Tiêu chuẩn này áp dụng cho nồi hơi có áp suất làm việc lớn hơn 0,07 MPa và nồi nước nóng có nhiệt độ nước lớn hơn 115 0C và qui định các yêu cầu chung đối với việc tính độ bền các chi tiết của các bộ phận cơ bản: tang trống, bộ phận quá nhiệt, bộ phận dẫn, bộ phận làm mát, ống dẫn trong giới hạn nồi hơi v..v... Các bộ phận này làm việc dưới áp suất bên trong khi có tải trọng tĩnh một lần và nhiều lần. Việc tính này là cơ sở để chọn các kích thước cơ bản của các bộ phận.
Trang 1Tiêu chu n Vi t namẩ ệ
Yêu c u chung đ i v i vi c tính đ b n ầ ố ớ ệ ộ ề
TCVN 5346 – 91
C quan biên so n :ơ ạ
Trung tâm Tiêu chu n – Ch t lẩ ấ ượng
C quan đ ngh ban hành và trình duy t :ơ ề ị ệ
T ng c c Tiêu chu n – đo lổ ụ ẩ ường – Ch t lấ ượng
C quan xét duy t và ban hành : ơ ệ
U ban Khoa h c Nhà n cỷ ọ ướ
Quy t đ nh ban hành s 281/QĐ ngày 18 tháng 05 năm 1991 .ế ị ố
Tiêu chu n Vi t nam Nhóm Cẩ ệ
K thu t an toàn ỹ ậ
n i h i và n i n ồ ơ ồ ướ c nóng
Yêu c u chung đ i v i vi c tính đ b n ầ ố ớ ệ ộ ề
Safety requirements Bollers
General requirements for calculation
Stability
TCVN 5346 – 91 ( ST SEV 5307–85 ) Khuy n khíchế
áp d ng ụ
Trang 2Tiêu chu n này áp d ng cho n i h i có áp su t làm vi c l n h n 0,07ẩ ụ ồ ơ ấ ệ ớ ơ MPa và n i nồ ước nóng có nhi t đ nệ ộ ướ ớc l n h n 115 ơ 0C và qui đ nh các yêuị
c u chung đ i v i vi c tính đ b n các chi ti t c a các b ph n c b n : tangầ ố ớ ệ ộ ề ế ủ ộ ậ ơ ả
tr ng , b ph n quá nhi t , b ph n d n , b ph n làm mát , ng d n trongố ộ ậ ệ ộ ậ ẫ ộ ậ ố ẫ
gi i h n n i h i v v Các b ph n này làm vi c dớ ạ ồ ơ ộ ậ ệ ưới áp su t bên trong khi cóấ
t i tr ng tĩnh m t l n và nhi u l n .Vi c tính này là c s đ ch n các kíchả ọ ộ ầ ề ầ ệ ơ ở ể ọ
thướ ơ ảc c b n c a các b ph n .ủ ộ ậ
Tiêu chu n này không áp d ng cho :ả ụ
1)N i h i và n i nồ ơ ồ ước nóng được đ t nóng b ng đi n ;ố ằ ệ
2) N i h i và n i nồ ơ ồ ước nóng trên đ u tàu và trong các toa đầ ường s t ,ắ trong tàu bi n và tàu sông và trong các phể ương ti n h i khác ;ệ ơ
3)Thi t b c a nhà máy đi n nguyên t .ế ị ủ ệ ử
Tiêu chu n này phù h p v i ST SEV 5307 – 85 .ẩ ợ ớ
1. Qui đ nh chung ị
1.1.Các ký hi u đệ ượ ử ục s d ng trong tiêu chu n này là :ẩ
P áp su t tính toán , MPa ;ấ
Ph áp su t th , MPa ;ấ ử
t – nhi t đ tính toán c a thành n i , ệ ộ ủ ồ 0C
tm nhi t đ môi trệ ộ ường làm vi c , ệ 0C ( đ i v i h i nố ớ ơ ước bão hoà ph iả
l y v i áp su t tính toán c a môi trấ ớ ấ ủ ường ) ;
/ / ng su t cho phép nhi t đ tính toán c a thành n i , MPa ; ứ ấ ở ệ ộ ủ ồ
/ /h ng su t cho phép khi th thu l c , MPa ;ứ ấ ử ỷ ự
Rmt , Rm – S c b n kéo đ t t m th i c a thép tứ ề ứ ạ ờ ủ ương ng nhi t đ tínhứ ở ệ ộ toán và nhi t đ 20 ở ệ ộ 0C , MPa ;
R 0,2t , R 0,2 – Gi i h n ch y qui ớ ạ ả ước c a thép v i bi n d ng d 0,2%ủ ớ ế ạ ư
tương ng nhi t đ tính toán và nhi t đ 20 ứ ở ệ ộ ở ệ ộ 0C , MPa ;
R 1,0t Gi i h n ch y qui ớ ạ ả ước c a thép v i bi n d ng d 1% nhi t đủ ớ ế ạ ư ở ệ ộ tính toán , MPa ;
R e Gi i h n ch y c a thép 20 ớ ạ ả ủ ở 0C , MPa ;
Trang 3R et Gi i h n ch y nhi t đ tính toán , MPa ;ớ ạ ả ở ệ ộ
R z ( 10 4 ) t , R z ( 10 5 ) t , R z ( 2.10 5 ) t Gi i h n b n lâu dài qui ớ ạ ề ướ ươ c t ng
ng khi kéo cho tu i b n 10
ứ ổ ề 4 , 10 5 , 2.10 5 gi , MPa ;ờ
R 1 ( 10 5 ) t Gi i h n dài qui ớ ạ ướ ạc t o bi n d ng 1% sau ế ạ 10 5 gi ,MPa ;ờ
S – b dày n i danh nghĩa , mm ;ề ồ
SR – b dày n i tính toán , mm ;ề ồ
Sf – b dày n i th c t , mm ; ề ồ ự ế
C – s hi u ch nh t ng cho b dày n i tính toán , mm ;ố ệ ỉ ổ ề ồ
C1 – s hi u ch nh d n xu t cho b dày n i tính toán , mm ;ố ệ ỉ ẫ ấ ề ồ
C 2 – s hi u ch nh s d ng cho b dày n i tính toán , mm ;ố ệ ỉ ử ụ ề ồ
H s đ b n tính toán .ệ ố ộ ề
d H s đ b n gi m đi do các l thông gia c ;ệ ố ộ ề ả ỗ ố
c H s đ b n gi m đi do các l có tính đ n vi c gia c ;ệ ố ộ ề ả ỗ ế ệ ố
H s đ b n gi m đi do các m i ghép hàn ;ệ ố ộ ề ả ố
A 5 Đ dãn dài tộ ương đ i , % .ố
1.2.Các phương pháp tính đ b n độ ề ược áp d ng trong tiêu chu n này ph iụ ẩ ả
đ m b o các đi u ki n sau :ả ả ề ệ
K t c u , v t li u , s gia công , vi c ki m tra và l p đ t n i , ngế ấ ậ ệ ự ệ ể ắ ặ ồ ố
d n hay các chi ti t c a chúng ph i theo các tiêu chu n tẫ ế ủ ả ẩ ương ng ứ
Đ b n các chi ti t , phộ ề ế ương pháp tính chúng ch a đư ược qui đ nhị trong các tiêu chu n v tính đ b n c a n i , ph i đẩ ề ộ ề ủ ồ ả ược nhà máy s n xu tả ấ
kh ng đ nh b ng nh ng k t qu th nghi m momen ho c th m u th c vàẳ ị ằ ữ ế ả ử ệ ặ ử ẫ ự phép tính tương ng . Các k t qu này ph i đứ ế ả ả ượ ực s nh t trí c a c quan ki mấ ủ ơ ể tra c a nủ ướ ảc s n xu t . Khi đó ph i đ m b o d tr đ b n không ít h n cácấ ả ả ả ự ữ ộ ề ơ qui đ nh c a tiêu chu n này .ị ủ ẩ
2. Áp su t tính toán ấ
2.1 áp su t tính toán P là áp su t d c a m i ch t làm vi c . Ti n hànhấ ấ ư ủ ỗ ấ ệ ế
