РД 2730.300.06-98 стр.1 Дата введения 1999 01 01

 

РД 2730 300 06-98

 

Взамен РД 2730.300.06-91

 

АРМАТУРА АТОМНЫХ И ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ

НАПЛАВКА УПЛОТНИТЕЛЬНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ

 

 

 

Дата введения 1999 01 01

 

 

Настоящий руководящий документ (далее РД) распространяется на наплавку твердыми износостойкими материалами уплотнительных и направляющих поверхностей деталей и узлов арматуры для атомных энергетических установок и тепловых электростанций

В настоящем РД приведены требования к наплавочным материалам, технологии наплавки (включая термическую обработку деталей после выполнения наплавки) и контролю качества наплавленных поверхностей.

Настоящий РД является обязательным для предприятий, изготовляющих и ремонтирующих с применением наплавки указанную арматуру.

Требования и указания настоящего РД могут быть распространены на арматуру, изготавливаемую для других объектов.

 

1 Общие положения

1.1 На основе требований и указаний настоящего РД предприятие — изготовитель арматуры (монтажная организация), с учетом конкретных условий производства, требований конструкторской документации и специфики, подлежащих наплавке (ремонту) деталей, должно разработать соответствующую производственно — технологическую документацию (ПТД) в виде технологических инструкций и/или карт технологических процессов на выполнение наплавки (включая термическую обработку деталей после выполнения наплавки) и производственную контрольную документацию на выполнение контроля наплавленных поверхностей (ПКД). Допускается объединение ПТД и ПКД.

Указанная документация должна быть согласована с ЦНИИТМАШ. При одновременном наличии технологических инструкций и, разработанных на их основе, карт технологических процессов обязательному согласованию подлежат технологические инструкции.

1.2 Наплавку уплотнительных и направляющих поверхностей арматуры и их ремонт с применением наплавки должны выполнять сварщики, имеющие квалификационный разряд не ниже третьего.

Перед допуском к выполнению наплавки (ремонта наплавленных поверхностей) сварщики должны пройти дополнительную специальную подготовку по наплавке деталей, а также на знание технологических требований и указаний настоящего РД. По окончании подготовки должны быть сданы практический и теоретический экзамены.

Сварщики, сдавшие теоретические и практические испытания, получают допуск к наплавке конкретным способом уплотнительных и направляющих поверхностей арматуры и им выдают вкладыш к удостоверению сварщика с записью о допуске к выполнению наплавки (с указанием конкретного способа наплавки). Запись может быть внесена непосредственно в удостоверение сварщика.

Дополнительную подготовку и испытания сварщиков проводит предприятие — изготовитель арматуры (монтажная организация) по разработанным им программам, согласованным с ЦНИИТМАШ, если другое не оговорено государственными надзорными органами. 

Сварщики, имеющие допуск к выполнению антикоррозионного покрытия согласно «Правил аттестации сварщиков оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок. ПН АЭ Г-7-003-87» могут быть допущены к наплавке уплотнительных и направляющих поверхностей арматуры соответствующим способом без дополнительной подготовки и испытаний.

1.3 Подлежащие наплавке детали должны отвечать требованиям конструкторской документации и быть изготовленными из полуфабрикатов, имеющих сертификаты с данными, подтверждающими соответствие металла деталей требованиям стандарта или технических условий на конкретные полуфабрикаты.

1 4. При выполнении наплавки могут быть использованы следующие способы:

                    – автоматическая наплавка под флюсом сварочной лентой,

                    – автоматическая наплавка под флюсом сварочной проволокой;

                    – ручная дуговая наплавка покрытыми электродами;

                    – автоматическая аргонодуговая наплавка,

                    – ручная аргонодуговая наплавка,

                    – газовая (ацетиленокислородная) наплавка,

                    – плазменная наплавка,

                    – наплавка с индукционным нагревом,

                    – наплавка с печным нагревом в вакууме или инертной атмосфере

В случаях, предусмотренных ПТД, допускается при выполнении наплавки одной детали применение нескольких способов, из числа перечисленных выше, для выполнения отдельных слоев (комбинированная наплавка)

15. В конструкторской документации на изделие должны быть указаны;

      – расположение и внешние размеры наплавленных поверхностей;

                    – расположение и размеры уплотнительных и направляющих поверхностей,

                    – общая толщина (высота) наплавленного металла после механической обработки,

       – марка (марки) применяемых наплавочных материалов;

                   – допускаемые значения твердости рабочих наплавленных поверхностей,

       – необходимость термической обработки наплавленных деталей.

 

2. Термины и основные понятия

2.1. В настоящем руководящем документе использованы, в основном, понятия, термины и определения по сварке, соответствующие Государственным стандартам Российской Федерации и другим нормативным документам

2.2. Основные термины и определения, использованные в данном документе, приведены в Приложении А

 

3. Наплавочные материалы

3.1. Для наплавки уплотнительных и направляющих поверхностей арматуры следует применять наплавочные материалы, указанные в таблице 1.

Применение материалов, не указанных в таблице 1, допускается для конкретных деталей арматуры по совместному техническому решению конструкторской организации, ЦНИИТМАШ и предприятия-изготовителя арматуры, согласованному с государственным надзорным органом

3.1.1. Допущенные к применению наплавочные (присадочные) материалы условно подразделяются на три группы

      – 1 -я группа — материалы на основе хромоникелевых сталей;

                    – 2-я группа — материалы из сплавов на основе никеля, легированные бором,

 

      – 3-я группа — материалы из сплавов на основе кобальта.
3.1.1.1. К наплавочным материалам 1-й группы относятся:

      – сварочная лента марки 15Х18Н12С4ТЮ,

—    – сварочная проволока марок Св-04Х19Н9С2, Св-04Х19Н9С2У,
Св-15Х18Н12С4ТЮ, Св-15Х18Н12С4ТЮУ, Св-13Х14Н9С4ФЗГ.

—     – покрытые электроды марок ЦН-6Л, ЦН-12М, ЦН-12М/К2, ЦН-24, ВПН-1
3.1.1.2. К наплавочным материалам 2-й группы относятся порошки марок

ПГ-СРЗ-М, ПГ-СР2-М, ПР-Н77Х15СЗР2, ПР-Н73Х16СЗРЗ, ПР-НХ15СР2, ПР-НХ16СРЗ

Разрешается применение равномерно перемешанной смеси порошков двух или нескольких марок или порошков разных партий одной марки в соотношениях, обеспечивающих соответствие твердости наплавленного металла установленным требованиям. Указанная смесь порошков должна быть оформлена как самостоятельная партия с присвоением ей внутреннего заводского номера и проведением контроля, предусмотренного настоящим разделом (как для самостоятельной партии порошка).

Данное допущение должно быть указано в ПТД.

3.1.1.3. К наплавочным материалам 3-й группы относятся:

      – покрытые электроды марки ЦН-2,

      – прутки марки Пр-В3К

 

3.1.2. Не допускается применение наплавочных материалов 2-й группы (а также их смесей) для наплавки деталей арматуры, подвергающихся при эксплуатации воздействию растворов азотной кислоты, в том числе дезактивирующих, регенерационных и других.

                         Не допускается применение наплавочных материалов 3-й группы при изготовлении арматуры, предназначенной для первого контура атомных энергетических установок.

3.2. При аргонодуговой и плазменной наплавке в качестве защитного газа следует применять аргон по ГОСТ 10157 сорт высший и первый, а в качестве неплавящегося электрода следует применять вольфрамовые сварочные неплавящиеся электроды марок ЭВЛ, ЭВИ-1, ЭВИ-2, ЭВТ-15 по ГОСТ 23949, прутки из лантанированного вольфрама по ТУ 48-19-27-72 или прутки из итрированного вольфрама по ТУ 48-19-221-76

3.3. При газовой (ацетиленокислородной) наплавке следует применять
ацетилен по ГОСТ 5457 и кислород по ГОСТ 5583.

