21. Сварка конструкций из различных марок сталей при ремонте резервуаров

    1. Стали, используемые для изготовления конструкций резервуара, классифицируются на углеродистые обычной прочности, низколегированные повышенной прочности и низколегированные высокопрочные. При выполнении ремонтных сварочных работ следует учитывать технологические особенности и характеристики конкретных марок сталей, из которых изготовлены конструктивные элементы резервуара. Химический состав и механические свойства резервуарных сталей приведены в разделе 5.5.

    2. К группе углеродистых сталей обычной прочности относится Ст3, поставляемых с различной степенью раскисления: кипящая (кп), полуспокойная (пс) и спокойная (сп).

Примечание – Кипящая сталь обладает ограниченной свариваемостью, склонна к образованию дефектов, обладает низкой хладостойкостью и стойкостью к хрупким разрушениям. Спокойная углеродистая сталь обладает хорошей свариваемостью, высокой пластичностью, однако, имеет ограниченную хладостойкость.

3. Применение кипящих сталей при изготовлении и ремонте резервуарных конструкций запрещено. Полуспокойные стали могут быть применены только для изготовления элементов центральной части днища и вспомогательных конструкций.

4. При использовании Ст3сп для ремонта резервуаров следует проверить соответствие ее фактической ударной вязкости требованиям для конкретного климатического района с учетом расчетной температуры и толщины листа в соответствии с указаниями ПБ 03-605-03. Для сварки углеродистых сталей при ремонте резервуаров следует применять сварочные материалы, обеспечивающие механические свойства сварных соединений, соответствующие типу Э50А.

5. Низколегированные резервуарные стали повышенной прочности (09Г2С) обладают хорошей свариваемостью и удовлетворительной хладостойкостью. Сварку при ремонте резервуарных конструкций из стали 09Г2С следует выполнять в соответствии с разделом 6.

6. При разработке ПД и выполнении ремонтных работ на резервуарах из высокопрочной стали 16Г2АФ следует учитывать ее металлургические и технологические характеристики.

Примечание – Данная экономно-легированная сталь относится к классу высокопрочных сталей С440 (группа 2 М03). Высокая прочность (предел текучести не менее 440 МПа и временное сопротивление не менее 590 МПа) достигается за счет карбо-нитридного упрочнения азотом и ванадием. В связи с высоким содержанием в стали серы, фосфора, азота, а также неметаллических включений, сталь 16Г2АФ обладает склонностью к образованию трещин, особенно при повышенном содержании водорода в металле шва, повышенной скорости охлаждения сварного соединения и наличии в шве концентраторов напряжений в виде дефектов.

7. Основными условиями получения качественных сварных соединений при ремонте резервуаров из стали 16Г2АФ являются:

• обеспечение условий для получения в металле шва пониженного содержания водорода, что достигается выбором соответствующих сварочных материалов, их прокалкой, тщательной зачисткой кромок в зоне сварки, сваркой на нижнем значении диапазона напряжения на дуге (сварка на «короткой дуге»), просушкой (температура кромок не должна превышать 50 °С) и подогревом кромок, запрещением сварочных работ при относительной влажности воздуха более 95 % и скорости ветра в зоне сварки, превышающей допускаемую для применяемой технологии сварки;

• предварительный подогрев свариваемых кромок 100⁺²⁰ ˚С;

• послесварочный подогрев свариваемых кромок 100⁺²⁰ ˚С, с поддержанием данной температуры в течение 10-15 мин;

• укрытие сварных соединений теплоизолирующими матами непосредственно после окончания сварки облицовочного слоя шва, его зачистки и выполнения послесварочного по-догрева свариваемых кромок. Снятие теплоизолирующих матов допускается не ранее чем через 24 ч после укрытия;

• выполнение не менее двух заполняющих слоёв и двух валиков облицовочного слоя всех сварных соединений как одно-, так и двухсторонних (из расчета на одну сторону);

• сварка горизонтальных швов на максимальных или минимальных (в пределах допуска) зазорах в стыках;

1. Для обеспечения гарантированного проплавления кромок следует:

• зажигание дуги производить на нижней кромке;

• после расплавления сварочной ванны на нижней кромке, перевести горелку на верхнюю кромку, расплавлять метал верхней кромки, перевести горелку обратно, перемешивая при этом расплавленный металл обоих кромок.

1. При ремонте конструктивных элементов резервуаров из стали 16Г2АФ, в зависимости от вида и количества выявленных дефектов или повреждений, применяются следующие виды работ:

• при выявлении сплошной коррозии на глубину, превышающую допустимую, которая определяется расчетом в процессе диагностирования резервуара, должна производиться полная замена конструктивного элемента;

• при выявлении многочисленных локальных язвенных повреждений глубиной более 30 % от толщины металла стенки в сопряжении с днищем производится замена уторного узла на участке повреждений;

• при выявлении трещин производится вырезка дефектной зоны с вставкой новых ремонтных деталей;

• при коррозионном износе уторного шва на глубину более 10 %, но не более 2 мм производится воздушно-дуговая строжка поверхности металла шва и зон сопряжения с основным металлом на глубину от 2 до 3 мм и восстановление сваркой размера сварного шва, указанного в ПД;

• при выявлении локальных недопустимых поверхностных дефектов сварных соединений и основного металла производится воздушно-дуговая строжка или вышлифовка дефектного участка и его заварка по специально разработанной технологии;

• при выявлении локальных недопустимых внутренних дефектов сварных соединений (непровары, несплавления, пористость, зашлаковки) производится воздушно-дуговая строжка или вышлифовка дефектного участка и его заварка по специально разработанной технологии;

• при выявлении в одной и той же зоне сварного соединения повторных недопустимых внутренних дефектов, требующих удаления металла на глубину более 30 % толщины металла производится вырезка дефектной зоны с вставкой новых ремонтных деталей;

• при выявлении в сварных соединениях недопустимых внутренних дефектов общей протяженностью более 30 % от длины сварного шва производится вырезка дефектной зоны с вставкой новых ремонтных деталей.

Восстановление металла в зонах локальных язвенных коррозионных повреждений глубиной до 30 % толщины металла из стали 16Г2АФ методом заварки применять не разрешается. В этом случае для ремонта следует использовать композитные материалы или низкотемпературную индукционную пайку.