* 2-8-3. Расположение и конструкция соединений, подлежащих сварке, должны обеспечивать доступность и удобство выполнения сварки и возможность осуществления контроля за качеством сварных соединений, предусмотренного настоящими Правилами, при изготовлении, монтаже, ремонте и эксплуатации котлов, пароперегревателей и экономайзеров, а также возможность выполнения ремонта сварных соединений.
2-8-4. Продольные сварные швы соседних обечаек цилиндрических элементов, а такх<е швы сварных днищ не должны располагаться иа одной осн. Смещение осей этих швов должно быть не менее двукратной толщины более толстого елемента, но не менее 100 мм.
2-8-5. Расстояние между осями соседних поперечных сварных швов барабанов, камер и труб должно быть не менее трехкратной толщины стенки свариваемых элементов, но не менее 100 мм.
• 2-8-6. Расстояние от начала закругления до оси поперечного сварного шва иа трубах поверхностей нагрева должно быть не менее наружного диаметра трубы, но не менее 50 мм, а на трубопроводах — не менее 100 мм.
Расположение поперечных сварных швов на гнутых участках труб не допускается. Такое расположение может быть допущено лишь на спирально изогнутых трубах поверхности нагрева и кольцевых камерах котлов, если радиус гиба труб и камер будет не менее их пятикратного наружного диаметра и при услови
и100%-пого контроля сварных соединений ультразвуковой дефектоскопией или просвечиванием.
При установке на трубопроводах котла круто изогнутых (имеющих радиус гиба менее 3,5 наружного диаметра трубы, но не менее наружного диаметра) и штампссварных колен (отводов) с двумя продольными сварными швами допускается расположение поперечных сварных соединений у начала закругления и сварка между собой круто изогнутых колен без прямых участков.
Круто изогнутые колена и элементы штампосварных колен должны быть изогнуты на специализированном оборудовании методами горячей протяжки, гибки или штамповки. <
Качество продольных сварных соединений штампосварных колен должно быть проверено ультразвуковой дефектоскопией или просвечиванием в объеме 100% длины швов.
2-8-7. При тавровых (угловых) соединениях труб с барабанами, камерами и другими элементами расстояние от наружной поверхности элемента до начала гиба трубы или до оси поперечно-стыкового шва (в случае приварки труб к штуцерам) должно составлять:
для труб наружным диаметром до 100 мм — не менее наружного диаметра трубы, но не менее 50 мм;
для труб наружным диаметром свыше 100 мм — не менее 100 мм.
2-8-8. Расстояние от оси стыкового сварного шва до начала закругления днища или другого отбортованного элемента должно быть не менее следующих величин;
| Толщина S стенки отбортованного элемента, мм | Расстояние1ее менее, им |
| До Ю 10-20 | 25 S+ 15 |
| Свыше 20 | ьг со |
Для днищ, изготовляемых по государственным стандартам, расстояниеIдолжно соответствовать требованиям стандарта.
2-9« Расположение отверстий
• 2-9-1. Расстояние от кромки ближнего сварного шва обечайки или днища до оси отверстий, предназначенных для приварки или развальцовки труб или штуцеров, должно быть не менее 0,9 диаметра отверстия.
В сварном шве или в зоне термического влияния допускается располагать только единичные отверстия для приварки труб или штуцеров. В исключительных случаях разрешается располагать ряд отверстий при условии, что сверление их будет произведено после проверки качества сварного шва просвечиванием или иным способом дефектоскопии, а также после термической обработки шва, если она является обязательной.
Вварка штуцеров, дренажных труб, бобышек и других деталей в сварные швы, а также в гнутые элементы труб (в местах гибов) не допускается.
Для присоединения измерительных приборов и элементов автоматики безопасности, средств противоаварнйной защиты и сигнализация в исключительных случаях на гибах трубопроводов может быть допущена вварка одного штуцера или трубы внутренним диаметром не более 20 мм.
2-9-2 Расстояние между центрами двух соседних отверстий в цилиндрических элементах по наружной поверхности должно быть не менее 1,4 диаметра отверстия или 1,4 полусуммы диаметров отверстий, если диаметры их различии. 10
2-9-3. Расстояние между кромкоми двух соседних отверстий в выпуклых днищах, измеряемое по хорде, должно быть не менее диаметра меньшего отверстия.
Расстояние от кромки отверстия до внутренней поверхности цилиндрического борта выпуклого днища, измеряемое по проекции, должно быть не менее 0,1 внутреннего диаметра днища.
Расстояние от кромки отверстия до начала закругления отбортованного воротника или приварного штуцера в днище, измеряемого по хорде, должно быть не менее толщины стенки днища.
2-9-4. Отклонения но диаметру отверстий в барабанах и камерах, предназначенных для присоединения труб, а также по шагу между отверстиями не должны уменьшать значение коэффициента прочности, принятого при расчете толщины стенки барабана или камеры, более чем на 3%.
2-10. Конструкция днищ
2-10-1. Форма выпуклых днищ для элементов вновь изготовляемых котлов должна быть эллиптической или шаровой.
Отношение высоты выпуклой части днища, измеренной от внутренней поверхности к внутреннему диаметру, должно приниматься не менее 0.2.
2-10-2. Днища рекомендуется изготовлять из одного листа. Допускается изготовление днищ со стенкой толщиной не более 30 мм из двух и более листов, сваренных между собой до штамповки днища. Шов должен быть расположен по диаметру или хорде, отстоящей от центра на расстоянии не более 0,2 диаметра днища.
2-10-3. Применение плоских днищ допускается только для элементов внутренним диаметром или наибольшей стороной не более 500 мм.
Плоские днища можно изготовлять из листа или поковки при условии проверки заготовки ультразвуковой дефектоскопией или другим равноценным способом контроля на отсутствие внутренних дефектов.
Ограничение по диаметру ие распространяется на днища с отбортованными краями, а также на укрепленные трубами или связями (трубные решетки и т. п.).
3. МАТЕРИАЛЫ
3-1. Общие требования
3-1-1. Для изготовления и ремонта котлов, пароперегревателей, экономайзеров и их элементов, предназначенных для работы под давлением, должны применяться магериалы, указанные в таблицах 1, 2, 3, 4 и 5 приложения 1 на с. 70-77 3 .
Применение материалов для работы с параметрами, превышающими установленные для них в таблицах, а также применение материалов, не указанных в таблицах, допускается министерством, в ведении которого находится проектная организация, на основании положительных заключений соответствующих научно-исследовательских организаций по металловедению, сварке и котлострое- нию и по согласованию с Госгортехнадзором СССР.
3-1-2. Качество и свойства материалов и полуфабрикатов должны удовлетворять требованиям соответствующих ГОСТ и технических условий, что должно быть подтверждено сертификатами заводов-поставщиков. В сертификате должен быть указан также режим термической обработки, которой был подвергнут полуфабрикат на заводе-поставщике.Трубы из легированных сталей должны подвергаться стилоскоп и рован ню и иметь отличительную окраску по всей длине.
При отсутствии сертификата все необходимые испытания должны быть проведены на заводе-изготовителе котлов, пароперегревателей, экономайзеров.
3-2. Требования к стали новых марок
3-2-1. При рекомендации сталей новых марок для изготовления элементов котлов, пароперегревателей и экономайзеров должны быть представлены данные о механических, физических и технологических свойствах (включая свариваемость, а для стали, предназначенной для работы при температуре 500° С и более также жаропрочность и окалиностойкость), полученные путем испытаний образцов из полупромышленных плавок стали рекомендуемой марки.
Для стали аустенитного класса должны быть, кроме того, представлены данные о стойкости против межкристаллитной коррозии.
3-2-2. Механические свойства (оа, «ц2, б, ф) должны быть исследованы в температурном интервале от 20° С до температуры, не менее чем на 50° С превышающей наивысшую рекомендуемую рабочую температуру. Температура испытаний должна выбираться из условия получения четкой зависимости изменения прочностных характеристик стали от температуры, однако интервалы температур должны быть не более 60° С, а в области выше рабочих температур — не более
Величина отношения предела текучести к пределу прочности металла для всех деталей (кроме крепежа) при температуре 20° С должна быть не более: 0,6 — для углеродистой стали; 0,7 — для легированной стали. Для крепежа из легированных сталей указанное отношение должно быть не более 0,8.
Если сталь предназначается для работы при высоких температурах, вызывающих ползучесть, то должны быть предъявлены опытные данные для установления значений предела длительной прочности (для 100 000 и 10 000 ч) и условного предела ползучести при соответствующих температурах, включая температуры, для которых сталь рекомендуется.
Число проведенных кратковременных и длительных испытаний, продолжительность последних, а также количество исследуемых плавок должны быть достаточными для определения соответствующих расчетных характеристик прочности стали, зависимости от их температуры и оценки пределов разброса этих характеристик с учетом размеров полуфабрикатов (толщина стенки) и технологического разупрочнения (гибка, сварка) и предусмотренных в технических условиях на рекомендуемую сталь отклонений по химическому составу н режиму термической обработки (должны быть испытаны плавки с наихудшим химическим составом с точки зрения ползучести в пределах марочного содержания легирующих элементов).
При испытании на длительную прочность новых материалов, предназначенных для работы при температуре выше 450° С, должен быть проверен ресурс пластичности (относительное удлинение).
3-2-3. Стабильность свойств стали должна быть подтверждена данными испытаний стали после старения различной продолжительности и при соответствующих температурах.
Характер изменения пластических свойств (6, ф) жаропрочной стали с течением времени должен быть представлен зависимостью величины относительного удлинения при длительном разрушении стали от времени и температуры.
В случае склонности стали к структурным изменениям в процессе эксплуатации должны быть представлены данные испытаний, характеризующие указанные изменения и влияние их на свойства стали.
3-2-4. Возможность применения стали должна быть подтверждена данными по ударной вязкости в зависимости от времени пребывания при рабочих температурах с учетам режима термической обработки и технологии изготовления.
3-2-5. Чувствительность жаропрочных сталей к наклепу (например, при холодной гибке) должна быть оценена по изменению пластических свойств при длительном разрушении путем сравнительных испытаний наклепанных и ненаклепан- ных образцов на длительную прочность.
Сталь аустенитного класса должна быть исследована на чувствительность к межкристаллитной коррозии.
Сталь, предназначенная для барабанов котлов и их элементов, находящихся в соприкосновении с водой, должна быть испытана на ударную вязкость на образцах, подвергнутых наклепу и последующему старению, а также на усталостную прочность.
3-2-6. Для жаропрочной стали должны быть представлены данные, характеризующие интенсивность ее окисления на воздухе, в среде продуктов сгорания топлива и в перегретом паре. Эти данные должны быть получены при разных температурах, в том числе и при температуре, превышающей на 100° С наивысшую температуру, Допускаемую для этой стали.
3-2-7. Свариваемость стали при существующих видах сварки должна быть подтверждена данными испытаний сварных соединений, выполненных по рекомендуемой технологии с применением соответствующих присадочных материалов. Результаты испытаний должны обеспечивать надежную оценку прочностных, пластических и Других свойств сварного соединения и степени влияния на эти свойства технологии сварки (включая режим термической обработки) и других факторов. Для жаропрочных сталей должны быть представлены данные по значению длительной прочности сварных соединений, а также по степени их разупрочнения и охрупчивания в околошовной зоне вследствие температурного цикла сварки и на склонность к локальным разрушениям сварных соединений.
3-2-8. Для стали новой марки должны быть представлены следующие данные по физико-механическим свойствам:
значение модуля упругости при различных температурах;
значение среднего коэффициента теплового расширения в соответствующих интервалах температур;
значение коэффициента теплопроводности при соответствующих температурах.
3-2-9. Заводами-изготовителями полуфабрикатов или соответствующими специализированными организациями должна быть подтверждена возможность изготовления соответствующих полуфабрикатов из стали рекомендуемой марки в необходимом сортаменте с соблюдением установленного уровня свойств стали.
3-3. Листовая сталь
3-3-1. Листовая сталь, применяемая для изготовления и ремонта элементов работающих под давлением, должна выплавляться мартеновским способом или в электропечах.
Область применения листовой стали различных марок, объем и виды обязательных испытаний должны соответствовать данным, указанным в табл. 1 приложения 1 на с. 70.
3-4. Стальные трубы
3-4-1. Для элементов, работающих под давлением, должны применяться трубы из спокойной стали, выплавленной мартеновским способом или в электропечах. Область применения труб из стали различных марок, объем и виды обязательных испытаний должны соответствовать указаниям табл. 2 приложения I на с. 72—73.
3-4-2. Применение труб, сверленных из поковок, поставляемых по специальным техническим условиям, должно соответствовать требованиям, указанным в табл. 2, а также требованиям, предъявляемым к поковкам (см. подраздел 3-5).
3-4-3. Применение труб с продольными сварными швами из сталей марок, указанных в табл. 2, разрешается при поставке труб по специальным техническим условиям, согласованным с Госгортехнадзором СССР, и с обязательным контролем качества сварного шва по всей его длине ультразвуковой дефектоскопией или другим эффективным способом контроля. Остальные требования к видам и нормам обязательных испытаний качества и свойств сварных труб должны быть не ниже установленных для бесшовных труб из стали той же марки.
3-5. Поковки
3-5-1. Поковки должны изготовляться из спокойной стали, выплавленной в мартеновских или в электрических печах.
Область применения поковок из сталей различных марок, объем и виды обязательных испытаний должны соответствовать указаниям табл. 3 (см. приложение 1). Поковки и детали, штампованные из листовой стали (крышки лючков, лазов, фланцы и т. п.), должны удовлетворять требованиям ст. 3-3-1.
3-6. Стальные отливки
3-6-1. Литые фасонные детали должны отливаться из стали, выплавленной мартеновским способом или в электрических печах.
Область применения отливок, изготовленных из сталей различных марок, объем и виды обязательных испытаний должны соответствовать данным, указанным в табл. 4 (см. приложение 1).
3-6-2. Количество испытываемых отливок из партии, а также место отбора проб металла для изготовления образцов определяются соответствующими стандартами и техническими условиями на стальное литье.
3-6-3. Каждая полая отливка должна подвергаться гидравлическому испытанию под пробным давлением согласно ГОСТ 356—68 или техническим условиям. Отливки, предназначенные для паровой арматуры с рабочим давлением 100 кгс/смаи более, должны подвергаться в выборочном порядке испытанию паром при рабочих параметрах. Количество отливок, испытываемых паром, устанавливается техническими условиями или заводом-изготовителем отливок.
3-7. Котельные связи; заклепки
3-7-1. Котельные связи и анкера должны изготовляться из прутковой стали марок ВСт2сп2 и ВСтЗсп5 по ГОСТ 380—71 и из стали 20 по ГОСТ 1050— 60 4 с испытаниями, предусмотренными этим стандартом.
3-7-2. Заклепки должны изготовляться из стали марок ВСт2сп2 и ВСтЗспб ГОСТ 380—71. Прутки для изготовления заклепок должны удовлетворять требованиям ГОСТ 499—70.
3-8, Крепежные детали
3-8-1. Болты, шпильки, гайки и шайбы должны изготовляться из стали марок, указанных в государственных стандартах на фланцы и в табл. 5 (см. приложение 1) с соблюдением условий применения по температуре и давлению рабочей среды.
Применять кипящую сталь для изготовления крепежных деталей элементов котлов не допускается.
3-8-2, Виды и нормы испытаний стали на качество должны отвечать требованиям стандартов и /технических условий на сталь соответствующих марок и табл. 5 (см, приложение 1).
3-9. Чугунные отливки и цветные металлы
3-9-1. Применение чугунных отливок для элементов котлов, пароперегревателей и экономайзеров допускается!
для предохранительных и обратных клапанов, запорных устройств в зависимости от рабочего давления, температуры и условного прохода согласно табл. 3-9-1; применять спускную и продувочную арматуру из серого чугуна запрещается;
Таблица 3-9-І
| Рабочее давление среды кгс/см’ (не более) | Температура среды, °С (не выше) | УсловныП проход, мм (не белее) | Марка чугуна |
| 8 | 300 | 300 | Не ниже СЧ 15—32 |
| 13 | 300 | 200 | По ГОСТ 1412—70 |
| 20 | 300 | 100 | Не ниже КЧ 30—6 По ГОСТ 1215-59 |
для спускной и-продувочной арматуры с рабочим давлением не более 15 кгс/см* н температурой пара не свыше 300° С — из ковкого чугуна не ниже марки КЧ 30—6 по ГОСТ 1215—59;
для штуцеров и корпусов предохранительных клапанов и питательных коробок локомобильных и паровозных котлов с рабочим давлением не более 15 кгс/см2— из модифицированного чугуна не ниже марки СЧ 28—48 по ГОСТ 1412—70;
для труб поверхностей нагрева, коллекторов и камер экономайзеров, установленных у котлов с рабочим давлением не более 23 кгс/см2; — из чугуна марки не ниже СЧ 12-28 ГОСТ 1412-70.
3-9-2. Соединение чугунной арматуры с элементами котла должно быть выполнено только на фланцах.
* 3-9-3. Чугунная арматура должна подвергаться гидравлическому испытанию под пробным давлением по ГОСТ 356—68.
Чугунные элементы экономайзера испытываются на заводе-изготовителе под давлением, равным двукратному рабочему давлению в экономайзере. Рабочее давление в экономайзере принимается на 25% выше рабочего давления в котле при котором экономайзер установлен.
• 3-9-4. Бронза и латунь допускаются к применению для изготовления деталей арматуры и контрольно-измерительных приборов, работающих при температуре среды не выше 250° С.
Гидравлическое испытание такой арматуры производится по ГОСТ 356—68.
4. ИЗГОТОВЛЕНИЕ И МОНТАЖ
4-1. Общие требования
4-1-1. Изготовление, монтаж и ремонт котлов, пароперегревателей, экономайзеров и их элементов должны производиться по технологии, разработанной заводом-изготовителем, монтажной или ремонтной организацией до начала выполнения соответствующих работ.
4-1-2. Технология изготовления, монтажа и ремонта котлов, пароперегревателей, экономайзеров и их элементов, а также контроль за изготовлением, монтажом и ремонтом должны обеспечивать высокое качество выполняемых работ'.
4-2. Требования к полуфабрикатам и готовым
изделиям
4-2-1. Все полуфабрикаты, применяемые при изготовлении и монтаже элементов котлов, пароперегревателей и экономайзеров, не должны иметь на внутренней и наружной поверхностях грязь, масло, ржавчину и окалину.
4-2-2. При изготовлении и монтаже котлов, отдельные элементы которых (трубы, коллекторы, крепежные детали, арматура и т. п.) изготовлены из сталей разных марок, должен быть организован необходимый контроль за правильностью применения материалов в строгом соответствии с чертежом.
4-2-3. Элементы котла, пароперегревателя и экономайзера перед отправкой на место монтажа должны быть просушены и тщательно очищены от окалины, грязи, опавшего грата и других загрязнений.
Все отверстия, через которые сообщаются внутренние полости элементов с атмосферой, должны быть плотно закрыты заглушками.
4-3. Методы изготовления
4-3-1. Для резки листов, труб и других полуфабрикатов допускается применение механической обработки, газопламенной и электродуговой резки.
4-3-2. Газопламенная или электродуговая резка полуфабрикатов йз стали, чувствительной к местному нагреву и быстрому охлаждению, должна производиться по технологии, исключающей возможность образования трещин или ухудшения качества металла на кромках и в зоне термического влияния. В необходимых случаях должны предусматриваться предварительный подогрев и последующая механическая обработка кромок.
4-3-3. При изготовлении, монтаже и ремонте котлов, пароперегревателей, экономайзеров и их элементов разрешается применять все промышленные виды сварки при условии соблюдения требований, изложенных в подразделе 4-5.
4-3-4. Применять клепаные соединения для вновь изготовляемых котлов и их элементов не разрешается.
4-3-5. Обечайки цилиндрических элементов котлов могут изготовляться бесшовными из поковок или сварными из листов. Вальцовка или штамповка обечаек должна производиться только машинным способом. Местный нагрев и правка листов молотом не допускаются.