У
СОГЛАСОВАНЫ
С ВЦСПС
И апреля 1966 я.
Госгортехнадзором СССР
30 августа 1966 г.
ПРАВИЛА УСТРОЙСТВА
И БЕЗОПАСНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ПАРОВЫХ
И ВОДОГРЕЙНЫХ КОТЛОВ
(Второе издание с изменениями и дополнениями,
утвержденными Госгортехнадзором СССР II июля 1972 г.)
Обязательны для всех министерств и ведомств
Настоящие Правила являются вторым изданием «Правил устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов», утвержденных Госгортехнадзором СССР 30 августа 1966 г. и введенных в действие с 1 января 1969 г., с изменениями и дополнениями, утвержденными Госгортехнадзором СССР 11 июля 1972 г. н введенными в действие с 15 мая 1973 г.
Первоначальный проект Правил разработан ЦКТИ. При подготовке й редактировании проекта Правил и последующем составлении изменений и дополнений были учтены замечания и предложения Госстроя СССР, ВЦСПС, министерств, ведомств, котлостроительных заводов, научно-исследовательских институтов, органов Госгортехнадзора и других заинтересованных организаций. Окончательный проект Правил, а также проект изменений и дополнений были отредактированы комиссией из представителей ведущих министерств и научно-исследовательских н проектных организаций по котлостроению и эксплуатации котлов и представителей органов Госгортехнадзора СССР.
В Правилах изложены обязательные нормы, которым должны удовлетворять изготовляемые и реконструируемые паровые и водогрейные котлы, а также требования по обеспечению безопасной эксплуатации котлов, выполнение которых возлагается на предприятия и организации, их эксплуатирующие.
Статьи Правил, отмеченные перед номером звездочкой, изложены с внесенными в них изменениями и дополнениями, утвержденными Госгортехнадзором СССР 11 июля 1972 г. Остальные статьи изложены в редакции первого издания.
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1-1. Назначение правил
1-1-1. Настоящие Правила определяют требования к устройству, изготовлению и эксплуатации паровых котлов, пароперегревателей и экономайзеров с рабочим давлением более 0,7 кгс/см21 и водогрейных котлов с температурой воды свыше 115° С.
1-1-2. К котлам, на которые распространяется действие настоящих Правил, относятся:
паровые котлы с топкой;
котлы-утилизаторы;
котлы-бойлеры;водогрейные котлы с топкой.
1-1-3. Требования настоящих Правил не распространяются на:
котлы н пароперегреватели паровозов и отопительные котлы вагонов железнодорожного подвижного состава;
котлы, пароперегреватели и экономайзеры, установленные на морских и речных судах и на других плавучих средствах;
атомные реакторы;
котлы с электрическим обогревом.
1-2. Основные определения
1-2-1. Паровой котел — устройство, имеющее топку, обогреваемое продуктами сжигаемого в ней топлива и предназначенное для получения пара давлением выше атмосферного, используемого вне самого устройства.
1-2-2. Водогрейный котел — устройство, имеющее топку, обогреваемое продуктами сжигаемого в ней топлива и предназначенное для нагревания воды, иа- йодящейся под давлением выше атмосферного и используемой в качестве теплоносителя вне самого устройства.
1-2-3. Котел-утилизатор — паровой или водогрейный котел, в котором в качестве источника тепла используются горячие газы технологического процесса.
1-2-4. Котел-бойлер — паровой котел, в паровом пространстве которого размещено устройство для нагревания воды, используемой вне самого котла, а также паровой котел, в естественную циркуляцию которого включен отдельно стоящий бойлер.
1-2-5. Стационарный котел — котел, установленный на неподвижном фундаменте.
1-2-6. Передвижной котел — котел, имеющий ходовую часть или установленный на передвижном фундаменте.
1-2-7. Пароперегреватель — устройство, предназначенное для повышения температуры пара выше температуры насыщения, соответствующей давлению в котле.
1-2-8. Экономайзер — устройство, обогреваемое продуктами сгорания топлива и предназначенное для подогрева или частичного испарения воды, поступающей в паровой котел.
При наличии запорного органа на трубопроводе между котлом и экономайзером последний считается отключаемым по воде; при наличии обводного газохода и шиберов для отключения экономайзера от газохода экономайзер считается отключенным по газу.
1-3. Ответственность за выполнение Правил
1-3-1. Настоящие Правила обязательны для исполнения всеми должностными лицами, инженерно-техническими работниками и рабочими, имеющими отношение к проектированию, изготовлению, монтажу, ремонту и эксплуатации котлов, пароперегревателей и экономайзеров.
1-3-2. Должностные лица на предприятиях, в организациях, а также инженерно-технические работники проектных и конструкторских институтов и организаций, виновные в нарушении настоящих Правил, несут личную ответственность независимо от того, привело ли это нарушение к аварки или несчастному случаю. Они отвечают также за нарушения, допущенные их подчиненными.
1-3-3. Выдача должностными лицами указаний или распоряжений, принуждающих подчиненных нм лиц нарушать правила безопасности и инструкции, самовольное возобновление работ, остановленных органами Госгортехнадзора или технической инспекцией профсоюзов, а также непринятие ими мер по устранению нарушений правил и инструкций, которые допускаются рабочими или другими подчиненными им лицами в их присутствии, являются грубейшими нарушениями настоящих Правил. В зависимости от характера нарушений и их последствий все указанные лица несут ответственность в дисциплинарном, адкинистра- яивном или судебном порядке.
1-3-4. Рабочие несут ответственность за нарушения требований настоящих Правил или специальных инструкций, относящихся к выполняемой ими работе, в порядке, установленном правилами внутреннего трудового распорядка предприятий и уголовными кодексами союзных республик.
1-4. Разрешение на изготовление, паспорт
и маркировка
1-4-1. Котлы, пароперегреватели, экономайзеры и их элементы должны изготовляться на предприятиях, имеющих на то разрешение местного органа Госгортехнадзора, в соответствии с «Инструкцией по надзору за изготовлением объектов котлонадзора».
1-4-2. Проект и технические условия на изготовление котлов, пароперегревателей и экономайзеров должны быть согласованы и утверждены в порядке, установленном министерством (ведомством), в подчинении которого находится проектная организация, завод-изготовитель указанных объектов.
1-4-3. Всякие изменения проекта, необходимость в которых может возникнуть при изготовлении, монтаже, ремонте или эксплуатации котлов, пароперегревателей и экономайзеров, должны быть согласованы с организацией, выполнявшей проект этих объектов, а для котлов, пароперегревателей и экономайзеров, приобретенных за границей, — со специализированной организацией по котло- строению.
*1-4-4. Каждый котел, пароперегреватель и экономайзер должен поставляться заводом-изготовителем заказчику с паспортом установленной формы (см. приложение 2 на с. 78)2и инструкцией по монтажу и эксплуатации.
І-4-5. На днищах барабана или на корпусе котла вблизи водоуказательной арматуры, а также на торцах или на цилиндрической части коллекторов и камер котла, пароперегревателя и экономайзера должны быть нанесены клеймением следующие паспортные данные:
завод-изготовитель или его товарный знак;
заводской номер изделия;
год изготовления;
расчетное давление;
расчетная температура стенки и марка стали (только на коллекторах пароперегревателей).
Помимо клейм, к днищу барабана или корпусу котла должна быть прикреплена металлическая табличка с перечисленными выше паспортными данными.
1-4-6. Котлы, пароперегреватели, экономайзеры и их элементы, а также материалы для изготогления этого оборудования, приобретаемые за границей, должны отвечать требованиям и нормам настоящих Правил. Отступления от этих Правил должны быть согласованы с Госгортехнадзором СССР до приобретения оборудования или материала за границей.
ТРЕБОВАНИЯ К КОНСТРУКЦИИ
2-1. Общие требования
2-1-1, За правильность конструкции котлов, пароперегревателей, экономайзеров и их элементов, за расчет на прочность и выбор материала, за качество изготовления, монтажа и ремонта, а также за соответствие их настоящим Правилам отвечает организация (предприятие), выполнявшая соответствующие работы.
2-1-2. Элементы котлов, пароперегревателей и экономайзеров, работающие под давлением, в отношении конструкции, выбора материала и расчета на прочность должны отвечать действующим «Нормам расчета элементов паровых котлов на прочность» и требованиям настоящих Правил,
При проектировании элементов, работающих под давлением, должны быть учтены возникающие при гидравлическом испытании напряжения, ыотрые не должны превышать 1,25 величины допускаемых напряжений при температуре 20 °С, принятой в соответствии с указанными нормами расчета.
2-1-3. Конструкция котла, пароперегревателя и экономайзера должна быть надежной н безопасной в эксплуатации; должна быть предусмотрена возможность осмотра, очистки с применением средств механизации, промывки и продувки, а также ремонта их элементов.
Внутренние устройства в барабанах котлов, препятствующие осмотру их поверхностей, должны выполняться съемными.
2-1-4. Конструкция и гидравлическая схема котла, пароперегревателя и экономайзера должны обеспечивать надежное охлаждение стенок элементов, находящихся под давлением.
Температура стенок элементов котла, пароперегревателя и экономайзера не должна превышать величины, принятой в расчетах на прочность этих элементов и подтвержденной тепловым расчетом, произведенным согласно «Единому нормативному методу теплового расчета котельных агрегатов».
2-1-5. У водотрубных котлов разница температуры рабочей среды на выходе из различных змеевиков соответствующего пакета поверхности нагрева (температурная разверка) не должна выходить за пределы, принятые при определении расчетной температуры стенок труб. Для этой цели должны быть обеспечены равномерность температуры горячих газов по ширине топки и газоходов и равномерное распределение среды по змеевикам.
2-1-6, Котлы, пароперегреватели и экономайзеры, конструкция которых не исключает возможности перегрева стенок отдельных их элементов в период растопки или при внезапном прекращении потребления пара (сброс нагрузки), должны быть оснащены специальными устройствами, предотвращающими повышение температуры этих элементов выше допустимой.
2-1-7. В конструкции головного (первого для завода-изготовителя) образца котла паропроизводительностыо более 300 т/ч на давление пара более 100 кгс/см2должна быть предусмотрена возможность установки контрольно-измерительных приборов, необходимых для дополнительных измерений температуры стенок элементов котла.
* 2-1-8. Размещение неизолированных элементов барабанов и камер в топочном пространстве и в газоходах допускается только при условии надежного охлаждения этих элементов изнутри жидкостью. Толщина стенок неизолированных барабанов и камер не должна превышать значений, указанных в ст. 2-2-6 «Норм расчета элементов паровых котлов на прочность».
Во всех остальных случаях барабаны и камеры должны быть вынесены из топочного пространства газохода или надежно изолированы от обогрева горячими газами.
При давлении в котле не выше 45 кгс/см2наличие густого пучка кипятильных труб, защищающих обогреваемую поверхность барабана или камер, приравнивается к изоляции последних.
2-1-9. Участки кипятильных труб паровых котлов, расположенные выше уровня воды в котле, должны быть изолированы.
Выводные трубы из экономайзера, размещенные в газоходе, должны иметь конфигурацию, исключающую возможность образования в них-паровых мешков и пробок.
2-1-10. Устройство вводов питательной воды, подачи в котел химикатов и присоединение труб рециркуляции, а также распределение питательной воды в барабане не должно вызывать местного охлаждения стенок элементов котла.
‘ 2-1-11. Конструкция котла должна обеспечивать возможность равномерного прогрева его элементов при растопке и нормальном режиме работы, в также возможность свободного теплового расширения отдельных элементов котла.
У котлов производительностью 10 т/ч и выше, а также во всех других случаях, предусмотренных техническими условиями на изготовление котлов, для контроля за перемещением их элементов при тепловом расширении в соответствующих точках должны быть установлены указатели перемещения (реперы). Места установки реперов указываются в проекте котла. 2-2. Положение уровня воды
2-2-1. Низший допускаемый уровень воды в паровых котлах должен находиться не менее чем на 100 мм выше верхней точки поверхности соприкосновения неизолированной стенки котла с горячими газами.
Допускаются конструкции барабанных котлов с отступлением от этого требования при условии надежного охлаждения стенок с внутренней стороны пароводяной смесью, что должно быть подтверждено данными измерения температуры стенок барабана.
Для вертикально-цилиндрических котлов положение низшего уровня воды в котле устанавливается заводом-изготовителем так, чтобы исключалась возможность пеЬегрева стенок элементов котла.
2-2-2. Положение низшего уровня воды в необогреваемых барабанах котлов устанавливается заводом-изготовителем с учетом обеспечения надежного подвода жидкости в опускные трубы циркуляционных контуров.
2-2-3. Положение высшего уровня воды в паровых котлах должно устанавливаться с учетом предупреждения попадания воды в пароперегреватель пли паропровод.
2-3. Лазы, люки и топочные дверцы
• 2-3-1. В барабанах котлов лазы должны быть овальной формы размером в свету 325 X 400 мм, а при невозможности конструктивно достигнуть указанных размеров — не менее 300 X 400 мм.
Для барабанов котлов рабочим давлением 39 кгс/см2и выше допускается устройство лазов круглой формы диаметром в свету не менее 400 мм.
Крышки лазов массой более 30 кг должны иметь соответствующие приспособления для облегчения их открывания.
* 2-3-2. Элементы котла, пароперегревателя и экономайзера, в которые невозможно проникнуть человеку, должны иметь в стенках овальные или круглые лючки с наименьшим размером в свету не менее 80 мм, а при невозможности устройства лючков должны быть предусмотрены отверстия меньших размеров, Число лючков и их расположение на элементах котла, пароперегревателя и экономайзера устанавливается проектной организацией, исходя из условия обеспечения возможности осмотра и очистки внутренней поверхности этих элементов. Для котлов давлением 39 кгс/см2и выше устройство лючков у коллекторов не обязательно, если конструкция котла допускает возможность промывки коллекторов и при условии оснащения их штуцерами для внутреннего осмотра. Число и расположение штуцеров устанавливается организацией, разработавшей проект котла.
2-3-3. Для осмотра внешних поверхностей элементов котлов в обмуровке должны быть устроены лазы: прямоугольные размером не менее 400 X 450 мм или круглые диаметром не менее 450 мм.
В котлах энергопоездов лазы могут быть размером 325—420 мм.
2-3-4. В топке и газоходах должны быть установлены гляделки, обеспечивающие возможность наблюдения за горением, состоянием поверхностей нагрева и футеровки.
Число и размещение гляделок определяются проектом котра.
2-3-5. Дверцы лазов и топок должны иметь прочные эрпоры. Конструкция гляделок-крышек должна исключать возможность самопроизвЛіьного нх открывания и препятствовать выбрасыванию горячих газов. Дверцы топок, в которых топливо частично сжигается во взвешенной состоянии (факельно-слоевой способ сжигания), должны иметь лючки размером 100 X 150 мм для обслуживания колосниковых решеток.
2-4. Предохранительные устройства толки и газоходов
* 2-4-1. Каждый котел с камерным сжиганием топлива (пылевидного, газообразного, жидкого) или с шахтной топкой для сжигания торфа, опилок, стружек и других мелких производственных отходов должен быть снабжен взрывными предохранительными клапанами. Эти клапаны должны быть установлены в обмуровке топки последнего газохода котла, экономайзера и золоуловителя.
Взрывные предохранительные клапаны должны быть размещены в местах, исключающих опасность травмирования обслуживающего персонала. При невозможности установки взрывных клапанов в местах, безопасных для обслуживающего персонала, они должны быть снабжены отводными коробами или ограждены отбойными щитами со стороны возможного нахождения людей.
Взрывные предохранительные клапаны можно не устанавливать в котлах, работающих под наддувом, и в котлах с одноходовым движением дымовых газов.
2-4-2. В котлах производительностью от 10 до 60 т/ч общее сечение взрывных предохранительных клапанов, устанавливаемых в верхней части обмуровки котла над топкой, должно быть не менее 0,2 м2.
На каждом из перечисленных в ст. 2-4-1 газоходов кроме толки устанавливается не менее двух взрывных предохранительных клапанов общим сечением не менее 0,4 м2.
2-4-3. На котлах производительностью более 60 т/ч установка взрывных предохранительных клапанов необязательна.
2-4-4. Для котлов производительностью менее 10 т/ч число взрывных клапанов, размещение и размеры их сечения устанавливаются проектом.
2-4-5. Малогабаритные водотрубные котлы энергопоездов, работающие на жидком и газообразном топливе, должны быть снабжены взрывными предохранительными клапанами, устанавливаемыми по одному в топке и в каждом газоходе, сечением для топки не менее 0,15 м2, а для газоходов — не менее 0,3 м2.
2-4-6. У котлов, работающих на газообразном топливе, в верхней части шибера газохода должно быть отверстие. Величина отверстия устанавливается проектом, но должна быть не менее 50 мм. В горизонтально расположенных шиберах отверстие может быть в любом месте.
2-5. Котел-утилизатор
2-5-1. У каждого котла-утилизатора должно быть запорное устройство, обеспечивающее возможность быстрого отключения подачи газа к котлу. При расположении запорного органа вне помещения котельной управление запорным органом должно быть дистанционным с рабочего места машиниста (кочегара) котла.
Указанное запорное устройство можно не устанавливать, если технологическая схема не допускает отключения котла-утилиза гора от технологического агрегата, а для остановки котла предусматривается прекращение работы агрегата, подающего газ.
2-5-2. Газоходы и газопроводы, подающие горячие газы, должны иметь предохранительные устройства с отводами, обеспечивающими удаление газов в места, безопасные для обслуживающего персонала и окружающих людей.
2-6. Котел-бойлер
*2-6-1. Котел-бойлер, работающий на жидком или газообразном топливе, должен быть оборудован устройствами, автоматически прекращающими подачу топлива в топку при прекращении циркуляции воды в бойлере.
2-6-2. Бойлер, включенный в естественную циркуляцию котла (расположенный над котлом), должен быть укреплен на подвесках (опорах), допускающих возможность свободного теплового расширения труб, соединяющих его с котлом и рассчитанных на компенсацию гидравлических ударов в бойлере.
2-7. Чугунные экономайзеры
2-7-1. Чугунные экономайзеры должны быть отключаемыми по воде и газу, при этом иметь обводной газоход для пропуска газа помимо экономайзера.
Для индивидуальных отключаемых экономайзеров при наличии сгонных линий или других устройств, позволяющих прокачивать воду через економайзер помимо котла, устройство обводного газохода необязательно.
2-7-2. Индивидуальные чугунные экономайзеры могут быть неотключаемыми по воде и газу у котлов с непрерывным питанием, регулируемым автоматическим регулятором питания, установленным на входе воды в экономайзер.
2-7-3. При выполнении экономайзера из двух параллельно включаемых частей схема питания должна исключать возможность питания котла через одну часть экономайзера, за исключением случаев, когда каждая из частей экономайзера имеет самостоятельное отключение по газу.
* 2-7-4. Конечная температура воды в чугунном экономайзере должна быть не менее чем на 20° С ниже температуры насыщенного пара в котле.
2-8. Сварные швы и их расположение
2-8-1. При изготовление, монтаже и ремонте элементов котло§, пароперегревателей и экономайзеров должны применяться следующие виды сварных соеди- .нений:
при сварке обечаек, труб (патрубков) и приварке выпуклых днищ — только стыковые соединения;
при приварке штуцеров, труб, плоских днищ и фланцев к соответствующим сборным элементам (барабанам, камерам, трубопроводам и др.) —тавровые и угловые или стыковые соединения.
2-8-2. В стыковых соединениях элементов со стенками различной толщины должен быть обеспечен плавный переход от меньшего сечения к большему путем соответствующей односторонней или двусторонней механической обработки конца более толстостенного элемента. Угол наклона поверхностей переходов во всех случаях не должен превышать 15°. При разнице в фактической толщине стеном менее 30% толщины стенки тонкого элемента, но не более 5 мм, допускается осуществление указанного плавного перехода до стороны раскрытия кромок за счет наклонного расположения поверхности шва (при электродуговойи газовойсварке).
Положения, изложенные в настоящей статье, не распространяются на стыковые соединения литых деталей с трубами, листами и поковками, если для соблюдения указанной плавности перехода требуется утонение стенки литой детали сверх минимально допустимой расчетной толщины. В таком случае переход от одного сечения к другому должен обеспечиваться комбинированно за счет плавного утонения стенки конца литой детали от фактической толщины до номинальной расчетной на кромке и за счет наклонного расположения поверхности шва. При этом углы переходов на концах литых деталей и углы наклона поверхности швов не должны выходить за пределы норм, установленных требованиями соответствующих технических условий и инструкций по сварке.