РД 26-02-80-2004 «Змеевики сварные для трубчатых печей. Требования к проектированию, изготовлению и поставке»

6
СВАРОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

2.6.1 Сварочные материалы для сварки труб
в зависимости от условий применения выбираются по таблицам 12 ÷ 13. Сварочные материалы для
автоматической сварки под флюсом принимаются согласно ОСТ
26-291-94.

Сварочные материалы для сварки элементов
печей из листового металла, указанного в таблице 10, принимаются в соответствии
с ОСТ
26-291-94.

https://www.youtube.com/watch?v=S9bckUj89Xg

Сварку литых элементов из сталей
10Х18Н9ТЛ, 40Х24Н12СЛ и 35Х23Н7СЛ с деталями каркаса печи из углеродистой стали
следует производить электродами типа Э-11Х15Н25М6АГ2 ГОСТ
10052, а литых элементов из стали 45Х25Н20С2Л — электродами типа
Э-08Х14Н65М15В4Г2 ГОСТ
10052.

Сварку элементов из углеродистой стали с
элементами из стали марок 20Х23Н18 и 20Х23Н13 рекомендуется производить
электродами типа Э-10Х25Н13Г2 ГОСТ
10052.

2.6.2 Сварочные материалы по химическому
составу, включая химический состав металла шва или наплавленного металла,
должны удовлетворять требованиям действующих стандартов и технических условий,
что должно подтверждаться сертификатами. При отсутствии сертификатов сварочные
материалы должны проверяться на соответствие требованиям стандартов или
технических условий в организации-изготовителе змеевиков.

2.6.3 Сварочные материалы должны
обеспечивать механические свойства металла шва или наплавленного металла,
указанные в таблице 2.

2.6.4 Механические испытания металла шва
или наплавленного металла должны производиться на растяжение и на ударную
вязкость на образцах по ГОСТ 6996.

2.6.5 В наплавленном металле,
предназначенном для сварки стали аустенитного класса, содержание ферритной фазы
должно соответствовать требованиям ГОСТ
10052 или чертежа на змеевик.

2.6.6 При получении неудовлетворительных
результатов по какому-либо виду испытаний разрешается проведение повторных
испытаний на удвоенном количестве образцов по виду испытаний, давшему
неудовлетворительные результаты. При получении неудовлетворительных результатов
повторных испытаний сварочные материалы бракуются.

2.6.7 В паспорт изделия должны быть
занесены номера партий и плавок электродов и сварочной проволоки, применяемых
для данного изделия.

Сертификаты и результаты испытаний
сварочных материалов, если такие проводились, должны храниться на
предприятии-изготовителе не менее срока службы змеевика.

2.6.8 Сварочные материалы,
предназначенные для выполнения сварных соединений, к которым предъявляются
требования по стойкости к межкристаллитной коррозии (МКК), перед использованием
должны подвергаться испытаниям на склонность к МКК по ГОСТ
6032.

Механические свойства
наплавленного металла

Таблица
2

Примечания

1. В таблице приведены нормы механических свойств металла шва или
наплавленного металла при нормальной температуре ( 20 °С).

2. Нормы механических свойств металла шва или наплавленного металла для
низко и среднелегированных, хромистых, хромомолибденовых,
хромованадиево-вольфрамовых сталей указаны после термообработки.

3. Результаты испытаний металла шва или наплавленного металла
определяются как среднее арифметическое значение показаний отдельных образцов
(таблица 2).
Допускается снижение предела прочности на одном из двух испытанных образцов не
более чем на 10 %.

1 ОБЩИЕ
ТРЕБОВАНИЯ К ИЗГОТОВЛЕНИЮ

3.1.1 Змеевики трубчатых печей и их
элементы должны изготавливаться в соответствии с требованиями настоящего
руководящего документа и технической документации, утвержденной в установленном
порядке.

3.1.2 Организация-изготовитель змеевиков
трубчатых печей должна иметь разрешение на применение данного вида
оборудования, оформленного в установленном порядке.

