Версия для печати

1. Требования к конструкции

1.1. Общие требования

1.1.1. Конструкция сосудов и аппаратов² должна быть технологичной, надежной в течение предусмотренного технической документацией срока службы, обеспечивать безопасность при изготовлении, монтаже и эксплуатации, предусматривать возможность осмотра (в том числе внутренней поверхности), очистки, промывки, продувки и ремонта.

²Сосуды и аппараты далее по тексту - сосуды.

Если конструкция сосуда не позволяет проведение наружного и внутреннего осмотров или гидравлического испытания при техническом освидетельствовании, то разработчик сосуда (или специализированная научно-исследовательская организация) должен в технической документации указать методику, периодичность и объем контроля сосуда, выполнение которых обеспечит своевременное выявление и устранение дефектов.

1.1.2. При проектировании сосудов должны учитываться требования Правил перевозки грузов железнодорожным, водным и автомобильным транспортом.

Сосуды, которые не могут транспортироваться в собранном виде, должны проектироваться из минимальных частей, соответствующих по габариту требованиям перевозки железнодорожным транспортом. Деление сосуда на транспортируемые части должно указываться в технической документации.

1.1.3. Расчет на прочность сосудов, их элементов следует проводить в соответствии с действующей нормативно-технической документацией, согласованной с Госгортехнадзором России.

При отсутствии стандартизованного метода расчет на прочность должен выполнять разработчик сосуда и согласовывать со специализированной научно-исследовательской организацией.

1.1.4. При проектировании сосудов следует учитывать нагрузки, возникающие при монтаже и зависящие от способа монтажа.

1.1.5. Сосуды, транспортируемые в собранном виде, а также транспортируемые части должны иметь строповые устройства (захватные приспособления) для проведения погрузочно-разгрузочных работ, подъема и установки сосудов в проектное положение.

Взамен строповых устройств допускается по согласованию с монтажной организацией использовать технологические штуцера и горловины, уступы, бурты и другие конструктивные элементы сосудов.

Конструкция, места расположения строповых устройств и конструктивных элементов для строповки, их количество, схема строповки сосудов и их транспортируемых частей должны быть указаны в технической документации и согласованы с монтажной организацией.

1.1.6. Строповые устройства (захватные приспособления) и предназначенные для строповки конструктивные элементы сосудов должны быть рассчитаны на монтажную массу, нагрузки, возникающие при монтаже и зависящие от способа монтажа.

1.1.7. Шарнирные устройства для вертикальных сосудов массой более 100 т должны предусматриваться по указанию монтажной организации.

1.1.8. Опрокидываемые сосуды должны иметь приспособления, предотвращающие самоопрокидывание.

1.1.9. Базовые диаметры сосудов должны приниматься по ГОСТ 9617.

Сосуды могут изготавливаться по фактическому диаметру днища при условии выполнения требований п. 3.3.2¹.

¹ Здесь и далее по тексту даны отсылки к пунктам и разделам настоящего стандарта.

1.1.10. В зависимости от параметров (расчетного давления и температуры стенки) и характера рабочей среды сосуды подразделяются на группы. Группа сосуда определяется согласно требованиям табл. 1 или рис. 1. Группу для сосуда с полостями, имеющими различные параметры и среды, допускается определять для каждой полости отдельно.

Таблица 1. Группы сосудов

Сосуды, на которые Правила не распространяются, независимо от расчетного давления следует относить к группе 5а или 5б.

Примечание. Сосуды с параметрами, соответствующими граничным линиям (рис. 1), следует относить к группе с менее жесткими требованиями.

Рис. 1. Деление сосудов на группы в зависимости от расчетного давления (Р) и температуры стенки (t)

(Измененная редакция, Изм. № 2).

1.2. Прибавки для компенсации коррозии (эрозии)

1.2.1. Прибавки С к расчетным толщинам для компенсации коррозии (эрозии) должны приниматься с учетом условий эксплуатации, расчетного срока службы, скорости коррозии.

1.2.2. Прибавки для компенсации коррозии к толщине внутренних элементов должны быть:

• 2С - для несъемных нагруженных элементов, а также для внутренних крышек и трубных решеток теплообменников;
• 0,5С, но не менее 2 мм - для съемных нагруженных элементов;
• С - для несъемных ненагруженных элементов.

При наличии на трубной решетке или плоской крышке канавок прибавка для компенсации коррозии принимается с учетом глубины этих канавок.

Для внутренних съемных ненагруженных элементов прибавка для компенсации коррозии не учитывается.

Если из-за рабочих условий нецелесообразно увеличивать толщину стенки за счет прибавки для компенсации коррозии, рекомендуется коррозионная защита: плакирование, футеровка или наплавка.

1.2.3. Прибавка для компенсации коррозии не учитывается при выборе металлических прокладок для фланцевых соединений, болтов, опор, теплообменных труб и перегородок, теплообменных проставок и стояков.

1.3. Минимальные толщины

1.3.1. Толщины обечаек, днищ, опор с учетом прибавки для компенсации коррозии должны быть не менее: (D/1000+2,5) мм - из углеродистых и низколегированных сталей, где D - внутренний диаметр обечайки, днища, опоры, мм; 2,5 мм - из сталей аустенитного и аустенитно-ферритного классов.

Минимальные толщины обечаек и днищ теплообменников должны приниматься согласно требованиям п. 10.1.2.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

1.4. Днища, крышки, переходы

1.4.1. В сосудах применяются днища: эллиптические, полусферические, торосферические, сферические неотбортованные, конические отбортованные, конические неотбортованные, плоские отбортованные, плоские неотбортованные, плоские, присоединяемые на болтах.

1.4.2. Заготовки выпуклых днищ допускается изготавливать сварными из частей с расположением сварных швов согласно указанным на рис. 2.

Расстояния l и l1 от оси заготовки выпуклых днищ, за исключением полусферических, до центра сварного шва должны быть не более 1/5 внутреннего диаметра днища.

При изготовлении заготовок с расположением сварных швов согласно рис. 2-л количество лепестков не регламентируется.

1.4.3. Выпуклые днища допускается изготавливать из штампованных лепестков и шарового сегмента. Количество лепестков не регламентируется.

Рис. 2. Расположение сварных швов заготовок выпуклых днищ

(Измененная редакция, Изм. № 2).

Если по центру днища устанавливается штуцер, то шаровой сегмент допускается не изготавливать.

1.4.4. Круговые швы выпуклых днищ, за исключением полусферических, изготовленных из штампованных лепестков и шарового сегмента или заготовок с расположением сварных швов согласно рис. 2-л, должны располагаться от центра днища на расстоянии по проекции не более 1/3 внутреннего диаметра днища.

Наименьшее расстояние между меридиональными швами в месте их примыкания к шаровому сегменту или штуцеру, установленному по центру днища вместо шарового сегмента, а также между меридиональными швами и швом на шаровом сегменте должно быть более трехкратной толщины днища, но не менее 100 мм по осям швов.

1.4.5. Основные размеры эллиптических днищ должны соответствовать ГОСТ 6533.

1.4.6. Полушаровые составные днища (рис. 3) допускается применять в сосудах с толщиной обечайки не менее 40 мм при выполнении следующих условий:

• нейтральные оси полушаровой части днища и переходной части обечайки корпуса должны совпадать; совпадение осей должно обеспечиваться соблюдением размеров, указанных в конструкторской документации;
• смещение t нейтральных осей полушаровой части днища и переходной части обечайки корпуса не должно превышать 0,5 (S-S'), где S - толщина обечайки, S' - толщина днища; высота h переходной части обечайки корпуса должна быть не менее 3у (у - расстояние от края днища до края обечайки).

Рис. 3. Узел соединения днища с обечайкой

1.4.7. Сферические неотбортованные днища допускается применять в сосудах 5-й группы, за исключением работающих под вакуумом.

Сферические неотбортованные днища в сосудах 1, 2, 3, 4-й групп и работающих под вакуумом допускается применять только в качестве элемента фланцевых крышек.

Сферические неотбортованные днища (рис. 4) должны:

• иметь радиус сферы R не менее 0,85D и не более D (D - внутренний диаметр днища);
• привариваться сварным швом со сплошным проваром.

Рис. 4. Сферическое неотбортованное днище

1.4.8. Торосферические днища должны иметь:

• высоту выпуклой части, измеренную по внутренней поверхности, не менее 0,2 внутреннего диаметра днища;
• внутренний радиус отбортовки не менее 0,095 внутреннего диаметра днища;
• внутренний радиус кривизны центральной части не более внутреннего диаметра днища.

1.4.9. Основные размеры конических отбортованных днищ должны соответствовать ГОСТ 12619.

1.4.10. Основные размеры конических неотбортованных днищ, предназначенных для сосудов 5-й группы, за исключением работающих под наружным давлением или вакуумом, должны соответствовать ГОСТ 12620 и ГОСТ 12621.

Конические неотбортованные днища или переходы допускается применять:

а) для сосудов 1, 2, 3, 4-й групп, если центральный угол при вершине конуса не более 45°;

б) для сосудов, работающих под наружным давлением или вакуумом, если центральный угол при вершине конуса не более 60°.

Части выпуклых днищ в сочетании с коническими днищами или переходами применяются без ограничения угла при вершине конуса.

1.4.11. Плоские днища (рис. 5), применяемые в сосудах, должны изготавливаться из поковок. При этом должны выполняться следующие условия:

• расстояние от начала закругления до оси сварного шва не менее 0,25, где D - внутренний диаметр обечайки, S - толщина обечайки;
• радиус закругления (рис. 5-а) r³2,5×S;
• радиус кольцевой выточки (рис. 5-6) r1³0,25×S, но не менее 8 мм;
• наименьшая толщина днища (рис. 5-б) в месте кольцевой выточки S2³0,8S1, но не менее толщины обечайки S (S1 - толщина днища);
• зона «А» контролируется в направлении «Z» согласно требованиям п. 2.4.5.

Плоские днища (рис. 5) допускается изготавливать путем штамповки из листа.

Рис. 5. Плоские днища

1.4.12. Основные размеры плоских днищ, предназначенных для работы под налив, должны соответствовать ГОСТ 12622 или ГОСТ 12623.

1.4.13. Длина цилиндрического борта l (расстояние от начала закругления отбортованного элемента до окончательно обработанной кромки) в зависимости от толщины стенки S (рис. 6) для отбортованных и переходных элементов сосудов, за исключением штуцеров, компенсаторов и выпуклых днищ, должна быть не менее указанной в табл. 2. Радиус отбортовки R³2,5×S.

Рис. 6. Отбортованный и переходный элементы

Таблица 2. Длина цилиндрического борта

1.5. Люки, лючки, бобышки и штуцера

1.5.1. Сосуды должны быть снабжены люками или смотровыми лючками, обеспечивающими осмотр, очистку, безопасность работ по защите от коррозии, монтаж и демонтаж разборных внутренних устройств, ремонт и контроль сосудов. Количество люков и лючков определяет разработчик сосуда. Люки и лючки необходимо располагать в доступных для пользования местах.

1.5.2. Сосуды с внутренним диаметром более 800 мм должны, иметь люки.

Внутренний диаметр люка круглой формы у сосудов, устанавливаемых на открытом воздухе, должен быть не менее 450 мм, а у сосудов, располагаемых в помещении, - не менее 400 мм. Размер люков овальной формы по наименьшей и наибольшей осям должен быть не менее 325´400 мм.

Внутренний диаметр люка у сосудов, не имеющих корпусных фланцевых разъемов и подлежащих внутренней антикоррозионной защите неметаллическими материалами, должен быть не менее 800 мм.

Допускается проектировать без люков:

• сосуды, предназначенные для работы с веществами 1-го и 2-го классов опасности по ГОСТ 12.1.007, не вызывающими коррозии и накипи, независимо от их диаметра, при этом следует предусмотреть необходимое количество смотровых лючков;
• сосуды с приварными рубашками и кожухотрубчатые теплообменные аппараты независимо от их диаметра;
• сосуды, имеющие съемные днища или крышки, а также обеспечивающие возможность проведения внутреннего осмотра без демонтажа трубопроводов горловины или штуцера.

1.5.3. Сосуды с внутренним диаметром 800 мм и менее должны иметь круглый или овальный лючок. Размер лючка по наименьшей оси должен быть не менее 80 мм.

1.5.4. Каждый сосуд должен иметь бобышки или штуцера для наполнения водой и слива, удаления воздуха при гидравлическом испытании. Для этой цели могут использоваться технологические бобышки и штуцера.

Штуцера и бобышки на вертикальных сосудах должны быть расположены с учетом возможности проведения гидравлического испытания как в вертикальном, так и в горизонтальном положениях.

1.5.5. Для крышек люков массой более 20 кг технической документацией должны быть предусмотрены приспособления для облегчения их открывания и закрывания.

1.5.6. Шарнирно-откидные или вставные болты, закладываемые в прорези, хомуты и другие зажимные приспособления люков, крышек и фланцев, предохраняющие от сдвига, должны быть предусмотрены в технической документации.

1.6. Расположение отверстий

1.6.1. Расположение отверстий в эллиптических и полусферических днищах не регламентируется.

Расположение отверстий на торосферических днищах допускается в пределах центрального сферического сегмента. При этом расстояние от наружной кромки отверстия до центра днища, измеряемое по хорде, должно быть не более 0,4 наружного диаметра днища.

1.6.2. Отверстия для люков, лючков и штуцеров в сосудах 1, 2, 3, 4-й групп должны располагаться вне сварных швов.

Расположение отверстий допускается:

• на продольных швах цилиндрических и конических обечаек сосудов, если диаметр отверстий не более 150 мм;
• на кольцевых швах цилиндрических и конических обечаек сосудов без ограничения диаметра отверстий;
• на швах выпуклых днищ без ограничения диаметра отверстий при условии 100-процентной проверки сварных швов днищ радиографическим или ультразвуковым методом;
• на швах плоских днищ.

1.6.3. Отверстия не разрешается располагать в местах пересечения сварных швов сосудов 1, 2, 3, 4-й групп.

Данное требование не распространяется на случай, оговоренный в п. 1.4.3.

1.6.4. Отверстия для люков, лючков, штуцеров в сосудах 5-й группы разрешается устанавливать на сварных швах без ограничения по диаметру.

1.7. Требования к опорам

1.7.1. Основные размеры цилиндрических и конических опор вертикальных сосудов должны соответствовать АТК 24.200.04.

При S<S' (S - толщина опоры, S' - толщина днища) следует присоединять опору к днищу таким образом, чтобы средние диаметры цилиндрических обечаек сосуда и опоры совпадали. В случае использования стандартных опор при S<S' необходимо проверить прочность опорной обечайки с учетом дополнительных напряжений из-за смещения осей.

Опоры из углеродистых сталей допускается применять для сосудов из коррозионностойких сталей при условии, что к сосуду приваривается переходная обечайка опоры из коррозионностойкой стали высотой, определяемой тепловым расчетом, выполненным разработчиком сосуда.

1.7.2. Основные размеры лап и стоек для вертикальных сосудов должны соответствовать АТК 24 200.03, ГОСТ 26296.

1.7.3. Основные размеры опор для горизонтальных сосудов должны соответствовать ОСТ 26-2091.

Угол охвата опорой или подкладным листом опоры должен быть не менее 120°.

1.7.4. При применении нестандартных опор, лап и стоек разработчик сосуда должен предусмотреть резьбовые отверстия под регулировочные (отжимные) винты с нагрузками, предусмотренными в стандартах на опоры, лапы и стойки.

1.7.5. При наличии температурных расширений в продольном направлении в горизонтальных сосудах следует выполнять жесткой лишь одну седловую опору, остальные опоры - свободными. Указание об этом должно содержаться в технической документации.

1.8. Требования к внутренним и наружным устройствам

1.8.1. Внутренние устройства в сосудах (змеевики, тарелки, перегородки и др.), препятствующие осмотру и ремонту, должны быть съемными.

При использовании приварных устройств следует выполнять требования п. 1.1.1.

1.8.2. Внутренние приварные устройства необходимо конструировать так, чтобы было обеспечено удаление воздуха и полное опорожнение аппарата при гидравлическом испытании в горизонтальном и вертикальном положениях.

1.8.3. Рубашки, применяемые для наружного обогрева или охлаждения сосудов, могут быть съемными и приварными.

1.8.4. Все глухие части сборочных единиц и элементов внутренних устройств должны иметь дренажные отверстия, расположенные в самых низких местах этих сборочных единиц и элементов, для обеспечения полного слива жидкости в случае остановки сосуда.

Все глухие полости сосудов и их частей должны иметь отверстия для удаления воздуха.

<< в начало / вперед >>

17 Февраля 2012 г.