.3
ОТ-1-3.1.2
ОТ-1-3.1.3
ОТ-1-3.2.3
ОТ-1-3.2.2
ОТ-1-3.2.3
ОТ-1-3.3.3
ОТ-1-3.3.2
ОТ-1-3.3.3
ОТ-2-1.1.3
ОТ-2-1.1.2
ОТ-2-1.1.3
ОТ-2-2.1.3
ОТ-2-2.1.2
ОТ-2-2.1.3
ОТ-2-2.2.3
ОТ-2-2.2.2
ОТ-2-2.2.3
ОТ-2-3.1.3
ОТ-2-3.1.2
ОТ-2-3.1.3
ОТ-2-3.2.3
ОТ-2-3.2.2
ОТ-2-3.2.3
ОТ-2-3.3.3
ОТ-2-3.3.2
ОТ-2-3.3.3
В.7 Область распространения результатов производственной аттестации
технологий сварки по виду КСС и конструктивным элементам устанавливается в
соответствии с требованиями таблицы В.6.
В.8 Результаты производственной аттестации технологий сварки
распространяются на сварочные материалы, применяемые при сварке КСС, а также
на другие сварочные материалы, прошедшие аттестацию и рекомендованные к
применению настоящим стандартом.
Таблица В.6 – Область распространения результатов производственной
аттестации технологий сварки по виду КСС и конструктивным элементам
Продолжение таблицы В.6
Область распространения действительна при следующих условиях:
соединение № 5.1 является соединением трубы и СДТ с одинаковыми
толщинами стенок;
соединение № 5.3 является соединением трубы и переходного кольца ЗРА
с одинаковыми толщинами стенок;
соединения № 5.1 и № 5.3 выполняются без подварки изнутри;
совпадают другие основные параметры однотипности соединений № 1.1; №
5.1 и № 5.3.
Область распространения действительна при условии, что соединение № 4.1
является соединением труб из сталей одной группы по классу прочности.
Область распространения действительна при следующих условиях:
диаметр свариваемых элементов более 1020 мм либо менее 1020 мм с
учетом требований 10.2.40;
соединение № 5.1 является соединением трубы и СДТ с одинаковыми
толщинами стенок;
соединение № 5.3 является соединением трубы и переходного кольца ЗРА
с одинаковыми толщинами стенок;
операционно-технологические карты сборки и сварки соединений № 5.1 и
№ 5.3 регламентируют выполнение подварки изнутри;
совпадают другие основные параметры однотипности соединений № 2.1; №
5.1 и № 5.3.
Область распространения действительна при следующих условиях:
соединение № 5.1 является соединением переходного кольца (патрубка)
и СДТ разной толщины стенки с одинаковыми наружными диаметрами
(Тр-16 по таблице А.8);
соединение № 5.3 является соединением переходного кольца и корпуса
ЗРА разной толщины стенки;
операционно-технологические карты сборки и сварки соединений № 5.1 и
№ 5.3 регламентируют выполнение подварки изнутри;
совпадают другие основные параметры однотипности соединений № 3.1; №
5.1 и № 5.3.
Область распространения действительна для сварных соединений диаметром
менее 1020 мм.
Область распространения действительна при следующих условиях:
выполненные КСС имеют одинаковые диаметры и толщины стенок;
сварка КСС выполнена без подварки изнутри;
совпадают другие основные параметры однотипности соединений № 5.2 и
№ 1.1.
Область распространения действительна при следующих условиях:
диаметр свариваемых элементов более 1020 мм либо менее 1020 мм с
учетом требований 10.2.40;
выполненные КСС имеют одинаковые диаметры и толщины стенок;
сварка КСС выполнена с подваркой изнутри по всему периметру
корневого слоя шва;
совпадают другие основные параметры однотипности соединений № 5.2 и
№ 2.1.
Область распространения действительна при следующих условиях:
диаметр свариваемых элементов более 1020 мм либо менее 1020 мм с
учетом требований 10.2.40;
выполненные КСС имеют разные толщины стенок и
одинаковые наружныедиаметры
(Тр-
16 по таблице А.8);
сварка КСС выполнена с подваркой изнутри по всему периметру
корневого слоя шва;
совпадают другие основные параметры однотипности соединений № 5.2 и
№ 3.1.
Область распространения действительна при следующих условиях:
диаметр кольцевых стыковых соединений менее 1020 мм;
выполненные КСС имеют разные толщины стенок и одинаковые наружные
диаметры (Тр-16 по таблице А.8);
сварка КСС выполнена без подварки изнутри;
совпадают другие основные параметры однотипности соединений №
5.2 и № 4.1.
Область распространения действительна при следующих условиях:
выполненные КСС имеют одинаковые диаметры и толщины стенок;
сварка КСС выполнена без подварки изнутри;
совпадают другие основные параметры однотипности соединений № 5.4 и
№ 1.1.
Область распространения действительна при следующих условиях:
диаметр свариваемых элементов более 1020 мм либо менее 1020 мм с
учетом требований 10.2.40;
выполненные КСС имеют одинаковые диаметры и толщины стенок;
сварка КСС выполнена с подваркой изнутри по всему периметру
корневого слоя;
совпадают другие основные параметры однотипности соединений № 5.4 и
№ 2.1.
Область распространения действительна при следующих условиях:
диаметр свариваемых элементов более 1020 мм либо менее 1020 мм с
учетом требований 10.2.40;
выполненные КСС имеют разные толщины стенок и одинаковые наружные
диаметры (Тр-16 по таблице А.8);
сварка КСС выполнена с подваркой изнутри по всему периметру
корневого слоя;
совпадают другие основные параметры однотипности соединений № 5.4 и
№ 3.1.
Область распространения действительна при следующих условиях:
диаметр кольцевых стыковых соединений менее 1020 мм;
выполненные КСС имеют разные толщины стенок и одинаковые наружные
диаметры (Тр-16 по таблице А.8);
КСС производилась без подварки изнутри;
совпадают другие основные параметры однотипности соединений № 5.4 и
№ 4.1.
Область распространения действительна при условии, что
операционно-технологическая карта сборки с сварки соединения № 1.1 не
предусматривает подварки изнутри на отдельных участках
периметра корневого слоя шва.
В.9 Область распространения результатов производственной аттестации технологий
сварки по составу защитного газа устанавливается в соответствии с требованиями
таблицы В.7.
В.10 Область распространения результатов производственной аттестации технологий
сварки в зависимости от пространственного положения при сварке устанавливается в
соответствии с требованиями таблицы В.8.
В.11 Область распространения результатов производственной аттестации технологий
сварки по параметрам режимов сварки (сварочный ток, напряжение на дуге, скорость
сварки, скорость подачи проволоки и др.) устанавливается в рамках диапазонов
фактических значе-
ний параметров, зафиксированных в карте технологического процесса сварки КСС.
Эти параметры должны быть отражены в операционно-технологических картах сборки и
сварки, разрабатываемых по результатам производственной аттестации технологий
сварки. В случае необходимости внесения изменений в параметры режимов сварки,
выходящих за пределы, установленные операционно-технологическими картами сборки
и сварки, требуется проведение новой производственной аттестации.
Таблица В.7 – Область распространения результатов производственной аттестации
технологий сварки составу защитного газа
Таблица В.8 – Область распространения результатов производственной аттестации
технологий сварки в зависимости от пространственного положения при сварке
Пространственное положение сварки КСС
Область распространения по пространственному
положению при сварке
Для стыковых соединений труб, труб с СДТ и ЗРА
Н1
Н1
В1
В1
В2
В2
Г
Г
Н45
Н45; Г; В1*
Н45; Г; В2**
Для угловых соединений труб (прямых врезок)
Н1
Н1
Н2
Н2
В1
В1; Н1; Н2; П2; Н45
П2
П2; Н1; Н2
Н45
Н45; Н1; Н2
*При
сварке КСС на подъем.
**При
сварке КСС на спуск.