Перед запуском в производство проверяется
соответствие материалов требованиям чертежа, настоящего руководящего документа,
стандартов или технических условий на них.

3.1.3 Предельные отклонения размеров
механически обрабатываемых деталей не должны превышать: для отверстий — Н14,
валов — h14, прочих — ± IT14/2, если в чертежах или нормативно-технической
документации не указан иной класс точности. Оси резьбовых отверстий деталей
должны быть перпендикулярны к опорным поверхностям. Неперпендикулярность не
должна быть более 0,8 мм на 100 мм, если не оговорены иные требования.

3.1.4 На рабочей поверхности труб,
отводов, тройников не допускаются риски, забоины, царапины и другие дефекты,
превышающие минусовые предельные отклонения, предусмотренные настоящим
руководящим документом или техническими условиями.

3.1.5 Подготовку кромок частей трубных
элементов под сварку необходимо выполнять механическим способом в соответствии
с чертежами.

Огневая подготовка кромок допускается
только при отсутствии возможности механической обработки кромок обычными
средствами. Огневая резка труб из хромомолибденовых и
хромованадиевовольфрамовых сталей должна производиться с предварительным
подогревом и последующим замедленным охлаждением.

После огневой обработки кромки
должны быть зачищены абразивным инструментом на глубину 1 ¸ 2 мм из расчета от самой глубокой впадины поверхности
реза. В соответствии с требованиями ГОСТ
16037 шероховатость поверхности подготовленных кромок должна быть не более Rz80 по ГОСТ 2789 при
наличии требований контроля цветной дефектоскопией подготовленных под сварку
кромок.

3.1.6 Кромки подготовленных под сварку
трубных элементов должны быть зачищены и обезжирены внутри и снаружи на ширину
не менее 20 мм и не должны иметь следов ржавчины, масла и прочих загрязнений.

3.1.7 На поверхности деталей не
допускаются брызги металла в результате огневой резки и сварки.

3.1.8 Для крепления приспособлений при
гидроиспытании допускается приварка технологических платиков на концах труб
поставочных блоков и секций.

3.1.9 Форма подготовки кромок и зазор между
стыкуемыми кромками деталей, подлежащих сварке, должны соответствовать
требованиям чертежей, действующих стандартов и инструкций на сварку.

3.1.10 Методы сборки элементов под сварку
должны обеспечивать правильное взаимное расположение сопрягаемых элементов и
свободный доступ к выполнению сварочных работ и контролю в последовательности,
предусмотренной технологическим процессом на сварку.

3.1.11 При сборке допускается подгонка,
если собираемые детали находятся в пределах допусков, установленных настоящим
руководящим документом. Методы подгонки должны исключать повреждение металла.

3.1.12 При устранении зазоров,
превышающих допустимые нормы, между торцами труб не допускается применение
нагрева, натяжения или ударных нагрузок.

3.1.13 Стыковые соединения змеевиков
трубчатых печей выполняются без остающихся подкладных колец. Как исключение,
стыковые соединения могут быть выполнены с остающимися подкладными кольцами при
условии согласования с Заказчиком и автором проекта.

3.1.14 Подготовка под сварку кромок стыкуемых
элементов поставочных блоков должна производиться в организации-изготовителе.

3.1.15 В рабочих чертежах деталей и узлов
должны быть указаны шифры, место и метод маркировки данных узлов и деталей.

3.1.16 Сварщик может приступить к сварке
после установления контролером ОТК правильности сборки и зачистки всех
поверхностей деталей, подлежащих сварке.

3.1.17 Контрольная сборка змеевика в
целом или его поставочных блоков с последующей маркировкой должна выполняться в
организации-изготовителе в соответствии с технической документацией. При
технической невозможности выполнения контрольной сборки в
организации-изготовителе и по согласованию с проектной организацией контрольная
сборка не выполняется.

3.1.18 Неперпендикулярность торца трубы
относительно оси трубы диаметром до 100 мм не должна превышать 0,6 мм. Для труб
диаметром более 100 мм величина допустимой неперпендикулярности торцов труб
принимается по нормам организации-изготовителя.

3.1.19 Детали с одинаковым условным
диаметром перед сборкой должны быть подобраны по размерам внутренних диаметров.
Разность между внутренними диаметрами двух стыкуемых труб не должна превышать
1,0 мм.

При большом различии между внутренними
диаметрами концы частей с меньшим внутренним диаметром должны быть проточены по
внутренней поверхности согласно рисунка 1а — при сборке без подкладного
кольца и рисунка 1б — при сборке на подкладном кольце или при
выполнении корневого шва сваркой в защитном газе.

Рисунок 1а

Рисунок
1б

где: L = 10 ± 1 мм — при сварке корня шва в защитном газе,

L = 2S (но не менее
20 мм) — при сварке корня шва на остающемся подкладном кольце,

S — толщина стенки трубы,

Dк —
внутренний диаметр трубы или откалиброванный путем конической, рисунок 2а или
цилиндрической раздачи, рисунок 2б.

Рисунок 2а

Рисунок
2б

Толщина стенки частей после проточки не
должна быть меньше расчетной плюс прибавка на коррозию.

После калибровки внутренний диаметр
детали и толщина стенки должны соответствовать требованиям чертежа. Допуск на
внутренний диаметр калиброванного конца должен обеспечивать качественную
сборку. Подготовка кромок под сварку в соответствии с требованиями техпроцесса
может выполняться до или после операции калибровки.

Области применения калибровки и
допустимое значение раздачи труб приведены в таблице 3.

Области применения способов
раздачи концов труб

4
ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К СВАРКЕ

3.4.1 При изготовлении змеевиков
трубчатых печей должны быть использованы присадочные материалы и защитные газы,
применение которых предусмотрено настоящим руководящим документом и инструкцией
по сварке, согласованной со специализированной организацией (например, ОАО
«ВНИИНЕФТЕМАШ»).

3.4.2 Технология сварки, применяемая при
изготовлении змеевиков, должна пройти производственную аттестацию согласно РД
03-615-03.

3.4.3 Применение методов сварки и
сварочных материалов, не предусмотренных настоящим руководящим документом, допускается по
согласованию со специализированной организацией (например, ОАО «ВНИИНЕФТЕМАШ»).

3.4.4 К выполнению работ по сварке
(прихватке) змеевиков трубчатых печей допускаются сварщики, которые сдали
испытания в соответствии с Правилами аттестации сварщиков ПБ
03-273-99.

При этом каждый сварщик может быть
допущен только к тем видам работ, которые указаны в его удостоверении.

3.4.5 Все сварочные работы при
изготовлении змеевиков трубчатых печей следует производить, как правило, при
положительных температурах в закрытых помещениях. При монтажных работах на
открытой площадке сварщик, а также место сварки должны быть защищены от
непосредственного воздействия воды, ветра и снега. Температура окружающего
воздуха должна быть не ниже указанной в таблице 4.

3.4.6 Сварку змеевиков
трубчатых печей и их элементов из хромомолибденовых, хромистых,
хромомолибденованадиевых и хромованадиевовольфрамовых сталей необходимо
производить с подогревом и последующей термообработкой в соответствии с
действующей нормативно-технологической документацией.

Температура окружающего
воздуха при сварке

Таблица
4

3.4.7 Необходимость и
температура предварительного и сопутствующего подогрева при сварке элементов из
других марок стали, кроме указанных в п. 3.4.6,
должны определяться нормативно-технической документацией на сварку.

3.4.8 При местном подогреве труб и
трубных элементов ширина зоны равномерного подогрева но периметру должна быть
не менее 60 мм в каждую сторону от оси шва.

3.4.9 Все сварные швы подлежат клеймению,
позволяющему установить сварщика, выполняющего эти швы. Клеймо наносится
ударным методом на расстоянии 30 — 60 мм от сварного шва, глубина клейма не
должна быть более 0,5 мм. Место и метод клеймения должны быть указаны в
конструкторской документации на змеевики.

