Инструкция по продлению срока безопасной эксплуатации паровых котлов с рабочим давлением до 4,0 МПа включительно и водогрейных котлов с температурой воды выше 115°С СО 153-34.17.469-2003 (утв. приказом Министерством энергетики РФ от 24 июня 2003 г. N 254)

Инструкция
по продлению срока безопасной эксплуатации паровых котлов с рабочим давлением до 4,0 МПа включительно и водогрейных котлов с температурой воды выше 115°С
СО 153-34.17.469-2003
(утв. приказом Министерством энергетики РФ от 24 июня 2003 г. N 254)

Дата введения: с 1 июля 2003 г.

Настоящая Инструкция разработана в соответствии с основными положениями нормативных документов, действующих в системе экспертизы промышленной безопасности.

Инструкция распространяется на паровые котлы с рабочим давлением более 0,07МПа (0,7 кгс/см2) до 4,0 МПа (40 кгс/см2) включительно и температурой рабочей среды до 450°С, а также на водогрейные котлы и автономные экономайзеры с температурой воды выше 115 °С, указанные в п. 1.1.2. "Правил устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов", утвержденных Постановлением Госгортехнадзора России от 11.06.03, N 88; зарегистрированных Минюстом 18.06.03, рег. N 4703.

Настоящий нормативный документ устанавливает периодичность, основные технические требования к продлению срока безопасной эксплуатации котлов, определяет зоны, методы и объемы технического диагностирования, нормы и критерии оценки качества элементов котлов в пределах и по истечении назначенного срока службы, а также после аварии.

Настоящая Инструкция предназначена для расположенных на территории Российской Федерации предприятий и объединений предприятий независимо от их организационно-правовых форм и форм собственности, эксплуатирующих тепловые электростанции и котельные.

Термины и определения, применяемые в настоящей Инструкции, приведены в Приложении 1 "Термины и определения".

1 Общие положения

1.1 Техническое диагностирование котлов проводится в период их эксплуатации в пределах назначенного срока службы, после истечения назначенного срока службы, а также после аварии.

1.2 Назначенный срок службы для каждого типа котлов определяют предприятия-изготовители и указывают его в паспорте котла.

При отсутствии такого указания устанавливается следующая длительность назначенного срока службы:

для стационарных котлов:

     - паровых водотрубных                    24 года

     - паровых огнетрубных (газотрубных)      20 лет

     - водогрейных всех типов                 16 лет

     для передвижных котлов:

     - паровых и водогрейных                  12 лет

     для чугунных экономайзеров:              16 лет

1.3 В пределах назначенного срока службы, указанного в п. 1.2 настоящей Инструкции, техническое диагностирование котлов а также их техническое освидетельствование проводятся в соответствии с п. 9.1.1 и п. 10.2 "Правил устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов", утвержденных Постановлением Госгортехнадзора России от 11.06.03, N 88; зарегистрированных Минюстом 18.06.03, рег.N 4703.

1.4 По достижении назначенного срока эксплуатации, указанного в п. 1.2 настоящей Инструкции, проводятся работы по продлению срока безопасной эксплуатации котла.

1.5 Работы по продлению срока безопасной эксплуатации котла, отработавшего назначенный срок службы, осуществляются в соответствии с положениями настоящего нормативного документа и включают:

- анализ технической (проектной, конструкторской, эксплуатационной, ремонтной) документации;

- наружный и внутренний осмотры;

- измерение овальности и прогиба барабанов, овальности гибов необогреваемых трубопроводов, прогиба коллекторов, наружного диаметра труб поверхностей нагрева, колокольчиков, диаметра и высоты головок заклепок заклепочных соединений; измерение размеров выявленных дефектов (коррозионных язв, трещин, деформаций и других);

- контроль сплошности основного металла элементов, сварных и заклепочных соединений неразрушающими методами дефектоскопии;

- ультразвуковой контроль толщины стенки элементов;

- определение твердости металла барабанов и коллекторов с помощью переносных приборов;

- разрушающий контроль химического состава, свойств и структуры материала элементов (при необходимости);

- оценку степени коррозионно-эрозионного износа;

- расчеты на прочность элементов (при необходимости);

- гидравлическое испытание котла пробным давлением проводимое в установленном порядке в соответствии с действующей нормативной документацией;

- анализ результатов контроля, исследований, прочностных расчетов и гидравлического испытания;

- прогнозирование возможности, рабочих параметров, условий и срока дальнейшей безопасной эксплуатации котла, а также периодичности, объемов и методов последующего контроля.

1.6 Содержание этапов работ по контролю и продлению срока безопасной эксплуатации котлов изложено в разделах 2, 3, 4 настоящего нормативного документа.

1.7 После аварии проводится досрочный контроль технического состояния котлов, который включает методы, перечисленные в п. 1.5 настоящей Инструкции и может быть частичным в зависимости от места и степени повреждения элементов котла.

2 Организация работ по техническому диагностированию и продлению срока безопасной эксплуатации котлов

2.1 Организацию работ по техническому диагностированию и продлению срока безопасной эксплуатации котла осуществляет предприятие-владелец котла.

2.2 Работы по техническому диагностированию и продлению срока безопасной эксплуатации котлов, отработавших назначенный срок службы, рекомендуется планировать и проводить таким образом, чтобы соответствующее решение было принято до достижения ими назначенного срока, указанного в п. 1.2 настоящей Инструкции.

2.3 В случае отсутствия нарушений технологического режима эксплуатации котлов допускается совмещать в пределах одного года работы по техническому диагностированию с работами по техническому освидетельствованию в установленном порядке.