В.12 Область распространения результатов производственной аттестации технологий
сварки в зависимости от формы разделки кромок свариваемых элементов
устанавливается в соответствии с требованиями таблицы В.9.
Таблица В.9 – Область распространения результатов производственной аттестации
технологий сварки в зависимости от формы разделки кромок свариваемых элементов
Форма разделки кромок КСС (обозначение по табл. А.8)
Область распространения
Тр-1
Тр-1; Тр-2; Тр-3; Тр-4
Тр-2
Тр-1; Тр-2; Тр-3; Тр-4
Тр-3
Тр-1; Тр-2; Тр-3; Тр-4
Тр-4
Тр-1; Тр-2; Тр-3; Тр-4
Тр-5
Тр-5
Тр-6
Тр-6
Тр-7
Тр-7
Тр-8
Тр-8
Тр-9
Тр-9; Тр-10; Тр-11
Тр-10
Тр-9; Тр-10; Тр-11
Тр-11
Тр-9; Тр-10; Тр-11
Тр-12
Тр-12
Тр-13
Тр-13
Тр-14
Тр-14; Тр-15;
Тр-15
Тр-14; Тр-15;
Тр-16
Тр-16
Тр-17
Тр-17*;
Тр-19*
Тр-18
Тр-18*;
Тр-20*
Тр-19
Тр-19*;
Тр-17*
Тр-20
Тр-20*; Тр-18*
Тр-21
Тр-21
Тр-22
Тр-22
Тр-23
Тр-23
*Геометрические
параметры разделки кромок (угол сноса, притупление) должны
соответствовать
геометрическим параметрам разделки кромок КСС.
В.13 В области распространения результатов производственной аттестации
технологий сварки, использующих универсальное сварочное оборудование, следует
указывать типы сварочного оборудования согласно требованиям РД 03-614-03 [2].
В.14 В области распространения результатов производственной аттестации
технологий сварки, использующих специализированное сварочное оборудование –
специальные источники сварочного тока (МП, МПС), сварочные комплексы (ААДП, АПГ,
АПИ), трубосвароч-
ные базы (АФ), следует указывать тип и марку оборудования. Допускается расширять
область распространения производственной аттестации на другие марки однотипного
оборудования при условии его аттестации согласно требованиям РД 03-614-03 [2] с
областью применения для сварки газопроводов.
В.15 В область распространения результатов производственной аттестации
технологий ремонта сваркой дефектов сварных швов следует включать вид ремонта
согласно А.1.23. Результаты аттестации технологии ремонта сваркой вида 3) А.1.23
могут быть распространены на технологию ремонта вида 2) А.1.23, а технологии
ремонта сваркой вида 4) А.1.23 – на технологию ремонта вида 5) А.1.23 при
условии использования одного способа сварки и сварочного материала.
В.16 По результатам производственной аттестации технологий сварки в область
распространения следует включать следующие основные параметры:
способ сварки;
характер выполняемых работ;
конструктивный элемент газопровода (номер группы по таблице А.2);
группы основных материалов по классу прочности;
диаметр свариваемых элементов;
толщина свариваемых элементов;
сварочные материалы (тип, марка), вид покрытия электродов (для РД), тип
сварочного флюса (для АФ), состав защитного газа (для МП, ААДП, АПГ, АПИ);
тип сварочного оборудования (марка – для МП, МПС, ААДП, АПГ, АПИ, АФ; число
и вид плавящихся электродов – для АФ, ААДП, АПГ; импульсно-дуговой процесс –
для МП, ААДП);
тип соединения, тип шва, вид соединения;
геометрические параметры разделки кромок свариваемых элементов (обозначение
по таблице А.8);
положение при сварке;
предварительный и сопутствующий подогрев;
тип центратора (центрирующего приспособления);
термообработка;
вид ремонта (по п. А.1.23);
перечень нормативных документов, по которым проводилась производственная
аттестация технологий сварки, в т.ч. настоящий стандарт;
шифры операционно-технологических карт сборки и сварки, разработанных по
аттестованным технологиям сварки.