У продольных швов клеймо должно
находиться в начале и в конце шва на расстоянии 100 мм от конца трубы. Для
кольцевого шва клеймо должно выбиваться в месте пересечения кольцевого шва с
продольным на расстоянии 50 мм от шва. Маркировку продольных и кольцевых швов
тонкостенных (толщина менее 4 мм) элементов змеевиков трубчатых печей
необходимо производить электрографом или несмываемыми термостойкими красками по
инструкции организации-изготовителя.

3.4.10 Устранение дефектов в сварных швах
должно производиться в соответствии с инструкцией или стандартом организации на
сварку змеевиков из данной марки стали.

3.4.11 В сварном соединении, выполняемом
с подогревом или термообработкой, замер температуры производится на элементе с
большей толщиной.

3.4.12 Применение аустенитных сварочных
материалов при изготовлении печных змеевиков из хромомолибденовых сталей
допускается в технически обоснованных случаях по согласованию с ОАО
«ВНИИНЕФТЕМАШ».

3.4.13 Корень шва труб из углеродистой и
низколегированной стали допускается выполнять специально разработанными
электродами Æ 2,5 ¸ 3,0 мм, обеспечивающими надёжное проплавление кромок
с хорошим формированием обратного валика. К ним относятся электроды ТМУ-21У,
УОНИ-13/55Р, МТГ-01К и др.

6
ТРЕБОВАНИЯ К КАЧЕСТВУ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

3.6.1 Механические свойства
сварных соединений должны быть не ниже норм, указанных в таблице 5.

3.6.2 В
сварных соединениях не допускается следующие наружные дефекты:

а) трещины всех видов и
направлений;

б) свищи и пористость
наружной поверхности шва;

в) наплывы, прожоги и
незаплавленные кратеры;

г) смещение и совместный
увод кромок свариваемых элементов свыше норм, предусмотренных настоящим
руководящим документом;

д) несоответствие формы и
размеров швов требованиям стандартов, технических условий или чертежей на
изделие.

3.6.3
Не допускаются в сварных соединениях следующие внутренние дефекты:

а) трещины всех видов и направлений, расположенные в
металле шва, по линии сплавления и в околошовной зоне основного металла, в том
числе и микротрещины, выявляемые при микроисследовании;

б) непровары (несплавления),
расположенные в сечении сварного соединения (между отдельными валками и слоями
шва и между основным металлом и металлом шва);

в) свищи;

г) поры в виде сплошной
сетки;

д) объемные включения
(газовые, шлаковые, вольфрамовые и окисные) размером, превышающем нормы,
установленные для 4 класса сварных соединений по ГОСТ 23055.

Механические свойства
сварных соединений

Таблица
5

Примечание — показатели механических свойств сварных
соединений должны определяться как среднее арифметическое результатов испытаний
отдельных образцов.

Испытания считаются
удовлетворительными, если результаты не будут отличаться от указанных в сторону
уменьшения по данному из двух испытанных образцов на разрыв и загиб более чем
на 10 %. При испытании на ударную вязкость ни один образец не должен иметь
ударную вязкость ниже указанных значений. Испытанию на ударную вязкость
подвергаются сварные соединения элементов толщиной 12 мм и более.

3.6.4 В сварных стыковых
соединениях, выполненных в неповоротном положении без применения подкладных
колец, могут быть допущены местные «утяжки» или провисания металла в корне шва
размером до 10 % номинальной толщины стенки сварных элементов, но не более 2
мм, при условии, что суммарная протяженность этих дефектов не превышает 20 %
внутреннего периметра соединения.

3.6.5 В
сварных соединениях труба-ребро величина сплавленных участков должна быть не
менее 50 % от общей длины ребер на контролируемом участке трубы при максимальной
длине отдельных участков несплавления не более 20 мм.

При контроле сплавления
ребра с трубой контрольный образец подвергается нагреву до температуры 800 ¸ 1000 °С с целью окисления
поверхности металла.

После охлаждения
производится разрезка образца вдоль трубы на три-четыре части и после
отламывания ребер подсчитывается длина сплавления (неокисленных) участков
трубы.

7
ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА

3.7.1 Печные змеевики и их элементы
подлежат термической обработке в следующих случаях:

а) после вальцовки, штамповки деталей из
углеродистой и кремнемарганцовистой сталей, проводимой без нагрева или с
нагревом при температуре конца деформации ниже 700 °С при толщине стенки,
превышающей 5 % от:

— внутреннего диаметра обечайки;

— наименьшего внутреннего радиуса кривизны
днищ;

— внутреннего радиуса патрубка
(ответвления) для штампованных тройников;

— среднего радиуса кривизны для колена.

б) после вальцовки, штамповки деталей из:

— хромомолибденовых и
хромовольфрамованадиевых сталей независимо от толщины и степени деформации;

— сталей аустенитного класса,
предназначенных для работы в средах, вызывающих коррозионное растрескивание и
межкристаллитную коррозию (по требованию технического проекта), при степени
деформации более 10 % или при температуре конца деформации менее 850 °С.

в) после гибки труб без нагрева или с
нагревом:

— из углеродистой и марганцовистой спали
при толщине стенки более 36 мм независимо от радиуса сгиба или при толщине 10 ¸ 36 мм при среднем радиусе гиба менее 3,5-кратного
наружного диаметра трубы, если овальность поперечного гиба более 5 %;

— из хромомолибденовых и
хромовольфрамованадиевых сталей с радиусом гиба менее 5-ти кратного наружного
диаметра трубы;

а также после горячей калибровки концов труб.

г) после сварки элементов из:

— углеродистой стали толщиной более 36 мм
и марганцовистой и кремнемарганцовистой стали толщиной более 30 мм;

— хромомолибденовых и
хромовольфрамованадиевых сталей независимо от толщины и диаметра;

— сталей аустенитного класса,
предназначенных для работы в средах, вызывающих коррозионное растрескивание и
межкристаллитную коррозию (по требованию технического проекта).

д) во всех других случаях, для которых
документацией на изготовление и сварку требуется дополнительная термическая
обработка, а также если этого требует конструкторская документация.

3.7.2 Термическая обработка должна
производиться по режимам, предусмотренным инструкциями на сварку и термическую
обработку, согласованными со специализированной организацией (например, ОАО
«ВНИИНЕФТЕМАШ»).

3.7.3 Время между окончанием сварки и
началом термообработки сварных стыков из хромомолибденовых сталей должно быть
не более 24 часов.

При невозможности проведения
термообработки в указанный период времени необходимо после сварки без остывания
стыка произвести послесварочный процесс («термический отдых») при температуре
350 ¸ 400 °С в течение
1,5 часа с последующим медленным охлаждением под слоем асбеста. После
«термического отдыха» время до термообработки не ограничивается.

3.7.4 До производства термообработки
элементы из хромомолибденовых сталей и их сварные соединения запрещается
подвергать ударным нагрузкам.

3.7.5 Для термообработки сварных
соединений может применяться как общий печной нагрев, так и местный, любым
методом, обеспечивающим равномерный нагрев кольцевой зоны обрабатываемых
участков.

3.7.6 Во время термообработки должны
соблюдаться условия, обеспечивающие свободное расширение изделия и
предохраняющие его от пластической деформации под действием собственного веса.

3.7.7 При местной термообработке
минимальная ширина зоны технологического нагрева должна быть равна суммарному
размеру четырех толщин стенки, но не менее 70 мм при толщине стенки менее 20 мм
и 100 мм при толщине стенки более 20 мм.

3.7.8 Механические свойства основного
металла и сварных соединений после термической обработки должны соответствовать
требованиям настоящего руководящего документа.

8.4 Стилоскопирование сварных соединений.

3.8.4.1 Стилоскопирование свариваемых деталей
и сварных соединений производиться с целью установления соответствия тина
использованной стали и сварочных материалов требованиями чертежа, инструкции по
сварке и настоящего руководящего документа.

3.8.4.2
Обязательному стилоскопированию подлежат все элементы змеевика, которые по
проекту должны быть выполнены из хромистых, хромомолибденовых,
хромованадиевовольфрамовых и хромоникелевых сталей.

3.8.4.3 Стилоскопированию
подлежит металл шва сварных соединений из сталей, указанных в п. 3.8.4.2., в следующем
объеме в зависимости от наружного диаметра труб:

а) 150 мм и более — все
сварные соединения;

б) менее 150 мм — не менее
20 % (но не менее трех соединений) общего количества однотипных сварных
соединений.

3.8.4.4 При
стилоскопировании следует руководствоваться РД 26.260.15-2001
«Стилоскопирование основных и сварочных материалов и готовой продукции».

3.8.4.5 В процессе
стилоскопирования деталей, узлов, сварных соединений должно быть проверено
наличие (отсутствие) и содержание легирующих элементов с предварительной
разбраковкой по группам марок сталей, приведенных в таблице 6.

Таблица 6

3.8.4.6
Контроль стилоскопированием не производится:

а) при недоступности контролируемого
участка;

б) при недоступности выполнения контроля
стилоскопированием по условиям техники безопасности.

3.8.4.7 При получении неудовлетворительных результатов контроля должно
производиться повторное стилоскопирование того же сварного соединения или
детали на удвоенном количестве точек контролируемой поверхности. При
подтверждении неудовлетворительного результата повторного контроля производится
контрольный химический анализ детали или сварного соединения, результаты
которого считаются окончательными.

В случае невозможности отбора стружки для
химического анализа окончательное решение принимается по результатам
трехкратного стилоскопирования.

3.8.4.8 При выявлении несоответствия
марки стали хотя бы на одной детали, стилоскопированию должны подвергаться все
однотипные детали.

3.8.4.9 При выявлении несоответствия
марки использованных сварочных материалов сварные швы, выполненные данной
партией сварочных материалов, должны быть удалены и заварены с соблюдением всех
требований техпроцесса.

3.8.4.10 Результаты стилоскопирования по
всем контролируемым объектам должны быть зафиксированы в паспорте на змеевик.

3.8.4.11
Дефектные детали, узлы, сварные швы, выявленные при контроле, должны быть
заменены, швы вновь сварены и детали и швы подвергнуты вновь стилоскопированию.

Материалы трубы

Таблица 9

* — Температура стенки
коллекторов из сталей марок 10, 20, 10Г2, 09Г2С не должна превышать 475 °С.

** — При
наличии требований по стойкости против межкристаллитной коррозии (МКК)
температура применения не должна превышать 350 °С.

Трубы с
толщиной стенки 12,0 мм и более из сталей марок 10, 20 по ГОСТ
8731 должны быть испытаны на ударную вязкость при температуре 20 °С.
Значение ударной вязкости и объем испытаний должны соответствовать ГОСТ
550.

ЛИСТОВАЯ СТАЛЬ

Таблица 10

* — При наличии
требований по стойкости против межкристаллитной коррозии температура применения
не должна превышать 350 °С.

отливки

Таблица 11

РУЧНАЯ ЭЛЕКТРОДУГОВАЯ СВАРКА
ТРУБ

Таблица 12

Примечание:

* — Допускается применять другие марки электродов указанного
типа.

** — Электроды разработаны ОАО «ВНИИНЕФТЕМАШ».

*** — Применение сварных соединений при температуре выше 600
°С должно быть согласовано с экспертной специализированной организацией
(например, ОАО «ВНИИНЕФТЕМАШ»).

Без индекса «Э» условно указаны типы электродов, не предусмотренные ГОСТ
9467, ГОСТ
10052.

ДУГОВАЯ
СВАРКА ТРУБ В ЗАЩИТНОМ ГАЗЕ

Таблица 13

Примечание:

Сварочные материалы, не указанные в таблице, могут
применяться по согласованию со специализированной организацией.

* — Для подварки швов неплавящимся
электродом.

Перечень нтд, на которую имеются ссылки в настоящем рд

Сварка медных труб, змеевиков колонок газовых-водяных. москва