В случаях, предусмотренных ПТД, при газовой и индукционной наплавке допускается применять флюсы на основе буры или борного ангидрида, конкретные составы которых должны быть приведены в ПТД.

Таблица 1. Материалы, применяемые для наплавки уплотнительных и направляющих поверхностей деталей арматуры

Продолжение таблицы 1

Окончание таблицы 1

3.4. Каждая партия наплавочных материалов (сварочной ленты или сварочной проволоки, покрытых электродов, прутков присадочного материала, флюсов, газов, порошков) перед использованием в производстве должна быть проконтролирована

                     – на наличие сертификата с проверкой полноты приведенных в нем. Данных и их соответствия требованиям стандартов или технических условий на конкретные материалы (для баллонов с газом допускается проведение указанной проверки по прикрепленным к вентилям этикеткам и по цвету окраски баллонов);

                     – на наличие на каждом упаковочном месте (ящике, пачке, мешке, бухте, рулоне, баллоне и др.) маркировки (этикеток, бирок и др.) с проверкой соответствия указанных на них марки, сортамента и номера партии материала данным сертификата;

      – на отсутствие повреждения и порчи упаковки или самих материалов.

 

3.5. При отсутствии сертификата партия материалов может быть допущена к использованию только после получения положительных результатов полной проверки всех показателей, установленных для данного материала стандартами или техническими условиями и настоящим РД.

3.6. При обнаружении повреждения или порчи упаковки или самих материалов вопрос о возможности полного или частичного использования контролируемой партии материала решает служба технического контроля совместно со службой главного сварщика предприятия-изготовителя арматуры.

3.7. Каждая партия сварочной проволоки, ленты, прутков и покрытых электродов должна быть дополнительно (кроме проверки по п. 3.4) проконтролирована на соответствие качества и состояния поверхности требованиям стандартов или технических условий на контролируемый материал, а также на соответствие фактического сортамента, указанному в сертификате.

3.8. Каждая партия флюсов должна быть дополнительно проконтролирована (кроме проверки по п. 3.4) на соответствие цвета, гранулометрического состава и объемной массы требованиям стандартов или технических условий на контролируемый материал.

3.9. Каждая партия покрытых электродов и флюсов должна быть, кроме проверок указанных выше, дополнительно проконтролирована на соответствии влажности (влажности покрытия для электродов) или на соответствие сроков и условий хранения материалов после их очередной прокалки требованиям нормативной или технологической документацией на материал соответствующей марки.

3.10. Каждая партия порошков должна быть дополнительно проконтролирована на отсутствие посторонних примесей и соответствие влажности требова3.10. Каждая партия порошков должна быть дополнительно проконтролиниям стандартов или технических условий.

При условии хранения порошков в закрытых мешках из водонепроницаемой ткани (полиэтиленовой пленки) или закрытой металлической таре с плотной крышкой влажность порошков допускается не контролировать при наличии соответствующих указаний в ПТД.

3.11. Кроме контроля по п.п. 3.4 — 3.10 должны быть проконтролированы химический состав и твердость металла, наплавленного каждой партией (сочетанием партий) наплавочных материалов.

Указанные характеристики наплавленного металла должны удовлетворять требованиям, приведенным в настоящем РД, стандарте (технических условиях) на материал соответствующей марки.

3.11.1 Контроль металла, наплавленного покрытыми электродами, следует выполнять в соответствии с указаниями ГОСТ 9466. Химический состав и твердость наплавленного металла должны удовлетворять требованиям соответствующих стандартов или технических условий на покрытые электроды контролируемой марки

3.11.2 Контроль металла, наплавленного другими методами, следует выполнять в соответствии с указаниями специальной инструкции или ПТД, согласованными с ЦНИИТМАШ.

3.11.3 Проверку химического состава металла, наплавленного аргонодуговым способом сварочной проволокой марки Св-13Х14Н9С4ФЗГ, допускается не проводить при наличии соответствующих указаний в ПТД.

 

4. Подготовка деталей под наплавку

4.1 Подготовленные под наплавку заготовки деталей должны удовлетворять требованиям конструкторской документации.

Подготовка под наплавку должна выполняться в соответствии с указаниями ПТД.

4 2 Поверхности, подлежащие наплавке и прилегающие к ним участки на ширину не менее 10 мм, должны быть зачищены от окалины, ржавчины, масла и других, поверхностных загрязнений, а также от заусенцев

4.3.Форма разделки подготовленных под наплавку деталей должна соответствовать требованиям конструкторской документации

4.4 Подлежащие наплавке поверхности литых деталей должны быть подвергнуты капиллярному или магнитопорошковому контролю на отсутствие трещин.

В случае невозможности проведения достоверного капиллярного (магнитопорошкового) контроля на труднодоступных поверхностях, при наличии соответствующих указаний в конструкторской документации, отраженных в ПТД, допускается замена капиллярного (магнитопорошкового) контроля — визуальным контролем с применением лупы или других оптических устройств 4 — 7 кратного увеличения.

 

 

5. Наплавка

5.1. В ПТД на наплавку уплотнительных и направляющих поверхностей должны быть указаны:

          порядок и последовательность подготовки деталей под наплавку;

          применяемые способы Наплавки;

          квалификация сварщиков;

          используемое оборудование;

          марка основного металла детали;

          марки (сочетания марок) применяемых наплавочных материалов;

          сортамент применяемых наплавочных материалов;

          необходимость, методы и режимы предварительного и сопутствующего подогрева;

          параметры режима наплавки;

          необходимость предварительной наплавки аустенитными материалами;

          количество и порядок наложения валиков и/или слоёв при наплавке

          толщина (высота) наплавленного металла;

          условия охлаждения деталей после наплавки или условия их пребывания до начала термической обработки (поддержание заданной температуры подогрева, немедленная посадка в нагретую печь или др.);

          необходимость, методы и режимы термической обработки наплавленных деталей;

          методы и объемы контроля наплавленных поверхностей;

          другие требования, специфические для конкретного способа наплавки (расход аргона, скорость подачи и вылет проволоки или ленты, номера наконечников газовых горелок, род и полярность сварочного тока и т. д.).

5.2. Перед наплавкой на детали из сталей перлитного класса покрытыми электродами марки ЦН-12М для арматуры с диаметром условного прохода (Ду) свыше 65 мм или электродами марки ЦН-6Л или ЦН-12М/К2 для арматуры с Ду свыше 600 мм, а также в других случаях, предусмотренных ПТД, рекомендуется выполнять предварительную наплавку слоя толщиной от 2 до 4 мм электродами марок ЦЛ-25/1 или ЦЛ-25/2 по ОСТ 24.948.01. Допускается выполнять указанную наплавку электродами других марок (ЗИО-8, ОЗЛ-6 или др.) типа Э-10Х25Н13Г2 по ГОСТ 10052.

5.3. Необходимость и температура предварительного и сопутствующего подогрева деталей при наплавке устанавливается ПТД в зависимости от марок применяемых наплавочных материалов и основного металла, массы (толщины) детали, размеров наплавляемой поверхности и технологии наплавки.

 

6. Термическая обработка

6.1 Необходимость термической обработки конкретных наплавленных деталей устанавливается конструкторской документацией и указывается в ПТД.

При этом режим термической обработки деталей из углеродистых и кремнемарганцовистых сталей, наплавленных плазменным способом материалами 2-й группы, должны быть согласованы с ЦНИИТМАШ.

6.2. В ПТД на термическую обработку деталей с наплавленными уппотнительными и направляющими поверхностями должны быть указаны:

          наименование и обозначение наплавленных деталей;

          используемое термическое оборудование;

          марка основного металла деталей;

          температура печи при загрузке деталей в печь;

          скорость нагрева;

          температура и продолжительность выдержки;

          скорость или условия охлаждения;

          метод и порядок фиксации температурных режимов;

          другие требования.

6.3  Температура термической обработки наплавленных деталей в зависимости от марки стали основного металла должна составлять:

          для деталей из углеродистых и кремнемарганцовистых сталей (с учетом положений п.6.1) — (640±15) °С;

          для деталей из сталей марок 12Х1МФ, 20ХМФЛ, 15Х1М1Ф, 15Х1М1ФЛ — (730±15)°С;

 

         для деталей из высокохромистой стали марки 14Х17Н2 — (690±10) °С;

         для деталей из сталей аустенитного класса — (860±15) °С.

6.4  Наплавленные детали из сталей других марок подвергают отпуску при
температуре, определяемой в соответствии с указаниями ПН АЭ Г-7-009-89.

 

7. Контроль и нормы оценки качества наплавленных поверхностей

7.1. Качество наплавленных поверхностей следует проверять следующими методами:

          визуальным и измерительным контролем по методике ПН АЭ Г-7-016-89 и инструкции РД 34.10.130-96;

          капиллярным контролем по методике ПН АЭ Г-7-018-89;

          испытанием твердости по ГОСТ 9013;

—          испытанием герметичности наплавленных уплотнительных поверхностей в соответствии с указаниями конструкторской документации

7.2. Контроль наплавленных поверхностей следует проводить до и после их механической обработки

7.2.1. До механической обработки наплавленные поверхности должны быть подвергнуты визуальному и измерительному контролю.

Визуальному контролю подлежат все наплавленные поверхности по всей площади.

Измерительный контроль проводят в объеме, предусмотренном ПТД

7.2.2. После механической обработки наплавленные поверхности должны быть подвергнуты визуальному и капиллярному контролю, испытанию твердости, а также дополнительно испытанию наплавленных уплотнительных поверхностей (в сборе) на герметичность

Контроль указанными методами следует проводить в объеме:

           – визуальный контроль — на всех наплавленных поверхностях по всей площади (включая боковые поверхности и зону сплавления с основным металлом),

– капиллярный контроль — на уплотнительных поверхностях с Ду 100 и более по всей площади поверхности (включая боковые поверхности и зону сплавления с основным металлом) за исключением предусмотренных конструкторской документацией случаев невозможности проведения достоверного капиллярного контроля на труднодоступных поверхностях или на их участках, необходимость и объем капиллярного контроля уплотнительных рабочих поверхностей с Ду менее 100 мм и направляющих поверхностей устанавливаются конструкторской документацией и ПТД,

                         – измерительный контроль и испытание твердости — в объеме, установленном конструкторской документацией и ПТД;

                         – испытание герметичности уплотнительных поверхностей в сборе – в объеме, установленном конструкторской документацией.

            Примечание:

При испытании арматуры с Ду 600 мм и менее, не предназначенной для АЭС, допускается проводить выборочный контроль твердости наплавленных поверхностей, объем выборочного контроля для каждого вида (типа) арматуры устанавливается конструкторской документацией и указывается в ПТД (ПКД), но во всех случаях объем указанного контроля не может быть менее

         10% для арматуры с Ду до 150 мм включительно;

         25% для арматуры с Ду свыше 150 до 400 мм включительно;

         50% для арматуры с Ду свыше 400 до 600 мм включительно.

 

7.2.4. На деталях с наплавленными поверхностями, доступными для замеров твердости, контроль проводят непосредственно на рабочих поверхностях наплавленного металла после предварительной механической обработки с припуском на окончательную механическую обработку не более 0,5 мм (припуск должен быть указан в конструкторской документации).

Для деталей с наплавленными рабочими поверхностями, недоступными для замеров твердости, контроль проводят на производственных контрольных образцах, идентичных контролируемым производственным наплавленным деталям по марке основного металла, подготовке под наплавку, способу наплавки, марке и партии (сочетанию марок и партий) наплавочных материалов, технологии выполнения наплавки, термической и механической обработки.

Результаты контроля твердости на производственных контрольных образцах допускается распространять на группу идентичных производственных деталей при соблюдении следующих требований:

         каждый сварщик, выполняющий наплавку контролируемых деталей арматуры, в любом случае должен выполнить не менее одного производственного контрольного образца;

         для деталей с Ду свыше 65 мм размер группы не должен превышать 50 деталей;

—          для деталей с Ду до 65 включительно размер группы определяется ПТД

7.3. Результаты контроля наплавленной поверхности до механической обработки должны удовлетворять следующим требованиям.

7.3.1. При визуальном контроле — не допускаются трещины, поры, раковины, шлаковые включения и другие несплошности, которые не могут быть полностью удалены при последующей механической обработке.

7.3.2. При измерительном контроле — не допускаются отклонения от размеров, установленных ПТД для наплавленного слоя (слоев) металла.

7.3.3. В случае выявления дефектов допускается их исправление с соблюдением указаний раздела 8 настоящего РД

7.4 Результаты визуального контроля наплавленных поверхностей после их механической обработки должны удовлетворять следующим требованиям:

7.4.1. Не допускаются трещины, отслоения, усадочные раковины, удлиненные и неодиночные включения, скопления (кроме указанных в п. 7.4.6), подрезы (кроме указанных в п. 7.4.7).

7.4.2. На уплотнительных поверхностях не допускаются округлые одиночные включение, размеры или количество которых превышают допустимые, указанные в таблице 2. При этом фиксации подлежат только округлые одиночные включения с максимальным размером свыше 0,2 мм.

Включения с наибольшим размером до 0,2 мм не учитываются.

Любую совокупность включений, которая может быть вписана в квадрат с размером сторон не превышающим значения допустимого максимального размера одиночного включения, допускается рассматривать как одно сплошное включение.

Подлежащие фиксации включения не допускаются (вне зависимости от размеров и количества), если:

         они расположены на расстоянии менее 2,5 мм от границ рабочей поверхности;

         хотя бы два включения расположены на одной радиальной линии (при кольцевом уплотнении) или на одной образующей (при конусном уплотнении).

 

7.4.3. На направляющих поверхностях не допускаются округлые одиночные включения с максимальным размером свыше 1,5 мм, а также указанные включение с максимальным размером свыше 0,2 до 1,5 мм включительно при их количестве более 4 на любых 20 см2 наплавленной поверхности.

7.4.4. На боковых поверхностях не допускаются включения, превышающие более чем в 1,5 раза по количеству и максимальному размеру нормы, установленные для рабочих наплавленных поверхностей.

7.4.5. Для уплотнительных и прилегающих к ним боковых наплавленных поверхностей, протяженностью не кратной 100 мм, нормы по количеству допустимых дефектов должны быть пропорционально изменены. Если при этом получается дробное количество допускаемых включений, то это количество округляется до ближайшего целого числа.

Для направляющих и прилегающих к ним боковых наплавленных поверхностей площадью не кратной 20 см2 нормы по количеству допустимых дефектов должны быть пропорционально изменены. Если при этом получается дробное количество допускаемых включений, то это количество округляется до ближайшего целого числа.

7.4.6. В случае отсутствия на каком-либо участке контролируемой поверхности протяженностью 100 мм допустимых фиксируемых одиночных включений или при их количестве не более двух, взамен каждой отсутствующей пары указанных одиночных включений (из числа допущенных по нормам табл. 2) допускается наличие одного скопления мелких включений минимальное расстояние, между которыми должно быть не менее трехкратного максимального размера включения с меньшим размером этого показателя. При этом максимальный размер каждого мелкого включения не должен превышать 50% от допустимого максимального размера фиксируемого одиночного включения, но не более 0,5 мм включительно, при их количестве не более пяти в скоплении. Максимальный размер скопления должен быть не более 0,2 ширины рабочей поверхности, а максимальное расстояние от края скопления до края любого другого соседнего включения (скопления) составляет не менее 20 мм

 

 

 

 

 

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *