2.2. Зміна проектів котлів
2.2.1. Зміна проекту котла, необхідність якої виникає в процесі виготовлення, монтажу, експлуатації, ремонту, модернізації або реконструкції, повинна бути погоджена з автором проекту, а для котлів, придбання яких здійснюється за кордоном, а також при відсутності автора проекту котла – з головною організацією з котлобудування.
3.1. Загальні положення
3.1.1. Конструкція котла і його основних частин повинна забезпечувати надійність, монтажо- і ремонтопридатність, довговічність і безпеку експлуатації з розрахунковими параметрами протягом розрахункового ресурсу безпечної роботи котла (елемента), прийнятими в технічних умовах (технічному завданні), а також можливість проведення технічного опосвідчення, очищення, промивки, ремонту і експлуатаційного контролю металу.
Внутрішні пристрої в паровій і водяній частинах барабанів котлів, які перешкоджають огляду їх поверхні, а також проведенню дефектоскопії, повинні виготовлятись такими, що знімаються.
Допускається розміщувати в барабані приварні елементи для кріплення внутрішніх пристроїв. Підприємство-виготовлювач зобов’язано в Інструкції з монтажу і експлуатації вказати порядок зняття і встановлення цих пристроїв.
3.1.2. Конструкція і гідравлічна схема котла повинні забезпечувати надійне охолодження стінок елементів, які знаходяться під тиском.
Температура стінок елементів котла не повинна перевищувати величини, що прийнята в розрахунках на міцність.
3.1.3. Конфігурація труб, що відводять робоче середовище з економайзера і які розміщені в газоходах, повинна виключати можливість утворення в них парових мішків і пробок.
3.1.4. Конструкція котла повинна забезпечити можливість рівномірного прогрівання його елементів при розпалюванні і нормальному режимі роботи, а також можливість вільного теплового розширення окремих елементів котла.
Для контролю за переміщенням елементів котлів при тепловому розширенні у відповідних точках повинні бути встановлені покажчики переміщення (репери). Місця встановлення реперів вказуються в проекті котла.
При неможливості забезпечення вільного теплового розширення, в розрахунках на міцність необхідно враховувати відповідні додаткові напруження, що повинно бути вказано в розрахунку на міцність. В цьому випадку встановлення реперів не вимагається.
3.1.5. Бойлер, що включений в природну циркуляцію котла (розміщений поза барабаном), повинен бути закріплений на підвісках (опорах), які допускають можливість вільного теплового розширення труб, що з’єднують його з котлом і розраховані на компенсацію гідравлічних ударів в бойлері.
3.1.6. Ділянки елементів котлів, трубопроводів і устаткування котельні з підвищеною температурою поверхні, з якими можливе безпосереднє зіткнення обслуговуючого персоналу, повинні бути покриті тепловою ізоляцією, що забезпечує температуру зовнішньої поверхні не більше 55 °С (відповідно до ГОСТ 25165-82) при температурі навколишнього середовища не більше 25 °С.
3.1.7. Конструкція котла повинна забезпечувати можливість видалення повітря з усіх елементів, що знаходяться під тиском, в яких можуть утворюватись повітряні пробки при заповненні котла водою.
3.1.8. Улаштовування вводів живильної води, подачі в котел хімікатів, приєднання труб рециркуляції, а також розподіл живильної води в барабані не повинні викликати місцевого охолодження стінок елементів котла, для чого повинні бути передбачені захисні пристрої.
Допускається конструкція котла без захисних пристроїв, якщо це обґрунтовано розрахунками на міцність.
3.1.9. Будова газоходів повинна виключати можливість утворення вибухонебезпечного скупчення газів, а також повинна забезпечувати необхідні умови для очищення газоходів від відкладень продуктів згоряння.
3.1.10.Конструкція газощільних котлів з мембранними стінками повинна враховувати можливість короткочасного підвищення тиску в топці і газоходах (хлопків), а також розрідження відповідно до НД.
3.1.11. Розроблювачем проекту котла з врахуванням умов експлуатації повинен бути встановлений розрахунковий (допустимий) термін служби, який повинен бути зазначений заводом-виготовлювачем у паспорті котла.
3.2. Положення рівня води
3.2.1. Нижній допустимий рівень води в газотрубних (жаротрубних) котлах повинен бути не менше як на 100 мм вище верхньої точки поверхні нагріву котла.
Нижній допустимий рівень води в барабанах водотрубних котлів встановлюється розроблювачем проекту котла.
3.2.2. Верхній допустимий рівень води в парових котлах встановлюється розроблювачем проекту котла.
3.3. Лази, лючки, кришки і топочні дверцята
3.3.1. Для барабанів і колекторів повинні використовуватись лази і лючки, що відповідають таким вимогам:
в барабанах лази повинні бути круглої, еліптичної або овальної форми: діаметр круглого лазу повинен бути не менше 400 мм, а розміри осей еліптичного або овального лазу – не менше 300х400 мм;
кришка лазу, маса якої більша 30 кг, повинна бути обладнана пристроєм для полегшення відкриття і закриття;
в колекторах з внутрішнім діаметром більше 150 мм повинні бути передбачені отвори (лючки) еліптичної або круглої форми з найменшим розміром в променях світла не менше 80 мм для огляду і очищення внутрішньої поверхні. Замість вищевказаних лючків дозволяється застосування приварних штуцерів круглого перерізу, що заглушуються приваркою денця, яке відрізається при огляді (очищенні). Кількість і розміщення штуцерів встановлюється при розробленні проекту. Лючки і штуцери допускається не передбачати, якщо до колекторів приєднані труби зовнішнім діаметром не менше 50 мм і які розміщені так, що після їх відрізу можливий доступ для огляду внутрішнього простору колектора.
Конкретні вказівки щодо виконання цієї роботи повинні міститись в Інструкції з монтажу і експлуатації підприємства – виготовлювача котла.
3.3.2. В стінках топки і газоходів повинні бути передбачені лази і вічка для забезпечення можливості контролю за горінням і станом поверхонь нагріву, обмурівки, а також за ізоляцією частин барабанів і колекторів, що огріваються.
Прямокутні лази повинні мати розмір не менше 400%450 мм, круглі – діаметром не менше 450 мм і забезпечувати можливість проникнення в середину котла для огляду поверхонь його елементів (за винятком жаротрубних і газотрубних котлів).
Як лази можуть використовуватись топочні дверцята і амбразури пальникових пристроїв за умови, що їх розміри будуть не менше за вказані в даній статті.
3.3.3. Дверцята і кришки лазів, лючків та вічок повинні бути міцними, щільними і повинні виключати можливість самовільного відкриття.
На котлах з надлишковим тиском газів в топці, в газоходах лючки повинні бути оснащені пристроями, що виключають вибивання газів назовні при їх відкритті.
3.4. Запобіжні пристрої топок і газоходів
3.4.1. Кожен котел з камерним спалюванням палива (порохоподібного, газоподібного, рідкого) або з шахтною топкою для спалювання торфу, тирси, стружки та інших дрібних виробничих відходів повинен бути оснащений вибуховими запобіжними пристроями. Ці пристрої слід встановлювати в стінці топки, останнього газоходу котла, економайзера і золоуловлювача. Вибухові запобіжні пристрої повинні бути так розміщені і мати таку будову, щоб було виключено травмування людей при спрацьовуванні цих пристроїв.
3.4.2. Конструкція, кількість, розміщення і розмір прохідного перерізу вибухових запобіжних пристроїв повинні бути вказані в проекті котла.
Вибухові запобіжні пристрої дозволяється не встановлювати в топках і газоходах котлів, якщо це обґрунтовано проектом.
3.4.3. Між котлом-утилізатором і технологічним агрегатом повинен бути встановлений відключувальний пристрій, що дозволяє роботу агрегату без котла-утилізатора. Дозволяється не встановлювати відключувальний пристрій, якщо режим експлуатації технологічного агрегату дозволяє зупинити котел і виконати вимоги даних Правил щодо проведення технічних опосвідчень або ремонту котла.
3.5. Чавунні економайзери
3.5.1. Схеми включення чавунних економайзерів повинні відповідати вимогам НД та Інструкції з монтажу і експлуатації заводу-виготовлювача.
3.5.2. Температура води на виході з чавунного економайзера повинна бути не менше як на 20°С нижче температури насиченої пари в паровому котлі або температури пароутворення при наявному робочому тиску води у водогрійному котлі.
3.6. Днища і трубні решітки
3.6.1. Днища слід використовувати випуклі, напівкульові або еліптичні. При імпортній поставці допускається використання торосферичних (коробових) днищ.
Для газотрубних і жаротрубних котлів допускається використання торосферичних днищ з відбортовкою або плоских днищ з відбортовкою чи без відбортовки. Плоскі днища повинні скріплюватись поздовжніми і (або) кутовими зв’язувальними елементами (в’язями).
Для колекторів водотрубних котлів допускається використання плоских днищ з внутрішнім діаметром не більше 600 мм. Це обмеження не є обов’язковим, якщо ресурс колектора обґрунтований перевірним розрахунком на міцність.
3.6.2. Днища, як правило, слід виготовляти з одного листа.
Допускаються днища з двох листів, при цьому листи повинні бути зварені до виготовлення і зварний шов піддаватись радіографічному або ультразвуковому контролю (УЗК) на всій довжині після виготовлення днища.
3.6.3. Трубні решітки допускається виготовляти з двох і більше листів за умови, що відстань між сусідніми зварними швами буде не менше 5- кратної товщини стінки і зварні шви на всій довжині піддаються УЗК або радіографії.
3.6.4. Плоскі днища із канавками на внутрішній стороні або з циліндричною частиною, виконані механічною розточкою, повинні виготовлятись з поковки, перевіреної на суцільність ультразвуковим методом контролю.
Допускається використання листового прокату на робочий тиск до 4 МПа (40 кгс/см2) і температуру середовища до 450 °С за умови 100-процентного контролю заготовки або виготовленого денця ультразвуковим чи іншим рівноцінним методом.
3.6.5. Еліптичні, торосферичні і плоскі днища з відбортовкою повинні мати циліндричний борт.
3.6.6. Плоскі і випуклі денця зовнішнім діаметром не більше 80 мм можуть виготовлятись механічною обробкою з круглої прокатної заготовки.
3.7. Зварні з’єднання, розміщення зварних швів і отворів
3.7.1. Зварні шви повинні бути стиковими з повним проплавленням.
Застосування кутових зварних з’єднань допускається за умови суцільного ультразвукового або радіографічного контролю.
Допускається застосування кутових швів з конструктивним зазором без контролю радіографією або ультразвуком для приварки до колекторів, барабанів водотрубних котлів і корпусів газотрубних котлів труб і штуцерів з внутрішнім діаметром не більше 100 мм, а також плоских фланців незалежно від їх діаметру і елементів зміцнення отворів. Контроль якості таких з’єднань повинен виконуватись згідно з НД, погодженою з Держнаглядохоронпраці України.
Допускається застосування з’єднань внапуск для приварки зовнішніх муфт з’єднань труб умовним проходом менше 16 мм, а також для приварки накладок і оболонок.
3.7.2. В стикових зварних з’єднаннях деталей різної номінальної товщини повинен бути забезпечений плавний перехід від однієї деталі до другої шляхом поступового стоншення більш товстостінної деталі з кутом нахилу кожної з поверхонь переходу не більш 15°.
Допускається збільшувати кут нахилу поверхонь переходу до 30°, якщо надійність з’єднання обгрунтована розрахунком на міцність з визначенням розрахункового ресурсу.
При різниці в номінальній товщині стінок елементів, що зварюються, менше 30 % від товщини стінки тонкого елемента, але не більше 5 мм допускається здійснення вказаного плавного переходу з боку розкриття кромок за рахунок похилого розміщення поверхонь шва.
Вимоги даного пункту не розповсюджуються на стикові з’єднання елементів з різними властивостями міцності, наприклад, для з’єднання литих деталей з трубами, листами або поковками, а також для з’єднання труб з крутозагнутими колінами, що виготовлені методами протягування або гнуття з осадкою.
3.7.3. Конструкція і розміщення зварних швів повинні забезпечувати:
а) можливість виконання зварних з’єднань з дотриманням всіх вимог, що встановлені в НД із зварювання;
б) вільне розміщення нагрівальних пристроїв у випадку місцевої термічної обробки;
в)доступність проведення контролю якості зварних з’єднань передбаченими для них методами;
г) можливість виконання ремонту зварних з’єднань з наступною термообробкою і контролем, якщо вони передбачені НД.
3.7.4. Не допускається перетинання стикових зварних з’єднань. Зміщення осей зварних швів, що виходять на границю зварного шва паралельно або під кутом, повинно бути не менше трикратної товщини більш товстого листа, але не менше 100 мм.
Вимога даного пункту не є обов’язковою для стикових зварних з’єднань деталей з номінальною товщиною стінки до 30 мм включно, а також для складальних одиниць, що попередньо зварені із деталей різної номінальної товщини при одночасному дотриманні таких умов:
а) зварні з’єднання повинні бути виконані автоматичною зваркою;
б)місця перетину зварних швів повинні бути піддані ультразвуковому і радіографічному контролю.
У випадку, якщо біля зварного з’єднання розміщуються отвори, то від точки перетину осей зварних швів ближня кромка отвору повинна знаходитись на відстані не менше√Dms, де Dmі s – відповідно середній діаметр і товщина елемента, в якому знаходяться отвори, мм.
Вимірювання повинні проводитись для барабанів на внутрішній, а для решти елементів – на зовнішній поверхні.
3.7.5. Мінімальна відстань між осями швів сусідніх стикових зварних з’єднань (поперечних, поздовжніх, меридіальних, хордових, кругових та ін.), які не сполучаються, повинна бути не менше номінальної товщини деталей, що зварюються, але не менше 100 мм при товщині стінки більше 8 мм і не менше 50 мм при товщині стінки 8 мм і менше.
3.7.6. Довжина циліндричного борту від осі стикового зварного шва до початку заокруглення випуклого днища або іншого відбортованого елемента повинна забезпечувати можливість ультразвукового контролю зварного шва приварки днища з боку днища.
3.7.7. Зварні з’єднання котлів не повинні стикатися з опорами. При розміщенні опор над (під) зварними з’єднаннями відстань від опори до шва повинна бути достатньою для проведення необхідного контролю за станом зварного з’єднання в процесі експлуатації.
Допускається перекривати опорами поперечні зварні з’єднання циліндричних корпусів котлів, які експлуатуються в горизонтальному положенні, за умови, що ділянки зварних з’єднань, які перекриваються з припуском на сторону не менше√Dms, але не менше 100 мм, були піддані суцільному радіографічному або ультразвуковому контролю.
Не допускається перекривати опорами місця перетину і сполучення зварних з’єднань.
3.7.8. Відстань від краю шва стикового зварного з’єднання до осі отворів під розвальцювання або приварку труб повинна бути не менше 0,9 діаметра отвору. Допускається розміщати отвори для приварки труб або штуцерів на стикових зварних з’єднаннях і на відстані від них менше 0,9 діаметра отвору при виконанні таких умов:
а) до розточування отворів зварні з’єднання повинні бути піддані радіографічному або ультразвуковому контролю на ділянці отворів з припуском не менше√Dms, але не менше 100 мм в кожен бік зварного шва;
б) розрахунковий ресурс експлуатації повинен бути обгрунтований перевірним розрахунком на міцність.
Розрахунки допускається не проводити, якщо відстань між кромками отворів у поздовжньому шві не менше 2√Dms, а для отворів в кільцевому (поперечному) шві – не менше√Dms.
3.7.9. Відстань між центрами двох сусідніх отворів в обичайках і випуклих днищах на зовнішній поверхні повинна бути не менше 1,4 діаметра отвору або 1,4 півсуми діаметрів отворів, якщо діаметри різні.
При розміщенні отворів в один поздовжній або поперечний ряд допускається вказану відстань зменшити до 1,3 діаметра. При встановленні в такому ряді труб газощільної мембранної панелі з приварком поверхні колектора і проставок між ними (або плавників) на всій протяжності панелі, яка стикується з колектором, відстань між отворами допускається зменшувати до 1,2 діаметра отвору.
3.8. Криволінійні елементи
3.8.1. Конструкція колін і криволінійних колекторів повинна відповідати НД, погодженій із Держнаглядохоронпраці України.
3.8.2. Штампованозварні коліна допускається використовувати з одним поперечним зварним швом або з одним чи двома поздовжніми зварними швами діаметрального розміщення за умови проведення радіографічного або ультразвукового контролю на всій довжині швів.
3.8.3. Товщина стінки на зовнішній і внутрішній сторонах, а також овальність поперечного перерізу коліна не повинні виходити за допустимі значення, що встановлені НД на виріб.
3.8.4. Використання колін, кривизна яких утворюється за рахунок складок (гофр) на внутрішній стороні коліна, не допускається.
3.8.5. Використання секторних колін допускається при робочому тиску не більше 4 МПа (40 кгс/см2) за умови, що кут між поперечними перерізами секторів не перевищує 22°30' і відстань між сусідніми зварними швами на внутрішній стороні коліна забезпечує контроль цих швів з обох боків на зовнішній поверхні.
3.9. Вальцьовані з’єднання
3.9.1. Вальцьовані з’єднання, виконані з застосуванням ручної або механічної вальцівки, а також із застосуванням вибуху у середині труби, що вальцюється, слід використовувати для труб із зовнішнім діаметром не більше 108 мм при температурі стінки труби в місці вальцювання в умовах експлуатації не більше 400 °С.
При цих же обмеженнях допускається використання вальцьованого з’єднання з обваркою труби до або після вальцювання.
3.9.2. Номінальна товщина стінки обичайки або трубної решітки при використанні вальцьованого з’єднання повинна бути не менше 13 мм.
3.9.3. Конструкція вальцьованого з’єднання (з проточкою однієї або декількох канавок, без проточки з відбортовкою гребінця або без відбортовки) повинна бути обгрунтована розрахунком на міцність та щільність.
3.9.4. Допустима овальність отвору, висота виступаючої частини труби або величина заглиблення, кут відбортовки гребінця повинні відповідати НД на виріб.
3.9.5. Тріщини і надриви на кромці гребінця і зміщення кута відбортовки в одну сторону більше як на 10° не допускаються.
3.10. Система продувки, випорожнення і дренажу
3.10.1. Кожен котел повинен мати трубопроводи:
а) підведення живильної води або води з мережі;
б) продувки котла і спуску води при зупинці котла;
в) видалення повітря з котла при заповненні його водою і розпалюванні;
г) продувки пароперегрівача і паропроводу;
д) відбору проб води і пари;
е) введення в котлову воду корегуючих реагентів в період експлуатації і миючих реагентів при хімічному очищенні котла;
ж) відведення води або пари при розпалюванні і зупинці;
з) розігрівання барабанів при розпалюванні.
Суміщення вказаних трубопроводів або їх відсутність повинні бути вказані проектною організацією.
3.10.2. Кількість і точки приєднання до елементів котла продувних, спускних, дренажних і повітряних трубопроводів повинні вибиратись організацією, яка проектує котел, таким чином, щоб забезпечити видалення води, конденсату і осадів з найнижчих і повітря – з верхніх частин котла. В тих випадках, коли видалення робочого середовища не може бути забезпечене за рахунок самопливу, слід передбачити примусове його видалення продуванням парою, стиснутим повітрям, азотом або іншими способами.
3.10.3. Трубопровід для продувки повинен відводити воду в ємність, яка працює без тиску. Допускається використання ємності, яка працює під тиском, за умови забезпечення не менше як 10-кратного перепаду тиску між ємністю і елементом котла, який продувається.
3.10.4. На всіх ділянках паропроводу, які можуть бути відключені запірними органами, повинні бути влаштовані дренажі, що забезпечують відведення конденсату.
3.10.5. Конструктивні і компонувальні рішення систем продувок, випорожнення, дренажу, введення реагенту та ін., що приймаються конструкторською і проектною організаціями для конкретного устаткування, повинні забезпечити надійність експлуатації котла на всіх режимах, включаючи аварійні, а також надійну його консервацію при простоях.
4.1. Загальні положення
4.1.1. Для виготовлення, монтажу і ремонту котлів і їх деталей, які працюють під тиском, повинні використовуватись матеріали і напівфабрикати згідно зі стандартами і технічними умовами, що вказані в табл. 1–7 додатка 4. Нові стандарти і технічні умови, а також стандарти і технічні умови після їх чергового перегляду повинні містити вимоги до матеріалів і напівфабрикатів не нижче за вказані в даному розділі.
4.1.2. Використання матеріалів, перерахованих в табл. 1–7 згідно з іншою НД, не вказаною в таблицях, допускається при позитивному висновку спеціалізованої науково-дослідної організації, якщо вимоги цих НД будуть не нижче за вимоги НД, що вказані в табл. 1–7.
4.1.3. Використання матеріалів і напівфабрикатів, що не наведені в табл. 1–7, поширення границь їх використання, скорочення обсягу випробування і контролю в порівнянні з вказаними в цьому розділі і табл. 1–7 дозволяється Держнаглядохоронпраці України на підставі позитивних висновків спеціалізованої науково-дослідної організації.
4.1.4. Постачання напівфабрикатів (їх здавальні характеристики, обсяг і норми контролю) повинно проводитись згідно з НД, що погоджена з Держнаглядохоронпраці України.
4.1.5. Дані про якість і властивості матеріалу напівфабрикатів повинні бути підтверджені сертифікатом підприємства – виготовлювача напівфабрикату і відповідним маркуванням. При відсутності або неповноті сертифікатів (маркування) підприємство-виготовлювач чи організація, яка виконує монтаж або ремонт котла, повинна провести необхідні випробування з оформленням результатів протоколом, що доповнює (замінює) сертифікат постачальника напівфабрикату.