鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程樣本_第1頁
鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程樣本_第2頁
鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程樣本_第3頁
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文檔簡介

第三章設(shè)計一、本章構(gòu)造及重要變化本章共計25節(jié),由“3.1基本規(guī)定”、“3.2設(shè)計文獻鑒定”、“3.3強度計算”、“3.4鍋爐構(gòu)造基本規(guī)定”、“3.5鍋筒(鍋殼)、爐膽等壁厚及長度”、“3.6安全水位”、“3.7重要受壓元件連接”、“3.8管孔布置”、“3.9焊縫布置”、“3.10扳邊元件直段長度”、“3.11加裝套管”、“3.12定期排污管”、“3.13緊急放水裝置”、“314水汽取樣器和反沖洗系統(tǒng)設(shè)立”、“3.15膨脹批示器”、“3.16與管子焊接扁鋼”、“3.17噴水減溫器”、“3.18鍋爐啟動時省煤器保護”、“3.19再熱器保護”、“3.20吹灰及滅火裝置”、“3.21尾部煙道疏水裝置”、“3.22防爆門”、“3.23門孔”、“3.24鍋爐鋼構(gòu)造”、“3.25直流電站鍋爐特殊規(guī)定”構(gòu)成。本章重要變化為:

增長了設(shè)計文獻鑒定規(guī)定;

修改了扳邊元件直段長度規(guī)定;

重要受壓元件連接中增長了電站鍋爐重要受壓元件;

增長了定期排污管、水汽取樣器和反沖洗系統(tǒng)設(shè)立規(guī)定;

增長了尾部煙道疏水裝置設(shè)立規(guī)定;

增長了鍋爐鋼構(gòu)造規(guī)定;

增長了直流電站鍋爐特殊規(guī)定。二、條款闡明與解釋3.1基本規(guī)定鍋爐設(shè)計應(yīng)當符合安全、可靠和節(jié)能規(guī)定。獲得鍋爐制造允許證單位對其制造鍋爐產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量負責。◆條款闡明:修改條款。原條款:《蒸規(guī)》第7條《水規(guī)》第6條《蒸規(guī)》第7條鍋爐設(shè)計必要符合安全、可靠規(guī)定。鍋爐構(gòu)造應(yīng)符合本規(guī)程第四章規(guī)定。鍋爐受壓元件強度應(yīng)按《水管鍋爐受壓元件強度計算》或《鍋殼鍋爐受壓元件強度計算》進行計算和校核《水規(guī)》第6條鍋爐設(shè)計必要符合安全、可靠規(guī)定。鋼制鍋爐受壓元件強度應(yīng)按GB9222《水管鍋爐受壓元件強度計算》或JB3622《鍋殼式鍋爐受壓元件強度計算》進行計算和校核?!魲l款解釋:本條款是關(guān)于鍋爐設(shè)計原則規(guī)定。鍋爐設(shè)計一方面要保證安全、可靠,同步結(jié)合當前節(jié)能減排降耗簽本國策,還規(guī)定盡量地節(jié)能。國內(nèi)在鍋爐制造允許證審查中涉及了設(shè)計能力評審內(nèi)容,并且鍋爐制造前要通過設(shè)計文獻鑒定,不單獨設(shè)立設(shè)計資質(zhì)評審和認定,因而獲得鍋爐制造允許證單位應(yīng)對鍋爐產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量負責。將原條款中強度計算內(nèi)容放入本規(guī)程3.3條款中。

3.2設(shè)計文獻鑒定鍋爐本體設(shè)計文獻應(yīng)當通過國家質(zhì)檢總局核準設(shè)計文獻鑒定機構(gòu)鑒定合格后方可投入生產(chǎn)?!魲l款闡明:新增條款◆條款解釋:本條款是關(guān)于鍋爐設(shè)計文獻規(guī)定。設(shè)計質(zhì)量對于鍋爐安全運營至關(guān)重要,對于設(shè)計質(zhì)量監(jiān)督審查就顯得很有必要。依照國務(wù)院《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》及《鍋爐設(shè)計文獻鑒定管理規(guī)則》(TSGG1001-)規(guī)定,鍋爐設(shè)計文獻鑒定工作應(yīng)當在鍋爐制造邁進行,鍋爐制造單位不得將未經(jīng)鑒定或鑒定未通過鍋爐設(shè)計文獻用于制造。只有設(shè)計文獻通過國家質(zhì)檢總局核準設(shè)計文獻鑒定機構(gòu)鑒定合格后方可投入生產(chǎn)。3.3強度計算3.3.1安全系數(shù)選用強度計算時,擬定鍋爐承壓件材料許用應(yīng)力最小安全系數(shù),見表3-1規(guī)定。其她設(shè)計辦法和部件材料安全系數(shù)擬定應(yīng)當符合有關(guān)產(chǎn)品原則規(guī)定。表3-1強度計算安全系數(shù)材料(板、鍛件、管)安全系數(shù)室溫下抗拉強度Rm設(shè)計溫度下屈服強度Relt(Rp0.2t)(注3-1)設(shè)計溫度下持久強度極限平均值RDt(注3-2)設(shè)計溫度下蠕變極限平均值(每1000h蠕變率為0.01%)Rnt碳素鋼和低合金鋼nb≥2.7ns≥1.5nd≥1.5nn≥1.0高合金鋼nb≥2.7ns≥1.5nd≥1.5nn≥1.0注3-1:如果產(chǎn)品原則容許采用Rp1.0t,則可以選用該值計算其許用應(yīng)力。注3-2:RDt指1.0×105h持久強度極限值?!魲l款闡明:新增條款◆條款解釋:本條款是關(guān)于擬定鍋爐承壓件材料許用應(yīng)力時選用材料安全系數(shù)規(guī)定。鍋爐承壓件材料許用應(yīng)力是鍋爐承壓件強度計算所根據(jù)基本數(shù)據(jù),而材料許用應(yīng)力擬定又直接和所選用材料安全系數(shù)關(guān)于?!跺仩t安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》作為政府法規(guī),有必要對材料安全系數(shù)作出強制性規(guī)定,不容許隨意選用。《鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》作為鍋爐受壓元件強度計算原則上位法,對材料安全系數(shù)作出規(guī)定,也為鍋爐受壓元件強度計算原則所規(guī)定材料安全系數(shù)提供了出處和法律根據(jù)。3.3.2強度計算原則鍋爐本體受壓元件強度可以按照GB/T9222《水管鍋爐受壓元件強度計算》或者GB/T16508《鍋殼鍋爐受壓元件強度計算》進行計算和校核。當采用實驗或者其她計算辦法擬定鍋爐受壓元件強度時,應(yīng)當按照本規(guī)程1.6規(guī)定執(zhí)行。A級鍋爐范疇內(nèi)管道強度可按照DL/T5054《火力發(fā)電廠汽水管道設(shè)計技術(shù)規(guī)定》進行計算;B級及如下鍋爐范疇內(nèi)管道強度可按照GB50316《工業(yè)金屬管道設(shè)計規(guī)范》進行計算。

◆條款闡明:修改條款原條款:《蒸規(guī)》第7條;《水規(guī)》第6條《蒸規(guī)》第7條鍋爐設(shè)計必要符合安全、可靠規(guī)定。鍋爐構(gòu)造應(yīng)符合本規(guī)程第四章規(guī)定。鍋爐受壓元件強度應(yīng)按《水管鍋爐受壓元件強度計算》或《鍋殼鍋爐受壓元件強度計算》進行計算和校核?!端?guī)》第6條鍋爐設(shè)計必要符合安全、可靠規(guī)定。鋼制鍋爐受壓元件強度應(yīng)按GB9222《水管鍋爐受壓元件強度計算》或JB3622《鍋殼式鍋爐受壓元件強度計算》進行計算和校核?!魲l款解釋:本條款是關(guān)于設(shè)計所根據(jù)強度計算原則規(guī)定。當前,國內(nèi)鍋爐受壓元件強度計算原則分為水管鍋爐和鍋殼鍋爐兩種,兩強度計算原則中相似受壓元件計算公式完全同樣,僅僅是在某些系數(shù)選用上有些差別,這些差別也是技術(shù)政策規(guī)定,而不是理論上差別。由于本規(guī)程合用范疇涉及主給水管道、主蒸汽管道、再熱蒸汽管道等,因而增長了關(guān)于鍋爐管道強度計算兩個原則??紤]到科技進步,近年來各種強度計算核定辦法均有了較快發(fā)展,許多強度核定辦法比老式核定辦法更加精準,因而增長了實驗辦法或其她計算辦法。這些辦法涉及:應(yīng)力驗證法、屈服驗證法、爆破驗證法、應(yīng)力分析驗證法等。但是考慮到當前各種辦法尚缺統(tǒng)一原則以及各單位實際技術(shù)水平差別,因而當采用這些辦法時,需要按照本規(guī)程第1.6條規(guī)定執(zhí)行,即提交國家質(zhì)檢總局特種設(shè)備安全技術(shù)委員會評審。3.4鍋爐構(gòu)造基本規(guī)定(1)各受壓部件應(yīng)當有足夠強度;(2)受壓元件構(gòu)造形式,開孔和焊縫布置應(yīng)當盡量避免或者減少復合應(yīng)力和應(yīng)力集中;(3)鍋爐水循環(huán)系統(tǒng)應(yīng)當可以保證鍋爐在設(shè)計負荷變化范疇內(nèi)水循環(huán)可靠性,保證所有受熱面都得到可靠冷卻。受熱面布置時,應(yīng)當合理地分派介質(zhì)流量,盡量減小熱偏差;(4)爐膛和燃燒設(shè)備構(gòu)造以及布置、燃燒方式應(yīng)當與所設(shè)計燃料相適應(yīng),并且防止爐膛結(jié)渣或者結(jié)焦;(5)非受熱面元件,壁溫也許超過該元件所用材料許用溫度時,應(yīng)當采用冷卻或者絕熱辦法;(6)各部件在運營時應(yīng)當可以按照設(shè)計預(yù)定方向自由膨脹;(7)承重構(gòu)造在承受設(shè)計載荷時應(yīng)當具備足夠強度、剛度、穩(wěn)定性及防腐蝕性;(8)爐膛、包墻及煙道構(gòu)造應(yīng)當有足夠承載能力;(9)爐墻應(yīng)當具備良好絕熱和密封性;(10)便于安裝、運營操作、檢修和清洗內(nèi)外部?!魲l款闡明:修改條款原條款:《蒸規(guī)》第34、41條《水規(guī)》第24、29條.《蒸規(guī)》第34條鍋爐構(gòu)造應(yīng)符合下列基本規(guī)定1.各某些在運營時應(yīng)能按設(shè)計預(yù)定方向自由膨脹;

2.保證各循環(huán)回路水循環(huán)正常,所有受熱面都應(yīng)得到可靠冷卻;3.各受壓部件應(yīng)有足夠強度;4.受壓元、部件構(gòu)造形式、開孔和焊縫布置應(yīng)盡量避免或減少復合應(yīng)力和應(yīng)力集中;5.水冷壁爐膛構(gòu)造應(yīng)有足夠承載能力;6.爐墻應(yīng)具備良好密封性;7.承重構(gòu)造在承受設(shè)計載荷時應(yīng)具備足夠強度、剛度、穩(wěn)定性及防腐蝕性;8.便于安裝、運營操作、檢修和清洗內(nèi)外部;9.燃煤粉鍋爐,其爐膛和燃燒器構(gòu)造及布置應(yīng)與所設(shè)計煤種相適應(yīng),并防止爐膛結(jié)渣或結(jié)焦?!墩粢?guī)》第41條凡屬非受熱面元件,如由于冷卻不夠,壁溫也許超過該元件所用材料許用溫度時,應(yīng)予絕熱?!端?guī)》第24條鋼制鍋爐構(gòu)造應(yīng)符合下列基本規(guī)定:(1)設(shè)計時必要考慮構(gòu)造各某些在運營時熱膨脹;(2)鍋爐各某些受熱面應(yīng)得到可靠冷卻并防止汽化、爐膛內(nèi)各受熱面管外徑應(yīng)不不大于38mm;(3)鍋爐各受壓部件應(yīng)有足夠強度。受壓元、部件構(gòu)造形式、開孔和焊縫布置應(yīng)盡量避免或減少復合應(yīng)力和應(yīng)力集中;(4)鍋爐必要裝有可靠安全保護設(shè)施;(5)鍋爐打破常規(guī)構(gòu)造應(yīng)利于排污;(6)鍋爐爐膛構(gòu)造應(yīng)有足夠承壓能力和可告防爆辦法,并應(yīng)有良好密封性;(7)鍋米承重構(gòu)造在承受設(shè)計載茶時應(yīng)具備足夠強度、剛度、穩(wěn)定性及防腐蝕性;(8)鍋爐構(gòu)造應(yīng)便于安裝、運營操作、檢修和清洗內(nèi)外部?!端?guī)》第29條一切不作為受熱面元件,由于冷卻不夠,壁溫超過該元件所用材料許用溫度時,應(yīng)予絕熱。◆條款解釋:本條款是對鍋爐構(gòu)造基本規(guī)定。本節(jié)重要修改內(nèi)容。(1)明確了在鍋爐設(shè)計負荷變化范疇內(nèi),水循環(huán)系統(tǒng)應(yīng)當可以保證鍋爐水循環(huán)可靠性,若超過了設(shè)計負荷變化范疇,鍋爐水循環(huán)可靠性就難以保證了。(2)原規(guī)程只規(guī)定水冷壁爐膛要有足夠承載能力,對包墻及鍋爐尾部煙道未作規(guī)定。從保證鍋爐運營安全考慮,包墻及鍋爐尾部煙道應(yīng)和水冷壁爐膛同樣,也要具備足夠承載能力。因而,新規(guī)程增長了對包墻及尾部煙道構(gòu)造要有足夠承載能力規(guī)定。(3)將原規(guī)程單列《蒸規(guī)》第41條、《水規(guī)》第29條(對于非受熱面元件規(guī)定)內(nèi)容改寫后納入本條款。(4)將熱水鍋爐與蒸汽鍋爐有共性規(guī)定也在本條款統(tǒng)一規(guī)定,如熱膨脹問題、強度問題、爐膛承壓、承重構(gòu)造、爐墻密封等。(5)對熱水鍋爐中防止汽化、排污和安全保護等規(guī)定放在本規(guī)程第十章中。下面按照本節(jié)中內(nèi)容逐款進行解釋。(1)鍋爐受壓部件應(yīng)有足夠強度。鍋爐是承受內(nèi)壓特種設(shè)備,若鍋爐設(shè)計、運營和使用不當,鍋爐將具備爆炸危險性。鍋爐受壓部件應(yīng)有足夠強度,是保證鍋爐安全運營和使用基本規(guī)定。所謂受壓部件有足夠強度,就是在鍋爐設(shè)計時,必要按照現(xiàn)行鍋爐

強度計算國標和規(guī)范進行鍋爐受壓元件強度計算,選用足夠受壓元件材料厚度,保證鍋爐在設(shè)計條件下安全運營和使用。當前,世界各國依照自己國情、都制定有相應(yīng)鍋爐強度計算原則。同一鍋爐受壓元件,在相似工作狀態(tài)下,由于設(shè)計時使用強度計算原則不同,所選用材料厚度很也許就不同。因而,所謂受壓部件有足夠強度,是相對于鍋爐設(shè)計時所選用強度計算原則而言。(2)鍋爐構(gòu)造形式應(yīng)盡量減小復合應(yīng)力或應(yīng)力集中。由于鍋爐構(gòu)造所需,鍋爐受壓元件浮現(xiàn)應(yīng)力疊加(復合應(yīng)力)和應(yīng)力集中是不可避免。如常用受壓元件開孔,由于構(gòu)造持續(xù)性遭到破壞,在孔邊必然要產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象。因而,在鍋爐設(shè)計和制造時,應(yīng)采用必要辦法盡量減小應(yīng)力集中。為了防止開孔產(chǎn)生附加應(yīng)力與其她應(yīng)力疊加,本規(guī)程和關(guān)于原則都對鍋爐受壓元件開孔位置作出了規(guī)定和限制。同樣,為了防止焊接殘存應(yīng)力與其她應(yīng)力疊加,本規(guī)程和關(guān)于原則關(guān)于鍋爐受壓元件焊縫布置也有相應(yīng)規(guī)定和限制。(3)鍋爐各受熱面在鍋爐運營時應(yīng)得到可靠冷卻。鍋爐運營時各受熱面必要得到可靠而有效冷卻,這是可以保證鍋爐安全運營前提。為了保證受熱面得到可靠冷卻,鍋爐設(shè)計時要使各受熱面內(nèi)工質(zhì)有足夠流速,以使加強工質(zhì)對受熱面冷卻效果,從而將金屬壁溫控制在材料容許合用溫度之內(nèi)。鍋爐設(shè)計時還要選用恰當煙氣流速,使其不能過高。提高煙氣流速雖然可以增殘煙氣時受熱面管壁對流傳熱效果,但也不適當過高。過高煙氣流速不但增長了管壁磨損,同步也會導致管壁金屬溫度升高,不利于鍋爐安全運營。對于某些小型水管鍋爐和火管鍋爐,設(shè)計時要保證其最高火界低于最低安全水位,以保證受熱面始終得到可靠冷卻。如果受熱面金屬未能得到可靠冷卻,將會導致受熱面金屬管壁超過其合用溫度范疇,金屬材料將會因壁溫過熱而導致材料金相組織發(fā)生變化,力學性能下降,從而影響鍋爐使用壽命,甚至發(fā)生鍋爐事故。(4)爐膛和燃燒設(shè)備構(gòu)造以及布置、燃燒方式應(yīng)當與所設(shè)計燃料相適應(yīng)。本條款重要是針對煤粉鍋爐而言,提出了關(guān)于燃燒方式、爐膛及燃燒器構(gòu)造和布置要與所用燃料相匹配原則規(guī)定。同步燃煤粉鍋爐還要防止結(jié)焦或結(jié)渣。該條款提出是基于1993年3月10日浙江寧波某電廠鍋爐爆炸事故。1993年3月10日,浙江寧波某電廠600MW鍋爐機組發(fā)生特大鍋爐爐膛爆炸事故,導致23人死亡,8人重傷.直接經(jīng)濟損失780多萬元,導致華東地區(qū)一段時期供電緊張。究其因素,就是由于所用燃科與燃燒方式、爐膛及燃燒器構(gòu)造和布置不相匹配,導致爐膛嚴重結(jié)焦,爐膛上部屏式過熱器處結(jié)焦后巨大焦塊墜落,將爐底冷灰斗水冷壁管子砸破,大量高溫高壓水蒸氣瞬間急速泄出,導致重大人身傷亡事故。就在同一電廠,不同鍋爐廠家設(shè)計制造相似型號鍋爐,由于爐膛構(gòu)造和燃燒器布置不同,對燃煤煤種適應(yīng)性較強,鍋爐運營狀況正常,就沒有嚴重結(jié)渣和結(jié)焦問題發(fā)生。由此可知,爐膛和燃燒設(shè)備構(gòu)造以及布置、燃燒方式應(yīng)當與所設(shè)計燃料相適應(yīng),是多么重要,也是非常必要。鑒于此事故,在96版《蒸規(guī)》修訂時特意增長了此條款。(5)鍋爐本體中除了受熱面元件外,尚有許多非受熱面元件,如水冷壁吊架,過熱器吊架和梳形板、省煤器支撐梁、吹灰器等,在鍋爐運營時也將會受到火焰或高溫煙氣加熱。這些非受熱面元件壁溫如果超過所用材料合用溫度,不但將會影響這些元件使用壽命,并且因這些非受熱面元件損壞也會導致受熱面元

件發(fā)生事故。鍋爐運營時,這些元件不也許直接受到鍋爐工質(zhì)冷卻,雖然也可對其采用其她冷卻方式進行冷卻.但是如果冷卻效果不好,也將會使金屬壁溫超過材料合用溫度。因而,對于這些受熱非受熱面元件,應(yīng)當盡量采用絕熱辦法。(6)物體熱脹冷縮,是其基本特性之一。鍋爐運營時,爐內(nèi)部件將會受到火焰、高溫煙氣加熱,爐外部件雖然不會接觸到火焰或者煙氣,但是如爐外管道等部件依然會受到管內(nèi)介質(zhì)加熱而壁溫升高。因而,在進行鍋爐構(gòu)造設(shè)計時必要考慮各部件受熱膨脹問題,并且應(yīng)當明確設(shè)定其膨脹方向。當鍋爐受壓元件熱膨脹受阻時,因其自由膨脹受到限制,受壓元件中將會產(chǎn)生附加熱應(yīng)力,從而變化了受壓元件工作狀態(tài)。在鍋爐受壓元件強度設(shè)計計算時,必要考慮這一附加熱應(yīng)力。鍋爐設(shè)計時,應(yīng)當明確設(shè)定受壓元件膨脹方向,盡量使其受熱后可以自由膨脹或者盡量減小對其熱膨脹限制,以便減少附加熱應(yīng)力。鍋爐受壓元件受熱時很難做到完全自由膨脹,電站鍋爐設(shè)計時普通還要進行受熱面和管道系統(tǒng)受熱后應(yīng)力分析計算,以保證鍋爐安全運營。1980年版及此前規(guī)程均是規(guī)定受熱自由膨脹,顯然是難以真正做到。1987年版及后來規(guī)程才明確了按設(shè)計預(yù)定方向自由膨脹。(7)鍋爐承重構(gòu)造,如鋼構(gòu)造是鍋爐重要構(gòu)成某些,當前大型電站鍋爐鋼構(gòu)造己是近百米之高龐然大物,鍋爐本體總重已達萬噸,所有要懸吊于鍋爐鋼架之上,必要具備足夠強度、剛度、穩(wěn)定性及防腐蝕性,其重要性不言而喻。(8)爐膛、包墻及煙道構(gòu)造應(yīng)有足夠承載能力。爐膛,特別是由水冷壁管構(gòu)成煤粉鍋爐爐膛,必要有足夠承載能力,以防爐膛在非正常燃燒工況下一旦發(fā)生煤粉爆燃時,可以減輕對爐膛破壞限度。由包墻過熱器管所構(gòu)成鍋爐側(cè)墻及鍋爐頂棚,當爐膛浮現(xiàn)爆燃事故時,也將受到巨大沖擊力,固然也應(yīng)具備足夠承載能力。隨著鍋爐環(huán)保規(guī)定日益嚴格,電站鍋爐尾部還要加裝脫硫和脫硝裝置等設(shè)備,這些環(huán)保裝置運營時,將會給鍋爐爐膛和煙道導致較大負壓,這一狀況也規(guī)定爐膛、包墻和煙道具備足夠承載能力,承受因爐內(nèi)負壓而產(chǎn)生爐外壓力。爐膛設(shè)計承壓能力應(yīng)按關(guān)于規(guī)程和技術(shù)原則擬定。對于機組容量不不大于等于300MW電站鍋爐,爐膛設(shè)計承壓能力應(yīng)不不大于等于5.8kPa,瞬間最大承壓能力為士8.7kPa。(9)爐墻應(yīng)有良好絕熱和密封性。爐墻具備及好絕熱性,可有效地減少鍋爐散熱損失,從而減少散熱損失對鍋爐熱效率影響。爐墻具備良好密封性,對于處在負壓運營狀態(tài)鍋爐尾部煙道,可有效防止爐外空氣向爐內(nèi)漏風,避免或減少爐內(nèi)漏風對鍋爐熱效率影響。對于處在正壓運營狀態(tài)下爐膛和爐墻,因密封性能不好也許導致高溫火焰或煙氣向爐外泄漏,將會危及鍋爐運營人員人身安全。因而,爐墻必要要具備良好絕熱和密封性。(10)鍋爐構(gòu)造應(yīng)便于安裝、運營操作、檢修和清洗內(nèi)外部。為此,需要設(shè)立尺寸規(guī)格適當、數(shù)量足夠各類門孔,設(shè)立運營操作平臺和扶梯。設(shè)計時特別要注意鍋爐管道和鍋爐鋼架梁、柱、平臺等布置不要妨礙各類門孔正常使用。3.5鍋筒(鍋殼)、爐膽等壁厚及長度3.5.1水管鍋爐鍋筒壁厚鍋筒取用壁厚應(yīng)當不不大于6mm。3.5.2鍋殼鍋爐壁厚及爐膽長度(1)鍋殼內(nèi)徑不不大于1000mm時鍋殼筒體取用壁厚應(yīng)當不不大于6mm;當鍋殼內(nèi)徑不超過1000mm時,鍋殼筒體取用壁厚應(yīng)當不小干4mm;

◆條款闡明:保存條款。原條款:《蒸規(guī)》第36、37條(略)?!魲l款解釋:本條款是對鍋爐鍋筒(殼)筒體最小取用壁厚規(guī)定。最小壁厚限制重要考慮筒體失穩(wěn)問題,同步也兼顧加工和腐蝕裕量規(guī)定。如果鍋筒工作壓力較低,筒體強度計算成果也許是設(shè)計所需壁厚很薄,也可以保證鍋爐運營安全。但是,如果筒體壁厚太薄,將導致筒體整體穩(wěn)定性不好,也會影響鍋爐安全正常運營。因而,規(guī)程對筒體最小壁厚作出了限制。當強度計算所得壁厚不大于最小壁厚時,設(shè)計取用壁厚也不得不大于規(guī)程規(guī)定最小壁厚。最小壁厚數(shù)值為經(jīng)驗數(shù)值,同步與國外規(guī)范基本一致。原規(guī)程中第36條“當受熱面管與鍋筒采用脹接連接時,鍋筒筒體取用壁厚不得不大于12mm”規(guī)定經(jīng)改寫后,納入到了新規(guī)程第3.5.3條。(2)鍋殼鍋爐爐膽內(nèi)徑應(yīng)當不超過1800mm,其取用壁厚應(yīng)當不不大于8mm,并且不不不大于22mm;當爐膽內(nèi)徑不大于或者等于400mm時,其取用壁厚應(yīng)當不不大于6mm;臥式內(nèi)燃鍋爐回燃室筒體取用壁厚應(yīng)當不不大于10mm,并且不不不大于35mm;(3)臥式鍋殼鍋爐平直爐膽計算長度應(yīng)當不超過mm,如果爐膽兩端與管板扳邊對接連接時,平直爐膽計算長度可以放大至3000mm?!魲l款闡明:保存條款。原條款:《蒸規(guī)》第38條(略)。◆條款解釋:此兩條款是對鍋殼鍋爐高溫區(qū)部件重要幾何尺寸規(guī)定。本條款限制了高溫區(qū)部件最大、最小壁厚。關(guān)于限制最小壁厚因素前面已經(jīng)講過,重要考慮部件失穩(wěn)問題,而最大壁厚限制,重要是考慮了高溫區(qū)溫差應(yīng)力過大問題。鍋爐運營時,爐膽內(nèi)壁由于直接和火焰或高溫煙氣接觸,壁溫較高,而爐膽外壁由于介質(zhì)冷卻作用,壁溫相對較低。隨著爐膽壁厚增大,這種存在于爐膽內(nèi)外壁之間壁溫差也將隨之增大.將會不可避免地在筒壁上產(chǎn)生過大溫差應(yīng)力,導致部件損壞。本規(guī)程參照了英國原則BS2790、德國TRD和ISO5730規(guī)定,給出了承受外壓爐膽其最大壁厚不應(yīng)超過22mm,回燃室不超過35mm??紤]到爐膽直徑越大,其穩(wěn)定性越差,同步,在相似工作狀態(tài)下,爐膽直徑越大,強度計算其所需筒體厚度也就越大,其厚度有也許超過最大壁厚限制。再考慮到保證燃燒穩(wěn)定需要,燃燒器與爐膽尺寸應(yīng)互相匹配,參照ISO5730和國內(nèi)GB/T16508-1996原則關(guān)于規(guī)定,本規(guī)程規(guī)定爐膽最大內(nèi)徑不超過1800mm。依照經(jīng)驗數(shù)值,本規(guī)程規(guī)定:對于承受外壓爐膽、回燃室最小壁厚分別應(yīng)不不大于8mm和l0mm。當爐膽回燃室內(nèi)徑不大于或等于400mm時,最小壁厚不應(yīng)不大于6mm。爐膽長度關(guān)于規(guī)定重要是考慮熱膨脹問題,爐膽直接和火焰接觸,相應(yīng)金屬壁溫和受熱伸長量也較大,將在爐膽與管板連接處產(chǎn)生附加熱應(yīng)力。為避免該附加熱應(yīng)力過大,對爐膽計算長度應(yīng)當予以限制。國外關(guān)于鍋爐規(guī)范對平直爐膽計算長度也有限制,但是詳細規(guī)定不完全同樣。如:英國原則BS2790和ISO5730規(guī)定.除了回燃式平直爐膽外,其計算長度不超過3000mm。依照國內(nèi)國情提出了平直爐膽計算長度不超過mm,如果爐膽兩端與管板扳邊對接連接時,平直爐膽計算長度不超過3000mm限制規(guī)定。

3.5.3脹接連接鍋筒(鍋殼)筒體、管板脹接連接鍋筒(鍋殼)筒體、管板取用壁厚應(yīng)當側(cè)不不大于12mm。外徑不不大于89mm管子不應(yīng)采用脹接?!魲l款闡明:修改條款。原條款:《蒸規(guī)》第124條《蒸規(guī)》第124條脹接管子鍋筒(鍋殼)和管板厚度應(yīng)不不大于12mm。脹接管孔間距離不應(yīng)不大于19mm。外徑不不大于102mm管子不適當采用脹接?!魲l款解釋:本條款是對脹管管徑及筒體壁厚規(guī)定。(1)管子脹接時,管壁將會浮現(xiàn)塑性變形,但管孔產(chǎn)生卻是彈性變形。脹管結(jié)束后,發(fā)生彈性變形管孔要恢復原位,而發(fā)生塑性變形管壁則不能復位,致使管孔和管壁間存留了較大徑向殘存應(yīng)力,因而兩者間也就產(chǎn)生了足夠大摩擦力,將管子牢牢固定在管孔中。固然,摩擦力大小與徑向殘存應(yīng)力大小關(guān)于,同步也與管板厚度關(guān)于。在孔徑相似條件下,管板厚度越大,自然摩擦力也就越大,管子脹接也就更加牢固。反之,管板太薄,所產(chǎn)生摩擦力過小,將難以保證脹接質(zhì)量。因此,依照生產(chǎn)實際經(jīng)驗,規(guī)程規(guī)定,當管子與筒體或管板采用脹接連接時,筒體或管板厚度不應(yīng)不大于12mm。(2)《蒸規(guī)》第124條規(guī)定管子外徑不不大于102mm時不適當采用脹接辦法,這是參照前蘇聯(lián)1973年版鍋爐規(guī)程規(guī)定而提出。管子外徑越大,所需要脹接力也就越大,不易保證脹接質(zhì)量。鑒于國內(nèi)國情,采用脹接辦法低、中壓鍋爐罕見使用外徑等于102mm管子,也缺少這一規(guī)格管材,因而新規(guī)程在不變化原規(guī)程本意前提下,以常用外徑89mm管子劃界,規(guī)定“外徑不不大于89mm管子不應(yīng)當采用脹接(3)原條款“脹接管孔間距離不應(yīng)不大于19mm”規(guī)定并入新規(guī)程第3.8.13.6安全水位(1)水管鍋爐鍋筒最低安全水位,應(yīng)當可以保證下降管可靠供水;(2)鍋殼鍋爐最低安全水位,應(yīng)當高于最高火界100mm;對于內(nèi)徑不大于或者等于1500mm臥式鍋殼鍋爐最低安全水位,應(yīng)當高于最高火界75mm;(3)鍋爐最低及最高安全水位應(yīng)當在圖樣上標明;(4)直讀式水位計和水位示控裝置開孔位置,應(yīng)當保證該裝置示控范疇涉及最高、最低安全水位?!魲l款闡明:修改條款。原條款:《蒸規(guī)》第40條。《蒸規(guī)》第40條水管鍋爐鍋筒最低安全水位,應(yīng)能保證下降管可靠供水。鍋殼鍋爐最低安全水位,應(yīng)高于最高火界100mm。對于直徑不大于或等于150mm臥式鍋殼鍋爐最低安全水位,應(yīng)高于最高火界75mm。鍋爐最低安全水位應(yīng)在圖樣上標明?!魲l款解釋:本條款是對安全水位規(guī)定。擬定最低安全水位是為了保證鍋爐受熱面在鍋爐運營時可以得到可靠冷卻,避免由于冷卻局限性導致金屬材料過熱。

(1)對于水管鍋爐,鍋筒最低安全水位在下降管管口上方應(yīng)保持有足夠高度。重要是

考慮下降管管口抽吸作用,也許導致蒸汽帶入下降管中,減少循環(huán)壓差,嚴重時,可導致水冷壁傳熱惡化,甚至發(fā)生水冷壁爆管事故。依照鍋爐設(shè)計規(guī)范,鍋筒最低安全水位至下降管入口處高度計算公式:h≥1.5WO2/2g式中h—最低安全水位至下降管入口處高度,m;WO—下降管中水流速,m/s;g—重力加速度,9.8m/s2。(2)對于鍋殼式鍋爐安全水位規(guī)定重要是考慮到安全降水時間,即從鍋爐浮現(xiàn)最低安全水位到鍋爐操作人員發(fā)現(xiàn)并開始補水,有一定解決時間,鍋爐內(nèi)水位不至于由于貫性蒸發(fā)而減少到最高火界如下,燒壞受熱面。鍋殼中受熱面直接受煙氣或火焰加熱,也許露出水面而得不到鍋水有效冷卻,壁溫將會迅速上升,超過材料最高容許使用溫度,這些部位統(tǒng)稱為火界,而其中最高點稱為最高火界。(3)除了原有“鍋爐最低安全水位應(yīng)在圖樣上標明”外,又增長了鍋爐最高安全水位也應(yīng)在圖樣上標明規(guī)定。由于水位過高,會惡化蒸汽品質(zhì),不但影響鍋爐安全、經(jīng)濟運營,并且電站鍋爐蒸汽品質(zhì)惡化還會對汽輪機正常運營帶來危害。(4)增長了對直讀式水位計示控范疇規(guī)定。就地直讀式水位儀表開孔位置應(yīng)當能保證該裝置示控范疇涉及最高、最低安全水位,即上開孔位置要高于最高安全水位,下開孔位置要低于最低安全水位,保證最高、最低安全水位都可以在儀表上顯露出來,以避免導致假水位。3.7重要受壓元件連接3.7.1基本規(guī)定(1)鍋爐重要受壓元件主焊縫〔涉及鍋筒(鍋殼)、集箱、爐膽、回燃室以及電站鍋爐啟動(汽水)分離器、集中下降管、汽水管道縱向和環(huán)向焊縫,封頭、管板、爐膽頂和下腳圈等拼接焊縫〕應(yīng)當采用全焊透對接接頭。(2)鍋殼鍋爐拉撐件不應(yīng)當采用拼接?!魲l款闡明:修改條款。原條款:《蒸規(guī)》第47、56條;《水規(guī)》第30條?!墩粢?guī)》第47條鍋爐重要受壓元件主焊縫〔鍋筒(鍋殼)、爐膽、回燃室以及集箱縱向和環(huán)向焊縫,封頭、管板、爐膽頂和下腳圈拼接焊縫等〕應(yīng)采用全焊透對接焊接?!墩粢?guī)》第55條鍋殼鍋爐拉撐件不應(yīng)采用拼接。《水規(guī)》第30條鍋爐重要受壓元件主焊縫(鍋筒、爐膽和集箱縱向和環(huán)向焊縫,封頭、管板、下腳圈拼接焊縫等)應(yīng)采用全焊透對接焊接?!魲l款解釋:本條款是對鍋爐重要受壓元件主焊縫以及拉撐件拼接規(guī)定。(1)對主焊縫形式規(guī)定,即重要受壓部件重要焊縫應(yīng)采用全焊透對接接頭。①明確了鍋爐重要受壓部件涉及:鍋筒(鍋殼)、集箱、爐膽、回燃室以及電站鍋爐汽水分離器、集中下降管、汽水管道縱向和環(huán)向焊縫,封頭、管板、爐膽頂和下腳圈等。在《蒸規(guī)》基本上,重要受壓部件中增長了電站鍋爐集中下降管、汽水管道以及超臨界和超超臨界電站鍋爐啟動〔汽水)分離器等重要受壓部件。

②主焊縫涉及縱向和環(huán)向焊縫以及拼接焊縫。鍋爐重要受壓部件是構(gòu)成鍋爐最重要部件,必要要保證這些部件重要焊縫焊接質(zhì)量。對接接頭重要承受拉應(yīng)力,受力狀況較好,加之焊縫得以全焊透,更進一步增強了鍋爐運營安全性。采用對接接頭形式也便于對焊縫無損檢測,利于保證焊接質(zhì)量。(2)鍋殼式鍋爐拉撐件,涉及板拉撐、桿拉撐及管拉撐。拉撐件是強度計算中重要承載元件,如果拉撐件采用拼接,容易發(fā)生質(zhì)量問題,歷史上也發(fā)生過此類事故。因而,規(guī)定拉撐件不得采用拼接。3.7.2T形接頭連接對于額定工作壓力不不不大于2.5MPa臥式內(nèi)燃鍋爐以及貫流式鍋爐,工作環(huán)境煙溫不大于或者等于600℃(1)焊縫采用全焊透接頭型式、并且坡口通過機械加;(2)臥式內(nèi)燃鍋爐鍋殼、爐膽管板與筒體連接應(yīng)當采用插入式構(gòu)造;(3)T形接頭連接部位焊縫厚度不不大于管板〔蓋板〕壁厚,并且其焊縫背部可以封焊部位均應(yīng)當封焊,不可以封焊部位應(yīng)當采用氬弧焊打底,并且保證焊透;(4)T形接頭連接部位焊縫按照NB/T47013(JB/T4730)《承壓設(shè)備無損檢測》關(guān)于規(guī)定進行超聲檢測?!魲l款闡明之修改條款原條款:《蒸規(guī)》第48條、《水規(guī)》第四章三。《蒸規(guī)》第48條額定蒸汽壓力不大于或等于1.6MPa臥式內(nèi)燃鍋殼鍋爐除爐膽與回燃室(濕背式)、爐膽與后管板(干背式)、爐膽與前管板(回燃式)(如圖4-1)連接處以外,在符合下列規(guī)定狀況下,其管板與爐膽、鍋殼可采用T形接頭對接連接,但不得采用搭接連接。1.必要采用全焊透接頭型式,且坡口經(jīng)機械加工;2.管板與鍋殼、爐膽連接焊縫應(yīng)所有位于鍋殼、爐膽簡體上;3.T形接頭連接部位焊縫厚度應(yīng)不不大于管板壁厚且其焊縫背部能封焊部件均應(yīng)封焊,不能封焊部位應(yīng)采用氬弧焊打底,并保證焊透;4.T形接頭連接部位焊縫應(yīng)按關(guān)于規(guī)定進行超聲波探傷。凡采用T形接頭連接鍋爐制造單位,對持有D級及其以上鍋爐制造允許證,應(yīng)經(jīng)省級安全監(jiān)察機構(gòu)批準;對持有E1級或E2級鍋爐制造允許證,應(yīng)經(jīng)勞動部安全監(jiān)察機構(gòu)批準?!端?guī)》第四章三對于臥式內(nèi)燃鍋殼熱水鍋爐,其爐膽與管板、鍋殼采用T形接頭連接關(guān)于規(guī)定應(yīng)符合《蒸汽鍋爐安全投術(shù)監(jiān)察規(guī)程》第48條、77條、84條規(guī)定?!魲l款解釋:本條款是對采用注形接頭連接規(guī)定。(1)T形接頭連接由于其對制造工裝規(guī)定簡樸,制導致本較低,因而在國外鍋爐生產(chǎn)中應(yīng)用較廣泛。有國家鍋爐規(guī)范,如美國ASMECODE、英國BS2790、國際原則ISO5730等對這種連接形式所合用部位并未限制,但對構(gòu)造尺寸均有嚴格規(guī)定,以保證在鍋爐運營中這些部位得到可靠冷卻??紤]到國內(nèi)實際制造需要以及與國際接軌,96《蒸規(guī)》增長了工作壓力不超過1.6MPa臥式內(nèi)燃鍋爐可以采用T形接頭連接。通過近年實踐,國內(nèi)對臥式內(nèi)燃鍋爐以及貫流式鍋爐煙溫不大于等于600℃連接部位

采用T形接頭焊接經(jīng)驗和技術(shù)已經(jīng)趨于成熟,因而本次修改將合用壓力范疇提至2.5MPa,同步增長了貫流式鍋爐。但考慮到高溫煙區(qū)熱負荷較大,產(chǎn)生熱應(yīng)力也較大,T形接頭處應(yīng)力狀態(tài)復雜,二次應(yīng)力較大,加上其相對于對接接頭焊接質(zhì)量較難控制,特別是國內(nèi)鍋爐詳細使用狀況,因而高溫煙區(qū)仍不容許采用這種接頭形式。(2)采用T形接頭形式應(yīng)滿足條件。①必要采用全焊透接頭形式,且坡口需機械加工。T形接頭形式受力狀態(tài)比對接接頭受力狀態(tài)要差,重要承受是彎曲應(yīng)力,而彎曲應(yīng)力對連接處應(yīng)力疲勞影響遠比拉應(yīng)力、剪切應(yīng)力大得多。如果T形接頭采用了非焊透形式,在重復彎曲應(yīng)力作用下,接頭處容易產(chǎn)生裂紋并逐漸擴展,最后導致鍋爐事故。機械加工焊接坡口,幾何尺寸和形狀原則統(tǒng)一,有助于保證焊接質(zhì)量。②臥式內(nèi)燃鍋爐鍋殼、爐膽管板與筒體連接應(yīng)當采用插入式構(gòu)造,利于保證焊接質(zhì)量,使得連接更加牢固可靠。③連接部位焊縫厚度應(yīng)不不大于管板厚度,這是為了保證焊縫與管板等強度;焊縫背部能封焊部位均要封焊,不能封焊部位應(yīng)采用氬弧焊打底,以保證焊透。背部封焊以減小焊縫根部應(yīng)力,不能封焊部位采用氬弧焊打底,保證焊透,提高焊縫承受彎曲應(yīng)力能力④連接部位應(yīng)按NB/T47013(JB/T4730)《承壓設(shè)備無損檢測》關(guān)于規(guī)定進行超聲波檢測。由于受構(gòu)造限制,T形接頭只能采用超聲波探傷辦法進行檢查其焊接質(zhì)量。(3)明確了T形接頭焊縫超聲波檢測根據(jù)原則。原規(guī)程沒有明確T形接頭焊縫超聲波檢測根據(jù)原則,根據(jù)特種設(shè)備局最新文獻《關(guān)于鍋爐壓力容器安全監(jiān)察工作關(guān)于問題意見》(質(zhì)檢辦特函[]144號)中規(guī)定,自該告知發(fā)布之日起(3月27日)半年內(nèi),將原規(guī)程引用GB3323-1987《鋼溶化焊接對接接頭射線照相和質(zhì)量分級》等無損檢測原則過渡為JB/T4730-《承壓設(shè)備無損檢測》原則,即當前NB/T47013原則。3.7.3管接頭與鍋筒(鍋殼)、集箱、管道連接管接頭與鍋筒(鍋殼)、集箱、管道連接,在如下狀況下應(yīng)當采用全焊透接頭形式:(1)強度計算中,開孔需要以管接頭進行強度補強時;(2)A級高壓及以上鍋爐管接頭外徑不不大于76mm時;(3)A級鍋爐集中下降管管接頭;(4)下降管或者其管接頭與集箱連接時(外徑不大于或者等于l08mm,且采用插人式構(gòu)造下降管除外)?!魲l款闡明:修改條款原條款:《蒸規(guī)》第49條《蒸規(guī)》第49條鍋爐下降管與集箱連接時,應(yīng)在管端或集箱上開全焊透型坡口。當下降管外徑不大于或等于108MM且采用插入式構(gòu)造時可不開坡口。對于額定蒸汽壓力不不大于或等于3.8MPa鍋爐,集中下降管管接頭與筒體和集箱連接必要采用全焊透接頭型式,焊接時要保證焊透。額定蒸汽壓力不不大于或等于9.8MPa鍋爐,管子或管接頭與鍋筒、集箱、管道連接時,應(yīng)在管端或鍋筒、集箱、管道上開全焊透型坡口(長管接頭除外)?!魲l款解釋:本條款是對管子(管接頭)與筒體和集箱連接構(gòu)造形式規(guī)定。(1)當開孔需要用管接頭富裕厚度進行強度補強時,應(yīng)當采用全焊透接頭形式,這與

GB/T9222水管鍋爐受壓元件強度計算原則規(guī)定是一致。開孔補強用管接頭,其連接焊縫采用全焊透構(gòu)造,有助于管接頭與筒體連接成一種整體,這樣,管接頭滿足強度計算需要之外多余壁厚,才干更好發(fā)揮對管孔補強作用。非補強用管接頭角焊縫按JB/T6734鍋爐角焊縫強度計算辦法進行強度驗算合格即可,不應(yīng)當再強求坡口形式和全焊透與否。顯然,新規(guī)程作此修改,較之原規(guī)程更加科學而合理。(2)對于A級高壓及以上鍋爐,規(guī)定外徑不不大于76mm管接頭采用全焊透接頭形式。對于集箱上大量外徑不大于或等于76mm成排密集小直徑管接頭,若規(guī)定采用全焊透接頭形式,無論采用手工氬弧焊或內(nèi)孔自動氬弧焊,既有裝備和技術(shù)能力均難以完全滿足規(guī)定。國內(nèi)鍋爐制造現(xiàn)狀是多采用插入式管接頭,近年運營使用經(jīng)驗也證明了可以保證鍋爐運營安全。此外國際上《蒸規(guī)》第49條在規(guī)定采用全焊透接頭形式同步,特意強調(diào)了“長管接頭除外”,由于主線就無法實行長管接頭全焊透焊接。近年來,A級高壓以上電站鍋爐因構(gòu)造需要或為了減少工地組裝工作量,大量受熱面集箱采用了長管接頭構(gòu)造.甚至受熱面管排直接同集箱焊接。和此一來,同一種管接頭,若做成短管接頭就規(guī)定全焊透、若做成長管接頭就可以不規(guī)定全焊透,這就闡明了‘全焊透”可有可無,并非必要。顯然,原規(guī)程條文規(guī)定欠科學嚴謹,邏輯性也不強。(3)A級鍋爐下降管是極為重要受壓部件,并且其外徑都較大,也便于對共實行全焊透。因而,下降管管接頭與鍋筒、集箱連接接頭形式應(yīng)當采用全焊透接頭形式。(4)對于低壓鍋爐,下降管與鍋筒連接,普通采用插入式,可以進行雙面焊接。但對于集箱,當采用插入式時無法進行歡面焊接,因此規(guī)定在集箱上開全焊透型坡口。當下降管外徑不大于或者等于108mm時,如采用插入式,由于管徑較小,在集箱上可不開全焊透型坡口,實踐證明,也未發(fā)生過事故。在任何狀況下,當下降管與集箱采用騎座式連接時,必要采用全焊透接頭形式。3.7.4小管徑管接頭A級鍋爐外徑不大于32m排氣、疏水、排污和取樣管等管接頭與鍋筒(鍋殼)、集箱、管道相連接時,應(yīng)當采用厚壁管接頭?!魲l款闡明:新增條款。◆條款解釋:本條款是對非受熱面小口徑管接頭構(gòu)造規(guī)定。外徑不大于32mm排氣、疏水、排污和取樣管等管接頭,因其管徑太小、剛性較差,且大多單獨處在筒體或集箱某一位置,在制造、運送及安裝過程中稍有不慎就容易發(fā)生碰撞變形。此外,由于此類小口徑管子管線較長.柔性很大,致使鍋爐運營時管線頻繁振動,很容易導致管接頭根部疲勞損壞。為了避免這些狀況浮現(xiàn),因而需要采用超過管接頭強度需要壁厚厚壁管接頭以提高其剛性。3.8管孔布置3.8.1脹接管孔(1)脹接管孔間凈距離不不大于19mm;(2)脹接管孔中心與焊縫邊沿以及管板扳邊起點距離不不大于0.8d(d為管孔直徑,mm),并且不不大于0.5d+12mm;

(3)脹接管孔不應(yīng)當開在鍋筒筒體縱向焊縫上;同步亦應(yīng)當避免開在環(huán)向焊縫上;對于環(huán)向焊縫,如果構(gòu)造設(shè)計不可以避免時,在管孔周邊60mm(如果管孔直徑不不大于60mm則取孔徑值)范疇內(nèi)焊縫通過射線或者超聲檢測合格,并且焊縫在管孔邊沿上不存在夾渣缺陷,對開孔部位焊縫內(nèi)外表面進行磨平且將受壓部件整體熱解決后,可以在環(huán)向焊縫上開脹接管孔。3.8.2焊接管孔集中下降管管孔不應(yīng)當開在焊縫上。其她焊接管孔亦應(yīng)當避免開在焊縫及其熱影響區(qū)上。如果構(gòu)造設(shè)計不可以避免時,在管孔周邊60mm(如果管孔直徑不不大于60mm,則取孔徑值)范疇內(nèi)焊縫通過射線或者超聲檢測合格,并且焊縫在管孔邊沿上不存在夾渣缺陷,管接頭焊后通過熱解決消除應(yīng)力狀況下,可以在焊縫及其熱影響區(qū)上開焊接管孔。◆條款闡明:修改條款。原條款:《蒸規(guī)》第51、124條:《水規(guī)》第四章一、第38條。《蒸規(guī)》第51條受壓元件上管孔布置應(yīng)符合下列規(guī)定:1.脹接管孔中心與焊縫邊沿及管板扳邊起點距離不應(yīng)不大于0.8d(d為管孔直徑),且不不大于0.5d+12mm。脹接管孔不得開在鍋筒筒體縱向焊縫上,同步亦應(yīng)避免開在環(huán)焊縫上。如構(gòu)造設(shè)計不能避免時,在管孔周邊60mm(若管孔直徑不不大于60mm,則取孔徑值)范疇內(nèi)焊縫經(jīng)射線探傷合格,且焊縫在管孔邊沿上不存在夾渣,并對開孔部位焊縫內(nèi)外表面進行磨平和將受壓部件整體熱解決后,方可在環(huán)向焊縫上開脹接管孔。2.集中下降管管孔不得開在焊縫上。其她焊接管孔亦應(yīng)避免開在焊縫上及其熱影響區(qū)。如不能避免時,在管孔周邊60mm(若管孔直徑不不大于60mm,則取孔徑值)范疇內(nèi)焊縫經(jīng)射線或超聲波探傷合格,并且焊縫在管孔邊沿上不存在夾渣,管接頭焊后經(jīng)熱解決消除應(yīng)力狀況下,方可在焊縫上及熱影響區(qū)開孔?!墩粢?guī)》第124條脹接管子鍋筒(鍋殼)和管板厚度應(yīng)不不大于12mm。脹接管孔間距離不應(yīng)不大于19mm。外徑不不大于102mm管子不適當采用脹接?!端?guī)》第四章一、受壓元件上開脹接管孔應(yīng)符合《蒸汽鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》第51條規(guī)定?!端?guī)》第38條受壓元件上管孔布置應(yīng)符合下列規(guī)定:(1)脹接管孔不得開在焊縫上。脹接管孔中心與焊縫邊沿及管板扳邊起點距離不應(yīng)不大于0.8d(d為管孔直徑),且不不大于0.5+12mm。(2)焊接管孔應(yīng)盡量避免開在焊縫上,并避免管孔焊縫與鄰焊縫熱影響區(qū)互相重疊。不能避免時,在管孔周邊60mm(若管直徑不不大于60mm,則取孔徑值)范疇內(nèi)焊縫經(jīng)射線探傷合格(原則按本規(guī)程第64條),并且焊縫在管孔邊沿上不存在夾渣,方可在焊縫上及其附近開孔。對于額定出口熱水溫度高于或等于120℃鍋爐,焊縫上管接頭在焊接后應(yīng)進行消除應(yīng)力熱解決。◆條款解釋:本條款是對管孔布置規(guī)定。增長了焊縫上開脹接管孔可以采用超聲檢測辦法1.關(guān)于脹接管孔布置。(1)脹接管孔間凈距離應(yīng)不不大于19mm,重要考慮兩個脹接管孔之間保持足夠距離,防止脹接相鄰兩孔之間殘存應(yīng)力互相干擾,影響脹接質(zhì)量,19mm是經(jīng)驗

《蒸規(guī)》第124條規(guī)定是“脹接管孔間距離不不大于19mm”,將此內(nèi)容并入本條款。由于原條款“孔間距離”沒有明確是指孔中心之間距還是孔邊沿之間距,因而新規(guī)程特意明確是“孔間凈距離”(2)脹接管孔中心與焊縫邊沿、管板扳邊起點要有一定距離,可避免脹接形成殘存應(yīng)力與焊縫、管板扳邊起點處因焊接或加工所引起附加應(yīng)力疊加。脹接是運用在脹接過程中形成徑向殘存應(yīng)力而將管子與筒體(管板)牢牢固定,如果徑向殘存反力與其她附加應(yīng)力疊加,就也許影響脹接質(zhì)量。脹接管孔與焊縫邊沿留有一定距離,也是為了避開焊縫熱影響區(qū)。距離不不大于0.8d且不不大于0.5d+12mm是國內(nèi)成熟經(jīng)驗數(shù)值。(3)原則上不主張在筒體環(huán)焊縫上開脹接管孔,如果構(gòu)造設(shè)計無法避免時,由于筒體工作時環(huán)焊縫應(yīng)力遠不大于縱焊縫應(yīng)力,因此容許有條件在環(huán)焊縫上脹接管孔。這條規(guī)定來源于北京巴威公司引進FM鍋爐(雙鍋筒縱置D形布置)。由于該鍋爐后部布置大量受熱面管子,這種構(gòu)造條件下,無論從設(shè)計到實際工藝,都無法避免焊縫上開脹接管孔,因而當時按照引進工藝規(guī)定,進行了相反實驗驗證,證明是可行,因此,規(guī)程增長了焊縫上開脹接管孔內(nèi)容,同步提出了相應(yīng)附加條件。本次修訂增長了開孔前脹接管孔周邊可以采用超聲檢側(cè)辦法,重要是考慮超聲檢測技術(shù)水平已有了大幅提高,只要能達到相應(yīng)檢測目,采用射線和超聲檢測都是可行??紤]到焊接和脹接應(yīng)力疊加,因而本規(guī)程規(guī)定需要在環(huán)焊縫上開脹接管孔,應(yīng)將筒體進行整體熱解決。2.關(guān)于焊接管孔布置。(1)集中下降管是電站鍋爐重要承壓部件,其管孔直徑較大,開在焊縫上、容易導致安全隱患,并且在設(shè)計、工藝方面,集中下降管避開焊縫布置是完全可行,因而規(guī)定集中下降管管孔不得開在焊縫上。(2)在受壓部件上開孔,致使筒體構(gòu)造持續(xù)性遭到破壞,在孔邊產(chǎn)生應(yīng)力集中,同步,筒體上開孔也削弱了其承載能力。焊縫是受壓元件薄弱部位,如在焊縫上開焊接管孔,除了焊縫自身存在殘存應(yīng)力外、又新增了管接頭焊接附加應(yīng)力,殘存應(yīng)力兩者疊加,不利于筒體安全使用。由于焊縫熱影響區(qū)全屬晶粒變粗,力學性能和塑性也許會低于母材,焊接管孔固然也應(yīng)避免開在焊縫熱影響區(qū)上。(3)如果由于構(gòu)造限制,焊縫上需要開設(shè)焊接管孔時.應(yīng)當保證管孔周邊焊縫無缺陷且焊后要進行消除應(yīng)力熱解決。其體技術(shù)規(guī)定重要是參照1S0/R831有關(guān)規(guī)定。3.9焊縫布置39.1相鄰主焊縫鍋筒(筒體壁厚不相等除外)、鍋殼和爐膽上相鄰兩筒節(jié)縱向焊縫一,以及封頭、管板、爐膽頂或者下腳圈拼接焊縫與相鄰筒節(jié)縱向焊縫,都不應(yīng)彼此相連。其焊縫中心線間距離(外圓弧長)至少為較厚鋼板厚度3倍,并且不不大于100mm?!魲l款闡明:保存條款口原條款:《蒸規(guī)》第52條、《水規(guī)》第32條(略)。◆條款解釋:此條款是對相鄰兩個筒節(jié)縱向焊縫以及縱向焊縫與拼接焊縫互相位置規(guī)定。(1)相鄰兩個筒節(jié)縱向焊縫以及封頭、管板等拼接焊縫與相鄰筒節(jié)縱向焊縫不能彼此相連,由于焊接時要在相連處焊接起弧或收弧,不易保證焊接質(zhì)量。若對接處存在較大

尺寸偏差,也將會形成應(yīng)力集中,不利于筒體安全運營。(2)若采用不等壁厚鍋筒,相部兩個筒節(jié)縱向焊縫必然相連。普通鍋爐鍋筒基本上都是等壁厚。強度計算設(shè)計時,按照筒體開孔削弱最大之處,計算出局部區(qū)域滿足強度計算所需壁厚,以此作為整個鍋筒壁厚。顯然,對于鍋筒大某些區(qū)域而言,不需要如此壁厚,其壁厚可以更薄。普通鍋筒大量開孔均處在下半部,因而鍋筒下半部取用壁厚可以不不大于鍋筒上半部。對于高參數(shù)、大容量鍋爐而言,如采用不等厚鍋筒,更加科學合理地使用材料,將會減少鋼材耗量。節(jié)約鍋爐制導致本。由于不等厚相鄰筒節(jié)縱向焊縫無法錯開,必然彼此相連,因而對不等厚相鄰筒體不也許規(guī)定縱向焊縫互相錯開。3.9.2鍋爐受熱面管子及管道對接焊縫3.9.2.1對接焊縫中心線間距離鍋爐受熱面管子(異種鋼接頭除外)以及管道直段上,對接焊縫中心線間距離(L)應(yīng)當滿足如下規(guī)定:(1)外徑不大于159mm,L≥2倍外徑;(2)外徑不不大于或者等于159mm,L≥300mm。當鍋爐構(gòu)造難以滿足本條(1)、(2)規(guī)定期,對接焊縫熱影響區(qū)不應(yīng)當重疊,并且L≥50mm。3.9.2.2對接焊縫位置(1)受熱面管子及管道(盤管及成型管件除外)對接焊縫應(yīng)當位于管子直段上;(2)受熱面管子對接焊縫中心線至鍋筒(鍋殼)及集箱外壁、管子彎曲起點、管子支吊架邊沿距離至少為50mm,對于A級鍋爐距離至少為70mm;對于管道距離應(yīng)當不不大于100mm。◆條款闡明:修改條款原條款:《蒸規(guī)》第54條;《水規(guī)》第34條?!墩粢?guī)》第54條鍋爐受熱面管子直段上,對接焊縫間距離不應(yīng)不大于150mm。除盤管和無直段彎頭外,受熱面管子對接焊縫中心線至管子彎曲起點、鍋筒(鍋殼)及集箱外壁、管子支、吊架邊沿距離至少為50mm;對于額定蒸汽壓力不不大于3.8MPa鍋爐至少為70mm。對于管道上述距離應(yīng)不不大于管道外徑,且不不大于100mm。受熱面管子以及鍋爐汽水管道如采用無直段彎頭,無直段彎頭應(yīng)滿足GB12459《鋼制對焊無縫管件》關(guān)于規(guī)定,且無直段彎頭與管道對接焊縫應(yīng)經(jīng)100%射線探傷合格。受熱面管子上無直段彎頭彎曲部位不適當焊接任何元件?!端?guī)》第34條受熱湎管子以及鍋爐范疇內(nèi)管道對接焊縫不應(yīng)布置在管子或管道彎曲某些(盤旋管除外)。受熱面管子直段上對接焊縫中心線至管子彎曲起點或鍋筒、集箱外壁以及管子支、吊架邊沿距離,不應(yīng)不大于50mm。鍋爐范疇內(nèi)管道直段上,對接焊縫中心線至管道彎曲超點之間距離不應(yīng)不大于管道外徑。額定出口熱水溫度低于120℃鍋爐可采用沖壓彎頭,對接焊縫可布置在彎曲起點。鍋爐受熱面管子直段上,對接焊縫間距離不應(yīng)不大于150mm?!魲l款解釋:此兩條款是對管件對接焊縫布置規(guī)定。(1)對接焊縫中心線間距離規(guī)定重要是為了避免焊后熱應(yīng)力疊加。原條款規(guī)定“鍋

爐受熱面管子直段上對接焊縫間距離不應(yīng)不大于150mm”,未涉及管道,新規(guī)程將管道直段上對接焊縫間距離也納入其中。原條款未考慮管子外徑大小而籠統(tǒng)規(guī)定了不應(yīng)不大于150mm,是欠妥。新規(guī)程以管子外徑159mm為界,結(jié)合鍋爐制造時管子(管道)直段拼接實際狀況,作出了規(guī)定,①外徑不大于159mm,L≥2倍外徑;②外徑不不大于或者等于159mm,L≥300mmA級高壓以上鍋爐由于鍋爐構(gòu)造因素,難以滿足新規(guī)程以管子外徑159mm為界所規(guī)定對接焊縫中心線間距離規(guī)定,因此新規(guī)程參照原條款關(guān)于對接焊縫位置規(guī)定,提出了“當鍋爐構(gòu)造難以滿足本條(1)、(2)規(guī)定期,對接焊縫熱影響區(qū)不應(yīng)當重疊,并且L≥50mm”。此外,近年來國內(nèi)超臨界、超超臨界電站鍋爐陸續(xù)投入運營,這些鍋爐過熱器、再熱器管組和集箱連接時,有些耐高溫高壓奧氏體合金鋼異種鋼接頭因構(gòu)造需要以及空間位置限制,無論如何其長度也滿足不了L≥50mm規(guī)定。因而,新規(guī)程在涉及受熱面管子對接焊縫中心線間距離規(guī)定期,特意強調(diào)了(2)在管子彎曲起點附近殘留有附加彎曲加工應(yīng)力;在管件支、吊架邊沿存在著局部膜應(yīng)力;在鍋筒、集箱外壁上開孔孔邊沿也會存在因焊接管接頭而產(chǎn)生焊后熱應(yīng)力。管件對接焊縫中心與這些部位離開一段距離,就是為了防止各種應(yīng)力互相疊加。新規(guī)程保存了96版原規(guī)程關(guān)于受熱面管子、管道對接焊縫中心線至鍋筒(鍋殼)及集箱外壁、管子彎曲起點、管子支、吊架邊沿距離規(guī)定。(3)當前工程上大量應(yīng)用成型管件(涉及無直段彎頭),而成型管件沒有或者只有很短直段,實踐證明是可行,因而本次將無直段彎頭擴大到成型管件。此外,考慮到A級高壓以上鍋爐不可避免地需要在管子彎曲部位焊接支吊元件,近年來也未發(fā)現(xiàn)因而而發(fā)生事故,規(guī)程刪除了原規(guī)程“受熱面管子上無直段彎頭彎曲部位不適當焊接任何元件”規(guī)定。39.3受壓元件重要焊縫受壓元件重要焊縫及其鄰近區(qū)域應(yīng)當避免焊接附件。如果不可以避免,則焊接附件焊縫可以穿過重要焊縫,而不應(yīng)當在重要焊縫及其鄰近區(qū)域終結(jié)?!魲l款闡明:修改條款。原條款:《蒸規(guī)》第55條;《水規(guī)》第35條?!墩粢?guī)》第55條受壓元件重要焊縫及其鄰近區(qū)域應(yīng)避免焊接零件。如不能避免,則焊接零件焊縫可穿過重要焊縫,而不應(yīng)在焊縫及其鄰近區(qū)域終結(jié),以避免在這些部位發(fā)生應(yīng)力集中?!端?guī)》第35條在受壓元件重要焊縫上及其鄰近區(qū)域應(yīng)避免焊接零件。如不能避免時,焊接零件焊縫可穿過重要焊縫,而不要在焊縫上及其附近區(qū)域終結(jié),以避免這些部位發(fā)生應(yīng)力集中?!魲l款解釋:本條款是對重要焊縫及其鄰近區(qū)域焊接零件規(guī)定。(1)重要焊縫是指重要受壓部件對接焊縫或拼接焊縫,它應(yīng)為狀況與受壓部件安全密切有關(guān)。重要焊縫焊后將形成焊接殘存應(yīng)力,如在這些重要焊縫上再施焊其她零件,將會產(chǎn)生應(yīng)力疊加,主焊縫安全性也許會受到影響。(2)如果焊接附件焊縫終結(jié)于重要焊縫處,由于焊接起弧或收弧處,易產(chǎn)生焊接缺陷,加之焊接應(yīng)力重疊,不利于保證焊接質(zhì)量。因而,規(guī)程規(guī)定,在受壓元件重要焊縫及其鄰近區(qū)域焊接附件不能避免時,附件焊縫要穿過重要焊縫,而不要在重要焊縫處終結(jié)。

3.10扳邊元件直段長度除了球形封頭以外,扳邊元件(例如封頭、管板、爐膽頂?shù)龋┡c圓筒形元件對接焊接時。扳邊彎曲起點至焊縫中心線均應(yīng)有一定直段距離。扳邊元件直段長度應(yīng)當符合表3-2中規(guī)定。表3-2扳邊元件直段長度扳邊元件內(nèi)徑(mm)直段長度(mm)≤600>600≥25≥38◆條款闡明:修改條款。原條款:《蒸規(guī)》第53條;《水規(guī)》第33條《蒸規(guī)》第53條扳邊元件(如封頭、管板、爐膽頂?shù)龋┡c圓筒形元件對接焊接時,扳邊彎曲起點至焊縫中心線距離(L)應(yīng)符合表4-1中數(shù)值。表4-1扳邊彎曲起點至焊縫中心踐距離扳邊元件壁厚t(mm)距離L(mm)t≤1010<t≤2020<t≤50t>50≥25≥t+15≥0.5t+25≥50注:對于球形封頭,可取L=0?!端?guī)》第33條扳邊元件(如封頭、爐膽頂?shù)龋┡c圓筒形元件對接焊接時,扳邊彎曲超點至焊縫中心線距離(L)應(yīng)符合表4-1規(guī)定。表4-1扳邊元件壁厚s距離Ls≤1010<s≤2020<s≤50≥25≥s+15≥-s/2+25注:對于球形封頭,可取L=0?!魲l款解釋:本條款是對扳邊元件與圓筒形元件連接時,扳邊直段長度規(guī)定。1.國外重要國家和地區(qū)原則有關(guān)規(guī)定(1)美國ASME卷Ⅰ《動力鍋爐建造規(guī)則》。PW篇《焊接制造鍋爐規(guī)定》中關(guān)于“設(shè)計”某些PW-13“封頭扳邊直段規(guī)定”規(guī)定如下:除了球形封頭以外.其她凹面受壓對接焊接凸形封頭、用角焊縫連接扳邊封頭或爐膽扳邊連接件,均應(yīng)有始終段。當封頭外徑或爐膽連接件孔徑不不不大于24in(約600mm,lin-25.4mm)時,直段長度不不大于lim(約25mm),不不大于24in(約600mm)時不不大于1.5in(約38mrn)。(2)歐洲原則EN2952-3:(E)。歐洲原則對準球形封頭及半橢球形封頭均規(guī)定

了封頭扳邊直段≥50mm,并對封頭某些幾何尺寸作出了限制。(3)原聯(lián)邦德國國標《蒸汽鍋爐技術(shù)規(guī)程》(1986年)。原聯(lián)邦德國國標《蒸汽鍋爐技術(shù)規(guī)程》(1986年)對封頭扳邊直段規(guī)定尺寸較大,詳細規(guī)定如下:蝶形封頭圓筒形裙邊高度必要≥3.5Sk,對橢圓形封頭則必要≥3.0Sk,但不需超過釋表3-1所給定尺寸,(Sk為凸形封頭扳邊處無附加量時規(guī)定壁厚)釋表3-1裙邊高度hB與壁厚Sk關(guān)系壁厚Skmm裙邊高度hBmmSk≤5050<Sk≤8080<Sk≤100100<Sk≤120Sk>1201501201007550重要受靜內(nèi)壓載荷時,裙邊高度可以稍短,但相連接焊縫應(yīng)通過無損檢側(cè),打磨至無缺口,并滿足焊縫系數(shù)VN=1規(guī)定。不規(guī)定進行焊接試板檢查。半球形封頭不需要帶圓筒形裙邊。2.薄壁圓筒邊界效應(yīng)(1)薄壁圓筒。國內(nèi)外鍋爐圓筒形受壓件強度計算公式均是建立在薄壁圓筒假設(shè)基本之上推導出,即假設(shè)環(huán)向及縱向應(yīng)力都是沿壁厚均勻分布,且徑向力為零。因而,鍋爐鍋筒等圓筒形受壓件均屬薄壁圓筒范疇,實際設(shè)計時通過對筒體外徑與內(nèi)徑比值β限制,使鍋筒等圓筒形受壓件符合薄壁圓筒幾何尺寸規(guī)定。不同國家有關(guān)原則對于鍋爐不同圓筒形受壓元件,依照它重要性及實際工作條件對β值都規(guī)定了不同限制,如國內(nèi)規(guī)定鍋筒β≤1.2;水、汽水混合物或飽和蒸汽集箱β≤1.5;過熱蒸汽集箱β≤2.0;管子或管道β≤2.0等等??傊仩t鍋筒等受壓元件均屬于薄壁圓筒。(2)薄壁圓筒端部作用力偶及剪力時邊界效應(yīng)。薄壁圓筒承受內(nèi)壓力作用時筒體內(nèi)力為縱向內(nèi)力NZ及環(huán)向內(nèi)力Nθ。當在薄壁圓筒端部作用力偶M0或剪力Q0時,筒體內(nèi)力除NZ、Nθ外,還存在著彎矩MZ、Mθ及剪力QZ、Qθ(見釋圖3-1)。設(shè)端部力偶M0及剪力Q0在整個圓周上均勻分布。依照軸對稱性質(zhì),各縱截面內(nèi)剪力Qθ=0。當圓筒上沒有內(nèi)壓作用時,依照在Z方向上力平衡條件,得NZ=0。因而,當圓筒端部只作用力偶M0及剪力Q0時,橫截面上內(nèi)力為彎矩MZ及剪力QZ,徑向截面上內(nèi)力為環(huán)向內(nèi)力Nθ及彎矩Mθ??紤]以兩相鄰dθ角徑向截面及兩相部dZ橫向截面所截出微元體平衡條件,同步考慮了筒體變形條件,通過一系列推導計算,可知當筒體端部單獨作用有力偶M0及剪力Q0時,筒體彎矩MZ變化曲線如釋圖3-2所示。釋圖3-2中λ是在上述推導計算過程中一項數(shù)值,其與筒體半徑Rp,筒體壁厚S及筒體材料橫向變形系數(shù)μ關(guān)于:λ=。由釋圖3-2中曲線2變化規(guī)律可看出,它們是以λZ=π為周期變化,但每個周期后,彎矩MZ絕對數(shù)值減小至(即0.0433M0)。例如在M0作用下在λZ=π處(Z=π/λ=2.45=1.73,當產(chǎn)μ=0.3時),彎矩MZ=0.0433M0,已衰減至端點力偶5%。在Z=處(λZ=1.82),MZ=0.117M0。由此可見,薄壁圓筒在端部作用力偶

M0或剪力Q0時,它們影響只是在端部較大,離端部稍遠處就不久衰減。普通將這種內(nèi)力不久衰減分布規(guī)律稱為圓筒體“邊界效應(yīng)”。在受壓元件計算中常取Z=作為衡量邊界效應(yīng)影響范疇,超過此范疇,即以為端部影響可忽視不計,其誤差約為10%左右。由釋圖3-2可以看出,當筒體端部同步作用有力偶M0或剪力Q0時,筒體端部某一橫截面上彎矩Mz將會是力偶M0或剪力Q0分別單獨作用時所產(chǎn)生彎矩之疊加,在筒體端部某些區(qū)域此彎矩Mz將會遠不不大于作用于端部力偶M0。3.封頭起彎點處局部彎曲應(yīng)力及直段邊界效應(yīng)問題經(jīng)計算分析可知,帶有直段扳邊元件如封頭與圓筒形元件焊接后,工作時在介質(zhì)內(nèi)壓作用下,筒體在封頭起彎點處要向外發(fā)生位移,而與此相反.封頭在起彎點處則要向內(nèi)發(fā)生位移,但此處實際位移應(yīng)當是持續(xù)變化。為了保持位移持續(xù)性,在封頭起彎點處將產(chǎn)生附加彎矩M0及附加剪力Q0。由上述薄壁圓筒端部作用力偶及剪力時邊界效應(yīng)問題分析可知,這種附加彎矩M0及附加剪力Q0將在以封頭起彎點為起始點

筒體端部一段范疇內(nèi)產(chǎn)生很大附加彎曲應(yīng)力,這一附加彎曲應(yīng)力要比內(nèi)壓作用下產(chǎn)生膜應(yīng)力大得多。經(jīng)分析計算,對于平封頭(平管板)最大考曲應(yīng)力發(fā)生在扳邊起點處;對于原則橢圓球形封頭,最大彎曲應(yīng)力則發(fā)生在距扳邊起點0.433處。Dp為板邊元件平均直徑,S為扳邊元件壁厚。由上述分析成果可知,扳邊元件直段長度選取不當時,如直段長度等于或接近0.433不計算位時,將會使扳邊元件和圓筒形元件對接焊縫處在最高應(yīng)力區(qū),形成焊接殘存應(yīng)力與上述邊界效應(yīng)產(chǎn)生局部彎曲應(yīng)力疊加。4.扳邊元件直段長度(1)留有直段以便于加工、裝配和無損檢側(cè)。除球形封頭外,其她扳邊元件普通都要留有一定長度直段,這也是便于加工裝配和無損檢則需要。對于橢球形封頭,如果僅從焊縫中心線遠離最大彎曲應(yīng)力區(qū)考慮,依照上述薄壁圓筒端部作用力偶及剪力時邊界效應(yīng)問題分析成果,直段長度取不不大于Z=最佳,焊縫處附加彎曲應(yīng)力等于零。但過長直段將給扳邊元件加工帶來一定困難,顯然無此必要。(2)直段長度應(yīng)避開邊界效應(yīng)最大彎曲應(yīng)力發(fā)生區(qū)域。上面已談到,直段長度取不不大于Z=最佳,這樣焊縫處附加彎曲應(yīng)力等于零,但扳邊元件加工制造將會有很大困難。比較實際作法應(yīng)是將直段長度避開邊界效應(yīng)最大彎曲應(yīng)力發(fā)生區(qū)域。從橢球形封頭起彎點到最大彎曲應(yīng)力區(qū)距離為0.433,直段長度能避開此值即可。由此式可以看出,最大彎曲應(yīng)力發(fā)生位置不但與壁厚關(guān)于,并且也與板邊元件平均直徑關(guān)于。為便于分析比較,以普通廣泛應(yīng)用橢球形封頭為例,分別取Dp=300mm、Dp=600mm、Dp=1400mm三個不同直徑各種不同壁厚依公式0.433計算,成果如釋表3-2所示。釋表3-2橢球形封頭直段最大彎曲應(yīng)力發(fā)生位置mm96版《蒸規(guī)》0.433SLDp=300Dp=600Dp=1400S≤10,L=254251521.232.4618.426.039.7821.230.045.81023.733.551.210<S≤20L=S+25122726.036.756.1142928.039.760.6163130.042.464.8183331.84568.7203533.547.772.5223635.249.776243736.752.079.4263838.254.182.6283939.756.185.7304041.158.188.7324142.460.091.6續(xù)表96版《蒸規(guī)》0.433SLDp=300Dp=600Dp=140020<S≤50L=0.5S+25344243.761.894.536434563.697.2384446.265.499.9404547.467.1102.5424648.668.7105444749.770.4107.5464850.971.9109.948495273.5112.250505375.0114.6S>50L=505.不同原則對封頭直段長度規(guī)定比較(1)96版《蒸規(guī)》。96版《蒸規(guī)》先將扳邊元件厚度S分為四類,然后再依照板邊元件厚度S分別計算出相應(yīng)扳邊直段長度L扳邊元件厚度S≤10,L≥25。由釋表3-2數(shù)值可知,在Dp比較小時,Dp=600mm及如下,25與0.433算出來值非常接近。板邊元件厚度10mm<S≤20mm,L≥S+25。由釋表3-2數(shù)值可知,在Dp比較小時,如Dp=300mm,L≥S+25計算與0.433在各種厚度下都非常接近。扳邊元件厚度20mm<S≤50mm,L≥0.5S+25。由釋表3-2數(shù)值可知,在Dp比較小時,如Dp=300mm,L≥0.5S+25計算與0.433計算值在各種厚度下也都非常接近。但在實際生產(chǎn)中,厚度S超過20mm并且直徑在300mm左右扳邊元件是不太多。扳邊元件厚度S>50mm,L≥50mm,對于鍋爐涉及超高參數(shù)電站鍋爐,壁厚超過50mm而直徑又不大于600mm受壓件是很少有,此時按0.433計算出直段數(shù)值都較大,原則規(guī)定L≥50mm是無問題。(2)美國ASME。當封頭外徑或爐膽連接件孔徑不不不大于24in(約600mm)時,直段長度不不大于lin(約25mm);不不大于24in(約600mm)時,直段長度不不大于1.5in(約38mm)。對照釋表3-1可知,在Dp=600mm及如下時,特別是在與96版《蒸規(guī)》相比可以更多地避免與0.433接近。在Dp>600mm時ASME規(guī)定扳邊元件直段L≥38mm。此時在不同壁厚范疇內(nèi)都可避免直段長度與0.433相接近問題。(3)歐洲原則EN12952-3:(E)。歐洲原則不區(qū)別封頭直徑和壁厚大小,將封頭直段長度一律規(guī)定為等于或不不大于50mm(4)原聯(lián)鄭德國國標。原聯(lián)邦德國國標《蒸汽鍋爐技術(shù)規(guī)程》(TRD)關(guān)于扳邊元件直段長度規(guī)定顯然比較保守,直段長度過長了。也許考慮盡量將此長度超過前述

之Z=邊界效應(yīng)影響范疇,這樣雖然可有效避免了與0.433計算值相接近,但過長直段將給封頭加工制造帶來不必要麻煩,是不可取。6.參照借鑒美國ASME有關(guān)規(guī)定,對96版《蒸規(guī)》第53條關(guān)于扳邊元件直段長度規(guī)定條文作出修改。美國ASME相對于96版《蒸規(guī)》而言,關(guān)于扳邊元件直段長度規(guī)定更加簡樸明了,并且可以更多地避免直段長度與0.433計算位相接近問題。用筒體直徑不不大于或等于不大于600mm一種數(shù)值來作為扳邊元件直段長度分界點,更客觀也更直觀。由于筒體直徑普通遠不不大于筒體壁厚,筒體直徑對于0.433計算值影響更大,可見ASME封頭直段長度規(guī)定能更好地體現(xiàn)考慮筒體端部邊界效應(yīng)問題。眾所周知,美國ASME在世界范疇內(nèi)具備相稱權(quán)威性并得到廣泛應(yīng)用,本次《鍋規(guī)》修訂參照借鑒美國ASME有關(guān)規(guī)定,不但更加科學合理,并且更加簡樸明了,便于實際應(yīng)用。3.11加裝套管B級及以上蒸汽鍋爐,凡可以引起鍋筒(鍋殼)壁或者集箱壁局部熱疲勞連接管,如給水管、減溫水管等,在穿過鍋筒(鍋殼)壁或者集箱壁處應(yīng)當加裝套管?!魲l款闡明:修改條款。原條款:《蒸規(guī)》第50條《蒸規(guī)》第50條凡能引起鍋筒(鍋殼)壁或集箱壁局部熱疲勞連接管(給水管、減溫水管等),在穿過鍋筒(鍋殼)壁或集箱壁處應(yīng)加裝套管。額定蒸汽壓力不大于或等于l.0MPa且額定蒸發(fā)量不大于或等于lt/h鍋爐,可不加裝給水套管。◆條款解釋:本條款是為了防止產(chǎn)生鍋筒(鍋殼)壁或集箱壁局部熱疲勞,對給水管、減溫水管等穿過鍋筒(鍋殼)壁或集箱壁處應(yīng)加裝套管所作出規(guī)定。給水管、減溫水管等穿過鍋筒(鍋殼)壁或集箱壁處.由于管內(nèi)水溫和鍋筒(鍋殼)壁或集箱壁壁溫存在較大溫差,將會因產(chǎn)生溫差應(yīng)力而引起熱疲勞。特別是中、高壓鍋護鍋筒或減溫器集箱壁厚較厚,如果給水或減溫水水溫與壁溫溫差較大.在給水管孔處或噴水管孔處將產(chǎn)生較大溫差應(yīng)力,鍋爐長期運營后將也許在管孔四周產(chǎn)生輻射狀疲勞裂紋。給水管或減溫水管加裝保護套管之后,由于給水或減溫水與鍋筒壁或減溫器集箱壁不直接接觸,避免了溫差應(yīng)力發(fā)生,從而也就有效防止和避免了鍋筒或減溫器集箱管孔四周浮現(xiàn)疲勞裂紋,保證鍋爐安全運營。此類疲勞裂紋同壓力溫度直接有關(guān),而與容量大小沒有直接關(guān)系,因而將原規(guī)程額定蒸汽壓力不不大于1.0MPa或碩定蒸發(fā)量不不大于lt/h鍋爐改為B級及以上蒸汽鍋爐須加裝套管。3.12定期排污管(1)鍋爐定期排污管口不應(yīng)當高出鍋筒或者集箱內(nèi)壁最低表面;(2)小孔式排污管用作定期排污時,小孔應(yīng)當開在排污管下部并且貼近筒體底部?!魲l款闡明:新增條款。◆條款解釋:本條款是對排污管口位置規(guī)定。鍋爐排污目,是排掉含鹽濃度較高鍋水、鍋水中腐蝕物及沉淀物,使鍋水含鹽量維持在規(guī)定范疇之內(nèi),以減小鍋水膨脹及浮現(xiàn)泡沫層,從而可減小蒸汽濕度及含鹽

量保證民好蒸汽品質(zhì)。同步,排污還可消除或減輕蒸發(fā)受熱面管內(nèi)結(jié)垢。鍋爐定期排污又叫間斷排污或底部排污。定期排污是每隔一定期間排放一次,其重要作用是排除積聚在鍋筒下部、因加入鍋筒磷酸鹽藥劑與鍋水中鈣、鎂離子生成水渣,固然也帶出溶于鍋水中鹽分。為了最大限度地排出爐水雜質(zhì),定期排污排放位置固然應(yīng)當是沉淀水渣較多鍋爐最低部位,排污口就應(yīng)設(shè)立在鍋筒或集箱內(nèi)壁最低表面。電站鍋爐定期排污大多從水冷壁下集箱排放。定期排污持續(xù)時間很短,但排出鍋筒內(nèi)沉淀物能力很強。3.13緊急放水裝置電站鍋爐鍋筒應(yīng)當設(shè)立緊急放水裝置,放水管口應(yīng)當高于最低安全水位?!魲l款闡明:修改條款。原條款:《蒸規(guī)》第178條?!墩粢?guī)》第178條額定蒸汽壓力不不大于或等于3.8MPa鍋爐應(yīng)在鍋筒最低安全水位和正常水位之間接出緊急放水管,放水管上應(yīng)裝閥門,一旦發(fā)生滿水以便及時放水。此閥門在鍋爐運營時必要處在關(guān)閉狀態(tài)。◆條款解釋本條款是對鍋筒設(shè)立緊急放水裝置規(guī)定。鍋筒設(shè)立緊急放水裝置目是一旦鍋筒發(fā)生滿水事故時,可迅速減少鍋筒水位,以保證蒸汽品質(zhì)。電站鍋爐所用蒸汽均為過熱蒸汽。鍋筒滿水后將會使飽和蒸汽干度下降,濕度過大飽和蒸汽進入過熱器后繼續(xù)蒸發(fā),將會導致過熱器內(nèi)壁結(jié)垢,影響過熱器傳熱和使用壽命,同步也會影響過熱蒸汽品質(zhì),進而影響到汽輪機安全運營。緊急放水管口應(yīng)當高于最低安全水位,重要是為了避免在緊急放水時導致水位減少到最低安全水位之下。但是緊急放水管口也不應(yīng)高于正常水位,如緊急放水管口接在正常水位之上,當汽水共騰時,不易將水迅速放出?;谡ㄒ?guī)只講規(guī)定而不闡述制定條款理由這一理念,新規(guī)程對原條款作了簡化修改。3.14水汽取樣器和反沖洗系統(tǒng)設(shè)立鍋爐應(yīng)當按照如下狀況配備水汽取樣器和反沖洗系統(tǒng),并且在鍋爐設(shè)計時,選取有代表性位置設(shè)立取樣點:(1)A級直流鍋爐給水泵出口設(shè)立給水取樣點;(2)A級鍋爐省煤器進口、鍋筒、飽和蒸汽引出管、過熱器、再熱器等部位,配備水汽取樣器;(3)A級鍋爐過熱器普通需要設(shè)立反沖洗系統(tǒng),反沖洗介質(zhì)也可以通過主汽閥前疏水管路引ru入;(3)B、C級鍋爐需要配備鍋水取樣器,對蒸汽質(zhì)量有規(guī)定期,設(shè)立蒸汽取樣器?!魲l款闡明:修改條款原條款:《蒸規(guī)》第182條《蒸規(guī)》第182條額定蒸發(fā)量不不大于或等于1t/h鍋爐應(yīng)有鍋水取樣裝置,對蒸汽品質(zhì)有規(guī)定期,還應(yīng)有蒸汽取樣裝置。取樣裝置和取樣點位置應(yīng)保證取出水、汽樣品具備代表性?!魲l款解釋:本條款是對設(shè)立水、汽取樣器和反沖洗系統(tǒng)規(guī)定。水、汽樣品采集是保證分析成果精確性一種重要環(huán)節(jié),因而需要從鍋爐及其熱力系

統(tǒng)各個部位取出具備代表性水汽樣品。A級鍋爐普通均布置有垂直管圈過熱器,其蛇形管底部易堆積沉積物,故過熱器普通應(yīng)設(shè)立反沖洗系統(tǒng)。由于直流電站鍋爐對給水品質(zhì)規(guī)定更加嚴格,除在省煤器進口設(shè)立給水取樣點外,在給水泵出口也應(yīng)設(shè)立給水取樣點。該取樣點最佳接近泵出口處,不要太遠,由于在正常運營時,泵出口處可以取到可以反映水解決成果水樣。若取樣點距離泵出口太遠,由于管道內(nèi)常有死角和積水,所取樣水就不是更具備代表性給水了。3.15膨脹批示器A級鍋爐鍋筒和集箱上應(yīng)當設(shè)立膨脹批示器。懸吊式鍋爐本體設(shè)計擬定膨脹中心應(yīng)當子以固定?!魲l款闡明:保存條款原條款:《蒸規(guī)》第35條(略)◆條款解釋:本條款是對A級鍋爐設(shè)立膨脹批示器和懸吊式鍋爐膨脹中心應(yīng)予固定規(guī)定(1)本規(guī)程第3.4條中,規(guī)定了鍋爐各部件在運營時應(yīng)能按設(shè)計預(yù)定方向自由膨脹,這是對鍋爐各部件受熱膨脹原則規(guī)定,對中壓及以上電站鍋爐鍋筒和集箱、其膨脹問題僅滿足這一規(guī)定遠遠不夠。中壓及以上鍋爐鍋筒及集箱是重要部件,與否能按設(shè)計預(yù)定方向自由膨脹,是一種關(guān)系到鍋爐安全運營重要問題,裝設(shè)膨脹批示器可有效顯示、監(jiān)控膨脹方向和膨脹位移量,保證鍋爐運營安全。(2)明確了懸吊式鍋爐本體設(shè)計膨脹中心應(yīng)子固定。高參數(shù)、大容量電站鍋爐本體基本上均采用懸吊式構(gòu)造,即整個鍋爐本體荷載通過吊桿懸吊在鍋爐頂部幾根鋼構(gòu)造大梁上,然后再通過鍋爐鋼柱將鍋爐荷載傳遞于地基之上。鍋爐這種懸吊形式,在鍋爐運營時保證了鍋爐各個部件按照設(shè)計預(yù)定方向膨脹、即向下和先后左右都能自由膨脹。①鍋爐膨脹中心固定后,就明確了鍋爐各部件膨脹位移計算零點。鍋爐設(shè)計時就可以計算出各種工況下鍋爐部件膨脹方向和膨脹位移量,在此基本上就可以進行受熱面和管道系統(tǒng)應(yīng)力分析和鍋爐整體密封設(shè)計。鍋爐設(shè)計時,除按國家強度計算原則進行靜強度計算外,還必要進行鍋爐整體系統(tǒng)應(yīng)力分析,擬定系統(tǒng)所有部位應(yīng)力狀況,以便采用相應(yīng)辦法,保證鍋爐運營安全。計算鍋爐密封部位膨脹方向和位移量,也便于鍋爐密封設(shè)計時采用相應(yīng)辦法,保證鍋爐運營時鍋爐本體和煙風道各部位密封,避免煙風向爐內(nèi)外泄漏。②膨脹中心位置。懸吊式鍋爐膨脹中心是依照各種不同型式鍋爐運營實際經(jīng)驗加以擬定。這個膨脹中心是人為設(shè)立,而不是鍋爐各某些膨脹自然中心。要擬定鍋爐一種自然膨脹中心十分困難,幾乎是不也許。國內(nèi)外大量鍋爐設(shè)計資料表白,膨脹中心位置是依照經(jīng)驗按爐型來擬定。單爐膛Π型鍋爐,膨脹中心位置普通選取在爐膛后水冷壁前方與爐頂頂棚過熱器交點處。膨脹中心固定靠設(shè)立于鍋爐不同標高處鋼構(gòu)造梁柱上導向裝置來實現(xiàn)。3.16與管子焊接扁鋼膜式壁等構(gòu)造中與管子焊接扁鋼,其膨脹系數(shù)應(yīng)當和管子相近,扁鋼寬度擬定應(yīng)當保證在鍋爐運營中不超過其金屬材料許用溫度,焊縫構(gòu)造應(yīng)當保證扁鋼有效冷卻。

◆條款闡明:修改條款原條款:《蒸規(guī)》第45條?!墩粢?guī)》第45條膜式水冷壁鰭片與管子材料膨脹系數(shù)應(yīng)相近,鰭片管(屏)制造和檢查符合JB/T5255《焊制鰭片管(屏)技術(shù)條件》,鰭片寬度應(yīng)保證鰭片各某些在鍋爐運營中溫度不超過所用材料許用溫度?!魲l款解釋:本條款是對膜式壁管間扁鋼規(guī)定。(1)膜式壁扁鋼與管子材料膨脹系數(shù)應(yīng)相近,可避免扁鋼和管子間因相對膨脹量過大而產(chǎn)生附加應(yīng)力,防止扁鋼與管子焊接處拉裂。(2)扁鋼寬度限制。規(guī)程對扁鋼寬度只是一種原則規(guī)定,即鍋爐運營時扁鋼各部位溫度不應(yīng)超過材料許用溫度。鍋爐運營時,扁鋼受到火焰或高溫煙氣加熱后,通過扁鋼自身熱傳導作用,將熱

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