Про затвердження Порядку проведення огляду, випробування та експертного обстеження обладнання установок гідрогенізаційних процесів у нафтопереробному, нафтохімічному та хімічному виробництвах

а) пуск;

б) стаціонарний режим;

в) зупинка;

г) гідро- чи пневматичні випробування;

ґ) порушення нормальних умов експлуатації;

д) аварійна ситуація тощо.

При цьому номінальні допустимі напруження повинні встановлюватися для розрахункового ресурсу 200 000, 250 000 і 300 000 годин.

6.4.3. Розрахунком на міцність має підтверджуватися можливість експлуатації трубопроводу за робочими технологічними параметрами, що вказані в паспорті, або визначатися допустимі (знижені) значення технологічних параметрів подальшої безпечної експлуатації.

6.4.4. Критерії оцінки технічного стану трубопроводу повинні відповідати зазначеним у пункті 4.5 розділу IV цього Порядку.

6.5. Визначення можливості експлуатації за робочими технологічними параметрами:

6.5.1. Необхідною умовою подальшої безпечної експлуатації трубопроводу за розрахунковими чи дозволеними технологічними параметрами є відповідність його критеріям міцності, встановленим НД, у тому числі ОСТ 108.031.10-85 і РД 38.13.004-86, та нормативно-правовими актами з охорони праці.

6.5.2. На основі позитивних результатів ревізій, технічного огляду та експертного обстеження (технічного діагностування) експлуатація трубопроводу продовжується на строк відпрацювання не більше 50 000 годин за параметрами водневмісного середовища не вище розрахункових.

6.5.3. Якщо згідно з критеріями міцності не забезпечується нормативний запас міцності за розрахунковими параметрами (внаслідок зменшення товщини стінок або інших пошкоджень чи відхилень, зниження механічних властивостей основного металу і зварних з'єднань), продовження терміну експлуатації можливе при встановленні знижених значень експлуатаційних параметрів (що має підтверджуватися розрахунками на міцність).

6.5.4. Якщо зниження експлуатаційних параметрів призводить до порушення технологічного режиму, продовження експлуатації трубопроводу можливе після ремонту, заміни окремих ділянок трубопроводу або трубопроводу в цілому.

6.5.5. Після продовження строку експлуатації огляди та випробування трубопроводу слід здійснювати відповідно до вимог РД 38.13.004-86 і норматитвно-правових актів з охорони праці.

7.1. Експертне обстеження (технічне діагностування):

7.1.1. Граничний строк експлуатації пічного змійовика встановлений у паспорті або експлуатаційних документах. Після закінчення граничного строку проводиться експертне обстеження (технічне діагностування).

Якщо граничний строк експлуатації в паспорті не зазначено, він встановлюється такий:

змійовики, виконані з вуглецевих сталей, повинні відпрацювати понад 100 000 годин;

змійовики, виконані з низьколегованих хромомолібденових і хромомолібденованадієвих класів, повинні відпрацювати понад 150 000 годин.

7.1.2. Для визначення технічного стану пічного змійовика з метою продовження строку його експлуатації необхідно провести лабораторні дослідження металу.

7.1.3. За 10 000 годин до закінчення граничного строку експлуатації пічного змійовика роботодавець припиняє його експлуатацію для проведення робіт з вилучення відрізків труб, призначених для лабораторних досліджень металу.

На час проведення лабораторних досліджень експлуатація пічного змійовика продовжується на строк не більше 10 000 годин.

7.1.4. Роботи з проведення експертного обстеження включають:

аналіз експлуатаційних документів;

лабораторні дослідження металу контрольних відрізків труб;

проведення розрахунків на міцність;

прогнозування технічного стану при подальшій експлуатації, встановлення термінів і умов безпечної експлуатації.

7.1.5. Аналіз експлуатаційних документів необхідно виконувати згідно з РД РТМ 38.14.006-86 "Методика определения сроков эксплуатации змеевиков печей установок каталитического риформинга, отработавших проектный ресурс" (далі - РД РТМ 38.14.006-86).

7.1.6. Для лабораторних досліджень з контрольних ділянок періодичного спостереження відбирають відрізки труб відповідно до вимог РД РТМ 38.14.006-86.

Місце вирізання обґрунтовується фахівцями, що проводять експертне обстеження, і погоджується з роботодавцем.

На відрізки труб роботодавець складає формуляр за формою додатка 7 до цього Порядку, до якого долучає ескіз змійовика із зазначенням місць вирізання. Відрізки труб із сертифікатом, копіями щорічних звітів про температуру робочого середовища змійовика направляються на дослідження в експертну організацію, зазначену в пункті 2.5 розділу II цього Порядку.

7.1.7. Лабораторні дослідження металу відрізків труб проводяться з метою встановлення відповідності фізико-механічних властивостей даним сертифікатів на первісні властивості (у разі відсутності таких - вимогам НД) і виявлення змін внаслідок тривалої експлуатації.

Обсяг і види досліджень та випробувань, вимоги до виготовлення зразків, аналіз результатів досліджень і випробувань повинні відповідати вимогам РД РТМ 38.14.006-86 і підпункту 6.3.10 пункту 6.3 розділу VI цього Порядку.

Результати лабораторних досліджень заносяться до науково-технічного звіту, складеного відповідно до вимог ДСТУ 3008-95. Усі відомості про матеріали, характеристики і показники мають бути представлені у вигляді таблиць, графіків, рисунків, фотографій тощо та супровідного тексту із зазначенням методик проведення випробувань, типу зразків, зон їх вирізання.

Строк наступних лабораторних досліджень встановлюється залежно від отриманих результатів, але не пізніше ніж через 50 000 годин відпрацьованого часу.

7.1.8. Перевірний розрахунок на міцність потрібно виконувати згідно з вимогами РТМ 26-02-67-84 "Методика расчета на прочность элементов печей, работающих под давлением" (далі - РТМ 26-02-67-84), норм ОСТ 108.031.08-85, ОСТ 108.031.10-85 та РД 38.13.004-86 з використанням отриманих при обстеженні фактичних даних. При цьому номінальні допустимі напруження повинні встановлюватися для розрахункового ресурсу 150 000, 200 000, 250 000, 300 000 годин залежно від робочої температури.

7.2. Визначення можливості експлуатації за робочими технологічними параметрами:

7.2.1. За результатами експертного обстеження технічний стан змійовика вважається незадовільним, а його елементи (труби і відводи) підлягають відбракуванню та заміні у таких випадках:

за наявності на трубах і відводах розривів, тріщин, свищів, пропалин, видимих здуттів та інших дефектів;

якщо твердість металу труб відрізняється від значень, наведених у таблиці 5 додатка 1 до цього Порядку;

при досягненні розмірів товщини стінок елементів змійовика величин, що відбраковуються відповідно до вимог РД РТМ 38.14.006-86 та "Инструкции по техническому надзору, методам ревизии и отбраковке оборудования нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств" (далі ІТН-77);

якщо внаслідок нерівномірного нагрівання відбулося деформування труб у вигляді прогинів, що призводить до стикання труб між собою або зі стінками камер та іншими елементами печі;

при збільшенні зовнішнього діаметра труби до значень, наведених у пункті 1.5 розділу 1 ІТН-77;

якщо при металографічних дослідженнях виявлені тріщини всіх видів і напрямків, розташовані у металі шва, вздовж лінії сплавлення або в навколошовній зоні, та мікротріщини і несуцільності, розміри або кількість яких перевищує норми, встановлені РД 38.13.004-86;

у разі виникнення міжкристалічної корозії, корозійного розтріскування (у цьому випадку зварні шви підлягають повному видаленню);

якщо число твердості НВ зварних з'єднань із сталей 15Х5М, 12Х8ВФ, Х9М, 15Х5М-У, 1Х2М1, 15ХМ вище за 270. За необхідності уточнення величини відбракування товщини стінок слід проводити розрахунки від 15 до 30 на міцність згідно з РТМ 26-02-67-84 та РД 38.13.004-86.

7.2.2. Необхідною умовою безпечної подальшої експлуатації змійовика за розрахунковими чи дозволеними технологічним параметрами є відповідність його критеріям міцності, встановленим НД, у тому числі ОСТ 108.031.10-85, РД 38.13.004-86, та нормативно-правовими актами з охорони праці.

7.2.3. Строк подальшої безпечної експлуатації змійовика визначається на основі аналізу результатів лабораторних досліджень металу, а також виконаних розрахунків на міцність.

При позитивних результатах експертного обстеження (технічного діагностування) експлуатація пічного змійовика продовжується на строк тривалістю не більше 50 000 годин роботи за параметрами водневмісного середовища не вище розрахункових.

7.2.4. Якщо згідно з критеріями міцності для окремих елементів змійовика не забезпечується нормативний запас міцності за розрахунковими параметрами (внаслідок зменшення товщини стінок або інших пошкоджень чи відхилень, зниження механічних властивостей основного металу і зварних з'єднань), то продовження терміну експлуатації можливе після заміни чи відновлювального ремонту елементів, що не задовольняють умови міцності.

7.2.5. Під час продовженого строку експлуатації огляди та випробування змійовика слід здійснювати відповідно до вимог ІТН-77.

8.1. АЕ контроль об'єктів здійснюється у випадках:

проведення гідравлічних випробувань водою або рідким робочим продуктом;

проведення пневматичних випробувань стисненим повітрям або інертним газом:

а) посудин із торкрет-бетонним футеруванням;

б) посудин, що заповнюються адсорбентом або каталізатором;

в) великогабаритних і великотоннажних посудин, якщо існує небезпека порушення цілісності фундаменту або коли його міцність не забезпечується за умови проведення гідравлічних випробувань;

г) посудин, які забороняється заповнювати водою за технологічним регламентом або технічними умовами;

ґ) посудин, що експлуатуються під тиском шкідливих речовин (рідких або газоподібних) 1 - 4-го класів небезпеки згідно з ГОСТ 12.1.007-76 ССТБ (далі - ГОСТ 12.1.007-76);

при технічному огляді або технічному діагностуванні, якщо зовнішній, внутрішній огляди та контроль стінок ультразвуковими або іншими методами неможливий;

при оцінці ступеня небезпеки дефектів, що виявляються іншими методами неруйнівного контролю, і їх впливу на працездатність конструкції;

при визначенні залишкового ресурсу та можливості подальшої експлуатації, якщо вичерпаний регламентований, нормативний або розрахунковий термін служби, встановлений відповідно до чинних НД;

на вимогу органів нагляду;

за рішенням власника обладнання.

8.2. Вимоги до акустико-емісійної апаратури:

8.2.1. Як засіб АЕ контролю необхідно використовувати автоматизовану багатоканальну акустико-емісійну апаратуру (далі - АЕ апаратура) чи акустико-емісійну систему (далі - АЕ система), до складу яких входить:

автоматизований багатоканальний прилад, що включає електронні блоки, призначені для підсилювання і обробки сигналів АЕ;

персональний комп'ютер з необхідним математичним забезпеченням;

комплект перетворювачів АЕ (далі - ПАЕ);

попередні підсилювачі (вмонтовані або виносні);

кабельні мережі;

пристрої кріплення ПАЕ (магнітні, механічні тощо);

засоби відображення і накопичування інформації;

блоки забезпечення калібрування апаратури і підготовки її до роботи на об'єкті.

8.2.2. АЕ система повинна відповідати таким вимогам:

забезпечувати вимірювання сигналів АЕ в робочому діапазоні частот від 10 до 1000 кГц;

нерівномірність частотного діапазону частотної характеристики в межах частотного діапазону має бути не більше і не менше ніж 3 дБ;

ефективне значення напруги власних шумів підсилювального тракту - не більше за 5 мкВ;

коефіцієнт підсилення попереднього підсилювача - в межах від 20 до 60 дБ;

коефіцієнт підсилення основного підсилювача від нуля до 40 дБ;

амплітудний динамічний діапазон попереднього підсилювача - не менше ніж 70 дБ, динамічний діапазон вимірювання амплітуди сигналів АЕ - не менше ніж 60 дБ.

8.2.3. АЕ система повинна забезпечувати:

реєстрацію інформації, що надходить;

оперативне опрацювання інформації з оперативним відображенням результатів у режимі реального часу;

накопичення та тривале зберігання зареєстрованої інформації на периферійних пристроях для подальшого опрацювання.

8.2.4. Кількість каналів вимірювання слід застосовувати залежно від задачі контролю.

Якщо визначати місце розташування дефектів не потрібно, допускається використовувати АЕ апаратуру з одним чи двома каналами або багатоканальну систему в режимі зонного контролю.

8.2.5. У процесі проведення випробувань необхідно реєструвати параметри навантаження: тиск, температуру тощо.

8.3. Проведення випробувань з АЕ контролем:

8.3.1. До початку випробувань необхідно ознайомитися з експлуатаційними документами об'єкта та іншими матеріалами, що стосуються його технічного стану, а також із результатами проведених раніше експертних обстежень (технічних діагностувань).

За результатами аналізу експлуатаційних документів визначаються елементи і зони, де можливе утворення дефектів або пошкоджень, і розробляється програма випробувань.

8.3.2. Відповідно до вимог ДСТУ 4046-2001 програма випробувань повинна охоплювати такі структурні елементи:

а) характеристику об'єкта;

б) характеристику використовуваної АЕ апаратури;

в) вимоги підготовки об'єкта до випробувань;

г) схему розміщення ПАЕ;

ґ) графік режиму навантаження об'єкта;

д) вимоги безпечного проведення робіт.

Програма узгоджується зі службами підприємства-роботодавця, що беруть участь у проведенні випробувань.

У разі відсутності такої служби програма узгоджується з керівником підприємства-роботодавця.

8.3.3. При підготовці об'єкта до випробувань слід забезпечити низький рівень фонових шумів, що виникають під час навантаження, для цього об'єкт з'єднують із насосом або компресором гумовим шлангом високого тиску, довжина якого не менше 3 м.

8.3.5. Поверхню об'єкта в місцях установлення ПАЕ зачищають до шорсткості не більше Rz 40 за ГОСТ 2789-73, знежирюють бензином або уайт-спіритом та зневоднюють спиртом.

Акустичний контакт ПАЕ з поверхнею об'єкта контролю забезпечується через змащування епоксидною смолою без затверджувача або машинним мастилом, гліцерином чи іншим рідким середовищем.

Не дозволяється доторкання корпусу ПАЕ або попереднього підсилювача безпосередньо з металом об'єкта. Якщо таке зіткнення відбувається, це призводить до утворення радіоперешкод від близько розташованих або потужних радіостанцій, що працюють у досліджуваному діапазоні частот, унаслідок чого відбувається викривлення результатів випробувань.

Місця розміщення ПАЕ і кількість антенних груп, що визначаються конфігурацією об'єкта, повинні забезпечити контроль усієї поверхні. При цьому потрібно враховувати критичні місця об'єкта, зварні шви, зони високих напружень, патрубки тощо. При розміщенні ПАЕ мають виконуватися вимоги ДСТУ 4227-2003.

ПАЕ кріплять до об'єкта, використовуючи механічні пристосування, магнітні утримувачі або за допомогою клею.

Після встановлення ПАЕ і попередніх підсилювачів проводиться монтаж сигнальних кабелів на корпусі об'єкта та від об'єкта до місця розміщення апаратури. При цьому максимальна довжина сигнального кабелю не повинна перевищувати 150 м.

Перевірку роботоздатності ПАЕ проводять з використанням імітатора сигналів АЕ. Як імітатор застосовують п'єзоелектричний перетворювач або джерело Су-Нільсена відповідно до вимог ДСТУ 4227-2003.

8.3.6. Підготовка апаратури до роботи передбачає:

контроль правильності встановлення ПАЕ та функціонування апаратури;

калібрування апаратури, яке виконується за допомогою механічного або п'єзоелектричного імітатора сигналів АЕ. При цьому відхилення зареєстрованої амплітуди сигналу АЕ не має перевищувати 3 дБ від середнього значення для всіх каналів. Якщо сигнал перевищив вказане значення, необхідно усунути причину цього і провести повторний контроль.

У разі проведення гідравлічних випробувань апаратура настроюється після заповнення об'єкта водою. При цьому вода подається через патрубок, розміщений у нижній частині посудини нижче рівня рідини, що заповнює посудину.

Після проведення настройки апаратури і до виконання випробувань протягом 15 хв. перевіряється шумовий фон, який має бути нижчим, ніж встановлений пороговий рівень дискримінації апаратури. У разі якщо реєструються шуми, рівень яких перевищує пороговий, джерело шумів має бути виключено або слід призупинити випробування.

8.3.7. Випробування об'єкта пробним тиском проводиться відповідно до чинних нормативно-правових актів з охорони праці.

Під час контролю об'єкта, експлуатація якого продовжувалася понад один строк, тривалість витримування об'єкта під тиском не повинна перевищувати 5 хв.

При призначенні максимального випробувального тиску потрібно враховувати механічні характеристики матеріалу, умови експлуатації об'єкта, температуру, а також передісторію його навантажування.

Навантажування потрібно здійснювати за допомогою спеціального обладнання, що забезпечує підвищення внутрішнього тиску за заданим графіком, який визначає швидкість навантаження, час витримки об'єкта під тиском і значення тиску.

Випробування об'єкта поділяють на попередні і робочі.

При попередніх випробуваннях перевіряють роботоздатність всієї апаратури, уточнюють рівень шумів і коригують пороговий рівень дискримінації апаратури, перевіряють якість опресовування заглушок і ущільнень, виявляють джерела АЕ випромінювання, пов'язані з тертям у точках кріплення в опорах, у конструкційних елементах жорсткості тощо.

Навантажування об'єкта проводиться поступово зі швидкістю, що має відповідати зазначеній у технічній документації або в інструкції з монтажу та безпечної експлуатації. За відсутності таких вказівок швидкість навантажування має бути такою, щоб не виникали інтенсивні перешкоди. Рекомендується розраховувати швидкість підвищення тиску в межах:

Дозволяється випробування з меншою швидкістю навантаження. У такому разі проміжні зупинки можна не проводити.

Для зменшення рівня шумів під час проведення контролю мають бути призупинені усі сторонні роботи на самому об'єкті і поблизу нього. Ходіння персоналу по ділянках обслуговування, переміщення автотранспорту, робота підіймально-транспортних механізмів, а також проведення зварювальних і монтажних робіт, які можуть проводитися поруч, мають бути забороненими.

8.3.8. У процесі контролю здійснюється оперативне накопичення і опрацювання даних у вибраній системі класифікації джерел АЕ. Вибір системи класифікації і рівень класу джерел АЕ, за якими відповідно до програмного продукту настроюється апаратура, здійснюється згідно з рекомендаціями ДСТУ 4227-2003. Система контролю має забезпечувати реєстрацію і сигналізацію джерел АЕ в реальному масштабі часу при неперервному спостереженні на екрані монітора оглядової картини акустико-емісійного випромінювання об'єкта.

Класифікацію джерел АЕ виконують залежно від значень параметрів АЕ. Програма опрацювання АЕ інформації повинна визначати місце розташування джерел АЕ або за часом приходу сигналів ПАЕ, або за амплітудою і відображати їх положення у вигляді індикації джерела на дисплеї.

Після опрацювання прийнятих сигналів результати контролю представляють у вигляді ідентифікованих і класифікованих джерел АЕ.

При прийнятті рішення за результатами АЕ контролю використовують дані, що містять відомості про всі джерела АЕ, їх класифікацію, відомості щодо джерел АЕ, параметри яких перебільшують допустимий рівень (його встановлює виконавець при підготовці до АЕ контролю об'єкта).

Класифікація джерел АЕ відповідно до рекомендацій ДСТУ 4227-2003 базується на використанні таких параметрів:

активності сигналів АЕ;

амплітуди (амплітудного розподілу) сигналів АЕ за кожним каналом за час навантаження;

сумарного числа імпульсів АЕ і амплітуди сигналів АЕ під час зупинок навантаження та витримування об'єкта під тиском;

енергетичного параметра;

швидкості розрахунку АЕ тощо.

Виявлені та ідентифіковані джерела АЕ поділяють на чотири класи:

а) I клас - пасивне, при реєстрації якого аналізується динаміка його подальшого розвитку;

б) II клас - активне, при реєстрації якого ведеться спостереження за його поведінкою і надаються рекомендації щодо використання додаткового контролю іншими методами;

в) III клас - критично активне, при реєстрації якого ведеться спостереження за його поведінкою і вживаються заходи щодо можливого скидання тиску;

г) IV клас - катастрофічно активне, при реєстрації якого необхідно негайно скинути тиск до нуля або до величини, за якої джерело АЕ знизиться до рівня II чи III класу. Після цього необхідно провести огляд об'єкта й іншими методами неруйнівного контролю уточнити розміри та характер дефекту.

Кожний вищий клас джерела АЕ передбачає виконання всіх дій, визначених для усіх джерел нижчого класу.

Якщо інтерпретація результатів АЕ контролю невизначена, доцільно використати додаткові види неруйнівного контролю. У такому разі остаточна оцінка допустимості виявлених джерел АЕ виконується з використанням виміряних параметрів дефекту на основі нормативних методів механіки руйнування, методик розрахунку конструкцій на міцність тощо.

8.3.9. Критерії оцінки технічного стану об'єкта базуються на використанні вибраної системи класифікації джерел АЕ. До таких критеріїв належать:

амплітудний;

інтегральний;

локально-динамічний;

інтегрально-динамічний.

Допускається застосування інших критеріїв.

8.4. Оформлення результатів випробування з АЕ контролем:

8.4.1. Результати АЕ контролю оформляються у вигляді протоколу та висновку.

Протокол, складений згідно з вимогами ДСТУ 4046-2001, містить:

а) основні відомості про об'єкт контролю - назву, заводський та реєстраційний номери, назву власника обладнання, назву виробника, дати виготовлення та введення в експлуатацію; дату проведення випробувань; технологічні характеристики об'єкта, а саме: робочий тиск, температуру, місткість, робоче середовище; дозволені параметри роботи; матеріал основних елементів; відомості з контролю якості, гідравлічних або пневматичних випробувань під час виготовлення;

б) відомості про використану АЕ апаратуру - тип і загальну характеристику АЕ апаратури, кількість використаних ПАЕ і схему їх розміщення на об'єкті;

в) відомості про фахівців, які виконували контроль, - прізвища, імена та по батькові, номери посвідчень експерта технічного та/або фахівця неруйнівного контролю;

г) результати АЕ контролю - графік фактичного режиму навантаження, основні параметри контролю, а саме: коефіцієнт підсилення по каналах, рівень дискримінації, калібрування, використаний частотний діапазон, фоновий шум об'єкта; зазначення зміни параметрів контролю під час випробувань, якщо таке відбувалося; опис характеру сигналів АЕ, графічний матеріал за результатами опрацювання даних випробувань; відомості про інші методи, обсяги і результати дефектоскопічного контролю у разі його проведення;

ґ) опис розмірів, форми і розташування виявлених дефектів.

8.4.2. Висновок за результатами випробувань з АЕ контролем містить:

а) викладення підстав для проведення випробування на міцність з АЕ контролем;

б) викладення мети проведення випробування на міцність з АЕ контролем;

в) відомості про спеціалізовану організацію і фахівців, що проводили АЕ контроль;

г) загальні відомості про об'єкт контролю, у тому числі короткі відомості про попередні обстеження об'єкта з АЕ контролем, якщо вони проводилися;

ґ) програму випробувань і схему розміщення ПАЕ;

д) відомості про використану АЕ апаратуру;

е) відомості (найменування, шифри) про організаційно-методичні, нормативно-правові акти з охорони праці й інші НД, за якими виконувався АЕ контроль;

є) результати АЕ контролю при випробуванні на міцність;

ж) рішення про можливість безпечної експлуатації об'єкта (за дозволеними чи обмеженими значеннями технологічних параметрів) у межах установленого строку;

з) зазначення терміну наступного випробування.

8.4.3. Висновок і протокол готуються у двох примірниках. Один примірник передається роботодавцю і зберігається разом з паспортом, другий залишається в організації, що виконувала АЕ контроль.

8.5. Вимоги безпеки при проведенні АЕ контролю:

8.5.1. Розміщення АЕ апаратури у виробничих приміщеннях або на відкритих майданчиках має забезпечувати зручність і безпеку роботи, а також можливість вжиття оперативних заходів під час випробувань.

8.5.2. При монтажі ПАЕ на високих об'єктах необхідно користуватися пасками безпеки.

8.5.3. Контрольовані посудини та трубопроводи повинні бути обладнані регулювальною арматурою, призначеною для аварійного скидання тиску у разі виявлення критичних та катастрофічно активних джерел АЕ під час навантаження.

8.5.4. На час випробувань необхідно огородити небезпечну зону попереджувальними знаками, а персонал, що безпосередньо не пов'язаний з проведенням випробувань, на період робіт слід вивести за межі небезпечної зони на відстань не менше 30 м.

9.1. Загальні положення:

9.1.1. Метод реплікації структури передбачає дослідження зліпка (репліки) з поверхні об'єкта в лабораторних умовах на стаціонарних металографічних мікроскопах.

9.1.2. Процедура металографічного дослідження реплікацією структури включає:

а) приготування шліфа на поверхні контролю;

б) травлення шліфа;

в) отримання репліки з поверхні шліфа;

г) дослідження репліки в лабораторних умовах;

ґ) оформлення результатів дослідження.

9.1.3. Зображення структурованого негатива, отриманого на зліпку унаслідок заповнення усіх заглиблень рельєфу матеріалом репліки, має бути якісним і не повинно поступатися безпосередньому мікроскопічному зображенню.

9.1.4. Для приготування шліфа на поверхні об'єкта, а також зліпка поверхні необхідно мати:

діацетатну плівку чи полістирол або целулоїд;

дрібнозернисті абразивні круги;

шліфувальні шкурки або порошки (М40, М28, М14, М2);

алмазні еластичні полірувальні диски або алмазні полірувальні пасти чи порошки: 63/50, 14/40, 3/2; пасту "ГОІ";

повсть, велюр, фетр, бязь, вату, ганчір'я, фільтрувальний папір;

воду дистильовану; спирт, бензин, ацетон; кислоти "ч" або "чда", бензол;

скляні ємності, скляні палички;

пристосування для закріплення шліфувального матеріалу (шкурки, фетр, велюр, алмазні еластичні полірувальні круги);

шліфувальну машинку;

електрополірувальний пристрій;

переносний мікроскоп зі збільшенням у 90 - 100 раз.

9.2. Приготування шліфа:

9.2.1. Визначене для контролю місце слід очистити від окалини, іржі чи фарби скребачкою або металевою щіткою. Після цього абразивним кругом обробити плоску ділянку розміром приблизно 30 х 50 мм. Обробка проводиться з метою видалення наклепаного шару, а також поверхневих дефектів. Розміри ділянки коригуються залежно від геометрії виробу.

9.2.2. Поверхню ділянки необхідно шліфувати в чотири етапи зі зміною напрямку обробки до видалення рисок від попередньої операції:

грубе шліфування;

тонке шліфування;

механічне полірування;

доводка механічним поліруванням.

Якщо на поверхні наявні раковини або вибоїни, початкову обробку проводять крупнозернистим кругом до повного видалення дефектів. При заміні кругів оброблювану ділянку ретельно промивають бензином або іншим розчинником.

Грубе шліфування здійснюється за допомогою абразивів (шліфувальних кругів) з розміром зерна 150 - 75 мкм на глибину 0,25 - 2,0 мм з метою видалення слідів деформації після різання.

Тонке шліфування абразивними кругами із розміром зерна 84 - 28 мкм і 40 - 7 мкм на глибину до 75 мкм здійснюється з метою видалення слідів грубого шліфування.

Для механічного полірування застосовують тонкодисперсні абразиви з розміром частинок 10 - 3 мкм, а також алмазні пасти 5 - 0,25 мкм, "ГОІ" або з розміром зерна 0,25 - 5,0 мкм.

Закінчують механічне полірування за допомогою суспензії окису хрому у воді або пастами "ГОІ", які наносяться на повсть, фетр, велюр або цупкий креслярський папір.

9.2.3. Полірування має виконуватися у декілька етапів, при яких послідовно використовують абразивні матеріали з розмірами частинок М63, М14, МЗ, МІ. При цьому перед заміною абразивних матеріалів оброблювана поверхня промивається спиртом-ректифікатом.

Під час полірування поверхні абразивним матеріалом однієї фракції напрямок руху абразивного інструмента має бути змінений не менше трьох разів. При цьому стан поверхні слід контролювати переносним мікроскопом при збільшенні не менше ніж у 100 разів. Зміна напрямку руху інструмента відбувається тільки у разі відсутності рисок від попередньої обробки.

Одноманітна поверхня шліфа без будь-яких помітних тріщин і рисок свідчить про її достатню підготовку.

9.2.4. При виготовленні шліфа необхідно додержуватися таких правил:

натискання на зразок має бути мінімальним для забезпечення рівномірного контакту поверхні, що обробляється, з абразивом; запобігати припіканню, викришуванню твердих складових структури, а також потраплянню частинок абразивної речовини в поверхневий шар;

на стадії шліфування кожному номеру абразиву відповідає переважний напрямок обробляння, який змінюється на 90 град. із зміною номера абразиву після видалення рисок попереднього обробляння. На двох останніх стадіях полірування зразок безперервно повертають навколо своєї осі;

зміна абразиву від крупнішого до меншого здійснюється поступово, при цьому залишки попереднього абразиву мають бути змиті струменем води;

у разі приготування зразків з м'якої сталі, твердих сплавів, а також за наявності твердих включень у м'якій основі чи м'яких включень у твердій основі обов'язковим є використання алмазних паст або алмазних еластичних дисків, застосування яких передбачає обмеження тривалості самого процесу полірування до 20 - 25 хв.;

готовий шліф промивають водою, потім етиловим спиртом, висушують гігроскопічним тонковолокнистим папером, а за необхідності тривалого зберігання консервують шаром обезводненого вазеліну або лаковим покриттям; для неруйнівного контролю зберігають шар пасти "ГОІ" до останньої стадії полірування.

9.3. Травлення шліфа:

9.3.1. Мікроструктуру металу виявляють шляхом електролітичного або хімічного травлення в реактивах, що рекомендовані ОСТ 34-70-690-84. Травлення шліфа вуглецевих та низьколегованих сталей здійснюється за допомогою 3-4% розчину азотної кислоти в етиловому спирті. Для нержавіючих сталей застосовується реактив, який складається з трьох частин соляної кислоти, однієї частини азотної кислоти ("царська горілка") та чотирьох частин гліцерину.

Якщо температура навколишнього середовища менше ніж 10 град.С, спиртовий розчин кислоти слід підігріти до температури 30 - 40 град.С, для цього можна використати водяну баню.

Після травлення залишки реактиву з поверхні шліфа необхідно змити дистильованою водою, використовуючи грушу, протерти поверхню ватою, змоченою у спирті, та просушити її фільтрувальним папером.

9.3.2. Якщо необхідно отримати кращий результат підготовки поверхні, процеси полірування і травлення можуть бути повторені декілька разів. У такому разі знімається тонкий шар наклепу, який викривлює мікроструктуру металу.

9.3.3. При виявленні мікроструктури металів травленням необхідно додержуватися таких правил:

тривалість травлення зразка залежить від подальшого застосування збільшення: для великого (500 - 1000 крат) збільшення - короткотривале травлення впродовж 5 - 10 с, для меншого (100 крат) збільшення - додаткове травлення впродовж 10 - 40 с. Ознакою протравлення вуглецевих і низьколегованих сталей, а також металів, що мають негомогенну структуру, є потьмяніння полірованого шліфа під дією розчину. Для металів, що зберігають блискучу поверхню у травленому вигляді, тривалість травлення підбирають дослідним шляхом, послідовно проглядаючи травлений шліф із різною тривалістю під мікроскопом. Для неруйнівного контролю тривалість травлення зразка має бути збільшена у 1,5 - 2 рази;

якщо зразок недотравлений або зберігає сліди деформації при поліруванні, його піддають додатковому травленню. Між травленнями шліф повторно полірують протягом 1 - 3 хв.;

при виявленні ряду структур жароміцних сталей мартенситного, феритного, аустенітного, аустенітно-феритного класів, а також марганцевистих сталей потрібне багаторазове полірування з травленням. Однократне полірування з травленням застосовується для структур, які мають складові, що різко відрізняються за твердістю, тому можливе утворення рельєфу і роз'їдання границь фаз;

для отримання чистої травленої поверхні попередню і остаточну обробку зразка проводять чистим етиловим спиртом.

9.3.4. Для виявлення границь зерен проводять попереднє травлення за ГОСТ 5639-82 з використанням реактивів, рекомендованих ОСТ 34-70-690-84.

9.3.5. Залежно від класу сталі складовими мікроструктури основного металу і зварних з'єднань, що виявляються більш тривалим чи інтенсивним травленням реактивами, рекомендованими ОСТ 34-70-690-84, є ферит, цементит, перліт, бейніт, мартенсит, аустеніт.

9.4. Отримання репліки із шліфа:

9.4.1. Із діацетатної плівки чи полістиролу або целулоїду вирізають заготовку (пластинку) під репліку розміром 10 х 20 мм.

У разі застосування заготовки з полістиролу її слід попередньо нагріти в печі до температури від 65 град.С до 85 град.С, витримати при цій температурі впродовж 2 - 3 годин та охолодити у печі.

9.4.2. Безпосередньо перед використанням пластинку необхідно розм'якшити шляхом нанесення декількох крапель ацетону на діацетатну заготовку чи бензолу, толуолу або хлорметану на полістирольну заготовку.

9.4.3. Пластинку розм'якшеною поверхнею притискають до місця обстеження на 2 - 3 с, після чого витримують під вагою металевого бруска для затвердіння: впродовж 20 - 30 хв, якщо пластинка із діацетатної плівки; 2 години, якщо з полістиролу.

Готова репліка, на якій зафіксований рельєф досліджуваної поверхні, маркується, укладається у заздалегідь підготовлений конверт та направляється в лабораторію для подальших металографічних досліджень.

9.5. Дослідження репліки:

9.5.1. Металографічні дослідження репліки в лабораторних умовах полягають у:

кількісному і якісному визначеннях неметалевих вкраплень, вивченні їх розподілу згідно з ГОСТ 1778-70;

вивченні макро- і мікроструктури основного металу та різних зон зварного з'єднання, визначенні розміру зерен згідно з ГОСТ 5639-82, ГОСТ 22838-77;

визначенні бала структурних складових згідно з ГОСТ 8233-56;

оцінці характеру розподілу карбідів;

визначенні величини зневуглецьованого шару згідно з ГОСТ 1763-68.

9.5.2. Дослідження мікроструктури проводиться на стаціонарних металографічних мікроскопах при 100- і 500-кратному збільшенні.

Експозиція при фотографуванні мікроструктури з репліки при будь-якому збільшенні має бути в 5-10 разів тривалішою, ніж при фотографуванні металевого шліфа, коли вона складає від 1 до 3 хв.

9.5.3. Якщо репліка забруднена, її слід промити спиртом і просушити фільтрувальним папером.

Довгострокове зберігання репліки можливе тільки за умов, якщо відсутні механічні й температурні впливи на неї.

9.5.4. Результати металографічних досліджень оформлюються у вигляді науково-технічного звіту, складеного відповідно до вимог ДСТУ 3008-95. До звіту долучають графічні матеріали (фотографії, рисунки, графіки, таблиці тощо) для унаочнення встановленої мікроструктури металу і її характерних особливостей. У звіті також зазначаються відомості про фахівців, які виконували контроль, і номери їх посвідчень.

10.1. За результатами експертного обстеження складається висновок експертизи відповідно до вимог Порядку, затвердженого постановою Кабінету Міністрів України від 26.05.2004 N 687.

Висновок експертизи, підписаний фахівцями, які її проводили, затверджує керівник експертної організації. Підпис керівника засвідчується печаткою експертної організації.

10.2. Висновок експертизи повинен містити:

а) виклад підстав для проведення експертного обстеження;

б) мету проведення експертного обстеження;

в) загальні відомості про обладнання;

г) відомості про експертну організацію та фахівців, що проводили експертне обстеження;

ґ) відомості про розглянуті в процесі експертного обстеження технічні, експлуатаційні, організаційні та нормативно-методичні документи;

д) паспортні дані обладнання.

При цьому подаються відомості про завод-виробник, дату виготовлення та введення в експлуатацію, заводський та реєстраційний номери, коротка характеристика конструкції та технологія виготовлення; розрахункові чи проектні технічні характеристики, а саме: тиск, температура, склад робочого середовища; дозволені і фактичні параметри роботи; основні розміри конструктивних елементів, такі як діаметр, товщина стінок, висота, ємність посудини чи довжина трубопроводу; матеріали, що використані при виготовленні основних елементів конструкції, і дані щодо виконаного зварювання і застосованих зварювальних матеріалів; обсяги, методи і результати дефектоскопічного контролю при виготовленні; кількість пусків, зупинок і проведених гідро- чи пневмовипробувань з початку експлуатації об'єкта; зведені дані річних звітів про температуру стінок корпусу і штуцерів входу та виходу продукту.

У разі проведення реконструкції і ремонтів слід зазначити причини, а також навести дані про застосовані сталі, зварювальні матеріали, обсяги, методи і результати дефектоскопічного контролю.

Якщо проводилися попередні обстеження, подаються короткі відомості про них;

е) програму робіт з експертного обстеження (технічного діагностування), в якій вказуються конкретні методи, обсяги і зони контролю;

є) відомості про відповідність фактичних умов експлуатації обладнання паспортним даним;

ж) результати експертного обстеження.

При цьому у вигляді узагальнених даних подаються відомості за різними діагностичними операціями із зазначенням типу випробувального обладнання і дефектоскопічної апаратури, що використовувалися при даному технічному діагностуванні.

Подаються відомості про дефекти, що виявлені під час зовнішнього і внутрішнього оглядів, та вимірювання основних розмірів елементів конструкції; про дефекти у зварних з'єднаннях і в основному металі, що виявлені методами неруйнівного контролю; зведені дані за результатами контролю товщини стінки; результати вимірювання твердості основного металу, металу шва та зони термічного впливу; результати досліджень хімічного складу, структури і механічних властивостей металу (якщо виконувалися); умови проведення і результати випробувань на міцність.

Надається перевірний розрахунок на міцність, яким підтверджується можливість експлуатації об'єкта за робочими технологічними параметрами, або ж визначаються допустимі (обмежені) значення технологічних параметрів його подальшої експлуатації;

з) висновки із зазначенням залишкового ресурсу або продовження строку безпечної експлуатації об'єкта;

и) рекомендації щодо умов експлуатації:

за робочими чи обмеженими значеннями технологічних параметрів на визначений строк;

проведення ремонту або виведення з експлуатації;

проведення модернізації або реконструкції.

У висновку зазначаються методи, обсяги та періодичність наступних технічних оглядів та експертних обстежень.

До висновку додається уся первинна документація щодо окремих операцій контролю, оформлена відповідно до вимог цього Порядку, і програма робіт з експертного обстеження.

10.3. Висновок експертизи готується у двох примірниках. Один примірник передається роботодавцю і зберігається разом з паспортом, другий залишається в експертній організації.