3. МАТЕРИАЛЫ И ПОЛУФАБРИКАТЫ

 3.1. Общие положения

3.1.1. Для изготовления, монтажа и ремонта трубопроводов и их деталей, работающих под давлением, должны применять­ся материалы и полуфабрикаты по стандартам и техническим условиям, указанным в табл. 1-7 приложения 6. Новые стандар­ты и технические условия, а также стандарты и технические условия после их очередного пересмотра должны содержать тре­бования к материалам и полуфабрикатам не ниже указанных в настоящем разделе.

3.1.2. Применение материалов, перечисленных в табл. 1-7 приложения 6, по НТД, не указанной в таблицах, допускает­ся при положительном заключении специализированной научно-исследовательской организацией, если требования этих НТД бу­дут не ниже требований НТД, указанной в табл. 1-7 приложе­ния 6.

3.1.3. Применение материалов и полуфабрикатов, не приве­денных в табл. 1-7 приложения 6, расширение пределов их применения или сокращение объема испытаний и контроля по сравнению с указанными в данном разделе и в табл. 1-7 при­ложения 6 разрешаются Госгортехнадзором России на основа­нии положительного заключения специализированной научно-исследовательской организацией.

3.1.4. Поставка полуфабрикатов (их сдаточные характери­стики, объем и нормы контроля) должна проводиться по НТД, согласованной с Госгортехнадзором России.

3.1.5. Данные о качестве и свойствах материалов и полуфа­брикатов должны быть подтверждены сертификатом предпри­ятия - изготовителя полуфабриката и соответствующей мар­кировкой. При отсутствии или неполноте сертификата (марки­ровки) предприятие-изготовитель или специализированная организация, проводящая монтаж или ремонт трубопровода, долж­ны провести необходимые испытания с оформлением результа­тов протоколами, дополняющими (заменяю­щими) сертификат поставщика полуфабриката.

3.1.6. При выборе материалов для трубопроводов, сооружа­емых в районах с холодным климатом, кроме рабочих параме­тров, должно учитываться влияние низких температур при экс­плуатации, монтаже, погрузочно-разгрузочных работах и хра­нении, если оно не учтено в организационно-технических меро­приятиях.

Организационно-технические мероприятия и методика учета влияния низких температур должны быть согласованы со спе­циализированной научно-исследовательской организацией.

3.2. Стальные полуфабрикаты. Общие требования

3.2.1. Изготовитель полуфабрикатов должен контролировать химический состав материала. В сертификат должны быть вне­сены результаты химического анализа, полученные непосред­ственно для полуфабриката, или аналогичные данные по серти­фикату на заготовку (кроме отливок), использованную для его изготовления.

3.2.2. Полуфабрикаты должны поставляться в термически об­работанном состоянии. Режим термической обработки должен быть указан в сертификате предприятия  - изготовителя полу­фабриката.

Допускается поставка полуфабрикатов без термической обра­ботки в следующих случаях:

если механические и технологические характеристики метал­ла, установленные в НТД, обеспечиваются технологией изгото­вления полуфабриката (например, методом проката);

если на предприятиях - изготовителях оборудования полу­фабрикат подвергается горячему формообразованию, совмещен­ному с терми­чес­кой обработкой, или последующей термической обработке.

В этих случаях поставщик полуфабрикатов контролирует свойства на термически обработанных образцах.

Допустимость использования полуфабрикатов без термиче­ской обработки должна быть подтверждена специализированной научно-исследовательской организацией по материалам и техно­логии.

3.2.3. Изготовитель полуфабрикатов должен выполнять кон­троль механических свойств металла путем испытаний на ра­стяжение при    20°С с определением временного сопротивления, условного предела текучести при остаточной деформации 0,2 или 1% или физического предела текучести, относительного удлине­ния и относительного сужения (если испытания проводятся на цилиндрических образцах). Значения относительного сужения допускается приводить в качестве справочных данных. В тех случаях, когда нормируются значения относительного сужения, контроль относительного удлинения не является обязательным.

3.2.4. Испытаниям на ударную вязкость должны подвергать­ся полуфабрикаты в соответствии с требованиями, указанными в табл. 1-6 приложения 6, при толщине листа, толщине сплош­ной поковки и толщине стенки трубы или полой поковки (отлив­ки) 12 мм и более или при диаметре круглого проката (поковки) 16 мм и более.

По требованию конструкторских организаций испытания на ударную вязкость должны производиться для труб, листа и по­ковок с толщиной, стенки 6-11 мм. Это требование должно со­держаться в НТД на изделие или в конструкторской документа­ции.

