Действующий
91. Исследование микроструктуры металла проводится для: выявления неметаллических включений; определения размеров зерна и рекристаллизации; оценки наличия и распределения фаз, их ориентации и изменений в зависимости от технологии изготовления и воздействия условий эксплуатации; изучения формы и природы отдельных кристаллитов; выявления особенностей возникновения и распространения повреждений.
Качественный анализ микроструктуры проводят на шлифах при увеличениях от 100 до 1500 (2000) крат с помощью оптических микроскопов.
92. Для выявления распределения графита в микроструктуре основного металла и зон сварных соединений трубопроводов (и коллекторов), работающих при температуре выше 390°С и изготовленных из углеродистых и молибденовых (15М, 16М) сталей, применяется травление слабым раствором азотной кислоты с добавлением пикриновой кислоты в этиловом спирте, в случае, если необходимый результат не может быть достигнут применением слабого раствора азотной кислоты.
При контроле состояния металла на наличие структурно свободного графита в первую очередь контролируют зону термического влияния (далее - ЗТВ) сварных соединений.
Выделение графита (если оно произошло) обнаруживается также на нетравленых полированных (до зеркального блеска) шлифах при 500-кратных увеличениях в виде отдельных глобулей.
93. Для выявления границ зёрен и составляющих структуры (феррита, перлита, бейнита, мартенсита, аустенита, карбидов, сигма-фазы) проводят травление с применением специальных реактивов.
94. Микроструктурный анализ металла ЦБЛ труб из стали 15X1M1Ф проводится на шлифах поперечного сечения стенок труб как в зонах с нормальным структурным состоянием, так и в ликвационной зоне, примыкающей к внутренней поверхности трубы, для выявления степени развития ликвационной структуры и фиксирования микродефектов технологического происхождения.
95. Оценка результатов исследования микроструктуры проводится по эталонным шкалам национальных стандартов, технических условий на изготовление и шкалам приложений к ФНП.
Стадию процесса графитизации в основном металле и сварных соединениях трубопроводов, работающих при температуре выше 390°С и изготовленных из углеродистых и молибденовых (15М, 16М) сталей, оценивают при 500-кратном увеличении микроскопа, по шкале графитизации (приложение N 1 к ФНП).
Оценку стадии процесса сфероидизации перлита углеродистых и низколегированных сталей, обусловленного эксплуатацией, проводят при 1000-кратном увеличении микроскопа по шкале сфероидизации перлита в углеродистых и низколегированных сталях (приложение N 2 к ФНП).
96. Для выявления микроповреждённости порами ползучести основного металла и зон сварных соединений высокотемпературных элементов оборудования, на вырезанном образце приготавливается шлиф и применяется многократная полировка и травление шлифа образца. На шлифе чередование травления и полирования проводят до состояния выявляемости пор при 500-1000-кратных увеличениях микроскопа. Для получения чистой травленой поверхности предварительную и конечную обработку образца проводят чистым этиловым спиртом.
97. Исследование микроповреждённости металла прямых труб и гибов паропроводов следует выполнять по сечению всей толщины стенки от наружной до внутренней поверхности.
Участком исследования микроповреждённости сварных соединений служит металл шва (далее - МШ), зона термического влияния (далее - ЗТВ) и основной металл. В ЗТВ особое внимание следует уделять исследованию разупрочнённой прослойки металла, расположенной на расстоянии 2-4 мм от линии сплавления. Разупрочнённую прослойку металла ЗТВ следует выявлять предварительно при 100-кратном увеличении, исследование микроповреждённости ЗТВ проводят при увеличениях от 500 до 1000 крат.
Участками исследования микроповреждённости на образцах поперечного сечения стенок ЦБЛ труб из стали 15Х1М1Ф служат как зона металла с основной структурой, так и зона металла с ликвационной структурой, примыкающая к внутренней поверхности трубы.
98. Оценку стадии микроповреждённости металла порами ползучести для сталей перлитного класса проводят:
основного металла труб (гибов) - по шкале микроповреждённости сталей перлитного класса (приложение N 3 к ФНП).
ЗТВ разупрочнённой прослойки сварных соединений - по шкале микроповреждённости металла ЗТВ сварных соединений паропроводов из стали 12Х1МФ (приложение N 5 к ФНП) и по шкале микроповреждённости металла ЗТВ сварных соединений паропроводов из стали 15Х1М1Ф (приложение N 6 к ФНП).
Анализ степени микроповреждённости металла порами ползучести для хромистых сталей мартенситного (феррито-мартенситного) класса выполняют:
основного металла труб (гибов) из стали 10Х9МФБ (ДИ82) и X10CrMoVNb9-1 (Р91 или T91) - по шкале микроповреждённости металла труб из сталей марок Р91 (X10CrMoVNb9-1) и ДИ82 (10Х9МФБ) (приложение N 7 к ФНП);
ЗТВ сварных соединений - по шкале микроповреждённости металла зон сварных соединений из сталей марок Р91 (X10CrMoVNb9-1) и ДИ82 (10Х9МФБ) с использованием хромистых сварочных материалов (СгМо91/10Х9М1Ф) (приложение N 8 к ФНП);
зон разнородных сварных соединений - по шкале микроповреждённости металла зон разнородных сварных соединений (приложения N 9, N 10 к ФНП).
99. К основным механическим свойствам материалов относятся прочностные характеристики, пластические характеристики, твёрдость, ударная вязкость и другие.
статических испытаний на растяжение стандартных образцов металла при комнатной и повышенной температурах;
испытаний на ударный изгиб стандартных образцов металла при комнатной, повышенной и пониженной температурах;
статических испытаний на растяжение и испытаний на ударный изгиб образцов сварных соединений при комнатной, повышенной и пониженной температурах;
100. Испытания на растяжение стандартных образцов проводят при комнатной температуре и повышенной температуре, соответствующей рабочей температуре исследуемого металла (с округлением в большую сторону до температуры, кратной 5°С), с соблюдением следующих основных требований:
а) типы и размеры пропорциональных цилиндрических и плоских образцов на растяжение, а также требования к качеству их изготовления должны отвечать соответствующим стандартам;
б) форма, размеры изготавливаемых образцов и их количество определяются программой исследования с учётом максимально полного решения поставленных перед исследованием задач и возможностей (нередко ограниченных) по объёму вырезанной пробы. Следует при каждой заданной программой испытаний температуре испытывать не менее трёх образцов;
в) испытания проводят на разрывных и универсальных испытательных машинах всех систем (механических, электромеханических, гидравлических, сервогидравлических) при условии соответствия их технических характеристик необходимым условиям испытаний, а также поддержания и регистрации механических параметров испытаний с заданной точностью;
г) характеристики нагревательных устройств (печей), термодатчиков, регулирующих и регистрирующих приборов должны обеспечивать реализацию температурного режима испытаний с заданной точностью;
101. Испытания на растяжение трубных образцов проводят при комнатной и повышенной температурах, последняя из которых соответствует эксплуатационной температуре металла (с округлением в большую сторону до температуры, кратной 10°С).
Для трубных образцов требования к порядку проведения испытаний на растяжение и обработке их результатов, а также требования к испытательной технике и средствам измерений аналогичны требованиям к таковым испытаниям стандартных образцов металла, проводимых в соответствии с пунктом 100 ФНП.
Трубные образцы изготавливают в осевом (продольном) направлении на всю толщину трубы (сегментные образцы) так, что две противоположные поверхности образца являют собой наружную и внутреннюю поверхности трубы. Эти поверхности должны быть очищены от загрязнений и механической обработке могут не подвергаться.
102. Испытания на ударный изгиб, заключающиеся в разрушении призматических образцов с концентратором посредине ударным нагружением, выполняют на образцах, стандартизированных по типам, (по конфигурации (включая форму концентратора) и размерам).
Изготавливаемые образцы следует маркировать (клеймить) с двух концов на торцах или на гранях, исключая грань, на которую наносится надрез, на расстоянии не более 15 мм от торца образца. В случае клеймения ударным способом маркировка должна наноситься до выполнения надреза.
Испытания на ударный изгиб проводят на маятниковых копрах. Технические характеристики маятниковых копров, крио- и термокамер, аппаратуры и средств измерений должны обеспечивать заданные параметры испытаний с достаточной точностью.
При каждой заданной программой испытаний температуре должны испытывать не менее трёх образцов. Допускается в обоснованных случаях испытывать при каждой температуре два образца.
По результатам испытаний определяют для каждого образца ударную вязкость (удельную энергию разрушения). В случае, если программой исследования предусмотрено установление критической температуры хрупкости металла, процентное соотношение долей вязкой и хрупкой составляющих в изломах образцов определяют на разрушенных образцах с концентратором вида V (тип "Шарпи").