Инструкция по технологии сварки при строительстве и ремонте стальных вертикальных резервуаров

Обновлено: 26.01.2025

Нужен полный текст и статус документов ГОСТ, СНИП, СП?
Попробуйте профессиональную справочную систему
«Техэксперт: Базовые нормативные документы» бесплатно

РУКОВОДЯЩИЙ НОРМАТИВНЫЙ ДОКУМЕНТ

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПО СВАРКЕ И КОНТРОЛЮ
РЕЗЕРВУАРОВ (БАКОВ) АЭС

Дата введения 1986-01-10

РАЗРАБОТАН институтом "Энергомонтажпроект"

Исполнители: Б.Ф. Демидов, А.В. Ротште

УТВЕРЖДЕН приказом Минэнерго СССР N 19

Настоящий руководящий документ устанавливает основные требования по изготовлению и монтажу листовых конструкций из низкоуглеродистых и коррозионно-стойких сталей атомных станций.

Настоящий документ распространяется на резервуары (баки) атмосферного типа, предназначенные для вспомогательных систем нормальной эксплуатации, а также систем важных для безопасности атомных станций в соответствии с документом "Основные положения обеспечения безопасности атомных станций при проектировании, сооружении и эксплуатации" (ОПБ-82), и содержащих:

чистый и грязный конденсат, техническую воду;

воды дренажные, трапные, оргпроточек, обмывочные;

боросодержащие воды и борный концентрат;

кубовый остаток спецводоочистки (радиоактивные отходы);

водомасляную эмульсию и масло;

соли, кислоты, щелочи и их растворы.

Настоящий документ является обязательным для организаций и предприятий, выполняющих проектирование (назначение методов и объемов контроля), изготовление и монтаж листовых конструкций атомных станций.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ И ТРЕБОВАНИЯ ПО ОРГАНИЗАЦИИ СВАРОЧНЫХ РАБОТ

1.1. Изготовление резервуаров (баков) должно производиться по технологии предприятия-изготовителя (монтажного управления). Технология изготовления (инструкции или технологические карты) должна разрабатываться в соответствии с техническими условиями, рабочими чертежами, требованиями настоящего руководящего документа.

Изменение конструкций изделия и замена конструкционных или сварочных материалов должны быть согласованы с проектной и головной организациями.

Отклонения от требований, изложенных в руководящем документе, должны быть согласованы в установленном порядке.

1.2. При организации и выполнении работ по сборке, сварке и контролю качества сварных соединений должны быть созданы все условия для соблюдения правил техники безопасности и пожарной безопасности, изложенных в Правилах технической эксплуатации электроустановок потребителей и Правилах техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей.

1.3. Предприятие (монтажная организация) - изготовитель должно быть оснащено соответствующим оборудованием и оснасткой, необходимыми для выполнения сборочно-сварочных работ в соответствии с требованиями настоящего документа.

1.4. Сварочные работы должны выполняться при наличии необходимого набора инструментов, оснастки, приспособлений. Электросварщики должны иметь защитный щиток или маску, рукавицы, молоток, зубило или крейцмессель для отбивки шлака, стальную щетку, личное клеймо и шаблоны для проверки геометрии швов. Кроме того, у сварщиков по ручной электродуговой сварке должны быть пеналы или пакет из влагостойкой бумаги для хранения электродов и ящик для сбора огарков от использованных электродов; у сварщиков по ручной аргонодуговой сварке неплавящимся электродом - набор заточенных вольфрамовых электродов и пассатижи; у сварщиков - операторов по автоматической сварке под флюсом - комплект гаечных ключей к автомату, пассатижи с кусачками для проволоки, а для аргонодуговой сварки, кроме того, набор заточенных вольфрамовых электродов.

1.5. Конструкции из низкоуглеродистых сталей (корпус и днище резервуаров, конструкции несущих покрытий и другие ответственные узлы) должны изготавливаться из сталей ВСт3сп5, ВСт3сп, ВСт3сп6 или сталей 10, 20, 09Г2С по ГОСТ 380-71, ГОСТ 14637-79, ГОСТ 1050-74, ГОСТ 1577-81, ГОСТ 19903-74, ГОСТ 8731-74, ГОСТ 8733-74 и ТУ 14-3-806-78. Конструкции, относящиеся к группе 3.1 (табл. 9.1), должны изготавливаться из сталей ВСт3кп2, ВСт3кп, ВСт3пс по ГОСТ 19904-74.

Конструкции из коррозионно-стойких сталей аустенитного класса (полотна, обечайки, сектора, щит, люки, балки щитов промежуточного и конечного, стойки, лестницы и крыши) выполняют из сталей 08X18H10T и 12X18Н10T по ГОСТ 5632-72, ГОСТ 7350-77, ГОСТ 19903-74, ГОСТ 19904-74, ГОСТ 5582-75, ГОСТ 9940-81, ГОСТ 9941-81, ГОСТ 24030-80 и ТУ 96.349-75 и сталей аустенитно-ферритного класса марок 08Х22Н6Т и 12X21H5T по ГОСТ 5632-72, ГОСТ 7350-77, ГОСТ 9903-74, ГОСТ 19904-74, ГОСТ 5582-75.

Материалы для конкретных конструкций должны быть указаны проектной организацией в рабочей документации.

1.6. Сварочные и конструкционные материалы для изготовления резервуаров (баков), должны быть проверены ОТК предприятия (монтажной организации) на наличие сертификатов, соответствие их требованиям нормативных документов по входному контролю, рабочей документации.

1.7. При раскрое материалов и полуфабрикатов для изготовления изделий необходимо наносить отличительную маркировку, которая должна сохраняться до полного изготовления металлоконструкции, в соответствии с Приложением 6.

1.8. Контроль за качеством при изготовлении изделий должен осуществляться представителями отдела технического контроля предприятия-изготовителя, а при монтаже - службой технического контроля.

1.9. При изготовлении и монтаже изделий должен быть обеспечен контроль за выполнением требований настоящего документа, чертежей КМД, технологических инструкций или карт, проекта производства работ. Результаты контроля должны фиксироваться в отчетной документации или документации операционного контроля.

2. КВАЛИФИКАЦИЯ СВАРЩИКОВ И ДЕФЕКТОСКОПИСТОВ

2.1. К сварочным работам при изготовлении резервуаров (баков) допускаются сварщики, выдержавшие теоретические и практические испытания в соответствии с действующими "Правилами аттестации сварщиков" и имеющие удостоверение на право производства соответствующих сварочных работ.

Сварщики всех специальностей и квалификации должны выдержать испытания на вторую квалификационную группу по технике безопасности, а также по противопожарным мероприятиям. Квалификация сварщиков при выполнении работ определяется по табл. 2.1.

2.2. Сварщики допускаются только к тем видам работ, которые указаны в удостоверении по результатам аттестации. При аттестации одно контрольное соединение может быть сварено для группы марок материалов, близких по химическому составу и свариваемых по одинаковой технологии. В удостоверении должен быть указан класс сталей, к сварке которых допускается сварщик.

7. Сварка резервуаров

7.1.1. При проектировании металлоконструкций резервуара в КМ рекомендуется определять требования к механическим свойствам сварных соединений и дифференцированно, в зависимости от уровня расчетных напряжений и условий работы соединений, назначен класс сварных швов (допускаемые размеры, вид и количество допускаемых внешних и внутренних дефектов). Кроме того, рекомендуется назначить назначить объем контроля физическими методами различных сварных соединений резервуара.

7.1.2. Рекомендуется, чтобы технологические процессы заводской и монтажной сварки обеспечивали получение сварных соединений, в полной мере удовлетворяющих требованиям КМ по всему комплексу физико-механических характеристик, а также соответствующих нормам по предельно допустимым размерам и видам дефектов с учетом коэффициентов концентрации напряжений. Рекомендуется применять технологии сварки аттестованные в соответствии с Порядком применения сварочных технологий при изготовлении, монтаже, ремонте и реконструкции технических устройств для опасных производственных объектов (РД 03-615-03), утвержденным постановлением Госгортехнадзора от 19 июня 2003 года N 103.

7.1.3. Монтажную сварку металлоконструкций резервуара рекомендуется выполнять в соответствии с указаниями ППР, в котором предусматриваются:

наиболее эффективные способы сварки монтажных соединений с учетом их пространственного положения;
сварочные материалы, удовлетворяющие требованиям КМ по уровню механических свойств;
требуемая форма подготовки кромок монтируемых элементов под сварку;
последовательность сварки и порядок выполнения каждого шва, обеспечивающих минимальные деформации и перемещения свариваемых элементов;
режимы и указания по технике сварки обеспечивающие необходимый уровень механических свойств сварных соединений, а также получение требуемых структур металла шва и околошовных зон;
технологическая оснастка и оборудование для выполнения сварных соединений;
мероприятия по обеспечению требуемого качества подготовки и сборки под сварку свариваемых кромок;
допускаемая температура металла, при которой возможна сварка соединений без их подогрева, а также допускаемая скорость ветра в зоне сварки;
указания по технологии производства сварочных работ в зимних условиях (если это предусматривается в соответствии с графиком работ).

7.1.4. Рекомендуется в ППР предусмотреть мероприятия, направленные на обеспечение требуемой геометрической точности металлоконструкций резервуара, включая меры по компенсации или подавлению термодеформационных процессов усадки сварных швов, которые могут привести к потере устойчивости тонкостенной оболочки корпуса резервуара и образованию вмятин и выпуклостей его поверхности.

7.1.5. В случаях, когда в КМ предусмотрена термическая обработка каких-либо сварных соединений резервуара, в ППР рекомендуется разработать технологию ее выполнения, включая способ, режимы термообработки, указания по контролю качества термообработанных соединений.

7.1.6. Руководство по безопасности сварочными работами рекомендуется возложить на специалиста, имеющего специальное образование и прошедшего аттестацию на знание настоящего Руководства по безопасности и Правил аттестации сварщиков и специалистов сварочного производства (ПБ 03-273-99), утвержденных постановлением Госгортехназора от 30 октября 1998 года N 63. Рекомендуется, что руководитель сварочными работами назначается приказом монтажной организации.

7.1.7. Руководителю сварочных работ перед началом монтажа резервуара рекомендуется:

изучить проектную документацию на монтаж и сварку резервуара;
укомплектовать объект в соответствии с ППР оборудованием и материалами;
отобрать сварщиков, имеющих допуск к сварке ответственных металлоконструкций резервуара, провести их инструктаж и организовать сварку каждым сварщиком пробных образцов соединений, которые им предстоит выполнять.

7.1.8. Сварщики аттестуются в соответствии с Технологическим регламентом проведения аттестации сварщиков и специалистов сварочного производства (РД 03-495-02), утвержденным постановлением Госгортехнадзора от 25 июня 2002 года N 36 и Правилами аттестации сварщиков и специалистов сварочного производства (ПБ 03-273-99), утвержденных постановлением Госгортехназора от 30 октября 1998 года N 63.

Окончательное решение о допуске сварщиков к сварке соответствующих типов сварных соединений на резервуаре принимается руководителем сварочных работ на основании результатов контроля образцов, выполненных каждым сварщиком.

Каждому сварщику, допущенному к сварке резервуаров, приказом монтажной организации присваивается личное клеймо.

7.2. Рекомендуемые способы сварки

7.2.1. Рекомендуется, чтобы применяемые способы и технология сварки металлоконструкций резервуара обеспечивали:

высокую производительность и экономическую эффективность сварочных процессов с учетом объемов выполнения сварки;
высокий уровень однородности и сплошности металла сварных соединений с учетом конкретных условий и требуемого уровня комплекса механических свойств: прочности, пластичности, твердости, ударной вязкости и хладостойкости;
минимальный уровень деформаций свариваемых металлоконструкций резервуара.

7.2.2. При заводском изготовлении металлоконструкций резервуара основными способами сварки являются автоматизированная сварка под флюсом для листовых конструкций, механизированная сварка в углекислом газе или в смеси газов на основе аргона и механизированная сварка порошковой проволокой.

7.2.3. Рекомендуемые способы сварки для различных типов сварных соединений при сооружении резервуаров из рулонных заготовок, а также резервуаров, монтируемых полистовым методом, приведены в таблице 26 настоящего Руководства по безопасности.

Таблица 26. Рекомендуемые способы монтажной сварки резервуаров

Сварное соединение	Рекомендуемый способ сварки
1. Стыковые соединения окраек днища	1.1. Механизированная сварка в углекислом газе.

1.2. Механизированная сварка порошковой проволокой

2.2. Механизированная сварка порошковой проволокой.

2.3. Механизированная сварка в углекислом газе

4.2. Механизированная сварка в углекислом газе

5.2. Механизированная сварка в углекислом газе.

5.3. Сварка порошковой проволокой с полупринудительным формированием шва

6.2. Механизированная сварка порошковой проволокой.

6.3. Автоматизированная сварка под флюсом

9.2. Ручная дуговая сварка

10.2. Механизированная сварка порошковой проволокой

11.2. Механизированная сварка порошковой проволокой

1. При сварке в углекислом газе в условиях ветра необходимо применять технологию, обеспечивающую повышение устойчивости защитной струи газа и стойкости к порообразованию, или применять заграждения от ветра.

2. Для всех типов сварных соединений возможно применение ручной дуговой сварки.

7.2.4. Учитывая, что ручная дуговая сварка характеризуется относительно высоким уровнем удельного тепловложения, приводящего к повышенным сварочным деформациям, а также сравнительно низкой производительностью, применение этого способа сварки при сооружении резервуаров не рекомендуется.

7.3. Рекомендации к подготовке и сборке металлоконструкций под сварку

7.3.1. До начала сварочных работ любые соединения резервуаров рекомендуется контролировать и принимать под сварку по следующим конструктивным и технологическим критериям:

геометрические параметры кромок элементов, подготовленных под сварку (величина угла скоса кромок, зазор в стыке, величина притупления, смещение кромок), укладывались в поле допусков, предусмотренных проектной документацией;
поверхность кромок, а также прилегающие к ним зоны шириной 20 мм зачищались от любых загрязнений;
сборочные приспособления, закрепляющие кромки свариваемых элементов, обеспечивали достаточную прочность и жесткость, и исключали чрезмерную усадку швов и перемещения свариваемых элементов.

7.3.2. Рекомендуется закрепление кромок свариваемых элементов выполнять преимущественно с помощью сборочных приспособлений.

Электроприхватки на монтажных стыках стенки располагаются с противоположной стороны от части сечения шва, выполняемой первой. Размер прихваток выбирать минимально необходимым. При выполнении зачистки корня шва такие прихватки удаляются.

Прихватки, выполняемые в угловых и нахлесточных соединениях, перевариваются только после их зашлифовки и визуального контроля качества, при этом такие прихватки выполняются квалифицированными сварщиками.

7.3.3. Рекомендуется, что приемку сварных стыков под сварку осуществляет руководитель сварочных работ, о чем делается соответствующая запись в журнале пооперационного контроля монтажно-сварочных работ при сооружении вертикального цилиндрического резервуара Приложения N 5 к настоящему Руководству по безопасности.

7.4. Рекомендации к технологии выполнения сварных соединений

7.4.1. Рекомендуемые способы, режимы и техника сварки металлоконструкций резервуара:

уровень механических свойств сварных соединений, предусмотренный КМ;
однородность и сплошность металла сварных соединений;
оптимальная скорость охлаждения выполняемых сварных соединений, которая зависит от марки стали, углеродного эквивалента, толщины металла, режима сварки (погонной энергии), конструкции сварного соединения, а также температуры окружающей среды;
минимальная величина сварочных деформаций и перемещений свариваемых элементов;
коэффициент формы каждого наплавленного шва (прохода) в пределах от 1,3 до 2,0 (при сварке со свободным формированием шва).

7.4.2. При сварке металлоконструкций резервуара в зимнее время рекомендуется систематически контролировать температуру металла. Температура и схема подогрева определяются в ППР. Рабочие диапазоны скоростей охлаждения сталей, а также минимальные температуры, не требующие подогрева кромок при сварке, которые зависят от углеродного эквивалента, толщины металла, способа сварки и погонной энергии, указываются в технологических картах на сварку. При осуществлении подогрева кромок рекомендуется нагревать металл на всю толщину в обе стороны от стыка на ширину 100 мм.

При сварке в зимнее время, независимо от температуры воздуха и марки стали, свариваемые кромки необходимо просушивать от влаги.

7.4.3. При использовании способов сварки с открытой дугой в зоне производства сварочных работ рекомендуется систематически контролировать скорость ветра. Допускаемая скорость ветра в зоне сварки указывается в ППР в зависимости от применяемых способов сварки и марок сварочных материалов. При превышении допускаемой скорости ветра сварку рекомендуется прекратить или оборудовать соответствующие защитные укрытия.

7.4.4. Сварка производится при стабильном режиме. Не рекомендуется подключать сварочное оборудование к сети колебания величины сварочного тока и напряжения в которой превышают 5%.

7.4.5. Последовательность выполнения всех сварных соединений резервуара и схема выполнения каждого сварного шва в отдельности соблюдаются в соответствии с указаниями ППР исходя из условий обеспечения минимальных сварочных деформаций и перемещений элементов металлоконструкций резервуара.

7.4.6. Не допускается выполнение каких-либо сварочных работ по поверхностям или соединениям, покрытых влагой, маслом, скоплениями окалины, шлака или другого рода загрязнениями. Не допускается выполнение сварочных работ на резервуаре при дожде, снеге, если кромки элементов, подлежащих сварке, не защищены от попадания влаги в зону сварки.

7.4.7. Все сварные соединения на днище и стенке резервуаров при ручной или механизированной сварке рекомендуется выполнять, не менее чем в два слоя. Каждый слой сварных швов проходит ВИК, а обнаруженные дефекты устраняются. Не рекомендуется возбуждать дугу и выводить кратер на основной металл за пределы шва.

7.4.8. Удаление дефектных участков сварных швов проводится механическим методом (шлифовальными машинками или пневмозубилом) или воздушно-дуговой строжкой с последующей зашлифовкой поверхности реза.

7.4.9. Заварку дефектных участков сварных швов рекомендуется выполнять способами и материалами, предусмотренными технологией. Исправленные участки сварного шва рекомендуется подвергать повторному контролю физическими методами. Если в исправленном участке вновь будут обнаружены дефекты, ремонт сварного шва выполняется при контроле всех технологических операций руководителем сварочных работ.

Информация о выполненных ремонтных работах сварных соединений заносится в журнал пооперационного контроля монтажно-сварочных работ при сооружении вертикального цилиндрического резервуара по образцу 7 Приложения N 5 к настоящему Руководству по безопасности.

Выполнение троекратного ремонта сварных соединений в одной и той же зоне основных конструкций группы А рекомендуется согласовать с разработчиком технологического процесса.

7.4.10. Удаление технологических приспособлений, закрепленных сваркой к корпусу резервуара, рекомендуется производить механическим способом или кислородной резкой с последующей зачисткой мест их приварки заподлицо с основным металлом и контролем качества поверхности в этих зонах. Вырывы основного металла или подрезы в указанных местах недопустимы.

7.4.11. После сварки швы и прилегающие зоны очищаются от шлака и брызг металла.

7.4.12. Идентификация сварных соединений осуществляется клеймлением или составлением исполнительных схем с подписями сварщиков. Каждый сварщик ставит личное клеймо на расстоянии от 40 до 60 мм от границы выполненного им шва сварного соединения: одним сварщиком в одном месте; при выполнении несколькими сварщиками - в начале и в конце шва.

Руководителем сварочных работ по каждому резервуару ведется журнал сварочных работ в соответствии с приложением N 2 СНиП 3.03.01-87 "Несущие и ограждающие конструкции", утвержденного постановлением Госстроя СССР от 4 декабря 1987 года N 280.

7.5. Рекомендации к механическим свойствам сварных соединений

7.5.1. Механические свойства (кроме твердости) металла угловых, нахлесточных и тавровых соединений рекомендуется определять на образцах, вырезанных из стыковых сварных соединений-имитаторов. Стыковые соединения-прототипы рекомендуется выполнять с использованием марок сталей, сварочных материалов и оборудования, предназначенных для сварки указанных выше типов соединений.

7.5.2. Рекомендации к прочностным характеристикам.

Металл сварных соединений выбирается равнопрочным основному металлу. Испытания рекомендуется проводить на трех образцах типа XII или XIII по ГОСТ 6996-66 "Сварные соединения. Методы определения механических свойств", утвержденному постановлением Госстандарта СССР от 3 марта 1996 года N 4736. К металлу сварного шва сопряжения стенки с днищем (уторного шва) рекомендуется дополнительно проверить на равнопрочность с основным металлом по нормативному значению предела текучести.

7.5.3. Рекомендации к ударной вязкости сварных соединений.

Рекомендуемая ударная вязкость при установленной температуре испытаний указана в разделе 2.6 настоящего Руководства по безопасности.

Температуру испытаний устанавливают в соответствии с положениями пункта 2.6.2 настоящего Руководства по Безопасности.

Испытания на ударный изгиб (ударную вязкость) рекомендуем проводить для металла сварного шва и зоны термического влияния стыковых соединений основных конструкций групп А и Б. При этом рекомендуем определить ударную вязкость металла шва и зоны термического влияния на трех поперечных образцах (по шву - три образца; по зоне термического влияния - три образца) с острым надрезом типа IХ (для толщины основного металла 11 мм и более) и типа Х (для толщины основного металла от 6 до 10 мм) по ГОСТ 6996-69* "Сварные соединения. Методы определения механических свойств", утвержденного постановлением Госстандарта СССР от 3 марта 1996 года N 4736.

________________
* Вероятно, ошибка оригинала. Следует читать: "ГОСТ 6996-66". - Примечание изготовителя базы данных.

7.5.4. Рекомендации к технологическим испытаниям на изгиб сварных соединений.

Рекомендуемое средне-арифметическое значение угла изгиба шести поперечных образцов при испытаниях сварных соединений на статический изгиб (тип XXVII по ГОСТ 6996-69* "Сварные соединения. Методы определения механических свойств", утвержденного постановлением Госстандарта СССР от 3 марта 1996 года N 4736) не менее 120°, а минимальное значение угла изгиба одного образца - не ниже 100°. При толщине основного металла до 12 мм включительно испытания рекомендуется проводить изгибом образца с корнем шва внутрь (на трех образцах) и корнем шва наружу (на трех образцах), а при толщине основного металла более 12 мм - изгибом образцов "на ребро" (на шести образцах).

18. Сварка

Требования настоящего раздела распространяются на сварку конструкций резервуаров при изготовлении и монтаже.

18.1.1. Технологические процессы заводской и монтажной сварки должны обеспечивать получение сварных соединений, в полной мере удовлетворяющих требованиям проекта КМ по всему комплексу физико-механических характеристик и геометрических параметров, а также по предельным размерам и видам дефектов, допускаемых настоящим Стандартом.