2.4 Визуальный и измерительный контроль, контроль металла элементов неразрушающими и разрушающими методами, исследования, расчеты, продление срока безопасной эксплуатации котлов осуществляются в соответствии с действующей нормативной документацией на указанные виды работ в установленном порядке.

2.5 По результатам визуального, измерительного, дефектоскопического контроля, лабораторных исследований металла и расчетов элементов котла, в соответствии с требованиями нормативной документации на отдельные виды контроля и исследований организацией, выполняющей указанные работы, составляется первичная документация в виде актов, заключений, протоколов, формуляров, таблиц, схем, рисунков, фотографий и др.

2.6 На основании первичной документации на визуальный и измерительный контроль, на отдельные виды дефектоскопического контроля, результатов лабораторных исследований, расчетов, гидравлического испытания пробным давлением организацией, выполняющей работы по продлению срока безопасной эксплуатации котла, разрабатывается Итоговое заключение о его техническом состоянии, возможности, рабочих параметрах и сроке дальнейшей безопасной эксплуатации с рекомендациями мероприятий по контролю металла на продлеваемый период.

2.7 Итоговое заключение о возможности продления срока безопасной эксплуатации котла подписывается руководителем организации, проводившей работы по продлению срока и передается владельцу котла.

3 Подготовка к проведению технического диагностирования

3.1 Подготовку к техническому диагностированию проводит организация, эксплуатирующая котел (предприятие-владелец).

3.2 Котел, подлежащий диагностированию, останавливается, охлаждается, дренируется и отглушается заглушками от соседнего котла, действующего трубопровода и других коммуникаций (пар, вода, газоходы, топливо); обмуровка и изоляция, препятствующие контролю, частично или полностью удаляются; при необходимости сооружаются леса.

3.3 Для обеспечения доступа к элементам котла для осмотра и контроля внутренние устройства в барабане, сухопарнике и других подобных им элементах частично или полностью удаляются.

3.4 Наружные и внутренние поверхности элементов котла промываются от накипи и загрязнений, отдельные участки поверхности зачищаются для проведения контроля неразрушающими методами. Зоны и объем контроля определяются Программами 2 - 8 настоящей Инструкции, а качество подготовки поверхности для проведения контроля - нормативными документами на применяемые методы контроля.

3.5 Владелец котла предоставляет организации, проводящей работы по техническому диагностированию и продлению срока безопасной эксплуатации паспорт котла, ремонтный журнал, журнал по водоподготовке, акты предписаний инспектора местного территориального органа Госгортехнадзора России, заключения по предыдущему контролю и обследованиям, материалы, в которых содержатся данные по конструкции котла, условиям эксплуатации, ремонтам, реконструкциям, заменам элементов.

4 Правила проведения технического диагностирования и продления срока безопасной эксплуатации котлов

4.1 Анализ технической документации

4.1.1 Анализ технической (проектной, конструкторской, эксплуатационной, ремонтной) документации проводится для ознакомления с конструктивными особенностями, материалами, технологией изготовления и условиями эксплуатации котла, а также для выявления мест и возможных причин образования дефектов в металле элементов в результате эксплуатации.

4.1.2 Анализ технической документации включает:

- проверку соответствия фактических режимов эксплуатации проектным по температуре, давлению, по числу пусков, остановов, по качеству питательной воды;

- анализ сертификатных данных для выявления случаев отклонения в исходных механических свойствах металла или его химсоставе;

- анализ данных о повреждениях, ремонтах, заменах, реконструкциях, осмотрах, очистках, промывках элементов котла, результатах технических освидетельствований, гидравлических испытаний:

- выявление отечественных аналогов иностранных марок сталей при диагностике металла котла импортной поставки;

- определение длительности эксплуатации оборудования в аномальных условиях, анализ обстоятельств и причин аварийных остановов и определение зон элементов, которые могли подвергаться негативному воздействию; получение информации о наличии дефектов, интенсивности их развития, а также о возможных изменениях механических характеристик и структуры металла элементов в процессе эксплуатации.

4.1.3 Результаты анализа технической документации используются для составления и корректировки индивидуальной программы диагностирования.

4.2 Разработка программы технического диагностирования котлов

4.2.1 Программы технического диагностирования котлов распространенных типов, а также программа диагностирования чугунных экономайзеров приведены в Приложениях 2-9 настоящей Инструкции.

4.2.2 В программах определены:

- элементы котлов, работающие в режимах, под воздействием которых могут возникать и развиваться процессы окалинообразования, усталости, эрозии, коррозии, а также процессы, вызывающие изменение геометрических размеров, структуры и механических свойств металла;

- наиболее напряженные зоны (участки) элементов котлов, которые в результате особенностей конструктивного исполнения или условий эксплуатации наиболее предрасположены к образованию различных дефектов;

- объемы, методы контроля, исследований химического состава, микроструктуры, механических свойств металла элементов.

4.2.3 Программы предусматривают следующие методы контроля:

- визуальный контроль - ВК;

- измерительный контроль - ИК;

- цветную дефектоскопию - ЦД;

- магнитопорошковую дефектоскопию - МПД;

- контроль толщины стенки с помощью ультразвука - УЗТ;

- ультразвуковой контроль сварных, заклепочных соединений, основного металла и гибов - УЗК;

- измерение твердости переносными приборами - ТВ;

- исследование микроструктуры по репликам и сколам; исследование химического состава, механических свойств и микроструктуры металла элементов на вырезках - ИМ.

4.2.4 По результатам анализа технической документации, после предварительного наружного и внутреннего осмотров, на основе программ на каждый конкретный тип котлов или группу котлов, работающих в одинаковых условиях, организация, выполняющая техническое диагностирование, разрабатывает индивидуальную программу, учитывающую конструктивные особенности, конкретные условия эксплуатации, наличие или отсутствие аварий за период эксплуатации, выполненные ранее работы по ремонту или реконструкции, заменам изношенных элементов, по неразрушающему и разрушающему контролю металла элементов и другие данные, полученные при анализе технической документации.

В индивидуальной программе также указываются основные элементы, зоны, подлежащие контролю, а также объемы, методы неразрушающего контроля; необходимость и объемы лабораторных исследований структуры и свойств металла по вырезкам элементов диагностируемого котла; необходимость выполнения расчетов на прочность.

4.3 Визуальный и измерительный контроль

4.3.1 Визуальный (ВК) и измерительный (ИК) контроль проводится для выявления и измерения обнаруженных дефектов (поверхностных трещин всех видов и направлений, коррозионных повреждений, эрозионного износа, расслоений, вмятин, выпучин, механических повреждений), образовавшихся в процессе эксплуатации, на стадии монтажа или ремонта, развитие которых может привести к разрушению поврежденных элементов котла.

Результаты визуального и измерительного контроля используются для составления или корректировки индивидуальной программы контроля в части применения методов неразрушающего и разрушающего контроля и их объемов.

4.3.2 Визуальному и измерительному контролю подлежат основной металл, сварные, вальцовочные, заклепочные соединения с наружной и внутренней сторон элементов.

4.3.3 При проведении визуального контроля особое внимание обращается на следующее:

4.3.3.1 Наличие трещин в зонах:

- стыковых сварных соединений по линии сплавления, зонах термического влияния и в наплавленном металле поперек (и реже вдоль) сварного шва;

- заклепочных соединений;

- на кромках трубных отверстий и на поверхности вокруг них или внутри опускных и перепускных труб, труб ввода питательной воды и химических реагентов, нижней трубы к водоуказательной колонке и т.д.

4.3.3.2 Наличие коррозионных повреждений в следующих зонах:

- на внутренней поверхности нижней части барабанов, сухопарников, коллекторов, выносных циклонов;

- на трубах поверхностей нагрева, работающих на сернистых топливах (кислотная коррозия), особенно в случаях работы котла на параметрах значительно ниже номинальных;

- в местах нарушения тепловой изоляции и возможного попадания воды на наружную поверхность барабанов, сухопарников, коллекторов.

4.3.3.3 Наличие эрозионного износа поверхностей нагрева - при работе на твердом топливе, и при работе на жидком и газообразном топливе в случае нарушения работы горелочных устройств.

4.3.4 При обнаружении в элементах котла трещин, коррозионно-эрозионных повреждений или деформированных участков дефектные зоны осматриваются и с противоположной стороны.

4.3.5 Выявленные в результате ВК дефекты наносятся на схемы с подробным описанием их формы, линейных размеров, месторасположения.

4.3.6 Измерения геометрических размеров и формы элементов котла ведутся для получения информации об изменениях (от воздействия деформации, коррозионно-эрозионного износа и других факторов) по отношению к первоначальным геометрическим размерам и форме.

4.3.7 В случаях обнаружения вмятин, выпучин в стенках элементов котлов измеряются их максимальные размеры по протяженности во взаимно перпендикулярных направлениях (Lхb) и их максимальная глубина (h). При этом глубина вмятины, выпучины отсчитывается от образующей недеформированного элемента.

По выполненным измерениям вычисляется относительный прогиб элемента в процентах

      h

     --- х 100                                                        (1)

      L

      h

     --- х 100                                                        (2)

      b

4.3.8 Для цилиндрических элементов горизонтальной компоновки, изготовленных из листа, проводятся:

- измерения максимальных (D_max) и минимальных (D_min) внутренних диаметров в контрольных сечениях, расположенных по всей длине цилиндрического элемента. По результатам измерений диаметров вычисляют овальность а, в процентах по формуле

         2 (D    -    D)

             max    min

     а = -------------- х 100,    %                                   (3)

          D    + D

           max    min

- контроль прямолинейности образующей путем измерения линейкой расстояний от нижней образующей до металлической струны, натянутой от кольцевых швов приварки днищ к обечайкам барабана, сухопарника;

- контроль прямолинейности коллекторов (в том числе грязевиков) по измерениям с наружной их поверхности;

- измерение местных отклонений от прямолинейности или нормальной кривизны с применением шаблонов.

4.3.9 На трубах поверхностей нагрева проводятся измерения:

- наружного диаметра труб;

- прогиба труб, если при ВК обнаружены их коробления, провисания и другие отклонения от первоначального их расположения;

- высоты и толщины стенки колокольчиков в вальцовочных соединениях.

4.3.10 В заклепочных соединениях измеряются толщина накладок, ширина кромок заклепочного шва, высота и диаметр головок заклепок.

4.3.11 На необогреваемых трубах котлов проводятся измерения наибольших и наименьших наружных диаметров труб в местах гибов.

По результатам измерений диаметров определяется овальность труб в местах гибов по формуле (3) п. 4.3.8 настоящей Инструкции.

4.4 Контроль наружной и внутренней поверхностей элементов методами цветной и магнитопорошковой дефектоскопии

4.4.1 Контроль осуществляется в соответствии с действующими нормативными документами с целью выявления и определения размеров и конфигурации поверхностных и подповерхностных трещин, а также дефектов коррозионного происхождения.

4.4.2 Зоны (участки) и объемы контроля указаны в программах - Приложениях 2-8 к настоящей Инструкции.

4.4.3 Контроль проводится по результатам осмотров на участках поверхности, где подозревается образование трещин или в местах выборок коррозионных язв, трещин и других дефектов или в местах ремонтных заварок, зоны металла вокруг заклепок в заклепочных соединениях, а также на контрольных участках элементов, указанных в программах.

4.4.4 Выявленные дефекты с подробным описанием их формы, линейных размеров, месторасположения наносятся на схемы и (или) фиксируются на фотографиях.

4.5 Ультразвуковой контроль толщины стенки

4.5.1 Ультразвуковой контроль толщины стенки (УЗТ) проводится в соответствии с требованиями действующих нормативных документов с целью определения количественных характеристик утонения стенки элементов котла в процессе его эксплуатации.

По результатам УЗТ:

- определяется скорость коррозионного износа стенки элементов;

- устанавливаются сроки замены изношенных элементов;

- определяются значения сниженных рабочих параметров (при необходимости снижения);

- устанавливаются сроки проведения восстановительного ремонта.

4.5.2 Зоны и объемы ультразвукового контроля толщины стенки элементов указаны в программах 2 - 8 настоящего нормативного документа.

4.5.3 УЗТ стенки барабанов, сухопарников, грязевиков проводится по окружности не менее, чем в трех точках в сечениях, отстоящих друг от друга на расстояния не более 1 м., в том числе по нижней образующей элементов, места коррозионно-эрозионного износа металла и в местах выборок дефектов.

4.5.4 УЗТ стенки труб поверхностей нагрева проводится в наиболее теплонапряженных местах и местах наибольшего коррозионного или эрозионного износа.

4.5.5 Измерения толщины стенки гибов труб выполняются в растянутой и нейтральных зонах гибов.

4.5.6 Измерение толщины стенки коллекторов проводится в точках, расположенных вдоль нижней образующей, а также на участках вблизи зон радиальных отверстий.

4.5.7 Результаты измерений толщины стенки элементов оформляются таблицами. Расположение точек измерений толщины стенки элементов с привязкой к основным размерам элементов котла наносится на схемы.

4.6 Ультразвуковой контроль сварных, заклепочных соединений и гибов

4.6.1. Ультразвуковой контроль (УЗТ) проводится в соответствии с требованиями действующих нормативных документов на эти методы с целью выявления внутренних дефектов в сварных, заклепочных соединениях (трещин, непроваров, пор, шлаковых включений и др.), в основном металле и на гибах.

4.6.2 Зоны и объем контроля указаны в Программах 2-8 настоящей Инструкции.

4.6.3 Результаты ультразвукового контроля оформляются протоколами. Расположение мест контроля с привязкой к основным размерам элементов котла наносится на схему.

4.7 Определение химического состава, механических свойств и структуры металла методами неразрушающего контроля и разрушающего - на вырезках

4.7.1 Исследования химического состава, механических свойств и микроструктуры металла (ИМ) выполняются для установления их соответствия требованиям действующих нормативных документов и выявления изменений, возникших в результате нарушения нормальных условий работы или в связи с длительной эксплуатацией.

4.7.2 Исследования химического состава, механических свойств и структуры металла проводятся неразрушающими методами контроля, в необходимых случаях - на образцах, изготовленных из вырезок (пробок) металла барабанов и труб котла.

4.7.3 Исследования химического состава, механических свойств и структуры основного металла или (и) сварного соединения на вырезках образцов из элементов котла проводятся в следующих случаях:

- при неудовлетворительных результатах измерения твердости металла переносным прибором;

- при обнаружении аномальных изменений в микроструктуре металла по данным металлографического анализа на сколах или репликах;

- при необходимости установления причин возникновения дефектов металла, влияющих на работоспособность изделия;

- при нарушении режимов эксплуатации (упуск воды, отклонения от норм качества питательной воды и др.), в результате которых возможны изменения в структуре и свойствах металла, деформации и разрушения элементов или появление других недопустимых дефектов;

- при использовании в процессе ремонта материалов или полуфабрикатов, на которые отсутствуют сертификатные данные.

4.7.4 Химический состав, определяется методами аналитического или спектрального анализов. Для этого либо отбирается стружка из основного металла или сварного шва, с последующим определением химического состава методом аналитического анализа, либо вырезается образец для спектрального анализа.

Для отбраковки легированных сталей применяется неразрушающий метод - стилоскопирование переносными приборами.

4.7.5 Измерения твердости неразрушающими методами проводятся при помощи переносных приборов. Для ориентировочной оценки временного сопротивления или условного предела текучести применяются формулы перевода величин твердости в прочностные характеристики металла.

4.7.6 Механические свойства основного металла и сварных соединений на вырезках определяются по испытаниям образцов на растяжение и ударную вязкость.

4.7.7 Исследование микроструктуры (включая оценку степени гафитизации) основного металла, околошовной зоны и стыковых сварных соединений элементов, в том числе коллекторов пароперегревателя с рабочей температурой более 400°С проводится на репликах или (и) сколах.

Рекомендуется исследовать микроструктуру при 100 и 500 кратном увеличении.

4.7.8 Результаты определения химического состава, механических свойств оформляются таблицами, протоколами; микроструктура фиксируется на фотографиях с описанием ее состояния.

4.8 Гидравлическое испытание котла

4.8.1 Гидравлическое испытание является завершающей операцией контроля металла элементов котла, осуществляемой с целью проверки плотности и прочности всех его элементов, работающих под давлением.

4.8.2 Гидравлическое испытание проводится при положительных результатах контроля и после устранения обнаруженных дефектов в соответствии с п. 5.14 "Правил устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов", утвержденных Постановлением Госгортехнадзора России от 11.06.03, N 88; зарегистрированных Минюстом 18.06.03, рег. N 4703 и с учетом следующих дополнительных условий:

- температура воды должна быть не менее 15 °С;

- время выдержки под пробным давлением должно быть не менее 20 минут;

- максимальное значение пробного давления устанавливается расчетом на прочность по РД 10-249-98; с Изменением N 1 (РДИ 10-413(249)-00), утвержденному Постановлениями Госгортехнадзора России от 25.08.98 г., N 50, от 13.07.01 N 31.

В необходимых случаях значение пробного давления допускается выше минимального значения, рекомендуемого "Правилами устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов", утвержденными Постановлением Госгортехнадзора России от 11.06.03, N 88; зарегистрированными Минюстом 18.06.03, рег. N 4703.

При этом величина установленного пробного давления обосновывается расчетом на прочность.

4.8.3 При проведении гидравлического испытания котла может проводиться контроль его элементов при помощи метода акустической эмиссии (АЭ) по специальной программе, разработанной в соответствии с действующей нормативной документацией. В этом случае в индивидуальную программу контроля могут быть внесены изменения по уменьшению объемов контроля сплошности основного металла и сварных соединений.

4.8.4 Котел считается выдержавшим гидравлическое испытание, если соблюдаются условия п. 5.14. "Правил устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов" утвержденных, Постановлением Госгортехнадзора России от 11.06.03, N 88; зарегистрированных Минюстом 18.06.03, рег. N 4703 и дополнительные условия п. 4.8 настоящей Инструкции.

4.9 Анализ результатов контроля и проведение расчетов на прочность

4.9.1 Полученные фактические данные по геометрическим размерам, формам, по свойствам металла элементов сравниваются с исходными, а размеры выявленных дефектов (трещин, коррозионных язв и др.) сопоставляются с нормами оценки качества раздела 5 настоящей Инструкции.

4.9.2 При отступлении размеров выявленных дефектов от условий норм раздела 5 настоящего нормативного документа проводится расчет на прочность с учетом полученных при контроле фактических размеров толщины стенки, свойств металла и наличия дефектов в элементах.

4.9.3 При обнаружении местных или общих остаточных деформаций, изменяющих форму элемента котла в недопустимых пределах, выполняется поверочный расчет на прочность с оценкой работоспособности и остаточной долговечности дефектного элемента.

4.9.4 Для элементов котла, изготовленных из листа (барабанов, в том числе цельнокованых, сухопарников, грязевиков), проводится поверочный расчет на усталостную прочность, если число циклов изменения давления за весь срок эксплуатации котла превышает 1000. При этом учитывается количество пусков-остановов котла, гидравлических испытаний и циклов переменных давлений, если амплитуда колебаний давления превышает 15% от номинального значения;

4.9.5 Для коллекторов пароперегревателей, гибов и тройников из углеродистых или (и) из кремнемарганцовистых (типа 15ГС, 16ГС), сталей находящихся в эксплуатации 40 лет и более, с расчетной температурой более 380°С проводится расчет на прочность в соответствии с РД 10-249-98; с Изменением N 1 (РДИ 10-413(249)-00), утвержденному Постановлениями Госгортехнадзора России от 25.08.98 г., N 50, от 13.07.01 N 31 с учетом фактических размеров этих элементов и рабочих параметров с целью определения возможности и срока их безопасной эксплуатации.

4.9.6 Для гибов необогреваемых труб с наружным диаметром 57 мм и более, эксплуатируемых при температуре до 380°С включительно, проводится расчет на прочность с учетом фактических данных измерений овальности и толщины стенки в следующих случаях:

- измеренные значения овальности гибов превышают 8%;

- срок службы котла превышает 30 лет и в течение этого срока гибы данного типоразмера не подвергались полной замене;

- если в процессе эксплуатации котла имелся хотя бы один случай разрушения гибов данного типоразмера.

Расчет выполняется в соответствии с действующей нормативной документацией для оценки статической прочности и долговечности гибов по допускаемому количеству пусков. Количество пусков оборудования, при отсутствии достоверных данных, может приниматься (за весь период эксплуатации или в среднем за год) по информации владельца котла.

4.9.7 При интенсивной местной или общей коррозии металла в элементах котлов (средняя скорость корродирования превышает 0,15 мм/год) выполняется расчет на прочность по РД 10-249-98; с Изменением N 1 (РДИ 10-413(249)-00), утвержденному Постановлениями Госгортехнадзора России от 25.08.98 г., N 50, от 13.07.01 N 31 по минимальной фактической толщине стенки с учетом ее последующего ослабления на конец планируемого срока эксплуатации.

5 Нормы и критерии оценки качества металла элементов котлов

5.1 Геометрические размеры, определяющие прочность элементов котлов, должны соответствовать расчетным по РД 10-249-98; с Изменением N 1 (РДИ 10-413(249)-00), утвержденному Постановлениями Госгортехнадзора России от 25.08.98 г., N 50, от 13.07.01 N 31 с учетом эксплуатационных прибавок и минимально допустимых значений толщины стенки согласно указанному РД.

5.2 Механические свойства металла элементов котлов, указанные в сертификатных данных, должны соответствовать требованиям нормативных документов на данный материал.

5.3 В случае, если требования пп. 5.1 и 5.2 не удовлетворяются, выполняется поверочный расчет на прочность с учетом снижения толщины стенки или фактических механических свойств металла с целью определения допускаемого рабочего давления.

5.4 Смещение, несовпадение кромок стыкуемых листов должны соответствовать допускам, установленным "Правилами устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов" утвержденными Постановлением Госгортехнадзора России от 11.06.03, N 88; зарегистрированными Минюстом 18.06.03, рег. N 4703 или нормативными документами на изделие.

5.5 Одиночные коррозионные язвы или (и) эрозионные повреждения глубиной до 15% от номинальной толщины стенки барабанов, сухопарников, грязевиков или коллекторов, обнаруженные при визуальном контроле, допускается не выбирать. Коррозионные или (и) эрозионные повреждения металла большей глубины, а также цепочки язв, скопления коррозионных язв глубиной более 1,0 мм. и максимальным размером на поверхности элемента более кв. корень (D_cp х S (D_cp - средний диаметр элемента; S - номинальная толщина стенки), выбираются абразивным инструментом с плавным закруглением краев выборок. Места выборок проверяются методами ЦД или МПД на отсутствие трещин.

5.6 Все обнаруженные при контроле трещины выбираются абразивным инструментом. Полнота выборки контролируется методами ЦД или МПД.

Выборки (трещин или (и) других недопустимых дефектов) металла, составляющие 35% и более от номинального значения толщины стенки элемента завариваются независимо от результатов расчета на прочность.

Места заварок проверяются методами ЦД или МПД на отсутствие трещин.

5.7. При невозможности (недоступности) выборки подлежащих удалению (п.п. 5.5 и 5.6 настоящей Инструкции) коррозионно-эрозионных повреждений или (и) трещин металла (например в трубных отверстиях барабанов, коллекторов и других элементов) дефектные элементы допускаются к временной или (и) на сниженных параметрах эксплуатации на основании расчета на прочность, выполненного с учетом наличия в элементах указанных повреждений.

5.8 Отклонение среднего диаметра (не менее, чем по двум измерениям под углом 90°) барабана, сухопарника или грязевика от номинального значения в большую сторону не должно превышать 1%.

5.9 Наружный диаметр труб поверхностей нагрева не должен превышать 3,5% от номинального диаметра для углеродистых сталей и 2,5% для легированных сталей (отдулины, ползучесть).

5.10 Овальность цилиндрических элементов котла, изготовленных из листа, а также цельнокованых барабанов, грязевиков, сухопарников не должна превышать 1,5%.

Овальность вычисляется по формуле (3) п. 4.3.8 настоящей Инструкции.

Допустимость и рабочие параметры эксплуатации указанных цилиндрических элементов котла при превышения 1,5% овальности определяются на основании расчетов на прочность с учетом местных напряжений в металле.

5.11 Максимальная величина овальности гибов труб необогреваемых трубопроводов не должна превышать 10%.

5.12 Максимальная величина овальности гибов труб поверхностей нагрева не должна превышать 12%.

5.13 Отклонение от прямолинейности образующей для элементов котла, изготовленных из листа, а также для цельнокованых барабанов, грязевиков и сухопарников не должно превышать 0,3% всей длины цилиндрической обечайки, а также на любом участке длиной 5 м.

5.14 Прогиб горизонтальных коллекторов не должен превышать 50 мм на всей длине коллектора.

5.15 Выход труб поверхностей нагрева из ранжира из-за прогиба, коробления, провисаний и других отклонений от первоначального их расположения не должен превышать диаметра трубы.

5.16 В вальцовочных соединениях труб с барабанами, сухопарниками, грязевиками и трубными досками не допускаются следующие дефекты развальцованных концов труб:

- расслоения, плены, трещины на концах труб;

- разрывы развальцованных участков труб;

- подрезы или закаты в местах перехода вальцовочного пояса в колокольчик;

- вмятины, царапины на внутренней поверхности трубы;

- несплошное прилегание трубы к трубному отверстию в пределах вальцовочного пояса;

- отклонение угла разбортовки в одну сторону более, чем на 10°.

5.17 Длина выступающих концов труб в вальцовочных соединениях должна быть не менее 3 мм.

Уменьшение толщины стенки конца разбортованной трубы в вальцовочных соединениях не должно превышать 50% от номинальной толщины.

5.18 Одиночные трещины и коррозионные язвы на торцевой поверхности развальцованных труб допускается выбирать абразивным инструментом. Использование отремонтированной трубы допускается, если расстояние до стенки трубной доски будет не менее 3 мм. Дефекты глубиной до 1,0 мм допускается не удалять.

5.19 В заклепках, накладках и листах, в зонах заклепочных соединений трещины не допускаются.

5.20 В заклепочных соединениях котлов допускается износ элементов заклепочных соединений (в процентах от номинального размера):

 - толщина накладок                                               20%;

 - ширина кромок  заклепочного  шва  (от  центральной   оси ряда  20%;

   заклепок до нижнего обреза кромок)

 - высота головок заклепок                                        20%;

 - диаметр головок заклепок                                       10%;

5.21 Утонение стенки корпусных изделий, изготовленных из листов или цельнокованых деталей, а также трубных элементов, не должно превышать 15% от номинальной их толщины.

5.22 Утонение стенки на наружном обводе гибов труб необогреваемых трубопроводов и труб поверхностей нагрева при относительном радиусе гиба (R/D_ном) свыше 3,5 не должно превышать 15%, а при относительном радиусе гиба 3,5 и менее - не должно превышать 20%. При этом для гибов необогреваемых труб из углеродистой стали, работающих при температуре более 380°С, фактическая минимальная толщина стенки на внешнем обводе гиба должна соответствовать требованиям РД 10-249-98; с Изменением N 1 (РДИ 10-413(249)-00), утвержденному Постановлениями Госгортехнадзора России от 25.08.98 г., N 50, от 13.07.01 N 31.

5.23 Утонение стенки прямых участков труб поверхностей нагрева, выявленное ультразвуковым или другими методами контроля, допускается не более чем на 30% от номинальной толщины. При этом уменьшение толщины стенки труб не должно быть более 1,0 мм.

5.24 Допускается местное утонение анкерных связей до 20% от номинального диаметра.

5.25 Качество сварных соединений должно соответствовать требованиям, изложенным в приложении 8 "Правил устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов" утвержденных Постановлением Госгортехнадзора России от 11.06.03, N 88; зарегистрированных Минюстом 18.06.03, рег. N 4703, а также требованиям, установленным нормативными документами на сварку и на проведение дефектоскопического контроля сварных соединений.

5.26 При обнаружении по результатам ультразвукового контроля в сварных соединениях дефектов, превышающих нормы, установленные действующей нормативной документацией, решение о допуске котла в дальнейшую эксплуатацию принимается на основании расчетов на прочность.

5.27 Структура металла по результатам металлографических исследований на вырезках, сколах, репликах не должна иметь аномальных изменений по сравнению с требованиями к исходному состоянию.

5.28 Степень графитизации металла не должна превышать 2-го балла согласно действующей нормативной документации.

5.29 Значения твердости металла элементов по данным измерений переносными приборами, должны быть в следующих пределах:

- для сталей марок Ст3, 10, 20, 15К, 16К, 20К, 22К - от 120 до 175 НВ;

- для сталей марок 25К, 16ГТ, 15ГС, 16ГС, 09Г2С, 12МХ, 15ХМ, 12Х1М1Ф - от 130 до 180 НВ.

При неудовлетворительных результатах измерения твердости металла элементов переносными приборами выполняются исследования металла на вырезках.

5.30 Механические свойства, определенные при комнатной температуре на образцах, полученных из вырезок металла элементов котла, должны удовлетворять следующим требованиям:

- прочностные характеристики металла (временное сопротивление или условный предел текучести) не должны отличаться более, чем на 5% в меньшую сторону от значений, регламентированных действующими нормативными документами;

- отношение условного предела текучести к временному сопротивлению металла не должно превышать 0,75 для углеродистых сталей и 0,80 для легированных сталей;

- относительное удлинение не должно быть менее 16%;

- ударная вязкость на образцах с острым надрезом должна быть не менее 25 Дж/м2 (2,5 кгс х м/см2) для элементов с толщиной стенки более 16 мм и не менее 20 Дж/м2 для элементов с толщиной стенки менее 16 мм.

5.31 Допускается на основании заключения экспертной организации:

- изменение геометрических размеров, определяющих прочность элементов, но не более, чем на 25%;

- снижение коэффициентов запаса прочности отдельных элементов при проектировании или (и) изготовлении;

- применение не входящих в перечень рекомендуемых "Правилами устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов", утвержденными Постановлением Госгортехнадзора России от 11.06.03, N 88; зарегистрированными Минюстом 18.06.03, рег. N 4703 материалов элементов и технологий ремонта;

- дальнейшая (временная или на сниженных параметрах или после ремонта или замены элементов) эксплуатация:

- барабанов, сухопарников, коллекторов с коррозионно-эрозионными и другими дефектами, указанными в п.п. 5.5 и 5.6 настоящей Инструкции, при невозможности (недоступности) их выборки;

- барабанов, сухопарников, коллекторов с овальностью и прогибом, не отвечающим нормам п.п. 5.10, 5.13 и 5.14 настоящей Инструкции;

- гибов необогреваемых трубопроводов с овальностью более 10% и гибов труб поверхностей нагрева с овальностью более 12%;

- котлов с рабочим давлением Р=2,5-4,0 МПа и отработавших 40 лет и более, а также котлов, претерпевших аварию (с установлением условий и рабочих параметров).

6. Определение возможности, параметров, условий и срока безопасной эксплуатации котлов

6.1 Возможность, параметры, условия и срок дальнейшей безопасной эксплуатации котла отработавшего, назначенный срок службы, определяются по результатам визуального, измерительного, дефектоскопического контроля, исследований, расчетов на прочность, и гидравлического испытания пробным давлением.

6.2 По результатам работ по техническому диагностированию и продлению срока безопасной эксплуатации котлов, отработавших назначеный срок службы, принимается одно из решений:

- продолжение эксплуатации на расчетных или разрешенных параметрах;

- продолжение эксплуатации с ограничением параметров;

- ремонт;

- реконструкция;

- использование по иному назначению;

- вывод из эксплуатации.

6.3 Продолжение дальнейшей безопасной эксплуатации котла на расчетных или разрешенных параметрах возможно:

- при соответствии элементов котла условиям прочности, установленным РД 10-249-98; с Изменением N 1 (РДИ 10-413(249)-00), утвержденным Постановлениями Госгортехнадзора России от 25.08.98 г., N 50, от 13.07.01 N 31;

- при выполнении требований раздела 5 настоящей Инструкции;

- после восстановительного ремонта;

- после замены элементов, не удовлетворяющих условиям прочности на новые;

- при положительных результатах гидравлического испытания котла пробным давлением.

6.4 Решение о продолжении эксплуатации с ограничением параметров принимается в случае, если по условию прочности по РД 10-249-98; с Изменением N 1 (РДИ 10-413(249)-00), утвержденному Постановлениями Госгортехнадзора России от 25.08.98 г., N 50, от 13.07.01 N 31, при статических нагружениях отдельные элементы котла не выдерживают расчетное давление и температуру из-за значений овальности, не отвечающих нормам раздела 5 настоящей Инструкции, из-за утонения стенки от коррозии, эрозии или (и) каких-либо других повреждений, а также из-за снижения механических свойств основного металла, сварных соединений или из-за пониженных запасов прочности.

Разрешенное по результатам контроля сниженное давление не должно превышать минимальную его величину, установленную предприятием-изготовителем. При этом владелец котла на основании результата расчета пропускной способности предохранительных клапанов настраивает автоматику котла на разрешенное (сниженное) давление.

6.5 Котел допускается к дальнейшей безопасной эксплуатации на расчетных или сниженных параметрах при соблюдении проектных требований по условиям растопки и требований "Правил устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов", утвержденных Постановлением Госгортехнадзора России от 11.06.03, N 88; зарегистрированных Минюстом 18.06.03, рег. N 4703 по химводоподготовке и безопасной эксплуатации котлов.

6.6 Рекомендуемый срок продления дальнейшей безопасной эксплуатации котла на расчетных (разрешенных) или на сниженных параметрах должен быть кратным периоду между очередным техническим освидетельствованием котла (один год, два года, четыре года, восемь лет и т.д.).

6.7 По истечении рекомендуемого срока продления дальнейшей безопасной эксплуатации котла, проводится техническое диагностирование для определения возможности, условий и нового срока дальнейшей его безопасной эксплуатации.

Программа последующего технического диагностирования может отличаться от программы первого диагностирования, проведенного по истечении назначенного срока службы котла.

7. Оформление результатов технического диагностирования и продления срока безопасной эксплуатации котлов.

7.1 По результатам выполненного визуального, измерительного и дефектоскопического контроля, исследований и расчетов организация-предприятие, их проводящая, составляет первичную документацию (акты, заключения, протоколы, формуляры, таблицы, схемы, рисунки, фотографии).

На основании первичной документации на выполненный визуальный, измерительный и дефектоскопический контроль, исследования металла на вырезках, сколах, репликах, испытания образцов (для определения механических свойств металла), результатов расчетов на прочность и гидравлического испытания организация, выполняющая работы по продлению срока безопасной эксплуатации котла разрабатывает Итоговое заключение о техническом состоянии котла, возможности, рабочих параметрах и сроке дальнейшей эксплуатации котла с рекомендациями мероприятий по контролю металла элементов на продлеваемый период.

7.2 Итоговое заключение о продлении срока службы котла состоит из следующих разделов:

7.2.1 Вводная часть, включающая обоснование и цель работ по контролю технического состояния и продлению срока безопасной эксплуатации котла.

7.2.2 Сведения об организациях, проводивших работы по контролю и продлению срока или участвовавших в них (наименование, реквизиты).

Фамилии, квалификация (должности) номера удостоверений лиц, проводивших работы по контролю и продлению срока безопасной эксплуатации.

Типы (марки) испытательного оборудования и дефектоскопической аппаратуры, использованных при контроле.

Сведения о нормативных документах, в соответствии с которыми проводили визуальный и измерительный, дефектоскопический контроль, испытания и исследования, расчеты, продление срока безопасной эксплуатации;

Даты начала и окончания работ по контролю и продлению срока безопасной эксплуатации.

7.2.3 Основные данные о котле и анализ технической документации. Паспортные данные котла:

- наименование предприятия-изготовителя;

- заводской и регистрационный номера, дата изготовления, дата ввода в эксплуатацию, расчетное (рабочее, разрешенное) давление, расчетная (рабочая, разрешенная) температура и производительность, краткое описание котла, его назначение и сведения об элементах (количество, геометрические размеры, материалы, способ изготовления), вид топлива, назначенный срок службы;

- условия эксплуатации: время эксплуатации, (наработка), (год, час); число пусков, остановов, сведения о реконструкции, ремонтах, заменах элементов;

- результаты предыдущего контроля и технических освидетельствований.

7.2.4 Программа работ по контролю.

В программе приводятся:

- Обоснование выбора неразрушающих методов контроля и исследований на вырезках, сколах, репликах, необходимость определения химического состава, механических свойств.

- Подробное описание зон, методов и объемов контроля, исследований, испытаний, расчетов.

7.2.5 Результаты контроля

Приводятся:

- результаты визуального и измерительного контроля, включающие данные о состоянии наружных и внутренних поверхностей элементов (наличие накипи, шлама, коррозии); сведения о дефектах основного металла, а также дефектах сварных, заклепочных, вальцовочных и фланцевых соединений, обнаруженных при визуальном и измерительном контроле, методами цветной, магнитопорошковой дефектоскопии или другими методами;

- результаты измерений геометрических размеров элементов, включая отклонения от заданной формы (если таковые имеются);

- результаты ультразвукового контроля основного металла, сварных, заклепочных соединений, гибов необогреваемых трубопроводов;

- результаты ультразвукового контроля толщины стенки элементов;

- результаты измерений твердости металла элементов;

- сведения о результатах исследований химического состава, механических свойств и микроструктуры металла элементов на вырезках, сколах;

- результаты дефектоскопического контроля неразрушающими методами, результаты механических испытаний металла, химического анализа оформляются протоколами, прилагаемыми к заключению, либо записывают в таблицы по тексту заключения;

- графическое изображение результатов контроля наносится на схемы, которые вместе с другими материалами (дефектограммами, фотографиями дефектов, макроструктуры и др.) прилагаются к заключению.

7.2.6 Результаты расчетов на прочность со ссылкой на нормативные документы.

7.2.7 Результаты гидравлического испытания (указывают условия и величину давления) со ссылкой на действующие нормативные документы.

7.2.8 Выводы о возможности, сроке и разрешенных параметрах дальнейшей безопасной эксплуатации котла.

Рекомендации о мероприятиях по безопасной эксплуатации котла на разрешенный период.

7.2.9 Приложения.

Акты, заключения, протоколы, формуляры, таблицы, схемы, рисунки, фотографии.

7.3 Итоговое заключение по результатам контроля технического состояния и продлению срока безопасной эксплуатации котла подписывают специалисты, проводившие указанные работы.

Итоговое заключение утверждает (на титульном листе) руководитель организации, проводившей контроль технического состояния котла или (и) продление срока безопасной эксплуатации.

7.4 Итоговое заключение передается владельцу котла.

7.5 При проведении последующего контроля допускается ограничивать разделы Итогового заключения об элементах котла; анализ технической документации в этом случае допускается проводить за период от предыдущего до настоящего контроля.