Механические испытания и определение химического состава металла

6.2.19.1 Механические испытания и определение химического состава металла производится при полной технической диагностике для резервуаров, находящихся в эксплуатации более 20 лет для оценки свойств стали. Механические испытания включают следующие испытания:

- на растяжение;

- на ударную вязкость;

- на статический изгиб.

6.2.19.2 Для проведения механических испытаний отбор и вырезка образцов выполняются из нижнего пояса стенки резервуара.

6.2.19.3 Необходимо вырезать участок листа (контрольную заготовку) круглой формы диаметром 500 мм со сварным швом на наиболее корродированном листе в зонах интенсивных коррозионных повреждений так, чтобы место вырезки можно было отремонтировать с помощью сварки. Центр вырезанного участка должен находиться на вертикальном сварном шве на расстоянии не менее 700 мм от горизонтальных швов.

6.2.19.4 На вырезанную контрольную заготовку нанести маркировку (номер резервуара, пояса и листа).

6.2.19.5 Контрольная заготовка, вырезанная для определения механических свойств, должна иметь сопроводительный документ, в котором отмечается наименование организации, номер резервуара и место вырезки, дата вырезки, фамилия ответственного лица за вырезку и его должность.

6.2.19.6 Из контрольной заготовки для определения механических свойств основного металла и сварных швов стенки и окрайки необходимо вырезать следующие образцы согласно схеме, приведенной на рисунке 6.20:

- № 1 – образцы для испытаний сварного соединения на растяжение по ГОСТ 6996 (три образца поперек шва типа XII или типа I, II, III, остальные – для повторных испытаний при необходимости);

- № 2 – образцы для испытаний сварного соединения на ударную вязкость по ГОСТ 6996 (три образца поперек шва типа IX или X (Шарпи), три образца поперек шва типа VII или VI (Менаже), три образца для повторных испытаний при необходимости);

- № 3 – образцы для испытаний сварного соединения на статический изгиб по ГОСТ 6996 (два образца поперек шва, остальные – для повторных испытаний при необходимости);

- № 4 – образцы для испытаний основного металла на растяжение по ГОСТ 1497 (три поперечных по отношению к направлению прокатки пятикратных цилиндрических образца типа III, остальные – для повторных испытаний при необходимости);

- № 5 – образцы для испытаний основного металла на ударную вязкость по
ГОСТ 9454 (три образца типа 3, 2 или 1 (Менаже), три образца типа 13, 12 или 11 (Шарпи), остальные – для повторных испытаний при необходимости);

- № 6 – образцы для испытаний основного металла на статический изгиб по
ГОСТ 14019 [17] (два образца);

- № 7 – образец для проведения металлографических исследований и определения химического состава спектральным методом.

Примечание – Размеры указаны с учетом припусков на механическую обработку.

Рисунок 6.20 – Схема вырезки образцов для механических испытаний

6.2.19.7 Механические испытания образцов сварных соединений проводятся:

- на растяжение – согласно ГОСТ 6996;

- на ударную вязкость – согласно ГОСТ 6996;

- на статический изгиб – согласно ГОСТ 6996.

6.2.19.8 Механические испытания образцов основного металла металлоконструкций проводятся:

- на растяжение – согласно ГОСТ 1497;

- на ударную вязкость – согласно ГОСТ 9454;

- на статический изгиб – согласно ГОСТ 14019 [17].

6.2.19.9 Испытания на ударную вязкость основного металла листового проката проводятся согласно требованиям ГОСТ 9454 на трех образцах, вырезанных перпендикулярно направлению проката. Надрез на образцах выполняют перпендикулярно к прокатной поверхности металла. Определяется среднее значение ударной вязкости.

6.2.19.10 Определение ударной вязкости металла на образцах Шарпи с V-образным надрезом проводят: для толщин стенки 11,0 мм и более – на образцах типа 11, для толщин стенки от 8,5 до 11,0 мм – на образцах типа 12, для металла толщиной стенки от 6,0 до 8,5 мм – на образцах типа 13 по ГОСТ 9454.

6.2.19.11 Определение ударной вязкости металла на образах типа Менаже с U-образным надрезом проводят: для толщин стенки 11,0 мм и более – на образцах типа 1, для толщин стенки от 8,5 до 11,0 мм – на образцах типа 2, для металла толщиной стенки от 6,0 до 8,5 мм на образцах типа 3 по ГОСТ 9454.

6.2.19.12 Испытание на ударный изгиб сварных соединений проводят по ГОСТ 6996 на образцах, вырезанных поперек сварного соединения, типов X (KCV), VII (KCU) для толщин стенки до 11 мм и на образцах типов IХ (KCV), VI (KCU) для толщин стенки 11 мм и более.

6.2.19.13 Надрез на ударных образцах выполняют перпендикулярно к прокатной поверхности металла по центру шва, по линии сплавления сварного шва.

6.2.19.14 Диаметр оправки при статическом изгибе в зависимости от марки стали и толщины металла приведен в таблице 6.13.

Таблица 6.13 – Параметры испытаний на изгиб до параллельности сторон

Наименование или марка стали	Толщина листа, мм	Изгиб до параллельности сторон
С255 (Ст3сп5)	От 4 до 10 включ.	d = 1,5∙a
С345-3 (09Г2С-12)	От 4 до 10 включ.	d = 2,0∙a
С345-4	От 10 до 20	d = 2,0∙a
(09Г2С-15)	От 20 до 30	d = 2,0∙a
16Г2АФ	От 6 до 9	d = 2,0∙a
От 10 до 18 включ.	d = 2,0∙a
Примечание – d – диаметр оправки, мм; а – толщина образца, мм.

6.2.19.15 Выбор температуры испытания зависит от гарантированного минимального предела текучести стали.

Температура испытания определяется по графику, приведенному на рисунке 6.21, для листов с гарантированным минимальным пределом текучести 390 МПа и ниже. При этом учитывают гарантированный минимальный предел текучести, расчетную температуру металла, толщину листа.

Для листов с гарантированным минимальным пределом текучести выше 390 МПа температура испытаний должна быть не выше расчетной температуры металла.

Толщина проката, мм Расчетная температура металла, °С

Температура испытания, °С Гарантированный минимальный предел текучести, МПа

Примечание – Стрелки указывают последовательность действий (в примере расчетная температура – минус 35 °С, предел текучести стали – 345 МПа, толщина проката – 12 мм, температура испытаний – минус 16 °С).

Рисунок 6.21 – График определения температуры испытания

6.2.19.16 За расчетную температуру металла принимается температура наиболее холодных суток для данной местности (минимальная среднесуточная температура), повышенная на 5 °С.

При определении расчетной температуры металла:

- при эксплуатации резервуара без ограничений – не учитываются температурные эффекты специального обогрева и теплоизоляции;

- при наличии ограничений по эксплуатации (минимально допустимый уровень взлива при наличии подогрева), обеспечивающих гарантированную минимальную температуру металлоконструкций резервуара, определяемую экспертной организацией – за расчетную температуру металла принимается гарантированная минимальная температура.

Температура наиболее холодных суток для данной местности определяется с обеспеченностью 0,98 по таблице температур наружного воздуха в соответствии с требованиями СНиП 23-01-99*.

Для резервуаров с рулонной технологией сборки расчетная температура металла при толщинах более 10 мм понижается на 5 °С.

6.2.19.17 При проверке прочностных, пластических и вязкостных характеристик основного металла путем вырезки и испытания отдельных образцов показатели механических свойств следует определять как среднее арифметическое результатов (по каждому виду испытаний).

6.2.19.18 Если при испытаниях металла одна из характеристик не удовлетворяет требованиям ПБ 03-605-03, то для уточнения механических характеристик необходимо провести повторное испытание на удвоенном числе образцов.

6.2.19.19 Результаты механических испытаний основного металла и сварных соединений должны быть приложены к паспорту резервуара.

6.2.19.20 Определение химического состава стали, выполняется спектрографическим способом. Химический состав стали должен соответствовать ПБ 03-605-03 (см. таблицу 2.1) и техническим условиям на соответствующие марки сталей.

Дата добавления: 2015-06-04