Химический состав и свариваемость

 

2.2.1. При сварке плавлением качество сварочных материалов и технология сварки должны обеспечивать прочность и вязкость металла сварного соединения не ниже, чем требуется для исходного основного металла.

2.2.2. Углеродный эквивалент стали с пределом текучести 390 МПа и ниже для основных элементов конструкций не должен превышать 0,43. Расчет углеродного эквивалента производится по формуле

 

,

 

где С, Mn, Si, Cr, Ni, С u, V, P - массовые доли углерода, марганца, кремния, хрома, никеля, меди, ванадия и фосфора по результатам плавочного анализа (ковшовой пробы).

Таблица 2.1

 

Класс	Минимальная температура, при которой гарантируется ударная вязкость, °С
прочности	+10	0	-10	-15	-20	-30	-35	-40	-60
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
255	С 255 (ВСт3сп) 20,1-40 мм**	С 255 (ВСт3сп) 10,1-20мм	С 255 (ВСт3сп) 4-10 мм
315*			C 315 40,1-50 мм	C 315 20,1-40 мм	C 315 4-20 мм
345					С 345 (09Г2С) 40,1-50 мм	С 345 (09Г2С) 20,1-40 мм	С 345 (09Г2С) 10,1-20 мм	С 345 (09Г2С) 4-10 мм
								(09Г2-У) 8-32 мм
									(08ГНБ) 8-25 мм
390								(10Г2ФБ) 4-28 мм
								(09ГБЮ) 4-12 мм
440					(10Г2СБ) 8-25 мм
						08Г2БТ-У, 08Г2Б-У 8-16 мм
590								С590к (12ГН2М ФАЮ) 10-40 мм
									(12ГН2М ФАЮ-У) 10-40 мм

 

* Прокат из стали, микролегированной титаном, поставляется в горячекатаном или термообработанном состоянии; из стали, микролегированной ванадием (0,020¸0,060 %), поставляется после термообработки или контролируемой прокатки.

** Здесь и далее форма записи соответствует условию: свыше 20 до 40 мм.

При отсутствии в сертификатах на сталь сведений о содержании меди и ванадия расчет углеродного эквивалента производится из условия содержания в прокате меди и ванадия в количестве 0,30 и 0,01 % по массе соответственно.

 

Сортамент листов

 

2.3.1. Листовая сталь изготовляется толщиной 4¸50 мм, шириной 1500¸3000 мм, длиной 6000¸12000 мм с обрезными кромками. Сталь должна поставляться с симметричным расположением поля допуска по толщине либо с несимметричным расположением поля допуска по толщине, но имеющим постоянное предельное нижнее отклонение, равное 0,3 мм.

2.3.2. По точности изготовления листовой прокат должен применяться:

- по толщине: ВТ — высокая, AT — повышенная;

- по ширине: АШ — повышенная, БШ - нормальная;

- по плоскостности: ПО - особо высокая, ПВ - высокая.

Соответствующие предельные отклонения по толщине и ширине листов приводятся в табл. 2.2, 2.3 и 2.4.

Серповидность (СП) листов должна быть пониженной и на базе 1 м не должна превышать 2 мм.

Требования к точности по длине, нормы плоскостности должны соответствовать требованиям стандартов.

 

Таблица 2.2

 

Толщина, мм	Предельные отклонения по толщине листов для симметричного поля допусков при точности ВТ и AT при ширине, мм
	1500		Св. 1500 до 2000		Св. 2000 до 3000
	ВТ	AT	ВТ	AT	ВТ	AT
От 5 до 10 вкл.	±0,4	±0,45	±0,45	±0,5	±0,5	±0,55
Св. 10 до 20 вкл.	±0,4	±0,45	±0,45	±0,5	±0,55	±0,6
Св. 20 до 30 вкл.	±0,4	±0,5	±0,5	±0,6	±0,6	±0,7
Св. 30 до 45 вкл.		±0,6		±0,7		±0,9

Таблица 2.3

 

Толщина, мм	Предельные отклонения по толщине листов для симметричного поля допусков при точности ВТ и AT при ширине, мм
	1500		Св. 1500 до 2000		Св. 2000 до 3000
	ВТ	AT	ВТ	AT	ВТ	AT
От 5 до 10 вкл.	+0,5	+0,6	+0,6	+0,7	+0,7	+0,8
	-0,3	-0,3	-0,3	-0,3	-0,3	-0,3
Св. 10 до 20 вкл.	+0,5	+0,6	+0,6	+0,7	+0,8	+1,0
	-0,3	-0,3	-0,3	-0,3	-0,3	-0,3
Св. 20 до 30 вкл.	+0,5	+0,7	+0,7	+0,9	+0,9	+1,1
	-0,3	-0,3	-0,3	-0,3	-0,3	-0,3
Св. 30 до 45 вкл.	+0,7	+0,9	+0,9	+1,1	+1,1	+1,5
	-0,3	-0,3	-0,3	-0,3	-0,3	-0,3

 

Таблица 2.4

 

Толщина, мм	Предельные отклонения по ширине при точности АШ и БШ и ширине листа, мм
	менее 2000		2000 и более
	повышенная АШ	нормальная БШ	повышенная АШ	нормальная БШ
До 16 вкл.	10	15	15	20
Св. 16 до 45 вкл.	15	25	20	25

 

2.3.3. Для резервуаров, возводимых на территории Российской Федерации, по согласию заказчика допускается поставка листового проката по точности его изготовления с предельными отклонениями по толщине и ширине листов в соответствии с обозначениями и требованиями действующих стандартов.

 

Расчетная температура металла

 

2.4.1. За расчетную температуру металла принимается наиболее низкое из двух следующих значений:

- минимальная температура складируемого продукта;

- температура наиболее холодных суток для данной местности (минимальная среднесуточная температура), повышенная на 5 °С.

При определении расчетной температуры металла не учитываются температурные эффекты специального обогрева и теплоизоляции резервуаров.

2.4.2. Температура наиболее холодных суток для данной местности определяется с обеспеченностью 0,98 по таблице температур наружного воздуха в соответствии с требованиями строительных норм и правил.

2.4.3. Для резервуаров с рулонной технологией сборки расчетная температура металла, принимаемая по п. 2.4.1, при толщинах более 10 мм понижается на 5 °С.

 

Рекомендуемые стали

 

2.5.1. Выбор марки стали для основных элементов конструкций должен производиться с учетом требуемых класса прочности (гарантированного минимального предела текучести), ударной вязкости, толщины проката. В табл. 2.1. приводятся рекомендуемые марки листовой стали, различающиеся по классу прочности, требованиям к ударной вязкости с указанием используемых толщин. В этой же таблице указаны технические условия, по которым поставляется сталь. В табл. 2.5 приводятся требования к химическому составу, а в табл. 2.6 - к механическим свойствам стали.

2.5.2. По требованию заказчика допускается применять для конструкций резервуаров стали по международным стандартам и национальным стандартам других стран. При этом требования к характеристикам и качеству стали не должны быть ниже соответствующих требований к отечественным сталям, рекомендованным настоящими Правилами.

 

Требования к ударной вязкости

 

2.6.1. Для определения ударной вязкости металла испытанию должны быть подвергнуты образцы с V-образным надрезом, ось надреза которых должна быть перпендикулярной к поверхности листа. Для листов толщиной 10 мм и более применяются образцы типа 11, для листов толщиной от 7,5 до 10 мм - образцы типа 12, для листов толщиной от 5 до 7,5 мм - образцы типа 13.

Таблица 2.5

 

Наименова-ние (марка) стали	С	Mn	Si	S	P	Cr	Ni	Сu	Ti	Al	V	Nb	N	Другие элементы	Углеродный эквивалент
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
Ст3сп5	£0,22	£0,65	0,15-0,30	0,050	0,040	0,30	0,30	0,30	-	0,020	-	-	£0,008 мартен.	As£0,08
С315	£0,22	£0,65	0,15-0,30	0,030	0,035	0,30	0,30	0,30	-	-	-	-
09Г2С-12 (345-3) 09Г2С-15 (345-4)	£0,15	1,30-1,70	£0,80	0,040	0,035	0,30	0,30	0,30	-	-	-	-	£0,008 мартен. £0,012 эл. печь	As£0,08
09Г2У	£0,12	1,4-1,8	0,17-0,37	0,010	0,030	0,30	0,30	0,30	-	-	-	-	£0,012	по расчету Са 0,002-0,01
08Г2Б	£0,09	0,85-1,35	0,15-0,40	0,010	0,030	0,3	0,40-0,65	0,3	-	-	-	0,02-0,4	-	по расчету Са 0,002-0,01
10Г2ФБ	0,09-0,12	1,55-1,75	0,15-0,35	0,006	0,020	0,30	0,30	0,30	£0,035	0,05	0,09-0,12	0,02-0,12	£0,010	-	£0,43
09ГБЮ	0,08-0,11	1,1-1,4	£0,3	0,006	0,025	0,30	0,30	0,30	-	0,02-0,05	-	0,06-0,08	£0,010	Са 0,004	£0,38
10Г2СБ	£0,13	1,38-1,8	0,25-0,50	0,020	0,025	0,30	0,30	0,30	0,005-0,02	0,01-0,06	£0,10	0,03-0,05	£0,12	-	£0,44
08Г2Б-У 08Г2БТ-У	0,07-0,11	1,45-1,65	0,2-0,4	0,010-0,006	0,020	0,30	0,30	0,30	0,015-0,04 0,07-0,09	£0,05		0,025-0,45 0,01-0,03	£0,010		£0,43
С590К (12ГН2М ФАЮ)	£0,14	0,90-1,4	0,020-0,50	0,035	0,035	0,20-0,50	1,40-1,75	0,30	-	0,05-0,10	0,05-0,1	-	0,02-0,03	Мо 0,15-0,25
112ГН2М ФАЮ-У	0,09-0,14	0,09-0,14	0,2-0,5	0,010	0,020	0,20-0,50	1,40-1,75	0,30	-	0,02-0,05	0,05-0,10	-	0,02-0,03	Мо 0,15-0,25 Са 0,002-0,01

* При введении ванадия сталь марки 10Г2СБ обозначается 10Г2СФБ.

 

 

Таблица 2.6

 

						Ударная вязкость KCV, Дж/см2 *2
Наименова-ние или марка стали * 3	Толщина листа, мм	Предел текучести Н/мм2	Времен. сопротивление Н/мм2	Относи-тельн. удлинен. %	Изгиб до параллель-ности сторон	+20	+10	0	-10	-15	-20	-30	-35	-40	-50	- 60	После мех. старения при 20° С
не менее
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18
С255 (Ст3сп5)	От 4 до 10 вкл.	245	380	25	d=1,5 a*1			35	30								30
	Св. 10 до 20	245	370	25	d=l,5 a		35	30									30
	Св. 20 до 40	235	370	25	d=2,0 a	35	30										30
С315	До 10 вкл.	315	440	21	d=2,0 a				35	30							30
	Св. 10 до 20	296	420	21	d=2,0 a				35	30							30
	Св. 20 до 40	275	400	21	d=2,0a			35	30								30
	Св. 40 до 50	255	390	21	d=2,0 a												30
С 345-3 (09Г2С-12)	От 4 до 10 вкл.	345	490	21	d=2a									35			35
С 345-4 (09Г2С-15)	Св. 10 до 20	325	470	21	d=2 a								35				35
	Св. 20 до 40	305	460	21	d=2 a							35					35
	Св. 40 до 60	285	450	21	d=2 a						35						35
09Г2У	От 8 до 20 вкл.	305	440-640	21	d=2 a									35			35
	Св. 20 до 32	295	440-640	21	d=2 a									35			35
08ГНБ	От 8 до 25 вкл.	350	500	26	d=2 a											50	35
10Г2ФБ	От 4 до 9	450	550	22	d=2 a							60	50	35			35
	От 10 до 28 вкл.	430	520	17	d=2 a					60	50			35			35
09ГБЮ	От 4 до 12 вкл.	390	550	23	d=2 a									60			35
10Г2СБ	От 8 до 15 вкл.	480-600	590-690	22	d=2 a						50
	Св. 15 до 25	480-600	590-690	22	d=2 a						50
08Г2БТ-У, 08Г2Б-У	От 8 до 16 вкл.	480-580	590-690	22	d=2 a						70	50					50
С 590 К	От 10 до 40 вкл.	590	685	14	d=3 a							50		35			35
122ГН2М ФАЮ-У	От 10 до 40 вкл.	690-785	690-880	14	d=3 a									50		35	35

* 1 d - диаметр оправки, а - толщина образца

*2 при изменении для марки стали нормируемого значения ударной вязкости область применения его меньшего значения ограничивается температурой, при которой нормируется большее значение ударной вязкости

2.6.2. Определение ударной вязкости проводят на поперечных образцах, у которых длинная сторона ориентирована поперек главному направлению прокатки листов.

2.6.3. Испытанию при заданной температуре подвергаются три образца от партии (листа). Определяется среднее значение ударной вязкости, которое должно быть не ниже нормированной величины. Для одного из трех образцов допускается значение ударной вязкости ниже нормированной величины, но не ниже 70 % от нее.

2.6.4. Выбор температуры испытания зависит от гарантированного минимального предела текучести стали.

Для листов с гарантированным минимальным пределом текучести 390 МПа и ниже температура испытания определяется по графику (рис. 2.1). При этом учитывают гарантированный минимальный предел текучести, расчетную температуру металла, толщину листа.

 

 

Рис. 2.1. График определения температуры испытания с учетом предела текучести, расчетной температуры металла и толщины листов (штриховой линией показан порядок действий)

 

Для листов с гарантированным минимальным пределом текучести выше 390 МПа температура испытаний должна быть не выше расчетной температуры металла.

Гарантированный минимальный предел текучести для выбираемого варианта стали и толщины листа может быть взят по табл. 2.6.

2.6.5. Нормированная величина ударной вязкости зависит от гарантированного минимального предела текучести и направления вырезки образцов (поперечных или продольных). На поперечных образцах для листов с пределом текучести 345 МПа и ниже она равна 35 Дж/см², для листов с более высоким гарантированным пределом текучести она составляет не менее 50 Дж/см².

2.6.6. Для стали с пределом текучести 315 МПа и ниже допускается (в интервале температур, ограничиваемых сверху нормируемым уровнем ударной вязкости 35 Дж/см²) снижение нормируемого значения ударной вязкости на поперечных образцах до 30 Дж/см² при условии, что для одного из трех образцов разрешается снижение значения ударной вязкости на 5 % ниже нормированной величины.

2.6.7. Для фасонного проката определение ударной вязкости производится на продольных образцах, длинная сторона которых совпадает с длиной проката, при этом нормируемое значение ударной вязкости марки стали повышается по сравнению с листовым прокатом аналогичной толщины на 20 Дж/см².

1.6.8. Для сталей, у которых в нормативных документах отсутствуют требования по ударной вязкости на образцах типа Шарпи, допускается оценку качества стали проводить на образцах типа Менаже. При этом уровень ударной вязкости и температура испытания образцов назначаются на основании нормативных документов.

 

Условия приемки

 

2.7.1. Листовая сталь для основных элементов конструкций должна поставляться металлургическим организациями партиями. Партию составляют листы одной марки стали, одной плавки - ковша, одной толщины, изготовленные по одинаковой технологии, включая режимы прокатки и термической обработки. Масса поставляемой партии проката из углеродистой стали не должна превышать норм, установленных стандартом.

2.7.2. Листы каждой партии должны сопровождаться документом о качестве. В документе о качестве кроме характеристик, предусмотренных требованиями стандарта, должны быть указаны характеристики, предусмотренные дополнительными требованиями настоящих Правил.

 

2.8. Дополнительные требования, указываемые в заказе листов

 

2.8.1. В заказе на изготовление проката для основных элементов конструкций резервуаров наряду с наименованием марки стали, номером стандарта, геометрических размеров листов (толщины, ширины, длины) и их массы указываются следующие дополнительные требования:

симметричное расположение поля допуска по толщине или поле допуска с постоянным предельным нижним отклонением, равным 0,3 мм;

точность изготовления по толщине (ВТ или AT), по ширине (АТТТ или БШ), по плоскостности (ПО или ПВ), по серповидности (СП);

масса партии (40 т);

ограничение углеродного эквивалента для стали класса прочности 390 и ниже (С_экв 0,43 %);

требования к ударной вязкости: тип образца (11, 12 или 13 согласно действующему стандарту, поперечные или продольные);

температура испытания, °С; нормированная величина ударной вязкости (30, 35, 50, 60 или 70 Дж/см²).

Качество поверхности листов должно удовлетворять требованиям стандарта.

2.8.2. При заказе металлопроката по п. 2.3.3 требования к прокату по размерам, толщине, ширине, точности проката по толщине, плоскостности и серповидности характера кромки указываются в соответствии с установленными требованиями.

2.8.3. По требованию заказчика листы стали для основных элементов конструкций должны применяться с гарантией сплошности после ультразвукового контроля в соответствии со стандартом. Класс сплошности - 0; 1. Неконтролируемые зоны листа не должны превышать: у продольной кромки - 5 мм, у поперечной кромки- 10 мм.

 

Фасонный прокат

 

Фасонный прокат, входящий в состав основных элементов конструкций резервуаров (элементы каркаса стационарных крыш, опорные кольца резервуаров с плавающей крышей, подкосы, кольца жесткости стенки и др.), также должен удовлетворять требованиям к материалу, предусмотренным п. 2.2 и 2.6. Это оговаривается в соглашении изготовителя конструкций резервуара с поставщиком фасонного проката.