tính đ b n các chi ti t đã đ nh cho áp su t này .ộ ề ế ị ấ
Trang 42.2 Ap su t tính toán chi ti t n i ph i l y b ng áp su t c a môi ch tấ ế ồ ả ấ ằ ấ ủ ấ
làm vi c t i c a ra t n i ( b ph n quá nhi t ) có tính đ n t n th tệ ạ ử ừ ồ ộ ậ ệ ế ổ ấ
áp su t do tr kháng thu l c t n i trên đo n gi a chi ti t đấ ở ỷ ự ừ ồ ạ ữ ế ượ c tính đ n c a ra c a môi ch t làm vi c . T n th t áp su t ph i đế ử ủ ấ ệ ổ ấ ấ ả ượ c xác đ nh v i l u lị ớ ư ượng môi ch t làm vi c l n nh t .ấ ệ ớ ấ
Khi tính cho các chi ti t ch a nế ứ ước ph i tính đ n áp su t thu tĩnh c aả ế ấ ỷ ủ
c t nộ ước n m trên chi ti t đằ ế ược tính
Ap su t thu tĩnh và t n th t tr kháng thu l c ph i đấ ỷ ổ ấ ở ỷ ự ả ượ ấc l y đ tínhể
n u t ng c a chúng b ng ho c l n h n 5% áp su t tính toán . ế ổ ủ ằ ặ ớ ơ ấ
2.3 Ap su t môi ch t làm vi c t i c a ra t n i ph i l y b ng áp su tấ ấ ệ ạ ử ừ ồ ả ấ ằ ấ
nhi t đ và năng su t danh đ nh và đ c c ng thêm ph n sai l ch
duương , n u sai l ch này vế ệ ượt quá 5 % . Sai l ch này sinh ra doệ
đi u ch nh các đ i lề ỉ ạ ượng áp su t .ấ
2.4 Ap su t tính toán trong các ng c a b m t đ t nóng ho c trong cácấ ố ủ ề ặ ố ặ
ng d n ph i l y b ng áp su t c a môi ch t làm vi c c a vào
túi hay ng d n đang tính ( trong ng góp , tang n i ho c ngăn traoố ẫ ố ồ ặ
đ i nhi t tổ ệ ương ng ) . ứ
2.5 Ap su t tính toán trong các ECOMOMAYDE b ng gang ph i đấ ằ ả ượ c
xác đ nh theo đi u 2.2. Nh ng áp su t đó ph i không nh h n ápị ề ư ấ ả ỏ ơ
su t tính toán trong n i có l p ecomomayde đã đấ ồ ắ ược tăng 26 %
2.6 Vi c tăng áp su t t c th i khi m các van b o hi m hoàn toàn choệ ấ ứ ờ ở ả ể
phép không tính đ n khi tính toán , n u v i năng su t l n nh t c aế ế ớ ấ ớ ấ ủ
n i này không vồ ượt quá 10 % áp su t làm vi c . ấ ệ
N u đi u ki n này không đế ề ệ ược duy trì thì áp su t tính toán ph iấ ả
l y b ng 90 % áp su t khi m các van b o hi m hoàn toàn .ấ ằ ấ ở ả ể
2.7 Khi có trong n i m t vài h c bên trong v i các áp su t môi ch t làmồ ộ ố ớ ấ ấ
vi c khác nhau vi c tính toán ngăn gi a chúng cho phép dùng hi uệ ệ ữ ệ các áp su t trong trấ ường h p k t c u đ m b o m i liên h c aợ ế ấ ả ả ố ệ ủ chúng
3 Nhi t đ tính toán thành n i .ệ ộ ồ
Trang 53.1 Nhi t đ tính toán c a thành n i t là nhi t đ kim lo i đệ ộ ủ ồ ệ ộ ạ ược dùng
đ ch n giá tr đ c tính tể ọ ị ặ ương ng đ b n kim lo i c a các chi ti tứ ộ ề ạ ủ ế đang được tính
