《锅炉安全技术监察规程》第三章.doc

第三章设计
一、本章结构及主要变化
本章共计25节,由“3.1基本要求”、“3. 2设计文件鉴定”、“3. 3强度计算”、“3. 4锅炉结构的基本要求”、“3.5锅筒(锅壳)、炉胆等壁厚及长度”、“3. 6安全水位”、“3. 7主要受压元件的连接”、“3.8管孔布置”、“3.9焊缝布置”、“3. 10扳边元件直段长度”、“3. 11加装套管”、“3. 12定期排污管”、“3. 13紧急放水装置”、“3 14水汽取样器和反冲洗系统的设置”、“3. 15膨胀指示器”、“3. 16与管子焊接的扁钢”、“3.17喷水减温器”、“ 3.18锅炉启动时省煤器的保护”、“3.19再热器的保护”、“3. 20吹灰及灭火装置”、“3.21尾部烟道疏水装置”、“3. 22防爆门”、“3.23门孔”、“3. 24锅炉钢结构”、“3. 25直流电站锅炉特殊规定”组成。本章主要变化为:
◇增加了设计文件鉴定的要求;
◇修改了扳边元件直段长度的要求;
◇主要受压元件的连接中增加了电站锅炉的主要受压元件;
◇增加了定期排污管、水汽取样器和反冲洗系统的设置规定;
◇增加了尾部烟道疏水装置设置要求;
◇增加了锅炉钢结构要求;
◇增加了直流电站锅炉特殊规定。
二、条款说明与解释
3.1基本要求
锅炉的设计应当符合安全、可靠和节能的要求。取得锅炉制造许可证的单位对其制造的锅炉产品设计质量负责。
◆条款说明:修改条款。
原条款:《蒸规》第7条《水规》第6条
《蒸规》第7条 锅炉的设计必须符合安全、可靠的要求。锅炉的结构应符合本规程第四章的要求。锅炉受压元件的强度应按《水管锅炉受压元件强度计算》或《锅壳锅炉受压元件强度计算》进行计算和校核
《水规》第6条 锅炉的设计必须符合安全、可靠的要求。钢制锅炉受压元件的强度应按GB 9222《水管锅炉受压元件强度计算》或JB 3622《锅壳式锅炉受压元件强度计算》进行计算和校核。
◆条款解释:本条款是关于锅炉设计的原则要求。
锅炉设计首先要保证安全、可靠,同时结合当前节能减排降耗的签本国策,还要求尽可能地节能。
我国在锅炉制造许可证审查中包括了设计能力的评审内容,而且锅炉制造前要经过设计文件鉴定,不单独设立设计资质的评审和认定,因此取得锅炉制造许可证的单位应对锅炉产品设计质量负责。将原条款中的强度计算内容放入本规程3. 3条款中。

3.2设计文件鉴定
锅炉本体的设计文件应当经过国家质检总局核准的设计文件鉴定机构鉴定合格后方可投入生产。
◆条款说明:新增条款
◆条款解释:本条款是关于锅炉设计文件的规定。
设计质量对于锅炉的安全运行至关重要,对于设计质量的监督审查就显得很有必要。根据国务院《特种设备安全监察条例》及《锅炉设计文件鉴定管理规则》(TSG G1001-2004)的规定,锅炉设计文件鉴定工作应当在锅炉制造前进行,锅炉制造单位不得将未经鉴定或鉴定未通过的锅炉设计文件用于制造。只有设计文件经过国家质检总局核准的设计文件鉴定机构鉴定合格后方可投入生产。
3.3强度计算
3.3.1安全系数的选取
强度计算时,确定锅炉承压件材料许用应力的最小安全系数,见表3-1规定。其他设计方法和部件材料安全系数的确定应当符合相关产品标准的规定。
表3-1强度计算安全系数
材料
(板、锻件、管)
安全系数
室温下的抗拉
强度Rm
设计温度下的屈服
强度Relt(Rp0.2t)
(注3-1)
设计温度下持久强度
极限平均值RDt
(注3-2)
设计温度下蠕变极限平均值(每1000h蠕变率为0.01%的)Rnt
碳素钢和低合金钢
nb≥2.7
ns≥1.5
nd≥1.5
nn≥1.0
高合金钢
nb≥2.7
ns≥1.5
nd≥1.5
nn≥1.0
注3-1:如果产品标准允许采用Rp1.0t,则可以选用该值计算其许用应力。
注3-2:RDt指1.0×105h持久强度极限值。
◆条款说明:新增条款
◆条款解释:本条款是关于确定锅炉承压件材料许用应力时选取材料安全系数的规定。 锅炉承压件材料许用应力是锅炉承压件强度计算所依据的基础数据,而材料许用应力的确定又直接和所选用的材料安全系数有关。《锅炉安全技术监察规程》作为政府法规,有必要对材料安全系数作出强制性规定,不允许随意选用。
《锅炉安全技术监察规程》作为锅炉受压元件强度计算标准的上位法,对材料安全系数作出规定,也为锅炉受压元件强度计算标准所规定的材料安全系数提供了出处和法律依据。
3. 3.2 强度计算标准
锅炉本体受压元件的强度可以按照GB/T 9222《水管锅炉受压元件强度计算》或者GB/T16508《锅壳锅炉受压元件强度计算》进行计算和校核。当采用试验或者其他计算方法确定锅炉受压元件强度时,应当按照本规程1. 6的规定执行。
A级锅炉范围内管道强度可按照DL/T 5054《火力发电厂汽水管道设计技术规定》进行计算;B级及以下锅炉范围内管道强度可按照GB 50316《工业金属管道设计规范》进行计算。
◆条款说明:修改条款
原条款:《蒸规》第7条;《水规》第6条
《蒸规》第7条 锅炉的设计必须符合安全、可靠的要求。锅炉的结构应符合本规程第四章的要求。锅炉受压元件的强度应按《水管锅炉受压元件强度计算》或《锅壳锅炉受压元件强度计算》进行计算和校核。
《水规》第6条 锅炉的设计必须符合安全、可靠的要求。钢制锅炉受压元件的强度应按GB 9222《水管锅炉受压元件强度计算》或JB 3622《锅壳式锅炉受压元件强度计算》进行计算和校核。
◆条款解释:本条款是关于设计所依据的强度计算标准的规定。
目前,我国的锅炉受压元件的强度计算标准分为水管锅炉和锅壳锅炉两种,两强度计算标准中相同的受压元件的计算公式完全一样,仅仅是在一些系数的选取上有些差异,这些差异也是技术政策的规定,而不是理论上的差异。
由于本规程的适用范围包括主给水管道、主蒸汽管道、再热蒸汽管道等,因此增加了关于锅炉管道强度计算的两个标准。
考虑到科技进步,近年来各种强度计算的核定方法都有了较快的发展,许多强度核定方法比传统的核定方法更加精准,因此增加了试验方法或其他计算方法。这些方法包括:应力验证法、屈服验证法、爆破验证法、应力分析验证法等。但是考虑到目前各种方法尚缺统一标准以及各单位实际技术水平的差异,因此当采用这些方法时,需要按照本规程第1.6条的规定执行,即提交国家质检总局特种设备安全技术委员会评审。
3.4锅炉结构的基本要求
(1)各受压部件应当有足够的强度;
(2)受压元件结构的形式,开孔和焊缝的布置应当尽量避免或者减少复合应力和应力集中;
(3)锅炉水循环系统应当能够保证锅炉在设计负荷变化范围内水循环的可靠性,保证所有受热面都得到可靠的冷却。受热面布置时,应当合理地分配介质流量,尽量减小热偏差;
(4)炉膛和燃烧设备的结构以及布置、燃烧方式应当与所设计的燃料相适应,并且防止炉膛结渣或者结焦;
(5)非受热面的元件,壁温可能超过该元件所用材料的许用温度时,应当采取冷却或者绝热措施;
(6)各部件在运行时应当能够按照设计预定方向自由膨胀;
(7)承重结构在承受设计载荷时应当具有足够的强度、刚度、稳定性及防腐蚀性;
(8)炉膛、包墙及烟道的结构应当有足够的承载能力;
(9)炉墙应当具有良好的绝热和密封性;
(10)便于安装、运行操作、检修和清洗内外部。
◆条款说明:修改条款
原