Nồi hơi cố định ống lò ống lửa cấu tạo hàn (trừ nồi hơi ống nước) - phần 4

3.11. Hàn góc để gắn các tấm bù vào thân chịu áp lực trong

Các kích thước L_i của mối hàn góc trong để gắn các tấm bù vào tấm thân (xem Hình 12) phải tuân thủ các hệ thức sau:

L_i≥ 0,7 e_rp                     ……(3.37)

Kích thước L_o mối hàn góc quanh mặt ngoài để gắn các tấm bù vào thân nồi hơi được xác định từ phương trình sau, nhưng trong tất cả các trường hợp không được nhỏ hơn kích thước của mối hàn góc trong:

L_o =                    ……(3.38)

Đối với các tấm bù hình elip:

d_op =                ……(3.39)

d_ip =                  ……(3.40)

3.12. Chiều dầy tối thiểu của đầu nối và ống nối

Chiều dầy của đầu nối và ống nối phải phù hợp với 3.15.2 nhưng chiều dầy không được nhỏ hơn chiều dầy tính được theo phương trình sau:

e = (0,015 d_ob + 3,2) ≥ 4             ……(3.41)

3.13. Lỗ người chui và lỗ kiểm tra

3.13.1. Yêu cầu chung

3.13.1.1. Tất cả các nồi hơi phải có các lỗ thích hợp về kích thước và số lượng để cho phép đánh giá việc chế tạo, làm sạch và kiểm tra tổng thể (xem hướng dẫn trong 3.13.5.1). Kích thước của lỗ phải phù hợp với 3.13.2 đến 3.13.4.

3.13.1.2. Các nồi hơi có đường kính thân d_o bằng 1400 mm hay lớn hơn được thiết kế sao cho một người có thể vào được bên trong nồi do đó phải có một lỗ người chui.

Các nồi hơi có đường kính thân lò d_o nhỏ hơn 1400 mm có khả năng cho một người chui vào được, phải có một lỗ người chui. Các nồi hơi có đường kính thân giữa 800 mm và 1400 mm tối thiểu phải có một lỗ chui đầu.

3.13.1.3. Số lượng, kích thước và vị trí của lỗ người chui và lỗ kiểm tra được thay đổi theo thiết kế nồi hơi. Các hướng dẫn sau đây là để đảm bảo có thể kiểm tra các mối hàn bằng mắt thường.

3.13.1.4. Các đầu hoặc tấm chắn tháo lắp được có thể thay thế toàn bộ các lỗ kiểm tra khác nếu kích thước và vị trí của chúng cho phép xem xét bằng mắt thường phần bên trong giống như trường hợp quan sát qua các lỗ kiểm tra, còn nếu không thì phải có lỗ kiểm tra.

3.13.2. Loại và kích thước tối thiểu của lỗ người chui và lỗ kiểm tra

Các lỗ có thể là hình elip hay hình tròn. Xem các Hình 11 và Hình 13a) đến Hình 13i).

a) Các lỗ thò tay

Lỗ thò tay để làm sạch không được nhỏ hơn 80 mm x 100 mm hay có đường kính trong 100 mm.

Lỗ thò tay để giám sát không được nhỏ hơn 100 mm x 150 mm hoặc phải có đường kính trong 120 mm

Chiều cao của vòng tăng cứng không được vượt quá 65 mm hoặc 100 mm nếu nó là hình côn.

b) Các lỗ chui đầu

Các lỗ chui đầu không được nhỏ hơn 220 mm x 320 mm hoặc phải có 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.

c) Các lỗ người chui

Nói chung các lỗ người chui không được nhỏ hơn 320 mm x 420 mm hoặc phải có đường kính 420 mm.

Chiều cao của vòng tăng cứng không được vượt quá 300 mm. Nếu trong các trường hợp đặc biệt các lỗ người chui 300 mm x 400 mm được dùng thì các yêu cầu trong bảng của Hình 13h) phải được thỏa mãn.

