17. Исправление дефектов в сварных соединениях трубопроводов и труб поверхностей нагрева котлов

17.1. Настоящий раздел распространяется на исправление дефектов в сварных соединениях, выполненных в условиях монтажа и ремонта, в которых дефекты исправляются до эксплуатации сварных соединений.

Исправление дефектов в сварных соединениях (заводских, монтажных, ремонтных), бывших в эксплуатации, должно производиться по технологии, согласованной:

для объектов Минтопэнерго - с Всероссийским теплотехническим институтом (ВТИ) (за исключением штуцерных соединений, технология ремонта которых регламентирована подразделом 5.7, и ремонта барабанов котлов давлением до 4 МПа согласно разделу 18);

для других объектов - с любой специализированной научно-исследовательской организацией в области сварки, приведенной в приложении к правилам Госгортехнадзора России .

В заводских сварных соединениях, не бывших в эксплуатации, дефекты исправляют по технологии завода - поставщика оборудования либо по ПТД, разработанной в соответствии с требованиями правил Госгортехнадзора России, РД 2730.940.102-92 и РД 2730.940.103-92.

17.2. Исправление с помощью сварки дефектов в литых деталях, не бывавших в эксплуатации, производится в соответствии с требованиями РД 108.021.112-88 "Исправление дефектов в литых корпусных деталях паровых турбин и арматуры методом заварки без термической обработки" (НПО ЦКТИ, ВТИ) либо по технологии, согласованной с заводом-изготовителем. Технология исправления с помощью сварки дефектов в новых сварно-кованых и сварно-штампованных деталях должна быть согласована с заводом-изготовителем либо с НПО ЦНИИТМаш или ЦКБА.

Исправление дефектов с помощью сварки в таких деталях, бывших в эксплуатации на объектах Минтопэнерго, должно производиться по технологии, разработанной или согласованной ВТИ, на объектах других ведомств - по технологии, разработанной или согласованной ВТИ или одной из специализированных научно-исследовательских организаций по технологии сварки, приведенных в приложении к правилам Госгортехнадзора России.

17.3. Поверхностные и подповерхностные дефекты в стыках трубопроводов и труб поверхностей нагрева котлов (в том числе в корневых слоях, выполненных аргонодуговой сваркой) должны исправляться следующим образом:

а) чрезмерные усиления сварных швов удалить механическим способом, недостаточные усиления - исправить подваркой предварительно зачищенного шва;

б) наплывы удалить механическим способом и при необходимости подварить;

в) подрезы и углубления между валиками подварить, предварительно зачистив место подварки;

г) сквозной прожог или непровар в корневом слое, выполненном аргонодуговой сваркой (до заполнения остальной части разделки), исправить ручной аргонодуговой сваркой с применением присадочной проволоки соответствующей марки.

Исправление поверхностных и подповерхностных дефектов без последующей заварки мест их выборки допускается на сварных соединениях в случае, если остающаяся толщина металла в месте максимальной глубины выборки не менее расчетной толщины стенки, но не менее 75% ее номинальной толщины.

17.4. Размеры подлежащих заварке выборок сварных швов (в том числе заходящих в основной металл) не ограничиваются.

17.5. Дефектные участки следует удалять механическим способом (абразивным инструментом, резанием или вырубкой).

Допускается удаление дефектных участков воздушно-дуговой, воздушно-плазменной или кислородной строжкой (резкой) с последующей обработкой поверхности выборки механическим способом с удалением слоя металла на сварных соединениях из углеродистых и кремнемарганцовистых сталей до полной ликвидации следов строжки (резки); на сварных соединениях из других легированных сталей - с удалением слоя толщиной не менее 1 мм. Стыки труб из хромомолибденовых и хромомолибденованадиевых сталей при толщине стенки более 10 мм перед огневой строжкой (резкой) следует подогревать до 200-300°С.

Кромки выборки следует плавно вывести на поверхность трубы или шва; в поперечном сечении выборка должна иметь чашеобразную форму разделки. Исправляемый участок после выборки с целью проверки полноты удаления дефекта контролируется визуально и капиллярной или магнитопорошковой дефектоскопией либо путем травления соответствующим реактивом.

Форма и размеры выборки и последующей ее заварки в зависимости от места расположения дефекта и типа стали приведены на рис. 17.1.

Рис. 17.1. Формы выборки и подварочного шва при исправлении дефектов в сварных соединениях: а, б - из углеродистых и низколегированных сталей для температур эксплуатации до 510°С и хромомолибденовых сталей для температур эксплуатации до 545°С. Исправление дефектов в металле шва (а) и в ЗТВ соединения (б); в - из хромомолибденованадиевых сталей для температур эксплуатации до 560-570°С. Исправление дефектов в металле шва и в ЗТВ соединения; г - подготовка к заварке участка со сквозной трещиной

При обработке выборки согласно рис. 17.1, в (в хромомолибденованадиевых сталях) необходимо обязательно удалить зону термического влияния металла трубы, образовавшуюся при сварке основного шва.

Если исправляют стык с трещиной, то ее концы должны быть точно определены путем травления или капиллярным методом и засверлены сверлом диаметром 2-3 мм, после чего дефектный металл удаляют полностью. При сквозной трещине для удобства последующего заплавления целесообразно оставлять слой металла толщиной 2-2,5 мм в качестве подкладки нового шва (эту толщину проверяют несколькими сквозными сверлениями) (рис. 17.1, г). Подварку в этом случае нужно начинать с переплавления оставшейся части стенки с трещиной, причем сварщик должен следить за полным (сквозным) расплавлением стенки; если перед электродом перемещается маленькое сквозное отверстие, то это означает, что сварка идет с полным проваром.

17.6. Подварку дефектного участка и наплавку для исправления шва следует выполнять с применением присадочного материала, предназначенного для сварки данного стыка (табл. 2.1, 2.4 и 13.1). Перед подваркой или наплавкой стык независимо от толщины стенки трубы и марки стали необходимо подогреть по всему периметру до температуры предварительного подогрева, регламентированной при сварке стыков труб из стали этой марки.

Один и тот же участок может быть исправлен не более 3 раз.

Под участком понимается прямоугольник наименьшей площади, в контур которого вписывается подлежащая заварке (или уже заваренная) выборка, и примыкающая к нему поверхность на расстоянии, равном трехкратной ширине этого прямоугольника.

17.7. После заварки выборки стык подвергается термообработке по всему периметру в случае, если глубина выборки (толщина подварки) равна или больше толщины элемента сварного соединения, для которого согласно табл. 15.1 требуется термообработка. При выполнении подварки стыков труб из хромомолибденованадиевой стали аналогичным присадочным материалом (металл шва 09Х1МФ) термообработка должна проводиться независимо от размеров (глубины) подварки. Режимы термообработки должны соответствовать табл. 15.1 для данной марки стали, однако длительность выдержки может быть сокращена на один-два часа, но должна быть не менее одного часа.

17.8. Исправленные с помощью сварки стыки нужно подвергнуть 100% визуальному контролю, ультразвуковой дефектоскопии или радиографии, а также магнитопорошковому или капиллярному контролю.

Контролируемая зона должна включать место заварки и прилегающие к нему участки шириной не менее 20 мм сварного шва и 10 мм основного металла.

17.9. В продольных швах газоплотных панелей паровых котлов дефекты в виде трещин, распространяющихся в пределах плавников (не захватывая тело трубы), исправляют путем подварки. Для этого дефектное место вышлифовывают, обеспечивая плавные очертания выборок, проверяют капиллярным методом или травлением очертания дефекта, рассверливают концы трещины и заваривают электродами диаметром 2,5-3 мм. Если после вышлифовки трещины в плавнике образовалась сквозная щель шириной более 4 мм, на это место ставят пластину из стали, аналогичной по химическому составу стали свариваемых плавниковых труб, и приваривают ее к трубам в соответствии с указаниями, приведенными в разделе 14.

17.10. Если трещины проходят и в теле плавниковых труб, дефектное место необходимо удалить вместе с участком трубы, как это показано на рис. 17.2. Огневым способом разрезают плавники на участке с обнаруженными дефектами, а затем вырезают трубу (рис. 17.2, а). С обеих сторон выреза удаляют плавники на длине 60 мм. Плавники и торцы труб перед сваркой обрабатывают механическим способом. К сварке подготавливают отрезок плавниковой трубы (рис. 17.2, б), вводят его в вырез с зазором 0,5-1,5 мм и сваривают сначала один стык, затем другой - аргонодуговым либо комбинированным способом.

Рис. 17.2. Схема вырезки участка трубы с трещиной и размеры ремонтной вставки: 1 - трещина;

2 - вырезаемый участок трубы; 3 - вырезаемые участки плавников; 4 - разрезы по продольным швам с обеих сторон вырезаемого участка труб

После сварки кольцевых соединений сначала выполняют продольные швы по плавникам, а затем уплотняют "окна" по технологии, изложенной в разделе 14.

17.11. Исправленные в соответствии с пп. 17.9 и 17.10 дефекты в сварных соединениях газоплотных панелей контролируются согласно разделу 14 (пп. 14.2.6, 14.3.17, 14.4.7).

17.12. При ремонте сварных соединений оформляют ту же техническую документацию, что и в процессе монтажа трубопроводов и труб поверхностей нагрева котла. Кроме того, составляют акт на переварку дефектных стыков.