Приложение А (обязательное). Коррозионные испытания

Приложение А
(обязательное)

Коррозионные испытания

А.1 Методы коррозионных испытаний для изделий, обозначенных V1

А.1.1 Общие положения

В данном разделе установлены требования не только на испытание на коррозионную стойкость для внутренних труб, но и одно- и многослойных металлических конструкций для удаления дымовых газов, которые отводят продукты сгорания от источника тепла в атмосферу, а также на условия испытаний для изделий конструкций для удаления дымовых газов, которые обозначаются V1.

А.1.2 Условия приемки/отказа от приемки

При проведении испытания, описанного в А.1.4, на стенке внутренней трубы не должно быть отверстий.

А.1.3 Отбор проб

Если не указано иное, применяют требования приложения В.

А.1.4 Методы испытания

А.1.4.1 Введение

Коррозионное испытание конструкции для удаления дымовых газов заключается в том, чтобы подвергнуть испытательную установку предписанным испытаниям и оценить результаты воздействия. Условия испытаний могут разделяться на условия испытаний потока, насыщенности дымовых газов и условия окружающей среды.

Для записи и контроля условий испытания испытательная установка должна быть подключена к испытательному оборудованию, которое состоит из генератора дымовых газов, соединительного элемента и инструментов. Все физические показатели определяются по результатам измерений. Точность установлена равной  ¹⁾.

------------------------------

¹⁾ _{- нормативное отклонение.}

------------------------------

А.1.4.2 Условия испытаний

А.1.4.2.1 Условия потока

Условия потока следует применять в течение испытательного периода на протяжении 4 нед.

Условия потока во время испытательного периода подлежат определенным циклам.

Каждый отдельный цикл (см. рисунок А.1) состоит из четырех фаз:

a) фаза 1 - нагнетание в течение 5 мин дымовых газов с температурой 85 °С для класса устойчивости к воздействию конденсата W и с температурой 120 °С для класса устойчивости к воздействию конденсата D;

b) фаза 2 - фаза охлаждения, как и фаза 4;

c) фаза 3 - нагнетание в течение 5 мин дымовых газов с предполагаемой номинальной температурой;

d) фаза 4 - фаза охлаждения в течение 5 мин для достижения температуры внешней поверхности ниже 45 °С на конце испытательной установки (на 50 см ниже выхода). При необходимости для понижения температуры поверхности ниже 45 °С может быть использована дополнительная вентиляция.

Общее число циклов составляет 2016 (при условии продолжительности испытаний 4 нед).

Скорость дымовых газов в испытательной установке должна быть (1  0,1) м/с для внутренних труб с разрежением и (3  0,3) м/с для внутренних труб с избыточным давлением при заданной температуре испытания и заданном содержании водяных паров дымовых газов.

Предусмотренная температура испытания представляет собой номинальную рабочую температуру конструкции для удаления дымовых газов, как это установлено ее температурным классом, или 200 °С в зависимости от того, что ниже.

Содержание водяного пара в дымовых газах равно содержанию водяного пара в дымовых газах предусмотренного топлива (природный газ для V1) при коэффициенте избытка воздуха 1,2. Значения, которые должны быть установлены, приведены в таблице А.1.

1 - температура дымовых газов - температура стенок; 2 - сухой; 3 - влажный; 4 - фаза 1 - дымовые газы, Т _низ; 5 - фаза 2 - воздух; 6 - фаза 3 - дымовые газы, Т _выс; 7 - фаза 4 - воздух

Рисунок А.1 - Последовательность циклов

Таблица А.1 - Содержание водяного пара в дымовых газах во время испытания

Обозначение дымоходной системы	Содержание водяного пара в дымовых газах (объемная доля), %
V1	17 0,5

Коэффициент избытка воздуха и, следовательно, содержание углекислого газа СО ₂ в дымовых газах в испытательной установке должно быть отрегулировано так, чтобы было получено корректное содержание водяного пара (см. таблицу А.1 и таблицу А.2).

Таблица А.2 - Содержание СО ₂ в дымовых газах во время испытания (справочная)

Обозначение дымоходной системы	Содержание СO 2 в дымовых газах (объемная доля), %
V1	10 0,5

При испытании конструкций для удаления дымовых газов с избыточным давлением в испытательной установке следует поддерживать давление дымовых газов (100  10) Па с помощью сужения на выходе. Давление измеряют в положении 2d перед сужением в конце фазы 3.

При испытании конструкций для удаления дымовых газов с разрежением не допускается использовать сужение в испытательной установке.

А.1.4.2.2 Уровни насыщения

Концентрация диоксида серы и хлоридов на выходе из камеры сгорания должна достигать значений, указанных в таблице А.3.

Таблица А.3 - Концентрации для различных классов коррозионной стойкости

Класс устойчивости к коррозии	Концентрация диоксида серы	Концентрация хлорида
V1	10 мг/м 3 10 %	4 мг/м 3 10 %
V1	10 мг/м 3 10 %	4 мг/м 3 10 %

Для достижения указанных уровней концентрации некоторые химические соединения должны быть добавлены к топливу. Для этой цели выбирают органическое соединение серы тетратриотиофен (CH ₂) ₄S (ТНТ), потому что это - жидкость, которая добавляется к природному газу в качестве добавки для запаха. В пламени горелки ТНТ полностью сгорает, образуя фиксированное количество диоксида серы SO ₂.

В качестве хлорорганического соединения выбран 1,2,3-трихлорпропан C ₃H ₅Cl ₃, потому что это - жидкость, которая относительно слабо токсична и имеет высокую температуру кипения. В пламени горелки происходит полное сгорание этого соединения, в результате чего образуется фиксированное количество соляной кислоты HCl.

А.1.4.2.3 Испытательная установка

Обеспечивают подвод чистого наружного воздуха для горения. Обращают внимание на то, чтобы исключалась возможность загрязнения окружающей среды охлаждающими газами, хлором, чистящими растворами, сварочными газами и т.д. (например, при помощи фильтрации воздуха).

При использовании жидкого топлива для горения доля воды в воздухе для горения может быть увеличена для достижения необходимого содержания влаги в дымовых газах.

Во 2-й и 4-й фазах коррозионного цикла испытуемая конструкция для удаления дымовых газов должна вентилироваться. Температура приточного воздуха должна составлять (20  5) °С. Температура точки росы водяного пара приточного воздуха должна быть (12  3) °С на протяжении не менее 90 % продолжительности испытания. Забор приточного воздуха необходимо осуществлять из помещения, в котором проводят испытание.

Температура в помещении для проведения испытаний должна составлять (20  5) °С.

В радиусе 2 м вокруг испытательной установки максимальное движение воздуха должно быть менее 0,5 м/с. Эти условия следует поддерживать на протяжении как минимум 90 % продолжительности испытания ¹⁾.

------------------------------

¹⁾_{Это условие можно считать выполненным без измерения движения воздуха, если вокруг испытательной установки создан достаточно плотный экран. Расстояние между испытательной установкой и экраном должно быть настолько большим, чтобы температура экрана была меньше температуры в помещении для проведения испытаний на 2 °С, но не более 1 м.}

------------------------------

А.1.4.3 Условия окружающей среды

Испытательная установка (см. рисунок А.2) должна иметь минимальную высоту 3,5 м над выходным отверстием и, если это применимо, горизонтальную секцию не менее 0,5 м, соединенную с двумя вертикальными секциями двумя угловыми фитингами. Уклон горизонтальной секции должен составлять не менее 5 мм/м в соответствии с инструкциями по установке производителя, чтобы обеспечить сток конденсата. Если система содержит Т-образный фитинг, этот тройник следует использовать для подключения к разъему. Номинальный диаметр испытательной установки должен быть наименьшим диаметром из всех в классе продукции.

Если проверяют конструкцию для удаления дымовых газов с обозначением устойчивости к возгоранию сажи, то испытание на устойчивость к возгоранию сажи следует проводить на испытательной установке перед выполнением испытания на коррозионную стойкость.

Охлаждение испытательной установки должно быть осуществлено принудительной вентиляцией.

1 - испытательная установка; 2 - дымовые газы Т _выс (генератор воздуха для горения); 3 - дымовые газы Т _низ (генератор воздуха для горения); 4 - Т _о.в (вентилятор); 5 - соединительный элемент

Рисунок А.2 - Испытательная установка и соединительный элемент

А.1.4.4 Генератор дымовых газов

Генератор дымовых газов (см. рисунок А.3) состоит из трех компонентов: генератора воздуха для горения, охладителя и соединительного устройства (включая указанный соединительный элемент).

1 - дымовые газы; 2 - охладитель; 3 - охлаждающая вода; 4 - точка измерения СО ₂, Н ₂О, SО ₂, Cl; 5 - генератор воздуха для горения; 6 - воздух; 7 - топливо; 8 - SO ₂; 9 - вода

Рисунок А.3 - Генератор дымовых газов

Охладитель должен быть установлен таким образом, чтобы конденсат не мог возвращаться в генератор воздуха для горения.

Соединительный элемент между охладителем и испытательной установкой должен быть покрыт теплоизоляцией для достижения термического сопротивления не менее 0,22 м ² К/Вт. Его выход должен иметь такой же диаметр d, как и испытательная установка и прямой участок длиной 5d.

Генератор воздуха для горения, охладитель и соединительный элемент должны быть изготовлены из коррозионно-стойкой стали с содержанием молибдена не менее 2 %.

Охладитель должен иметь регулируемый выход с необходимым температурным диапазоном между 85 °С и номинальной температурой внутренней трубы (до максимальной температуры 200 °С) с точностью  5 %. В охладителе водяной пар не должен конденсироваться.

А.1.4.5 Система насыщения

Работа системы насыщения, показанная на рисунке А.4, основана на добавлении парообразных загрязняющих веществ в байпасный газовый поток, соединенный с основным газовым потоком. Для обеспечения дозировки парообразного загрязняющего вещества расход газа на байпасе контролируется скоростью потока газа основного газового потока. Общий расход, необходимый для достижения скорости дымовых газов, требуемой в соответствии с А.1.4.2.1, зависит от поперечного сечения испытуемой внутренней трубы.

В системе насыщения давление газа снижается в два этапа от 0,1 до 0,0025 МПа. Промежуточное давление газа составляет 0,015 МПа.

Для контроля расхода газа в основном потоке газа после первого редукционного клапана должен быть установлен расходомер F. Этим прибором измеряют расход газа в основном потоке при давлении 0,015 МПа. При помощи конвертера X измерительный сигнал преобразуется в контрольный сигнал, который пропорционален измеренной скорости потока основного газа и отправляется в расходомер и блок управления (F, С), установленный в байпасе. Блок управления контролирует количество газа, проходящего через жидкий загрязнитель. Контейнер с загрязняющим веществом содержится в ванне с регулятором температуры (T, С) при постоянной температуре. Постоянная температура приводит к тому, что давление паров загрязняющего вещества также остается постоянным. В результате того, что часть природного газа будет направлена через загрязняющую жидкость R, обеспечивается получение подходящей смеси природного газа и загрязненных паров. Вместе с природным газом загрязненный пар из контейнера подается обратно в байпас. В области давления 0,0025 МПа байпас подключен к основному потоку газа, который смешивает природный газ и природный газ с высоким содержанием загрязняющих веществ.

Рисунок А.4 - Система получения концентрации (для добавления только одной жидкости)

Общее содержание серы и хлора в окончательном потоке природного газа зависит от скорости потока газа и температуры в подающем резервуаре. Можно изменить содержание загрязняющих веществ в природном газе, изменив настройку конвертера или температуру ванны с регулятором температуры. Если температура в ванне с регулятором температуры выше комнатной, труба должна быть изолирована от основного газового потока, чтобы исключить конденсацию загрязняющего вещества на стенке соединения.

Ввод загрязняющих веществ должен быть расположен на расстоянии не ближе 1 м перед горелкой.

А.1.4.6 Правила

На протяжении всех испытаний информация о подаче топлива должна регистрироваться и регулироваться, если необходимо, с точностью до  5 %.

В течение всего времени испытания должны быть зафиксированы следующие параметры:

- температура внутренней стенки в конце испытательной установки (50 см ниже выхода) с точностью 5 °С ¹⁾;

- температура дымовых газов, поступающих в испытательную установку, с точностью 10 °С ²⁾;

------------------------------

¹⁾_{Для измерения температуры могут быть использованы термопары NiCr-Ni. Диаметр проводов не должен превышать 0,5 мм. Могут применять и другие температурные датчики при условии, что они имеют одинаковую или высшую точность и одинаковые или более низкие теплоемкости.}

²⁾_{Датчик температуры может быть установлен в середине выхода соединительного элемента. В начале 1-й и 3-й фаз капли конденсата могут влиять на показания температуры датчика. Эти неправильные показания должны быть проигнорированы. Рекомендуемым датчиком является термопара с изолированной проволокой из нержавеющей стали диаметром 1 мм или менее. Могут также использоваться другие температурные датчики при условии, что они имеют одинаковую или высокую точность, ту же или меньшую теплоемкость и тот же или высший класс коррозионной стойкости.}

------------------------------

- количество испытательных циклов;

- температура в помещении вблизи испытательной установки с точностью до 1 °С;

- температура приточного воздуха с точностью до 1 °С (может быть использован тот же датчик температуры, если приточный воздух взят в непосредственной близости от испытательной установки);

- точка росы приточного воздуха с точностью 2 °С или относительная влажность приточного воздуха с точностью 5 % абсолютной величины;

- точка росы воздуха для горения с точностью 2 °С или относительная влажность воздуха для горения с точностью 5 % абсолютной величины (можно использовать тот же датчик, если воздух для горения взят из того же источника, что и приточный воздух);

- движение воздуха вокруг испытательной установки с точностью 0,1 м/с (может не выполняться, если испытательная установка достаточно экранирована от потока воздуха).

На протяжении всего времени испытания необходимо постоянно измерять и настраивать следующие параметры для того, чтобы гарантировать, что значения параметров остаются в пределах указанных допусков:

- состав дымовых газов в части содержания влаги, диоксида углерода, серы и хлоридов в середине выхода из горелки с точностью до 5 % номинальной величины (предоставленной);

- давление в испытательной установке (только при избыточном давлении) с точностью 5 % (один раз в неделю) ¹⁾.

------------------------------

¹⁾_{На показание давления могут влиять выпадение конденсата на измерительные пункты и трубы. Поэтому необходимо принять меры, чтобы избежать неправильной интерпретации результатов (т.е. использовать осушитель).}

------------------------------

Следующие параметры должны быть измерены только в начале испытания:

- содержание хлора в топливе с точностью до 2 мг/м ³ для газа (может не выполняться, если имеется удостоверенная декларация от поставщика топлива);

- содержание серы в топливе с точностью 2,5 мг/м ³ для V1 или с точностью 100 мг/м ³ для V2 (может не выполняться, если имеется удостоверенная декларация от поставщика топлива).

А.1.5 Оценка результатов

После завершения испытательных процедур металлическая внутренняя труба (включая покрытия и уплотнители) должна быть визуально проверена на наличие явных признаков коррозии и утечки. Для более точной оценки могут потребоваться демонтаж и очистка испытательной установки.

Для определения наличия перфорации необходимо использовать одну из следующих процедур:

a) вблизи точки предполагаемой перфорации расположить небольшое зеркало для проверки образования конденсата на поверхности зеркала во время работы конструкции для удаления дымовых газов (применимо только к системам с избыточным давлением);

b) утечки конструкции для удаления дымовых газов предпочтительно измерять на месте, используя воздушные шары в качестве уплотнения в верхней и нижней частях конструкции для удаления дымовых газов. Утечка должна быть меньше двукратной допустимой величины газопроницаемости (для вновь установленных конструкций для удаления дымовых газов);

c) стенки конструкции для удаления дымовых газов должны быть очищены от продуктов коррозии (с использованием мягких щеток и промывки водой), и это необходимо проверить на просвет, разместив электрическую лампу внутри конструкции для удаления дымовых газов.

А.1.6 Протокол испытания

Протокол испытания должен содержать следующую информацию:

a) ФИО поставщика и/или производителя, номер заказа, дату;

b) описание объекта испытания;

c) описание труб и фасонных элементов, подвергнутых коррозионному испытанию, на основе информации производителя о материале, поверхности, обо всех используемых технологиях (возможно, в зависимости от диаметра), краткое описание производственных процессов (инструменты, параметры сварки и т.д.), специальной (поверхностной) обработки;

d) результаты испытаний:

1) идентификация материала объекта испытания,

2) значения глубины точечной коррозии,

3) средние значения температуры в ходе испытания,

4) средние значения СO ₂ в дымовых газах,

5) средние значения состава конденсата в ходе испытания;

e) дальнейшие наблюдения;

f) обобщение результатов и их оценка.

А.2 Методы испытаний коррозионной стойкости изделий, обозначенных V2

А.2.1 Общие положения

Этот протокол об испытаниях устанавливает испытание на коррозионную стойкость для внутренних труб не только однослойных, но и многослойных металлических конструкций для удаления дымовых газов, которые отводят продукты сгорания от источника тепла в атмосферу.

В протоколе определены условия испытаний изделий конструкций для удаления дымовых газов, обозначенных V2.

А.2.2 Условия приемки/отказа от приемки

Для испытания в соответствии с процедурой, описанной в А.2.4, внутренняя труба должна отвечать нижеприведенным требованиям.

А.2.2.1 Равномерная коррозия

Уменьшение толщины стенки, указанное в А.2.5.1, не должно превышать 1 %. Это требование не относится к коррозионно-стойкой стали, поскольку коррозионно-стойкая сталь нечувствительна к равномерной коррозии.

А.2.2.2 Точечная коррозия

Максимальная глубина точечной коррозии, проверенная согласно А.2.5.2, не должна превышать 20 %.

Это требование не распространяется на материалы, которые более чувствительны к равномерной коррозии, например алюминий.

А.2.2.3 Среднее значение точечной коррозии

Среднее значение 10 точек с максимальной глубиной ямок точечной коррозии, вычисленное в соответствии с А.2.5.3, не должно превышать 10 %.

А.2.2.4 Межкристаллическая коррозия

Максимальная глубина зоны межкристаллической коррозии не должна превышать 20 %.

Это требование не действует для конструкций удаления дымовых газов из нержавеющей стали, которые не были предварительно заявлены для температур выше 400 °С, поскольку данный материал нечувствителен к межкристаллической коррозии при низких температурах.

А.2.3 Отбор проб

Если не указано иное, применяют требования приложения В.

А.2.4 Методы испытания

А.2.4.1 Испытательная установка

Испытательная установка должна состоять из фасонного элемента с центральным сливом конденсата, фасонного элемента с впускным отверстием для дымовых газов (90°) и по меньшей мере двух жестких труб. Для гибких труб вместо жестких труб используют гибкие трубы и фасонные элементы для перехода от жесткой к гибкой трубе или от гибкой к жесткой трубе (если применяется). Трубы и фасонные элементы должны быть изготовлены так же, как предписано для серийного производства. Общая длина испытательного образца должна составлять от 2,5 до 2,6 м; диаметр должен быть от 0,10 м до 0,13 м.

Трубы и фитинги перед испытанием следует хранить в оригинальной упаковке при нормальной комнатной температуре и относительной влажности воздуха, не превышающей 60 %.

А.2.4.1.1 Подготовка строительных компонентов для проведения испытания

Для однослойных конструкций для удаления дымовых газов следует использовать трубы и фасонные элементы, поставляемые производителем.

Для многослойных конструкций для удаления дымовых газов трубы и фасонные элементы должны быть разобраны, чтобы удалить внешнюю оболочку. Испытательная установка должна состоять из внутренней трубы со всеми металлическими соединительными частями с наружной оболочкой, которая была удалена.

Недопустимо проводить дальнейшую специальную предварительную обработку.

А.2.4.2 Помещение для испытания и испытательное оборудование

Испытательная установка должна быть собрана на испытательном стенде, который способен нагревать или охлаждать всю внешнюю поверхность.

Генератор дымовых газов должен быть присоединен к впускному отверстию испытательной установки с использованием неметаллического соединительного элемента. Генератор дымовых газов (например, отопительный котел) должен работать на легком мазуте и производить неконденсирующийся дымовой газ.

Примечание - Описание конструкции для испытания приведено на рисунке А.5.

Для контроля за испытанием и оценки результатов должны быть предусмотрены приборы для измерения температуры дымовых газов, стенок образца и помещения для испытания (например, термоэлементы, как описано в процедуре испытания), чтобы определить:

a) скорость дымовых газов;

b) состав дымовых газов (СO ₂, СО, Cl, SO ₂);

c) вес и состав конденсата и глубину коррозии.

Во время испытания температура в помещении для испытания должна составлять (20  5) °С.

А.2.4.3 Проведение испытания

А.2.4.3.1 Монтаж

Испытательная установка должна быть смонтирована на испытательном стенде. К внешней стороне внутренней трубы в точках на высоте 0,3 и 2,0 м от входа дымовых газов должны быть прикреплены термоэлементы для измерения температуры.

Термоэлементы для измерения температуры дымовых газов должны быть закреплены на входе и выходе испытательной установки.

В соединительном элементе непосредственно перед входом в испытательную установку должна быть расположена точка проверки состава дымовых газов.

Для отвода конденсата от испытательной установки к сливу конденсата должны быть прикреплены неметаллический шланг и неметаллический контейнер.

Температура в помещении должна быть измерена в точке на 1 м выше входного отверстия дымовых газов образца и на расстоянии 1 м от испытательного стенда.

А.2.4.3.2 Циклы конденсационной нагрузки

Генератор дымовых газов должен вырабатывать поток дымовых газов, чтобы температура дымовых газов на входе в испытательную установку составляла (60  3) °С, а скорость - (0,75  0,25) м/с. Состав дымовых газов на входе в испытательную установку должен соответствовать значениям, приведенным в таблице А.4.

Таблица А.4 - Состав дымовых газов

Топливо	Легкий мазут
Содержание СO 2	(12,5 0,5) % (объемная доля)
Содержание SO 2	г/г (соответствует 0,3 % S в топливе)
Содержание Cl	От до г/г (соответствует г/г хлора в топливе)

Испытательную установку следует подвергать 30 циклам испытания, при этом каждый цикл состоит из 8-часовой фазы конденсации дымовых газов и фазы сушки (испарения) не менее 16 ч.

В течение всей конденсационной фазы цикла генератор дымовых газов должен работать постоянно и равномерно в условиях, описанных выше. Температура стенок образца должна быть установлена на (40  3) °С.

В фазе сушки генератор дымовых газов должен быть отключен, а стенки образца нагреты до температуры (60  3) °С. Образец дополнительно не проветривают. Температуру стенок необходимо измерять непрерывно.

Конденсат за весь период испытаний собирают в контейнере.

А.2.4.4 Контроль

Температуру дымовых газов, температуру стенок и температуру помещения следует измерять постоянно.

Содержание СO ₂ и СО должны измерять один раз в каждой фазе. Один раз при каждом испытании замеряют содержание Cl, SO ₂ и скорость. Это измерение должны повторить, если произойдет изменение граничных условий генератора дымовых газов (подаваемого топлива, энергии и т.д.).

Контроль измерения температуры дымовых газов, температуры стенок и контроль содержания СO ₂ необходимо предусматривать только в начале испытания.

А.2.5 Оценка результатов

А.2.5.1 Общие положения

После прохождения циклов конденсационной нагрузки испытательную установку необходимо разобрать. Трубы и фасонные элементы должны быть разрезаны на две части и визуально проверены на предмет возможной коррозии. Участки с коррозионным воздействием должны быть изучены более интенсивно с помощью микроскопа. Глубина изъязвления коррозией должна быть измерена путем изучения секций через поперечное сечение образца (металлографическое исследование).

Для определения максимальной глубины изъязвления коррозией достаточно исследовать места с наибольшим коррозионным воздействием.

Необходимо проанализировать вес и состав конденсата (Fe, Cr, Mo, Ni или другие компоненты, входящие в сплав образца).

А.2.5.2 Равномерная коррозия

На основе содержания металлических компонентов в конденсате рассчитывают массу конденсата и содержание составляющих компонентов в образце, вычисляют потерю массы материала , г, по формуле

,

(А.1)

где m _{комп.конд} - содержание компонентов в конденсате, г/кг конденсата;

m _конд - масса конденсата, кг;

m _{комп.мат} - содержание компонентов в материале.

Среднее уменьшение толщины стенки (абсолютное) представляет собой результат потери массы по отношению к плотности материала и внутренней поверхности вертикальной части образца. Относительное уменьшение толщины стенки для оценки стойкости к воздействию конденсата рассчитывают как разницу толщины стенки до и после испытания, отнесенную к заданной минимальной толщине стенки.

А.2.5.3 Точечная коррозия

Глубина точечной коррозии, измеренная в соответствии с А.2.2.2, по отношению к указанной минимальной толщине стенки.

А.2.5.4 Средняя точечная коррозия

Среднее значение 10 точек с наивысшими значениями глубины точечной коррозии, измеренной в соответствии с А.2.2.3, по отношению к указанной минимальной толщине стенки. Если идентифицировано менее 10 участков коррозионного воздействия, среднее значение следует рассчитывать исходя из суммы всех измеренных значений глубины точечной коррозии, деленной на 10 (т.е. 10 участков коррозионного воздействия).

А.2.5.5 Межкристаллическая коррозия

Если обнаружен участок с межкристаллической коррозией, то максимальную глубину коррозионного воздействия следует измерять с помощью описанных выше методов. Показатель глубины устанавливают относительно указанной минимальной толщины стенки.

А.2.6 Протокол испытания

Протокол испытания должен содержать следующую информацию:

a) наименование поставщика и/или производителя, номер заказа, дату;

b) описание образца для испытаний;

c) описание труб и фасонных элементов, подвергнутых коррозионному испытанию, на основании информации производителя о материале, поверхности, всех используемых технологиях (возможно, в зависимости от диаметра), краткое описание производственных процессов (инструменты, параметры сварки и т.д.), специальной (поверхностной) обработке;

d) результаты испытаний:

1) идентификация материала испытуемого образца,

2) показатели глубины точечной коррозии,

3) средние значения температуры в ходе испытания,

4) средние значения СO ₂ для дымовых газов,

5) средние значения состава конденсата в ходе процесса испытания;

e) дальнейшие наблюдения;

f) обобщение результатов и их оценка.

1 - выпускное отверстие дымовых газов; 2 - испытательный стенд нагрева/охлаждения; 3 - испытательный образец; 4 - вход дымовых газов; 5 - отвод конденсата

Рисунок А.5 - Схема испытательной установки

А.3 Методы испытаний коррозионной стойкости изделий, обозначенных V3

А.3.1 Общие положения

В этом протоколе об испытаниях установлены методы испытания коррозионной стойкости для внутренних труб как однослойных, так и многослойных металлических конструкций для удаления дымовых газов, которые отводят продукты сгорания от источника тепла в атмосферу.

Он устанавливает испытания изделий конструкций для удаления дымовых газов, обозначаемых V3.

А.3.2 Условия приемки/отказа от приемки

Для испытания в соответствии с процедурой, описанной в А.3.4, внутренняя труба должна отвечать следующим требованиям:

а) стенка не должна иметь перфорации;

b) равномерное уменьшение толщины стенки не должно превышать 5 %;

c) уменьшение толщины стенки в отдельных точках не должно превышать 20 % от заданной минимальной толщины стенки;

d) глубина проникновения любой кристаллической коррозии не должна превышать 20 % от заданной минимальной толщины стенки.

А.3.3 Отбор проб

Если не указано иное, применяют требования приложения В.

А.3.4 Методы испытания

А.3.4.1 Испытательная установка

Для испытания на коррозионную стойкость испытательная установка высотой около 4,5 м и диаметром внутренней трубы 200 мм должна быть выполнена в соответствии с инструкциями производителя с использованием компонентов с наименьшим термическим сопротивлением. Испытательную установку следует подключать поочередно к источнику тепла на угле с номинальной тепловой мощностью 24 кВт и к источнику тепла на мазуте с номинальной тепловой мощностью 29 кВт, с использованием теплоизолированных соединительных элементов такого же диаметра.

Для измерения температуры дымовых газов и стенок трубы необходимо установить термопары согласно ГОСТ Р 59376; температуры дымовых газов следует измерять на входе дымовых газов и в верхней точке конструкции для удаления дымовых газов, температуры стенок трубы - на высоте 2, 3 и 4 м над основанием и в верхней точке конструкции. В соединительный элемент должны быть установлены плотно закрывающиеся клапаны дымовых газов, которые регулируются двумя термостатами, установленными на входе в дымоходную систему. На расстоянии около двух диаметров 2d за регулирующими устройствами источника тепла должны быть расположены отверстия для измерения расхода дымовых газов. После сборника дымовых газов в верхней точке испытуемой конструкции для удаления дымовых газов должен быть установлен дымосос (см. рисунок А.6).

Все физические данные устанавливают в результате измерений. Точность задают с .

