5.9. Определение физико-механических характеристик и структурного состояния материала внутренней оболочки ИР

5.9. Определение физико - механических

характеристик и структурного состояния материала

внутренней оболочки ИР

5.9.1. Дюрометрический метод оценки характеристик прочности материала внутренней оболочки ИР

5.9.1.1. Дюрометрический метод используется для определения по измеренным значениям твердости характеристик прочности: предела текучести и временного сопротивления.

5.9.1.2. Твердость стали по методам Виккерса или Бринелля на стационарных твердомерах устанавливают в соответствии с ГОСТ 2999-75 [14] и ГОСТ 9012-59 [15] соответственно. Минимальные размеры проб и требования к подготовке поверхности металла приведены в ГОСТ 2999-75 [14] и ГОСТ 9012-59 [15].

5.9.1.3. Допускается измерение твердости проводить непосредственно на объекте переносными твердомерами статического или динамического типа по ГОСТ 22761-77 [16] и ГОСТ 18661-73 [17] соответственно. Применение твердомеров других типов разрешается при условии обеспечения необходимой точности измерений.

5.9.1.4. Требования к качеству зачистки поверхности, размеру и приварке зачищаемой площадки устанавливают в соответствии с техническим паспортом используемого твердомера. При измерении твердости основного металла зачищаемая площадка должна располагаться на расстоянии не менее 100 мм от сварного шва и не далее 300 мм от места отбора пробы.

5.9.1.5. Количество замеров твердости на пробу или точку должно быть не менее трех при использовании стационарных твердомеров, исключая случай существенного (более 10%) рассеяния значений твердости и обнаружения с помощью переносных твердомеров аномально низких или аномально высоких значений твердости.

5.9.1.6. При существенном рассеянии значений твердости количество измерений увеличивается до 9 на точку.

5.9.1.7. В качестве характеристики твердости стали принимается среднеарифметическое значение твердости, полученной по результатам замеров в соответствии с требованиями п. п. 5.9.1.5 и 5.9.1.6 настоящей Инструкции.

5.9.1.8. При обнаружении аномально низких или аномально высоких значений твердости устанавливают форму и размер этой области аномальной твердости. Количество замеров устанавливают специалисты, проводящие измерения.

5.9.1.9. Предел текучести низколегированных сталей в интервале от 20 до 45 кгс/кв. мм рассчитывается по результатам химического и количественного металлографического анализа по формуле:

Для исследуемого класса сталей значения твердости по Виккерсу (HV) и Бринеллю (HB) принимаются совпадающими.

5.9.1.11. Полученные значения предела текучести и временного сопротивления оформляются заключением, которое входит в состав приложения к общему заключению экспертизы промышленной безопасности ИР.

5.9.2. Определение фактических механических характеристик и химического состава материала внутренней оболочки ИР

5.9.2.1. Определение химического состава стали проводят в соответствии с требованиями ГОСТ 22536.0-87 - ГОСТ 22536.12-87, ГОСТ 22536.14-87 [19], титриметрическим, спектральным или другими методами, обеспечивающими необходимую точность химического анализа.

5.9.2.2. Химический анализ стали проводят после зачистки поверхности металла (пробы) до металлического блеска, исключающей искажение результатов анализа состава металла.

5.9.2.3. При интерпретации результатов химического анализа допускаемые отклонения содержания легирующих элементов в готовом прокате учитывают согласно техническим требованиям к низколегированным сталям (ГОСТ 27772-88 [20], ГОСТ 380-94 [21] и др.).

5.9.2.4. В случае обнаружения аварийных дефектных мест внутренней оболочки ИР, а также после пожара и стихийных бедствий по решению экспертной организации проводится комплексная оценка физико - механических свойств металла различных зон сварных соединений.

5.9.2.5. При комплексной оценке физико - механических свойств основного металла и металла различных зон сварных соединений производится вырезка массивной заготовки в виде круга диаметром 300 мм, содержащей сварной шов.

5.9.2.6. Вырезку металла необходимо проводить из наиболее нагруженных мест, удобных для последующего ремонта.

5.9.2.7. На вырезанную заготовку наносится маркировка (номер ИР и пояса), направление прокатки, расположение и характер (вертикальный, заводской, монтажный) шва, указывается внутренняя и внешняя поверхность.

5.9.2.8. Для определения степени повреждения металла под воздействием эксплуатационных факторов и оценки механических свойств металла допускается проводить отбор микропроб размером (1,2 - 1,5) x (5 - 10) x (15 - 25) мм с наибольшим сечением рабочей части не менее 3 кв. мм.

5.9.2.9. Микропробы отбираются с внутренней поверхности внутренней оболочки ИР механическим (скол, срез) электроэрозионным или иным способом, обеспечивающим получение микропробы требуемых размеров без деформации металла.

5.9.2.10. При выполнении п. 5.9.2.9 рекомендуется отбор микропроб проводить на трех уровнях: в жидкой фазе, газовой фазе и в зоне переменного смачивания. На каждом уровне микропробы отбираются от основного металла и металла шва и (или) околошовной зоны вертикального шва.

5.9.2.11. Количество проб и места их отбора устанавливаются экспертной организацией в зависимости от степени повреждения внутренней оболочки ИР, выявленной при проведении обследования.

5.9.2.12. Места отбора микропроб подвергаются механической зачистке до устранения концентраторов напряжений.

5.9.2.13. При вырезке массивной заготовки определяют механические свойства при растяжении (предел текучести, временное сопротивление, относительное удлинение) и ударную вязкость, а также проводят металлографический анализ в целях выявления повреждения (деградации) структуры и наличия микротрещин. При полном техническом освидетельствовании ИР, испытывающих в процессе эксплуатации малоцикловое нагружение, проводят испытания на малоцикловую усталость по ГОСТ 25859-83 [22].

5.9.2.14. Количество образцов и температуры испытаний устанавливаются экспертной организацией, проводящей полное техническое освидетельствование, с учетом требований ГОСТ 7564-73 [23]. Испытания на статическое растяжение и ударную вязкость проводят по ГОСТ 1497-84 [24] и ГОСТ 9454-78 [25] соответственно.

5.9.2.15. Полученные фактические механические характеристики и результаты химического состава материала внутренней оболочки ИР оформляются заключением, которое входит в состав приложения к общему заключению экспертизы промышленной безопасности ИР.