TCVN 7704 : 2007 NỒI HƠI – YÊU CẦU KỸ THUẬT VỀ THIẾT KẾ, KẾT CẤU CHẾ TẠO, LẮP ĐẶT, SỬ DỤNG VÀ SỬA CHỮA


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

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 7704 : 2007

NỒI HƠI – YÊU CẦU KỸ THUẬT VỀ THIẾT KẾ, KẾT CẤU CHẾ TẠO, LẮP ĐẶT, SỬ DỤNG VÀ SỬA CHỮA
Boilers – Technical requirement of design, construction, manufacture, installation, operation, maintenance

MỤC LỤC

Lời nói đầu ……………………………………………………………………………………………………………

  1. Phạm vi áp dụng …………………………………………………………………………………………………
  2. Tài liệu viện dẫn ………………………………………………………………………………………………….
  3. Thuật ngữ, định nghĩa và ký hiệu …………………………………………………………………………….
  4. Kim loại chế tạo, lắp đặt, sửa chữa nồi hơi ………………………………………………………………

4.1. Yêu cầu chung …………………………………………………………………………………………………

4.2. Quy định về vật liệu dùng trong chế tạo, lắp đặt, sửa chữa ……………………………………….

  1. Yêu cầu về kết cấu nồi hơi ……………………………………………………………………………………

5.1. Yêu cầu chung …………………………………………………………………………………………………

5.2. Thân hình trụ bao hơi, bao nước, ống góp, nồi hơi ………………………………………………….

5.3. Đáy ……………………………………………………………………………………………………………….

5.4. Mặt sàng ống …………………………………………………………………………………………………..

5.5. Hàn ống với thân hình trụ, với đáy ………………………………………………………………………..

5.6. Ống lò ……………………………………………………………………………………………………………

5.7. Các lỗ chui người, lỗ chui đầu và lỗ thò tay ……………………………………………………………

5.8. Mức nước ………………………………………………………………………………………………………

5.9. Nắp phòng nổ ………………………………………………………………………………………………….

5.10. Bộ hâm nước …………………………………………………………………………………………………

5.11. Bộ quá nhiệt, tải quá nhiệt …………………………………………………………………………………

5.12. Các phương tiện đo kiểm …………………………………………………………………………………

5.13. Thiết bị cấp nước cho nồi hơi ……………………………………………………………………………

  1. Các yêu cầu về thiết kế và tính độ bền các bộ phận chịu áp lực của nồi hơi …………………….
  2. Các yêu cầu về chế tạo nồi hơi ………………………………………………………………………………
  3. Các yêu cầu về lắp đặt, sử dụng, sửa chữa ……………………………………………………………..

8.1. Yêu cầu về nhà đặt nồi hơi …………………………………………………………………………………

8.2. Yêu cầu về chiếu sáng ……………………………………………………………………………………….

8.3. Vị trí nồi hơi …………………………………………………………………………………………………….

8.4. Yêu cầu về sàn thao tác và cầu thang …………………………………………………………………..

8.5. Hệ thống cấp nhiên liệu – thải tro xỉ ……………………………………………………………………….

8.6. Lắp đặt, sửa chữa nồi hơi ………………………………………………………………………………….

8.7. Yêu cầu về sử dụng ………………………………………………………………………………………….

8.8. Tổ chức sửa chữa nồi hơi ………………………………………………………………………………….

  1. Yêu cầu về chế độ nước cấp – nước ở bên trong nồi hơi …………………………………………….
  2. Giám sát chế tạo và thử nghiệm ……………………………………………………………………………

10.1. Giám sát chế tạo …………………………………………………………………………………………….

10.2. Xác định áp suất thử thủy lực sau khi chế tạo ……………………………………………………….

10.3. Trình tự thử thủy lực sau chế tạo ………………………………………………………………………..

10.4. Xác định kết quả thử thủy lực sau chế tạo ……………………………………………………………

  1. Kiểm định sau khi lắp đặt và trong quá trình sử dụng…………………………………………………

11.1. Những quy định chung ……………………………………………………………………………………..

11.2. Những quy định về kiểm định sau khi lắp đặt và trong quá trình sử dụng …………………….

11.3. Xác định áp suất thử thủy lực sau khi lắp đặt và trong quá trình sử dụng ……………………

11.4. Trình tự thử thủy lực ………………………………………………………………………………………..

11.5. Xác định kết quả thử thủy lực ……………………………………………………………………………

11.6. Điều tra sự cố và tai nạn lao động có liên quan đến thiết bị nồi hơi ……………………………

Phụ lục A (quy định) – Nhiệt độ tính toán của thành các bộ phận nồi hơi …………………………….

Phụ lục B (tham khảo) – Thành phần hóa học và cơ tính của một số mác thép tấm ……………….

Thư mục tài liệu tham khảo ……………………………………………………………………………………….

Lời nói đầu

TCVN 7704 : 2007 thay thế cho TCVN 6004 : 1995; TCVN 6005 : 1995; TCVN 6006 : 1995; TCVN 6007 : 1995.

TCVN 7704 : 2007 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn, TCVN/TC11 Nồi hơi và bình chịu áp lực biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

NỒI HƠI – YÊU CẦU KỸ THUẬT VỀ THIẾT KẾ, KẾT CẤU CHẾ TẠO, LẮP ĐẶT, SỬ DỤNG VÀ SỬA CHỮA

Boilers – Technical requirement of design, construction, manufacture, installation, operation, maintenance

  1. Phạm vi áp dụng

1.1. Tiêu chuẩn này quy định các yêu cầu về thiết kế, chế tạo, lắp đặt sử dụng và sửa chữa các thiết bị nồi hơi có áp suất làm việc của hơi lớn hơn 0,07 MPa1 và các nồi đun nước nóng có nhiệt độ của nước lớn hơn 1150C.

1.2. Tiêu chuẩn này không áp dụng cho:

  1. a) Nồi hơi có áp suất lớn hơn 0,07 MPa nhưng dung tích chứa hơi và nước không quá 25 lít và tích số giữa dung tích (tính bằng lít) và áp suất (tính bằng MPa) không quá 20;
  2. b) Nồi hơi đốt bằng năng lượng hạt nhân;
  3. c) Bình bốc hơi mà nguồn nhiệt là hơi nước từ nơi khác đưa tới;
  4. d) Nồi hơi đốt bằng năng lượng mặt trời;
  5. e) Nồi hơi đốt bằng năng lượng điện;
  6. g) Các nồi hơi đặt trên tàu hỏa, tàu thủy và các phương tiện vận tải khác.
  7. Tài liệu viện dẫn

TCVN 6008 : 1995, Nồi hơi và bình chịu áp lực – Mối hàn – Yêu cầu kỹ thuật và phương pháp kiểm tra.

TCVN 6413 : 1998 (ISO 5730 : 1992), Nồi hơi cố định ống lò ống lửa cấu tạo hàn (trừ nồi hơi ống nước).

  1. Thuật ngữ, định nghĩa và ký hiệu

Trong tiêu chuẩn này áp dụng các thuật ngữ, định nghĩa và ký hiệu sau:

3.1. Thuật ngữ về thiết bị

3.1.1. Nồi hơi (Boiler)

Thiết bị dùng để sản xuất hơi từ nước bằng nguồn nhiệt do sự đốt cháy nhiên liệu hữu cơ, do nhiệt của các khí thải, có thể gồm nhiều bộ phận, khác nhau về trạng thái vật lý của nước hay của hơi nước, nhưng có liên hệ với nhau để sản xuất hơi nước, đó là các bộ phận chịu áp lực của nồi hơi:

– Phần sinh hơi;

– Bộ hâm nước;

– Bộ quá nhiệt;

– Bộ tái quá nhiệt.

Những nồi hơi đơn giản có thể chỉ có phần sinh hơi.

Các bộ phận chịu áp lực trên thuộc phạm vi áp dụng của tiêu chuẩn này.

3.1.2. Phần sinh hơi

Các bộ phận của nồi hơi mà ở đây nước được bốc hơi. Sự chuyển động của hỗn hợp hơi nước trong phần sinh hơi có thể là sự chuyển động tuần hoàn tự nhiên hay có trợ lực hoặc là sự chuyển động cưỡng bước.

3.1.3. Bộ hâm nước (còn gọi là bộ tiết kiệm nhiên liệu) (Economizer)

Một bộ phận của nồi hơi sử dụng nhiệt của khói nồi hơi, để gia nhiệt cho nước cấp vào nồi hơi.

Bộ hâm nước có thể làm việc ở trạng thái sôi (đã có sinh hơi), hoặc chưa sôi. Bộ hâm nước gọi là “không ngắt được” khi nó được nối với phần sinh hơi không qua van khóa và gọi là “ngắt được” khi có van khóa trên đường nối này.

3.1.4. Bộ quá nhiệt (Superheater)

Một bộ phận của nồi hơi để quá nhiệt hơi bão hòa. Bộ quá nhiệt có thể có nhiều cấp tùy theo yêu cầu sử dụng nhiệt độ của hơi.

3.1.5. Bộ tái quá nhiệt (Re – Superheater)

Một bộ phận của nồi hơi để gia nhiệt hơi quá nhiệt đã qua sử dụng.

3.1.6. Một bộ phận của nồi hơi (A part of boiler)

Mỗi bộ phận của nồi hơi có thể gồm nhiều phần tử chịu áp lực: ống góp, bao hơi, bao nước, ống tiếp nhiệt, ống dẫn trong phạm vi nồi hơi.

3.1.7.  Nồi hơi ống nước (Water – tube boiler)

Nồi hơi trong đó nước và hơi đi trong ống còn nguồn đốt nóng ở ngoài ống.

3.1.8. Nồi hơi ống lò – ống lửa (Fire – tube boilers)

Nồi hơi trong đó nước và hơi bao quanh bên ngoài ống còn nguồn đốt nóng ở bên trong ống. Ống làm nhiệm vụ buồng đốt nhiên liệu gọi là ống lò; ống dẫn khói để đốt nóng gọi là ống lửa. Buồng đốt có thể có dạng là hộp lửa.

3.1.9. Nồi hơi tuần hoàn tự nhiên (Natural circulation boiler)

Nồi hơi trong đó sự chuyển động tuần hoàn của nước và hỗn hợp hơi nước được tạo nên bởi sự chênh lệch trọng lượng cột nước giữa phần đi lên và phần đi xuống của vòng tuần hoàn.

3.1.10. Nồi hơi tuần hoàn cưỡng bức hoặc có trợ lực (Forced or assisted circulation boiler)

Nồi hơi ống nước trong đó sự chuyển động tuần hoàn của nước và hỗn hợp hơi nước được thực hiện nhờ tác động hoàn toàn hoặc một phần của bơm đẩy.

3.1.11. Nồi hơi trực lưu

Nồi hơi ống nước mà sự chuyển động của nước và hơi nước là chuyển động một chiều, được tạo ra bởi giáng áp giữa đầu vào nồi hơi là nước cấp và đầu ra nồi hơi là hơi. Giáng áp tạo ra bởi bơm.

3.2. Thuật ngữ về áp suất, nhiệt độ, chiều dày, công suất và tuổi thọ thiết kế

3.2.1. Áp suất làm việc định mức (Norminal working perssure)

Áp suất lớn nhất mà nồi hơi được phép làm việc lâu dài:

– Đối với nồi hơi chỉ sản xuất hơi bão hòa là áp suất hơi ra khỏi nồi hơi;

– Đối với nồi hơi sản xuất hơi quá nhiệt là áp suất hơi ra khỏi bộ quá nhiệt.

3.2.2. Áp suất thiết kế (Design pressure)

Áp suất làm việc lớn nhất cho phép:

  1. a) Tại bao hơi đối với nồi hơi tuần hoàn tự nhiên hoặc có trợ lực;
  2. b) Tại đầu ra cuối cùng của bộ quá nhiệt đối với nồi hơi trực lưu (trừ khi ở đây có đặt van khóa trung gian);
  3. c) Tại đầu ra bộ tái quá nhiệt, bộ quá nhiệt được đốt độc lập, bộ hâm nước “ngắt được”.

3.2.3. Áp suất tính toán (Calculation pressure)

Áp dụng thiết kế có tính đến:

– Áp suất thủy tĩnh và ứng với chế độ làm việc khắc nghiệt nhất;

– Áp suất mở của van an toàn đặt ở giá trị cao nhất trên bộ quá nhiệt hoặc trên đường ra của bộ tái quá nhiệt để bù cho sự giảm áp suất tương ứng với điều kiện làm việc khắc nghiệt nhất.

3.2.4. Nhiệt độ thiết kế (Design temperature)

Nhiệt độ thành kim loại là căn cứ để lựa chọn độ bền thiết kế và xác định các kích thước của các bộ phận nồi hơi (xem Phụ lục A).

3.2.5. Chiều dày định mức của vật liệu

Chiều dày danh định của vật liệu.

3.2.6. Chiều dày thực (Actual thickness)

Chiều dày định mức có trừ (hoặc cộng) dung sai chế tạo.

3.2.7. Tuổi thọ thiết kế (design lifetime)

Tuổi thọ được biểu thị bằng số giờ vận hành cho phép đối với các bộ phận chịu áp lực của nồi hơi trong điều kiện làm việc của nồi hơi.

3.2.8. Công suất của nồi hơi (Boiler rate)

Sản lượng hơi sinh ra trong một đơn vị thời gian, được đo bằng kg/h, tấn/h, kg/s hoặc tính theo đơn vị năng lượng (Watt, kW, MW), tương ứng với thông số hơi của nồi hơi.

3.3. Thuật ngữ về người thiết kế, chế tạo, mua bán và sử dụng nồi hơi

3.3.1. Người thiết kế (Designer)

Người có tư cách pháp nhân (cá nhân hay tổ chức) và có nghiệp vụ chuyên môn trong lĩnh vực thiết kế chế tạo nồi hơi.

3.3.2. Người chế tạo (Manufacturer)

Người có tư cách pháp nhân (cá nhân hay tổ chức) có trình độ chuyên môn và có các thiết bị chuyên dùng trong việc chế tạo nồi hơi.

3.3.3. Người bán nồi hơi (Boiler saler)

Người có tư cách pháp nhân (cá nhân hay tổ chức) thực hiện việc bán nồi hơi trên thị trường.

3.3.4. Người cung cấp vật liệu (Material supplier)

Người có tư cách pháp nhân thực hiện việc buôn bán các vật liệu dùng để chế tạo, lắp đặt, sửa chữa nồi hơi.

3.3.5. Người lắp đặt, sửa chữa nồi hơi

Người có tư cách pháp nhân, có trình độ chuyên môn và có các thiết bị chuyên dùng phục vụ cho việc lắp đặt và sửa chữa nồi hơi.

3.3.6. Người chủ sở hữu

Người đầu tư xây dựng công trình nồi hơi.

3.3.7. Người sử dụng nồi hơi (Boiler user)

Người có trách nhiệm trực tiếp hay gián tiếp trong việc sử dụng nồi hơi.

3.4. Các ký hiệu và đơn vị

p – áp suất tác dụng, MPa;

σcp – ứng suất cho phép của kim loại, MPa;

σB20, σC20 – giới hạn bền kéo và giới hạn chảy ở nhiệt độ thí nghiệm trong phòng, MPa;

Dt, Dn – đường kính trong, ngoài của thân hình trụ, mm;

d, dmax, dmin – đường kính lỗ khoét (hình tròn), đường kính lớn, đường kính bé của lỗ hình elíp, mm;

S – chiều dày, mm;

jh, jl – hệ số làm yếu do hàn, do khoan lỗ;

td, tng, tch – bước dọc, ngang, chéo các dẫy lỗ khoan;

ttt, tmc – nhiệt độ tính toán, nhiệt độ môi chất, 0C;

C – hệ số hiệu chỉnh về chiều dày tấm thép do sai số chế tạo tấm.

  1. Kim loại chế tạo, lắp đặt, sửa chữa nồi hơi

4.1. Yêu cầu chung

4.1.1. Kim loại dùng để chế tạo, sửa chữa các bộ phận chịu áp lực của nồi hơi, kể cả que hàn, dây hàn phải có tính dẻo, đủ độ bền theo yêu cầu của thiết kế, có tính hàn tốt, bảo đảm làm việc bền vững ở những điều kiện vận hành quy định.

4.1.2. Thép dùng cho nồi hơi phải là thép có chất lượng cao, gồm các loại thép tấm, thép cán, thép rèn có thành phần hóa học các nguyên tố chính trong giới hạn như sau:

  1. a) Cacbon không lớn hơn 0,23%

Khi có sự thỏa thuận với người sử dụng nồi hơi có thể dùng thép có thành phần cacbon đến 0,25% nhưng phải chú ý khi thiết kế công nghệ hàn;

  1. b) Phốtpho không lớn hơn 0,04 %
  2. c) Lưu huỳnh không lớn hơn 0,04 %
  3. d) Cacbon + mangan/6 không lớn hơn 0,45 %

Thành phần hóa học các nguyên tố, tính chất của các loại thép dùng để chế tạo các bộ phận chịu áp lực của nồi hơi được tham khảo trong các tiêu chuẩn chất lượng thép viện dẫn (xem Phụ lục B).

4.1.3. Trong mọi trường hợp, kim loại dùng để sửa chữa một bộ phận chịu áp lực nào đó của nồi hơi phải có các đặc tính và tính bền tương đương đặc tính và tính bền của kim loại dùng để chế tạo ra bộ phận đó.

4.1.4. Chất lượng và chủng loại vật liệu dùng khi chế tạo, sửa chữa phải theo đúng yêu cầu của thiết kế. Khi có nghi vấn về chất lượng hoặc chủng loại vật liệu thì phải đem phân tích kiểm nghiệm lại và xác định các đặc tính công nghệ trước khi sử dụng.

Chủng loại, các đặc tính vật liệu và tiêu chuẩn của nơi sản xuất vật liệu phải được ghi rõ vào trong lý lịch nồi hơi.

4.2. Quy định về vật liệu dùng trong chế tạo, lắp đặt, sửa chữa

4.2.1. Giới hạn bền kéo tính toán nhỏ nhất của thép ở nhiệt độ làm việc của thành không được lớn hơn 450 MPa, nhiệt độ tính toán của thành không được lấy thấp hơn 250 0C.

4.2.2. Thép đúc chỉ được sử dụng làm các van và phụ tùng.

4.2.3. Không dùng gang để chế tạo các bộ phận chịu áp lực của nồi hơi, trừ bộ hâm nước bằng gang nêu trong 5.10.1.

4.2.4. Cho phép dùng gang để chế tạo van, nhưng áp suất làm việc của môi chất qua van phải không quá 2,2 MPa và nhiệt độ không quá 250 0C.

Nhà chế tạo van phải ghi rõ áp suất làm việc cho phép trên thành van.

4.2.5. Không sử dụng hợp kim đồng không chứa sắt để chế tạo các bộ phận chịu áp lực, trừ các van và phụ tùng đường ống có áp suất môi chất dưới 1,6 MPa và nhiệt độ môi chất không quá 250 0C.

  1. Yêu cầu về kết cấu nồi hơi

5.1. Yêu cầu chung

5.1.1. Kết cấu nồi hơi phải đảm bảo an toàn khi vận hành, đảm bảo đốt nóng đồng đều và giãn nở tự do của các chi tiết, bộ phận, cũng như phải thỏa mãn các yêu cầu về kiểm tra, xem xét, làm sạch, sửa chữa hoặc thay thế các bộ phận của nồi hơi.

5.1.2. Việc đưa nước cấp vào trong bao hơi hay thân nồi hơi phải tránh làm chênh lệch nhiệt độ đột ngột.

5.1.3. Các chi tiết bên trong các bộ phận nồi hơi không có điều kiện kiểm tra, xem xét, sửa chữa, làm sạch tại chỗ thì cần chế tạo theo kiểu tháo ra được.

5.1.4. Tất cả các thiết bị điện và hệ thống nối đất trong phạm vi nồi hơi phải thực hiện theo đúng yêu cầu về an toàn điện hiện hành.

5.1.5. Đối với nồi hơi đốt nhiên liệu rắn có công suất trên 4t/h phải cơ khí hóa việc cấp nhiên liệu và thải tro xỉ.

5.1.6. Đối với nồi hơi đốt nhiên liệu lỏng hoặc khí cần được tự động hóa việc cung cấp nhiên liệu và khống chế áp suất, tự động cắt nhiên liệu khi cạn nước cũng như khi tăng quá trị số áp suất quy định.

5.2. Thân hình trụ bao hơi, bao nước, ống góp, nồi hơi

5.2.1. Thân hình trụ của bao hơi, bao nước, ống góp, nồi hơi có thể được ghép bởi nhiều tấm kim loại khác nhau nhưng cần tránh tạo nên các mối ghép hình chữ thập.

Khi nối bởi nhiều tấm kim loại khác nhau thì vật liệu của các tấm này phải cùng nhãn hiệu hoặc phải có đặc tính đồng nhất với nhau. Không cho phép trên một khoang hình trụ của thân có nhiều hơn 2 mối hàn dọc.

5.2.2. Tùy theo sức chịu bền của thân hình trụ, cho phép chế tạo thân hình trụ có hai chiều dày khác nhau. Tại phần nối tiếp giữa hai chiều dày khác nhau, phần dày hơn phải được vát thoải đều để có chiều dày bằng chiều dày của phần mỏng hơn (Hình 1).

  1. a) Thân hình trụ có chiều dày đồng nhất b) Thân hình trụ có chiều dày khác nhau

R1 – bán kính trong thân dưới; R2 – Bán kính trong thân trên; Dtb – đường kính trung bình;

S1 – chiều dày thân dưới; S2 – chiều dày thân trên

Hình 1

5.2.3. Chiều dày của thân hình trụ phải bảo đảm chịu được áp suất tác dụng lên thành, được xác định theo 6.3.

5.2.4. Không cho phép đốt nóng thân hình trụ khi chiều dày của thành lớn hơn 22 mm.

Nếu phải đốt nóng thân hình trụ có chiều dày của thành lớn hơn 22 mm thì phần bị đốt nóng cần được cách nhiệt tốt để bảo đảm nhiệt độ kim loại tại vùng đốt nóng không vượt quá 1000C so với nhiệt độ làm việc định mức.

5.2.5. Độ méo của thân hình trụ (sự sai khác giữa đường kính lớn nhất và bé nhất so với đường kính định mức) không vượt quá 1%.

5.6.2. Cho phép khoan, khoét các lỗ trên thân hình trụ với đường kính của lỗ khác nhau. Khoảng cách của các lỗ phải đáp ứng yêu cầu tính độ bền thân hình trụ (xem 6.3).

Các lỗ khoét để lắp cửa cần được tăng cứng cho thành hình trụ tại vị trí các lỗ. Việc tăng cứng có thể thực hiện bởi một trong các cách hay đồng thời nhiều cách sau đây:

  1. a) Tăng thêm chiều dày của thành ở phần khoét lỗ;
  2. b) Hàn thêm vòng tăng cứng hoặc ống nối;
  3. c) Hàn thêm tấm bù chiều dày cho phần thành.

Tham khảo các dạng tăng cứng vững cho thân hình trụ tại các lỗ khoét ở Hình 8 TCVN 6413:1998.

5.2.7. Khi thân hình trụ của bao hơi, bao nước, ống góp đặt nằm ngang có chiều dài trên 8 m cần có biện pháp chống uốn võng.

5.2.8. Ống góp có cấu tạo là ống hình trụ tròn. Không cho phép chế tạo ống góp không phải hình trụ tròn.

5.2.9. Các quy định về thân hình trụ cho ống lò và thân nồi hơi ống lò ống lửa tuân thủ các quy định trong TCVN 6413:1998.

5.3. Đáy

5.3.1. Các loại đáy phẳng, đáy enlip, đáy cầu được sử dụng làm đáy cho thân hình trụ. Việc chọn loại đáy nào tùy thuộc vào đường kính của thân hình trụ và áp suất tác động lên thân và đáy.

5.3.2. Đáy phẳng

5.3.2.1. Chỉ dùng đáy phẳng cho thân hình trụ có đường kính bé như ống góp (có đường kính trong của thân hình trụ ≤ 400 mm). Ngay cả trong trường hợp này cũng có thể dùng thêm các biện pháp tăng cứng để giảm chiều dày của đáy.

5.3.2.2. Việc hàn nối đáy phẳng với thân hình trụ có thể thực hiện theo các cấu tạo chỉ trên Hình 2.

Hình 2 – Cách nối đáy phẳng với thân hình trụ

5.3.2.3. Có thể khoét lỗ trên đáy phẳng và chỉ được phép khoét một lỗ. Đường kính lớn nhất của lỗ ≤ 0,6 đường kính trong của thân hình trụ.

5.3.2.4. Chiều dày yêu cầu của đáy phẳng được xác định từ việc tính độ bền đáy phẳng (xem 6.1).

5.3.2.5. Không sử dụng đáy phẳng để nối với thân hình trụ có đường kính trong lớn hơn 325 mm, trừ khi dùng đáy phẳng làm mặt sàng ống (xem 5.4).

5.3.3. Đáy elíp

5.3.3.1. Đáy elíp gồm hai phần cấu tạo: phần elíp và phần hình trụ (Hình 3)

5.3.3.2. Trong mọi trường hợp, tỷ lệ chiều cao trên đường kính đáy (kích thước trong) phải nằm trong phạm vi: 0,2 ≤ ≤ 0,3, Chiều cao của phần hình trụ h1 ≥ 40

Hình 3 – Cấu tạo đáy elíp

5.3.3.3. Cho phép khoét lỗ trên đáy elíp. Các lỗ có thể khoét chính tâm hoặc lệch tâm so với tâm trục của đáy. Có thể là lỗ hình tròn hay hình elíp.

Các lỗ có thể tăng cứng nhờ hàn thêm vành tăng cứng, hàn thêm ống nối hoặc rèn gấp mép lỗ hoặc tăng chiều dày của đáy ở phần lỗ khoét (Hình 4).

Đường kính của lỗ phải ≤ 0,7 đường kính trong của đáy. Đối với lỗ hình elíp, đường kính tính toán của lỗ là đường kính lớn của hình elíp.

  1. Lỗ khoét được rèn gấp mép; b. Lỗ khoét được hàn thêm vành tăng cứng; c. Lỗ khoét được hàn thêm ống nối (c1, Không có miếng đệm; c2, Có miếng đệm một phía; c3, Có miếng đệm 2 phía)

Hình 4 – Các dạng tăng cứng cho lỗ khoét trên đáy elíp

5.3.3.4. Khi tăng cứng lỗ khoét bằng cách tăng chiều dày của đáy ở phần lỗ khoét không phải bằng cách hàn thêm miếng đệm thì chiều dày của đáy cần được giảm thoải đều đến chỗ nối với thân hình trụ (Hình 5)

Hình 5 – Tăng cứng cho lỗ khoét bằng cách tăng chiều dày phần đáy có khoét lỗ

5.3.4. Đáy cầu

Các yêu cầu về khoét lỗ trên đáy cầu, về kích thước phần hình trụ chuyển tiếp tương tự như đối với đáy elíp

5.3.5. Các loại đáy dạng khác như đáy hộp, đáy cong không có dạng elíp không sử dụng cho các trường hợp mới chế tạo. Đối với các trường hợp đã được chế tạo từ trước, khi cần tính kiểm tra phải căn cứ vào dạng cụ thể của đáy để tính toán.

5.3.6. Tất cả các loại đáy (elíp, cầu, cong, phẳng cũng như mặt sàng ống) phải được chế tạo bằng một tấm liền. Cho phép tối đa có hai tấm kim loại ghép lại nhưng mối ghép phải cách tâm một khoảng không nhỏ hơn 0,2 Dt và phải được hàn nối bằng mối hàn giáp mép hai phía.

5.4. Mặt sàng ống

5.4.1. Mặt sàng ống có thể là phẳng, cong, elíp, cầu.

5.4.2. Chiều dày của kim loại làm mặt sàng ống khi núc ống phải ≥ 14 mm.

5.4.3. Các yêu cầu về nối ống với mặt sàng, về thanh giằng và các biện pháp tăng cứng cho phần mặt sàng không có ống và các yêu cầu khác tuân thủ các quy định trong TCVN 6413 : 1998.

5.5. Hàn ống với thân hình trụ, với đáy

5.5.1. Đối với thân hình trụ của các nồi hơi áp suất thấp có chiều dày ≤≤ 18 mm thì có thể hàn ống trực tiếp với thân.

Đối với thân hình trụ có chiều dày > 18 mm, các mối hàn ống với thân hình trụ cần được nhiệt luyện sau khi hàn. Thông thường tiến hành hàn trước một đoạn ống cụt với thân và được nhiệt luyện cùng với thân (hoặc đáy), sau đó mới hàn ống vào ống cụt. Việc hàn các ống với thân hình trụ hoặc đáy chỉ được hoàn nối qua đoạn ống cụt này, không được hàn trực tiếp với thân hay đáy nếu sau khi hoàn không có điều kiện nhiệt luyện.

5.5.2. Các ống hàn với thân hình trụ hoặc đáy có thể hàn đầy cả chiều dày thân, hoặc chỉ hàn vào một phần chiều dày thân hay đáy.

5.6. Ống lò

Theo các quy định trong TCVN 6413 : 1998.

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

5.7.1. Lỗ khoét trên thân hình trụ, thân nồi hơi, trên đáy có thể là:

– Lỗ chui người;

– Lỗ chui đầu;

– Lỗ thò tay.

5.7.2. Nồi hơi tùy theo chủng loại phải có các lỗ thích hợp để chui người, chui đầu hoặc thò tay. Số lượng các loại lỗ phải đủ để cho phép đánh giá được chất lượng gia công khi chế tạo, làm vệ sinh và cạo rửa bề mặt bên trong các bộ phận chịu áp lực của nồi hơi. Kích thước của các lỗ đáp ứng các quy định trong 5.7.4.

Thân nồi hơi có đường kính bằng hoặc lớn hơn 1.400 mm phải có ít nhất một lỗ chui người.

Thân nồi hơi có đường kính từ 800 mm đến dưới 1.400 mm phải có ít nhất một lỗ chui đầu.

Ngoài ra để làm vệ sinh và kiểm tra bên trong các bộ phận của nồi hơi cần phải trang bị một số lỗ thò tay.

5.7.3. Số lượng, kích thước và vị trí của lỗ chui người, lỗ chui đầu và lỗ thò tay do nhà thiết kế quy định sao cho có thể xem xét, kiểm tra và làm vệ sinh được toàn bộ hoặc nhiều nhất có thể bề mặt bên trong của các bộ phận.

5.7.4. Các lỗ chui người, chui đầu, thò tay có thể có dạng hình elíp hay tròn, với kích thước nhỏ nhất như sau:

  1. a) Lỗ thò tay để làm vệ sinh hình elíp kích thước là 80 mm x 100 mm, lỗ hình tròn đường kính trong 100 mm. Lỗ thò tay để giám sát hình elíp kích thước 100 mm x 150 mm, lỗ hình tròn đường kính 120 mm. Chiều cao vòng tăng cứng không vượt quá 65 mm hoặc 100 mm nếu nó là hình côn;
  2. b) Lỗ chui đầu hình elíp 220 mm x 320 mm, hình tròn 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;
  3. c) Các lỗ chui người: hình elíp kích thước 300 mm x 400 mm, hình tròn đường kính trong 400 mm.

5.7.5. Các lỗ chui người, lỗ chui đầu, lỗ thò tay phải có cấu tạo sao cho dễ dàng tháo lắp và thay thế nắp đậy lỗ.

Bề mặt tiếp xúc của nắp đậy với lỗ phải được gia công kín khít, chiều rộng tối thiểu của tấm đệm là 15 mm.

Các nắp đậy có khối lượng lớn hơn 20 kg phải có phương tiện thích hợp để nâng lên, trừ trường hợp các nắp đặt thẳng đứng có thể có kết cấu bản lề.

5.8. Mức nước

5.8.1. Mức nước thấp nhất cho phép đối với các loại nồi hơi do nhà thiết kế quy định nhưng phải đảm bảo các trị số nhỏ nhất sau:

5.8.1.1. Đối với những nồi hơi có bao hơi bị đốt nóng trực tiếp: phải cao hơn đường lửa đốt 100 mm.

5.8.1.2. Đối với nồi hơi ống lò, ống lửa nằm ngang: phải cao hơn thành ống cao nhất 100 mm.

5.8.1.3. Đối với các nồi hơi ống lò, ống lửa đứng: phải cao hơn 2/3 chiều cao ống lửa tính từ dưới lên.

5.8.1.4. Đối với nồi hơi kiểu ống nước nằm nghiêng hay đứng tuần hoàn tự nhiên: mức nước thấp nhất do người thiết kế quy định dựa theo tính toán đảm bảo tuần hoàn ổn định của dòng môi chất trong hệ thống tuần hoàn.

5.8.1.5. Đối với những loại nồi hơi chưa được quy định trong 5.8.1.1 đến 5.8.1.4 thì mức nước thấp nhất do nhà thiết kế quy định, nhưng phải đảm bảo sao cho các thành của nồi hơi không bị đốt nóng quá nhiệt độ cho phép của vật liệu chế tạo các thành đó.

5.8.2. Mức nước cao nhất cho phép trong các nồi hơi do nhà thiết kế quy định nhưng phải tính toán sao cho đảm bảo đủ mặt thoáng bốc hơi và độ khô của hơi đi vào bộ quá nhiệt, ống dẫn hơi và các máy dùng nhiệt khác.

5.8.3. Mức nước trung bình do nhà thiết kế chọn để làm cơ sở tính toán thủy động, tính toán nhiệt của nồi hơi. Mức nước này nằm ở giữa hai mức nước thấp nhất và cao nhất cho phép và là mức làm việc thường xuyên của nồi hơi.

5.9. Nắp phòng nổ

5.9.1. Những nồi hơi đốt nhiên liệu lỏng, khí, than bột, than bùn, mùn cưa và các sản phẩm thực vật, nồi hơi có buồng đốt kiểu lớp sôi phải đặt nắp phòng nổ ở các vị trí sau:

  1. a) Trên buồng đốt, tại đầu cuối đường khói của nồi hơi;
  2. b) Trên đường khói của bộ hâm nước, bộ khử tro, trước và sau quạt khói.

5.9.2. Các nắp phòng nổ phải đặt ở phía mặt trên đường khói và ở vị trí tránh gây nguy hiểm cho người phục vụ.

5.9.3. Số lượng, kích thước nắm phòng nổ do người thiết kế quy định.

5.9.4. Các nồi hơi dùng nhiệt của khói thải phải trang bị thiết bị ngắt nhanh đường khói vào nồi hơi.

5.10. Bộ hâm nước

5.10.1. Bộ hâm nước bằng gang

5.10.11. Bộ hâm nước bằng gang được dùng để gia nhiệt nước cấp cho nồi hơi, chủ yếu bởi khói của nồi hơi, được sử dụng khi áp suất nước cấp tại đầu ra của bộ hâm nước ≤ 2,2 MPa.

5.10.1.2. Bộ hâm nước bằng gang phải là loại ngắt được với nồi hơi, nước ra khỏi bộ hâm nước phải có nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ sôi trong nồi hơi ít nhất 40 0C.

5.10.1.3. Tại đầu vào và đầu ra của bộ hâm nước bằng gang phải đặt các phương tiện đo kiểm sau:

– Van an toàn;

– Áp kế;

– Nhiệt kế.

5.10.1.4. Có thể đặt thêm đường tái tuần hoàn của bộ hâm nước để đưa nước trở lại đầu hút của bơm nước cấp mà không đưa vào nồi hơi.

5.10.2. Bộ hâm nước bằng thép

5.10.2.1. Bộ hâm nước bằng thép gồm các ống thép không hàn. Không cho phép dùng ống thép hàn mí, hàn xoắn để chế tạo ống của bộ hâm nước.

5.10.2.2. Nước ra khỏi bộ hâm nước bằng thép có thể ở trạng thái sôi hoặc không sôi.

5.10.2.3. Cần có các biện pháp chống mài mòn bởi than và tro bay trong đường khói, chống ăn mòn bởi khói.

5.10.2.4. Cần có hệ thống tái tuần hoàn bộ hâm nước khi khởi động lò.

5.10.2.5. Cụm ống của bộ hâm nước bằng thép (ống ruột gà) cần chia thành từng phần có chiều cao không quá 1200 mm, giữa các phần là một khoảng trống có chiều cao 500 mm để dễ thao tác khi thi công hoặc trong khi sửa chữa.

5.11. Bộ quá nhiệt, tái quá nhiệt

5.11.1. Khi nồi hơi có trang bị bộ quá nhiệt, bộ tái quá nhiệt thì phải trang bị thiết bị đo kiểm nhiệt độ hơi quá nhiệt. Khi nhiệt độ hơi quá nhiệt lớn hơn 3500C thì phải có trang bị hệ thống điều chỉnh nhiệt độ hơi quá nhiệt.

5.11.2. Có thể điều chỉnh nhiệt độ hơi quá nhiệt bằng các thiết bị giảm ôn (bộ giảm ôn) để làm giảm nhiệt độ hơi quá nhiệt, bằng cách thay đổi lưu lượng hoặc nhiệt độ khói, hoặc phối hợp cả hai cách.

Hệ thống tự động điều chỉnh nhiệt độ hơi quá nhiệt phải bảo đảm phối hợp nhịp nhàng việc điều chỉnh khi sử dụng đồng thời các biện pháp này.

5.11.3. Người thiết kế nồi hơi phải quy định giới hạn nhiệt độ làm việc định mức của hơi quá nhiệt. Các dao động làm tăng nhiệt độ hơi quá nhiệt trong mọi trường hợp phải không lớn hơn + 100C.

5.12. Dàn ống sinh hơi

Ống sinh hơi là ống nước chịu áp suất bên trong. Các ống sinh hơi được chế tạo từ ống thép không hàn. Không cho phép dùng gang, đồng làm vật liệu chế tạo ống sinh hơi. Các ống sinh hơi được chế tạo thành dàn có hàn màng nối dọc theo ống phải bảo đảm giãn nở đều tự do cho tất cả các ống trong dàn.

Mặt trong ống sinh hơi có thể là trơn hay có rãnh xoắn. Chiều dày tối thiểu của ống sinh hơi phải theo đúng trị số ghi trong Bảng 1.

Trọng lượng của các ống và các vật liệu khác trên dàn ống phải được treo đỡ lên khung sườn lò, không được đặt trực tiếp vào các đầu nối với bao hơi, ống góp.

5.13. Các phương tiện đo kiểm

5.13.1. Các phương tiện đo kiểm bắt buộc đối với nồi hơi

– Phương tiện đo áp suất (áp kế);

– Phương tiện đo mức nước (ống thủy, đồng hồ đo mức nước …);

– Phương tiện khống chế áp suất (van an toàn);

– Phương tiện đo nhiệt độ (nhiệt kế) dùng cho nồi hơi có sản xuất hơi quá nhiệt và khi có sử dụng bộ hâm nước bằng gang.

5.13.2. Áp kế

5.13.2.1. Mỗi nồi hơi phải có ít nhất một áp kế với phần chứa hơi của nồi hơi.

Đối với nồi hơi trực lưu thì áp kế phải đặt trước van khoá đường hơi đến nơi tiêu thụ.

Các nồi hơi có bộ quá nhiệt ngoài áp kế ở bao hơi còn phải đặt thêm ít nhất một áp kế tại ống góp ra của bộ quá nhiệt. Khi nồi hơi có thêm bộ tái quá nhiệt thì còn phải đặt thêm áp kế tại ống góp ra của bộ tái quá nhiệt.

5.13.2.2. Phải đặt áp kế trên đường nước vào và ra khỏi bộ hâm nước loại ngắt được.

Trên đường nước cấp vào nồi hơi dùng bơm li tâm hay pitton cũng phải đặt áp kế tại đầu đẩy của bơm.

5.13.2.3. Áp kế đặt trên nồi hơi và bộ quá nhiệt, tái quá nhiệt phải có cấp chính xác không thấp hơn 1,5 và đường kính mặt áp kế không dưới 150 mm. Cho phép dùng áp kế có cấp chính xác 2,5 và đường kính mặt áp kế dưới 150 mm khi đặt áp kế cho nồi hơi có áp suất không quá 2,2 MPa và chiều cao tính từ sàn phục vụ đến vị trí đặt áp kế không quá 2 m, cũng như khi đặt tại bộ phận hâm nước bằng gang.

5.13.2.4. Áp kế phải nối qua ống xi phông hay một thiết bị tương tự có tiết diện bên trong đủ lớn để ống được điền đầy nước. Áp kế được nối với ống nối qua van ba ngả. Đối với nồi hơi có áp suất cao có thể thay van ba ngả bằng một ống nối và van khác dùng để lắp áp kế kiểm tra trong vận hành, cũng như khi thử thủy lực. Các phụ kiện và ống nối của áp kế phải chọn phù hợp với thông số của nồi hơi.

5.13.2.5. Áp kế của nồi hơi phải được kiểm định và niêm chì mỗi năm một lần và sau mỗi lần sửa chữa áp kế tại nơi được phép kiểm định.

5.13.2.6. Thang đo của áp kế phải được chọn sao cho ở áp suất làm việc lớn nhất cho phép kim áp kế nằm trong phạm vi từ 1/2 đến 2/3 thang đo.

Trên mặt áp kế phải có vạch đỏ chỉ áp suất làm việc lớn nhất cho phép của nồi hơi.

5.13.2.7. Áp kế dùng để theo dõi trực tiếp áp suất phải được đặt như thế nào để dễ nhìn thấy tại sàn phục vụ: mặt áp kế đặt thẳng đứng khi ngang tầm mắt hoặc phải đặt nghiêng khoảng 300 khi đặt cao hơn tầm mắt.

Đường kính của mặt áp kế nên chọn như sau:

  1. a) Không nhỏ hơn 150 mm khi đặt cao đến 3m so với sàn phục vụ;
  2. b) Không nhỏ hơn 200 mm khi đặt cao 3m đến 4m so với sàn phục vụ;
  3. c) Không nhỏ hơn 250 mm khi đặt cao trên 4m đến 5m so với sàn phục vụ.

Không nên đặt áp kế cao quá 5m so với sàn phục vụ.

5.13.2.8. Cấm sử dụng áp kế trong những trường hợp sau:

  1. a) Chưa được kiểm định, mất niêm chì hoặc dấu niêm phong của đơn vị kiểm định; hoặc niêm chì, niêm phong không hợp lệ;
  2. b) Quá hạn kiểm định;
  3. c) Áp kế làm việc không chính xác;
  4. d) Kính vỡ hoặc các hư hỏng khác có ảnh hưởng đến độ làm việc chính xác của áp kế.

5.13.3. Đo mức nước

5.13.3.1. Thiết bị đo mức nước quy định trong tiêu chuẩn này là thiết bị để đo trực tiếp mức nước trong bao hơi hay nồi hơi và là thiết bị hiển thị.

Các thiết bị đo mức nước có thể là:

  1. a) Ống thủy để đo trực tiếp mức nước theo nguyên lý bình thông nhau có vật liệu bằng thủy tinh trong suốt hay vật liệu trong suốt khác chịu được nhiệt độ và áp suất của nồi hơi;
  2. b) Các đồng hồ đo mức nước là thiết bị đo mức nước gián tiếp nhờ sự biến đổi điện từ hay các dạng vật lý khác, lấy tín hiệu trực tiếp từ mức nước trong bao hơi hay nồi hơi.

Mỗi nồi hơi phải có ít nhất hai thiết bị chỉ mức nước độc lập, một trong số đó là ống thủy được nối trực tiếp vào thân bao hơi hay thân nồi hơi; cái thứ hai có thể là thiết bị đo mức nước gián tiếp.

5.13.3.2. Những nồi hơi có nhiều cấp bốc hơi và chia bao hơi thành các ngăn cho mỗi cấp bốc hơi thì tại mỗi ngăn phải đặt một ống thủy.

5.13.3.3. Những nồi hơi có nhiều bao hơi đặt trên cao thì ở bao hơi cần theo dõi mức nước phải đặt ít nhất hai thiết bị đo mức nước, các bao hơi còn lại khác phải đặt ít nhất một thiết bị đo. Những bao hơi chỉ chứa hơi, không chứa nước thì không cần đặt thiết bị đo mức nước.

5.13.3.4. Những nồi hơi có nhiều bao hơi đặt trên cao có liên thông nhau cả đường hơi và đường nước thì cho phép đặt 1 ống thủy cho mỗi bao hơi.

5.13.3.5. Các nồi hơi có công suất trên 2 tấn/giờ phải có thiết bị tự động báo hiệu mức nước và bảo vệ cạn nước.

Được thay thiết bị tự động báo hiệu mức nước và bảo vệ cạn nước bằng một đinh chì khi diện tích tiếp nhiệt của nồi hơi (phần sinh hơi) đến 17 m2 và hai đinh chì khi diện tích tiếp nhiệt trên 17 m2.

Kích thước và chất lượng đinh chì phải đảm bảo chảy được khi nồi hơi cạn nước và lượng môi chất thoát ra đủ để dập lửa trong buồng đốt.

5.13.3.6. Khi vị trí đặt thiết bị chỉ mức nước so với mặt sàn phục vụ chính cao hơn 6m thì phải đặt thêm đồng hồ chỉ mực nước ở phía dưới, ở chỗ mà ở sàn phục vụ có thể trông thấy được. Khi đó thì trên bao hơi cho phép đặt một ống thủy.

5.13.3.7. Các ống thủy phải có đủ van đóng mở và van xả, bảo đảm việc thông rửa và thay thế kính thủy tinh khi nồi hơi còn đang làm việc và cần có thiết bị cân bằng để tránh tạo mức nước giả trong ống thủy khi có hiện tượng sôi bồng trong bao hơi.

Các ống thủy tinh tròn phải có bao che nhưng không được cản trở cho việc theo dõi mức nước.

5.13.3.8. Các ống và phụ tùng của ống nối ống thủy phải càng ngắn càng tốt và phải thiết kế sao cho không tạo thành túi đọng nước giữa nồi hơi và ống dẫn.

Trong mọi trường hợp đường kính trong của các ống dẫn không được nhỏ hơn 25 mm. Khi các ống nối được dùng chung với thiết bị báo hiệu và an toàn tự động thì đường kính trong không được nhỏ hơn 40 mm; mặt trong ống dẫn phải trơn nhẵn để tránh làm tắc ống dẫn. Không cho phép đặt bích nối trung gian, van khóa hay trích hơi, nước cho mục đích khác trên ống dẫn này.

5.13.3.9. Trên mặt ống thủy phải đánh dấu bằng vạch đỏ hay gắn tín hiệu dễ thấy chỉ mức nước cao nhất, thấp nhất cho phép và mức nước trung bình.

5.13.4. Van an toàn

5.13.4.1. Mỗi nồi hơi phải có ít nhất hai van an toàn hoạt động độc lập, trừ các nồi hơi có tích số của áp suất tính bằng MPa với tổng thể tích của nồi tính bằng lít không vượt quá 1000 thì được phép lắp một van an toàn.

Mỗi bộ quá nhiệt phải có ít nhất một van an toàn đặt ở phía đầu ra của hơi quá nhiệt.

Khi một nồi hơi có một bộ quá nhiệt và nếu giữa nồi hơi và bộ quá nhiệt không có van khóa thì van an toàn đặt ở bộ quá nhiệt được coi là van an toàn thứ hai của nồi hơi.

Khi giữa bộ quá nhiệt và nồi hơi có đặt van khóa thì van an toàn của bộ quá nhiệt không được coi là van an toàn thứ hai của nồi hơi.

5.13.4.2. Không được lắp các van khóa hoặc trổ lỗ trích hơi trên đường ống nối nồi hơi với van an toàn, cũng như trên ống thoát hơi của van an toàn.

5.13.4.3. Không được dùng van an toàn có đường kính trong của đế van nhỏ hơn 20 mm đặt trên các nồi hơi.

5.13.4.4. Các van an toàn đặt ở bất kỳ nồi hơi nào (kể cả van tại bộ quá nhiệt) phải có đủ khả năng thoát hơi nước được xả ra để không làm cho áp suất của nồi hơi tăng quá 10 % áp suất làm việc định mức của nồi hơi.

5.13.4.5. Đối với bộ hâm nước bằng gang và bộ hâm nước ngắt được phải đặt ít nhất một van an toàn tại ống góp ra của bộ hâm nước.

5.13.4.6. Cho phép đặt các loại van an toàn kiểu sau đây cho các nồi hơi tùy thuộc vào thông số của hơi:

  1. a) Kiểu đòn bẩy;
  2. b) Kiểu lò so;
  3. c) Kiểu xung lượng (là loại tác động gián tiếp);

Các nồi hơi có áp suất thấp thường dùng hai loại van tác động trực tiếp: đòn bẩy hoặc lò xo.

Trong các nồi hơi cao áp cần đặt van an toàn xung lượng.

Cấm đặt van an toàn kiểu đoàn bẩy trên các nồi hơi di động.

5.13.4.7. Các van an toàn phải được đặt trực tiếp với nồi hơi hay ống góp của bộ quá nhiệt hoặc dùng ống cụt với diện tích mặt cắt ngang của ống cụt ít nhất phải bằng tổng diện tích của các lỗ van lắp trên ống cụt.

5.13.4.8. Đường xả của van an toàn phải đủ lớn để tránh ảnh hưởng có hại của đối áp đến việc vận hành của van.

Các van an toàn phải xả vào trong không gian đảm bảo an toàn cho người qua lại. Ống xả phải đặt gần như theo chiều thẳng đứng và phải có kết cấu sao cho không tích tụ chất lắng đọng hoặc nước ngưng làm hạn chế dòng thoát của hơi nước.

5.13.4.9. Áp suất tác động của van an toàn được xác định bằng 1,1 lần áp suất làm việc cao nhất cho phép của nồi hơi.

5.13.4.10. Cấu tạo và lắp đặt van an toàn phải bảo đảm sao cho:

  1. a) Trong quá trình làm việc áp suất đã cân chỉnh không bị xê dịch;
  2. b) Bảo đảm an toàn cho người vận hành khi van tác động;
  3. c) Dễ dàng kiểm tra sự hoạt động của van khi nồi hơi đang làm việc.

5.13.5. Nhiệt kế

5.13.5.1. Nhiệt kế phải được đặt bắt buộc ở đầu vào và ra của bộ hâm nước bằng gang, ở ống góp vào và ra mỗi cấp của bộ quá nhiệt và bộ tái quá nhiệt.

5.13.5.2. Tại những vị trí không thể đọc trực tiếp nhiệt độ tại chỗ cần dùng các nhiệt kế có dẫn truyền trị số đo đi xa.

5.14. Thiết bị cấp nước cho nồi hơi

5.14.1. Thiết bị cấp nước cho nồi hơi có thể là:

  1. a) Bơm ly tâm hay bơm pitton truyền động bằng điện, bằng hơi nước hay cơ khí;
  2. b) Bơm injectơ;
  3. c) Các phương tiện có áp suất cao hơn áp suất nồi hơi có đủ khả năng đẩy nước vào nồi hơi khi nồi hơi làm việc ở áp suất lớn nhất cho phép.

5.14.2. Mỗi nồi hơi phải được trang bị ít nhất hai thiết bị cấp nước: một làm việc và một dự phòng, trừ các nồi hơi sau:

  1. a) Đốt bằng nhiên liệu lỏng và khí làm việc không liên tục;
  2. b) Có sản lượng nhỏ hơn 150 kg/h, áp suất nhỏ hơn 0,4 MPa. Công suất của một thiết bị cấp nước phải bằng 110% công suất định mức của nồi hơi.

5.14.3. Khi gian đặt bơm nằm cách xa bảng điều khiển mà nồi hơi phải hoạt động liên tục thì giữa bơm làm việc với bơm dự phòng cần phải trang bị hệ thống liên động để khởi động bơm nước cấp dự phòng khi bơm làm việc bị ngừng bất ngờ.

  1. Các yêu cầu về thiết kế và tính độ bền các bộ phận chịu áp lực của nồi hơi

6.1. Thiết kế nồi hơi phải bảo đảm tuân thủ nghiêm ngặt các yêu cầu về kết cấu nồi hơi và các bộ phận của nó, chọn đúng đắn vật liệu chế tạo, tính đảm bảo độ bền cho chúng cũng như thỏa mãn các yêu cầu khác đã nêu trong tiêu chuẩn này và các tiêu chuẩn liên quan để bảo đảm nồi hơi vận hành an toàn, đạt được các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật đặt ra.

6.2. Yêu cầu chung về độ bền của bộ phận chịu áp lực của nồi hơi

6.2.1. Xác định nhiệt độ tính toán – Theo chỉ dẫn trong Phụ lục A

6.2.2. Xác định ứng suất cho phép

6.2.2.1. Ứng suất cho phép đối với vật liệu mới chế tạo được xác định dựa theo chủng loại vật liệu sử dụng và theo nhiệt độ tính toán của vật liệu, được xác định theo các bảng đặc tính các loại thép. Xem Phụ lục B.

6.2.2.2. Đối với vật liệu của các nồi hơi cũ, độ bền của thép đã giảm đi do kim loại đã bị đốt nóng, bị ăn mòn, mài mòn thì cần lấy mẫu để kiểm tra cơ tính, từ đó xác định ứng suất cho phép. Chỗ cắt lấy mẫu thép để kiểm tra cơ tính phải là nơi đã chịu các điều kiện làm việc nặng nề nhất.

Khi ấy ứng suất cho phép sẽ là trị số nhỏ trong hai trị số xác định sau:

         ;

Trong đó: nB, nC – hệ số dự trữ bền khi tính ứng suất cho phép theo độ bền kéo (σB) hoặc theo giới hạn chảy (σC) ở điều kiện nhiệt độ trong phòng (20 0C):

nB = 3,0

nC = 1,65

khi tính ứng suất cho phép theo độ bền kéo hoặc giới hạn chảy ở nhiệt độ làm việc thì hệ số nB và nC do người thiết kế xác định.

6.2.2.3. Khi không có các nhãn hiệu của thép dùng để chế tạo các bộ phận chịu áp lực của nồi hơi tương ứng ở phụ lục thì ứng suất cho phép cũng được xác định tương tự như trong 6.2.2.2 khi ấy các trị số giới hạn bền σB20, giới hạn chảy σC20 được xác định từ thí nghiệm mẫu thép mới trước khi chế tạo.

Việc thí nghiệm xác định giới hạn bền σB20 và giới hạn chảy σC20 được thực hiện cho tất cả các loại thép khi đặc tính của thép có những sai lệch so với đặc tính của các nhãn hiệu thép đã cho. (Xem các Bảng B.1 đến B.15, tại Phụ lục B) cũng như các loại thép không rõ hoặc nghi ngờ về nguồn gốc và nhãn hiệu.

6.2.4.4. Cho phép nội suy trị số ứng suất cho phép khi nhiệt độ tính toán nằm trong phạm vi hai trị số nhiệt độ cho trong các bảng đặc tính thép. Trị số làm tròn lấy về phía giảm.

6.3. Tính độ bền thân hình trụ, bao hơi, bao nước, ống góp, thân nồi hơi

6.3.1. Chiều dày tối thiểu của thân hình trụ chịu áp suất trong được xác định theo công thức sau:

         hoặc

– Áp suất cho phép của môi chất trong thân hình trụ:

Trong mọi trường hợp, chiều dày thân hình trụ của bao hơi, bao nước, thân nồi hơi có đường kính trong trên 600 mm không nhỏ hơn 6 mm, khi đường kính trong dưới 600 mm – không nhỏ hơn 5 mm; của ống góp – không nhỏ hơn 4 mm.

6.3.2. Hệ số làm yếu do hàn được xác định tùy theo phương pháp hàn

– Khi hàn bằng tay một phía, lấy j = 0,7;

– Khi hàn bằng tay hai phía, lấy j = 0,95;

– Khi hàn bằng tay một phía có miếng lót, lấy j = 0,9;

– Khi hàn tự động một phía, lấy j = 0,8;

– Khi hàn tự động hai phía, lấy j = 1,0.

6.3.3. Hệ số làm yếu do khoét lỗ

6.3.3.1. Khi các dày lỗ đặt song song:

– Theo phương dọc trục: lấy jd =

– Theo phương ngang trục: jn =

6.3.3.2. Khi dẫy lỗ đặt so le, cần tính thêm hệ số làm yếu theo phương chéo:

6.3.3.3. Khi các lỗ có đường kính khác nhau, hệ số làm yếu bởi khoét lỗ có thể xác định theo các chỉ dẫn sau:

  1. a) Nếu các lỗ trong cùng một dãy có đường kính khác nhau nhưng là xen kẽ khác nhau đều đặn thì xác định kích thước khoảng cách của một nhóm lỗ xen kẽ khác nhau đều đặn, được coi là bước t, còn đường kính lỗ là tổng các đường kính lỗ trong nhóm.
  2. b) Giữa 2 dẫy lỗ có đường kính khác nhau, do đó các lỗ không thể đặt song song mà là so le nên cần tính hệ số làm yếu theo phương chéo theo cả 2 kích thước đường chéo nếu các kích thước này là khác nhau;
  3. c) Trên đây chỉ là những quy định tổng quát, trong thực tế các lỗ khoét có vị trí, kích thước có thể rất khác nhau tùy theo mỗi nồi hơi, người thiết kế cần có những tính toán hệ số làm yếu cho từng trường hợp cụ thể.

Hình 6 giới thiệu về một số dạng bố trí lỗ trên thân hình trụ của bao hơi, bao nước, ống góp…

6.3.3.4. Hệ số làm yếu do khoét lỗ được chọn là trị số nhỏ nhất trong các trị số được xác định từ j, 2j1, kcjc.

với kc – hệ số hiệu chỉnh cho phương chéo, được xác định như sau:

                   (các kích thước b, a được chỉ trên Hình 6.3.3.3 (b))

6.3.4. Các hệ số làm yếu do hàn, do khoét lỗ được kể đến như là một số hiệu chỉnh về độ giảm ứng suất cho phép của kim loại. Hệ số làm yếu tính toán là trị số nhỏ nhất trong hai trị số của hệ số làm yếu do hàn và trị số nhỏ nhất của hệ số làm yếu do khoét lỗ (xác định theo 6.3.3.4).

6.3.5. Hệ số hiệu chỉnh C

C = 1 mm khi thép tấm dùng để chế tạo có chiều dày < 20 mm.

C = 0 khi thép tấm chế tạo có chiều dày ≥ 20 mm.

6.3.6. Chiều dày của thân hình trụ chịu áp suất ngoài, trừ ống lò của lò hơi ống lò, lấy tăng thêm 1,4 lần so với chiều dày tính được khi chịu áp suất trong.

Hình 6 – Một số dạng khoét lỗ

6.4. Tính độ bền đáy

6.4.1. Tính đáy elíp

6.4.1.1. Xác định chiều dày tối thiểu khi chịu áp suất trong:

trong đó

K là hệ số hiệu chỉnh về hình dạng đáy và có hay không có khoét lỗ xác định theo 6.4.1.2.

6.4.1.2. Xác định hệ số hiệu chỉnh K

Hệ số hiệu chỉnh K được xác định theo đồ thị chỉ trên Hình 7.

Hình 7 – Xác định hệ số hiệu chỉnh K về hình dạng đáy

6.4.1.3. Tính đáy elíp chịu áp suất ngoài

Chiều dày tối thiểu của đáy elíp chịu áp suất ngoài lấy bằng 1,7 lần trị số tính được theo 6.4.1.1 khi chịu áp suất trong.

6.4.2. Tính đáy cầu

6.4.2.1. Chiều dày tối thiểu của đáy cầu khi chịu áp suất trong

6.4.2.2. Chiều dày tối thiểu của đáy cầu khi chịu áp suất ngoài lấy bằng 1,5 lần trị số tính được theo 6.4.2.1. Khi chịu áp suất trong

6.4.3. Tính độ bền đáy phẳng

Độ bền của đáy phẳng phụ thuộc vào dạng nối đáy phẳng với thân hình trụ (các dạng nối trên Hình 2). Chiều dày nhỏ nhất của đáy phẳng được xác định như sau:

6.4.3.1. Khi đáy không khoét lỗ:

6.4.3.2. Khi đáy có khoét lỗ ở tâm:

Với y – hệ số kể đến ảnh hưởng bởi việc khoét lỗ trên đáy, được xác định theo đồ thị trên Hình 8 tùy thuộc vào tỷ lệ đường kính lỗ khoét với đường kính đáy.

Hình 8 – Xác định hệ số hiệu chỉnh y

6.4.3.3. Khi khoét lỗ không ở chính tâm:

6.4.3.4. Trong mọi trường hợp, chiều dày tính được của đáy phẳng phải lớn hơn hoặc bằng chiều dày phần hình trụ.

6.5. Tính độ bền các bộ phận chịu áp lực của nồi hơi ống lò ống lửa như hợp lửa, ống lò, buồng quạt, thanh giằng…

Theo các quy định trong TCVN 6413:1998.

6.6. Tính độ bền của ống

6.6.1. Ống dùng cho nồi hơi là ống của các bề mặt trao đổi nhiệt như dàn ống sinh hơi, bộ quá nhiệt, bộ hâm nước, ống dẫn hơi, nước.

6.6.2. Tính độ bền của ống cũng tương tự như tính độ bền thân hình trụ của bao hơi, bao nước, ống góp.

6.6.3. Trong mọi trường hợp, chiều dày tính được của ống không được nhỏ hơn chiều dày tối thiểu theo Bảng 6.6.3.

Bảng 1 – Chiều dày tối thiểu của ống, mm

Đường kính định mức của ống F, mm Khi chịu áp suất trong Khi chịu áp suất ngoài
≤ 38 1,75 2,28
38 < F ≤ 51 2,16 2,81
51 < F ≤ 70 2,40 3,12
70 < F ≤ 76,1 2,60 3,38
76,1 < F ≤ 88,9 3,05 3,96
88,9 < F ≤ 101,6 3,28 4,26
101,6 < F ≤ 127,6 3,50

6.7. Tính tăng cứng lỗ khoét trên thân hình trụ, đáy

6.7.1. Xác định đường kính lỗ lớn nhất cho phép không cần tăng cứng

6.7.1.1. Đối với thân hình trụ

kưu

6.7.1.2. Đối với đáy

6.7.2. Tính độ bền tăng cứng lỗ nhờ hàn thêm ống nối

Khi lỗ khoét có đường kính lớn hơn các trị số dmax xác định được trong 6.7.1.1 và 6.7.1.2 thì cần được tăng cứng.

6.7.2.1. Khi tăng cứng nhờ hàn thêm đầu ống nối [Hình 4c1]

6.7.2.2. Khi tăng cứng nhờ hàn thêm ống nối có miếng đệm một phía ở mặt trong hay ngoài [Hình 4c2]

6.7.2.3. Khi tăng cứng nhờ hàn thêm ống nối có miếng đệm hai phía [Hình 4c3]

  1. Các yêu cầu về chế tạo nồi hơi

7.1. Người chế tạo phải căn cứ vào bản thiết kế lập ra quy trình công nghệ chế tạo. Trong trường hợp cần thiết, quy trình này phải được thỏa thuận với người sử dụng hoặc người chịu trách nhiệm kiểm tra chế tạo. Khi có thay đổi so với thiết kế và quy trình công nghệ thì phải được thỏa thuận giữa các bên bằng văn bản và phải lưu văn bản đó vào trong hồ sơ xuất xưởng.

7.2. Quy trình công nghệ chế tạo được lập phải có các nội dung sau đây

7.2.1. Kiểm tra xác nhận các vật liệu được sử dụng để chế tạo các bộ phận

Cần sắp xếp có trật tự các vật liệu ở trong kho để tránh nhầm lẫn, đặc biệt khi sử dụng nhiều loại vật liệu khác nhau.

7.2.2. Việc tạo hình nguội đối với các tấm vật liệu

Quá trình tạo hình phải đảm bảo tránh làm chai bề mặt, cũng như gây ra các khuyết tật như rạn, nứt, tách lớp…

7.2.3. Khi tạo hình thân bao hơi, bao nước và các thân hình trụ cũng như các bộ phận hình trụ khác có thể dùng phương pháp rèn, cán, dập. Độ chênh lệch giữa đường kính lớn nhất và nhỏ nhất trong bất kỳ mặt cắt ngang nào cũng không được vượt quá 1 %.

7.2.4. Khi gia công các thành phẳng như hộp lửa, mặt sàng cần tính đến bán kính cong chuyển tiếp, các phương pháp tăng cứng, các mối hàn nối, các lỗ khoan và yêu cầu chất lượng lỗ cũng như chất lượng của bề mặt công các tấm.

7.2.5. Ống góp và các bộ phận chịu áp lực tương tự

Cần kiểm tra bề mặt ngoài và đặc biệt bên trong ống góp. Trường hợp cần thiết phải dùng các phương pháp kiểm tra không phá hủy để kiểm tra chất lượng kim loại trước khi gia công các lỗ hay uốn ống.

Khi uốn ống cần đảm bảo trị số dung sai cho phép về độ méo đường kính và độ làm mỏng chiều dày thành ống.

7.2.6. Quá trình gia công chế tạo các ống bằng thép hay sử dụng các loại ống đã cán sẵn cần chú ý như sau:

7.2.6.1. Đối với công tác hàn

  1. a) Gia công vát mép, chất lượng gia công mép vát và yêu cầu về lắp ghép để hàn;
  2. b) Yêu cầu về tay nghề của thợ hàn;
  3. c) Các nhãn hiệu que hàn, dây hàn, phương pháp hàn và thử đặc tính công nghệ hàn;
  4. d) Trình tự hàn các đường hàn, cũng như bố trí các lớp hàn, đường hàn trong một tiết diện;
  5. e) Các yêu cầu về chất lượng mối hàn.

7.2.6.2. Vấn đề nhiệt luyện các mối hàn, các chi tiết sau khi gia công xong; việc đốt nóng khi gia công cũng như đánh giá chất lượng sau khi nhiệt luyện.

7.2.6.3. Vấn đề nghiệm thu, thử nghiệm và tiêu chuẩn đánh giá chất lượng thiết bị, bộ phận sau khi gia công và chế tạo xong.

  1. Các yêu cầu về lắp đặt, sử dụng, sửa chữa

8.1. Yêu cầu về nhà đặt nồi hơi

8.1.1. Nhà đặt nồi hơi phải cách xa nhà ở và nhà hội họp đông người ít nhất 10m. Khi nhà đặt nồi hơi nằm sát xưởng máy thì phải có tường gạch ngăn cách. Nếu tường ngăn có cửa thì cửa phải mở về phía nhà đặt nồi hơi.

8.1.2. Nhà đặt nồi hơi phải được thiết kế, xây dựng đảm bảo các tiêu chuẩn vệ sinh công nghiệp, phòng cháy chữa cháy, các tiêu chuẩn kỹ thuật có liên quan và các quy định trong tiêu chuẩn này.

8.1.3. Nồi hơi cố định phải đặt trong nhà riêng.

Được phép đặt nồi hơi ngoài trời nếu nồi hơi được thiết kế, chế tạo phù hợp với điều kiện thực tế đó.

8.1.4. Không được làm trần và bố trí các phòng làm việc ở phía trên công trình nồi hơi, trừ những nồi hơi được quy định trong 8.1.7 của tiêu chuẩn này.

8.1.5. Trên máy nhà đặt nồi hơi phải mở các cửa thông hơi với diện tích không nhỏ hơn 10% tổng diện tích nền nhà đặt nồi hơi và các cửa thoát hơi nước khi sự cố. Trường hợp không có điều kiện trổ cửa thì phải bố trí các quạt thông gió bảo đảm nhiệt độ ở chỗ công nhân đốt lò không quá 40 oC.

8.1.6. Được đặt bên trong xưởng máy những nồi hơi có thông số sau:

8.1.6.1. Nồi hơi trực lưu có công suất hơi định mức dưới 2 tấn/h;

8.1.6.2. Các nồi hơi thỏa mãn chỉ số: (t-100) V < 100.

trong đó:

t là nhiệt độ hơi bão hòa ứng với áp suất làm việc, oC

V là thể tích toàn bộ nồi, m3

Các nồi hơi nói trong điều này phải được ngăn với các bộ phận khác bằng tường cao ít nhất 2 m và dày 45 cm.

8.1.7. Được phép lắp đặt trên tầng, dưới tầng hầm nhà ở và các nhà có tính chất công cộng khác những nồi hơi có công suất hơi không quá 100 kg/h, áp suất làm việc lớn nhất không quá 0,4 MPa với điều kiện phải có tường ngăn cách an toàn.

8.1.8. Không làm việc và đặt những máy móc, thiết bị khác trong nhà nồi hơi nếu việc đó không quan hệ trực tiếp đến vận hành và sửa chữa nồi hơi.

Cho phép đặt trong nhà nồi hơi những động cơ hơi nước, máy bơm, máy nổ hoặc máy diesel dự phòng với điều kiện không gây trở ngại cho việc vận hành nồi hơi.

8.1.9. Cho phép bố trí các buồng phục vụ, sinh hoạt cho những người phục vụ nồi hơi, bộ phận cơ khí sửa chữa nồi hơi ở trong nhà đặt nồi hơi với điều kiện phải có tường ngăn bảo đảm điều kiện làm việc bình thường cho công nhân.

8.1.10. Nền nhà đặt nồi hơi ở chỗ công nhân làm việc không được thấp hơn mặt nền xung quanh.

Không được tạo hố trong nhà đặt nồi hơi. Trong các trường hợp đặc biệt do yêu cầu cần đặt các thiết bị nghiền, cụm chi tiết của mạng tải nhiệt… có thể cho phép tạo hố nhưng phải theo thiết kế để được duyệt.

8.1.11. Số lượng cửa ra vào nhà đặt nồi hơi quy định như sau:

– Khi diện tích nền nhà trên 200 m2 phải có ít nhất 2 cửa với kích thước tối thiểu 2 m x 2m cho mỗi tầng;

– Khi diện tích nền nhà đến 200 m2 phải có 1 cửa kích thước 2m x 2m và 1 cửa hẹp hơn cho mỗi tầng.

Các cửa phải bố trí theo phương hướng khác nhau và phải mở ra phía ngoài. Những cửa thông với buồng phục vụ và xưởng máy phải có lò xo tự đóng và cửa phải mở vào phía trong nhà đặt nồi hơi.

Trong lúc nồi hơi đang hoạt động không được khóa hoặc cài then cửa.

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