5.2.2. Tùy theo sức chịu bền của thân hình trụ, cho phép chế tạo thân hình trụ có hai chiều dày khác nhau. Tại phần nối tiếp giữa hai chiều dày khác nhau, phần dày hơn phải được vát thoải đều để có chiều dày bằng chiều dày của phần mỏng hơn (Hình 1).
a) Thân hình trụ có chiều dày đồng nhất b) Thân hình trụ có chiều dày khác nhau
R1 - bán kính trong thân dưới; R2 - Bán kính trong thân trên; Dtb - đường kính trung bình;
S1 - chiều dày thân dưới; S2 - chiều dày thân trên
Hình 1
5.2.3. Chiều dày của thân hình trụ phải bảo đảm chịu được áp suất tác dụng lên thành, được xác định theo 6.3.
5.2.4. Không cho phép đốt nóng thân hình trụ khi chiều dày của thành lớn hơn 22 mm.
Nếu phải đốt nóng thân hình trụ có chiều dày của thành lớn hơn 22 mm thì phần bị đốt nóng cần được cách nhiệt tốt để bảo đảm nhiệt độ kim loại tại vùng đốt nóng không vượt quá 1000C so với nhiệt độ làm việc định mức.
5.2.5. Độ méo của thân hình trụ (sự sai khác giữa đường kính lớn nhất và bé nhất so với đường kính định mức) không vượt quá 1%.
5.6.2. Cho phép khoan, khoét các lỗ trên thân hình trụ với đường kính của lỗ khác nhau. Khoảng cách của các lỗ phải đáp ứng yêu cầu tính độ bền thân hình trụ (xem 6.3).
Các lỗ khoét để lắp cửa cần được tăng cứng cho thành hình trụ tại vị trí các lỗ. Việc tăng cứng có thể thực hiện bởi một trong các cách hay đồng thời nhiều cách sau đây:
a) Tăng thêm chiều dày của thành ở phần khoét lỗ;
b) Hàn thêm vòng tăng cứng hoặc ống nối;
c) Hàn thêm tấm bù chiều dày cho phần thành.
Tham khảo các dạng tăng cứng vững cho thân hình trụ tại các lỗ khoét ở Hình 8 TCVN 6413:1998.
5.2.7. Khi thân hình trụ của bao hơi, bao nước, ống góp đặt nằm ngang có chiều dài trên 8 m cần có biện pháp chống uốn võng.
5.2.8. Ống góp có cấu tạo là ống hình trụ tròn. Không cho phép chế tạo ống góp không phải hình trụ tròn.
5.2.9. Các quy định về thân hình trụ cho ống lò và thân nồi hơi ống lò ống lửa tuân thủ các quy định trong TCVN 6413:1998.
5.3. Đáy
5.3.1. Các loại đáy phẳng, đáy enlip, đáy cầu được sử dụng làm đáy cho thân hình trụ. Việc chọn loại đáy nào tùy thuộc vào đường kính của thân hình trụ và áp suất tác động lên thân và đáy.
5.3.2. Đáy phẳng
5.3.2.1. Chỉ dùng đáy phẳng cho thân hình trụ có đường kính bé như ống góp (có đường kính trong của thân hình trụ ≤ 400 mm). Ngay cả trong trường hợp này cũng có thể dùng thêm các biện pháp tăng cứng để giảm chiều dày của đáy.
5.3.2.2. Việc hàn nối đáy phẳng với thân hình trụ có thể thực hiện theo các cấu tạo chỉ trên Hình 2.
Hình 2 - Cách nối đáy phẳng với thân hình trụ
5.3.2.3. Có thể khoét lỗ trên đáy phẳng và chỉ được phép khoét một lỗ. Đường kính lớn nhất của lỗ ≤ 0,6 đường kính trong của thân hình trụ.
5.3.2.4. Chiều dày yêu cầu của đáy phẳng được xác định từ việc tính độ bền đáy phẳng (xem 6.1).
5.3.2.5. Không sử dụng đáy phẳng để nối với thân hình trụ có đường kính trong lớn hơn 325 mm, trừ khi dùng đáy phẳng làm mặt sàng ống (xem 5.4).
5.3.3. Đáy elíp
5.3.3.1. Đáy elíp gồm hai phần cấu tạo: phần elíp và phần hình trụ (Hình 3)
5.3.3.2. Trong mọi trường hợp, tỷ lệ chiều cao trên đường kính đáy (kích thước trong) phải nằm trong phạm vi: 0,2 ≤ ≤ 0,3, Chiều cao của phần hình trụ h1 ≥ 40
Hình 3 - Cấu tạo đáy elíp
5.3.3.3. Cho phép khoét lỗ trên đáy elíp. Các lỗ có thể khoét chính tâm hoặc lệch tâm so với tâm trục của đáy. Có thể là lỗ hình tròn hay hình elíp.
Các lỗ có thể tăng cứng nhờ hàn thêm vành tăng cứng, hàn thêm ống nối hoặc rèn gấp mép lỗ hoặc tăng chiều dày của đáy ở phần lỗ khoét (Hình 4).
Đường kính của lỗ phải ≤ 0,7 đường kính trong của đáy. Đối với lỗ hình elíp, đường kính tính toán của lỗ là đường kính lớn của hình elíp.
Lỗ khoét được rèn gấp mép; b. Lỗ khoét được hàn thêm vành tăng cứng; c. Lỗ khoét được hàn thêm ống nối (c1, Không có miếng đệm; c2, Có miếng đệm một phía; c3, Có miếng đệm 2 phía)
Hình 4 - Các dạng tăng cứng cho lỗ khoét trên đáy elíp
5.3.3.4. Khi tăng cứng lỗ khoét bằng cách tăng chiều dày của đáy ở phần lỗ khoét không phải bằng cách hàn thêm miếng đệm thì chiều dày của đáy cần được giảm thoải đều đến chỗ nối với thân hình trụ (Hình 5)
Hình 5 - Tăng cứng cho lỗ khoét bằng cách tăng chiều dày phần đáy có khoét lỗ
5.3.4. Đáy cầu
Các yêu cầu về khoét lỗ trên đáy cầu, về kích thước phần hình trụ chuyển tiếp tương tự như đối với đáy elíp
5.3.5. Các loại đáy dạng khác như đáy hộp, đáy cong không có dạng elíp không sử dụng cho các trường hợp mới chế tạo. Đối với các trường hợp đã được chế tạo từ trước, khi cần tính kiểm tra phải căn cứ vào dạng cụ thể của đáy để tính toán.
5.3.6. Tất cả các loại đáy (elíp, cầu, cong, phẳng cũng như mặt sàng ống) phải được chế tạo bằng một tấm liền. Cho phép tối đa có hai tấm kim loại ghép lại nhưng mối ghép phải cách tâm một khoảng không nhỏ hơn 0,2 Dt và phải được hàn nối bằng mối hàn giáp mép hai phía.
5.4. Mặt sàng ống
5.4.1. Mặt sàng ống có thể là phẳng, cong, elíp, cầu.
5.4.2. Chiều dày của kim loại làm mặt sàng ống khi núc ống phải ≥ 14 mm.
5.4.3. Các yêu cầu về nối ống với mặt sàng, về thanh giằng và các biện pháp tăng cứng cho phần mặt sàng không có ống và các yêu cầu khác tuân thủ các quy định trong TCVN 6413 : 1998.
5.5. Hàn ống với thân hình trụ, với đáy
5.5.1. Đối với thân hình trụ của các nồi hơi áp suất thấp có chiều dày ≤≤ 18 mm thì có thể hàn ống trực tiếp với thân.
Đối với thân hình trụ có chiều dày > 18 mm, các mối hàn ống với thân hình trụ cần được nhiệt luyện sau khi hàn. Thông thường tiến hành hàn trước một đoạn ống cụt với thân và được nhiệt luyện cùng với thân (hoặc đáy), sau đó mới hàn ống vào ống cụt. Việc hàn các ống với thân hình trụ hoặc đáy chỉ được hoàn nối qua đoạn ống cụt này, không được hàn trực tiếp với thân hay đáy nếu sau khi hoàn không có điều kiện nhiệt luyện.
5.5.2. Các ống hàn với thân hình trụ hoặc đáy có thể hàn đầy cả chiều dày thân, hoặc chỉ hàn vào một phần chiều dày thân hay đáy.
5.6. Ống lò
Theo các quy định trong TCVN 6413 : 1998.
5.7. Các lỗ chui người, lỗ chui đầu và lỗ thò tay
5.7.1. Lỗ khoét trên thân hình trụ, thân nồi hơi, trên đáy có thể là:
- Lỗ chui người;
- Lỗ chui đầu;
- Lỗ thò tay.
5.7.2. Nồi hơi tùy theo chủng loại phải có các lỗ thích hợp để chui người, chui đầu hoặc thò tay. Số lượng các loại lỗ phải đủ để cho phép đánh giá được chất lượng gia công khi chế tạo, làm vệ sinh và cạo rửa bề mặt bên trong các bộ phận chịu áp lực của nồi hơi. Kích thước của các lỗ đáp ứng các quy định trong 5.7.4.
Thân nồi hơi có đường kính bằng hoặc lớn hơn 1.400 mm phải có ít nhất một lỗ chui người.
Thân nồi hơi có đường kính từ 800 mm đến dưới 1.400 mm phải có ít nhất một lỗ chui đầu.
Ngoài ra để làm vệ sinh và kiểm tra bên trong các bộ phận của nồi hơi cần phải trang bị một số lỗ thò tay.
5.7.3. Số lượng, kích thước và vị trí của lỗ chui người, lỗ chui đầu và lỗ thò tay do nhà thiết kế quy định sao cho có thể xem xét, kiểm tra và làm vệ sinh được toàn bộ hoặc nhiều nhất có thể bề mặt bên trong của các bộ phận.
5.7.4. Các lỗ chui người, chui đầu, thò tay có thể có dạng hình elíp hay tròn, với kích thước nhỏ nhất như sau:
a) Lỗ thò tay để làm vệ sinh hình elíp kích thước là 80 mm x 100 mm, lỗ hình tròn đường kính trong 100 mm. Lỗ thò tay để giám sát hình elíp kích thước 100 mm x 150 mm, lỗ hình tròn đường kính 120 mm. Chiều cao vòng tăng cứng không vượt quá 65 mm hoặc 100 mm nếu nó là hình côn;
b) Lỗ chui đầu hình elíp 220 mm x 320 mm, hình tròn đường kính trong 320 mm. Chiều cao của vòng tăng cứng không được vượt quá 100 mm hoặc 120 mm nếu nó là hình côn;
c) Các lỗ chui người: hình elíp kích thước 300 mm x 400 mm, hình tròn đường kính trong 400 mm.
5.7.5. Các lỗ chui người, lỗ chui đầu, lỗ thò tay phải có cấu tạo sao cho dễ dàng tháo lắp và thay thế nắp đậy lỗ.
Bề mặt tiếp xúc của nắp đậy với lỗ phải được gia công kín khít, chiều rộng tối thiểu của tấm đệm là 15 mm.
Các nắp đậy có khối lượng lớn hơn 20 kg phải có phương tiện thích hợp để nâng lên, trừ trường hợp các nắp đặt thẳng đứng có thể có kết cấu bản lề.
5.8. Mức nước
5.8.1. Mức nước thấp nhất cho phép đối với các loại nồi hơi do nhà thiết kế quy định nhưng phải đảm bảo các trị số nhỏ nhất sau:
5.8.1.1. Đối với những nồi hơi có bao hơi bị đốt nóng trực tiếp: phải cao hơn đường lửa đốt 100 mm.
5.8.1.2. Đối với nồi hơi ống lò, ống lửa nằm ngang: phải cao hơn thành ống cao nhất 100 mm.
5.8.1.3. Đối với các nồi hơi ống lò, ống lửa đứng: phải cao hơn 2/3 chiều cao ống lửa tính từ dưới lên.
5.8.1.4. Đối với nồi hơi kiểu ống nước nằm nghiêng hay đứng tuần hoàn tự nhiên: mức nước thấp nhất do người thiết kế quy định dựa theo tính toán đảm bảo tuần hoàn ổn định của dòng môi chất trong hệ thống tuần hoàn.
5.8.1.5. Đối với những loại nồi hơi chưa được quy định trong 5.8.1.1 đến 5.8.1.4 thì mức nước thấp nhất do nhà thiết kế quy định, nhưng phải đảm bảo sao cho các thành của nồi hơi không bị đốt nóng quá nhiệt độ cho phép của vật liệu chế tạo các thành đó.
5.8.2. Mức nước cao nhất cho phép trong các nồi hơi do nhà thiết kế quy định nhưng phải tính toán sao cho đảm bảo đủ mặt thoáng bốc hơi và độ khô của hơi đi vào bộ quá nhiệt, ống dẫn hơi và các máy dùng nhiệt khác.
5.8.3. Mức nước trung bình do nhà thiết kế chọn để làm cơ sở tính toán thủy động, tính toán nhiệt của nồi hơi. Mức nước này nằm ở giữa hai mức nước thấp nhất và cao nhất cho phép và là mức làm việc thường xuyên của nồi hơi.
5.9. Nắp phòng nổ
5.9.1. Những nồi hơi đốt nhiên liệu lỏng, khí, than bột, than bùn, mùn cưa và các sản phẩm thực vật, nồi hơi có buồng đốt kiểu lớp sôi phải đặt nắp phòng nổ ở các vị trí sau:
- a) Trên buồng đốt, tại đầu cuối đường khói của nồi hơi;
- b) Trên đường khói của bộ hâm nước, bộ khử tro, trước và sau quạt khói.
5.9.2. Các nắp phòng nổ phải đặt ở phía mặt trên đường khói và ở vị trí tránh gây nguy hiểm cho người phục vụ.
5.9.3. Số lượng, kích thước nắm phòng nổ do người thiết kế quy định.
5.9.4. Các nồi hơi dùng nhiệt của khói thải phải trang bị thiết bị ngắt nhanh đường khói vào nồi hơi.
5.10. Bộ hâm nước
5.10.1. Bộ hâm nước bằng gang
5.10.11. Bộ hâm nước bằng gang được dùng để gia nhiệt nước cấp cho nồi hơi, chủ yếu bởi khói của nồi hơi, được sử dụng khi áp suất nước cấp tại đầu ra của bộ hâm nước ≤ 2,2 MPa.
5.10.1.2. Bộ hâm nước bằng gang phải là loại ngắt được với nồi hơi, nước ra khỏi bộ hâm nước phải có nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ sôi trong nồi hơi ít nhất 40 0C.
5.10.1.3. Tại đầu vào và đầu ra của bộ hâm nước bằng gang phải đặt các phương tiện đo kiểm sau:
- Van an toàn;
- Áp kế;
- Nhiệt kế.
5.10.1.4. Có thể đặt thêm đường tái tuần hoàn của bộ hâm nước để đưa nước trở lại đầu hút của bơm nước cấp mà không đưa vào nồi hơi.
5.10.2. Bộ hâm nước bằng thép
5.10.2.1. Bộ hâm nước bằng thép gồm các ống thép không hàn. Không cho phép dùng ống thép hàn mí, hàn xoắn để chế tạo ống của bộ hâm nước.
5.10.2.2. Nước ra khỏi bộ hâm nước bằng thép có thể ở trạng thái sôi hoặc không sôi.
5.10.2.3. Cần có các biện pháp chống mài mòn bởi than và tro bay trong đường khói, chống ăn mòn bởi khói.
5.10.2.4. Cần có hệ thống tái tuần hoàn bộ hâm nước khi khởi động lò.
5.10.2.5. Cụm ống của bộ hâm nước bằng thép (ống ruột gà) cần chia thành từng phần có chiều cao không quá 1200 mm, giữa các phần là một khoảng trống có chiều cao 500 mm để dễ thao tác khi thi công hoặc trong khi sửa chữa.
5.11. Bộ quá nhiệt, tái quá nhiệt
5.11.1. Khi nồi hơi có trang bị bộ quá nhiệt, bộ tái quá nhiệt thì phải trang bị thiết bị đo kiểm nhiệt độ hơi quá nhiệt. Khi nhiệt độ hơi quá nhiệt lớn hơn 3500C thì phải có trang bị hệ thống điều chỉnh nhiệt độ hơi quá nhiệt.
5.11.2. Có thể điều chỉnh nhiệt độ hơi quá nhiệt bằng các thiết bị giảm ôn (bộ giảm ôn) để làm giảm nhiệt độ hơi quá nhiệt, bằng cách thay đổi lưu lượng hoặc nhiệt độ khói, hoặc phối hợp cả hai cách.
Hệ thống tự động điều chỉnh nhiệt độ hơi quá nhiệt phải bảo đảm phối hợp nhịp nhàng việc điều chỉnh khi sử dụng đồng thời các biện pháp này.
5.11.3. Người thiết kế nồi hơi phải quy định giới hạn nhiệt độ làm việc định mức của hơi quá nhiệt. Các dao động làm tăng nhiệt độ hơi quá nhiệt trong mọi trường hợp phải không lớn hơn + 100C.
5.12. Dàn ống sinh hơi
Ống sinh hơi là ống nước chịu áp suất bên trong. Các ống sinh hơi được chế tạo từ ống thép không hàn. Không cho phép dùng gang, đồng làm vật liệu chế tạo ống sinh hơi. Các ống sinh hơi được chế tạo thành dàn có hàn màng nối dọc theo ống phải bảo đảm giãn nở đều tự do cho tất cả các ống trong dàn.
Mặt trong ống sinh hơi có thể là trơn hay có rãnh xoắn. Chiều dày tối thiểu của ống sinh hơi phải theo đúng trị số ghi trong Bảng 1.
Trọng lượng của các ống và các vật liệu khác trên dàn ống phải được treo đỡ lên khung sườn lò, không được đặt trực tiếp vào các đầu nối với bao hơi, ống góp.
5.13. Các phương tiện đo kiểm
5.13.1. Các phương tiện đo kiểm bắt buộc đối với nồi hơi
- Phương tiện đo áp suất (áp kế);
- Phương tiện đo mức nước (ống thủy, đồng hồ đo mức nước …);
- Phương tiện khống chế áp suất (van an toàn);
- Phương tiện đo nhiệt độ (nhiệt kế) dùng cho nồi hơi có sản xuất hơi quá nhiệt và khi có sử dụng bộ hâm nước bằng gang.
5.13.2. Áp kế
5.13.2.1. Mỗi nồi hơi phải có ít nhất một áp kế với phần chứa hơi của nồi hơi.
Đối với nồi hơi trực lưu thì áp kế phải đặt trước van khoá đường hơi đến nơi tiêu thụ.
Các nồi hơi có bộ quá nhiệt ngoài áp kế ở bao hơi còn phải đặt thêm ít nhất một áp kế tại ống góp ra của bộ quá nhiệt. Khi nồi hơi có thêm bộ tái quá nhiệt thì còn phải đặt thêm áp kế tại ống góp ra của bộ tái quá nhiệt.
5.13.2.2. Phải đặt áp kế trên đường nước vào và ra khỏi bộ hâm nước loại ngắt được.
Trên đường nước cấp vào nồi hơi dùng bơm li tâm hay pitton cũng phải đặt áp kế tại đầu đẩy của bơm.
5.13.2.3. Áp kế đặt trên nồi hơi và bộ quá nhiệt, tái quá nhiệt phải có cấp chính xác không thấp hơn 1,5 và đường kính mặt áp kế không dưới 150 mm. Cho phép dùng áp kế có cấp chính xác 2,5 và đường kính mặt áp kế dưới 150 mm khi đặt áp kế cho nồi hơi có áp suất không quá 2,2 MPa và chiều cao tính từ sàn phục vụ đến vị trí đặt áp kế không quá 2 m, cũng như khi đặt tại bộ phận hâm nước bằng gang.
5.13.2.4. Áp kế phải nối qua ống xi phông hay một thiết bị tương tự có tiết diện bên trong đủ lớn để ống được điền đầy nước. Áp kế được nối với ống nối qua van ba ngả. Đối với nồi hơi có áp suất cao có thể thay van ba ngả bằng một ống nối và van khác dùng để lắp áp kế kiểm tra trong vận hành, cũng như khi thử thủy lực. Các phụ kiện và ống nối của áp kế phải chọn phù hợp với thông số của nồi hơi.
5.13.2.5. Áp kế của nồi hơi phải được kiểm định và niêm chì mỗi năm một lần và sau mỗi lần sửa chữa áp kế tại nơi được phép kiểm định.
5.13.2.6. Thang đo của áp kế phải được chọn sao cho ở áp suất làm việc lớn nhất cho phép kim áp kế nằm trong phạm vi từ 1/2 đến 2/3 thang đo.
Trên mặt áp kế phải có vạch đỏ chỉ áp suất làm việc lớn nhất cho phép của nồi hơi.
5.13.2.7. Áp kế dùng để theo dõi trực tiếp áp suất phải được đặt như thế nào để dễ nhìn thấy tại sàn phục vụ: mặt áp kế đặt thẳng đứng khi ngang tầm mắt hoặc phải đặt nghiêng khoảng 300 khi đặt cao hơn tầm mắt.
Đường kính của mặt áp kế nên chọn như sau:
- a) Không nhỏ hơn 150 mm khi đặt cao đến 3m so với sàn phục vụ;
- b) Không nhỏ hơn 200 mm khi đặt cao 3m đến 4m so với sàn phục vụ;
- c) Không nhỏ hơn 250 mm khi đặt cao trên 4m đến 5m so với sàn phục vụ.
Không nên đặt áp kế cao quá 5m so với sàn phục vụ.
5.13.2.8. Cấm sử dụng áp kế trong những trường hợp sau:
a) Chưa được kiểm định, mất niêm chì hoặc dấu niêm phong của đơn vị kiểm định; hoặc niêm chì, niêm phong không hợp lệ;
b) Quá hạn kiểm định;
c) Áp kế làm việc không chính xác;
d) Kính vỡ hoặc các hư hỏng khác có ảnh hưởng đến độ làm việc chính xác của áp kế.
5.13.3. Đo mức nước
5.13.3.1. Thiết bị đo mức nước quy định trong tiêu chuẩn này là thiết bị để đo trực tiếp mức nước trong bao hơi hay nồi hơi và là thiết bị hiển thị.
Các thiết bị đo mức nước có thể là:
a) Ống thủy để đo trực tiếp mức nước theo nguyên lý bình thông nhau có vật liệu bằng thủy tinh trong suốt hay vật liệu trong suốt khác chịu được nhiệt độ và áp suất của nồi hơi;
b) Các đồng hồ đo mức nước là thiết bị đo mức nước gián tiếp nhờ sự biến đổi điện từ hay các dạng vật lý khác, lấy tín hiệu trực tiếp từ mức nước trong bao hơi hay nồi hơi.
Mỗi nồi hơi phải có ít nhất hai thiết bị chỉ mức nước độc lập, một trong số đó là ống thủy được nối trực tiếp vào thân bao hơi hay thân nồi hơi; cái thứ hai có thể là thiết bị đo mức nước gián tiếp.
5.13.3.2. Những nồi hơi có nhiều cấp bốc hơi và chia bao hơi thành các ngăn cho mỗi cấp bốc hơi thì tại mỗi ngăn phải đặt một ống thủy.
5.13.3.3. Những nồi hơi có nhiều bao hơi đặt trên cao thì ở bao hơi cần theo dõi mức nước phải đặt ít nhất hai thiết bị đo mức nước, các bao hơi còn lại khác phải đặt ít nhất một thiết bị đo. Những bao hơi chỉ chứa hơi, không chứa nước thì không cần đặt thiết bị đo mức nước.
5.13.3.4. Những nồi hơi có nhiều bao hơi đặt trên cao có liên thông nhau cả đường hơi và đường nước thì cho phép đặt 1 ống thủy cho mỗi bao hơi.