контроль неразрушающими методами;

исследования состава, структуры, свойств и микроповреждённости металла и сварных соединений трубопровода;

контрольный расчёт на прочность с оценкой индивидуального (остаточного) ресурса с учётом фактических данных по условиям эксплуатации, результатам контроля и исследований;

обобщающий анализ результатов обследования с выпуском заключения.

б) Исследование состояния металла ЦБЛ труб включает анализ:

- макроструктуры в сравнении с требованиями технических условий;

- микроструктуры в сопоставлении со шкалой ликвационных микроструктур металла ЦБЛ труб (приложение N 11 к ФНП);

- микроповреждённости металла с определением объёмной доли пор на участках с максимальным их сосредоточением. Результаты анализа микроповреждённости металла оценивают в соответствии со шкалой микроповреждённости стали 15Х1М1Ф ЦБЛ труб (приложение N 4 к ФНП).

в) Расчёт эквивалентной температуры и эквивалентной наработки паропровода следует выполнять в соответствии с пунктом 178 ФНП.

г) Расчётная оценка индивидуального (остаточного) ресурса ЦБЛ труб выполняется путём определения приведённых напряжений от внутреннего давления и последующего установления по ним величины ресурса с учётом изменения характеристик длительной прочности металла в процессе эксплуатации, определяемого по результатам анализа фактического структурного состояния металла. Если исследования металла включали определение характеристик жаропрочности (длительной прочности), оценку остаточного ресурса следует проводить по фактическим жаропрочным свойствам металла с использованием нормативного коэффициента запаса прочности.

д) Расчётную оценку остаточного ресурса сварных соединений ЦБЛ труб выполняют путём сопоставления максимальных эквивалентных напряжений (взятых из проектного или иного поверочного расчёта паропровода на прочность и самокомпенсацию) с принятым в расчёте допускаемым напряжением стали для расчётной температуры и прогнозируемого ресурса. Коэффициент прочности сварного соединения устанавливается по результатам исследований сварного соединения на вырезке (в том числе с учётом имеющегося банка данных), но принимается равным не более 0,7.

Следует использовать допускаемые напряжения, установленные по результатам прямых жаропрочных испытаний сварных соединений на вырезках. При этом следует использовать нормативный коэффициент запаса прочности.

Станционные питательные трубопроводы

186. Основными элементами питательных трубопроводов, оказывающими влияние на величину назначенного срока службы, являются: прямые трубы; гнутые, штампованные (штампосварные) колена; штампованные тройники и переходы; литые детали (колена, тройники, корпуса арматуры, переходы); сварные соединения.

187. Продление срока эксплуатации питательных трубопроводов сверх назначенного срока службы выполняется по следующему алгоритму:

анализ режимов эксплуатации и результатов контроля трубопровода за весь предшествующий период работы;

анализ результатов неразрушающего контроля и исследований состояния металла (если последние проводились) по данным текущего обследования (диагностирования);

контрольный расчёт на прочность с оценкой дальнейшей работоспособности основных элементов трубопровода;

расчёт циклической долговечности гибов трубопровода - при необходимости;

обобщающий анализ результатов обследования с оценкой общего технического состояния трубопровода и установление дополнительно назначенного срока службы.

188. Анализ технической и эксплуатационной документации проводится для установления конструктивных особенностей исполнительной схемы трубопровода, уточнения номенклатуры и материалов (а также технологии) изготовления основных элементов, выявления режимов работы трубопровода и водно-химического режима станции, а также для оценки повреждаемости металла по результатам эксплуатационного контроля.

189. Неразрушающий контроль питательных трубопроводов (включая методы, объёмы и зоны контроля, после выработки назначенного срока службы) проводится согласно пункту 147 ФНП (таблица VIII.9).

Необходимость проведения исследований состояния металла на вырезках определяется экспертной организацией и может быть вызвана повышенной повреждаемостью металла.

190. Контрольный расчёт на прочность с оценкой несущей способности элементов трубопровода выполняют в соответствии с положениями НД. В расчёте используется минимальная толщина стенки по результатам УЗТ. Расчёт следует вести на параметры (температура, давление), указанные в паспорте трубопровода.

Расчёт гибов трубопровода следует выполнять для растянутой и нейтральных зон, литых и штампованных колен - для сжатой и нейтральных зон, а расчёт штампосварных колен - для зон, содержащих продольный сварной шов.

191. В случаях, когда количество пусков трубопровода превышает 300 или по результатам контроля обнаружены дефекты металла, квалифицируемые как коррозионно-усталостные повреждения, необходимо выполнить расчёт на циклическую прочность (малоцикловую усталость). По решению специализированной экспертной организации расчёт выполняется либо только для гибов, либо для гибов и тройников. В качестве основного вида нагрузки рассматривается внутреннее давление в трубопроводе; допускается выполнять расчёт циклической прочности трубопровода с учётом действия всего комплекса нагружающих факторов.

При расчёте гибов на циклическую прочность амплитуду напряжений определяют для внутренней поверхности гиба в нейтральной зоне.

При обнаружении повреждений в других зонах гиба, расчёт выполняется также для этих участков поверхности гиба. Для штампосварных колен расчёт на малоцикловую усталость выполняют для зон, содержащих продольный сварной шов; при этом при расположении швов в растянутой и сжатой зонах - для наружной поверхности, в нейтральных зонах - для внутренней поверхности.

При расчёте тройникового узла на циклическую прочность амплитуду напряжений вычисляют для внутренней поверхности тройника в точке пересечения линии сопряжения (штуцера с коллектором) с продольной плоскостью симметрии узла (проходящей через центральные оси штуцера и коллектора). Величину коэффициента концентрации напряжений для указанной расчётной точки тройника допускается определять с использованием соответствующих НД или справочной литературы. При этом его значение должно быть не меньше 3,2.

Расчёт на циклическую прочность следует выполнять с учётом влияния на малоцикловую усталость коррозионного фактора.

Выбор конкретной методики расчёта на малоцикловую усталость осуществляет экспертная организация, выполняющая ЭПБ.

192. Продление срока службы питательного трубопровода осуществляется на основании удовлетворительных результатов контроля и расчетов на прочность.

При невыполнении условий циклической прочности для отдельных групп элементов срок продления эксплуатации трубопровода должен быть сокращён или должен быть предусмотрен промежуточный контроль этих элементов в течение продленного срока эксплуатации (до истечения дополнительно назначенного срока службы).

Отработавший назначенный (или дополнительно назначенный) срок службы трубопровод может быть допущен в дальнейшую эксплуатацию при расчётных или установленных параметрах на срок не более 50 тысяч часов, но не более чем на 8 лет с даты проведения технического диагностирования и ЭПБ.

Шкала графитизации (при 500-кратном увеличении микроскопа)

Стадия структурных изменений	Характер графитизации	Балл графитизации
844 × 453 пикс.     Открыть в новом окне	Отдельные глобули или отдельные скопления глобулей структурно свободного графита Объёмная доля выделений графита составляет до 5%	1
832 × 465 пикс.     Открыть в новом окне	Множественные выделения структурно свободного графита. Объёмная доля выделений графита составляет до 10%	2
844 × 466 пикс.     Открыть в новом окне	Цепочки крупных выделений графита. Объёмная доля выделений графита составляет до 20%	3
847 × 838 пикс.     Открыть в новом окне	Выделение графита в виде сегрегации, а также по границам зерен	4

Шкала сфероидизации перлита в углеродистых и низколегированных сталях (при 1000-кратном увеличении микроскопа)

Стадия структурных изменений	Особенности микроструктуры	Балл изменений микроструктуры
835 × 566 пикс.     Открыть в новом окне	Феррит и перлит. Перлит имеет пластинчатое строение	1
844 × 566 пикс.     Открыть в новом окне	Небольшая степень сфероидизации. Цементит имеет форму преимущественно сфероидов и при небольших увеличениях выглядит точечным	2
844 × 703 пикс.     Открыть в новом окне	Большая, чем для балла 2, дифференцированность перлита и наличие небольшого количества обособленных структурно-свободных сфероидов цементита, расположенных по границам зерен феррита	3
819 × 660 пикс.     Открыть в новом окне	Значительная степень сфероидизации. Границы зерен перлита размыты, имеется большое количество крупных обособившихся структурно-свободных сфероидов цементита, расположенных по границам зерен феррита	4
831 × 594 пикс.     Открыть в новом окне	Значительная степень сфероидизации. Отсутствие границ зерен перлита, увеличение размеров сфероидов цементита, расположенных на периферии зерен	5
853 × 544 пикс.     Открыть в новом окне	Полная сфероидизация. Типичное укрупнение цементитных сфероидов, расположенных по границам зерен феррита. При степени сфероидизации перлита в металле труб из углеродистых и низколегированных сталей на уровне 6-го балла по шкале настоящего приложения к ФНП, а также при содержании сигма-фазы в металле труб из стали 12Х18Н12Т после длительной эксплуатации более 4,5% следует проведение прямых испытаний металла на длительную прочность.	6

Шкала микроповреждённости сталей перлитного класса (при 500-кратном увеличении микроскопа)

Особенности микроструктуры	Характер микроповреждённости	Плотность пор	Балл микроповреждённости
812 × 628 пикс.     Открыть в новом окне	Поры отсутствуют	-	1
812 × 607 пикс.     Открыть в новом окне	Единичные поры	до 300	2
806 × 625 пикс.     Открыть в новом окне	Множественные поры	до 700	3
803 × 609 пикс.     Открыть в новом окне	Цепочки пор	до 1000	4
813 × 613 пикс.     Открыть в новом окне	Множественные цепочки пор (расстояние между цепочками порядка 1-2 зерен)	до 2000	5
793 × 613 пикс.     Открыть в новом окне	Микротрещины	до 3000	6
784 × 622 пикс.     Открыть в новом окне	Макротрещины	более 3000	7

Шкала микроповреждённости металла центробежнолитых труб из стали 15Х1М1Ф (при 500-кратном увеличении микроскопа)

Микроструктура		Характер повреждённости		Объемная доля пор,%	Балл микроповреждённости
Основная	Ликвационная	В зонах с основной структурой	В ликвационных зонах
479 × 428 пикс.     Открыть в новом окне	481 × 431 пикс.     Открыть в новом окне	Поры отсутствуют		0	1
485 × 422 пикс.     Открыть в новом окне	487 × 434 пикс.     Открыть в новом окне	Появление единичных изолированных пор размером  мкм			2
497 × 591 пикс.     Открыть в новом окне	506 × 578 пикс.     Открыть в новом окне	Поры, ориентированные по границам зерен, размером  мкм	Множество изолированных пор размером 1-2 мкм в ликвационных прослойках	0,03 - 0,04	3
494 × 469 пикс.     Открыть в новом окне	497 × 465 пикс.     Открыть в новом окне	Цепочки из пор размером  мкм по границам зерен. Отдельные поры размером до 2 мкм	Цепочки из пор размером 1-2 мкм в ликвационных прослойках. Отдельные поры размером до 3 мкм	0,04 - 0,06	4
494 × 450 пикс.     Открыть в новом окне	475 × 453 пикс.     Открыть в новом окне	Цепочки из слившихся пор размером  мкм на отдельных зернах. Отдельные поры размером до 2 мкм	Цепочки из слившихся пор размером до 3 мкм в ликвационных прослойках. Отдельные поры размером до 5 мкм	0,06 - 0,10	5
488 × 497 пикс.     Открыть в новом окне	481 × 490 пикс.     Открыть в новом окне	Цепочки из слившихся пор размером 1-2 мкм на системе зерен. Отдельные поры размером до 3 мкм	Цепочки из слившихся пор размером до 5 мкм в ликвационных прослойках. Отдельные поры размером >5 мкм	0,10 - 0,20	6
488 × 435 пикс.     Открыть в новом окне	469 × 428 пикс.     Открыть в новом окне	Микротрещины в пределах нескольких зерен	Микротрещины в ликвационных прослойках		7

Шкала микроповреждённости металла ЗТВ сварных соединений паропроводов из стали 12Х1МФ. Металл шва 09Х1МФ (при 500-кратном увеличении микроскопа)

Балл микроповреждённости	Стадия микроповреждённости	Особенности микроповреждённости
I	897 × 593 пикс.     Открыть в новом окне	Микроповреждённость не выявляется оптическими методами металлографии
II	903 × 557 пикс.     Открыть в новом окне	Единичные поры ползучести размером до 2 мкм. Плотность пор
III	907 × 516 пикс.     Открыть в новом окне	Единичные поры ползучести размером до 2-3 мкм по границам зерен. Плотность пор от 250 до 1000
IV	910 × 529 пикс.     Открыть в новом окне	Цепочки пор и слившиеся поры и/или микротрещины длиной до 10-20 мкм по границам зерен
V	919 × 650 пикс.     Открыть в новом окне	Микро- и макротрещины в сочетании с цепочками пор и слившимися порами