3.2 Nhi t đ tính toán c a thành chi ti t không b đ t nóng b i khí cháyệ ộ ủ ế ị ố ở
ho c đặ ược cách nhi t t bên ngoài m t cách ch c ch n ph i b ngệ ừ ộ ắ ắ ả ằ nhi t đ môi ch t ch a trong nó ệ ộ ấ ứ tm không tính đ n các dung saiế nhi t đ c a môi ch t làm vi c so v i giá tr danh đ nh .ệ ộ ủ ấ ệ ớ ị ị
Chi ti t đế ược coi là cách nhi t ch c ch n n u chúng đ m b o đi uệ ắ ắ ế ả ả ề
ki n là m c tăng nhi t tính toán c a thành do ti p nh n nhi t bên ngoài khôngệ ứ ệ ủ ế ậ ệ
vượt quá 5K
Đi u ki n đó đề ệ ược th c hi n , n u khe sáng gi a các ng che ch nự ệ ế ữ ố ắ
ho c gi a các cánh to nhi t c a ng không vặ ữ ả ệ ủ ố ượt quá 3mm . Trong các trườ ng
h p còn l i ph i ch ng minh đ ch c ch n cách nhi t c a các chi ti t đangợ ạ ả ứ ộ ắ ắ ệ ủ ế
được tính
3.3 Nhi t đ tính toán c a thành các chi ti t đang b đ t nóng ph i l yệ ộ ủ ế ị ố ả ấ
b ng giá tr trung bình s h c nhi t đ b m t thành bên ngoài vàằ ị ố ọ ệ ộ ề ặ bên trong t i ph n chi ti t b đ t nóng nh t . Nhi t đ này đạ ầ ế ị ố ấ ệ ộ ược xác
đ nh theo tính toán k thu t nhi t ho c theo các s li u đo nhi tị ỹ ậ ệ ặ ố ệ ệ
đ .ộ
3.4 N u áp su t d c a khí cháy vế ấ ư ủ ượt quá 0,1 MPa , thì nhi t đ tínhệ ộ
toán c a thành chi ti t trong m i trủ ế ọ ường h p ph i l y theo tính toánợ ả ấ nhi t ho c theo các s li u đo nhi t đ .ệ ặ ố ệ ệ ộ
4 Ứng su t cho phép ấ
4.1. ng su t cho phép / Ư ấ / ph i l y b ng giá tr nh nh t trong b ng 1.ả ấ ằ ị ỏ ấ ả Các giá tr này nh n đị ậ ược theo k t qu chia đ c tính b n kéo c a kim lo i theoế ả ặ ề ủ ạ
m t tr c cho d tr b n tộ ụ ự ữ ề ương ng . ứ
B ng 1ả
V t li u ậ ệ Công th c xác đ nh ng su t cho phép / ứ ị ứ ấ /
Trang 6h p kim ợ 2,4 1,5 1,5 1,0
Thép crôm – niken Rm , R**1,0t , RZ (105) t , R1 (105) t
V t đúc t gang ậ ừ
xám grafit c uầ
Lo i ạ đã ủ Rm , R 0,2
Lo i ạ đã ủ
9,0
Đ ng và h p kim ồ ợ R***m Rmt , R 1,0 t RZ (105) t
* Đ i v i thép cacbon và thép h p kim đ b n cao Rm > 490 MPa có đố ớ ợ ộ ề ộ dãn dài nh nh t ( Aỏ ấ 5 ) nhi t đ trong phòng nh h n 20% , d tr b n theoở ệ ộ ỏ ơ ự ữ ề
gi i h n ch y đớ ạ ả ược tăng thêm 0,0025 cho m i ph n trăm gi m đ dãn dàiỗ ầ ả ộ
th p dấ ưới 20 %
** Đi u ki n không đề ệ ược áp d ng đ i v i các chi ti t không đụ ố ớ ế ược có
bi n d ng đàn h i .ế ạ ồ
*** Đi u ki n đề ệ ược s d ng n u đ i v i kim lo i không có giá tr b oử ụ ế ố ớ ạ ị ả
đ m Rm ả , R1,0 t và RZ ( 105 ) t .
Chú thích : N u đ i v i kim lo i không có các giá tr R 0,2 t thì thay vàoế ố ớ ạ ị
v trí R 0,2 t ị có th dùng Ret ể
4.2. Dùng các đ i lạ ượng sau bi u th đ c tính tính toán đ b n kim lo i :ể ị ặ ộ ề ạ 1)S c b n t m th i khi kéo dãn Rm ;ứ ề ạ ờ
2)Gi i h n ch y Ret ho c gi i h n ch y qui ớ ạ ả ặ ớ ạ ả ước
Trang 73)Gi i h n đ b n lâu dài qui ớ ạ ộ ề ước :
Rz (10 4) t , Rz ( 10 5 ) t , Rz ( 2.10 5 ) t ;
4)Gi i h n dão qui ớ ạ ước R1( 10 5 ) t
Các giá tr c a đ c tính Rm , Ret , Rị ủ ặ 0,2 t và R1,0 t ph i l y b ng giá trả ấ ằ ị
nh nh t đã đỏ ấ ược qui đ nh cho mác kim lo i đã đ nh .ị ạ ị
Các giá tr Rz ị ( 10 4 ) t , Rz ( 10 5 ) t , Rz ( 2.10 5 ) t , R1 ( 10 5 ) t ph i l y b ngả ấ ằ giá tr trung bình đã đị ược qui đ nh cho mác kim lo i đã đ nh . Sai l ch c a đ cị ạ ị ệ ủ ặ tính theo chi u gi m đi cho phép không l n h n 20 % giá tr trung bình .ề ả ớ ơ ị
4.3.Đ i v i v t đúc b ng thép ng su t cho phép ph i l y b ng giá tr sauố ớ ậ ằ ứ ấ ả ấ ằ ị :
85% giá tr ng su t cho phép đã đị ứ ấ ược xác đ nh theo b ng 1 , n u v t đúcị ả ế ậ
được qua ki m tra không phá hu 100% .ể ỷ
75% giá tr ng su t cho phép đã đị ứ ấ ược xác đ nh theo b ng 1 , n u v t đúcị ả ế ậ không được qua ki m tra không phá hu 100% .ể ỷ
4.4. Đ i v i chi ti t làm vi c trong đi u ki n dão khi tu i b n tính toánố ớ ế ệ ề ệ ổ ề khác không có trong b ng 1 ( ví d 10 ả ụ 4 và 2. 10 5 gi ), d tr đ b n ph i l yờ ự ữ ộ ề ả ấ
nh đ i v i tu i b n 10ư ố ớ ổ ề 5 gi t c là 1,5 . Khi tu i b n tính toán 2. 10ờ ứ ổ ề 5 gi vàờ
l n h n cho phép d tr đ b n l y b ng 1,25 , n u th c hi n ki m tra tínhớ ơ ự ữ ộ ề ấ ằ ế ự ệ ể
b n nóng , tính d o lâu dài , tính khuy t t t c a kim lo i và các m i hàn n iề ẻ ế ậ ủ ạ ố ố trong s d ng .ử ụ
4.5. Các đ c tính tính toán đ b n và ng su t cho phép ph i l y theoặ ộ ề ứ ấ ả ấ nhi t đ tính toán c a thành đã qui đ nh chệ ộ ủ ị ở ương 3
4.6. Khi xác đ nh đ i lị ạ ượng áp su t th cho phép P ấ ử h , ng su t cho phép /ứ ấ /h ph i l y theo b ng 2 . ả ấ ả
B ng 2ả
V t li u ậ ệ Công th c xác đ nh ng su t ứ ị ứ ấ
cho phép / / Thép cacbon , thép h p kimợ R 0,2
Trang 8thép auxtenic , d p cánậ 1,1
1,4
V t đúc t gang xám ậ ừ R m R*e
Lo i ạ grafit c u ầ 2,4 1,5
3,5
Đ ng và h p kim đ ngồ ợ ồ Rm R*e
*Đi u ki n cho phép s d ng n u kim lo i có các đ c tính đ m b o .ề ệ ử ụ ế ạ ặ ả ả
5 B dày thành và các s hi u ch nh ề ố ệ ỉ
5.1.B dày tính toán c a thành SR ph i đề ủ ả ược xác đ nh theo các đ i lị ạ ượ ng
