Термическая обработка

153. Термическая обработка элементов котлов проводится для обеспечения соответствия свойств металла и сварных соединений показателям, принятым в ПКД, а также для снижения остаточных напряжений, возникающих при выполнении технологических операций (включая сварку, гибку, штамповку).

Термической обработке следует подвергать полуфабрикаты, сборочные единицы и изделия в целом, если ее проведение предусмотрено ТД с учетом рекомендаций организации-изготовителя котла, указанных в руководстве по эксплуатации котла.

154. Термическая обработка может быть двух видов:

1) основная, включающая в себя нормализацию, нормализацию с отпуском, закалку, закалку с отпуском, аустенизацию или многоступенчатую термообработку с нагревом до температур закалки или аустенизации;

2) дополнительная в виде отпуска.

Виды основной и дополнительной термообработки и ее режимы (в том числе скорость нагрева, температура и продолжительность выдержки, скорость охлаждения, род охлаждающей среды) принимаются в соответствии с ТД и настоящими Правилами.

К проведению работ по термической обработке допускаются термисты-операторы, прошедшие теоретическую подготовку, практическое обучение и имеющие удостоверения на право проведения указанных работ.

155. Основной термообработке изделия должны подвергаться в следующих случаях:

1) если полуфабрикаты (лист, трубы, отливки, поковки) не подвергались термообработке по режимам, обеспечивающим свойства материала и принятым в НД на металл;

2) если технологические операции формоизменения (гибка, вальцовка, штамповка) проводились с нагревом до температуры, превышающей температуру отпуска;

3) после электрошлаковой сварки;

4) после гибки труб из стали аустенитного класса (независимо от величины наружного диаметра трубы и радиуса гиба);

5) если документацией на изготовление и сварку предусматривается основная термическая обработка.

156. Основная термическая обработка не является обязательной, если технологические операции формоизменения (гибка, вальцовка, штамповка) проводились:

1) для деталей и полуфабрикатов из углеродистой и марганцовистой и кремнемарганцовистой сталей с нагревом до температуры нормализации с окончанием не ниже 700 °C;

2) для труб из сталей аустенитного класса при гибке на станках с нагревом токами высокой частоты до температуры аустенизации с применением спрейерного охлаждения;

3) для деталей и полуфабрикатов из аустенитных хромоникелевых сталей при температуре не менее 850 °C.

157. Дополнительной термообработке (отпуску) изделия должны подвергаться в следующих случаях:

1) после вальцовки и штамповки деталей из углеродистой, марганцовистой и кремнемарганцовистой сталей, проводимых без нагрева или с нагревом ниже 700 °C, при толщине стенки более 36 мм (независимо от радиуса гиба), а также при толщине стенки, превышающей 5% от внутреннего диаметра обечайки, наименьшего внутреннего радиуса кривизны для днищ, внутреннего радиуса патрубка (ответвления) для штампованных тройников, среднего радиуса кривизны для колена;

2) после гибки без нагрева труб:

из углеродистой, марганцовистой и кремнемарганцовистой сталей при толщине стенки более 36 мм (независимо от радиуса гиба) или при толщине стенки от 10 до 36 мм при среднем радиусе гиба менее трехкратного наружного диаметра трубы, если овальность поперечного сечения гиба более 5%;

из стали марок 12Х1МФ и 15ХМ1Ф при номинальном наружном диаметре более 108 мм (независимо от толщины стенки), при диаметре 108 мм и менее и толщине стенки 12 мм и более;

из остальных легированных сталей согласно ТД;

имеющих гибы с овальностью поперечного сечения более 5%;

3) после сварки деталей и сборочных единиц котлов:

из углеродистой, марганцовистой и кремнемарганцовистой сталей при толщине стенки более 36 мм, а при введении сопутствующего подогрева до температуры не ниже 100 °C - при толщине стенки более 40 мм;

из легированной стали других марок согласно ТД;

4) после приварки штуцеров, а также деталей, не работающих под давлением, к барабанам, корпусам, днищам, коллекторам и трубопроводам при толщине стенки основной детали, превышающей толщину стенки, указанную в подпункте 3 настоящего пункта; возможность приварки без термической обработки допускается по специальной технологии, согласованной с головной материаловедческой организацией;

5) если документацией на изготовление и сварку предусматриваются дополнительная термическая обработка или замена основной термообработки на дополнительную, а также в соответствии с требованиями ПКД.

158. Условия нахождения изделия в интервале времени между окончанием сварки и началом отпуска (длительность выдержки, допустимая температура охлаждения) определяются ТД. Температура отпуска сварного изделия не должна превышать температуру отпуска полуфабриката.

159. Если заданный уровень механических свойств изготовленного элемента, кроме гиба труб, будет подтвержден испытаниями, то необходимость дополнительной термообработки, предусмотренной пунктом 157 настоящих Правил, определяется организацией-разработчиком котла.

160. Для элементов, свариваемых из сталей разных марок, необходимость термической обработки и ее режим устанавливаются в ТД.

161. При основной термической обработке деталей и элементов всех типов, а также при дополнительной термообработке продольных сварных соединений обечаек и труб, меридиональных сварных соединений эллиптических днищ изделия следует нагревать целиком. Допускается отпуск изделия частями при условии обеспечения заданных структуры и механических свойств по всей длине изделия, а также при условии отсутствия его поводки.

162. Допускается местная термообработка при аустенизации гибов из аустенитной стали и отпуске гибов из углеродистой, низколегированной марганцовистой и кремнемарганцовистой сталей. При местной термообработке гибов труб должен проводиться одновременный нагрев всего участка гибов и примыкающих к нему прямых участков длиной не менее трехкратной толщины стенки трубы, но не менее 100 мм с каждой стороны гиба.

163. Отпуск поперечных сварных соединений, обечаек, коллекторов, трубопроводов и труб поверхностей нагрева котлов, а также сварных соединений приварки штуцеров, элементов опор, креплений и других деталей к барабанам, коллекторам, трубопроводам и трубам поверхностей нагрева разрешается производить путем местного нагрева переносными нагревательными устройствами. При термообработке поперечных (кольцевых) сварных соединений должен быть обеспечен равномерный нагрев по всему периметру кольца. Ширина зоны нагрева с расположением сварного соединения посередине нагреваемого участка устанавливается ТД.

Участки обечаек или трубопровода, расположенные возле нагреваемого при термообработке кольца, должны быть покрыты изоляцией для обеспечения плавного изменения температуры по длине.

164. Термическая обработка должна проводиться таким образом, чтобы были обеспечены равномерный прогрев металла изделий, его свободное тепловое расширение и отсутствие пластических деформаций. Режимы нагрева, выдержки и охлаждения при термообработке изделий с толщиной стенки более 20 мм и температурах более 300 °C должны регистрироваться самопишущими приборами.