18.1.2. Заводскую сварку резервуарных конструкций следует выполнять в соответствии с утвержденным технологическим процессом (процедурами), в котором должны быть предусмотрены:

- требования к форме и подготовке кромок деталей, подлежащих сварке;

- способы и режимы сварки, сварочные материалы, а также последовательность выполнения технологических операций;

- конкретные указания по закреплению деталей перед сваркой;

- мероприятия, исключающие образование прожогов, смещение шва от его оси на величину более 2 мм для толщины деталей до 10 мм и на величину более 3 мм для толщины деталей свыше 10 мм;

- мероприятия, направленные на снижение сварочных деформаций.

18.1.3. Монтажную сварку резервуарных конструкций следует выполнять в соответствии с указаниями ППР, в котором должны быть предусмотрены:

- наиболее эффективные способы сварки монтажных соединений с учетом их пространственного положения;

- сварочные материалы, удовлетворяющие требованиям проекта КМ по уровню механических свойств;

- требуемая форма подготовки кромок монтируемых элементов под сварку;

- последовательность сварки и порядок выполнения каждого шва, обеспечивающих минимальные деформации и перемещения свариваемых элементов;

- режимы и указания по технике сварки, которые должны обеспечить необходимый уровень механических свойств сварных соединений, а также получение требуемых структур металла шва и околошовных зон;

- необходимая технологическая оснастка и оборудование для выполнения сварных соединений;

- допускаемая температура металла, при которой возможна сварка соединений без их подогрева, а также допускаемая скорость ветра в зоне сварки;

- указания по технологии производства сварочных работ в зимних условиях (если это предусматривается в соответствии с графиком работ).

18.1.4. В ППР должны быть предусмотрены мероприятия, направленные на обеспечение требуемой геометрической точности резервуарных конструкций, включая меры по компенсации или подавлению термодеформационных процессов усадки сварных швов, которые могут привести к потере устойчивости тонкостенной оболочки корпуса резервуара и образованию вмятин или выпуклостей его поверхности.

18.1.5. Руководство сварочными работами должно возлагаться на специалиста, имеющего специальное образование и прошедшего аттестацию на знание настоящего Стандарта и ПБ 03-273-99.

Руководитель сварочными работами назначается приказом по предприятию: заводу-изготовителю или монтажной организации.

18.1.6. Руководитель сварочных работ перед началом монтажа резервуара обязан:

- изучить проектную документацию на монтаж и сварку резервуара;

- укомплектовать объект в соответствии с ППР оборудованием и материалами;

- отобрать для сварки резервуара сварщиков, имеющих допуск к сварке ответственных конструкций, провести их инструктаж и организовать сварку каждым сварщиком пробных образцов соединений, которые им предстоит выполнять.

18.1.7. Сварщики должны быть аттестованы в соответствии с действующими Правилами аттестации, утвержденными Росгортехнадзором, что должно быть подтверждено удостоверениями.

Каждому сварщику, допущенному к сварке резервуаров, приказом по заводу (монтажной организации) присваивается личное клеймо.

18.2. Рекомендуемые способы сварки

18.2.1. Применяемые способы и технология сварки резервуарных конструкций должны обеспечивать:

- высокую производительность и экономическую эффективность сварочных процессов;

- высокий уровень однородности и сплошности металла сварных соединений с учетом требований прочности, пластичности, твердости, ударной вязкости и хладостойкости;

- минимальный уровень деформаций свариваемых конструкций.

18.2.2. При заводском изготовлении резервуарных конструкций основными способами сварки должна быть автоматизированная сварка под флюсом и механизированная сварка в углекислом газе или в смеси газов на основе аргона, при этом рекомендуется следующее соотношение газов: аргон - 82 %; углекислый газ - 18 %.

18.2.3. Рекомендуемые способы сварки для различных типов сварных соединений при монтаже резервуаров методами рулонной, полистовой или комбинированной сборки, приведены в таблицах 18.1 и 18.2.

Учитывая, что ручная дуговая сварка характеризуется относительно высоким уровнем удельного тепловложения, приводящим к повышенным сварочным деформациям, а также сравнительно низкой производительностью, применение этого способа сварки при монтаже резервуаров должно быть ограничено.

Таблица 18.1

1. Автоматизированная сварка под флюсом.
2. Механизированная сварка порошковой проволокой
3. Механизированная сварка в углекислом газе

1. Механизированная сварка в углекислом газе.
2. Механизированная сварка порошковой проволокой
3. Автоматизированная сварка под флюсом.

1. При сварке в углекислом газе в условиях ветра необходимо применять технологию,
обеспечивающую повышение устойчивости защитной струи газа и стойкости к порообразованию, или применять заграждения от ветра;

Таблица 18.2

1. Автоматизированная сварка с принудительным формированием шва порошковой или активированной проволокой.
2. Механизированная сварка в углекислом газе.

1. Автоматизированная сварка под флюсом.
2. Механизированная сварка в углекислом газе.
3. Сварка порошковой проволокой с полупринудительным формированием шва.

18.3. Требования к подготовке и сборке конструкций под сварку

18.3.1. До начала сварочных работ любые соединения резервуаров должны фиксироваться в проектном положении, что может быть обеспечено применением кондукторов, специальных сборочных приспособлений, привариваемых к деталям соединений, или постановкой прихваток.

Сборочные приспособления должны иметь достаточную прочность и жесткость, чтобы исключить чрезмерную усадку швов и перемещения свариваемых элементов.

Если при сварке соединений ожидаются значительные деформации, приводящие к изменению проектной формы, тогда при сборке деталей или узлов конструкций необходимо предусматривать соответствующие компенсирующие мероприятия (предварительный прогиб, строительный подъем, переменный зазор и пр.).

18.3.2. Прихватки, предназначенные для соединения свариваемых деталей, должны располагаться в местах расположения основных швов.

Размеры сечения прихваток должны быть минимально необходимыми для обеспечения расплавления их при наложении швов проектного сечения.

Наложение шва поверх прихваток допускается производить только после зачистки последних от шлака и брызг металла.

Прихватки с порами, раковинами и трещинами должны быть удалены и вновь заварены.

При необходимости постановки электроприхваток на монтажных стыках стенки их рекомендуется располагать с противоположной стороны от части сечения шва, выполняемой первой. Размер прихваток должен быть минимально необходимым. При выполнении зачистки корня шва такие прихватки удаляются.

Прихватки должны выполняться сварочными материалами и с использованием технологий, рекомендуемых для сварки основных швов сварных соединений.

Постановка прихваток при монтажной сборке конструкций должна выполняться аттестованными сварщиками.

18.4. Требования к технологии сварки

18.4.1. Способы, режимы и техника сварки резервуарных конструкций должны обеспечивать:

- требуемый уровень механических свойств и хладостойкости сварных соединений, предусмотренный проектом КМ;

- необходимую однородность и сплошность металла сварных соединений;

- минимальную величину сварочных деформаций и перемещений свариваемых элементов;

- коэффициент формы каждого наплавленного шва (прохода) в пределах от 1,3 до 2,0 (при сварке со свободным формированием шва).

18.4.2. При сварке резервуарных конструкций в зимнее время необходимо систематически контролировать температуру металла и, если расчетная скорость охлаждения металла шва превышает допускаемое значение для данной марки стали, необходимо организовать предварительный, сопутствующий или послесварочный подогрев свариваемых кромок. Требуемая температура и схема подогрева должны быть определены в ППР. Как правило, при осуществлении подогрева кромок следует нагревать металл на всю толщину в обе стороны от стыка на ширину 100 мм. Контроль температуры подогрева следует выполнять термокрасками, термокарандашами, контактным термопарным термометром, оптическим пирометром.

18.4.3. При использовании способов сварки с открытой дугой в зоне производства сварочных работ следует систематически контролировать скорость ветра. При превышении допускаемой скорости ветра, величина которой указывается в ППР, сварка должна быть прекращена или устроены соответствующие защитные укрытия.

18.4.4. Сварка должна производиться при стабильном режиме. Колебания величины сварочного тока и напряжения в сети, к которой подключается сварочное оборудование, не должны превышать ±5 %.

18.4.5. Последовательность выполнения сварных соединений конструкций резервуара и схемы выполнения каждого сварного шва в отдельности должны соблюдаться в соответствии с заводскими процедурами или указаниями ППР, исходя из условий обеспечения минимальных сварочных деформаций и перемещений элементов конструкций.

18.4.6. Не допускается выполнение каких-либо сварочных работ по поверхностям или соединениям, покрытых влагой, маслом, скоплениями окалины, шлака или другого рода загрязнениями. Не допускается выполнение сварочных работ на резервуаре при дожде, снеге, если кромки элементов, подлежащих сварке, не защищены от попадания влаги в зону сварки.

18.4.7. Все сварные соединения на днище и стенке резервуаров при ручной или механизированной сварке должны выполняться, как правило, не менее чем в два слоя. Каждый слой сварных швов должен проходить контроль внешним осмотром, а обнаруженные дефекты должны устраняться. Не допускается возбуждать дугу и выводить кратер на основной металл за пределы шва.

18.4.8. Удаление дефектных участков сварных швов должно выполняться механическим методом (шлифмашинками или пневмозубилом) или воздушно-дуговой строжкой с последующей зашлифовкой поверхности реза.

18.4.9. Заварку дефектных участков сварных швов следует выполнять способами и материалами, предусмотренными технологией. Исправленные участки сварного шва должны быть подвергнуты повторному контролю внешним осмотром или физическими методами. Если в исправленном участке вновь будут обнаружены дефекты, ремонт сварного шва должен выполняться при обязательном контроле всех технологических операций руководителем сварочных работ.

Выполнение троекратного ремонта сварных соединений в одной и той же зоне конструкций группы А должно согласовываться с разработчиком технологического процесса.

18.4.10. Удаление технологических приспособлений, закрепленных сваркой к корпусу резервуара, должно производиться, как правило, механическим способом или кислородной резкой с последующей зачисткой мест их приварки заподлицо с основным металлом и контролем качества поверхности в этих зонах. Вырывы основного металла или подрезы в указанных местах недопустимы.

18.4.11. После сварки швы и прилегающие зоны должны быть очищены от шлака и брызг металла.

18.4.12. Каждый сварщик должен ставить личное клеймо на расстоянии 40. 60 мм от границы выполненного им шва сварного соединения: одним сварщиком в одном месте; при выполнении несколькими сварщиками - в начале и в конце шва. Взамен постановки клейм допускается составление исполнительных схем с подписями сварщиков.

Руководителем сварочных работ по каждому резервуару ведется «Журнал сварочных работ».

18.5. Термообработка врезок в стенку резервуаров

18.5.1. Термообработке после сварки должны подвергаться врезки с условным проходом 300 мм и более в листы стенки резервуаров толщиной:

- свыше 25 мм для стали с пределом текучести менее 295 МПа;

- свыше 18 мм для стали с пределом текучести от 295 МПа до 345 МПа;

- свыше 12 мм для стали с пределом текучести свыше 345 МПа.

В состав врезки (термообрабатываемого узла) входит:

- обечайка (труба) люка или патрубка, утолщенная окрайка днища (только для придонного очистного люка по п. 8.12.3).

Примечание: Сварной шов приварки фланца к обечайке люка или патрубка термообработке может не подвергаться.

Термообработка врезок должна осуществляться до приварки термообрабатываемых узлов к смежным листам стенки и днищу резервуара.

Термообработка должна производиться в печах по технологическому процессу, разработанному с учетом следующих требований:

- термообрабатываемый узел должен быть полностью собран на заводе и термообработан при температуре от 590°С до 640°С из расчета 25 минут на каждые 10 мм толщины листа стенки;

- температура печи в момент помещения в нее узла не должна превышать 315°С, повышение температуры нагрева, начиная с 315°С, не должно превышать 200°С в час;

- во время нагрева перепад температуры узла не должен превышать 150°С;

- во время нагрева и периода выдержки атмосфера печи должна контролироваться, чтобы избежать чрезмерного окисления поверхности обрабатываемого материала, не должно быть непосредственного воздействия пламени на материал;

- узел должен охлаждаться в печи до температуры 400°С со скоростью не более 240°С в час. Ниже температуры 400°С узел может охлаждаться на открытом воздухе при температуре не ниже 5°С;

- после термообработки сварные швы узла должны быть проконтролированы методом магнитопорошковой или цветной дефектоскопии.

9.1 Общие требования

9.1.1 Требования настоящего раздела распространяются на сварку конструкций резервуаров при изготовлении и монтаже.

9.1.2 Организации — производители сварочных работ (изготовитель и монтажник) разрабатывают операционные технологические карты по сварке и контролю сварных соединений.

Технологические процессы заводской и монтажной сварки должны обеспечивать получение сварных соединений, в полной мере удовлетворяющих требованиям проекта КМ по всему комплексу физико-механических характеристик и геометрических параметров, а также по предельным размерам и видам дефектов, допускаемых настоящим стандартом.

Руководство сварочными работами и сварку металлоконструкций резервуаров должны выполнять специалисты, аттестованные в соответствии с действующими нормативными документами*.

9.1.3 Заводскую сварку резервуарных конструкций следует выполнять в соответствии с утвержденным технологическим процессом (процедурами), в котором должны быть предусмотрены:

требования к форме и подготовке кромок деталей, подлежащих сварке;
способы и режимы сварки, сварочные материалы, а также последовательность выполнения технологических операций;
конкретные указания по закреплению деталей перед сваркой;
мероприятия, исключающие образование прожогов, смещение шва от его оси более чем на 2 мм для толщины деталей до 10 мм и более чем на 3 мм — для толщины деталей свыше 10 мм;
мероприятия, направленные на снижение сварочных деформаций.

9.1.4 Монтажную сварку резервуарных конструкций следует выполнять в соответствии с указаниями ППР, в котором должны быть предусмотрены:

наиболее эффективные способы сварки монтажных соединений с учетом их пространственного положения;
сварочные материалы, удовлетворяющие требованиям проекта КМ по уровню механических свойств;
требуемая форма подготовки кромок монтируемых элементов под сварку;
последовательность сварки и порядок выполнения каждого шва, обеспечивающие минимальные деформации и перемещения свариваемых элементов;
режимы и указания по технологии сварки, которые должны обеспечить необходимый уровень механических свойств сварных соединений, а также получение требуемых структур металла шва и околошовных зон;
необходимая технологическая оснастка и оборудование для выполнения сварных соединений;
допускаемая температура металла, при которой возможна сварка соединений без их подогрева, а также допускаемая скорость ветра в зоне сварки;
указания по технологии производства сварочных работ в зимних условиях (если это предусматривается в соответствии с графиком работ).

9.1.5 Применяемые сварочные материалы, требования к условиям их хранения должны соответствовать стандартам или ТУ на поставку сварочных материалов.

Сварочные материалы и технологии сварки должны быть аттестованы в соответствии с действующими нормативными документами**.

9.1.6 Способы и режимы сварки конструкций должны обеспечивать:

уровень механических свойств и хладостойкости сварных соединений, предусмотренных проектной документацией;
уровень дефектности, не превышающий требований настоящею стандарта.

9.1.7 Коэффициент формы наплавленного шва (прохода) должен быть в пределах от 1.3 до 2.0.

Допускается выполнение прерывистых сварных швов за один проход в нерасчетных соединениях элементов резервуаров, не оказывающих влияния на их герметичность.

9.1.8 Временные технологические детали, привариваемые к резервуару при изготовлении элементов и монтаже и подлежащие удалению, должны быть удалены без ударного воздействия на элементы резервуара, а остатки сварных швов — зачищены заподлицо с основным металлом и проконтролированы.

* На территории Российской Федерации действуют ПБ 03-273-99 «Правила аттестации сварщиков и специалистов сварочного производства».
** На территории Российской Федерации действуют РД 03-613-03 «Порядок применения сварочных материалов при изготовлении, монтаже, ремонте и реконструкции технических устройств для опасных производственных объектов».

Инструкция по технологии сварки при строительстве и ремонте стальных вертикальных резервуаров

РЕЗЕРВУАРЫ ВЕРТИКАЛЬНЫЕ ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ СТАЛЬНЫЕ ДЛЯ ХРАНЕНИЯ НЕФТЕПРОДУКТОВ

Правила производства и приемки работ при монтаже

Vertical cylindrical steel tanks for storage of oil products. Rules of work's production and acceptance under installation

Предисловие

Сведения о своде правил

1 ИСПОЛНИТЕЛЬ - Акционерное общество "Всесоюзный научно-исследовательский институт по строительству, эксплуатации трубопроводов и объектов ТЭК - Инжиниринговая нефтегазовая компания" (АО ВНИИСТ)

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"

3 ПОДГОТОВЛЕН к утверждению Департаментом градостроительной деятельности и архитектуры Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации (Минстрой России)

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего свода правил соответствующее уведомление будет опубликовано в установленном порядке. Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте разработчика (Минстрой России) в сети Интернет

Введение

Свод правил выполнен АО "ВНИИСТ" (руководитель разработки - канд. техн. наук А.О.Иванцов; исполнители: канд. техн. наук С.В.Головин, инж. Е.А.Фомина).

1 Область применения

1.1 Настоящий свод правил устанавливает требования к производству и приемке работ при монтаже и испытании вертикальных цилиндрических стальных резервуаров номинальным объемом от 100 до 120000 м включительно.

1.2 Требования настоящего свода правил распространяются на стальные конструкции резервуаров, ограниченные первым фланцевым или сварным (резьбовым) соединением технологических устройств или трубопроводов снаружи корпуса (стальной защитной стенки) резервуаров.

1.3 Требования настоящего свода правил не распространяются на изотермические резервуары для хранения сжиженных газов.

2 Нормативные ссылки

В настоящем своде правил использованы нормативные ссылки на следующие документы:

ГОСТ 12.2.003-91 Система стандартов безопасности труда. Оборудование производственное. Общие требования безопасности

ГОСТ 12.3.003-86 Система стандартов безопасности труда. Работы электросварочные. Требования безопасности

ГОСТ 12.3.009-76 Система стандартов безопасности труда. Работы погрузочно-разгрузочные. Общие требования безопасности

ГОСТ 12.3.020-80 Система стандартов безопасности труда. Процессы перемещения грузов на предприятиях. Общие требования безопасности

ГОСТ 12.4.059-89 Система стандартов безопасности труда. Строительство. Ограждения предохранительные инвентарные. Общие технические условия

ГОСТ 5264-80 Ручная дуговая сварка. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

ГОСТ 6996-66 Сварные соединения. Методы определения механических свойств

ГОСТ 7512-82 Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Радиографический метод

ГОСТ 7566-94 Металлоконструкция. Приемка, маркировка, упаковка, транспортирование и хранение

ГОСТ 8713-79 Сварка под флюсом. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

ГОСТ 14771-76 Дуговая сварка в защитном газе. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

ГОСТ 14782-86 Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Методы ультразвуковые

ГОСТ 18442-80 Контроль неразрушающий. Капиллярные методы. Общие требования

ГОСТ 21779-82 Система обеспечения точности геометрических параметров в строительстве. Технологические допуски

ГОСТ 23055-78 Контроль неразрушающий. Сварка металлов плавлением. Классификация сварных соединений по результатам радиографического контроля

ГОСТ 23407-78 Ограждения инвентарные строительных площадок и участков производства строительно-монтажных работ. Технические условия

ГОСТ 31385-2016 Резервуары вертикальные цилиндрические стальные для нефти и нефтепродуктов. Общие технические условия

ГОСТ Р 12.1.019-2009 Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты

ГОСТ Р 12.4.026-2001 Система стандартов безопасности труда. Цвета сигнальные, знаки безопасности и разметка сигнальная. Назначение и правила применения. Общие технические требования и характеристики. Методы испытаний

ГОСТ Р 56512-2015 Контроль неразрушающий. Магнитопорошковый метод. Типовые технологические процессы

СП 45.13330.2017 "СНиП 3.02.01-87 Земляные сооружения, основания и фундаменты"

СП 48.13330.2011 "СНиП 12-01-2004 Организация строительства" (с изменением N 1)

СП 70.13330.2012 "СНиП 3.03.01-87 Несущие и ограждающие конструкции" (с изменением N 1)

СП 126.13330.2012 "СНиП 3.01.03-84 Геодезические работы в строительстве"

СП 131.13330.2012 "СНиП 23-01-99* Строительная климатология" (с изменением N 2)

Примечание - При пользовании настоящим сводом правил целесообразно проверить действие ссылочных документов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте федерального органа исполнительной власти в сфере стандартизации в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный документ, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого документа с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого документа с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего свода правил в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку. Сведения о действии сводов правил целесообразно проверить в Федеральном информационном фонде стандартов.

3 Термины и определения

В настоящем своде правил применены следующие термины с соответствующими определениями:

заказчик: Организация (физическое лицо), осуществляющее строительство резервуара.

3.2 изготовитель: Предприятие, осуществляющее изготовление конструкций и оборудования в соответствии с проектной и рабочей документацией.

3.3 производитель работ (монтажник): Организация, осуществляющая монтаж, испытания и сдачу в эксплуатацию резервуара в соответствии с проектной и рабочей документацией.

резервуар вертикальный цилиндрический стальной: Наземное строительное сооружение, предназначенное для приема, хранения, измерения объема и выдачи жидкости.

3.5 конструкции резервуара: Элементы, выполняющие несущие, ограждающие, совмещенные (несущие и ограждающие) и вспомогательные функции.

корпус резервуара: Соединенные между собой стенка, днище и крыша резервуара, образующие открытый или закрытый сверху сосуд, в котором содержится хранимый продукт.

3.7 нахлесточное соединение: Сварное соединение двух листов, расположенных параллельно и частично перекрывающих друг друга.

3.8 окрайки днища резервуара (кольцевые окрайки): Листы днища, располагаемые по периметру центральной части в зоне опирания стенки, замкнутые в кольцо.

основание резервуара: Грунтовая подушка или бетонный фундамент, на который устанавливается резервуар.

3.10 осадки основания: Вертикальные перемещения поверхности основания в результате деформаций грунтовой подушки и подстилающего ее грунтового массива.

3.11 стационарная крыша: Неподвижная конструкция, перекрывающая всю площадь зеркала хранимого продукта, служащая для предотвращения попадания атмосферных осадков в резервуар.

плавающая крыша: Конструкция, служащая для предотвращения испарения продукта в резервуаре, не имеющем стационарной крыши, плавающая на поверхности хранимого продукта и закрывающая поверхность продукта по всей площади поперечного сечения резервуара.

3.13 понтон: Конструкция, служащая для предотвращения испарения продукта в резервуаре со стационарной крышей, плавающая на поверхности хранимого продукта и закрывающая поверхность продукта по всей площади поперечного сечения резервуара кроме зоны, перекрываемой затвором.

3.14 пояс стенки резервуара: Цилиндрический участок стенки, состоящий из листов одной толщины; при этом высота пояса равна ширине одного листа.

3.15 "расчалка": Тонкий трос, стальная проволока, оттянутая в каком-либо направлении для соединения частей конструкции в определенном положении.

3.16 "хлопун": местное отклонение, обращенное выпуклостью наружу, начальной формы стенки, днища или др. элемента конструкции, образовавшегося в результате воздействия монтажно-сварочных напряжений.

3.17 зона термического влияния: Участок основного металла, не подвергшийся расплавлению, структура и свойства которого изменились в результате нагрева при сварке или наплавке.

Читайте также: