Вот и пришло время поговорить про “Правила устройства, установки, содержания и освидетельствования паровых котлов”. Данные правила были составлены Главной Государственной инспекцией Котлонадзора. Издаются на основании Положения об Инспекции Котлонадзора НКТП, утвержденного постановлением СНК СССР от 21/VIII 1937 г. За №1425, и разрешения Экономсовета при СНК СССР от 31/X 1940 г. За №130-773. Срок внедрения с 13 ноября 1940 г. Конечно, они сейчас уже не актуальны в 21 веке, но все же интересно знать особенности развития данных правил.
I. Общие положения
- Настоящие правила распространяются на все стационарные и подвижные паровые котлы, пароперегреватели и водяные экономайзеры для паровых котлов, кому бы они ни принадлежали, за изъятиями, указанными в ст. 3.
- Паровыми котлами считаются все закрытые приборы, обогреваемые горячими газами и служащие для получения водяного пара с абсолютным давлением более одной атмосферы, используемого вне самого прибора.
Примечание: Аккумуляторы пара и испарители подлежат действию правил о сосудах, работающих под давлением.
- Настоящие правила не распространяются:
а) на подведомственные НКПС паровозные и вагонные котлы, пароперегреватели и экономайзеры;
б) на паровые котлы, пароперегреватели и водяные экономайзеры на морских и речных судах, снарядах и иных плову чих средствах;
в) на котлы, установленные на самолетах и автомобилях;
г) на паровые котлы с давлением не свыше 0,7 ати, подлежащие действию особых правил;
д) на паровые котлы электрические, подлежащие действию особых правил.
- К стационарным паровым котлам относятся котлы, которые требуют для установки постоянного фундамента.
К подвижным паровым котлам относятся такие котлы, которые не требуют для установки постоянного фундамента.
Если подвижной котел устанавливается для работы в постоянном помещении, то как помещение котла, так и установка последнего подчиняются соответствующим требованиям настоящих правил.
- Пароперегревателями считаются все закрытые обогреваемые приборы, служащие для повышения температуры пара.
Примечание: Первичные пароперегреватели прямоточных котлов рассматриваются, как неразрывное целое с котлом и на них распространяются правила, установленные для паровых котлов.
- Водяными экономайзерами считаются все закрытые приборы, обогреваемые горячими газами, отходящими из котла или другого устройства, и служащие для повышения температуры воды, питающей паровой котел с давлением более 1 атмосферы по манометру.
Примечание: Экономайзеры, представляющие собой невыключаемую часть котла, рассматриваются как одно неразрывное целое с котлом и на в их распространяются правила, установленные для паровых котлов, а не экономайзеров.
II. Паровые котлы
- Материал и конструкций паровых котлов
7. Материал для изготовления и ремонта паровых котлов должен удовлетворять соответствующим ОСТ.
Применение чугуна для изготовления частей котла и его арматуры не допускается за исключением следующих случаев: чугун по ОСТ 8827 не ниже СЧ-32 может применяться на стороне насыщенного пара лишь для изготовления предохранительных клапанов давлением до 13 ати, паровых вентилей, питательных клапанов и спускных задвижек с диаметром не более 150 мм и давлением до 33 ати.
Котлы, построенные и установленные до 1933 г., при максимальном рабочем давлении пара в 6 ати могут иметь неомываемые продуктами горения следующие чугунные детали; штуцеры, патрубки, колена, крышки и днища круглого или овального сечения. При смене чугунных деталей должны устанавливаться стальные.
Сварка допускается при изготовлении и ремонте паровых котлов при условии выполнения всех требований «Правил по применению сварки при проектировании и изготовлений паровых котлов и сосудов, работающих под давлением свыше 0,7 ати, утвержденных 11/VII 1939 г. и «Правил испытания электро- и газосварщиков для допущения их к ответственным сварочным работам», утвержденных 24/1 1940 г.
Расчет прочности котлов должен проводиться в соответствии с нормами, издаваемыми Главной государственной инспекцией Котлонадзора НКЭС.
При изготовлении котлов Инспекция Котлонадзора проводит технический контроль за изготовлением, согласно особой инструкции Главной государственной инспекции Котлонадзора НКЭС.
- Наинизший уровень воды в паровом котле должен быть не менее чем на 100 мм выше наивысшей линии соприкосновения стенок котла с продуктами горения.
Настоящая статья не распространяется:
а) на котлы, поверхность нагрева которых образована исключительно поверхностью водяных труб с наружным диаметром не более 103 мм;
б) на вертикальные газотрубные и водотрубные котлы, которые имеют трубы, отводящие газы в самом корпусе котла.
Котлы, указанные в п. “б”, должны иметь наинизший уровень воды выше неба топки по крайней мере на 100 мм.
- Если при данной конструкции котла (например, жаротрубные котлы с выносной или нефтяной топкой) возможен перегрев стенки котла вследствие недостаточного ее охлаждения, то эта часть котла, особенно в местах швов, должна быть надежно изолирована.
Барабаны котлов с рабочим давлением свыше 22 ати должны быть защищены надежной изоляцией от воздействия на них лучистой теплоты и горячих газов.
Барабаны водотрубных котлов с рабочим давлением до 22 ати от воздействия лучеиспускания также должны быть надежно изолированы, если не закрыты пакетом труб.
Конструкция вновь изготовляемого котла должна обеспечивать возможность теплового расширения отдельных элементов котла.
2. Арматура и гарнитура паровых котлов
10. Каждый паровой котел должен быть снабжен по крайней мере двумя не зависящими друг от друга предохранительными клапанами.
Один из числа полученных по расчету предохранительных клапанов (контрольный) должен иметь устройство, не позволяющее обслуживающему котел персоналу изменять нагрузку клапана.
- У стационарных котлов предохранительные клапаны должны быть рычажные.
По согласованию с Инспекцией Котлонадзора допускается установка предохранительных клапанов специальной конструкции — импульсных.
У подвижных котлов клапаны могут быть пружинные.
На котлах локомобильных, паровозных, вагонных и судовых, установленных стационарно, клапаны могут быть пружинные.
- Нагрузка клапанов должна быть такова и клапаны должны быть рассчитаны и отрегулированы таким образом, чтобы давление пара в котле не могло повышаться в котлах с рабочим давлением до 7 ати более чем на 0,2 ати, а в котлах с рабочим давлением свыше 7 ати до 13 ати — более чем на 3% против допущенного рабочего давления.
В котлах с рабочим давлением свыше 13 ати до 100 ати во избежание частых открытий клапанов при колебаниях нагрузки, вызывающих их более быстрый износ и неплотность, нагрузка контрольных предохранительных клапанов должна быть отрегулирована на открытие клапанов при повышении давления на 3% от рабочего, остальных же клапанов на 5% от рабочего.
В котлах с рабочим давлением свыше 100 ати нагрузка контрольных предохранительных клапанов должна быть отрегулирована на открытие клапанов при повышении давления на 5% от рабочего, остальных же клапанов на 8% от рабочего.
Примечание: Увеличение нагрузки на предохранительные клапаны сверхустановленной в настоящей статье воспрещается.
При установке полноподъемных клапанов с высотой подъема не менее (1/4)*d давление пара в котле с момента открытия клапана до полного его подъема не должно повышаться еще дополнительно более чем на 3%.
В котлах прямоточных нагрузка предохранительных клапанов устанавливается таким образом, чтобы давление пара на выходе из котла не могло повышаться более чем на 10% против рабочего давления пара, измеряемого в этой точке.
- Сечение предохранительных клапанов для вновь изготовляемых котлов исчисляется по следующей формуле:
ndh = A*(D/P)
n — число установленных клапанов;
d — диаметр клапана в см;
h — высота подъема клапана в см;
D — количество пара в кг, вырабатываемое котлом в час при максимально длительной нагрузке;
р — абсолютное давление пара в котле в кг/см2.
Значение коэффициента А принимается:
А = 0,0075 — для клапанов с малой высотой подъема h <= (1/20)*d
А = 0,0095 — для клапанов среднеподъемных h = (1/10)*d
A = 0,015 — для клапанов полноподъемных h >= (1/4)*d
В число клапанов n входят все рабочие и контрольные клапаны.
Диаметры всех клапанов должны быть одинаковыми, причем диаметр каждого клапана не должен превосходить 125 мм.
Минимальный диаметр предохранительных клапанов должен быть не менее 38 мм для котлов с поверхностью нагрева не более 5 м2 и производительностью не более 100 кг в час допускается уменьшение диаметра до 25 мм.
Примечание: Установка предохранительных клапанов диаметром меньше 38 мм должна быть согласована в каждом отдельном случае с Инспекцией Котлонадзора.
Пружинные клапаны рассчитываются как клапаны малоподъемные.
В отношении существующих котлов для проверки клапанов допускается пользование следующими формулами, принятыми в правилах НКТ СССР (утверждены 2/IX 1929 г. № 287):
а) для котлов, изготовленных в соответствии с правилами НКТ СССР от 14/Х1 1923 г. для проверки клапанов остается в силе следующая формула профессора Котурницкого:
dh = (0,006*D) / p
d — диаметр предохранительного клапана в см;
h — высота подъема клапана в см;
D — наибольшее количество пара в кг, вырабатываемое котлом в один час;
р — абсолютное давление пара в атмосферах.
б) для котлов, изготовленных в соответствии с правилами НКТ СССР от 2/IХ 1929 г. диаметр предохранительных клапанов исчисляется по следующей формуле:
dh = (0,38 * H) / p
d — диаметр предохранительного клапана в см;
h — высота подъема клапана в см;
H — поверхность нагрева котла в м2;
р — абсолютное давление пара в котле в атмосферах.
При расчете диаметра обыкновенного предохранительного клапана по вышеприведенной формуле подъем клапана h должен приниматься не более (1/20)*d, хотя бы в действительности он был более указанной величины.
Применение полноподъемных предохранительных клапанов (т. е. с высотой подъема h до (1/4)*d ) допускается при условии, если конструкция их испытана в отношении высоты подъема и удостоверена компетентным государственным органом.
Определенная по вышеприведенной формуле площадь проходного сечения представляет собой полную площадь всех клапанов как открытых, так и имеющих устройство, не позволяющее обслуживающему котел персоналу изменять нагрузку клапана. В том случае, если по расчету получается только один клапан, должен быть поставлен второй добавочный клапан.
- При расчете клапанов для котлов с высокой производительностью (свыше 50 кг с 1 м2 в час) надлежит пользоваться формулой:
dh = (0,0075*D) / p
d — диаметр предохранительного клапана в см;
h — высота подъема клапана в см;
D — наибольшее количество пара в кг, вырабатываемого котлом в один час;
р — абсолютное давление пара в котле в атмосферах.
- Предохранительные клапаны должны быть устроены таким образом, чтобы всегда можно было проверять их исправное состояние.
Проверка предохранительных клапанов (продувкой) должка производиться у котлов с давлением до 22 ати включительно не реже одного раза в смену; у котлов с давлением свыше 22 ати не реже одного раза в сутки по одному клапану в порядке очередности, но обязательно у каждого котла.
Для котлов с давлением свыше 100 ати в случае установки гидравлического затвора перед клапаном и для всех прямоточных котлов проверка каждого клапана должна производиться не реже двух раз в месяц.
Проверка предохранительных клапанов котлов с давлением свыше 22 ати должна производиться и присутствии дежурного инженера или теплотехника с записью результатов проверки в вахтенный журнал.
- Все предохранительные клапаны могут быть расположены на одном патрубке. От патрубка, на котором установлен один или несколько предохранительных клапанов, воспрещается брать пар. В случае расположения на одном общем патрубке нескольких предохранительных клапанов площадь поперечного сечения патрубка должна быть не менее суммы сечений всех предохранительных клапанов; для клапанов полноподъемных это сечение должно быть не менее 1,25 суммы сечений всех клапанов. Грузы рычажных предохранительных клапанов должны быть сделаны из одного или нескольких кусков, застопоренных на конце рычага так, чтобы была исключена возможность какой-либо передвижки их по длине рычага без отдачи стопорных приспособлений.
Для прямоточных котлов установка предохранительных клапанов допускается в любой точке паропровода до запорного устройства, при этом участок паропровода до клапанов рассматривается как часть котла.
- Если давление на каждую клапанную тарелку превышает 700 кг, то должно быть устроено приспособление, обеспечивающее возможность подъема груза при проверке копана одним человеком.
- Предохранительные клапаны должны быть снабжены приспособлением, предохраняющим персонал, обслуживающий котельную установку, от получения ожогов.
При устройстве общей трубы от предохранительных клапанов одного котла для вывода пара из пределов котельной сечение трубы должно быть не менее суммы сечений предохранительных клапанов, для которых труба устроена. Для клапанов полноподъемных сечение трубы должно быть не менее двойной суммы сечений клапанов. При устройстве отводящих труб необходимо устанавливать отвод воды и сигнальные приспособления (например, свистки), если выпуск пара не слышен кочегарам.
- Каждый паровой котел должен быть снабжен исправным и правильно показывающим манометром, запломбированным Уполномоченным Комитета по делам мер и измерительных приборов при СНК СССР. Манометр сообщается с паровым пространством котла и должен быть рассчитан на число атмосфер, превышающее необходимое при гидравлическом испытании котла давление не менее чем на 2 ат в соответствии с ОСТ. Проверка и пломбировка каждого манометра должны производиться не реже одного раза в год.
На циферблате манометра должна быть проведена красная черта через деление, соответствующее наивысшему допускаемому рабочему давлению в котле, с учетом добавочного давления от водяного столба при низко опущенных манометрах. Взамен красной черты, наносимой на циферблате манометра, разрешается укреплять {путем припайки) снаружи на крышке манометра металлическую пластинку, окрашенную в красный цвет и плотно прилегающую к стеклу манометра.
Манометр должен быть хорошо освещен, защищен от влияния лучистой теплоты кладки, от охлаждения и так установлен, чтобы показания его были отчетливо видны обслуживающему котел персоналу.
Каждый манометр должен быть снабжен сифонной трубкой или другим аналогичным приспособлением. На сифонной трубке должен быть установлен трехходовой кран или клапан для контрольного манометра с диаметром фланца в 38 мм при толщине его в 6 мм. Трехходовой кран или клапан должен быть установлен между манометром и сифонной трубкой.
Разрешается кроме трехходового крана или клапана устанавливать на сифонной трубке кран или клапан для разобщения этой трубки в случае надобности от котла. Указанный кран или клапан должен быть всегда запломбирован в открытом состоянии.
На прямоточных котлах манометры устанавливаются на выходе пара из котла перед запорным вентилем и на питательной линии.
- Для питания паровых котлов допускается лишь такая вода, которая по данным специального химического анализа оказалась пригодной для этой цели.
Если вода признана пригодной для питания паровых котлов лишь при условии ее предварительной подготовки, то для счистки могут применяться только способы и употребляться только вещества, проверенные путем особого химического анализа, произведенного вполне компетентными органами и лицами. Этот анализ должен установить, что пользование данными способами и веществами не может послужить причиной разъеданий стенок котлов, арматуры, паропроводов и питательных насосов, не является вредным с точки зрения охраны труда при дальнейшем использовании пара или горячей воды. Если этот анализ установит необходимость специальной дозировки вещества, режима и продувки котлов в зависимости от состава котловой воды и величины характера их нагрузки, то для каждого отдельного случал компетентными лицами должен быть разработан соответствующий режим для котлов, соблюдение которого лежит на ответственности администрации предприятия.
Для котлов с давлением свыше 16 ати администрация предприятия обязана организовать постоянный химический контроль за качеством питательной воды.
- Для питания парового котла с поверхностью нагрева более 5 м2 работающего при давлении более 6 ати и производительностью более 100 кг в час при наличии одного из этих условий должно быть установлено не менее двух питательных приборов, которые должны приводиться в действие независимо один от другого. Два независимых прибора, из которых один обязательно должен быть с паровым приводом, признаются достаточными и для нескольких котлов, но при условии, если каждый в отдельности прибор обеспечивает двухкратную максимально длительную производительность установленных котлов.
При установке трех или более питательных насосов общая производительность их должна быть не менее утроенной максимально длительной производительности всех установленных котлов, причем производительность насосов с паровым приводом должна быть не менее 1,2 общей максимально длительной производительности установленных котлов.
При временном выходе из строя самого мощного насоса суммарная производительность остальных должна составлять не менее полуторной максимально длительной производительности всех установленных котлов.
Для питания барабанных водотрубных котлов электростанций производительность питательных насосов должна соответствовать следующим нормам:
а) производительность всех насосов с электроприводом должна быть такой, чтобы при выходе из строя самого мощного из них была обеспечена максимально длительная производительность всех установленных котлов;
б) помимо насосов с электроприводом должны быть установлены насосы с паровым приводом, суммарная производительность которых должна быть не меньше суммарной максимально длительной производительности всех установленных котлов, причем число этих насосов должно быть не меньше двух.
Для к