3.2.5. Испытаниям на ударную вязкость при температуре ни­же 0°С должен подвергаться металл деталей фланцевых соедине­ний трубопроводов, проложенных на открытом воздухе, в грун­те, каналах или в необогреваемых помещениях, где температура металла может быть ниже 0°С, а также металл других деталей по требованию конструкторской организации, что должно быть указано в НТД на изделие или в конструкторской документации.

3.2.6. Испытания на ударную вязкость образцов с концентра­тором вида U (КСU) должны производиться при 20°С и в случа­ях, предусмотренных ст. 3.2.5, при одной из указанных темпе­ратур:

Испытания на ударную вязкость образцов с концентратором вида V(КСV) в соответствии с НТД на полуфабрикаты произ­водятся при 20°С, 0°С и минус 20°С.

Значения ударной вязкости при температурах испытаний должны быть не ниже КСU = 30 Дж/см² (3,0 кгс×м/см²) и не ниже КСV = 25 Дж/см² (2,5 кгс×м/см²).

При оценке ударной вязкости определяется средняя арифме­тическая величина из трех результатов испытаний с отклоне­нием минимального значения для отдельного образца не более чем на 10 Дж/см² (1,0 кгс×м/см²) от нормы, но не ниже ука­занных выше зна­чений. Выбор критерия ударной вязкости KСU или KCV должен производиться конструкторской организацией и указываться в НТД или конструкторской документации.

3.2.7. Испытаниям на ударную вязкость после механического старения должен подвергаться материал листов и проката для крепежа из углеродистой, низколегированной марганцовистой и кремнемар­ганцо­вистой сталей, подлежащих в процессе изгото­вления деталей холодному формоизменению без последующего отпуска и предназначаемых для работы при температурах 200-350°С.

Нормы по значению ударной вязкости после механического старения должны соответствовать требованиям ст. 3.2.6.

3.2.8. Нормированные значения предела текучести при повы­шенных температурах должны быть указаны в НТД на полуфа­брикаты, предназначенные для деталей, работающих при рас­четной температуре выше 150°С; для углеродистых, низколеги­рованных марганцовистых и кремнемарганцовистых сталей - до 400°С, для хромомолибденовых и хромомолибденованадиевых сталей - до 450°С, для высокохромистых и аустенитных сталей - до 525°С.

Поддержание значений пределов текучести на уровне тре­бований НТД должно обеспечиваться соблюдением технологии производства и периодическим контролем продукции. Контроль­ные испытания на растяжение при повышенных температурах, предусматриваемые НТД на изделие, а также выполняемые в период освоения новых материалов, следует проводить при од­ной из температур в указанном выше диапазоне, кратной 10 или 25°С. При этом условный предел текучести при остаточной де­формации 0,2 или 1% должен норми­роваться как сдаточная ха­рактеристика, а временное сопротив­ление, относительное сужение или удлинение определяются как справочные данные.

3.2.9. Материал полуфабрикатов, предназначенных для рабо­ты при расчетной температуре выше значений, указанных в ст. 3.2.8, должен обладать длительной прочностью не ниже указан­ной в НТД.

Гарантируемые значения пределов длительной прочности на ресурс 10⁴, 10⁵ и 2×10⁵ ч должны быть обоснованы статистиче­ской обрабо­ткой данных испытаний и периодическим контролем продукции и подтверждены положительным заключением специ­ализированной научно-исследовательской организации.

3.2.10. Перечень видов контроля механических характеристик допускаются сократить по сравнению с указанным в табл. 1-6 приложения 6 при условии гарантии нормированных значе­ний характеристик предприятием - изготовителем полуфабри­ката. Гарантии должны обеспечиваться использованием стати­стических методов обработки данных сертификатов изготовите­ля, результатов испытаний, включая испытания на растяжение, и проведением периодического контроля продукции, что должно найти отражение в НТД. Обеспечение гарантии должно быть подтверждено положительным заключением специализирован­ной научно-исследовательской организации. Порядок сокраще­ния объема испытаний и контроля установлен в ст. 3.1.3 насто­ящего раздела.

3.3. Листовая сталь

3.3.1. Пределы применения листовой стали различных марок, НТД на лист, виды обязательных испытаний и контроля должны соответствовать указанным в табл. 1 приложения 6.

3.3.2. Допускается применение стальной полосы тех же марок (см. табл. 1 приложения 6) при условии, что требования к полосе будут не ниже установленных НТД для листовой стали.

3.4. Стальные трубы

3.4.1. Пределы применения труб из сталей различных марок, НТД на трубы, вилы обязательных испытаний и контроля долж­ны соответствовать указанным в табл. 2 и 3 приложения 6.

3.4.2. Бесшовные трубы должны изготовляться из катаной, кованой или центробежнолитой заготовки.

