TCVN 6413 : 1998 ISO 5730 : 1992 NỒI HƠI CỐ ĐỊNH ỐNG LÒ ỐNG LỬA CẤU TẠO HÀN (TRỪ NỒI HƠI ỐNG NƯỚC)


Tiêu chuẩn có ích? Vui lòng chia sẻ cho cộng đồng:

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 6413 : 1998

ISO 5730 : 1992

NỒI HƠI CỐ ĐỊNH ỐNG LÒ ỐNG LỬA CẤU TẠO HÀN (TRỪ NỒI HƠI ỐNG NƯỚC)

Stationary shell boilers of welded construction (other than water-tube boilers)

Lời nói đầu

TCVN 6413 : 1998 hoàn toàn tương đương với ISO 5730 : 1992.

TCVN 6413 : 1998 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn TCVN/TC 11 Nồi hơi và thiết bị áp lực biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học, Công nghệ và Môi trường (nay là Bộ Khoa học và Công nghệ) ban hành.

Tiêu chuẩn này được chuyển đổi năm 2008 từ Tiêu chuẩn Quốc gia cùng số hiệu thành Tiêu chuẩn Quốc gia theo quy định tại Khoản 1 Điều 69 của Luật Tiêu chuẩn và Quy chuẩn kỹ thuật và điểm a khoản 1 Điều 6 Nghị định số 127/2007/NĐ-CP ngày 1/8/2007 của Chính phủ quy định chi tiết thi hành một số điều của Luật Tiêu chuẩn và Quy chuẩn kỹ thuật.

 

NỒI HƠI CỐ ĐỊNH ỐNG LÒ ỐNG LỬA CẤU TẠO HÀN (TRỪ NỒI HƠI ỐNG NƯỚC)

Stationary shell boilers of welded construction (other than water-tube boilers)

  1. Yêu cầu chung

1.1. Phạm vi áp dụng

1.1.1. Tiêu chuẩn này qui định các yêu cầu đối với cả hai loại nồi hơi đốt trực tiếp và nồi hơi dùng nhiệt thải với áp suất khí khói không vượt quá 0,05 N.mm2 (0,5 bar)1 có dạng hình trụ nằm ngang được chế tạo từ thép các bon hoặc thép các bon – mangan bằng cách hàn nóng chảy và trong trường hợp nồi hơi đốt trực tiếp thì áp suất thiết kế không vượt quá 3 N/mm2. Các nồi hơi nêu trong tiêu chuẩn này được đặt cố định để cung cấp hơi nước hoặc nước nóng áp suất cao. (Các ví dụ tiêu biểu được nêu trong Hình 1 đến Hình 5). Tiêu chuẩn này không áp dụng cho các nồi hơi dạng ống nước, nồi hơi của đầu máy xe lửa hay nồi hơi tàu thủy.

1.1.2. Tiêu chuẩn này áp dụng cho nồi hơi từ ống nối dẫn nước cấp vào đến ống nối dẫn đến hơi nước ra và tất cả các ống nối khác, kể cả các yêu cầu đối với các van và các ống dẫn nước và hơi nước. Nếu sử dụng các đầu hàn thì các yêu cầu được qui định ở đây là bắt đầu hoặc kết thúc ở mối hàn tại mặt bích được sử dụng để lắp vào.

1.1.3. Tiêu chuẩn này áp dụng cho các nồi hơi có dung tích lớn hơn 0,025 m3, áp suất lớn hơn 0,1 N/mm2 và nhiệt độ nước vượt quá 120 oC.

CHÚ THÍCH – Tiêu chuẩn này cũng áp dụng cho nồi hơi có áp suất từ 0,07 N/mm2 đến 0,1 N/mm2 và nhiệt độ nước từ 115 C đến 120 oC.

1.1.4. Các bộ phận sấy sơ bộ không khí, đánh lửa cơ học, thiết bị mỏ đốt dầu hoặc khí, thiết bị thông gió cưỡng bức hoặc tự nhiên hoặc các phụ tùng khác có thể do người mua yêu cầu không được coi là các bộ phận của nồi hơi trong tiêu chuẩn này. Bộ quá nhiệt và bộ hâm nước gắn liền hoặc tách rời với nồi hơi thuộc yêu cầu của tiêu chuẩn về nồi hơi dạng ống nước sẽ được ban hành.

1.1.5. Tiêu chuẩn này không bao gồm phần xây gạch, cách nhiệt hay trang bị buồng đốt.

1.1.6. Tiêu chuẩn này không bao gồm các qui tắc về xây dựng vì những qui tắc này không thể được trình bầy một cách chi tiết để đảm bảo tổ chức lao động và xây dựng tốt. Người chế tạo phải chịu trách nhiệm tiến hành từng bước cần thiết để đảm bảo rằng chất lượng công nhân và chất lượng công trình đảm bảo kỹ thuật tốt.

1.1.7. Tiêu chuẩn tham khảo được nêu trong Phụ lục J.

1.2. Tiêu chuẩn trích dẫn

ISO 148 : 1983 Thép – Thử độ dai va đập (mẫu có rãnh kiểu chữ V).

ISO 1027 : 1983 Các báo hiệu chất lượng ảnh chiếu xạ Rơnghen trong thử không phá hủy – Nguyên lý và nhận dạng

ISO 1106-1 : 1984 Phương pháp kiểm tra bằng chụp tia bức xạ các mối hàn nóng chảy – Phần 1: Các mối hàn giáp mép nóng chảy trong các tấm thép có độ dầy đến 50 mm.

ISO 1106-2 : 1985 Phương pháp kiểm tra bằng chụp tia bức xạ các mối hàn nóng chảy – Phần 2: Các mối hàn giáp mép nóng chảy trong thép tấm chiều dầy lớn hơn 50 mm đến 200 mm.

ISO 1106-3 : 1984 Phương pháp kiểm tra bằng chụp tia bức xạ các mối hàn nóng chảy – Phần 3: Các mối hàn nóng chảy theo chu vi trong ống thép có thành dầy đến 50 mm.

ISO 2504 : 1973 Chụp tia bức xạ các mối hàn và các điều kiện quan sát phim – Dùng các mẫu hướng dẫn của chất chỉ thị chất lượng ảnh.

ISO 2604-1 : 1975 Sản phẩm thép để chế tạo thiết bị chịu áp lực – Yêu cầu chất lượng – Phần 1: Sản phẩm rèn.

ISO 2604-2 : 1975 Sản phẩm thép để chế tạo thiết bị chịu áp lực – Yêu cầu chất lượng – Phần 2: Ống thép không hàn gia công áp lực.

ISO 2604-3 : 1975 Sản phẩm thép để chế tạo thiết bị chịu áp lực – Yêu cầu chất lượng – Phần 3: Các ống hàn điện trở và hàn cảm ứng.

ISO 2605-1 : 1976 Sản phẩm thép để chế tạo thiết bị chịu áp lực – Nguồn gốc và cách kiểm tra các tính chất ở nhiệt độ cao – Phần 1: Giới hạn chảy của các sản phẩm thép các bon và thép hợp kim thấp.

ISO 2605-3 : 1985 Sản phẩm thép để chế tạo thiết bị chịu áp lực – Nguồn gốc và cách kiểm tra các tính chất ở nhiệt độ cao – Phần 3: Qui trình xác định giới hạn chảy ở nhiệt độ cao khi các số liệu bị hạn chế.

TCVN 6339 : 1998 (ISO 4126-1 :1991) Van an toàn – Yêu cầu chung.

TCVN 6111 : 1996 (ISO 5579 : 1985) Thử không phá hủy – Chụp ảnh bức xạ các vật liệu kim loại bằng tia X và tia gamma – Các qui tắc cơ bản.

ISO 5580 : 1995 Thử không phá hủy – Các loại đèn chiếu tia X hay tia gamma công nghiệp – Yêu cầu tối thiểu.

ISO 6947 : 1990 Các mối hàn – Các vị trí làm việc – Các định nghĩa về góc nghiêng và xoay

ISO 9328-1 : 1991 Thép tấm và thép băng để chế tạo thiết bị chịu áp lực – Điều kiện cung cấp kỹ thuật – Phần 1: Yêu cầu chung.

ISO 9328-2 : 1991 Thép tấm và thép băng để chế tạo thiết bị chịu áp lực – Điều kiện cung cấp kỹ thuật – Phần 2: Thép không hợp kim và thép hợp kim thấp với qui định các tính chất ở nhiệt độ phòng và nhiệt độ cao.

ISO 10474 : 1991 Thép và các sản phẩm thép – Tài liệu kiểm tra.

1.3. Định nghĩa

Trong tiêu chuẩn này áp dụng các định nghĩa sau đây. Trong tiêu chuẩn này cũng bao gồm cả các định nghĩa bổ sung khi cần thiết, nhờ các định nghĩa riêng liên quan.

1.3.1. Người mua: Cá nhân hoặc tổ chức mua nồi hơi hoàn chỉnh từ người chế tạo.

1.3.2. Người thiết kế: Cá nhân hoặc tổ chức chịu trách nhiệm về thiết kế nồi hơi. Người thiết kế xác định hình dạng, kích thước và độ dầy của thép nồi hơi, lựa chọn vật liệu và chi tiết các phương pháp gia công và thử nghiệm.

1.3.3. Người chế tạo: Cá nhân hoặc tổ chức chế tạo hoặc chịu trách nhiệm chế tạo nồi hơi hoặc các phụ kiện cho nồi hơi.

1.3.4. Người cung cấp vật liệu: Cá nhân hoặc tổ chức không phải là người sản xuất vật liệu chịu trách nhiệm cung cấp vật liệu hoặc các bán thành phẩm đã tiêu chuẩn hóa được dùng để sản xuất nồi hơi hoặc phụ kiện.

1.3.5. Người sản xuất vật liệu chế tạo được cung cấp; Người sản xuất vật liệu: Cá nhân hoặc tổ chức sản xuất vật liệu để chế tạo nồi hơi, phụ kiện hoặc các bán thành phẩm tiêu chuẩn.

1.3.6. Cơ quan quản lý nhà nước có thẩm quyền* sau đây gọi tắt là cơ quan có thẩm quyền (regulating authotity): Cơ quan của nhà nước mà nồi hơi được lắp đặt có tư cách pháp nhân bắt buộc áp dụng các yêu cầu của tiêu chuẩn, qui định của nhà nước có liên quan tới nồi hơi.

1.3.7. Cơ quan kiểm tra (inspecting authority): Tổ chức hoặc hiệp hội hoạt động theo yêu cầu của:

  1. a) người mua hay người chủ và / hoặc;
  2. b) cơ quan có thẩm quyền.

kiểm tra các yêu cầu về thiết kế, vật liệu, kết cấu có tuân thủ tiêu chuẩn này hay không.

1.3.8. Kiểm tra viên: Người do cơ quan kiểm tra tuyển dụng và đào tạo để thực hiện các chức năng của cơ quan như đã nêu trong 1.3.6 và 1.3.7 (xem cả 6.1).

1.3.9. Tiêu chuẩn quốc gia: Tiêu chuẩn riêng của quốc gia đã được chứng minh là thỏa mãn nhu cầu sử dụng, được cơ quan có thẩm quyền theo luật định chấp nhận, đó là các quy trình kỹ thuật hoặc qui tắc do cơ quan tiêu chuẩn quốc gia hoặc cơ quan được ủy quyền soạn thảo, trong đó bao gồm cả các qui tắc do cơ quan chính phủ qui định và có hiệu lực pháp luật.

1.4. Các ký hiệu

Trong tiêu chuẩn này áp dụng các thuật ngữ và các ký hiệu chung. Các thuật ngữ và ký hiệu bổ sung cũng được áp dụng khi cần thiết để đáp ứng các yêu cầu của các văn bản kỹ thuật liên quan. Cần lưu ý trong một số điều của điều 3 (thiết kế các chi tiết chịu áp lực) các ký hiệu bổ sung giống nhau được dùng trong các công thức khác nhau được đại diện cho các thuật ngữ khác nhau. Tuy nhiên, trong tất cả các trường hợp như vậy, ý nghĩa riêng biệt của từng ký hiệu được chỉ ra ở mỗi công thức

a Kích thước nêu trong các Hình 14, 16 đến 18, 43 và 47 mm
a1 Trục chính trong của tấm bù mm
ao Trục chính ngoài của tấm bù mm
A Bề mặt đốt bức xạ hiệu dụng (xem Hình 1 đến Hình 5) m2
Af Diện tích mặt cắt ngang hiệu dụng có bù không kể dung sai mm2
Afb Diện tích mặt cắt ngang hiệu dụng của ống nối có bù mm2
Afp Diện tích mặt cắt ngang hiệu dụng của tấm đệm tăng cường có bù mm2
Afs Diện tích mặt cắt ngang hiệu dụng của thân chính có bù mm2
Ap Diện tích chịu áp lực không kể dung sai mm2
Apb Diện tích chịu áp lực liên quan đến ống nối mm2
Aps Diện tích chịu áp lực liên quan đến thân chính mm2
b Kích thước được nêu trong các Hình 14, 16 đến 19, 34, 35, 43, 47 và B.1. mm
b1 Trục nhỏ của lỗ người chui mm
bi Trục nhỏ trong của tấm bù mm
bo Trục nhỏ ngoài của tấm bù mm
B1 Khoảng cách từ tấm đáy của thân đến tâm tấm đệm mm
B2 Chiều rộng của tấm đệm trên mm
c Bổ sung do ăn mòn mm
C Hệ số hình dạng (Hình 7)
C1 Hằng số phụ thuộc vào phương pháp đỡ được nêu trong 3.14.2.4
C2 Chiều dài hiệu dụng của vòi phun như nêu trong 3.10.2 và Hình 10 mm
d Đường kính của lỗ ống mm
i Đường kính trong mm
dib Đường kính trong của ống nhánh mm
dip Đường kính trong của vòng đệm hoặc tấm bù mm
dis Đường kính trong của phần chính (thân hình trụ, thân hình cầu hoặc đầu lõm) mm
dg Chiều sâu của thanh giằng đỡ được hàn vào mm
dm Đường kính trung bình mm
do Đường kính ngoài mm
dob Đường kính ngoài của ống nhánh mm
dop Đường kính vòng ngoài của vòng đệm hay tấm bù mm
dos Đường kính ngoài của thân chính mm
ds Đường kính của thanh giằng mm
Db Đường kính trung bình của lớp đệm mm
DL Đường kính đai ốc mm
e Chiều dày tính toán thành nhỏ nhất mm
ecb Chiều dày tính toán thành ống nhánh hay ống đỡ của tấm đáy mm
ecf Chiều dày tính toán tường lò mm
ecp Chiều dày tính toán của tấm cuối mm
ecs Chiều dày tính toán của phần thân chính (thân hình trụ hoặc cầu hoặc đầu lõm) mm
ect Chiều dày tính toán của thành ống lò mm
eg Chiều dày tấm gia cường góc mm
erb Chiều dày thực tế của thành ống nhánh hay ống đỡ trừ đi phần bổ sung do ăn mòn và trừ đi dung sai mm
erep Chiều dày thực tế của tấm đáy phẳng mm
erf Chiều dày thực tế của thành ống lò mm
erp Chiều dày hiệu dụng của tấm đệm tăng cường mm
ers Chiều dày thực tế của thân chính (thân hình trụ hoặc hình cầu hoặc đầu lõm) trừ đi phần bổ sung do ăn mòn và trừ đi dung sai mm
et Chiều dầy của ống theo đơn đặt hàng mm
E Modul đàn hồi Young ở nhiệt độ thiết kế N/mm2
f Ứng suất thiết kế định mức N/mm2
fa Ứng suất trung bình hiện hữu N/mm2
faj Ứng suất trung bình hiện hữu giữa các tâm của 2 cửa N/mm2
fb­ Ứng suất cho phép của vật liệu làm ống nhánh N/mm2
fc Ứng suất kết hợp ở gối đỡ N/mm2
fp Ứng suất cho phép của vật liệu tấm tăng cường N/mm2
fs Ứng suất cho phép của vật liệu làm thân chính N/mm2
F Suất phụ tải nhiệt tính toán W/m2
g, g1 Chiều cao như chỉ ra ở Hình 13 mm
G Lưu lượng khối lượng của khói trong các ống vòng đầu kg/m2.s
h Chiều rộng tối thiểu của lớp đệm gắn vào mm
hc Chiều sâu phần cong của đầu lõm mm
h Chiều cao của lỗ người chui mm
hs Chiều cao phần hình trụ của đầu lõm mm
H Nhiệt cấp vào bao gồm nhiệt trị của nhiên liệu cộng với các nguồn gia nhiệt trước W
I1 Momen thứ cấp của diện tích ống lò lượn sóng đối với trục trung hòa trừ phần bổ sung do ăn mòn mm4
I2 Momen thứ cấp của diện tích được làm cứng vững mm4
K Độ dẫn nhiệt W.mm/m2.K
Irb Chiều dài hiệu dụng của ống nhánh tăng cường mm
Irbi Chiều dài hiệu dụng bên trong của ống nhánh tăng cường mm
Irp Chiều rộng hiệu dụng của tấm tăng cường mm
Irs Chiều dài hiệu dụng của thân chính tăng cường mm
L Khoảng cách giữa điểm hiệu dụng của đế lò mm
L1 Khoảng cách ngắn nhất từ mép cửa vào đến đường tâm của thanh giằng xa nhất từ cửa vào hoặc trong trường hợp không có cửa vào, là nửa của khoảng cách cực đại giữa các đường tâm của các thanh giằng mm
L2 Khoảng cách giữa tấm sau của buồng đảo chiều và tấm đáy phía sau của nồi hơi mm
Lb Chiều dài của nồi hơi giữa hai đầu mm
Li Chiều dài chân mối hàn góc xung quanh vòng trong của vòng đệm hay tấm bù mm
Lg Chiều dài của xà dầm được hàn vào mm
Lh Chiều dài đốt nóng của ống lò mm
Lo Chiều dài cạnh mối hàn góc xung quanh vòng ngoài của vòng đệm hoặc tấm bù mm
Ls Chiều dài của thân giữa hai đáy mm
Lt Khoảng cách trung bình của các ống kế nhau mm
p Áp suất tính toán N/mm2
pb Khoảng cách từ tâm đến tâm của các cửa kế nhau hướng vào tâm tường không kể bù thêm mm
pbj Khoảng cách giữa các tâm của các cửa kế nhau, theo góc hướng vào tâm tường không kể bù thêm mm
pc Bước lượn sóng mm
pt Áp suất thử thủy tĩnh N/mm2
Q Lực trên tấm đệm N
rik Bán kính trong phần chuyển tiếp của đầu lõm mm
ris Bán kính trong của phần cong đầu lõm mm
rms Bán kính trung bình của thân
rok Bán kính ngoài của phần hình trụ đầu lõm mm
ros Bán kính ngoài của phần cong đầu lõm hoặc thân cầu mm
Rm Độ bền kéo nhỏ nhất của vật liệu ở nhiệt độ phòng N/mm2
Rp0,2 Giá trị nhỏ nhất của giới hạn chảy (ứng suất chảy 0,2 %) của vật liệu tại
nhiệt độ t
N/mm2
S Khoảng cách giữa các dầm được hàn vào mm
S1 Hệ số an toàn
S2 Hệ số an toàn
So Diện tích mặt cắt ngang ban đầu của mẫu thử kéo mm2
t Nhiệt độ tính toán oC
tm Nhiệt độ lớn nhất của kim loại oC
ts Nhiệt độ bão hòa ứng với áp suất thiết kế oC
u Độ méo hoặc độ ô van %
v Hệ số hàn
w Chiều cao của sóng mm
W Lực do áp suất trên tấm đáy trong vùng được giả thiết sẽ được giằng bằng tấm giằng góc N
x Hệ số giảm ứng suất
X2 Diện tích mặt cắt ngang của mặt cắt dọc của ống lò có chiều dài bằng bước lượn sóng và chiều dầy erf– c mm²
y Hệ số được xác định từ Hình 18 bằng cách dùng tỷ số b/a
j Góc giữa đường nối các tâm của 2 cửa mở và trục của thân chính độ
y Góc nghiêng giữa hướng của ống nhánh với pháp tuyến của đường chu vi của thân chính. độ
q Góc chắn bởi tấm đệm độ

1.5. Thông tin phải được cung cấp bởi người mua và người chế tạo

1.5.1. Thông tin phải được người mua cung cấp

Người mua cho người chế tạo biết trong thời gian tìm hiểu:

  1. a) tên của cơ quan kiểm tra đại diện cho người mua;
  2. b) các điều kiện mà nồi hơi yêu cầu để vận hành (xem 3.1.1 và Phụ lục A), và;
  3. c) tất cả các luật đặc biệt và các quy định khác mà nồi hơi phải tuân thủ (chẳng hạn các luật nồi hơi của các nước khác với luật nồi hơi của nước chế tạo).

Các thông tin tiếp xem ở Phụ lục A.

1.5.2. Thông tin phải được người chế tạo cung cấp

Trước khi lắp ráp một nồi hơi hoặc một xêri nồi hơi, người chế tạo nồi hơi phải cung cấp cho cơ quan có thẩm quyền bản danh sách các vật liệu, tính toán của các chi tiết thiết kế chính và các bản vẽ mặt cắt với đầy đủ kích thước, các chi tiết cấu tạo của tất cả các phần chịu áp lực của nồi hơi, kể cả các chi tiết hàn (thông tin tiếp theo xem Phụ lục B). Người chế tạo cũng phải cung cấp các chứng chỉ và tài liệu phù hợp với 7.1.

Người chế tạo phải cung cấp cho người mua các chỉ dẫn, vận hành của thiết bị cung cấp, nếu các phương pháp chế tạo hay phương pháp thử được tiêu chuẩn này cho phép thì người chế tạo phải cho người mua hay cơ quan có thẩm quyền hoặc cả hai biết phương pháp đã được người chế tạo lựa chọn trước khi bắt đầu công việc.

  1. Vật liệu

2.1. Giới thiệu

Những quy định của phần 2 bao gồm:

  1. a) tấm;
  2. b) các ống không hàn, ống hàn điện trở và hàn cảm ứng;
  3. c) vật rèn, và
  4. d) kim loại hàn.

từ thép các bon và thép các bon-mangan để chế tạo các phần chịu áp lực của thân nồi hơi nêu trong tiêu chuẩn này.

CHÚ THÍCH 1 – Từ “ống” bao gồm cả “ống dẫn”.

2.2. Qui định chung

2.2.1. Các vật liệu cơ bản

2.2.1.1. Thân nồi hơi phải được chế tạo từ các sản phẩm thép được lựa chọn theo mục a), b), hoặc c) như sau:

  1. a) các sản phẩm thép ghi trong Bảng 1, được sản xuất theo ISO 2604-1, ISO 2604-2, ISO 2604-3 hoặc ISO 9328-2 và phải tuân thủ tất cả các yêu cầu tối thiểu của tiêu chuẩn này;
  2. b) Các sản phẩm thép ghi trong Bảng 1, được sản xuất theo các tiêu chuẩn quốc gia và những qui định kỹ thuật quốc gia trừ khi chúng tuân thủ tất cả các phần tương ứng của ISO 2604 và ISO 9328 đối với loại thép có liên quan và tuân thủ các yêu cầu tối thiểu của ISO 9328-2;
  3. c) các sản phẩm thép ghi trong Bảng 1, được sản xuất theo các tiêu chuẩn quốc gia và qui định kỹ thuật quốc gia không tuân theo tất cả các yêu cầu của các phần tương ứng của ISO 2604 hay ISO 9328 trừ khi chúng tuân thủ tất cả các yêu cầu tối thiểu của phần này và chúng được thỏa thuận giữa các bên quan tâm2).

Các tiêu chuẩn trích dẫn tiếp theo ISO 2604 hay ISO 9328 trong phần này sẽ được xem xét kể cả các qui định kỹ thuật không theo ISO nêu trong mục b) và c) ở trên.

2.2.1.2. Các ống lò với đường kính trung bình không vượt quá 1400 mm sẽ được chế tạo từ thép tấm theo ISO 9328-2 loại PH 265 hay PH 290, hay từ ống thép không hàn cán nóng theo ISO 2604-2 loại TS 94.

Các ống lò với đường kính trung bình vượt quá 1400 mm được chế tạo từ thép tấm với độ giãn dài tối thiểu là 24% được xác định trên chiều dài 5,65.

2.2.1.3. Thân hình trụ chỉ được chế tạo từ vật liệu tấm. Được phép cắt băng thép thành tấm với điều kiện tất cả các yêu cầu đối với tấm trong phần này được thỏa mãn.

2.2.2. Kim loại hàn

Do chưa có tiêu chuẩn về thành phần và tính chất của kim loại hàn thích hợp đối với các loại thép nêu trong 2.2.1 nên quá trình và kim loại hàn (điện cực, que hàn…) được dùng phải được thỏa thuận giữa các bên liên quan như sự tương thích với kim loại cơ bản và đối với các điều kiện thiết kế nồi. Thỏa thuận này phải tính đến việc vận hành đã thành công và / hoặc thử có kết quả trên kim loại hàn. Nếu có các tiêu chuẩn hoặc qui định quốc gia liên quan thì vật liệu hàn phải tuân thủ chúng. Các tính chất cơ học của kim loại hàn trong tất cả các trường hợp phải đáp ứng các yêu cầu của 5.2.2 và 5.10 và cả  yêu cầu khác có thể được thỏa thuận giữa các bên.

2.3. Sản xuất thép

2.3.1. Quá trình luyện thép

Thép được sản xuất bằng lò bằng, lò điện hay một trong các quá trình oxy kiềm, hoặc bằng cách kết hợp các quá trình này. Các phương pháp khác cũng có thể được dùng theo thỏa thuận giữa các bên liên quan, phải thông báo về phương pháp luyện thép được sử dụng.

2.3.2. Khử oxy

Không được dùng thép sôi và thép nửa lặng.

2.4. Vật rèn

Với vật rèn, thép phải được rèn bằng búa, dập, ép, cán, ép, đùn, rèn lật hoặc kết hợp giữa các phương pháp trên. Rèn tóp (vuốt) được thực hiện bằng dụng cụ đủ mạnh để đảm bảo rèn thấu toàn bộ thiết diện. Vật rèn phải được rèn đến hình dáng và kích thước cuối cùng bằng gia công nóng.

2.5. Nhiệt luyện

2.5.1. Các tấm và vật rèn được cung cấp ở dạng đã được nhiệt luyện thích hợp với loại thép như đã qui định trong tiêu chuẩn hiện hành trừ khi được thỏa thuận của các bên liên quan. Đối với thép tấm, việc sử dụng nhiệt độ điều khiển trong quá trình cán hay sau khi cán có thể xảy ra thường hóa nếu điều đó được phép đối với loại thép liên quan trong tiêu chuẩn vật liệu rằng các tính chất vật liệu được qui định phải tuân thủ thường hóa bổ sung và không trái với các thỏa thuận giữa các bên liên quan trong thời gian tìm hiểu và đặt hàng.

2.5.2. Trừ khi các bên liên quan thỏa thuận, ống không hàn và ống hàn được cung cấp theo một trong các điều kiện phù hợp với loại thép như đã được qui định trong tiêu chuẩn hiện hành.

2.6. Thành phần hóa học

2.6.1. Đối với thép dự định để hàn, giới hạn trên hàm lượng các bon (trong phân tích mẫu đúc) nói chung không được vượt quá 0,23 %. Đối với thép có hàm lượng các bon cao hơn 0,23 % và lớn nhất đến 0,25 % mà dự định hàn thì công nghệ hàn phải được các bên liên quan thỏa thuận trong thời gian tìm hiểu và đặt hàng (xem thêm 5.1.1 và 5.8.1).

2.6.2. Trong phân tích mẫu đúc, hàm lượng phốt pho và lưu huỳnh không được vượt quá 0,035 % và 0,030 % tương ứng.

2.6.3. Nếu các bên liên quan cho rằng mức hàm lượng của các nguyên tố còn lại không được qui định trong tiêu chuẩn hiện hành thì quan trọng là mối quan hệ với các tính chất cơ học và công nghệ của thép, giới hạn trên của hàm lượng các nguyên tố còn lại cần được thỏa thuận giữa các bên liên quan và được qui định trong đơn đặt hàng.

2.7. Tính chất cơ học

2.7.1. Giá trị của các tính chất cơ học được dùng trong thiết kế thân nồi hơi phải được qui định trong tiêu chuẩn hiện hành. Các giá trị được qui định phải bao gồm một dải thích hợp của nhiệt độ vận hành.

2.7.2. Các tính chất cơ học ở nhiệt độ phòng của tất cả các loại sản phẩm phải được qui định. Đó là dải giới hạn bền kéo, giới hạn chảy nhỏ nhất, độ giãn dài sau đứt nhỏ nhất, và đối với thép ống là loại phép thử và nếu khi có qui định là giá trị thử va đập nhỏ nhất (trung bình của 3 lần thử).

2.7.2.1. Giới hạn bền kéo nhỏ nhất được qui định không được nhỏ hơn giá trị nêu trong Bảng 1 đối với các sản phẩm tương ứng; giới hạn bền kéo lớn nhất không được lớn hơn giới hạn bền kéo nhỏ nhất quá 120 N/mm2 và trong mọi trường hợp không được cao hơn 580 N/mm2.

2.7.2.2. Độ giãn dài tương đối nhỏ nhất được qui định trong chiều dài đo 5,65 và khi có qui định các yêu cầu tối thiểu với thử va đập, độ phẳng, uốn, các phép thử giãn nở hay tạo gờ mép phải phù hợp với loại thép và có thể so sánh được với giá trị nêu trong tiêu chuẩn này (xem 2.2.1.1 a) đối với thép có giới hạn dưới tương tự của dải giới hạn bền kéo qui định.

Giá trị năng lượng va đập nhỏ nhất 27 J phải đạt được khi thử các mẫu có khía chữ V nằm ngang.

2.7.3. Đối với tất cả các sản phẩm, ứng suất chảy 0,2 % nhỏ nhất ở nhiệt độ cao (Rp0,2) phải được qui định.

2.7.3.1. Khi có đủ các số liệu thì các giá trị ứng suất chảy nhỏ nhất ở nhiệt độ cao được tính theo ISO 2605-1.

2.7.3.2. Khi chỉ có một số lượng hạn chế số liệu thì các giá trị ứng suất chảy nhỏ nhất ở nhiệt độ cao được tính theo ISO 2605-3.

2.7.3.3. Các giá trị ứng suất chảy nhỏ nhất ở nhiệt độ cao không được tính theo 2.7.3.1 hoặc 2.7.3.2 cũng có thể được dùng với điều kiện:

  1. a) chúng phù hợp với tiêu chuẩn quốc tế đối với các sản phẩm cho mục đích áp lực, hoặc
  2. b) chúng được liệt kê trong một tiêu chuẩn quốc gia và được kiểm tra khi cần thiết theo 2.8.

2.8. Qui trình kiểm tra xác nhận

2.8.1. Kiểm tra thành phần hóa học của thép bằng cách phân tích mẫu đúc.

2.8.2. Các tính chất ở nhiệt độ phòng được qui định sẽ được kiểm tra bằng các phép thử chấp nhận.

Để kiểm tra giới hạn chảy phải đo giới hạn chảy trên ReH hay giới hạn chảy ứng với độ giãn dài 0,5 % Rt0,5, và đặc tính của vật liệu được coi là tuân thủ trong lĩnh vực này nếu như giá trị đo được thỏa mãn giá trị của giới hạn chảy qui định.

2.8.3. Giới hạn chảy nhỏ nhất ở nhiệt độ cao sẽ được kiểm tra khi cần thiết bằng cách:

  1. a) thử chấp nhận ở nhiệt độ cao theo các phần tương ứng của ISO 2604, hoặc
  2. b) qui trình được nêu trong ISO 2605-1 : 1976 điều 3, hoặc
  3. c) một qui trình kiểm tra được các bên liên quan thừa nhận tương đương với qui trình kiểm tra nêu trong điều 3 của ISO 2605-1 : 1976.

2.8.4. Khi các sản phẩm thép được sản xuất và cung cấp theo ISO 2604, ISO 9328 hay một tiêu chuẩn quốc gia tương đương đưa ra các giá trị giới hạn chảy ở nhiệt độ cao không vượt quá các giới hạn được qui định trong ISO 2604 hoặc ISO 9328-2 đối với thép cùng loại thì các giá trị giới hạn chảy được qui định trong ISO 2604, ISO 9328-2 hoặc trong tiêu chuẩn quốc gia tương đương có thể được dùng cho mục đích thiết kế mà không cần kiểm tra lại.

Phép thử chấp nhận ở nhiệt độ cao theo 2.8.3.a) chỉ được thực hiện nếu như phép thử này được qui định trong đơn đặt hàng.

2.8.5. Khi các sản phẩm thép được sản xuất và cung cấp theo một tiêu chuẩn quốc gia có qui định các giá trị giới hạn chảy ở nhiệt độ cao hơn các giá trị được qui định trong ISO 2604 hay ISO 9328-2 đối với thép cùng loại thì các giá trị giới hạn chảy ở nhiệt độ cao phải được kiểm tra lại theo 2.8.3.

2.9. Các qui tắc chung để tiến hành các phép thử chấp nhận

Các phép thử chấp nhận phải được tiến hành theo các qui tắc chung nêu trong ISO 2604-1, ISO 2604-2, ISO 2604-3 hay ISO 9328-1.

2.10. Số lượng, lựa chọn và chuẩn bị mẫu và mẫu thử

Số lượng, lựa chọn và chuẩn bị mẫu và mẫu thử phải tuân theo các phần tương ứng của ISO 2604 hay ISO 9328-1 trừ khi được nêu trong các điều sau đây:

2.10.1. Các yêu cầu thử tối thiểu đối với thép ống là:

kiểm tra bằng mắt thường;

thử thủy lực;

thử kéo, và

thử độ phẳng hay thử uốn.

Hơn nữa, khi các ống được đúc hay được ép nóng thì phải tiến hành thử giãn nở hay tạo gờ mép.

2.10.2. Không yêu cầu phải thử va đập đối với các ống

2.10.3. Mỗi tấm, ống và vật rèn phải được kiểm tra bằng mắt thường và các kiểm tra thích hợp khác để xác định sự phù hợp của dung sai kích thước.

2.11. Phương pháp thử

2.11.1. Các phép thử phải được tiến hành theo các tiêu chuẩn liên quan. Nếu không tồn tại tiêu chuẩn thích hợp thì các phương pháp thử phải được thỏa thuận giữa các bên liên quan và được qui định trong thời gian tìm hiểu và đặt hàng.

2.11.2. Đối với các phép thử ở nhiệt độ cao, nhiệt độ thử phải được các bên liên quan thỏa thuận trong thời gian tìm hiểu và đặt hàng.

2.12. Thử lại

Thử lại phải được tiến hành theo các qui định tương ứng trong các phần thích hợp của ISO 2604 hay ISO 9328-1.

2.13. Hồ sơ

2.13.1. Đối với tất cả các sản phẩm thép, loại chứng nhận kiểm tra hoặc báo cáo kiểm tra (xem ISO 10474 : 1991, phần 3) phải do các bên liên quan thỏa thuận trong thời gian tìm hiểu và đặt hàng.

CHÚ THÍCH 2 – Việc sử dụng có thể dùng dạng mô hình được nêu trong Phụ lục E.

2.13.2. Đối với thép có giới hạn bền kéo nhỏ nhất nhỏ hơn 460 N/mm2, nó có thể thỏa mãn việc lựa chọn chứng chỉ kiểm tra 3.1.B theo ISO 10474 : 1991 tức là kiểm tra và thử phải do các phòng đủ điều kiện của nhà máy sản xuất thép tiến hành.

2.13.3. Đối với thép có giới hạn bền kéo nhỏ nhất bằng hoặc lớn hơn 460 N/mm2 thì báo cáo kiểm tra được lựa chọn theo 3.2 theo ISO 10474 : 1991 trừ khi việc kiểm tra và thử được tiến hành với sự có mặt của cơ quan kiểm tra.

2.14. Ghi nhãn

Các sản phẩm phải ghi nhãn theo các yêu cầu của ISO 2604-1, ISO 2604-2, ISO 2604-3 hay ISO 9328-1.

Bảng 1 – Các loại thép được tiêu chuẩn hóa quốc tế để sản xuất thân nồi hơi

Độ bền kéo Rm1) Loại thép
Thép tấm

ISO 9328-2 2)

Ống không hàn

ISO 2604-2 2)

Ống hàn điện trở hay hàn cảm ứng

ISO 2604-3 2)

Vật rèn

2604-1 2)

320 đến 440

360 đến 480

410 đến 530

460 đến 580

PH 265

PH 290

TS 2 3)

TS 5

TS 9H

TW 5

TW 9H

F8, F9

1) Các giá trị độ bền kéo nêu trong bảng này chỉ có mục đích phân loại mà thôi. Các qui định điều chỉnh được nêu trong các tiêu chuẩn sản phẩm tương ứng.

2) Hoặc theo 2.2.1.1 b hoặc c.

3) Vật liệu TS 2 chỉ được dùng làm ống thoát khói.

  1. Thiết kế các bộ phận chịu áp lực

3.1. Yêu cầu chung

3.1.1. Nồi hơi

Các yêu cầu trong tiêu chuẩn này áp dụng cho nồi hơi được chế tạo trong các điều kiện được qui định ở tiêu chuẩn này và được vận hành trong các điều kiện làm việc bình thường với nước cấp và nước nồi hơi có chất lượng tốt theo Phụ lục D, và dưới sự giám sát thích hợp. Khi có rủi ro do các điều kiện làm việc không bình thường như làm việc với chu kỳ khắc nghiệt được thấy trước thì khi thiết kế phải đặc biệt chú ý và phải thông báo cho cơ quan kiểm tra biết.

3.1.2. Nồi đun nước nóng

Đối với các nồi đun nước và nước quá nhiệt thì sự chênh lệch giữa nhiệt độ nước (đầu ra) và nhiệt độ nước quay lại (đầu vào) không được vượt quá 30 oC. Nếu sự khác nhau giữa nhiệt độ dòng ra và nhiệt độ quay lại lớn hơn 30 oC thì phải dùng hoặc thiết bị trộn trong hoặc thiết bị trộn ngoài để giới hạn sự chênh lệch nhiệt độ trong nồi hơi đến 30 oC.

Sự khác nhau giữa nhiệt độ bão hòa ứng với áp suất và nhiệt độ nước cấp ở đầu vào không được vượt quá 80 oC. Khi chênh lệch quá 60 oC thì không gian giãn nở nêu trong 3.14.1 sẽ làm tăng thêm 50 % và nhiệt dòng vào lớn nhất phải giảm ít nhất là 20 % để cho phép giảm các điều kiện làm nguội nước lạnh và tăng dần nhiệt đầu vào nhờ có chênh lệch nhiệt độ lớn, trừ những cách bố trí khác được sử dụng cho cùng một mục đích.

3.1.3. Thiết kế các mối hàn cơ bản

3.1.3.1. Kiểu hàn được sử dụng trong thiết kế nồi hơi phải theo 5.3.2.5. Các mối hàn phải được thử không phá hủy theo các yêu cầu của tiêu chuẩn này phải được thiết kế sao cho các phép thử yêu cầu có thể thực hiện được một cách thích hợp.

3.1.3.2. Giá trị của hệ số hàn g được dùng trong tính toán chiều dầy thân nồi hơi hoặc là 0,8 hay 1 tùy thuộc vào phạm vi của phép thử sẽ được tiến hành (xem 3.7.1, 5.5.5.1 và 5.8.17.1).

3.2. Áp suất thiết kế

Áp suất thiết kế là áp suất đặt cực đại cho phép của các van an toàn.

3.3. Áp suất tính toán

Áp suất tính toán phải là áp suất thiết kế cộng với cột áp thủy tĩnh có giá trị vượt quá 3 % áp suất thiết kế.

3.4. Nhiệt độ tính toán

Nhiệt độ tính toán là nhiệt độ trung bình của kim loại và được xác định theo qui định trong a) đến e) dưới đây. Trong tất cả các trường hợp nó phải lớn hơn 150 oC.

  1. a) Đối với thân, ba lông và các phần tử khác không được thiết kế vì mục đích truyền nhiệt, nhiệt độ tính toán không được nhỏ hơn nhiệt độ bão hòa ứng với áp suất thiết kế.
  2. b) Đối với các ống lửa, nhiệt độ tính toán được xác định theo các phương trình sau:

t = (ts + 2e)                    ……(3.1)

hoặc

t = (ts + 25)                    ……(3.2)

tùy theo cái nào lớn hơn, và nhỏ nhất là 250 oC.

  1. c) Nhiệt độ tính toán đối với phần thẳng của tấm không bị ngọn lửa quét qua hoặc đối với ống ở vùng kín nơi mà nhiệt độ của khói vào không lớn hơn 800 oC, sẽ được xác định bằng phương trình:

t = (ts + 50)                    ……(3.3)

hoặc phương trình (3.1):

t = (ts + 2e)

tùy theo cái nào lớn hơn, và nhỏ nhất là 250 oC. Sự cháy phải được kết thúc trong ống lò.

  1. d) Đối với ống có nhiệt độ khói vào vượt quá 800 oC trong các nồi hơi được đốt bằng các nhiên liệu khoáng, kể cả khí thiên nhiên, nhiệt độ tính toán sẽ được xác định theo Phụ lục C, dùng nhiệt độ thực của khói vào tG được xác định từ phương trình sau đây với điều kiện nhỏ nhất là 250 o

           ……(3.4)

Đối với các nhiên liệu mà nhiệt độ thực của khói vào cao hơn nhiệt độ nhận được với khí thiên nhiên và đối với nồi hơi nhiệt thải, nhiệt độ tính toán được xác định theo Phụ lục C.

Nhiệt độ lớn nhất của kim loại được xác định theo Phụ lục C không được vượt quá 420 oC.

Các yêu cầu này được dựa trên cơ sở tiếp xúc tốt giữa các ống lửa và mặt sàng ống. Khi điều đó không được đảm bảo thì áp dụng các giới hạn sau đây (xem Hình 32f).

1) độ sâu của mối hàn nồi giữa các ống lửa và mặt sàng ống lớn hơn hoặc bằng chiều dầy của ống lửa cộng với 2 mm.

2) khoảng cách giữa hai chân mối hàn trong ngoài phải nhỏ hơn hoặc bằng bốn lần chiều dầy của ống lửa.

  1. e) Nhiệt độ tính toán đối với thân lò được xác định bằng phương trình sau:

t = ts + 4e + 15              ……(3.5)

với giá trị nhỏ nhất là 250 oC.

Phương trình (3.5) cho nhiệt độ tính toán với mục đích để xác định áp suất thiết kế danh nghĩa và không đại diện cho nhiệt độ lớn nhất của kim loại.

3.5. Ống lò

Để đảm bảo kết hợp an toàn vòi đốt / nồi hơi, lượng nhiệt tinh đầu vào đối với một ống lò có đường kính trong cho trước không được vượt quá giá trị nêu trong Hình 6. Vòi đốt loại đóng – ngắt (100 % đến 0%) không được sử dụng đối với lượng nhiệt vào vượt quá 1 MW cho một lò.

Sự sai lệch khỏi các giá trị nêu trong Hình 6 và các giá trị nhiệt ròng vào lớn hơn 11,5 MW, được phép khi có thỏa thuận giữa các bên liên quan: chủ yếu là người chế tạo nồi hơi, người chế tạo vòi đốt và cơ quan kiểm tra.

Thỏa thuận và tất cả các điều kiện của thỏa thuận phải được nêu trong chứng chỉ nồi hơi và phải báo cho người sử dụng biết.

Khi nồi hơi được thiết kế với lượng nhiệt vào lớn hơn 11,5 MW thì phải đặc biệt chú ý khi xác định nhiệt độ tính toán, dòng nhiệt cực đại, không gian quạt gió và giá đỡ ống dẫn khói có thể.

Chiều dài của vật liệu chịu lửa không được lớn hơn 400 mm đo từ cuối của vòi phun.

3.6. Ứng suất thiết kế định mức

Ứng suất thiết kế định mức f phải nhỏ hơn các giá trị nhận được từ các tỷ số sau:

CHÚ THÍCH 3 – Thuật ngữ “ứng suất thiết kế định mức” được ký hiệu là f là ứng suất được sử dụng trong các phương trình để thiết kế các phần chịu áp lực. Các qui tắc thiết kế chi tiết trong phần 3 sẽ giữ lại các ứng suất thực tế cao nhất trong các giới hạn chấp nhận được đối với loại tải trọng được xem xét.

3.7. Thân hình trụ chịu áp lực trong

3.7.1. Chiều dầy tối thiểu khi chỉ có tải trọng áp lực

Với các điều kiện qui định trong 3.7.2, độ dầy tối thiểu e khi chỉ có tải trọng áp lực được tính bằng các phương trình sau:

e = eCS + c                    ……(3.6)

trong đó

c = 0,75 mm (bổ sung do ăn mòn)

eCS =              ……(3.7)

Khi tính e, mọi dung sai âm của chiều dầy cũng phải tính vào.

Đối với các nồi hơi có đường kính ngoài của thân lớn hơn 1000 mm thì chiều dầy của thân không được nhỏ hơn 6 mm.

Đối với các nồi hơi có đường kính ngoài của thân bằng hoặc nhỏ hơn 1000 mm thì chiều dầy của thân không được nhỏ hơn 4 mm hay (eCS + c) mm tùy theo cái nào lớn hơn.

Giá trị của hệ số hàn g phụ thuộc vào qui mô (phạm vi) của phép thử không phá hủy mối hàn dọc theo 3.1.3.2 và 5.5.5.1.

3.7.2. Các điều kiện để áp dụng công thức (3.6) và (3.7)

Công thức (3.6) và (3.7) (xem 3.7.1) chỉ được áp dụng khi các điều kiện sau đây được thỏa mãn.

  1. a) Tỷ lệ giữa bán kính ngoài và bán kính trong không vượt quá 1,5.
  2. b) Trong các mối hàn các đường giữa chiều dầy được mở rộng so với nhau trong giới hạn dung sai đã được qui định trong 5.8.10.
  3. c) Thân lò hình trụ phải tuân thủ dung sai qui định trong 4.3.2.

3.8. Các đáy lồi không được tăng cứng không có khoét lỗ

3.8.1. Các đáy lồi không được tăng cứng chịu áp lực trong

Chiều dầy nhỏ nhất của các đáy lồi không có lỗ phải tuân theo phương trình (3.6)

e = eCS + c

trong đó c = 0,75 mm (bổ sung do ăn mòn) và phương trình sau:

eCS =                 ……(3.8)

Hơn nữa, chiều dầy của các đáy chỏm cầu không được nhỏ hơn chiều dầy tính theo phương trình (3.6).

e = eCS + c

trong đó c = 0,75 mm (bổ sung do ăn mòn) và phương trình sau:

eCS =                       ……(3.9)

Hệ số hình dạng C đối với các đáy không lồi không được tăng cứng không có lỗ được nêu trong Hình 7. Tuy nhiên, các điều kiện giới hạn nêu trong 3.8.2 sẽ được áp dụng.

3.8.2. Các điều kiện giới hạn

  1. a) Đáy bán cầu

0,005 dO ≤ eCS ≤ 0,16 dO

  1. b) Đáy elipsoid

0,005 dO ≤ eCS ≤ 0,08 dO

hc ≥ 0,18 do

  1. c) Đáy chỏm cầu

0,005 dO ≤ eCS ≤ 0,08 d

rik ≥ 0,1 dO

rik ≥ 2 eCS

ris ≤ dO

hC ≥ 0,18 dO

hoặc

0,01 dO ≤ eCS ≤ 0,03 dO

ris ≥ 0,1 dO

hc = 0,18 dO

hoặc

0,02 dO ≤ eCS ≤ 0,03 dO

rik ≥ 0,1 dO

0,18 dO ≤ hC ≤ 0,22 dO

Hai quan hệ trong mục b) và ba hoặc năm quan hệ trong mục c) phải được thỏa mãn đồng thời.

3.8.3. Các đáy lồi không được tăng cứng chịu áp lực ngoài

Áp suất tính toán p là giá trị nhỏ hơn trong các giá trị nhận được từ các phương trình sau:

p =                 ……(3.10)

p = ……(3.11)

Hơn nữa, chiều dầy của các đáy chỏm cầu hay elipsoid chịu áp lực ngoài không được nhỏ hơn 1,2 lần chiều dầy yêu cầu đối với đáy có cùng hình dạng chịu áp lực trong (xem 3.8.1) có hoặc không có lỗ được gia cường theo 3.9.

3.9. Thiết kế các lỗ trên thân hình trụ, thân hình cầu và đáy lồi

3.9.1. Yêu cầu chung

3.9.1.1. Các phương pháp thiết kế được qui định trong 3.9.2 đến 3.9.4 được áp dụng cho các thân hình trụ, thân hình cầu và các đáy lồi có các lỗ hình tròn hay elip phải tuân thủ các giả thiết và các điều kiện được qui định trong 3.9.1.2 đến 3.9.1.9.

Khi tính toán gia cường không bao gồm lực / momen gây ra do tải trọng được tạo ra do các nguyên nhân khác với áp lực trong.

3.9.1.2. Các thân hình trụ, thân hình cầu và các đầu lõm có lỗ mở sẽ được gia cường khi cần thiết. Gia cường thân chính có thể nhận được bằng các cách sau:

  1. a) bằng cách tăng chiều dầy của thân chính so với chiều dầy của thân không có lỗ [xem Hình 8.a) và Hình 8.b)];
  2. b) bằng cách hàn thêm tấm bù [xem Hình 8.c) và Hình 8.d)];
  3. c) bằng cách hàn thêm vòng tăng cứng [xem Hình 8.e) và Hình 8.f)];
  4. d) bằng cách hàn thêm các ống nối [xem Hình 8.g) và Hình 8.h)];
  5. e) bằng cách kết hợp các cách nêu trên [xem Hình 8.i) và Hình 8.j)].

3.9.1.3. Các vùng được gia cường của thân chính có các lỗ không được tính toán trực tiếp mà phải giả thiết trong ví dụ đầu tiên. Các giả thiết này có thể được kiểm tra bằng các phương pháp nêu dưới đây.

Phương pháp được áp dụng suy từ công thức (3.7) đối với các thân hình trụ và từ công thức (3.8) đối với các thân hình cầu và các chỏm cầu của các đáy lồi và dẫn tới các mối quan hệ giữa vùng chịu áp lực Ap và diện tích mặt cắt ngang chịu tải ứng suất At. Trong các điều kiện cụ thể, việc tính toán có thể được lặp lại có sử dụng giả thiết điều chỉnh của vùng được gia cường.

3.9.1.4. Khi cần thiết phải gia cường đủ bền trong tất cả các mặt trên trục của lỗ hay ống nối.

3.9.1.5. Đối với các thân hình trụ hay thân hình cầu, tỷ số giữa bán kính trong của lỗ hay ống nối với bán kính trong của thân chính phải thỏa mãn điều kiện:

dib / dis ≤ 0,5

Đối với các đáy lồi thì các lỗ hoặc ống nối phải được đặt ở phần cầu của đáy.

3.9.1.6. Trong trường hợp các lỗ hình elip thì tỷ lệ giữa trục lớn và trục nhỏ không được vượt quá 1,5. Đối với các lỗ hình elip trên thân hình trụ thì trục dọc theo hướng của trục dọc của thân phải được lấy làm đường kính để thiết kế. Đối với các lỗ elip trên thân hình cầu thì trục lớn phải được lấy cho mục đích thiết kế.

3.9.1.7. Nếu như thân chính và phần gia cường được làm từ các vật liệu có các ứng suất cho phép khác nhau và nếu ứng suất cho phép nhỏ nhất f là của vật liệu làm thân chính thì nó sẽ là ứng suất đại diện để tính toán trong toàn bộ thiết kế nếu độ dẻo của vật liệu gia cường nhỏ hơn không nhiều so với độ dẻo của vật liệu làm thân chính.

3.9.1.8. Các ống nối hàn vào thân không hoàn toàn xuyên thấu (xem Hình 8n và 8ô) sẽ không được coi là bộ phận gia cường và được tính toán theo 3.9.2.1.

3.9.1.9. Chỉ được phép gia cường các lỗ bằng các tấm bù trong nhưng điều kiện sau đây:

tỷ lệ đường kính djb­ / dis ≤ 0,3

nhiệt độ mở ≤ 250 oC

Khi bất kỳ một phần nào của một tấm bù với đường kính ngoài dop > 200 mm được đặt dưới mức nước của nồi hơi thì bất kỳ sự cách nhiệt nào bao phủ tấm bù cũng phải có khả năng tách ra để kiểm tra định kỳ.

3.9.2. Thân hình trụ, thân hình cầu và đáy lồi có các lỗ biệt lập

3.9.2.1. Gia cường bằng cách tăng chiều dầy

Gia cường có thể nhận được bằng cách tăng chiều dầy của thân chính so với chiều dầy của nó khi không có lỗ. Chiều dầy này tồn tại ít nhất đến khoảng cách.

Irs =                   ……(3.12)

đo từ mép lỗ như nêu trong các Hình 8a) và 8b).

Hơn nữa điều kiện sau đây cũng được áp dụng:

fa = ≤ f                   ……(3.13)

3.9.2.2. Gia cường các lỗ biệt lập bằng các tấm bù

Các tấm bù phải tiếp xúc chặt với thân chính.

Chiều rộng của các tấm bù Irp được xem là phần đóng góp cho việc gia cường và được dùng để xác định Atp trong công thức (3.16) và (3.17), không được vượt quá Irs:

Irp ≤ Irs =                        ……(3.14)

theo các Hình 8c) và 8d).

Giá trị của erp­ được dùng để xác định Atp trong công thức (3.1.6) và (3.1.7) không được vượt quá ers và chiều dầy thực tế của các tấm bù không được vượt quá 2 lần chiều dầy của thân chính:

erp ≤ 2ers                        ……(3.15)

Các điều kiện sau đây sẽ được áp dụng khi ứng suất cho phép fs của vật liệu làm thân chính bằng hoặc nhỏ hơn ứng suất cho phép fp của vật liệu làm tấm bù.

fa = p≤ f                 ……(3.16)

Nếu không thì áp dụng điều kiện sau đây:

P.Ap  ……(3.17)

3.9.2.3. Gia cường các lỗ biệt lập bằng vòng tăng cứng

Chỉ sử dụng các vòng tăng cứng được hàn vào phù hợp với Hình 8e) và 8f) và khi các quan hệ chiều rộng / chiều dầy sau đây xảy ra đồng thời thì nồi hơi sẽ được giảm ứng suất:

Irp > 2,5 e­rs

erp > 3 ers

chiều rộng của vòng tăng cứng Irp được coi là sự đóng góp cho việc gia cường và được dùng để xác định Atp trong công thức (3.18) và (3.19), không được vượt quá Irs:

Irp ≤ Irs =

Giá trị của erp được dùng để xác định Atp trong các công thức (3.18) và (3.19) không được vượt quá 2 lần ers.

Các điều kiện sau đây sẽ được áp dụng khi ứng suất cho phép fs của vật liệu làm thân chính bằng hoặc nhỏ hơn ứng suất cho phép fp của vật liệu làm vòng tăng cứng:

fa = ≤ f               ……(3.18)

Nếu không thì áp dụng điều kiện sau đây:

PAp                ……(3.19)

3.9.2.4. Gia cường các lỗ biệt lập bằng các ống nối

Chiều dầy của các ống nối phải hơn chiều dầy được tính toán để bền vững ở áp suất trong đối với chiều dài Irp đo từ thành ngoài của thân chính (xem Hình 8g và 8h). Yêu cầu này là độc lập đối với bất kỳ việc gia cường nào trừ khi gia cường bằng cách tăng chiều dầy của thân chính hoặc bằng cách gắn thêm các tấm bù (xem Hình 8i và 8j).

Giá trị lớn nhất của chiều dầy các ống nối erb không được lớn hơn hai lần chiều dầy thân ers khi tỷ số đường kính ống nối và thân là 0,2:

erb ≤ 2 ers với ≤ 0,2              ……(3.20)

Giá trị lớn nhất của chiều dầy các ống nối erp không được lớn hơn chiều dầy thân ers đối với tỷ số đường kính lớn hơn 0,7:

erb ≤ ers với > 0,7                 ……(3.21)

Với 0,2 < dib / dis < 0,7 thì giá trị lớn nhất của erb so với ers sẽ được xác định bằng phép nội suy tuyến tính (xem Hình 8k).

Các điều kiện nêu trên về tỷ lệ chiều dầy không áp dụng cho lỗ người chui và lỗ kiểm tra.

3.9.2.4.1. Các lỗ biệt lập với các ống nối thẳng đứng

3.9.2.4.1.1. Các điều kiện sau đây áp dụng cho một ống nối thẳng đứng không có tấm gia cường.

fa = ≤ f                     …..(3.22)

và có tấm gia cường:

fa = ≤ f       ……(3.23)

Các diện tích Ap, Afs, Afb và Afp được xác định theo các Hình 8g) đến 8j) trong đó chiều dài đóng góp vào việc gia cường không được lớn hơn.

Irs =

đối với thân, và

Irp = 0,8                         ……(3.24)

đối với ống nối.

Giá trị lớn nhất được dùng trong tính toán các phần kéo dài vào trong, nếu có; trong trường hợp các ống nối xuyên vào (xem Hình 8h đến 8j) phải là:

Irbi = 0,5 Irb                     …..(3.25)

Các kích thước của tấm gia cường được dùng trong tính toán phải là:

erp ≤ ers

và Irp ≤ Irs

3.9.2.4.1.2. Các công thức (3.22) và (3.23) chỉ áp dụng khi ứng suất cho phép fs của vật liệu làm thân chính bằng hoặc nhỏ hơn ứng suất cho phép fb của ống nối và fp của tấm gia cường.

3.9.2.4.1.3. Khi ứng suất cho phép fb hay fp nhỏ hơn ứng suất cho phép fs của thân chính thì các điều kiện sau đây sẽ được áp dụng:

không có tấm gia cường:

pAp                     ……(3.26)

và có tấm gia cường

fp pAp             ……(3.27)

Các ứng suất cho phép fb và fp được dùng trong các công thức (3.26) và (3.27) không được vượt quá giá trị của fs.

3.9.2.4.1.4. Các ống nối được tạo thành trên các thân hình trụ, thân hình cầu và các đáy lồi như được chỉ ra trong các Hình 8l) và 8m) có thể được tính toán theo công thức (3.22). Các diện tích Apvà Af được dùng ở đây sẽ được xác định theo các Hình 8l) và 8m), trong đó Af sẽ được nhân với 0,9 để bù trừ cho độ không chính xác trong chế tạo. Chiều dài Irs và Irb đóng góp cho việc gia cường được tính theo các công thức (3.12) và (3.24).

3.9.2.4.2. Lỗ biệt lập với ống nối không hướng tâm

3.9.2.4.2.1. Thân hình trụ với ống nối không hướng tâm

Các điều sau đây áp dụng cho các ống nối trên thân hình trụ nằm trên một mặt phẳng vuông góc với trục dọc của thân có một góc y tạo với đường pháp tuyến không được vượt quá 50o.

Ứng suất cao hơn có thể xảy ra ở mặt cắt về một phía hay trên mặt cắt dọc (xem Hình 9a). Các công thức (3.18) hoặc (3.26) áp dụng cho cả hai trường hợp với các diện tích Ap và Afs (như đã chỉ ra trên các mặt cắt ngang và dọc của Hình 9a) được dùng để tính toán.

Chiều dài lớn nhất dùng để gia cường cho thân chính được tính theo công thức (3.12) và cho ống nối theo công thức (3.24).

3.9.2.4.2.2. Thân hình cầu với ống nối không hướng tâm

Khi các ống nối trên thân hình cầu nằm trên mặt phẳng chứa trục của ống nối và tâm của thân hình cầu, dùng các ký hiệu nêu trên Hình 9b), các thân hình cầu với một ống nồi được bố trí không hướng qua tâm sẽ được tính toán theo 3.9.2.4.1.

3.9.3. Thân hình trụ, hình cầu và các đáy lồi có đồng thời lỗ và ống nối

3.9.3.1. Thân hình trụ có đồng thời lỗ và ống nối

3.9.3.1.1. Các lỗ hoặc các ống nối liền kề có thể được xem như các lỗ độc lập hay ống nối độc lập nếu như khoảng cách giữa các tâm pbj như chỉ ra trên Hình 9c) thỏa mãn biểu thức

pbj                   ……(3.28)

3.9.3.1.2. Khi bj nhỏ hơn, biểu thức độ bền sau đây:

faj = p             ……(3.29)

được áp dụng thêm ngoài các qui định trong 3.9.2.4.1.1 đến 3.9.2.4.1.3 đối với mặt cắt hướng qua các lỗ liền kề hay các ống nối liền kề làm thành một góc j với trục dọc của thân hình trụ theo Hình 9c).

3.9.3.1.3. Khi thân hình trụ, ống nối và bộ phận gia cường được làm từ các vật liệu có các ứng suất cho phép khác nhau và khi ứng suất cho phép của ống nối nhỏ hơn ứng suất cho phép của thân hình trụ thì áp dụng biểu thức sau phù hợp với Hình 9c).

  ……(3.30)

Khi ứng suất cho phép của vật liệu thân hình trụ nhỏ hơn của vật liệu ống nối thì trình tự tiếp theo phải tuân thủ các yêu cầu tương ứng trong 3.9.2.4.1.2.

3.9.3.1.4. Đối với các lỗ liền kề và các ống nối liền kề có cùng đường kính, được làm từ các vật liệu có cùng ứng suất cho phép và có khoảng cách giữa các tấm pby nhỏ hơn giá trị tính được từ công thức (3.28) thì sẽ có kết quả sau đây theo Hình 9c) tại Apb1 = Apb2 và Afb1 = Afb2:

faj = p                       ……(3.31)

Khi dùng các vật liệu có ứng suất cho phép khác nhau thì trình tự tiếp theo phải thỏa mãn các yêu cầu tương ứng nêu trong 3.9.3.1.3 khi dùng công thức (3.30).

3.9.3.1.5. Đối với các nhóm lỗ thì độ bền phải được xem xét theo các phương dọc trục, chu vi và chéo.

3.9.3.1.6. Các yêu cầu trong 3.9.3.1.1 đến 3.9.3.1.5 được phép dùng đối với các ống nối liền kề sắp xếp không hướng tâm.

3.9.3.2. Các thân hình cầu và đáy lồi có đồng thời cả lỗ và ống nối

Các lỗ hay ống nối liền kề có thể được xử lý như một lỗ biệt lập nếu chiều dài của cung pb theo Hình 9d tuân thủ công thức sau:

pb [arcsin {} + arcsin {             (3.32)

trong đó agumen của arcsin tính bằng radian.

Khi pb không tuân thủ công thức (3.32) thì tính toán độ bền sẽ thực hiện như sau:

fa = ≤ f                 ……(3.33)

Khi vật liệu làm ống nối có ứng suất cho phép cao hơn vật liệu làm thân hình cầu hay đáy lồi thì áp dụng các công thức tương ứng trong 3.9.2.4.1.2.

Nếu ứng suất cho phép của các ống nối nhỏ hơn của đáy lồi hay thân hình cầu thì áp dụng công thức sau đây:

                        ……(3.34)

3.9.4. Thiết kế các lỗ biệt lập cỡ lớn ở đầu nối hơi hay ống có các ống nối thẳng đứng hay đầu nối được hàn vào

3.9.4.1. Các yêu cầu áp dụng cho các lỗ hay ống nối hay đầu nối ở đầu hay ống với hệ thức sau đây:

0,5 < dib / dis ≤ 1

Các hệ thức giữa các tỷ số erb / ers và dib / dis phải phù hợp với các yêu cầu của 3.9.2.4 và các công thức (3.20) và (3.21) tương ứng.

3.9.4.2. Các qui tắc tính toán nêu trong 3.9.2.4.1.1 được áp dụng thích hợp nếu điều kiện bổ sung sau đây được thỏa mãn trên mặt cắt ngang vuông góc với trục của thân chính (đầu hay ống) trong vùng chuyển tiếp của thân chính và ống nối.

             ……(3.35)

Khi thân chính và ống nối được làm từ các vật liệu có ứng suất cho phép khác nhau thì sử dụng giá trị nhỏ nhất của f.

3.10. Thiết kế các lỗ biệt lập trên thân nồi hơi ở tấm đáy phẳng

3.10.1. Các lỗ không gia cường

Đường kính lớn nhất của một lỗ không gia cường trên tấm đáy phẳng được xác định theo công thức sau:

dmax = 8 erep                       ……(3.36)

3.10.2. Các lỗ có ống nối

Gia cường cho các lỗ ống nối có thể đạt được bằng cách dùng vật liệu được xử lý cục bộ, kể cả hàn đính, vượt quá các yêu cầu tối thiểu đối với chiều dầy của tấm đáy và ống nối như được chỉ trên Hình 10. Chiều dầy của ống nối sẽ được tăng lên khi cần thiết. Việc bù được xem là thích hợp khi diện tích bù Y bằng hoặc lớn hơn diện tích bù yêu cầu X.

Diện tích X nhận được bằng cách nhân 25 % của bán kính trong của ống nối với chiều dầy của tấm đáy phẳng được tính từ công thức (3.43) đối với phần của tấm đáy được xem xét.

Diện tích Y được đo trên mặt phẳng qua trục của ống nối song song với bề mặt của tấm đáy phẳng và được tính toán như sau:

  1. a) Đối với phần của ống nối hướng ra ngoài nồi hơi, tính diện tích thiết diện toàn bộ của ống nối đến khoảng cách C2 từ mặt ngoài thực tế của tấm đáy phẳng trừ đi diện tích tiết diện mà ống nối có thể có trong cùng một khoảng cách nếu chiều dầy của nó được tính toán theo công thức (3.6) và (3.7), lấy g = 1.
  2. b) Thêm vào nó diện tích mặt cắt toàn bộ của phần ống nối hướng vào trong nồi hơi (nếu có) đến một khoảng cách C2 từ mặt trong của tấm đáy phẳng.
  3. c) Thêm vào nó diện tích mặt cắt của mối hàn đai.
  4. d) Thêm vào nó diện tích nhận được bằng cách nhân độ chênh lệch chiều dầy thực tế của tấm đáy phẳng và chiều dầy của nó được tính từ công thức (3.43) đối với phần của tấm đáy được xem xét với chiều dài D.
  5. e) Thêm vào nó diện tích của tấm bù (nếu có) trong các giới hạn của gia công như nêu trên Hình 10.

Khi vật liệu có ứng suất cho phép thấp hơn ứng suất cho phép của tấm đáy phẳng được dùng làm tấm bù thì diện tích hiệu dụng của nó sẽ bị giảm đi theo tỷ lệ của các ứng suất cho phép tại nhiệt độ tính toán. Không chấp nhận bổ sung độ bền của vật liệu khi vật liệu có ứng suất cho phép cao hơn ứng suất cho phép của tấm đáy phẳng.

Các mối hàn nối các ống nối và tấm bù phải có kích thước đủ để chuyển toàn bộ độ bền của vùng gia cường tất cả các tải trọng khác có thể tác dụng lên chúng.

3.10.3. Các lỗ người chui, lỗ chui đầu và lỗ thò tay

Khi các lỗ người chui, lỗ chui đầu hay lỗ thò tay hình elip được đặt ở các tấm đáy phẳng thì các lỗ sẽ được bù bằng cách uốn mép lỗ hoặc bằng vòng tăng cứng (xem Hình 11). Phương pháp nêu trong 3.10.2 để tính toán diện tích gia cường cần thiết được dùng ở nơi có thể áp dụng được trừ khi chiều rộng của mép uốn hoặc vòng tăng cứng esr không được nhỏ hơn 19 mm đối với lỗ người chui, 15 mm đối với lỗ chui đầu và 10 mm đối với lỗ thò tay.

Diện tích X sẽ nhận được bằng cách nhân trung bình cộng của bán trục lớn và nhỏ của lỗ với chiều dầy của tấm đáy phẳng được tính từ công thức (3.43) đối với phần xem xét của tấm đáy.

Chiều rộng toàn bộ của mép uốn hoặc vòng tăng cứng có thể được dùng khi tính toán diện tích Y.

3.11. Hàn góc để gắn các tấm bù vào thân chịu áp lực trong

Các kích thước Li của mối hàn góc trong để gắn các tấm bù vào tấm thân (xem Hình 12) phải tuân thủ các hệ thức sau:

Li 0,7 erp                     ……(3.37)

Kích thước Lo mối hàn góc quanh mặt ngoài để gắn các tấm bù vào thân nồi hơi được xác định từ phương trình sau, nhưng trong tất cả các trường hợp không được nhỏ hơn kích thước của mối hàn góc trong:

Lo =                    ……(3.38)

Đối với các tấm bù hình elip:

dop =                ……(3.39)

dip =                  ……(3.40)

3.12. Chiều dầy tối thiểu của đầu nối và ống nối

Chiều dầy của đầu nối và ống nối phải phù hợp với 3.15.2 nhưng chiều dầy không được nhỏ hơn chiều dầy tính được theo phương trình sau:

e = (0,015 dob + 3,2) 4             ……(3.41)

3.13. Lỗ người chui và lỗ kiểm tra

3.13.1. Yêu cầu chung

3.13.1.1. Tất cả các nồi hơi phải có các lỗ thích hợp về kích thước và số lượng để cho phép đánh giá việc chế tạo, làm sạch và kiểm tra tổng thể (xem hướng dẫn trong 3.13.5.1). Kích thước của lỗ phải phù hợp với 3.13.2 đến 3.13.4.

3.13.1.2. Các nồi hơi có đường kính thân do bằng 1400 mm hay lớn hơn được thiết kế sao cho một người có thể vào được bên trong nồi do đó phải có một lỗ người chui.

Các nồi hơi có đường kính thân lò do nhỏ hơn 1400 mm có khả năng cho một người chui vào được, phải có một lỗ người chui. Các nồi hơi có đường kính thân giữa 800 mm và 1400 mm tối thiểu phải có một lỗ chui đầu.

3.13.1.3. Số lượng, kích thước và vị trí của lỗ người chui và lỗ kiểm tra được thay đổi theo thiết kế nồi hơi. Các hướng dẫn sau đây là để đảm bảo có thể kiểm tra các mối hàn bằng mắt thường.

3.13.1.4. Các đầu hoặc tấm chắn tháo lắp được có thể thay thế toàn bộ các lỗ kiểm tra khác nếu kích thước và vị trí của chúng cho phép xem xét bằng mắt thường phần bên trong giống như trường hợp quan sát qua các lỗ kiểm tra, còn nếu không thì phải có lỗ kiểm tra.

3.13.2. Loại và kích thước tối thiểu của lỗ người chui và lỗ kiểm tra

Các lỗ có thể là hình elip hay hình tròn. Xem các Hình 11 và Hình 13a) đến Hình 13i).

  1. a) Các lỗ thò tay

Lỗ thò tay để làm sạch không được nhỏ hơn 80 mm x 100 mm hay có đường kính trong 100 mm.

Lỗ thò tay để giám sát không được nhỏ hơn 100 mm x 150 mm hoặc phải có đường kính trong 120 mm

Chiều cao của vòng tăng cứng không được vượt quá 65 mm hoặc 100 mm nếu nó là hình côn.

  1. b) Các lỗ chui đầu

Các lỗ chui đầu không được nhỏ hơn 220 mm x 320 mm hoặc phải có đường kính trong 320 mm.

Chiều cao của vòng tăng cứng không được vượt quá 100 mm, hoặc 120 mm nếu nó là hình côn.

  1. c) Các lỗ người chui

Nói chung các lỗ người chui không được nhỏ hơn 320 mm x 420 mm hoặc phải có đường kính 420 mm.

Chiều cao của vòng tăng cứng không được vượt quá 300 mm. Nếu trong các trường hợp đặc biệt các lỗ người chui 300 mm x 400 mm được dùng thì các yêu cầu trong bảng của Hình 13h) phải được thỏa mãn.

3.13.3. Chiều rộng tối thiểu của lớp đệm và khoảng trống đối với lỗ người chui và lỗ kiểm tra

Lỗ người chui và lỗ kiểm tra mà kiểu lùa của chúng trong đó áp suất bên trong đẩy cửa ngược với vòng đệm phẳng phải có chiều rộng tối thiểu của lớp đệm là 15 mm. Tổng khe hở giữa cửa và gờ lỗ không được vượt quá 3 mm, tức là 1,5 mm chung quanh về mọi phía và độ sâu của vòng tăng cứng phải đủ lớn đã (gắn) lớp đệm.

3.13.4. Lỗ người chui và lỗ kiểm tra trên tấm phẳng

Khi lỗ người chui và lỗ kiểm tra được đặt trên các tấm phẳng thì các lỗ phải chia gia cường một cách thích hợp. Việc gia cường để có thể đạt được bằng cách uốn mép cửa hoặc làm vòng tăng cứng (xem Hình 11).

3.13.5. Các yêu cầu kiểm tra

3.13.5.1. Hiệu quả kiểm tra bằng mắt thường phụ thuộc rất nhiều vào khoảng cách giữa mắt với đối tượng kiểm tra và góc nhìn để quan sát bề mặt. Hiệu quả kiểm tra bằng mắt thường tốt nhất đạt được khi người kiểm tra chui vào trong nồi hơi. Các chỉ dẫn trong điều này là để đảm bảo khả năng kiểm tra bằng mắt tốt nhất các bộ phận đại diện của các mối hàn khác nhau. Có thể nhận thấy rằng việc tiếp cận để kiểm tra gần bằng mắt từng mối hàn sau khi nồi hơi đã được chế tạo, đặc biệt là trong trường hợp nồi hơi nhỏ, là không thực tế. Tuy nhiên, cũng có thể thấy rằng một số bộ phận của nồi hơi có thiên hướng bị nứt hay bị ăn mòn nhiều hơn các bộ phận khác. Sắp xếp các loại kiểm tra sau đây theo thứ tự quan trọng tương đối và đối với mỗi loại, các thiết bị thích hợp cho việc kiểm tra các bộ phận đại diện sẽ được cung cấp. Các phương tiện để đạt các mức độ khác nhau của việc kiểm tra bằng mắt được miêu tả trên Hình 13.

  1. a) Kiểm tra loại 1

Mối hàn góc (tức là mối hàn tấm đáy với thân và mối hàn ống lửa với tấm đáy) trừ khi được che khuất bởi chùm ống. Mối hàn nối trụ đỡ và vòng tăng cứng.

CHÚ THÍCH 4 – Trong mọi trường hợp kiểm tra loại 1, các phần đại diện của các mối hàn là những phần dễ xảy ra momen uốn cao, tiêu biểu là một nửa của tấm hàn đến mối hàn thân và một nửa của tấm đầu đến mối hàn ống lò.

  1. b) Kiểm tra loại 2

Tất cả các mối hàn nối không bao gồm ở mục a).

Tất cả các phần tử lớn chịu phụ tải nhiệt lớn (ví dụ nồi).

Các góc gờ mép không được néo đỡ hai đầu.

Các bộ phận có thể tích tụ cáu cặn.

Các bộ phận lân cận ống dẫn nước vào hay vùng có sự thay đổi mức nước trong quá trình vận hành và các đai ốc hãm được dùng để neo chặt.

  1. c) Kiểm tra loại 3

Tất cả các mối hàn nối không nêu trong a) và b) và được đặt ở chỗ có phụ tải nhiệt thấp (nhiệt độ của dòng khói thấp hơn hoặc bằng 400 oC) hoặc không chịu tác động trực tiếp của lửa.

Các vị trí của lỗ kiểm tra được dựa vào 2 yếu tố, kích thước lỗ và chiều dài của tia nhìn (xem Hình 13g) thích hợp với loại kiểm tra. Các vị trí này được nêu trên các Hình từ 13c) đến Hình 13f).

3.13.5.2. Đối với các mối hàn góc theo chu vi, chỉ một đoạn dài bằng nửa đường kính ngoài của thân hoặc một số đoạn có tổng chiều dài bằng đường kính ngoài của thân được chùm ống che khuất. Khi cần thiết, chùm ống phải có đường kiểm tra thích hợp và thân phải có đủ các lỗ chui đầu hoặc lỗ thò tay.

CHÚ THÍCH 5 – Khi xác định vùng được che khuất giữa các ống và thân thì giả thiết rằng mắt có thể được đặt ở khoảng cách 80 mm đến mặt trong.

3.13.5.3. Trong tất cả các trường hợp phải có thể kiểm tra được đáy của thân và các mối hàn dọc.

3.13.6. Các yêu cầu đối với việc chui vào trong nồi hơi có đường kính ngoài của thân lớn hơn 1400 mm.

3.13.6.1. Không gian sẵn có để chui vào trong dọc theo chiều dài của thân nồi bao gồm ít nhất một thiết diện tương đương với đường kính 600 mm. Yêu cầu này có thể được xem là thỏa mãn nếu như không gian bao gồm một vòng tròn đường kính ít nhất là 500 mm và các không gian hình nêm liền kề đảm bảo đủ để tự do di chuyển. Khi chui vào dọc theo đáy của nồi hơi (hay trong các điều kiện di chuyển tương tự, ví dụ lắp đặt các ống phía trên), cũng như khi leo qua một lỗ chui ở phía đáy, như chỉ trên Hình 13i), hay một lỗ người chui ở phía trên đỉnh, như chỉ ra trên Hình 13a), thì chỉ cần độ cao 400 mm giữa thân nồi hơi (xung quanh lỗ người chui) và các ống lắp đặt là đủ, còn chiều rộng lỗ vào (nếu có thể là hình nêm) ít nhất phải là 600 mm. Đối với các không gian nhỏ hơn thì chỉ có phần dưới của thân chính cần lỗ người chui như đã chỉ ra trên Hình 13c).

3.13.6.2. Để vượt qua từ không gian kiểm tra này sang không gian kiểm tra khác, ví dụ không gian về một bên thì chỉ cần có một lỗ với chiều cao ít nhất là 300 mm tại điểm hẹp nhất của nó (xem Hình 13i). Hình 13i) giải thích đơn thuần ý tưởng về một “lỗ” như vậy. Các loại tương tự không cần có sẵn tất cả cùng một lúc.

3.13.7. Khả năng chui vào và cách xếp đặt các lỗ vào và lỗ kiểm tra

Tất cả các lỗ vào và lỗ kiểm tra phải có khả năng để người chui vào được hoặc phải là dễ vào. Khi lắp đặt các máy bơm, van, bộ phận đốt nóng sơ bộ, kết cấu chung, nền móng… thì điều này phải được chú ý. Trong từng trường hợp, việc xếp đặt các lỗ vào và lỗ kiểm tra dọc hay vuông góc với trục của nồi hơi phải đảm bảo cho các điều kiện kiểm tra được thoải mái nhất.

3.14. Thanh giằng, bộ phận tăng cứng và các mặt đỡ

3.14.1. Không gian giãn nở

Các thanh giằng được dùng cho không gian giãn nở xung quanh các chỗ nối ống lò và chùm ống (xem Hình 14) và phân chia đều đặn các vùng không được tăng cứng. Không gian giãn nở giữa ống lò và chùm ống ít nhất phải là 50 mm hay 5 % đường kính ngoài của thân tùy theo số nào lớn hơn, nhưng không cần thiết phải lớn hơn 100 mm.

Không gian giãn nở giữa ống lò và thân được nêu trong Bảng 2 nhưng không được nhỏ hơn 50 mm, hoặc đối với các ống lò có vòng bù giãn nở thì không được nhỏ hơn 75 mm (Hình 36).

Không gian giãn nở giữa các ống lò không được nhỏ hơn 120 mm. Không gian giãn nở giữa chỗ nới rộng hay các bộ phận tăng cứng và các ống lò không được nhỏ hơn 200 mm, trừ khi

– đường kính ngoài của thân lớn hơn 1800 mm hoặc chiều dài của ống lò lớn hơn 6000 mm thì không gian giãn nở không được nhỏ hơn 250 mm và;

– đường kính ngoài của thân nhỏ hơn 1400 mm hoặc chiều dài của ống lò nhỏ hơn 3000 mm thì không gian giãn nở không được nhỏ hơn 150 mm.

Bảng 2 – Không gian giãn nở giữa các ống lò và thân khi chiều dầy của tấm đáy là 25 mm hay nhỏ hơn

Thiết kế Chiều dài giữa hai đáy nồi hơi

Lb

m

Không gian giãn nở
phần trăm của đường kính ngoài lớn nhất 1)

mm

Các đáy phẳng L≤ 5,5 5 100
5,5 < Lb ≤ 6 5,5 110
6 < Lb ≤ 6,5 6 120
Các đáy uốn mép Chiều dài bất kỳ 5 100
1) Nhưng không nhỏ hơn 50 mm, hay đối với các ống lò vòng lượn sóng không được nhỏ hơn 75 mm.

Không gian giãn nở giữa chỗ được nới rộng hoặc các bộ phận tăng cứng và phần ẩn của các ống không được nhỏ hơn 100 mm.

Tất cả các không gian giãn nở khác nhỏ nhất phải là 50 mm hoặc 3 % đường kính ngoài của thân, tùy theo số nào lớn hơn nhưng không được lớn hơn 100 mm.

3.14.2. Các mặt phẳng được tăng cứng

3.14.2.1. Bán kính của mặt bích

Khi tấm được viền mép thì bán kính trong của gờ mép ít nhất phải bằng 1,5 lần chiều dày của tấm nhưng không được nhỏ hơn 35 mm.

3.14.2.2. Điểm đỡ

Khi mép uốn cong là một điểm để đỡ thì điểm đỡ phải nằm ở giữa của khoảng cách giữa mặt trong của thân và chỗ bắt đầu cong, hoặc tại điểm nằm cách mép ngoài của tấm một khoảng lớn hơn 3,5 lần chiều dầy của tấm tùy theo cái nào gần gờ mép hơn (xem Hình 15). Khi một tấm phẳng được hàn trực tiếp vào thân hay thân bọc thì điểm để đỡ phải được chọn ở bên trong của thân hay thân bọc.

3.14.2.3. Chiều dầy

Chiều dầy các phần này của các tấm phẳng được tăng cứng được xác định từ các công thức sau:

e = ecp + c                     ……(3.42)

ecp =               … (3.43)

Bổ sung do ăn mòn là

c = 0,75 mm đối với ecp ≤ 30 mm

c = 0 mm đối với ecp > 30 mm

Đối với các vùng được bao quanh bởi các vòng tròn đi qua bốn hay nhiều hơn số điểm tăng cứng được phân bố đều đặn, y được lấy là 1.

Đối với các vùng được bao quanh bởi các hình tròn đi qua ba điểm tăng cứng (như vậy tâm của một hình tròn con sẽ đi qua ít nhất hai điểm tăng cứng theo như Hình 16 và Hình 17 với một đường kính bằng 0,75 lần đường kính hình tròn chính, nằm ở ngoài hình tròn chính) thì y được xác định từ Hình 17 bằng cách lấy các kích thước a và b như chỉ ra trên Hình 16 và 17. Khi hình tròn chính đi qua 3 điểm tăng cứng thì không quá hai trong số chúng sẽ nằm trong một phía của bất kỳ đường kính nào. Trong trường hợp này y sẽ được lấy không nhỏ hơn 1,1.

Đối với các vùng có hình chữ nhật không được tăng cứng, các kích thước a và b được chỉ ra trên Hình 14.

3.14.2.4. Các giá trị của hằng số C1­

Khi các tấm phẳng được tăng cứng bằng các trụ có hình dạng khác nhau thì hằng số C1 sẽ là giá trị trung bình của các phương pháp được áp dụng.

Giá trị của hằng số C1 trong công thức (3.43) như sau:

Các tấm không được tăng cứng có bản lề, ví dụ như nắp của lỗ người chui:                   0,45

Các tấm đáy phẳng trong được hàn xuyên thấu toàn bộ từ một phía                               0,45

Các tấm được chốt dọc theo chu vi:

khi tỷ số DL/Db = 1                                                                                                         0,45

khi tỷ số DL/Db = 1,3                                                                                                      0,6

khi tỷ số DL/Db ở giữa 1 và 1,3 thì giá trị của hằng số sẽ được xác định bằng  phương pháp nội suy

Tấm đáy uốn mép                                                                                                         0,32

Tăng cứng ở góc hoặc bằng thanh néo                                                                          0,3

Tấm tăng cứng có góc θ lớn hơn 30o (xem Hình 19)                                                        0,45

Chùm ống không được tăng cứng với các ống phẳng được hàn ở hai đầu                      0,3

Ống lò phẳng ngắn hơn 6 m                                                                                          0,3

Ống lò lượn sóng có độ sâu sóng ≤ 50 mm                                                                   0,32

Ống lò lượn sóng có độ sâu sóng > 50 mm

với chiều dài ≤ 4m                                                                                                         0,35

với chiều dài > 4 m                                                                                                        0,37

Ống lò có vòng bù giãn nở (Hình 36)                                                                              0,35

Các thanh giằng biệt lập (xem Hình 20) hay các ống giằng biệt lập (xem Hình 21)             0,45

Các thanh giằng không biệt lập (xem Hình 20)

hay các ống giằng không biệt lập (xem Hình 21)                                                             0,39

Các thanh giằng hay ống giằng được coi là biệt lập nếu như có ít hơn 3 trong một nhóm bên ngoài chùm ống.

Các thanh giằng có vòng đệm (xem Hình 22a và Hình 22b)                                              0,35

Các thanh giằng có vòng đệm (xem Hình 22c và 22d)                                                     0,33

Các thanh giằng buồng quặt (xem Hình 23)                                                                     0,39

Các lỗ vào buồng quặt được hàn từ hai phía                                                                  0,3

Lỗ vào buồng quặt (khi không có khả năng ảnh hưởng đến mối hàn sau lưng)
(xem Hình 39 và B20)                                                                                                     0,45

Các tấm đáy không uốn mép, phẳng được hàn vào thân từ cả hai phía với tỷ số giữa chiều dầy tấm đáy và chiều dầy của tấm thân như sau:

≤ 1,4                 :                                                                                                           0,33

> 1,4 ≤ 1,6        :                                                                                                           0,36

> 1,6 ≤ 1,8        :                                                                                                           0,39

> 1,8 ≤ 2           :                                                                                                           0,42

Mặt phẳng của buồng quặt được gia cường bằng các phần tử tăng cứng được hàn liên tục trên hay các phần tử tăng cứng có khoảng trống để nước được trực tiếp với buồng quặt (xem Hình 24a đến Hình 24e). Đối với chiều cao bộ phận tăng cứng giữa 6 lần và 8 lần chiều dầy của nó:      0,4

Phần của các tấm đáy không bị đốt nóng có một lỗ người chui với vòng tăng cứng (xem Hình 11) khi khoảng cách từ mép của vòng lõ người chui đến mép của ống lò, ống dẫn khói hay thân không lớn hơn 4 lần chiều rộng của tấm đáy (xem Hình 25a và Hình 25b):                                              0,27

Nếu khoảng cách vượt quá 4 lần chiều dầy của tấm đáy, lỗ người chui được bỏ qua, và hằng số C1 được xác định bằng phương pháp thông thường, từ giá trị trung bình của phương pháp hàn nối nêu trên tương ứng.

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.

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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.
    Tiêu chuẩn có ích? Vui lòng chia sẻ cho cộng đồng: