Контроль качества и механические испытания материала в свете применения норм ГОСТа и Еврокода



Ключевые слова: ударный изгиб, испытание, контроль качества.

Успешный исход любого EPC — проекта зависит от множества факторов. К примеру, положительное функционирование инжиниринга определяется компетентностью инженеров — проектировщиков, расчетчиков и конструкторов и, кроме того, обеспечивается умелым использованием систем автоматизированного проектирования. Деятельность логистов и закупщиков основывается на годами приобретенном опыте — ведь схемы приобретения материала как были, так и остаются неизменными на протяжении многих лет. Качество и соответствие документации изготавливаемой продукции также обеспечивается отлаженным производством и опытом мастеров, рабочих и инженеров — технологов (причем этот опыт значителен, учитывая количество EPC — проектов, осуществленных за последние годы на территории России).

Однако есть деталь, которой необходимо придавать не меньшее внимание, чем процессу проектирования или производства. Речь идет о контроле качества закупаемых материалов. Как следует из опыта EPC проектов в России, ошибки или неточности в этом секторе почти всегда ведут к значительным финансовым и временным потерям. На мой взгляд, основная первопричина таких ошибок — противоречия между государственными нормами контроля качества Российской Федерации и такими же нормами стран, осуществляющих EPC — деятельность в России, а также их различие между собой. Эта проблема заслуживает упоминания, поскольку множество, если не все строительные проекты нефтегазовой отрасли в Российской Федерации осуществляются с участием иностранных инжиниринговых компаний. Technip FMC, JGS, Maire Tecnimont, Linde, Chiyoda и другие подрядчики долгое время работают на территории России и уже осуществили строительство ряда крупных объектов нефтегазовой отрасли, таких как завод по производству сжиженного газа на полуострове Ямал (Сабетта), ЗабСибНефтехим, Амурский Газоперерабатывающий Завод, комплекс Сахалин — 1 и другие.

Самый важный этап, на котором необходимо обеспечить выполнение норм — входной контроль и изучение сертификатов, подтверждающих качество материала. Заводы — производители проката прилагают сертификаты во всех без исключения случаях, но встречаются такие ситуации, когда необходимы данные в сертификатах отсутствуют. Прежде всего, этого значения KCV и KCU при определенных температурах, а также свойства в направлении толщины проката (Z — свойства). Технические задания к различным проектам устанавливают различные минимальные температуры и силы удара, разрушающие образец. Из-за этого данные сертификатов, которые подходят для материалов какого — либо одного проекта, совершенно не подходят для другого проекта, и поэтому приходиться испытывать образцы в собственных или сторонних сертифицированных лабораториях. Вот тут-то и может случиться непредвиденная ситуация, которая может привести к значительным финансовым потерям. Согласно пункту 7.9 ГОСТ 27772–2015 и пункту 7.9 ГОСТ 19281–2014 необходимо брать для испытания на ударную гибкость по два образца от каждой контрольной единицы, однако Eurocode 10025–1 и руководящие документы некоторых компаний устанавливают комплект образцов в количестве трех. Иногда об этом вообще не упоминается. В результате появляется путаница: одни подрядчики тестируют три образца, другие — по два образца, ведь каждый интерпретирует приоритет этих документов перед друг другом по-разному. Логично, что в случае испытания трех образцов шансы получить отрицательные результаты увеличиваются. Причем, пункт 10.2.2 “Impact tests” Eurocode 10025–1 устанавливает еще более строгие определения для браковочного признака, чем в ГОСТе, а именно [2]:

− Если среднее значение трех испытаний меньше, чем требуемое значение

− Если среднее значение трех образцов удовлетворяет требуемое, но два из этих значений меньше, чем требуемое

− Если любое значение каждого их трех образцов меньше 70 % от требуемого значения

В то время как в ГОСТе (ГОСТ 14637–89, пункт 4.7) ограничения имеют вид:

— при испытании проката на ударный изгиб не допускается снижение значения ударной вязкости более чем на 30 % на одном образце, при этом среднее значение должно быть не менее установленных норм. [3, с.6]

Кроме того, несмотря на то, что в ГОСТе Р 53845–2010 (или в ГОСТ 7564–97) даны однозначные определения таким понятиям, как «образец для испытаний», «проба», «единица проката/контрольная единица продукции» и их соответствие определениям Eurocode 10025–1 (табл.1), ошибки могут возникнуть также при повторном испытании удвоенного количества образцов. Вышеупомянутый пункт 10.2.2. Eurocode 10025–1 гласит, что три дополнительных образца D должны быть взяты из той же самой пробы B, из которой были взяты первые три образца. [2]. ГОСТ 7566–94 пункт 3.4 ему вторит, что в случае появления браковочного признака повторные испытания проводят на удвоенном количестве образцов, взятых из той же пробы, принадлежащей той же контрольной единице. [9, с.2]. Некоторые специалисты QA/QC контроля не обращают внимания на формулировку, и часто вырезают дополнительные образцы из другой пробы и другой единицы продукции.

Рис. 1. Иллюстрация терминов, определенных в таблице 1

Таблица 1

Эквиваленты терминов, определяемых вразделе 3 ГОСТ Р 53845–2010 на английском, французском инемецком языках.

Обозначение	Термин				Подраздел настоящего стандар­та ГОСТ Р 53845–2010
	русский	английский	французский	немецкий
A	Контрольная единица продукции	Sample product	Produit echantillon	Probestuck	3.2
B	Проба	Sample	Echantillon	Probenabschmitt	3.3
C	Заготовка для образца	Rough specimen	Ebauche	Probestab	3.4
D	Испытательный образец	Test piece	Eprouvette	Probe	3.5

Далее, согласно ГОСТ 7566–94 в результате провала одного образца тестируется удвоенное количество образцов, то есть четыре. Если образцы брались по нормам Eurocode 10025–1, и один из них не прошел — то целых шесть штук. Все это приводит к тому, что шанс получить образец со значением ударной вязкости меньше требуемой возрастает еще больше. И, в результате, возникает вопрос о допущении или недопущении материала для изготовления конструкций. Вот и получается классическая ситуация — материал один, но с точки зрения европейского стандарта он не может быть допущен в работу, а с точки зрения ГОСТа — может, и менеджмент и инспекция по качеству стоит перед этим выбором. В сущности, причина такой ситуации — статистика. Или, еще хуже, QA/QC служба заказчика решит провести дополнительное испытание, когда уже конструкции изготовлены и возведены. Цена решения — тысячи долларов и недели времени, ведь если слепо следовать нормам, то материал должен быть заменен, а замена нескольких десятков тонн проката из высококачественной легированной стали в короткие сроки представляет огромную проблему.

Я считаю, что в случае возникновения данной ситуации, нельзя слепо следовать параграфам процедур и быть категоричным в выборе документов — либо ГОСТ, либо Еврокод. Необходимо руководствоваться также и здравым смыслом, и учитывать, что нормы Еврокода и СП/ГОСТ могут не только противоречить друг другу, но и друг друга дополнять. Например, необходимо понимать, что строительство ведется на территории Российской Федерации, а значит приоритет имеют местные нормы, и поэтому нужно принимать во внимание результаты, полученные при испытании только двух образцов, как того и требует ГОСТ. Но, также можно принять во внимание тот факт, что испытаний образцов KCU и KCV взаимосвязаны. Например, интересная деталь — ни один из документов условий поставки — EN 10025–1/2/4/5/6 не указывают испытания KCU для сталей. Поэтому в ситуациях, когда требования заказчика определяют проведения тестов KCU достаточно провести испытания KCV. Так, в качестве обоснования применения такой замены я обращаюсь к документу «Сводка замечаний и предложений к первой редакции изменения № 1 ГОСТ 19281–2014 Прокат повышенной прочности. Общие технические условия». Замечание № 120 от АО ЕВРАЗ НТМК гласит, что тесты KCU можно не проводить, ограничиваясь только KCV, и разработчики института им. Мельникова это к сведению принимают. [1]. Этот документ является еще одним весомым доводом в разрешении спорных ситуаций, тем более что существует, например, ГОСТ 53837–2017 “Двутавры с параллельными гранями полок”, где KCU отсутствует.

Также, внимания заслуживают отдельные пункты Еврокода и СП, определяющие такие моменты, как места отбора проб. Например, ГОСТ 53845–2010 дает несколько вариантов расположения проб для круглого профиля (Рис.2):

Рис. 2. Сортовой прокат круглого сечения и катанка. Места вырезки заготовок для образцов (испытательных образцов) для испытаний на ударный изгиб (по ГОСТ 53845–2010)

Для проб для листового проката и проката прямоугольного сечения (Рис.3, Рис. 4)

Рис. 3. Сортовой прокат квадратного и прямоугольного сечений. Места вырезки испытательных образцов для испытаний на ударный изгиб (по ГОСТ 53845–2010)

Рис. 4. Листовой широкополосный прокат. Места вырезки испытательных образцов для испытаний на ударный изгиб (по ГОСТ 53845–2010)

В то время как количество вариантов, предоставляемых Eurocode 10025–1 гораздо скромнее (Рис.5 и Рис.6):

Рис. 5. Расположение мест вырезки образцов для испытаний на ударный изгиб для круглого и квадратного сечений согласно Eurocode 10025–1

Рис. 6. Расположение мест вырезки образцов для испытаний на ударный изгиб для листового проката согласно Eurocode 10025–1

В этом вопросе вывод напрашивается сам собой. Для успешного выполнения проекта в свете контроля качества необходимо с самого начала определить какой нормативной документацией будет руководствоваться служба QA/QC. Внимательно рассмотреть все проблемные места документации. Зачастую общий аудит предприятия заказчика перед заключением договора включает в себя оценку оборудования, квалификацию персонала, но не изучение документации по качеству с участием всех сторон проекта — заказчиков, подрядчиков, субподрядчиков. В моей практике был случай, когда процедуры (сварки, покраски, огнезащиты и т. п.) заказчик начал согласовывать только к концу проекта, потому что с самого начала на первом месте был выпуск КМД и, соответственно, производство металлоконструкций. Иначе разногласия будут возникать в любом случае, на каждом этапе контроля продукции, потому что разные специалисты QA/QC по-разному интерпретируют руководящие документы. Достаточно просто решить данный вопрос «на берегу»: провести совещание с участием QA/QC инспекторов всех сторон, зафиксировать решения в протоколе совещания и обращаться к нему в случае возникновения спорных ситуаций.

Литература:

1. Сводка замечаний и предложений к первой редакции изменения № 1 ГОСТ 19281–2014 «Прокат повышенной прочности. Общие технические условия» — URL: http://chermet.net/wp-content/uploads/svodka_otzyvov_po_1_red_d.pdf
2. EN 10025–1. Hot rolled products of structural steel — Part 1: General Technical delivery conditions.
3. EN 10025–2. Hot rolled products of structural steel — Part 2. Technical delivery conditions for non-alloy structural steel.
4. ГОСТ 14637–89. Прокат толстолистовой из углеродистой стали обыкновенного качества. Технические условия. — Введ.01.01.91. — Москва: Стандартинформ, 2009–10 с.
5. ГОСТ 19281–2014. Прокат повышенной прочности. Общие технические условия. — Взамен ГОСТ 19281–89. — Москва: ФГУП «Стандартинформ», 2015. — 50 с.
6. ГОСТ 27772–2015. Прокат для строительных стальных конструкций. Общие технические условия. — Взамен ГОСТ 27772–88. — Москва: ФГУП «Стандартинформ», 2016. — 23 с.
7. ГОСТ Р 53845–2010 (ИСО 377:1997). Общие правила отбора проб, заготовок и образцов для механических и технологических испытаний. — Введ. впервые. — Москва: ФГУП «Стандартинформ», 2010. — 23 с.
8. ГОСТ 7564–97. Общие правила отбора проб, заготовок и образцов для механических и технологических испытаний. — Взамен ГОСТ 7564–73. — Минск: Межгосударственный совет по метрологии, стандартизации и сертификации; Москва: Изд-во стандартов, 2004. — 16 с.
9. ГОСТ 7566–94. Металлопродукция. Приемка, маркировка, упаковка, транспортирование и хранение. — Минск: Межгосударственный совет по метрологии, стандартизации и сертификации; Москва: ФГУП «Стандартинформ», 2005. — 16 с.