3.13.3. Chiều rộng tối thiểu của lớp đệm và khoảng trống đối với lỗ người chui và lỗ kiểm tra

Lỗ người chui và lỗ kiểm tra mà kiểu lùa của chúng trong đó áp suất bên trong đẩy cửa ngược với vòng đệm phẳng phải có chiều rộng tối thiểu của lớp đệm là 15 mm. Tổng khe hở giữa cửa và gờ lỗ không được vượt quá 3 mm, tức là 1,5 mm chung quanh về mọi phía và độ sâu của vòng tăng cứng phải đủ lớn đã (gắn) lớp đệm.

3.13.4. Lỗ người chui và lỗ kiểm tra trên tấm phẳng

Khi lỗ người chui và lỗ kiểm tra được đặt trên các tấm phẳng thì các lỗ phải chia gia cường một cách thích hợp. Việc gia cường để có thể đạt được bằng cách uốn mép cửa hoặc làm vòng tăng cứng (xem Hình 11).

3.13.5. Các yêu cầu kiểm tra

3.13.5.1. Hiệu quả kiểm tra bằng mắt thường phụ thuộc rất nhiều vào khoảng cách giữa mắt với đối tượng kiểm tra và góc nhìn để quan sát bề mặt. Hiệu quả kiểm tra bằng mắt thường tốt nhất đạt được khi người kiểm tra chui vào trong nồi hơi. Các chỉ dẫn trong điều này là để đảm bảo khả năng kiểm tra bằng mắt tốt nhất các bộ phận đại diện của các mối hàn khác nhau. Có thể nhận thấy rằng việc tiếp cận để kiểm tra gần bằng mắt từng mối hàn sau khi nồi hơi đã được chế tạo, đặc biệt là trong trường hợp nồi hơi nhỏ, là không thực tế. Tuy nhiên, cũng có thể thấy rằng một số bộ phận của nồi hơi có thiên hướng bị nứt hay bị ăn mòn nhiều hơn các bộ phận khác. Sắp xếp các loại kiểm tra sau đây theo thứ tự quan trọng tương đối và đối với mỗi loại, các thiết bị thích hợp cho việc kiểm tra các bộ phận đại diện sẽ được cung cấp. Các phương tiện để đạt các mức độ khác nhau của việc kiểm tra bằng mắt được miêu tả trên Hình 13.

a) Kiểm tra loại 1

Mối hàn góc (tức là mối hàn tấm đáy với thân và mối hàn ống lửa với tấm đáy) trừ khi được che khuất bởi chùm ống. Mối hàn nối trụ đỡ và vòng tăng cứng.

CHÚ THÍCH 4 - Trong mọi trường hợp kiểm tra loại 1, các phần đại diện của các mối hàn là những phần dễ xảy ra momen uốn cao, tiêu biểu là một nửa của tấm hàn đến mối hàn thân và một nửa của tấm đầu đến mối hàn ống lò.

b) Kiểm tra loại 2

Tất cả các mối hàn nối không bao gồm ở mục a).

Tất cả các phần tử lớn chịu phụ tải nhiệt lớn (ví dụ nồi).

Các góc gờ mép không được néo đỡ hai đầu.

Các bộ phận có thể tích tụ cáu cặn.

Các bộ phận lân cận ống dẫn nước vào hay vùng có sự thay đổi mức nước trong quá trình vận hành và các đai ốc hãm được dùng để neo chặt.

c) Kiểm tra loại 3

Tất cả các mối hàn nối không nêu trong a) và b) và được đặt ở chỗ có phụ tải nhiệt thấp (nhiệt độ của dòng khói thấp hơn hoặc bằng 400 ^oC) hoặc không chịu tác động trực tiếp của lửa.

Các vị trí của lỗ kiểm tra được dựa vào 2 yếu tố, kích thước lỗ và chiều dài của tia nhìn (xem Hình 13g) thích hợp với loại kiểm tra. Các vị trí này được nêu trên các Hình từ 13c) đến Hình 13f).

3.13.5.2. Đối với các mối hàn góc theo chu vi, chỉ một đoạn dài bằng nửa đường kính ngoài của thân hoặc một số đoạn có tổng chiều dài bằng đường kính ngoài của thân được chùm ống che khuất. Khi cần thiết, chùm ống phải có đường kiểm tra thích hợp và thân phải có đủ các lỗ chui đầu hoặc lỗ thò tay.

CHÚ THÍCH 5 - Khi xác định vùng được che khuất giữa các ống và thân thì giả thiết rằng mắt có thể được đặt ở khoảng cách 80 mm đến mặt trong.

3.13.5.3. Trong tất cả các trường hợp phải có thể kiểm tra được đáy của thân và các mối hàn dọc.

3.13.6. Các yêu cầu đối với việc chui vào trong nồi hơi có đường kính ngoài của thân lớn hơn 1400 mm.

3.13.6.1. Không gian sẵn có để chui vào trong dọc theo chiều dài của thân nồi bao gồm ít nhất một thiết diện tương đương với đường kính 600 mm. Yêu cầu này có thể được xem là thỏa mãn nếu như không gian bao gồm một vòng tròn đường kính ít nhất là 500 mm và các không gian hình nêm liền kề đảm bảo đủ để tự do di chuyển. Khi chui vào dọc theo đáy của nồi hơi (hay trong các điều kiện di chuyển tương tự, ví dụ lắp đặt các ống phía trên), cũng như khi leo qua một lỗ chui ở phía đáy, như chỉ trên Hình 13i), hay một lỗ người chui ở phía trên đỉnh, như chỉ ra trên Hình 13a), thì chỉ cần độ cao 400 mm giữa thân nồi hơi (xung quanh lỗ người chui) và các ống lắp đặt là đủ, còn chiều rộng lỗ vào (nếu có thể là hình nêm) ít nhất phải là 600 mm. Đối với các không gian nhỏ hơn thì chỉ có phần dưới của thân chính cần lỗ người chui như đã chỉ ra trên Hình 13c).

3.13.6.2. Để vượt qua từ không gian kiểm tra này sang không gian kiểm tra khác, ví dụ không gian về một bên thì chỉ cần có một lỗ với chiều cao ít nhất là 300 mm tại điểm hẹp nhất của nó (xem Hình 13i). Hình 13i) giải thích đơn thuần ý tưởng về một "lỗ" như vậy. Các loại tương tự không cần có sẵn tất cả cùng một lúc.

3.13.7. Khả năng chui vào và cách xếp đặt các lỗ vào và lỗ kiểm tra

Tất cả các lỗ vào và lỗ kiểm tra phải có khả năng để người chui vào được hoặc phải là dễ vào. Khi lắp đặt các máy bơm, van, bộ phận đốt nóng sơ bộ, kết cấu chung, nền móng… thì điều này phải được chú ý. Trong từng trường hợp, việc xếp đặt các lỗ vào và lỗ kiểm tra dọc hay vuông góc với trục của nồi hơi phải đảm bảo cho các điều kiện kiểm tra được thoải mái nhất.

3.14. Thanh giằng, bộ phận tăng cứng và các mặt đỡ

3.14.1. Không gian giãn nở

Các thanh giằng được dùng cho không gian giãn nở xung quanh các chỗ nối ống lò và chùm ống (xem Hình 14) và phân chia đều đặn các vùng không được tăng cứng. Không gian giãn nở giữa ống lò và chùm ống ít nhất phải là 50 mm hay 5 % đường kính ngoài của thân tùy theo số nào lớn hơn, nhưng không cần thiết phải lớn hơn 100 mm.

Không gian giãn nở giữa ống lò và thân được nêu trong Bảng 2 nhưng không được nhỏ hơn 50 mm, hoặc đối với các ống lò có vòng bù giãn nở thì không được nhỏ hơn 75 mm (Hình 36).

Không gian giãn nở giữa các ống lò không được nhỏ hơn 120 mm. Không gian giãn nở giữa chỗ nới rộng hay các bộ phận tăng cứng và các ống lò không được nhỏ hơn 200 mm, trừ khi

- đường kính ngoài của thân lớn hơn 1800 mm hoặc chiều dài của ống lò lớn hơn 6000 mm thì không gian giãn nở không được nhỏ hơn 250 mm và;

- đường kính ngoài của thân nhỏ hơn 1400 mm hoặc chiều dài của ống lò nhỏ hơn 3000 mm thì không gian giãn nở không được nhỏ hơn 150 mm.

Bảng 2 - Không gian giãn nở giữa các ống lò và thân khi chiều dầy của tấm đáy là 25 mm hay nhỏ hơn

Không gian giãn nở giữa chỗ được nới rộng hoặc các bộ phận tăng cứng và phần ẩn của các ống không được nhỏ hơn 100 mm.

3.14.2. Các mặt phẳng được tăng cứng

3.14.2.1. Bán kính của mặt bích

Khi tấm được viền mép thì bán kính trong của gờ mép ít nhất phải bằng 1,5 lần chiều dày của tấm nhưng không được nhỏ hơn 35 mm.

3.14.2.2. Điểm đỡ

Khi mép uốn cong là một điểm để đỡ thì điểm đỡ phải nằm ở giữa của khoảng cách giữa mặt trong của thân và chỗ bắt đầu cong, hoặc tại điểm nằm cách mép ngoài của tấm một khoảng lớn hơn 3,5 lần chiều dầy của tấm tùy theo cái nào gần gờ mép hơn (xem Hình 15). Khi một tấm phẳng được hàn trực tiếp vào thân hay thân bọc thì điểm để đỡ phải được chọn ở bên trong của thân hay thân bọc.

3.14.2.3. Chiều dầy

Chiều dầy các phần này của các tấm phẳng được tăng cứng được xác định từ các công thức sau:

e = e_cp + c                     ……(3.42)

e_cp =               ... (3.43)

Bổ sung do ăn mòn là

c = 0,75 mm đối với e_cp ≤ 30 mm

c = 0 mm đối với e_cp > 30 mm

Đối với các vùng được bao quanh bởi các vòng tròn đi qua bốn hay nhiều hơn số điểm tăng cứng được phân bố đều đặn, y được lấy là 1.

Đối với các vùng được bao quanh bởi các hình tròn đi qua ba điểm tăng cứng (như vậy tâm của một hình tròn con sẽ đi qua ít nhất hai điểm tăng cứng theo như Hình 16 và Hình 17 với một đường kính bằng 0,75 lần đường kính hình tròn chính, nằm ở ngoài hình tròn chính) thì y được xác định từ Hình 17 bằng cách lấy các kích thước a và b như chỉ ra trên Hình 16 và 17. Khi hình tròn chính đi qua 3 điểm tăng cứng thì không quá hai trong số chúng sẽ nằm trong một phía của bất kỳ đường kính nào. Trong trường hợp này y sẽ được lấy không nhỏ hơn 1,1.

Đối với các vùng có hình chữ nhật không được tăng cứng, các kích thước a và b được chỉ ra trên Hình 14.

3.14.2.4. Các giá trị của hằng số C₁­

Khi các tấm phẳng được tăng cứng bằng các trụ có hình dạng khác nhau thì hằng số C₁ sẽ là giá trị trung bình của các phương pháp được áp dụng.

Giá trị của hằng số C₁ trong công thức (3.43) như sau:

Các tấm không được tăng cứng có bản lề, ví dụ như nắp của lỗ người chui:                   0,45

Các tấm đáy phẳng trong được hàn xuyên thấu toàn bộ từ một phía                               0,45

Các tấm được chốt dọc theo chu vi:

khi tỷ số D_L/D_b = 1                                                                                                         0,45

khi tỷ số D_L/D_b = 1,3                                                                                                      0,6

khi tỷ số D_L/D_b ở giữa 1 và 1,3 thì giá trị của hằng số sẽ được xác định bằng  phương pháp nội suy

Tấm đáy uốn mép                                                                                                         0,32

Tăng cứng ở góc hoặc bằng thanh néo                                                                          0,3

Tấm tăng cứng có góc θ lớn hơn 30^o (xem Hình 19)                                                        0,45

Chùm ống không được tăng cứng với các ống phẳng được hàn ở hai đầu                      0,3

Ống lò phẳng ngắn hơn 6 m                                                                                          0,3

Ống lò lượn sóng có độ sâu sóng ≤ 50 mm                                                                   0,32

Ống lò lượn sóng có độ sâu sóng > 50 mm

với chiều dài ≤ 4m                                                                                                         0,35

với chiều dài > 4 m                                                                                                        0,37

Ống lò có vòng bù giãn nở (Hình 36)                                                                              0,35

Các thanh giằng biệt lập (xem Hình 20) hay các ống giằng biệt lập (xem Hình 21)             0,45

Các thanh giằng không biệt lập (xem Hình 20)

hay các ống giằng không biệt lập (xem Hình 21)                                                             0,39

Các thanh giằng hay ống giằng được coi là biệt lập nếu như có ít hơn 3 trong một nhóm bên ngoài chùm ống.

Các thanh giằng có vòng đệm (xem Hình 22a và Hình 22b)                                              0,35

Các thanh giằng có vòng đệm (xem Hình 22c và 22d)                                                     0,33

Các thanh giằng buồng quặt (xem Hình 23)                                                                     0,39

Các lỗ vào buồng quặt được hàn từ hai phía                                                                  0,3

Lỗ vào buồng quặt (khi không có khả năng ảnh hưởng đến mối hàn sau lưng)
(xem Hình 39 và B20)                                                                                                     0,45

Các tấm đáy không uốn mép, phẳng được hàn vào thân từ cả hai phía với tỷ số giữa chiều dầy tấm đáy và chiều dầy của tấm thân như sau:

≤ 1,4                 :                                                                                                           0,33

> 1,4 ≤ 1,6        :                                                                                                           0,36

> 1,6 ≤ 1,8        :                                                                                                           0,39

> 1,8 ≤ 2           :                                                                                                           0,42

Mặt phẳng của buồng quặt được gia cường bằng các phần tử tăng cứng được hàn liên tục trên hay các phần tử tăng cứng có khoảng trống để nước được trực tiếp với buồng quặt (xem Hình 24a đến Hình 24e). Đối với chiều cao bộ phận tăng cứng giữa 6 lần và 8 lần chiều dầy của nó:     0,4

Phần của các tấm đáy không bị đốt nóng có một lỗ người chui với vòng tăng cứng (xem Hình 11) khi khoảng cách từ mép của vòng lõ người chui đến mép của ống lò, ống dẫn khói hay thân không lớn hơn 4 lần chiều rộng của tấm đáy (xem Hình 25a và Hình 25b):                                           0,27

Nếu khoảng cách vượt quá 4 lần chiều dầy của tấm đáy, lỗ người chui được bỏ qua, và hằng số C₁ được xác định bằng phương pháp thông thường, từ giá trị trung bình của phương pháp hàn nối nêu trên tương ứng.

3.14.2.5. Các thanh giằng cho các buồng quặt có vách ướt

Ứng suất cho phép trong các thanh giằng được tính trên diện tích mặt cắt tính toán không được vượt  quá 70 N/mm². Đường kính của bất kỳ thanh giằng nào cũng không được nhỏ hơn 20 mm.

Các thanh giằng phải tuân thủ qui tắc sau đây (xem Hình 26):

≤ 2                       .... (3.44)

3.14.2.6. Các thanh giằng dọc

Đường kính của từng thanh giằng phải sao cho ứng suất được tính trên diện tích mặt cắt nhỏ nhất không được vượt quá 70 N/mm². Đường kính của thanh giằng ở bất kỳ phần nào cũng không được nhỏ hơn 25 mm.

Các thanh giằng được cung cấp để làm thanh tăng cứng dọc có chiều dài 5000 mm hay dài hơn.

3.14.2.7. Tải trọng lên thanh giằng dạng ống và dạng thanh

Các thanh giằng dạng ống hay dạng thanh phải được thiết kế để chịu được toàn bộ tải trọng do áp suất sinh ra ở trên vùng được giằng, diện tích vùng được tính như sau.

a) Đối với thanh giằng dạng ống trong chùm ống thì diện tích được giằng sẽ là tích số của các bước khoảng cách theo chiều thẳng đứng và nằm ngang của các thanh giằng dạng ống (ống giằng), tính bằng milimét trừ đi diện tích của các lỗ ống bị ôm. Khi khoảng cách của các ống giằng không đều đặn thì diện tích sẽ được xem như một hình vuông có cạnh là khoảng cách trung bình giữa các ống giằng (tức là hình vuông của 1/4 của tổng 4 chỗ của hình tứ giác bất kỳ nối 4 ống đỡ liền kề) trừ đi diện tích của các lỗ ống.

b) Đối với ống giằng ở hàng ngoài, hay đối với thanh giằng, diện tích tính toán được tăng cứng tính bằng milimét vuông bao gồm các đường đi qua điểm giữa của các đường nối thanh giằng và điểm giằng liền kề, trừ đi diện tích của các ống hay trụ bị ôm như chỉ ra ở Hình 14.

c) Đối với thanh giằng khi không có ống giằng ở chùm ống, diện tích được tăng cứng sẽ có hướng biên tiếp tuyến của chùm ống.

3.14.2.8. Tấm tăng cứng và tấm néo góc (tấm đỡ ở góc)

3.14.2.8.1. Tải trọng trên từng tấm

Mỗi tấm tăng cứng hay tấm néo góc ở đáy phẳng của nồi hơi phải được thiết kế sao cho chịu được toàn bộ tải trọng do áp lực tạo ra ở vùng nó tăng cứng. Diện tích được tăng cứng bởi bất kỳ tấm nào là tổng các diện tích được tăng cứng và phân chia vùng này bằng đường ranh giới được vẽ giữa các tấm và các điểm tăng cứng liền kề (ống lò, hàng ngoài biên các ống hay thân). Các đường ranh giới này qua tất cả các điểm cách đều các điểm tăng cứng liền kề nhau trong vùng xem xét (xem Hình 19).

3.14.2.8.2. Các tấm tăng cứng

Các tấm tăng cứng phải được bố trí cân xứng sao cho góc V (xem Hình 27 và Hình 28) không nhỏ hơn 60^o. Tiết diện ngang nhỏ nhất của tấm tăng cứng được xác định bằng phương trình sau đây:

e_g ≤ 1,7 x chiều dầy của tấm thân

và e_g ≥ 1 x chiều dầy tấm thân

e_g ≥ 0,7 x chiều dầy tấm đáy

Kích cỡ và hình dạng của các phần của tấm đáy được tăng cứng bởi từng tấm tăng cứng phải đảm bảo cho toàn bộ diện tích của tấm đáy là được tăng cứng.

Các tấm tăng cứng đó phải được gắn hướng tâm và không được có một sự thay đổi đột ngột nào của viền ngoài của profin tấm đó.

3.14.2.8.3. Thanh néo góc

Xem tiếp: Nồi hơi cố định ống lò ống lửa cấu tạo hàn (trừ nồi hơi ống nước) - phần 5

Xem lại: Nồi hơi cố định ống lò ống lửa cấu tạo hà