5.8. Определение механических свойств и отбор проб материала

5.8. Определение механических свойств

и отбор проб материала

5.8.1. Определение химического состава материала оболочки

5.8.1.1. При обнаружении аварийных дефектных мест оболочки шарового резервуара, а также после пожара, стихийных бедствий и длительных простоев по решению специализированной организации проводится комплексная оценка физико - механических свойств металла различных зон сварных соединений.

5.8.1.2. Определение химического состава стали проводят в соответствии с требованиями ГОСТ 22536.0-87 - ГОСТ 22536.12-87, ГОСТ 22536.14-87 [26] титриметрическим, спектральным или другими методами, обеспечивающими необходимую точность химического анализа.

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

5.8.1.4. При интерпретации результатов химического анализа допускаемые отклонения содержания легирующих элементов в готовом прокате учитывают согласно техническим требованиям к низкоуглеродистым и низколегированным сталям (ГОСТ 27772-88 [27], ГОСТ 380-94 [28], ГОСТ 19281-89 [29] и др.).

5.8.1.5. 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.

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

5.8.1.7. На вырезанную заготовку наносится маркировка (номер резервуара и лепестка), направление прокатки, расположение и характер (вертикальный, заводской, монтажный) шва, указывается внутренняя и внешняя поверхность.

5.8.1.8. Для определения степени повреждения металла под воздействием эксплуатационных факторов и оценки механических свойств металла допускается проводить отбор микропроб размером в соответствии с п. 5.7.5.

5.8.1.9. Микропробы отбираются с внутренней части шарового резервуара механическим (скол, спил, срез), электроэрозионным или иным способом, обеспечивающим получение микропробы требуемых размеров без деформации металла.

5.8.1.10. При выполнении п. 5.8.1.9 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.

5.8.1.11. Количество проб и места их отбора устанавливаются специализированной организацией в зависимости от степени повреждения шарового резервуара, выявленной при проведении обследования.

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

5.8.1.13. 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 обследовании шаровых резервуаров, испытывающих в процессе эксплуатации малоцикловое нагружение, проводят испытания на малоцикловую усталость по ГОСТ 25859-83 [30].

5.8.1.14. Количество образцов и температуры испытаний устанавливаются специализированной организацией, проводящей обследование с учетом требований ГОСТ 7564-73 [31]. Испытания на статическое растяжение и ударную вязкость проводят по ГОСТ 1497-84 [32] и ГОСТ 9454-78 [24] соответственно.

5.8.2. Оценка прочностных характеристик материала оболочки без вырезки массивной заготовки

5.8.2.1. Характеристики прочности определяют по результатам химического, металлографического и дюрометрического анализа.

5.8.2.2. Твердость стали по методам Виккерса или Бринелля на стационарных твердомерах устанавливают в соответствии с ГОСТ 2999-75 [33] и ГОСТ 9012-59 [34] соответственно. Минимальные размеры проб и требования к подготовке поверхности металла приведены в ГОСТ 2999-75 [33] и ГОСТ 9012-59 [34].

5.8.2.3. Допускается измерение твердости проводить непосредственно на объекте переносными твердомерами статического или динамического типов по ГОСТ 22761-77 [35] и ГОСТ 18661-73 [36] соответственно. Применение твердомеров других типов разрешается при условии обеспечения необходимой точности измерений.

5.8.2.4. Требования к качеству зачистки поверхности, размеру и плоскости 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.

5.8.2.5. 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.

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

5.8.2.7. В качестве характеристики твердости стали принимается среднеарифметическое значение.

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

5.8.2.9. При способах отбора микропроб, обеспечивающих полное отсутствие наклепа металла, измерение твердости проводят в соответствии с п. 5.8.2.2, а определение предела текучести допускается проводить в соответствии с ГОСТ 22762-77 [37].

5.8.2.10. Предел текучести сталей в интервале от 200 до 450 МПа рассчитывается по результатам химического и количественного металлографического анализа.

5.8.2.11. Предел текучести низкоуглеродистых и низколегированных сталей (кроме сталей с карбонитридным упрочнением) рассчитывается по формуле: