于额定出口热水温度低于120@的锅炉,其工作压力和温度比较低,事故的危害性较小,而锅筒所用材料的焊接性能较好,又明确了焊接工艺评定要求,锅筒检查试板的数量可适当减少,对额定热功率小于或等于1.4MW的这种锅炉,可以免做锅筒检查试板.
不论是额定出口热水温度高于或等于120@的锅炉还是额定出口热水温度低于120@的锅炉,其集箱、管道和受热面管子除了上述原因外,还因为其直径明显小于锅筒,事故的危害性相对较小,且环焊缝检查试件的代表性较差,所以可不要求做检查试件.
第68条 本条是关于焊接接头拉伸试样和试验的规定.
与原规程第54条、第56条及附录第1条、第2条相比,去掉了全焊缝金属拉伸试样和试验,这是从热水锅炉综合安全性考虑,可以简化试验.
第69条 本条是关于焊接接头弯曲试样和冷弯试验的规定.
与原规程第57条、第59条及附录第4条相比,主要变化有:
1、增加检查试板的背弯试样.
2、弯曲试样的加工要求、圆角尺寸、弯轴直径、弯曲角度、试样的棱角开裂等都做了改动,因为在焊接接头的弯曲试样和冷弯试验方面,热水锅炉与蒸汽锅炉是一样的.
关于冷弯试验时弯曲试样拉伸面上允许的裂纹或缺陷的长度是指单条裂纹或缺陷的长度,而不是裂纹或缺陷长度的总和.
第71条 本条是关于受压焊件水压试验的规定.
本条与原规程第61条相比有明显的变动,而与《蒸汽锅炉安全技术监察规程》第108条的规定基本相同.本条对哪些受压焊件在制造单位做水压试验,哪些受压焊件在安装工地做水压试验有明确规定,并且还补充规定了"无管接头的集箱,可不单独进行水压试验",可在锅炉组装后再进行水压试验.锅炉整体进行水压试验时,给水阀、出水阀和排污阀应包括在内.原条文第关于水压试验方法的规定与锅炉检验中的水压试验规定有重复之处,本条改为引用锅炉检验方面水压试验的条款.
本条中规定的水压试验的压力是以受压元件的工作压力为基础的,而不是以受压元件的计算压力或设计压力为基础的.我国的锅炉强度计算标准中对工作压力规定了明确的含义,并且计算压力也是以工作压力为基础的.本规程中安全阀的始启压力也是以工作压力为基础的.因此,目前这样规定是合适的,不容易引起对工作压力以及其它压力的误解.国外锅炉技术规范中,锅炉强度计算、安全阀整定压力和水压试验压力等也都是以一种压力为基础的,例如英国锅炉规范中以设计压力为基础,美国锅炉规范中以最高允许工作压力为基础.
第75条 本条是关于在用锅炉受压元件用焊接方法修理后对修补焊缝的检验要求.
本条中保留了超声探伤,主要是考虑锅炉受压元件位置一般已经固定,有些部位不仅给焊接带来一定的困难,而且给焊缝的射线探伤工作也带来困难,只能采用超声探伤.本条中增加了超声探伤采用的标准及合格级别的规定.
挖补和补焊的对接焊缝可以采用射线和超声探伤中的一种或两种方法进行探伤检查.这些焊缝一般应全部探伤,特别是焊接困难的部位.
第六章 胀 接
第77条 本条是关于试胀和胀接试件的规定.
本条与原规程第63条相比,对胀接试件的规定做了修改.试胀工作对于制订胀接工艺保证胀接质量有重要作用.试胀工作必须有胀接试件,应由锅炉制造单位提供.本条文明确了对胀接试件的材料和开孔的要求,以使试胀工作尽量与产品胀接相似.胀接试件的材料应与产品的管板和管子钢号相同且最好是同炉批的材料.每块胀接试板上应开有管孔,管孔的尺寸、光洁度、排列方式和孔间距尽量与管板的要求相同.试板上管孔的数量:管孔顺排时,不少于9个;管孔错排时,不少于7个.
第80条 本条是对胀接管板和管端硬度的要求.
本条与原规程第66条相比,增加了胀接管子应选用低于管板硬度的材料的规定.因为原条文执行中有些安装单位发现有些20钢管强度较高,通过退火处理后管端硬度仍不低于管板的硬度值,所以要有效地解决这个问题,锅炉设计和制造单位首先在管子钢号方面应选择适当.如果管子强度能满足要求,以选择抗拉强度比管板抗拉强度低的材料为宜.
第81条 本条是关于胀管率的规定.
本条与原规程第67条相比,修改了展,改变了胀管率计算公式.胀管率由1.0~1.9%改为1.0~2.1%,与《蒸汽锅炉安全技术监察规程》第124条的规定相同.这样修改是以一些单位的试验研究成果以及蒸汽锅炉规程执行情况为依据.本条的胀管率计算公式是由原条文的计算公式推导出来的,推导过程如下:
(公式)
本条的计算公式与原规程计算公式相比,可以减少一个测量参数,减少胀接工作的测试工作量.
本条未推荐外径控制法的胀管率和计算公式,主要是不少单位对采用外径控制法的意见有分歧,因此劳人锅局【1983】26号文规定的外径控制法适用范围暂不扩大,在此范围内仍可使用.
第七章 铸铁锅炉
第86条 本条是关于铸铁锅炉使用范围的规定.
一些工业发达国家如美国、苏联、德国、日本等对铸铁热水锅炉都限制在一定的压力和温度范围内使用,见下表.
━━━━━┯━━━━━━━━━┯━━━━━━━━━━━┯━━━━━━━━━━
国 别│ 技术规范名称 │ 适用的压力 │适用的出口
│ │ │热水温度 @
─────┼─────────┼───────────┼──────────
美 国│ aSME《锅炉压力 │ 工作压力 │
│容器规范》IV《采暖│ <=1.1MPa │ <=121
│锅炉规程》 │ │
─────┼─────────┼───────────┼──────────
│ │ │
苏 联│不超过0.7表压蒸 │ │ <=115
│锅炉的结构与安全使│ │
│用规程》 │ │
─────┼─────────┼───────────┼──────────
│ TRD《蒸汽锅炉 │ 允许工作压力 │
德 国│技术规程》 │ <=0.6MPa │
│ │ │
─────┼─────────┼───────────┼──────────
│ │ │
日 本│ 《锅炉构造规范》 │ 水柱静压高度 │ <=120
│ │ <=50m │
━━━━━┷━━━━━━━━━┷━━━━━━━━━━━┷━━━━━━━━━━
参考国外规范,并考虑我国热水锅炉参数系列标准对锅炉额定出口热水温度和额定出水压力的划分,以及我国铸铁锅炉试验研究和制造的情况,从锅炉安全监察的角度在本条中限制了我国铸铁锅炉的适用范围.
目前我国的铸铁锅炉产品是用灰口铸铁制造的,如果制造单位要用球墨铸铁制造,按本规程第5条的规定办理试制手续.
第88条 本条是关于锅片最小壁厚以及测厚的规定.
锅片的最小壁厚直接关系到锅炉的安全,应予足够的重视.本条的"锅片的最小壁厚一般为10mm"是参照日本《锅炉构造规范》有关规定而制订的,暂按实际壁厚要求.
目前我国的铸铁锅炉还没有强度计算标准,有待于制订.
锅炉制造单位应掌握锅片的非破坏测厚技术,譬如超声测厚技术,否则本条规定的测厚要求难以达到.
锅片通常是批量生产的.同批生产的锅片是指同一生产令号、同材料牌号、同结构型式、同铸造工艺的锅片.需要测量壁厚的锅片数量应不少于同批锅片数量的20%,且不少于1片(当20%的锅片数少于1片时).每台锅炉前、中、后的锅片结构不同,因此每种锅片都应有测点图,标明锅片上测厚的具体位置和测点数量.按专业标准ZBJ98014-89《铸铁锅炉技术条件》6、1、3条的规定,锅片每面至少测量5个位置的壁厚.
第90条 本条是关于锅片或锅炉冷态爆破验证试验的规定.
本条中的"改变锅片材料的牌号"是指锅炉设计和制造单位改用抗拉强度比原来低的灰口铸铁 牌号或改用其它种类的铸铁.
按本条的规定,不做整台锅炉的冷态爆破试验,而是取锅炉前部、中部、后部各三片锅片进行冷爆试验,用来代表整台锅炉的冷爆试验.由于额定热功率较大的铸铁锅炉进行整台锅炉的冷爆试验困难和危险性较大,所以用上述方法试验较为合理.德国的TRD《蒸汽锅炉技术规程》中有类似的规定.
本条规定的冷态爆破验证试验是为了验证锅片的强度和安全性,而不是确定其最小壁厚.冷爆试验合格标准是参照德国TRD《蒸汽锅炉技术规程》有关规定,从验证试验角度制订的.经验证合格的锅片可以批量生产.
第94条 本条是关于受压铸件拉伸试验的规定.
在执行本条时,锅炉制造单位首先应在企业标准或产品技术条件中明确规定是按每个铁水罐制取拉伸试样,还是按每片锅片制取拉伸试样,不应随意改变.
锅炉制造单位应加强管理采取措施保证受压铸件与其拉伸试样的对应性.受压铸件与其拉伸试样的消除内应力处理方法应相同,若采用退火热处理时,其设备和规范应相同.
同一炉连续浇注的受压铸件中一般最先浇注和最后浇注的锅片质量较难保证,如果它们的试样拉伸试验合格,其余锅片拉伸试样的拉伸试验可免做,这样规定比较合理.
第96条 本条是关于受压铸件修理的限制性规定.
在受压铸件的辐射受热面上以及应力集中区域内,不论出现哪种不允许的缺陷,都不应采用焊补或塞挤的方法进行修理,因为这些部位在锅炉运行时条件恶劣,即使缺陷修理后水压试验能通过,在锅炉运行时也难免产生新的裂纹.
锅炉制造单位可根据锅片结构和爆破试验确定应力集中区域.
本条不仅限制缺陷部位,而且限制了缺陷种类.受压铸件出现裂纹、缩松或分散性夹砂(渣)缺陷,不论出现在什么部位,都不应采用焊补的方法进行修理,这与专业标准ZBJ98014-89《铸铁锅炉技术条件》有关规定相同.由于这些缺陷是危险性缺陷,采用焊补方法修理,其技术难度大,可靠性较差,目前一般锅炉制造单位还未掌握这种技术,因此加以限制是必要的.
对本条限制范围以外的缺陷能否进行焊补,由于目前条件还不成熟,本条中没有规定,可按专业标准中的规定执行.
在用锅炉受压铸件的修理应慎重对待,除应急修理外也应执行本条规定.应急修理方案的审查和修理单位的审批应符合《锅炉压力容器安全监察暂行条例》有关规定.
第八章 主要附件和仪表
第98条 本条是关于安全阀数量及水封装置的规定.
与原规程第72条相比,本条在安全阀数量要求方面有所放松.一些工业国家的锅炉规范中有关这方面的规定见下表.原条文是参照苏联锅炉规程制订的.根据多年来的实践和一些单位的建议,我们对安全阀数量的要求做了改动.本条规定与上述国外有关规定相比,仍较严格.
━━━━┯━━━━━━━━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
国 别 │ 锅炉规范名称 │ 安 全 阀 数 量 要 求
────┼───────────┼────────────────────
美 国 │ aSME《锅炉压力 │ 对于工作压力超过1.1MPa(表压)或出口
│容器规范》Ⅰ《动力 │热水温度超过121@的锅炉,每台锅炉至少
│锅炉》、Ⅳ《采暖锅炉》│须有一只安全阀或安全泄放阀,但光管的水
│ │受热面大于46.4平方米的锅炉至少须有两只安
│ │全阀或安全泄放阀.
│ │ 对于工作压力不超过1.1MPa(表压)或出
│ │口热水温度不超过121@的锅炉,每台锅炉
│ │至少须有一只安全泄放阀.
────┼───────────┼────────────────────
苏 联 │ 《蒸汽锅炉和热水 │ 出口热水温度超过115@的锅炉每台至
│锅炉的结构及安全使 │少应装两个安全阀;当锅炉与膨胀水箱连接
│用规程》、《热水锅 │管路的截止阀有管径不小于50mm的旁通管
│炉和压力低于0.7表大 │时, 可允许装一只安全阀;具有燃料燃烧室
│气压蒸汽锅炉的结构 │并有自动连锁保护装置的直流热水锅炉, 可
│及安全使用规程》 │不必装安全阀.
│ │ 供热量超过35x10000cal/h的热水锅炉
│ │至少应装两只安全阀.供热量不超过35x
│ │10000kcal/h的热水锅炉,可以装一个安全阀.
────┼───────────┼────────────────────
德 国│ TRD《蒸汽锅炉技 │ 每台热水锅炉至少须有一个可靠的超压安
│术规程》 │全装置.
━━━━┷━━━━━━━━━━━┷━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
续上表
━━━━┯━━━━━━━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
国 别 │ 锅炉规范名称 │ 安 全 阀 数 量 要 求
────┼──────────┼──────────────────────
英 国 │ BS2790《焊接结构 │ 供热量超过2、35MW、出口热水温度高于
│锅壳式锅炉规范》 │120@的陆用锅壳式热水锅炉,须安装至少
│ │两个单座或一个双座的安全阀.
────┼──────────┼──────────────────────
日 本 │ JIS B 8201《陆用 │ 热水锅炉上必须装有一个以上的泄放阀或
│钢制锅炉的构造》 │安全阀,但备有容易检查的泄放管时,可代
│ │替泄放阀.
━━━━┷━━━━━━━━━━┷━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
本条增加了对水封管的要求.水封安全装置一般装设在额定热功率较小的锅炉上代替安全阀.本条对水封管的要求是参照《蒸汽锅炉安全技术监察规程》第130条的规定.
第99条 本条是关于安全阀泄放能力和流道直径的规定.
本条增加了安全阀泄放能力的要求,这是选用安全阀的基本前提.泄放能力不仅与安全阀的数量和流道直径有关,而且与安全阀的性能有关.
对于额定出口热水温度低于100@的锅炉,本条规定了安全阀流道直径的下限值,而原规程第74条规定用公式计算安全阀阀座内径.这样改动主要是考虑这类锅炉的安全阀在开启和排放过程中主要泄放水,水的重量流量比饱和蒸汽的重量流量大得多,所以安全阀的流道直径可以较小.我们在采用日本《锅炉构造规范》附录中的安全阀计算公式并结合我国热水锅炉参数系列进行计算的基础上,按不同容量的锅炉区别对待且便于应用的原则确定了这方面的要求.原规程第74条中的计算公式来自苏联锅炉规程,此公式是把热水折合成饱和蒸汽,按排放饱和蒸汽进行计算.许多单位反映对这类锅炉用此公式计算出的安全阀阀座内径很大,不够合理.
本条中安全阀流道直径计算公式与原规程的公式实质上相同,因公式中的热功率和压力的单位改用国际单位,所以在本条公式的右边多出了常数.
与原条文相比,本条的排量系数中已没有"h/d≥1/12时,C=97",因为我国安全阀标准中没有此类型安全阀.
本条的计算公式是参照性的,因此有关单位采用国家标准GB12241-89《安全阀一般要求》中的公式也是可以的.
对本条的一些名词术语,我们参照GB12241-89做如下解释.
"流道直径"是指对应于进口端到关闭件密封面间流道的最小截面积的直径.
"始启压力"(同整定压力)是指安全阀阀瓣在运行条件下开始升起时的进口压力.在该压力下,开始有可测量的开启高度,介质呈由视觉或听觉感知的连续排出的状态.
"开启高度"是指阀瓣离开关闭位置的实际升程.
第100条 本条是关于安全阀安装的规定.
与原规程第73条相比,本条增加了"在安全阀和锅筒之间或安全阀和集箱之间,不得装有取用热水的出水管和阀门"的规定.在安全阀与锅筒或集箱间不得装阀门,是防止由于误操作把阀门关上,使安全阀不起作用,导致锅炉发生事故."不得装有取用热水的出水管"的规定,是为了保证安全阀开启压力的准确性.
在JB2202-77《弹簧式安全阀参数》标准中,公称压力较低、公称通径不大于40mm的安全阀,其进出口的连接方式是螺纹连接而没有法兰连接.因此,若采用公称通径不大于40mm的安全阀,它与锅筒或集箱之间可通过带螺纹的短管相连,但短管与锅筒或集箱之间应采用焊接或法兰连接而不用螺纹连接.为了安全可靠,公称通径大于40mm的安全阀不应采用螺纹连接.而用法兰连接.
第101条 本条是关于几个安全阀进口侧合用一根短管的通路截面积的规定.
与原规程第76条相比,安全阀截面积改为安全阀排放面积,后者含义确切.
"排放面积"是指阀门排放时流体通道的最小截面积.对于全启式安全阀,排放面积是指流道直径处的截面积;对于微启式安全阀,排放面积是指帘面积."帘面积"是指当阀瓣在阀座上方升起时,在其密封面之间形成的圆柱形或圆锥形通道面积.
第105条 本条是关于安全阀整定和校验的规定.
与原规程第79条相比,本条的内容基本未改.在修订规程过程中,一些单位认为锅炉强度计算时,由于热水锅炉比蒸汽锅炉的安全阀始启压力大,造成在相同的额定工作压力下热水锅炉比蒸汽锅炉的锅筒壁厚大,这是不合理的.我们认为这个问题应通过修订强度计算标准解决,而不宜将热水锅炉的安全阀始启压力改为与蒸汽锅炉的相同.由于水具有不可压缩性,锅水的热膨胀会很快引起锅炉内压力升高,为防止热水锅炉的安全阀频繁启跳而造成安全阀损坏或泄漏,因此热水锅炉安全阀始启压力略高于蒸汽锅炉安全阀始启压力是适宜的.
对于在用锅炉,本条表8-1中的工作压力可以用锅炉实际使用的工作压力.
第110条 本条是对压力表的安装要求.
与原规程第84条相比,主要改动有:
1、去掉