Глава 6. Конструкционные материалы и контроль качества

Глава 6
Конструкционные материалы и контроль качества

Цели

Установление требуемых свойств, стандартов испытаний, устойчивости металлических и неметаллических материалов и технологий изготовления, используемых при изготовлении систем удержания груза и систем трубопроводов, целью которого является обеспечение того, чтобы они обслуживали функции, для которых они выбраны, как это требуется главами 4 и 5.

6.1 Определения

6.1.1 Когда в настоящей главе делаются ссылки на конструкционные стали для судостроения А, В, D, Е, АН, DH, ЕН и FH, эти категории стали означают конструкционные стали для судостроения в соответствии с признанными стандартами.

6.1.2 Изделие - это продукт проката из одной прокатной заготовки, сортовой заготовки или одной отливки, если из них путем прямой прокатки изготавливаются листы, полосы, профили или балки.

6.1.3 Партия - это некоторое количество изделий или деталей, которые принимаются или отбраковываются совместно в результате испытаний, осуществляемых на основе забора проб. Размер партии определяется признанными стандартами.

6.1.4 Контролируемая прокатка (CR) - это процесс прокатки, при котором завершающий процесс придания формы осуществляется в диапазоне температур нормализации, в результате чего состояние материала получается в целом равноценным состоянию, полученному посредством нормализации.

6.1.5 Термомеханическая управляемая обработка (ТМСР) - это процесс, предусматривающий строгий контроль как температуры стали, так и обжатие. В отличие от CR свойства, получаемые при помощи ТМСР, не могут быть воспроизведены последующей нормализацией или иной тепловой обработкой. Использование ускоренного охлаждения по завершении ТМСР также может приниматься при условии одобрения Администрацией. То же справедливо для использования отпуска по завершении ТМСР.

6.1.6 Ускоренное охлаждение (АсС) - это процесс, целью которого состоит в улучшении механических свойств посредством управляемого охлаждения с более высокой скоростью, чем охлаждение воздухом, он осуществляется непосредственно за последней операцией ТМСР. Прямая закалка исключена из процесса ускоренного охлаждения. Свойства материала, получаемые при помощи ТМСР и АсС, не могут быть воспроизведены последующей нормализацией или иной тепловой обработкой.

6.2 Область распространения и общие требования

6.2.1 В настоящей главе содержатся требования к металлическим и неметаллическим материалам, которые используются для изготовления систем удержания груза. Они включают требования к процессам сборки, изготовления, квалификации персонала, неразрушающим методам контроля, проверкам и испытаниям, включая испытания в процессе изготовления. Требования к изделиям из проката, поковкам и отливкам содержатся в 6.4 и таблицах 6.1 - 6.5. Требования к сварке приведены в 6.5, а указания по неметаллическим материалам представлены в добавлении 4. Для обеспечения того, чтобы требования 6.2 выполнялись, должна быть внедрена программа обеспечения/контроля качества.

6.2.2 Изготовление, испытания, проверки и документация должны отвечать признанным стандартам и конкретным требованиям, приведенным в Кодексе.

6.2.3 Если спецификациями предусмотрена или потребована тепловая обработка после сварки, свойства основного материала должны быть определены для условий тепловой обработки в соответствии с применимой таблицей в настоящей главе, а свойства сварки должны быть определены для условий тепловой обработки в соответствии с 6.5. В случаях, когда применяется тепловая обработка после сварки, требования к испытаниям по усмотрению Администрации могут быть изменены.

6.3 Общие требования к испытаниям и условия испытаний

6.3.1 Испытание на растяжение

6.3.1.1 Испытание на растяжение должно выполняться в соответствии с признанными стандартами.

6.3.1.2 Предел прочности при растяжении, предел текучести и удлинение должны быть к удовлетворению Администрации. Для марганцево-углеродистых сталей и иных материалов с явно выраженной точкой начала текучести внимание должно уделяться ограничению соотношения предела текучести к пределу прочности.

6.3.2 Испытание на ударную вязкость

6.3.2.1 Приемочные испытания для металлических материалов должны включать испытания на ударную вязкость образцов Шарпи с V-образным надрезом, если Администрацией не указано иное. Установленными требованиями для образцов Шарпи с V-образным надрезом являются минимальные средние величины работы удара для трех полноразмерных (10 х 10 мм) образцов и минимальные отдельные величины работы удара для отдельных образцов. Размеры и допуски для образцов Шарпи с V-образным надрезом должны отвечать признанным стандартам. Испытания и требования к образцам размером менее 5 мм должны отвечать признанным стандартам. Минимальные средние величины для образцов с уменьшенными размерами должны быть, как указано ниже:

Размер образца Шарпи с V-образным надрезом (мм)	Минимальная средняя величина работы удара для трех образцов
10 x 10	KV
10 x 7,5	5/6 KV
10 x 5	2/3 KV

где:

KV = величине работы удара (Дж), указанной в таблицах 6.1 - 6.4.

Только одна отдельная величина может быть ниже установленной средней величины, при условии что она составляет не менее 70% этой величины.

6.3.2.2 Для основного металла должны быть вырезаны образцы Шарпи с V-образным надрезом максимального возможного размера, причем образцы должны располагаться настолько близко, насколько практически осуществимо, к точке, находящейся посередине между поверхностью и серединой толщины и длиной перпендикуляра надреза к поверхности, как показано на рис. 6.1.

Рис. 6.1. Положение испытательного образца из основного металла

6.3.2.3 Для сварочного материала должны быть вырезаны образцы Шарпи с V-образным надрезом максимального возможного размера толщиной, равной толщине материала, причем образцы должны располагаться настолько близко, насколько практически осуществимо, к точке, находящейся посередине между поверхностью и серединой толщины. В любом случае расстояние от поверхности материала до кромки образца должно составлять приблизительно 1 мм или более. Кроме того, для стыковых сварных швов с двусторонней разделкой кромок образцы должны быть вырезаны ближе к поверхности стороны, где сварка была выполнена второй очередью. В общем случае образцы должны быть вырезаны в каждом из указанных ниже районов, как показано на рис. 6.2, по оси симметрии сварных швов, линии проплавления и 1 мм, 3 мм и 5 мм от линии проплавления.

Рис. 6.2. Положение испытательного образца из наплавляемого металла

Расположение надрезов на рис. 6.2:

.1 ось симметрии сварного шва;

.2 линия проплавления;

.3 в зоне термического влияния (HAZ), в 1 мм от линии проплавления;

.4 в HAZ, в 3 мм от линии проплавления;

.5 в HAZ, в 5 мм от линии проплавления.

6.3.2.4 Если средняя величина для трех первоначальных образцов Шарпи с V-образным надрезом не удовлетворяет указанным требованиям, или если величина для более чем одного из образцов оказывается ниже требуемой средней величины, или если величина для одного из образцов оказывается ниже минимальной величины, разрешенной для отдельного образца, испытанию могут быть подвергнуты три дополнительных образца из того же материала, а результаты могут быть объединены с ранее полученными данными для определения нового среднего значения. Если это новое среднее значение отвечает требованиям, и если не более чем два отдельных значения оказываются ниже требуемой средней величины, и если не более чем один результат оказывается ниже требуемой для отдельного образца величины, то изделие или партия могут быть приняты.

6.3.3 Испытание на загиб

6.3.3.1 Испытание на загиб может не проводиться как испытание для приемки материала, но оно требуется для испытания сварных швов. Если испытание на загиб проводится, оно должно выполняться в соответствии с признанными стандартами.

6.3.3.2 Испытания на загиб должны проходить в форме испытаний на поперечный изгиб, что может принять формы загиба лицевой поверхности сварного шва наружу, загиба с растяжением корневой стороны шва или бокового загиба, по усмотрению Администрации. Однако если основной материал и наплавляемый металл характеризуются различными уровнями прочности, вместо испытаний на поперечный загиб могут быть потребованы испытания на продольный загиб.

6.3.4 Осмотр шлифов и иные испытания

Администрацией могут быть потребованы осмотры макро- и микрошлифов и испытания на твердость, и, если они потребованы, они должны осуществляться в соответствии с признанными стандартами.

6.4 Требования для металлических материалов

6.4.1 Общие требования для металлических материалов

6.4.1.1 Требования к конструкционным материалам приведены в таблицах, как указано ниже:

.1 Таблица 6.1: листы, трубы (бесшовные и сварные), профили и поковки для грузовых танков и технологических сосудов под давлением для расчетных температур не ниже 0°С.

.2 Таблица 6.2: листы, профили и поковки для грузовых танков, дополнительных барьеров и технологических сосудов под давлением для расчетных температур ниже 0°С и до -55°С.

.3 Таблица 6.3: листы, профили и поковки для грузовых танков, дополнительных барьеров и технологических сосудов под давлением для расчетных температур ниже -55°С и до -165°С.

.4 Таблица 6.4: трубы (бесшовные и сварные), поковки и отливки для грузовых и технологических трубопроводов для расчетных температур ниже 0°С и до -165°С.

.5 Таблица 6.5: листы и профили для конструкций корпуса, требуемых 4.19.1.2 и 4.19.1.3.

Таблица 6.1

ЛИСТЫ, ТРУБЫ (БЕСШОВНЫЕ И СВАРНЫЕ) (См. примечания 1 и 2), ПРОФИЛИ И ПОКОВКИ ДЛЯ ГРУЗОВЫХ ТАНКОВ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СОСУДОВ ПОД ДАВЛЕНИЕМ ДЛЯ РАСЧЕТНЫХ ТЕМПЕРАТУР НЕ НИЖЕ 0°С
ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ И ТЕПЛОВАЯ ОБРАБОТКА
	Марганцево-углеродистая сталь
	Полностью спокойная мелкозернистая сталь
	Небольшие добавки легирующих элементов по согласованию с Администрацией
	Пределы содержания элементов, подлежащие одобрению Администрации
	Нормализованная или закаленная и отпущенная (См. примечание 4)
ТРЕБОВАНИЯ К ИСПЫТАНИЯМ НА РАСТЯЖЕНИЕ И УДАРНУЮ ВЯЗКОСТЬ
Количество образцов
	Листы	Испытывается каждое "изделие"
	Профили и поковки	Испытывается каждая "партия"
Механические свойства
	Свойства при растяжении	Установленный минимальный предел текучести не должен превышать 410 (См. примечание 5)
Ударная вязкость (образцы Шарпи с V-образным надрезом)
	Листы	Испытываемые в поперечном направлении изделия. Минимальная средняя величина работы удара (KV) 27 Дж
	Профили и поковки	Испытываемые в продольном направлении изделия. Минимальная средняя величина работы удара (KV) 41 Дж
	Температура испытаний	Толщина t (мм)	Температура испытаний (°С)
		t 20	0
		20 < t 40 (См. примечание 3)	-20
Примечания
1	Для бесшовных труб и арматуры применяется обычная практика. Использование труб с продольным и спиральным сварными швами должно быть особо одобрено Администрацией или признанной организацией, действующей от ее имени.
2	Испытание на ударную вязкость образцов Шарпи с V-образным надрезом для труб не требуется.
3	Настоящая таблица в общем случае применима для толщины материала до 40 мм. Предложения по большим толщинам должны быть одобрены Администрацией или признанной организацией, действующей от ее имени.
4	В качестве альтернативы может быть использована управляемая прокатка или ТМСР.
5	Администрацией или признанной организацией, действующей от ее имени, могут быть одобрены материалы с установленным минимальным пределом текучести, превышающим 410 . Для таких материалов особое внимание должно быть уделено твердости сварного шва и зоны термического влияния.

Таблица 6.2

ЛИСТЫ, ПРОФИЛИ И ПОКОВКИ (См. примечание 1) ДЛЯ ГРУЗОВЫХ ТАНКОВ, ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ БАРЬЕРОВ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СОСУДОВ ПОД ДАВЛЕНИЕМ ДЛЯ РАСЧЕТНЫХ ТЕМПЕРАТУР НИЖЕ 0°С И ДО -55°С Максимальная толщина 25 мм (См. примечание 2)

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ И ТЕПЛОВАЯ ОБРАБОТКА

Марганцево-углеродистая сталь

Полностью спокойная, обработанная алюминием мелкозернистая сталь

Химический состав (ковшовая проба)

С

Mn

Si

S

Р

Макс. 0,16% (См. прим. 3)

0,7 - 1,60%

0,1 - 0,50%

Макс. 0,025%

Макс. 0,025%

Опционные добавки: легирующие и уменьшающие размер зернистости элементы могут в общем случае соответствовать следующему:

Ni

Cr

Мо

Сu

Nb

V

Макс. 0,8%

Макс. 0,25%

Макс. 0,08%

Макс. 0,35%

Макс. 0,05%

Макс. 0,1%

Общее содержание AI мин. 0,02% (растворимой кислоты мин. 0,015%)

Нормализованная или закаленная и отпущенная (Cм. примечание 4)

ТРЕБОВАНИЯ К ИСПЫТАНИЯМ НА РАСТЯЖЕНИЕ И УДАРНУЮ ВЯЗКОСТЬ

Количество образцов

Листы

Испытывается каждое "изделие"

Профили и поковки

Испытывается каждая "партия"

Механические свойства

Свойства при растяжении

Установленный минимальный предел текучести не должен превышать 410  (См. примечание 5)

Ударная вязкость (образцы Шарпи с V-образным надрезом)

Листы

Испытываемые в поперечном направлении изделия. Минимальная средняя величина работы удара (KV) 27 Дж

Профили и поковки

Испытываемые в продольном направлении изделия. Минимальная средняя величина работы удара (KV) 41 Дж

Температура испытаний

На 5°С ниже расчетной температуры либо -20°С, смотря по тому, что ниже

Примечания

1

Испытания по Шарпи с V-образным надрезом и требования к химическому составу для поковок могут быть предметом особого рассмотрения Администрацией.

2

Для материала толщиной свыше 25 мм испытания на ударную вязкость образцов Шарпи с V-образным надрезом должны проводиться, как указано ниже:

Толщина материала (мм)

Температура испытаний (°C)

25 < t 30

На 10°C ниже расчетной температуры или -20°С, смотря по тому, что ниже

30 < t 35

На 15°С ниже расчетной температуры или -20°С, смотря по тому, что ниже

35 < t 40

На 20°С ниже расчетной температуры

40 < t

Температура является предметом одобрения Администрацией или признанной организацией, действующей от ее имени

Величина работы удара должна соответствовать приведенной в таблице для применимого к случаю типа образца. Материалы для изготовления танков и частей танков, которые подвергаются термической обработке после сварки для полного снятия напряжений, могут быть испытаны при температуре на 5°С ниже расчетной температуры или -20°С, смотря по тому, что ниже. Для подкреплений и арматуры, подвергаемых снятию напряжений, температура испытаний должна быть такой же, какая требуется для толщины прилегающих участков оболочки танка.

3

По особому согласованию с Администрацией содержание углерода может быть увеличено максимум до 0,18% процента при условии, что расчетная температура не ниже -40°С.

4

В качестве альтернативы может быть использована управляемая прокатка или ТМСР.

5

Администрацией или признанной организацией, действующей от ее имени, могут быть одобрены материалы с установленным минимальным пределом текучести, превышающим 410 . Для таких материалов особое внимание должно быть уделено твердости сварного шва и зоны термического влияния.

Указание:

Для материалов толщиной свыше 25 мм, температура испытаний которых составляет -60°С и ниже, может оказаться необходимым применение специально обработанных сталей или сталей в соответствии с таблицей 6.3.

Таблица 6.3

ЛИСТЫ, ПРОФИЛИ И ПОКОВКИ (См. примечание 1) ДЛЯ ГРУЗОВЫХ ТАНКОВ, ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ БАРЬЕРОВ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СОСУДОВ ПОД ДАВЛЕНИЕМ ДЛЯ РАСЧЕТНЫХ ТЕМПЕРАТУР НИЖЕ -55°С И ДО -650°С (см. примечание 2) Максимальная толщина 25 мм (См. примечания 3 и 4)
Минимальная расчетная температура (°С)		Химический состав См. примечание 5 и тепловая обработка			Температура испытания на ударную вязкость (°С)
-60		Сталь с содержанием 1,5% никеля - нормализованная, либо нормализованная и отпущенная, либо закаленная и отпущенная, либо ТСМР. (См. примечание 6)			-65
-65		Сталь с содержанием 2,25% никеля - нормализованная, либо нормализованная и отпущенная, либо закаленная и отпущенная, либо ТСМР (См. примечания 6 и 7)			-70
-90		Сталь с содержанием 3,5% никеля - нормализованная, либо нормализованная и отпущенная, либо закаленная и отпущенная, либо ТСМР (См. примечания 6 и 7)			-95
-105		Сталь с содержанием 5% никеля - нормализованная, либо нормализованная и отпущенная, либо закаленная и отпущенная (См. примечания 6, 7 и 8)			-110
-165		Сталь с содержанием 9% никеля - дважды нормализованная и отпущенная либо закаленная и отпущенная (См. примечание 6)			-196
-165		Аустенитные стали, такие как стали типов 304, 304L, 316, 316L, 321 и 347, аустенизированные (См. примечание 9)			-196
-165		Алюминиевые сплавы; такие как тип 5083, отожженный			Не требуется
-165		Аустенитный сплав Fe-Ni (36% никеля). Тепловая обработка по согласованию			Не требуется
ТРЕБОВАНИЯ К ИСПЫТАНИЯМ НА РАСТЯЖЕНИЕ И УДАРНУЮ ВЯЗКОСТЬ
Количество образцов
	Листы			Испытывается каждое "изделие"
	Профили и поковки			Испытывается каждая "партия"
Ударная вязкость (образцы Шарпи с V-образным надрезом)
	Листы			Испытываемые в поперечном направлении изделия. Минимальная средняя величина работы удара (KV) 27 Дж
	Профили и поковки			Испытываемые в продольном направлении изделия. Минимальная средняя величина работы удара (KV) 41 Дж
Примечания
1	Испытания на ударную вязкость, требуемые для поковок, используемых в критически важных конструкциях, должны быть предметом особого рассмотрения Администрацией.
2	Требования для расчетных температур ниже -165°С должны быть согласованы Администрацией в особом порядке.
3	Для материалов, содержащих 1,5% Ni, 2,25% Ni, 3,5% Ni и 5% Ni, толщиной свыше 25 мм испытания на ударную вязкость должны проводиться, как указано ниже:
	Толщина материала (мм)		Температура испытаний (°С)
	25 < t 30		На 10°С ниже расчетной температуры
	30 < t 35		На 15°С ниже расчетной температуры
	35 < t 40		На 20°С ниже расчетной температуры
	Величина работы удара должна соответствовать приведенной в таблице для применимого к случаю типа образца. Для толщины материала, превышающей 40 мм, величины для испытаний образцов Шарпи с V-образным надрезом должны быть предметом особого рассмотрения.
4	Для сталей с содержанием Ni 9%, аустенитных нержавеющих сталей и алюминиевых сплавов могут использоваться толщины свыше 25 мм.
5	Пределы содержания составляющих химического состава должны отвечать признанным стандартам.
6	Никельсодержащие стали ТМСР являются предметом приемки Администрацией.
7	Для закаленных и отпущенных сталей Администрацией может быть согласована более низкая минимальная расчетная температура.
8	Для температур вплоть до -165°С может быть использована 5%-я никельсодержащая сталь, подвергнутая специальной термообработке, например, трижды прошедшая термообработку 5%-я никельсодержащая сталь, при условии что испытания на ударную вязкость проводятся при -196°С.
9	По согласованию с Администрацией испытание на ударную вязкость может не проводиться.

Таблица 6.4

ТРУБЫ (БЕСШОВНЫЕ И СВАРНЫЕ) (См. примечание 1), ПОКОВКИ (См. примечание 2) И ОТЛИВКИ (См. примечание 2) ДЛЯ ГРУЗОВЫХ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ТРУБОПРОВОДОВ ДЛЯ РАСЧЕТНЫХ ТЕМПЕРАТУР НИЖЕ 0°С И ДО -165°С (См. примечание 3) Максимальная толщина 25 мм
Минимальная расчетная температура (°С)		Химический состав (См. примечание 5) и тепловая обработка	Испытания на ударную вязкость
			Температура испытания (°С)	Минимальная средняя величина работы удара (KV)
-55		Марганцево-углеродистая сталь. Полностью спокойная мелкозернистая. Нормализованная, либо Предмет согласования (См. примечание 6)	См. примечание 4	27
-65		Сталь с содержанием 2,25% никеля. Нормализованная, нормализованная и отпущенная либо закаленная и отпущенная (См. примечание 6)	-70	34
-90		Сталь с содержанием 3,5% никеля. Нормализованная, нормализованная и отпущенная либо закаленная и отпущенная (См. примечание 6)	-95	34
-165		Сталь с содержанием 9% никеля (См. примечание 7). Дважды нормализованная и отпущенная либо закаленная и отпущенная	-196	41
		Аустенитные стали, такие как стали типов 304, 304L, 316, 316L, 321 и 347. Аустенизированные (См. примечание 8)	-196	41
		Алюминиевые сплавы; такие как тип 5083, отожженный		Не требуется
ТРЕБОВАНИЯ К ИСПЫТАНИЯМ НА РАСТЯЖЕНИЕ И УДАРНУЮ ВЯЗКОСТЬ
Количество образцов
	Испытывается каждая "партия".
Ударная вязкость (образцы Шарпи с V-образным надрезом)
	Испытание на ударную вязкость: изделия испытываются в продольном направлении
Примечания
1	Использование труб с продольным и спиральным сварными швами должно быть особо одобрено Администрацией.
2	Требования к поковкам и отливкам могут быть предметом особого рассмотрения Администрацией.
3	Требования для расчетных температур ниже -165°С должны быть согласованы с Администрацией в особом порядке.
4	Температура испытаний должна быть на 5°С ниже расчетной температуры либо -20°С, смотря по тому, что ниже.
5	Пределы содержания составляющих химического состава должны отвечать признанным стандартам.
6	Администрацией в особом порядке может быть согласована более низкая расчетная температура для закаленных и отпущенных материалов.
7	Данный химический состав непригоден для отливок.
8	По согласованию с Администрацией испытание на ударную вязкость может не проводиться.

Таблица 6.5

ЛИСТЫ И ПРОФИЛИ ДЛЯ КОНСТРУКЦИИ КОРПУСА, ТРЕБУЕМЫХ 4.19.1.2 И 4.19.1.3
Минимальная расчетная температура конструкции корпуса (°С)		Максимальная толщина (мм) для категорий стали
		A	B	D	E	AH	DH	EH	FH
0 и выше (См. примечание 1) -5 и выше (См. примечание 2)		Признанные стандарты
до -5		15	25	30	50	25	45	50	50
до -10		x	20	25	50	20	40	50	50
до -20		x	x	20	50	x	30	50	50
до -30		x	x	x	40	x	20	40	50
Ниже -30		В соответствии с таблицей 6.2, за исключением ограничений толщины, указанных в таблице 6.2 и примечании 2 к этой таблице, которые не применяются.
Примечания
"х"	Означает, что категория стали не применяется.
1	Для целей 4.19.1.3.
2	Для целей 4.19.1.2.

6.5 Сварка металлических материалов и неразрушающие испытания

6.5.1 Общие положения

6.5.1.1 Настоящий раздел применяется только к основному и дополнительному барьерам, включая внутренний корпус в том случае, когда он образует собой дополнительный барьер. Приемочные испытания описаны для углеродистых, марганцево-углеродистых, никелевых сплавов и нержавеющих сталей, однако эти испытания могут быть адаптированы и для других материалов. По усмотрению Администрации испытания на ударную вязкость сварных конструкций из нержавеющих сталей и алюминиевых сплавов могут не проводиться, а для того или иного материала могут быть особо потребованы иные виды испытаний.

6.5.2 Расходные сварочные материалы

6.5.2.1 Расходные сварочные материалы для сварки грузовых танков должны отвечать признанным стандартам. Для всех расходных материалов должны требоваться испытания наплавленного металла и стыковых сварных соединений. Результаты, полученные при проведении испытаний на растяжение и ударную вязкость на образцах Шарпи с V-образным надрезом, должны соответствовать признанным стандартам. Для сведения должен регистрироваться химический состав наплавленного металла.

6.5.3 Испытания процесса сварки для грузовых танков и технологических сосудов под давлением

6.5.3.1 Испытания процесса сварки для грузовых танков и технологических сосудов под давлением требуются для всех стыковых сварных соединений.

6.5.3.2 Сборки для испытаний должны быть репрезентативными с точки зрения:

.1 каждого из основных материалов;

.2 каждого из типов расходных материалов и процессов сварки; и

.3 каждого из положений для сварки.

6.5.3.3 Для сварных стыковых соединений листов сборки для испытаний должны быть подготовлены таким образом, чтобы направление прокатки было параллельным направлению сварки. Диапазон толщин, отвечающих испытанию каждого из процессов сварки, должен отвечать признанным стандартам. По выбору производителя могут проводиться испытания при помощи рентгенографии или ультразвукового контроля.

6.5.3.4 В соответствии с 6.3 для грузовых танков и технологических сосудов под давлением должны проводиться следующие виды испытаний сварочных процессов при помощи образцов, изготовленных из каждой из испытательных сборок:

.1 испытания на растяжение поперек сварного шва;

.2 испытание полносварного соединения в продольном направлении, если требуется признанными стандартами;

.3 испытания на поперечный загиб, которые могут происходить в форме загиба лицевой поверхности сварного шва наружу, загиба с растяжением корневой стороны шва или бокового загиба. Вместе с тем, вместо испытаний на поперечный загиб могут быть потребованы испытания на продольный загиб в случаях, когда основной материал и наплавляемый металл характеризуются различными уровнями прочности;

.4 испытание на ударную вязкость одного комплекта образцов, состоящего из трех образцов с V-образным надрезом, в общем случае в каждом из следующих районов, как показано на рис. 6. 2:

.1 ось симметрии сварного шва;

.2 линия проплавления;

.3 1 мм от линии проплавления;

.4 3 мм от линии проплавления; и

.5 5 мм от линии проплавления;

.5 могут быть также потребованы исследования макро- и микрошлифов и твердости.

6.5.3.5 Каждое из испытаний должно удовлетворять следующим требованиям:

.1 испытания на растяжение: предел прочности при испытании на растяжение поперек сварного шва не должен быть ниже установленного для соответствующих основных материалов минимального предела прочности. Для алюминиевых сплавов см. 4.18.1.3 в отношении требований к прочности наплавленного металла в сварных соединениях, где наплавляемый металл имеет предел прочности ниже предела прочности основного металла. В каждом случае для сведения должно быть зарегистрировано положение слома;

.2 испытания на загиб: при загибе на 180° на оправке диаметром, равным четырехкратной толщине испытуемых изделий, недопустимо появление сломов; и

.3 испытания на ударную вязкость образцов Шарпи с V-образным надрезом: испытания образцов Шарпи с V-образным надрезом должны проводиться при температуре, предписанной для соединяемого основного материала. Результаты испытаний на ударную вязкость для наплавленного металла, минимальная средняя величина работы удара (KV) должны составлять не менее 27 Дж. Требования к наплавленному металлу для образцов с уменьшенными размерами и величине работы удара для отдельных образцов должны отвечать 6.3.2. Результаты испытаний на ударную вязкость для линии проплавления и зоны термического влияния должны демонстрировать минимальную среднюю величину работы удара (KV), отвечающую требованиям к поперечному или продольному испытанию, в зависимости оттого, что применимо, и к образцам с уменьшенными размерами, при этом минимальная средняя работа удара (KV) должна отвечать 6.3.2. Если толщина материала не позволяет вырезать полноразмерные или стандартные образцы уменьшенного размера, процедура испытаний и стандарты приемки должны отвечать признанным стандартам.

6.5.3.6 Испытания процесса для угловых швов должны отвечать признанным стандартам. В таких случаях выбор расходных материалов должен быть таким, чтобы он обеспечивал удовлетворительные качества по ударной вязкости.

6.5.4 Испытания процесса сварки для трубопроводов

Должны проводиться испытания процесса сварки для труб, которые должны быть аналогичными испытаниям, описанным для грузовых танков в 6.5.3.

6.5.5 Производственные испытания сварки

6.5.5.1 Для всех грузовых танков и технологических сосудов под давлением, за исключением встроенных и мембранных танков, в общем случае должны проводиться производственные испытания сварки приблизительно для каждых 50 м стыковых сварных соединений, и эти испытания должны быть репрезентативными для каждого из районов сварки. Для дополнительных барьеров должны быть проведены такие же производственные испытания, какие требуются для основных танков, с той разницей, что количество испытаний может быть сокращено по согласованию с Администрацией. Для грузовых танков или дополнительных барьеров могут быть потребованы иные испытания иные, нежели указано в 6.5.5.2 - 6.5.5.5.

6.5.5.2 Производственные испытания для автономных танков типов А и В и полумембранных танков должны включать испытания на загиб и, если это требуется для производственных испытаний, испытания одного комплекта образцов Шарпи с V-образным надрезом, состоящие из трех единиц. Испытания должны проводиться для каждых 50 м сварных швов. Испытания образцов Шарпи с V-образным надрезом должны выполняться для образцов, надрез которых расположен в центре сварного шва, затем в зоне термического влияния (наиболее критичное расположение основано на результатах оценки процедуры). Для аустенитной нержавеющей стали все надрезы должны располагаться в центре сварного шва.

6.5.5.3 Для автономных танков типа С и технологических сосудов под давлением в дополнение к испытаниям, перечисленным в 6.5.5.2, требуется проведение испытаний на растяжение поперек сварного шва. Испытания на растяжение должны отвечать требованиям 6.5.3.5.

6.5.5.4 Программа обеспечения/контроля качества должна обеспечивать постоянное соответствие требованиям к выполненным сварным швам, как это определено в наставлении по обеспечению качества изготовителя материала.

6.5.5.5 Требования к испытаниям встроенных и мембранных танков являются такими же, как и применимые требования к испытаниям, перечисленные в 6.5.3.

6.5.6 Неразрушающие испытания

6.5.6.1 Все процедуры испытаний и стандарты приемки должны отвечать признанным стандартам за исключением случая, когда проектировщик устанавливает более высокий стандарт с тем, чтобы обеспечить соответствие сделанным в проекте допущениям. Для обнаружения внутренних дефектов, как правило, используется испытание рентгенографированием. Однако вместо рентгенографирования может быть проведена процедура одобренного испытания ультразвуком, но, в дополнение к нему, в выбранных местах должно быть выполнено дополнительное испытание рентгенографированием с тем, чтобы проверить полученные результаты. Должны сохраняться записи об испытаниях рентгенографированием и ультразвуком.

6.5.6.2 Для автономных танков типа А и полумембранных танков, если расчетная температура ниже -20°С, а также для автономных танков типа В независимо от температуры все стыковые сварные швы с полным проваром листов оболочки грузовых танков должны подвергаться неразрушающим испытаниям, способным обнаружить внутренние дефекты по всей длине швов. Вместо рентенографирования может быть выполнено испытание ультразвуком при соблюдении условий, описанных в 6.5.6.1.

6.5.6.3 Если расчетная температура выше -20°С, все стыковые сварные соединения с полным проваром в местах пересечения швов и по меньшей мере 10% оставшихся стыковых сварных соединений конструкций танков с полным проваром должны пройти испытания рентгенографированием либо ультразвуком при соблюдении таких же условий, какие описаны в 6.5.6.1.

6.5.6.4 В каждом случае остальная часть конструкции танка, включая приварку ребер жесткости и иные детали и соединения, должна быть проверена магнитным порошком или проникающими красителями, как это будет сочтено необходимым.

6.5.6.5 Для автономных танков типа С объем испытаний неразрушающими методами должен быть полным или частичным, в зависимости от признанных стандартов, однако меры проверки не должны быть меньше указанных ниже:

.1 Общий объем неразрушающих испытаний, указанных в 4.23.2.1.3:

Испытания рентгенографированием:

.1 все стыковые сварные соединения по всей их длине;

Неразрушающие испытания для обнаружения поверхностных трещин:

.2 все сварные швы в объеме 10% их длины;

.3 подкрепляющие кольца вокруг отверстий, горловин и т.п. - по всей их длине.

В качестве альтернативы и частичной замены испытания рентгенографированием может быть принято испытание ультразвуком, описанное в 6.5.6.1. Кроме того, Администрация может потребовать полной проверки ультразвуком швов приварки подкрепляющих колец вокруг отверстий, горловин и т.п.

.2 Частичные неразрушающие испытания, указанные в 4.23.2.1.3:

Испытания рентгенографированием:

.1 все сваренные встык пересекающиеся соединения и по меньшей мере 10% полной длины стыковых сварных соединений в выбранных равномерно распределенных местах;

Неразрушающие испытания для обнаружения поверхностных трещин:

.2 подкрепляющие кольца вокруг отверстий, горловин и т.п. - по всей их длине;

Испытания ультразвуком:

.3 в каждом случае - как может быть потребовано Администрацией или признанной Администрацией, действующей от ее имени.

6.5.6.6 Программа обеспечения/контроля качества должна обеспечивать постоянное соответствие требованиям к неразрушающим испытаниям сварных швов, как это определено в наставлении по обеспечению качества изготовителя материала.

6.5.6.7 Проверки трубопроводов должны выполняться в соответствии с требованиями главы 5.

6.5.6.8 Дополнительный барьер должен быть испытан неразрушающими методами в необходимом объеме для обнаружения внутренних дефектов. Если внешняя обшивка корпуса является частью дополнительного барьера, все стыковые соединения ширстрека и все пересечения стыковых соединений и швов бортовой обшивки должны быть испытаны рентгенографированием.

6.6 Другие требования к конструкциям из металлических материалов

6.6.1 Общие положения

6.6.1.1 Проверки и неразрушающие испытания сварных швов должны проводиться в соответствии с 6.5.5 и 6.5.6. Если проектом предусматриваются более высокие требования к допускам, эти требования также должны быть удовлетворены.

6.6.2 Автономные танки

6.6.2.1 Для танков типа С и типа В, изготовляемых преимущественно в форме тел вращения, допуски при изготовлении, такие как отклонение от окружности, местные отклонения от теоретической формы, выравнивание сварных швов и скос кромок листов разной толщины должны отвечать признанным стандартам. Допуски должны также определяться с учетом анализа устойчивости, указанного в 4.22.3.2 и 4.23.3.2.

6.6.2.2 Для танков типа С, изготовленных из углеродистой или марганцево-углероди-стой стали, если расчетная температура ниже -10°С, должна быть выполнена тепловая обработка после сварки. Тепловая обработка после сварки во всех других случаях и в отношении других, нежели упомянутые выше, материалов должна отвечать признанным стандартам. Температура прогрева и время выдержки должны отвечать признанным стандартам.

6.6.2.3 Для случая танков типа С и крупных сосудов под давлением для груза, изготовленных из углеродистой или марганцево-углеродистой стали, для которых выполнение термообработки является затруднительным, в качестве альтернативы термообработке может быть осуществлено снятие механических напряжений опрессовкой при соблюдении следующих условий:

.1 сварные части сложной формы сосудов под давлением, такие как колодцы либо купола с горловинами, совместно с прилегающими листами оболочки должны проходить обработку теплом до их приварки к частям сосуда под давлением, имеющим большие размеры;

.2 процесс снятия механических напряжений должен предпочтительно осуществляться в ходе гидростатического испытания давлением, требуемого 4.23.6, путем развития более высокого давления, чем требуемое в 4.23.6.1. Средством создания давления должна быть вода;

.3 в отношении температуры воды применяется 4.23.6.2;

.4 снятие напряжений должно проводиться в положении танка на его штатных опорах или поддерживающих конструкциях либо, если снятие напряжений не может быть осуществлено на судне, - таким образом, чтобы действующие напряжения и распределение напряжений были такими же, как и в случае размещения танка на его штатных опорах или на поддерживающих конструкциях;

.5 максимальное давление для снятия напряжений должно поддерживаться в течение 2 ч на 25 мм толщины, но в любом случае не менее 2 ч;

.6 верхние пределы рассчитываемых уровней напряжений в ходе снятия напряжений должны быть следующими:

.1 эквивалентные общие главные мембранные напряжения: 0,9 ;

.2 эквивалентные напряжения, образованные главными напряжениями от изгиба и мембранными напряжениями: 1,35 , где является установленным нижним минимальным пределом текучести или условным пределом текучести, соответствующим 0,2% остаточной деформации при испытательной температуре стали, используемой для изготовления танка;

.7 для подтверждения указанных выше пределов обычно требуются измерения деформаций по меньшей мере для первого из серии последовательно изготавливаемых танков. Схема размещения тензометров должна быть включена в процедуру снятия механических напряжений, которая должна быть представлена в соответствии с 6.6.2.3;

.8 процедура испытаний должна продемонстрировать, что в конце процесса снятия напряжений достигнута линейная зависимость деформаций от давления, для чего давление вновь поднимается до расчетного;

.9 после снятия механических напряжений зоны высоких напряжений в районах геометрической прерывности, таких как горловины и иные отверстия, должны быть проверены на наличие трещин путем использования проникающей краски или магнитного порошка. Особое внимание при этом должно быть уделено листам толщиной свыше 30 мм;

.10 стали, характеризующиеся отношением предела текучести к пределу прочности на разрыв более чем 0,8, обычно не должны подвергаться снятию механических напряжений. Однако если напряжения текучести достигаются посредством метода, обеспечивающего высокую пластичность стали, в результате рассмотрения каждого конкретного случая могут быть приняты незначительно большие величины;

.11 процесс снятия механических напряжений не может быть заменен термообработкой частей танков, изготовленных холодным способом, если степень холодной сборки превышает предел, выше которого требуется термообработка;

.12 толщина оболочки и доньев танка не должна превышать 40 мм. Большие значения толщины могут быть допущены для частей, подвергшихся снятию напряжений термообработкой;

.13 надлежит осуществлять меры защиты от местной потери устойчивости, в особенности в случае использования для танков и куполов доньев торосферической формы; и

.14 процедура снятия механических напряжений должна отвечать признанному стандарту.

6.6.3 Дополнительные барьеры

В ходе постройки Администрацией или признанной организацией, действующей от ее имени, должны быть одобрены требования к испытаниям и проверкам дополнительных барьеров (см. 4.6.2.5 и 4.6.2.6).

6.6.4 Полумембранные танки

Для полумембранных танков должны применяться соответствующие требования раздела 6.6 к автономным танкам или мембранным танкам, в зависимости от случая.

6.6.5 Мембранные танки

Программа обеспечения/контроля качества должна обеспечить постоянное соблюдени требований к уровню производства сварочных работ, к особенностям конструкции, материалам, процессу изготовления, проверкам и испытаниям элементов в ходе изготовления. Такие стандарты и процедуры должны быть разработаны в ходе реализации программы испытаний прототипа.

6.7 Неметаллические материалы

6.7.1 Общие положения

В добавлении 4 приводятся, в порядке общих методических указаний, сведения по выбору и использованию таких материалов, основанные на имеющемся на сегодняшний день опыте их использования.