3.4.3. Применение электросварных труб с продольным или спиральным швом допускается при условии выполнения радио­графического или ультразвукового контроля сварного шва по всей длине.

3.4.4. Каждая бесшовная или сварная труба должна прохо­дить гидравлическое испытание пробным давлением, указанным в НТД на трубы.

Допускается не производить гидравлическое испытание бес­шовных труб в следующих случаях:

если труба подвергается по всей поверхности контролю физи­ческими методами (радиографическим, УЗК или им равноцен­ными);

для труб при рабочем давлении 5 МПа (50 кгс/см²) и ниже, если предприятие-изготовитель труб гарантирует положи­тельные результа­ты гидравлических испытаний.

3.4.5. Применение экспандированных труб без последующей термической обработки для температур выше 150°С из матери­ала, не проходившего контроль на ударную вязкость после меха­нического старения, допускается для прямых участков с услови­ем, что пластическая деформация при экспандировании не пре­вышает 3%.

3.5. Стальные поковки, штамповки, сортовой и фасонный прокат

3.5.1. Пределы применения поковок (проката) из стали раз­личных марок, НТД на поковки, виды обязательных испытаний и контроля должны соответствовать указанным в табл. 4 при­ложения 6.

3.5.2. Допускается применение круглого проката наружным диаметром до 80 мм для изготовления деталей методом холод­ной механической обработки. Для полых круглых деталей с тол­щиной стенки не более 40 мм и длиной до 200 мм допускается использование круглого проката наружным диаметром не более 160 мм. Прокат должен подвергаться радиографическому кон­тролю или УЗК по всему объему на предприятии-изготовите­ле проката (или на предприятии-изготовителе трубопроводов и их элементов).

Радиографический контроль или УЗК допускается проводить на готовых деталях или после предварительной механической обработки.

3.5.3. Пределы применения, виды обязательных испытаний и контроля для штамповок, изготовленных из листа, должны удовлетворять требованиям для листа (табл. 1 приложение 6), а для штамповок, изготовляемых из проката, - требованиям НТД, согла­сованной с Госгортехнадзором России.

3.6. Стальные отливки

3.6.1. Пределы применения отливок из стали различных ма­рок, НТД на отливки, виды обязательных испытаний и контроля должны соответствовать указанным в табл. 5 приложения 6.

3.6.2. Минимальная толщина стенки отливок после механи­ческой обработки должна быть не меньше расчетной толщины, но не менее 6 мм.

3.6.3. Каждая полая отливка должна подвергаться гидравли­ческому испытанию пробным давлением по ГОСТ 356.

Гидравлические испытания отливок, прошедших сплош­ной радиографический контроль или УЗК на предприятии-изготовителе, допускается совмещать с испытанием узла или объекта пробным давлением, установленным техническими условиями для узла или объекта.

3.7. Крепеж

3.7.1. Пределы применения сталей различных марок для кре­пежа, НТД на крепеж, виды обязательных испытаний контроля должны соответствовать табл. 6 приложения 6.

3.7.2. Материалы крепежных деталей должны выбираться с коэффициентом линейного расширения, близким к аналогичному коэффициенту материала фланцев, причем разница в этих коэф­фициентах не должна превышать 10%. Применение сталей с раз­личными коэффициентами линейного расширения (более 10%) допускается в случаях, обоснованных расчетом на прочность или экспериментальными исследованиями, а также в тех случаях ко­гда расчетная температура крепежа не превышает 50°С.

3.7.3. Крепежные детали, изготовленные холодным деформи­рованием, должны подвергаться термической обработке - от­пуску (за исключением деталей из углеродистой стали, работа­ющих при температурах до 200°С).

Накатка резьбы не требует последующей термической обра­ботки.

3.8. Чугунные отливки

3.8.1. Пределы применения отливок из чугуна различных ма­рок, НТД на чугунные отливки, виды обязательных испытаний и контроля должны соответствовать указанным в табл. 7 при­ложения 6.

3.8.2. Толщина стенок литых деталей из чугуна после меха­нической обработки должна быть не менее 4 мм и не более 50 мм.

3.8.3. Отливки из ковкого или высокопрочного чугуна должны применяться в термически обработанном состояния.

3.8.4. Каждая полая отливка должна подвергаться гидрав­лическому испытанию пробным давлением, указанным в ГОСТ 356, но не менее 0,3 МПа (3 кгс/см²).

3.8.5. Применение чугунных отливок для элементов армату­ры, подвергающихся динамическим нагрузкам и термическим ударам, не допускается.

3.8.6. Для изготовления запорных органов продувочных, спускных и дренажных линий должны применяться отливки из ковкого или высокопрочного чугуна (ГОСТ 1215 и ГОСТ 7293).

3.9. Цветные металлы и сплавы

3.9.1. Для изготовления корпусных деталей арматуры, кор­пусов крышек и деталей контрольно-измерительных приборов при температуре не выше 250°С допускается применять бронзу и латунь.

3.9.2. Гидравлические испытания корпусов арматуры долж­ны производиться в соответствии с ГОСТ 356.

3.10. Требования к сталям новых марок

3.10.1. Применение материалов и полуфабрикатов, изгото­вленных из сталей новых марок, не приведенных в табл. 1-7 приложения 6, разрешается Госгортехнадзором России на осно­вании положительного заключения специализированной научно-исследовательской организа­ции. Для получения заключения должны быть представлены данные о механических, физиче­ских и технологических свойствах материалов в состоянии после основной и дополнительной термической обработки.

3.10.2. Механические свойства (временное сопротивление, условный предел текучести при остаточной деформации 1% для аустенитных хромоникелевых сталей и 0,2% для остальных ма­рок сталей) должны быть исследованы в интервале от 20°С до температуры, не менее чем на 50°С превышающей рекомендуе­мую максимальную.

Температура должна выбираться из условий получения чет­кой зависимости изменения прочностных характеристик стали от температуры. Интервалы по температуре должны быть не более 50°С.

Для листа и труб величина отношения нормативных значе­ний предела текучести к временному сопротивлению при темпе­ратуре    20°С должна быть не более 0,6 для углеродистой и 0,7 - для легированной стали. Для крепежа указанное отношение должно быть не более 0,8.

3.10.3. Для материалов, предназначенных для работы при высоких температурах, вызывающих ползучесть, должны быть представлены опытные данные для установления значений пре­делов длительной прочности на ресурс 10⁴, 10⁵ и 2×10⁵ ч и услов­ного предела ползучести для температур, при которых рекомен­дуется применение стали.

Число проведенных кратковременных и длительных испыта­ний и продолжительность последних должны быть достаточны­ми для определения соответствующих расчетных характеристик прочности стали и оценки пределов разброса этих характери­стик с учетом размеров полуфабриката (толщины стенки) и пре­дусмотренных техническими условиями отклонений по механи­ческим свойствам (с минимальными и максимальными значени­ями), по химическому составу (должен быть исследован металл плавок с наименее благоприятным в отношении жаропрочности содержанием легирую­щих элементов).

3.10.4. В случае склонности стали к структурным изменени­ям в процессе эксплуатации должны быть представлены данные, характеризующие указанные изменения и их влияние на эксплу­атационные свойства стали.

3.10.5. Чувствительность стали к наклепу (например, при хо­лодной гибке) должна быть оценена по изменению ее длительной прочности и длительной пластичности путем сравнительных ис­пытаний наклепанного и ненаклепанного материалов.

Материал полуфабрикатов, подвергающихся при переделе хо­лодной деформации, должен быть проверен на отсутствие склон­ности к механическому старению.

3.10.6. Возможность применения стали должна быть подтвер­ждена данными о ее сопротивляемости хрупким разрушениям, полученными путем испытаний на ударную вязкость или иным методом, выбранным исходя из условий работы материала в из­делии.

3.10.7. Свариваемость стали при существующих видах свар­ки должна быть подтверждена данными испытаний сварных со­единений, выполненных по рекомендуемой технологии с приме­нением соответст­ву­ю­щих присадочных материалов. Результаты испытаний сварных соединений должны подтвердить их работо­способность, установить степень влияния на их эксплуатацион­ные свойства технологии сварки, режима их термической обра­ботки.

Для жаропрочных материалов должны быть представлены данные о длительной прочности сварных соединений и о сопро­тивляемости локальным разрушениям в околошовной зоне при длительной работе.

3.10.8. При создании новых материалов в отдельных случаях необходимо учитывать специфические условия их работы, вызы­вающие потребность в расширении требований оценки соответ­ствующих свойств как стали, так и ее сварных соединений:

а) при отрицательных температурах - оценка хладностойкости;

б) при циклических нагрузках - оценка циклической проч­ности;

в) при активном воздействии среды - оценка коррозионно-механи­ческой прочности и др.

3.10.9. Для стали новой марки должны быть представлены следующие данные по ее физическим свойствам:

 а) значения модуля упругости при различных температурах;

 б) значения среднетермического коэффициента линейного расши­рения в соответствующем температурном интервале;

в) значения коэффициента теплопроводности при соответ­ствующих температурах.

3.10.10. Заводами-изготовителями полуфабрикатов или со­ответ­ству­ющими специализированными организациями должна быть подтверждена возможность изготовления полуфабрикатов из стали рекомендуемой марки необходимого сортамента с со­блюдением установленного уровня свойств стали.