Bảng 5 - Các không gian giãn nở giữa ống lò và thân khi chiều dầy của tấm đáy vượt quá 25 mm
Chiều dài giữa các tấm đáy của nồi hơi Lb m | Không gian giãn nở | ||
Phần trăm của đường kính ngoài | Lớn nhất mm | Nhỏ nhất mm | |
Lb ≤ 5,5 | 6,5 | 130 | 65 |
5,5 < Lb ≤ 6 | 7 | 140 | 70 |
6 < Lb ≤ 6,5 | 8 | 150 | 75 |
3.14.2.10. Các kiểu tăng cứng bị cấm
Không được phép tăng cứng các tấm đáy phẳng bằng các phần tử tăng cứng (thanh néo hoặc tấm néo) mà không liên kết với tấm đáy đối diện hay với thân.
3.14.2.11. Các tấm dầm ở phía trên của buồng quặt
Chiều dầy các tấm dầm được hàn vào theo các Hình 24a đến Hình 24e phải được tính toán theo công thức sau đây, nhưng trong mọi trường hợp chiều dầy không được vượt quá 35 mm.
... (3.47)
trong đó e là chiều dầy của tấm dầm.
3.15. Các ống và các ống dẫn không đục lỗ và các mặt sàng ống
Trong tiêu chuẩn này, các ống là các phần tử hình trụ được dùng để truyền nhiệt.
3.15.1. Chiều dầy của các ống thẳng chịu áp lực ngoài
Chiều dầy của các ống thẳng có đường kính ngoài đến 150 mm chịu áp lực ngoài tính từ công thức sau nhưng không được nhỏ hơn 2,9 mm. Phải tính đến dung sai âm.
e = ect + c ……(3.48)
trong đó
c = 0,75 mm (bù thêm do ăn mòn)
ect = .... (3.49)
3.15.2. Chiều dầy của các ống thẳng chịu áp lực trong
Chiều dầy của các ống thẳng chịu áp lực trong được tính theo công thức sau nhưng không được nhỏ hơn 2,5 mm. Phải tính đến dung sai âm.
e = ect + c
trong đó
c = 0,75 mm (bổ sung do ăn mòn)
ect = .... (3.50)
3.15.3. Chiều dầy của các đường ống dẫn thẳng chịu áp lực trong
Chịu dầy của các đường ống dẫn thẳng chịu áp lực trong được tính theo công thức 3.15.2 nhưng không được nhỏ hơn 4 mm. Phải tính đến dung sai âm.
3.15.4. Chiều dầy và độ ôvan của các khuỷu, chỗ nối ống và chỗ uốn ống dẫn (xem Hình 30)
Chiều dầy thành của các khuỷu, các chỗ uốn ống và ống dẫn có đường kính ngoài đến 150 mm không được nhỏ hơn giá trị tính được bằng công thức sau:
Chiều dầy thành tại cung trong
ei = ect Ci ……(3.51)
Chiều dầy thành tại cung ngoài
ei = ect Co ……(3.52)
trong đó ect là chiều dầy được tính cho ống thẳng hoặc ống dẫn thẳng theo 3.15.1 và 3.15.2 hoặc 3.15.3 tương ứng và Ci và Co là các hệ số được lấy từ Hình 31.
Các hệ số Ci và Co có giá trị cho các khuỷu, các chỗ uốn ống và ống dẫn khi tỷ số R/do lớn hơn hay bằng 1 và nhỏ hơn hay bằng 4,5. Chỗ uốn với R/do lớn hơn 4,5 sẽ được xem như các ống thẳng hoặc ống dẫn thẳng.
Chiều dầy nhỏ nhất, bổ sung do ăn mòn và dung sai âm phải được tính theo 3.15.1, 3.15.2 hay 3.15.3 tương ứng trừ khi tất cả các trường hợp chiều dầy lớn hơn 2,9 mm.
Giá trị dm/e không được vượt quá 40.
Độ ôvan được đo ở cuối sau khi uốn không được vượt quá 10 %.
Độ ôvan được định nghĩa như là
... (3.53)
trong đó
do max là đường kính ngoài lớn nhất của ống đo tại điểm cao nhất của chỗ uốn;
do min là đường kính ngoài nhỏ nhất của ống đo tại cùng thiết diện như domax;
do là đường kính ngoài của ống thẳng.
3.15.5. Các ống giằng
Các ống giằng là các ống được hàn theo Hình 21 có chiều sâu mối hàn bằng chiều dầy của ống cộng với 3 mm. Các ống giằng này không yêu cầu phải ở trong chùm ống trừ khi ống lồng bao gồm các ống chỉ được ép để dãn rộng ra (xem Hình 32a).
Khi các chùm ống bao gồm các ống trơn được giãn rộng và hàn vào, giãn rộng và buộc vào (treo vào) (xem Hình 32b) hay giãn rộng ra và hàn vào như Hình 32c), Hình 32d) và Hình 32e) thì các ống giằng được hàn vào theo Hình 21 yêu cầu các hàng ngoài để chịu được tải trọng của tấm phẳng.
Khi các chùm ống bao gồm các ống trơn được hàn vào theo Hình 32f) hay có chiều sâu mối hàn bằng chiều dầy của ống cộng thêm 2 mm thì không cần ống giằng.
Mỗi ống giằng phải được thiết kế sao cho chịu tải trọng tác động lên các tấm mà nó giữ. Chiều dầy của ống giằng được hàn vào mặt sàng ống phải đảm bảo sao cho ứng suất dọc trục lên phần mỏng nhất của ống không được vượt quá 70 N/mm2.
3.15.16. Khoảng cách giữa các ống
Khoảng cách giữa các lỗ ống phải đảm bảo sao cho chiều rộng nhỏ nhất tính bằng milimét của bất kỳ dây chằng nào giữa các lỗ ống không được nhỏ hơn.
a) đối với các ống núc
0,125 d + 12,5 mm
b) đối với các ống hàn
1) khi nhiệt độ khí vào lớn hơn 800 oC
0,125 d + 9 mm
2) khi nhiệt độ khí vào nhỏ hơn hoặc bằng 800 oC
0,125 d + 7 mm
3.15.7. Chiều dầy của các mặt sàng ống có các chùm ống
Chiều dầy của các tấm ống được tính theo công thức (3.42) và )(3.43) trừ khi
a) các ống núc vào mặt sàng ống với chiều dầy nhỏ nhất của mặt sàng ống là 12,5 mm khi đường kính của lỗ ống không vượt quá 50 mm, hay 14 mm khi đường kính của lỗ ống lớn hơn 50 mm, hoặc
b) các ống được gắn vào mặt sàng ống chỉ bằng cách hàn trong trường hợp đó chiều dầy của các mạt sàng ống không nhỏ hơn 6 mm đối với các nồi hơi có áp suất thiết kế nhỏ hơn 0,5 N/mm2 và không nhỏ hơn 9 mm đối với nồi hơi có áp suất thiết kế lớn hơn hoặc bằng 0,5 N/mm2.
3.16. Ống lò có dạng hình trụ và buồng quặt vách ướt chịu áp lực ngoài
3.16.1. Ống lò và tấm đáy của buồng quặt
3.16.1.1. Ống lò trơn và tấm đáy của buồng quặt
Áp suất thiết kế của ống lò trơn và tấm đáy của buồng quặt vách ướt phải thấp hơn áp suất được tính theo các phương trình sau:
Các phương trình trên có thể được biểu thị bằng chiều dầy như chỉ ra trong các công thức (3.56) và (3.58). Phải sử dụng chiều dầy nào lớn hơn, nhưng chiều dầy của ống lò trơn với đường kính nhỏ hơn hoặc bằng 400 mm không được nhỏ hơn 6 mm và đối với đường kính lớn hơn 400 mm không được nhỏ hơn 7 mm. Đối với ống lò vòng lượn sóng chiều dầy của vách ống lò không được nhỏ hơn 10 mm. Trong tất cả các trường hợp chiều dầy không được quá 22 mm. Đối với các tấm đáy chiều dầy lớn nhất không được quá 35 mm.
trong đó
e = ecf + c ……(3.59)
trong đó: c = 0,75 mm (bổ sung do ăn mòn).
Các công thức (3.54) đến (3.59) chỉ áp dụng cho ống lò có đường kính nhỏ hơn hoặc bằng 1800 mm.
CHÚ THÍCH 7 - Các công thức (3.45) và (3.56) dựa trên sự xem xét về phá hủy dẻo. Các công thức (3.55) và (3.58) dựa trên sự xem xét không ổn định đàn hồi.
3.16.1.2. Ống lò lượn sóng
Áp suất thiết kế của ống lò lượn sóng được xác định từ các phương trình sau, nhưng chiều dầy không được nhỏ hơn 10 mm hay lớn hơn 22 mm.
trong đó: dm là đường kính trung bình.
CHÚ THÍCH -
8) Đối với ống lò lượn sóng, đường kính trung bình bằng đường kính trong cộng với toàn bộ chiều sâu của một gợn sóng, tức là đường kính trong cộng với erf + w.
9) Các giá trị X2 và I1 đối với ống lò gợn sóng Fox và Morrision được cho trong các Hình 33a đến Hình 33g.
3.16.1.3. Các hệ số an toàn
Giá trị của các hệ số an toàn là
S1 = 2,5 đối với ống lò nằm ngang chịu tác động ngọn lửa
S1 = 2 đối với ống lò và tấm đáy của buồng quặt không chịu tác động ngọn lửa
S2 = 3 đối với tất cả các điều kiện khác
3.16.2. Dung sai và bù thêm do ăn mòn của chiều dầy thành ống lò
Đối với ống lò lượn sóng, chiều dầy thành ống lò tính toán sẽ là chiều dầy nhỏ nhất của ống lò thành phẩm. Đối với ống lò trơn và buồng quặt phải tính thêm tất cả các bù thêm của dung sai âm.
3.16.3. Độ không tròn
Độ không tròn tính bằng phần trăm của ống lò và buồng quặt được tính như sau:
.... (3.61)
trong đó
dmax là đường kính trung bình lớn nhất của ống lò, tính bằng mm;
dmin là đường kính trung bình nhỏ nhất của ống lò, tính bằng mm.
Độ không tròn cho phép lớn nhất được nêu trong 4.9.2.
3.16.4. Phần tử tăng cứng
3.16.4.1. Yêu cầu chung
Các phần tử tăng cứng được hàn vào lò với các kích thước lớn nhất phù hợp với các Hình 34 và Hình 35 sẽ được coi là thỏa mãn các yêu cầu của phần này và không cần phải tính toán.
Các phần tử tăng cứng không tuân theo Hình 34 và Hình 35 phải có mô men thứ cấp của diện tích không được nhỏ hơn giá trị được cho trong phương trình sau đây:
.... (3.62)
Mômen thứ cấp của diện tích của phần tử tăng cứng trục trung tính I2 có quan hệ với tiết diện của phần tử tăng cứng, kể cả chiều dài của lò bằng 0,55 trên một mặt của phần tử tăng cứng.
3.16.4.2. Tiết diện của phần tử tăng cứng làm bằng thanh hay tấm
Các tiết diện của phần tử tăng cứng làm bằng thanh hay tấm phải được nối với nhau bằng các mối hàn ngấu hoàn toàn.
Chiều dầy của phần tăng cứng phải đạt được nhỏ nhất theo yêu cầu trong 3.16.4.1. Nếu nó vượt quá 22 mm hay 2 lần chiều dầy của thành lò thì phải có kết cấu thon dần như đã chỉ ra trên Hình 35.
Các mối hàn để gắn các phần tử tăng cứng vào lò phải ngấu hoàn toàn.
3.16.4.3. Các phần tử tăng cứng đặt trong vùng suất phụ tải nhiệt đỉnh
Khi các phần tử tăng cứng được hàn vào thành lò có chiều dầy lớn hơn 11 mm thì chúng được đặt vào vùng suất phụ tải nhiệt đỉnh trừ khi nguồn nhiệt đưa vào ống lò bị giới hạn không lớn hơn Hr theo biểu thức sau đây:
Hr = 130 - 2,7 erf ……(3.63)
trong đó Hr là phần trăm của lượng nhiệt ròng cho phép đưa vào thông thường là lượng nhiệt lớn nhất, tính bằng wat (w).
Vùng có suất phụ tải nhiệt đỉnh phải được xem xét với một chiều dài bằng hai lần đường kính của ống lò tính từ đầu của mỏ đốt, hay điểm cuối của ghi lò, tùy theo cái nào áp dụng được.
CHÚ THÍCH 10 - Các yêu cầu của 3.16.4.3 không cần áp dụng cho các nồi hơi có nguồn nhiệt vào nhỏ hơn 2 MW.
3.16.4.4. Các vòng lượn sóng
Các vòng lượn sóng được xem như các điểm đỡ hiệu dụng. Khoảng cách nhỏ nhất của các tấm vòng lượn sóng không được nhỏ hơn 600 mm. Khi sử dụng các vòng lượn sóng thì chiều dầy của ống lò phải được tính toán theo 3.16.1.1.
Khi tính toán các ống lò có các vòng lượn sóng thì L được lấy bằng 1,5 nhân với chiều dài thực giữa tâm các vòng lượn sóng.
Mômen thứ cấp của diện tích vòng lượn sóng không được nhỏ hơn giá trị được yêu cầu trong 3.16.4.1. Chiều dài của ống lò trơn khi xác định I2 được đo từ đường tiếp tuyến ngoài và không được lớn hơn 0,55. Kích thước của các vòng lượn sóng không được nhỏ hơn chiều dầy tính toán của phần các ống lò trơn.
Mômen thứ cấp của diện tích của các vòng lượn sóng giữa các đựng tiếp tuyến ngoài được nêu trong bảng của các Hình 36a) đến Hình 36c).
3.16.4.5. Các phần tử tăng cứng trên các ống lò lượn sóng
Khi các ống lò lượn sóng được trang bị một số phần tử tăng cứng, ví dụ một cái trên một nếp hay cứ hai nếp có một cái thì diện tích mặt cắt ngang và mômen thứ cấp của diện tích của các phần tử tăng cứng phải được tính đến khi sử dụng công thức (3.60). Khi tính toán không được lấy chiều cao lớn hơn sáu lần chiều dầy của thành lò.
3.16.5. Chiều dài tính toán của ống lò hỗn hợp
Khi chiều dài của phần trơn của ống lò lượn sóng vượt quá 250 mm thì tổng chiều dài của hai phần phải được dùng để tính toán chiều dầy của phần lượn sóng, và sử dụng 1,5 lần chiều dài của phần trơn để tính toán chiều dầy của phần trơn.
3.17. Các đế nồi hơi
3.17.1. Các chân đế
Đối với nồi hơi có đường kính thân nhỏ hơn 1500 mm thì chân đế hay tấm đế có góc đối diện nhỏ hơn 60o sẽ được dùng trừ khi chiều dầy thân đã được tính toán có sử dụng hệ số giảm ứng suất x = 0,8.
3.17.2. Các tấm đế
Đối với đường kính thân bằng hoặc lớn hơn 1500 mm thì các chân đế không được phép sử dụng, chỉ có thể được sử dụng các tấm đế có góc đối diện không nhỏ hơn 90o. Chiều dầy thân phải đảm bảo sao cho ứng suất được kết hợp ở mặt trong của thân nhận được từ công thức (3.64) hay (3.65) không vượt quá 1,5 f.
Nếu Ls/rms > 8 thì
Nếu Ls/rms ≤ 8 thì
Chiều rộng của tấm trên tấm đế B2 không được nhỏ hơn 10 ers.
Hệ số C3 nhận được từ Hình 37.
4. Trình độ và chế tạo trong sản xuất trừ hàn
4.1. Nhận dạng tấm
Khi bố trí và cắt các tấm, nhãn hiệu nhận dạng tấm phải được đặt ở vị trí dễ nhìn sau khi phần chịu áp lực được hoàn thành. Khi nhãn hiệu nhận dạng của tấm bị cắt bỏ một cách bất khả kháng thì nó phải được người chế tạo phần chịu áp lực chuyển sang chỗ khác của bộ phận này để thỏa mãn yêu cầu của cơ quan kiểm tra.
4.2. Cắt các vật rèn
Thông thường các vật rèn phải được cắt thành kích thước và hình dạng bằng máy và / hoặc cắt nóng.
4.3. Thân hình trụ
4.3.1. Mỗi một khoanh chỉ được tạo thành từ không nhiều hơn hai tấm, uốn thành dạng hình trụ đến tận mép ngoài của tấm. Việc uốn phải được tiến hành hoàn toàn bằng máy, và không được nung nóng cục bộ hay đập búa cục bộ.
Mối hàn dọc ống hoặc mối nối có thể được đặt ở bất kỳ vị trí thích hợp nào, nhưng các mối hàn của các khoang kế tiếp nhau không được trùng trên một đường thẳng. Trong các trường hợp đặc biệt chúng có thể nằm trên một đường thẳng trừ khi các yêu cầu trong 5.3.2.2 được thỏa mãn.
4.3.2. Thân của nồi hơi đã được hoàn thành phải thỏa mãn các yêu cầu sau đây:
a) Độ thẳng
Trừ khi có qui định khác được nêu trên bản vẽ, độ sai lệch lớn nhất của thân so với đường thẳng không được vượt quá 0,3 % của cả hai chiều dài tổng phần hình trụ và của bất kỳ đoạn dài 5 m nào. Việc đo đạc phải tiến hành trên bề mặt của tấm cơ bản nhưng không vào chỗ hàn, nối hay các phần nhô ra khác.
b) Các điểm không bình thường của profil
Những điểm không bình thường của profil (được kiểm tra từng khoảng 20o) không được vượt quá 5 % chiều dầy nhỏ nhất của tấm cộng với 3 mm. Giá trị lớn nhất có thể được tăng lên 25 % nếu chiều dài của các điểm không bình thường không vượt quá 1/4 chiều dài của phần thân giữa 2 mối hàn theo chu vi với giá trị lớn nhất của chiều dài này là 1m.
c) Độ méo
Hiệu giữa đường kính lớn nhất và nhỏ nhất của một tiết diện bất kỳ của thân hàn dọc phải nhỏ hơn hoặc bằng , trong đó D là đường kính trong danh nghĩa, tính bằng milimét.
Các phép đo phải được tiến hành trên bề mặt của tấm cơ bản và tránh mối hàn, chỗ nối hay các phần nhô ra khác.
Việc đo độ méo mặt cắt của thân được tiến hành khi thân được đặt nằm ngang hoặc đặt đứng. Khi các mặt cắt của thân kiểm tra được đặt nằm phẳng trên một phía thì mỗi lần đo đường kính phải lặp lại sau khi quay vần thân đi một góc 90o quanh trục dọc của nó. Hai lần đo cho mỗi đường kính được tính trung bình và độ méo được tính từ các giá trị trung bình đó.
Bất kỳ sự sai lệch cục bộ nào của độ tròn phải thoải dần dần.
Không được có chỗ bẹp hay tạo đỉnh trên mối hàn dọc.
d) Cán nguội
Được phép cán nguội một thân được hàn để sửa chữa các sai lệch về độ méo, trừ phép thử không phá hủy tuân thủ điều 5.5 và 5.9.4 được tiến hành sau khi độ méo được kiểm tra lại.