3.14.2.5. Các thanh giằng cho các buồng quặt có vách ướt
Ứng suất cho phép trong các thanh giằng được tính trên diện tích mặt cắt tính toán không được vượt quá 70 N/mm2. Đường kính của bất kỳ thanh giằng nào cũng không được nhỏ hơn 20 mm.
Các thanh giằng phải tuân thủ qui tắc sau đây (xem Hình 26):
≤ 2 .... (3.44)
3.14.2.6. Các thanh giằng dọc
Đường kính của từng thanh giằng phải sao cho ứng suất được tính trên diện tích mặt cắt nhỏ nhất không được vượt quá 70 N/mm2. Đường kính của thanh giằng ở bất kỳ phần nào cũng không được nhỏ hơn 25 mm.
Các thanh giằng được cung cấp để làm thanh tăng cứng dọc có chiều dài 5000 mm hay dài hơn.
3.14.2.7. Tải trọng lên thanh giằng dạng ống và dạng thanh
Các thanh giằng dạng ống hay dạng thanh phải được thiết kế để chịu được toàn bộ tải trọng do áp suất sinh ra ở trên vùng được giằng, diện tích vùng được tính như sau.
a) Đối với thanh giằng dạng ống trong chùm ống thì diện tích được giằng sẽ là tích số của các bước khoảng cách theo chiều thẳng đứng và nằm ngang của các thanh giằng dạng ống (ống giằng), tính bằng milimét trừ đi diện tích của các lỗ ống bị ôm. Khi khoảng cách của các ống giằng không đều đặn thì diện tích sẽ được xem như một hình vuông có cạnh là khoảng cách trung bình giữa các ống giằng (tức là hình vuông của 1/4 của tổng 4 chỗ của hình tứ giác bất kỳ nối 4 ống đỡ liền kề) trừ đi diện tích của các lỗ ống.
b) Đối với ống giằng ở hàng ngoài, hay đối với thanh giằng, diện tích tính toán được tăng cứng tính bằng milimét vuông bao gồm các đường đi qua điểm giữa của các đường nối thanh giằng và điểm giằng liền kề, trừ đi diện tích của các ống hay trụ bị ôm như chỉ ra ở Hình 14.
c) Đối với thanh giằng khi không có ống giằng ở chùm ống, diện tích được tăng cứng sẽ có hướng biên tiếp tuyến của chùm ống.
3.14.2.8. Tấm tăng cứng và tấm néo góc (tấm đỡ ở góc)
3.14.2.8.1. Tải trọng trên từng tấm
Mỗi tấm tăng cứng hay tấm néo góc ở đáy phẳng của nồi hơi phải được thiết kế sao cho chịu được toàn bộ tải trọng do áp lực tạo ra ở vùng nó tăng cứng. Diện tích được tăng cứng bởi bất kỳ tấm nào là tổng các diện tích được tăng cứng và phân chia vùng này bằng đường ranh giới được vẽ giữa các tấm và các điểm tăng cứng liền kề (ống lò, hàng ngoài biên các ống hay thân). Các đường ranh giới này qua tất cả các điểm cách đều các điểm tăng cứng liền kề nhau trong vùng xem xét (xem Hình 19).
3.14.2.8.2. Các tấm tăng cứng
Các tấm tăng cứng phải được bố trí cân xứng sao cho góc V (xem Hình 27 và Hình 28) không nhỏ hơn 60o. Tiết diện ngang nhỏ nhất của tấm tăng cứng được xác định bằng phương trình sau đây:
.... (3.45)
trong đó
eg ≤ 1,7 x chiều dầy của tấm thân
và eg ≥ 1 x chiều dầy tấm thân
eg ≥ 0,7 x chiều dầy tấm đáy
Kích cỡ và hình dạng của các phần của tấm đáy được tăng cứng bởi từng tấm tăng cứng phải đảm bảo cho toàn bộ diện tích của tấm đáy là được tăng cứng.
Các tấm tăng cứng đó phải được gắn hướng tâm và không được có một sự thay đổi đột ngột nào của viền ngoài của profin tấm đó.
3.14.2.8.3. Thanh néo góc
Các thanh néo góc nối phải được bố trí sao cho góc V (xem Hình 29) không nhỏ hơn 60o và kích thước phải đảm bảo sao cho ứng suất trong thanh néo tại phần thiết yếu nhất của nó không được vượt quá f/1,67.
3.14.2.8.4. Tấm néo, góc và chốt nối
Độ bền của các tấm néo, góc và chốt nối được tính toán tại mặt cắt yếu nhất như sau:
a) ứng suất cắt tại các chốt nối không được vượt quá 55 N/mm2.
b) Các tấm neo hay góc phải được thiết kế sao cho ứng suất tính toán không được vượt quá f/1,67 nhưng trong mọi trường hợp chiều dầy không được nhỏ hơn 0,875 chiều dầy của thân, và nhỏ nhất phải là 12,5 mm.
Phần của tấm neo và góc được gắn vào tấm đáy phải được kéo dài từ giới hạn bên trong của không gian giãn nở đến giới hạn bên ngoài của ống lò hay không gian giãn nở dạng ống.
c) Các thanh nối, tấm néo và chắn phải được chế tạo từ các vật liệu có độ bền kéo nhỏ nhất không được qui định là 430 N/mm2 và phải được thiết kế sao cho ứng suất nén trên diện tích nhô ra không được vượt quá 100 N/mm2.
3.14.2.8.5. Hàn nối
Khi các thanh giằng được hàn vào thân và tấm đáy thì việc hàn nối phải đảm bảo các mối hàn ngấu hoàn toàn phù hợp với Hình 27.
Khi các tấm néo và góc được hàn vào thân và / hoặc tấm đáy (xem Hình 28 và Hình 29) thì việc hàn nối phải đảm bảo các mối hàn ngấu hoàn toàn. Các mối hàn phải có kích thước sao cho ứng suất tính toán trên một diện tích phải bằng độ bền hiệu dụng của mối hàn nhân với hệ số hàn thích hợp được nêu trong Bảng 3.
Các mối hàn không được có các vết khía và thay đổi đột ngột đường viền.
Để tính toán ứng suất, chiều dầy hiệu dụng của chỗ hẹp của mối hàn ghép được lấy làm chiều dầy của thanh giằng hay tấm néo. Đối với mối hàn phức hợp thì chiều dầy hiệu dụng của chỗ hẹp là tổng của các phần cấu thành. Chiều dầy hiệu dụng của mối hàn góc lấy bằng 0,7 kích thước góc Lo (xem Hình 12).
Bảng 3 - Hàn nối
Dạng của mối hàn | Hệ số hàn |
Mối hàn ghép J đơn hay xiên đơn (có hoặc không có đường gân chồng lên) Mối hàn J kép hay xiên kép (có hoặc không có đường gân chồng lên) | Không hàn phía sau 0,45 Có hàn phía sau 0,7 0,8 |
3.14.2.9. Các yêu cầu bổ sung cho các tấm đáy phẳng không uốn mép
3.14.2.9.1. Yêu cầu chung
Bổ sung vào các yêu cầu được áp dụng, đặc biệt là các chi tiết hàn được chấp nhận (xem điều 5 và phụ lục B), và vào các yêu cầu chung đối với các tấm đáy phẳng được nêu trong 3.14.2.2 đến 3.14.2.8, các yêu cầu đối với các tấm đáy phẳng không uốn mép được hàn lên (welded-on) hoặc hàn vào (welded-in) được nêu trong 3.14.2.9.2 đến 3.14.2.9.4 phải được xem xét.
3.14.2.9.2. Nhiệt luyện sau khi hàn thép PH 290
Khi thép PH 290 được dùng để làm thân và tấm đáy trong nồi hơi kết hợp với các tấm đáy phẳng không uốn mép thì nồi hơi phải được nhiệt luyện sau khi hàn theo 5.4 không phân biệt chiều dầy của tấm.
3.14.2.9.3. Chiều dầy của tấm thân ở điểm góc
Để xác định chiều dầy của tấm thân tại điểm góc phải dùng các phương trình tương ứng với các công thức (3.6) và (3.7):
e = ecs + c
trong đó
c = 0,75 mm (bổ sung do ăn mòn)
ecs = ... (3.46)
Hệ số giảm ứng suất x trong công thức (3.46) phụ thuộc vào tỷ số của chiều dầy của tấm đáy và tấm thân như sau:
ecp / ecs ≥ 1,4 x = 0,8
ecp / ecs ≤ 1 x = 1
Nếu chiều dầy của thân ecs được tính theo công thức (3.7) với hệ số hàn g = 0,8 thì hệ số giảm ứng suất x sẽ không cần phải xem xét.
Đối với các giá trị ecp / ecs ở giữa 1 và 1,4 thì giá trị của x sẽ được xác định bằng phương pháp nội suy tuyến tính.
3.14.2.9.4. Các thông số thiết kế
Các tấm đáy phẳng không uốn mép phải tuân thủ các thông số nêu trong Bảng 4 và các yêu cầu nêu trong a) đến g) như sau:
Bảng 4 - Các thông số thiết kế đối với các tấm đáy phẳng không uốn mép
Đường kính ngoài thân dOS mm | Chiều dài giữa nồi hơi và các tấm đáy Lb m | Áp suất thiết kế
N/mm2 | Tỷ số giữa chiều dầy của tấm đáy và thân ecp / ecs |
dOS ≤ 1500 | Lb ≤ 5,5 | ≤ 2 | ≤ 2 |
> 2 | ≤ 1,6 | ||
5,5 < Lb ≤ 6,5 | ≤ 2 | ≤ 1,8 | |
> 2 | ≤ 1,4 | ||
1500 < dOS ≤ 1800 | Lb ≤ 5,5 | ≤ 1,6 | ≤ 1,8 |
> 1,6 | ≤ 1,4 | ||
5,5 < Lb ≤ 6,5 | ≤ 1,6 | ≤ 1,6 | |
> 1,6 | ≤ 1,2 | ||
1800 < dOS ≤ 2500 | Lb ≤ 5,5 | ≤ 1,6 | ≤ 1,7 |
> 1,6 | ≤ 1,3 | ||
5,5 < Lb ≤ 6,5 | ≤ 1,6 | ≤ 1,5 | |
> 1,6 | ≤ 1,1 | ||
dOS > 2500 | Lb ≤ 5,5 | ≤ 1,6 | ≤ 1,6 |
> 1,6 | ≤ 1,2 | ||
5,5 < Lb ≤ 6,5 | ≤ 1,6 | ≤ 1,4 | |
> 1,6 | ≤ 1 |
a) Chiều dầy của thân phải được tính theo công thức (3.6) kể cả hệ số giảm ứng suất x (xem công thức 3.46).
b) Chiều dầy thực tế của tấm đáy không được vượt quá 30 mm.
c) Khi chiều dầy của thân vượt quá 30 mm thì các tính chất phụ thuộc chiều dầy của vật liệu phải được chứng minh bằng các phép thử3).
d) Phải hàn hoàn toàn thân vào tấm đáy, ống lò vào tấm đáy và tấm đáy của buồng quặt vào tấm bọc trừ trường hợp các nồi hơi nhỏ thì được cho phép theo 5.3.2.5.2.
e) Cả hai tấm đáy phải được giằng néo hợp lý bằng cách dùng các thanh giằng, ống giằng hay tấm giảng (các tấm giằng mà không tiếp xúc với thân thì không được phép).
f) Không gian giãn nở giữa các thanh giằng hay tấm giằng và các ống lò phải tuân theo 3.14.1 sẽ được tăng lên như sau:
tăng 250 mm lên 275 mm
tăng 200 mm lên 220 mm
tăng 150 mm lên 165 mm
tăng 100 mm lên 110 mm.
g) Khi chiều dầy thực tế của tấm đáy vượt quá 25 mm thì các không gian giãn nở theo Bảng 2 phải được tăng lên theo Bảng 5.
CHÚ THÍCH 6 - Để giữ được chiều dầy của các tấm đáy càng nhỏ càng tốt thì cần có một số lượng hợp lý các thanh giằng.
3) Các yêu cầu thử, ví dụ độ giãn dài nhỏ nhất 16 %, các giá trị độ bền và độ co thắt nhỏ nhất, sẽ là đối tượng của phụ lục sắp tới của tiêu chuẩn này.