А.3.4.2 Проведение испытания

Испытуемая конструкция для удаления дымовых газов должна быть подвергнута следующей процедуре в указанном порядке:

a) 2 периода по 5 дней каждый, образец подвергают воздействию дымовых газов от источника тепла на угле;

b) 2 периода по 5 дней каждый, образец подвергают воздействию дымовых газов от источника тепла на мазуте;

c) испытание на возгорание (при устойчивости к возгоранию сажи "G");

d) 2 периода по 5 дней каждый, образец подвергают воздействию дымовых газов от источника тепла на угле;

e) 2 периода по 5 дней каждый, образец подвергают воздействию дымовых газов от источника тепла на мазуте.

Испытуемая конструкция для удаления дымовых газов должна работать с разрежением и в условиях, близких к практике. Если необходимо, должен быть включен дымосос, чтобы предотвратить попадание дымовых газов от сжигания угля в помещение для испытаний во время фазы охлаждения. Источник тепла вне периода эксплуатации должен быть отключен от дымового тракта клапаном дымовых газов. При этом соблюдают нижеследующие условия эксплуатации источников тепла и условия проведения испытаний согласно ГОСТ Р 59376.

А.3.4.2.1 Генерирование дымовых газов при сжигании угля

А.3.4.2.1.1 Общие положения

При номинальной тепловой мощности источника тепла на угле (24 кВт) следует соблюдать условия по генерированию дымовых газов согласно таблице А.5.

Таблица А.5 - Условия для выработки дымовых газов в источнике тепла на твердом топливе

Показатель	Значение
Содержание СO 2	13,8 %
Массовый расход дымовых газов	0,012 01 кг/с
Температура дымовых газов	200 °С
Разрежение	18 Па

В источнике тепла для сжигания угля каждый день в течение семи циклов нагрева должны сжигаться 30 кг антрацитового угля согласно таблице А.6.

Таблица А.6 - Расчетные значения антрацитного угля

Показатель	Значение
Размер	От 3 до 5 см
Плотность	От 740 до 780 кг/м 3
СO 2 макс	19,3 %
Углерод	85 %
Водород	3 %
Кислород	2 %
Азот	1 %
Сера	1 %
Н 2О	3 %
Зола	5 %
Теплотворная способность	31 400 кДж/кг

Каждый цикл нагрева следует контролировать двумя термостатами. Первый термостат должен перекрыть подачу воздуха на горение посредством электромотора с сервоприводом, если температура достигает 300 °С; второй термостат должен включить подачу воздуха для горения, если температура дымовых газов опустилась ниже 90 °С (см. рисунки А.6 и А.7).

1 - теплообменник; 2 - вентилятор; 3 - насос; 4 - 4-ходовой смесительный вентиль; 5 - запорный клапан; 6 - смотровое отверстие; 7 - изолированный соединительный элемент; 8 - регулятор приточного воздуха; 9 - дымосос; 10 - испытуемая конструкция для удаления дымовых газов; 11 - измерительный прибор массового потока дымовых газов; 12 - редуктор давления; 13 - магнитный вентиль; 14 - источник тепла для твердого топлива; 15 - источник тепла для мазута; х - термоэлементы для замера температуры дымовых газов; - термостат для управления циклами нагрева; - термоэлементы для замера температуры внутренней трубы Рисунок А.6 - Испытательная установка

1 - время горения при неограниченной подаче воздуха; 2 - время горения при ограниченной подаче воздуха; 3 - воспламенение твердого топлива

Рисунок А.7 - Циклы нагрева источника тепла на твердом топливе. Диаграмма процесса

А.3.4.2.1.2 Насыщение - уголь

Для повышения коррозионной агрессивности дымовых газов и таким образом сокращения необходимой продолжительности испытания нужно ежедневно добавлять определенные количества хлора (в виде хлорида натрия) и серы (в виде диоксида серы), как если бы сжигалось (при обычной загрузке источника тепла в неделю) 100 кг угля с содержанием хлора 0,05 % и содержанием серы 0,75 %. Хлорид натрия и диоксид серы необходимо добавлять в воздух для горения. Для дополнительного ускорения следует каждый день добавлять 30 г поливинилхлорида (ПВХ).

А.3.4.2.1.3 Генерирование дымовых газов при сжигании мазута

При номинальной тепловой мощности источника тепла на мазуте (29 кВт) следует соблюдать условия для генерирования дымовых газов согласно таблице А.7.

Таблица А.7 - Условия для генерирования дымовых газов источником тепла на мазуте

Показатель	Значение
Содержание СO 2	13 %
Массовый расход дымовых газов	0,012 01 кг/с
Температура дымовых газов	190 °С (номинальная температура)
Разрежение	9 Па

Источник тепла на мазуте следует эксплуатировать таким образом, чтобы первый термостат отключал мазутную горелку, если температура достигает 200 °С, а второй термостат снова включал горелку, если температура дымовых газов опустилась ниже 90 °С, и чтобы было проведено порядка 15 циклов. Расход мазута составляет 3,7 л/ч.

А.3.4.2.1.4 Насыщение - мазут

Для повышения коррозионной агрессивности дымовых газов и таким образом сокращения необходимого времени испытания нужно ежедневно добавлять определенное количество диоксида серы в воздух для горения так, как если бы мазутное топливо имело 2 %-ное содержание серы.

А.3.4.2.2 Испытание на возгорание сажи

Во время испытания на возгорание сажи горячие дымовые газы следует вводить в испытуемую конструкцию для удаления дымовых газов через контрольное отверстие, расположенное под тройником. Введение дымовых газов должно быть перекрыто при воспламенении и горении отложений сажи до тех пор, пока температура дымовых газов в верхней части испытуемой конструкции для удаления дымовых газов не упадет ниже 900 °С. В соответствии с ГОСТ Р 59376 испытание на газопроницаемость проводить не требуется.

А.3.4.3 Условия окружающей среды

Должен быть обеспечен подвод для горения чистого наружного воздуха. При этом необходимо обратить внимание на то, чтобы исключалось загрязнение окружающей среды охлаждающими газами, хлором, чистящими растворами, сварочными газами и т.д. (например, при помощи воздушной фильтрации).

Температура в помещении для испытаний должна составлять (20  5) °С.

В радиусе 2 м вокруг испытательной установки максимальное движение воздуха должно быть менее 0,5 м/с. Эти условия следует поддерживать на протяжении как минимум 90 % продолжительности испытания ¹⁾.

------------------------------

¹⁾_{Это условие можно считать выполненным, если вокруг испытательной установки выполнено достаточно плотное экранирование. Расстояние между испытательной установкой и экраном должно быть таким, чтобы температура экрана была не более чем на 2 °С выше температуры в помещении для испытаний, но не далее 1 м.}

------------------------------

А.3.4.4 Правила

Следующие параметры должны быть измерены в начале испытания:

a) содержание хлора в топливе с точностью 2 мг/м ³;

b) содержание серы в топливе с точностью 100 мг/м ³.

В начале и конце 5-дневного испытательного периода необходимо записать и, если необходимо, скорректировать:

c) скорость подачи топлива с точностью  5 %.

В течение всего периода испытания должны быть записаны следующие параметры:

a) температура внутренней стенки в конце испытательной установки (50 см ниже выхода) с точностью 5 °С ²⁾;

b) температура дымовых газов в точках измерения, описанных в А.3.4.1, с точностью 10 °С ³⁾;

------------------------------

^{2)Для измерения температуры могут быть использованы термопары NiCr-Ni. Диаметр проводов не должен превышать 0,5 мм. Могут быть также применены другие температурные датчики при условии, что они имеют одинаковую или высокую точность и одинаковые или более низкие теплоемкости.}

³⁾_{Датчик температуры может быть расположен в середине выхода соединительного элемента. В начале фаз 1 и 3 капли конденсата могут влиять на показания температуры датчика. Эти неправильные показания должны быть проигнорированы. В качестве температурного датчика рекомендуется использовать термопару с изолированной проволокой из нержавеющей стали диаметром 1 мм или менее. Другие температурные датчики также могут быть применены при условии, что они имеют одинаковую или высокую точность, такую же или меньшую теплоемкость и тот же или высший класс коррозионной стойкости.}

------------------------------

c) количество циклов испытаний;

d) температура в помещении для испытания вблизи испытательной установки с точностью до 1 °С;

e) точка росы воздуха для горения с точностью 2 °С или относительная влажность воздуха для горения с точностью 5 %;

f) движение воздуха вокруг испытательной установки с точностью 0,1 м/с. Это можно не выполнять, если испытательная установка достаточно экранирована.

А.3.5 Оценка результатов

После завершения всех последовательных испытаний металлическая внутренняя труба (включая заполнители и уплотнители) должна быть визуально проверена на наличие явных признаков коррозии и утечки. Отложения на внутренней поверхности на входе и в верхней части конструкции должны быть подвергнуты химическому анализу. Для более точной оценки испытательная установка должна быть разобрана и очищена.

Из выявленных поверхностей, подвергшихся коррозии, должны быть вырезаны шесть образцов длиной не менее 50 мм; эти образцы должны быть исследованы металлографическим методом срезов и/или путем изучения точек под микроскопом, чтобы определить максимальную глубину всех наблюдаемых коррозионных раковин. В дальнейшем необходимо проверить образцы на устойчивость к межкристаллической коррозии в соответствии с ГОСТ 6032.

А.3.6 Протокол испытания

Протокол испытания должен содержать следующую информацию:

a) наименование поставщика и/или производителя, номер заказа, дату;

b) описание образца;

c) описание труб и фасонных элементов, подвергнутых коррозионному испытанию, на основе информации производителя о материале, поверхности, всех используемых производственных процессах (возможно, в зависимости от диаметра), краткое описание процессов производства (инструменты, параметры сварки и т.д.), специальной (поверхностной) обработке;

d) результаты испытаний:

1) идентификация материала испытуемого образца,

2) значения глубины точечной коррозии;

e) дальнейшие наблюдения;

f) обобщение результатов и их оценка.