áp su t tính toán và ng su t cho phép cho trấ ứ ấ ước có tính đ n s làm y u đi b iế ự ế ở các l và ( ho c ) các m i hàn n i .ỗ ặ ố ố
5.2.B dày danh nghĩa c a thành S ph i đề ủ ả ược xác đ nh theo b dày tínhị ề toán c a thành có tính đ n các s hi u ch nh qui đ nh đi u 5.4 và 5.5 và đủ ế ố ệ ỉ ị ở ề ượ c làm tròn đ n kích thế ướ ớc l n h n g n nh t có trong dãy s b dày c a các bánơ ầ ấ ố ề ủ
s n ph m tả ẩ ương ng . Cho phép làm tròn v phía nh không l n h n 3% bứ ề ỏ ớ ơ ề dày danh nghĩa c a thành đã đủ ược ch p nh n cu i cùng .ấ ậ ố
5.3.B dày th c t c a thành s n ph m , nh n đề ự ế ủ ả ẩ ậ ược b ng cách đo tr cằ ự
ti p b dày c a s n ph m đã hoàn thành khi ki m tra m x , ho c ki m traế ề ủ ả ẩ ể ổ ẻ ặ ể
s d ng ph i không nh h n b dày tính toán SR đã đử ụ ả ỏ ơ ề ược tăng thêm s hi uố ệ
ch nh s d ng C2 .ỉ ử ụ
5.4.Theo công th c các s hi u ch nh cho b dày tính toán c a thành ph iứ ố ệ ỉ ề ủ ả phân bi t thành :ệ
Trang 9C1 – S hi u ch nh đi u hoà sai l ch âm b dày c a thành bán s n ph mố ệ ỉ ề ệ ề ủ ả ẩ
và t t c các d ng m ng đi khi ch t o chi ti t ( s hi u ch nh ch t o ) .ấ ả ạ ỏ ế ạ ế ố ệ ỉ ế ạ
C2 – S hi u ch nh đi u hoà s m ng đi c a thành s d ng do tác đ ngố ệ ỉ ề ự ỏ ủ ử ụ ộ
c a t t c các d ng ăn mòn và c a s mài mòn c khí ho c c a xâm th c ( sủ ấ ả ạ ủ ự ơ ặ ủ ự ố
hi u ch nh s d ng ).ệ ỉ ử ụ
S hi u ch nh ch t o C1 bao g m các s hi u ch nh đi u hoà sai l chố ệ ỉ ế ạ ồ ố ệ ỉ ề ệ
âm C11 và s hi u ch nh công ngh C12 .ố ệ ỉ ệ
Giá tr s hi u ch nh C11 ph i l y theo gi i h n sai l ch âm c a b dàyị ố ệ ỉ ả ấ ớ ạ ệ ủ ề thành . Sai l ch này đệ ược qui đ nh trong các tiêu chu n ho c đi u ki n kị ẩ ặ ề ệ ỹ thu t đ i v i bán s n ph m . Giá tr s hi u ch nh C12 đậ ố ớ ả ẩ ị ố ệ ỉ ược xác đ nh b iị ở công ngh ch t o chi ti t và ph i l y theo đi u ki n k thu t đ i v i s nệ ế ạ ế ả ấ ề ệ ỹ ậ ố ớ ả
ph m .ẩ
S hi u ch nh C2 bao g m các s hi u ch nh đi u hoà s m ng đi c aố ệ ỉ ồ ố ệ ỉ ề ự ỏ ủ thành m t h i nở ặ ơ ước C21 và m t khí đ t C22 .ở ặ ố
5.5.T ng các s hi u ch nh C = C 1 + C 2 ph i không nh h n giá tr nhổ ố ệ ỉ ả ỏ ơ ị ỏ
nh t đấ ược qui đ nh trong các tiêu chu n đ i v i vi c tính toán các chi ti t cị ẩ ố ớ ệ ế ụ
th .ể
6 H s đ b n ệ ố ộ ề
Giá tr h s đ b n khi gi m b i các l ị ệ ố ộ ề ả ở ỗ d ho c ặ c và b i các m i hànở ố
n i ố c n thi t cho vi c tính đ b n các chi ti t c a n i ph i đầ ế ệ ộ ề ế ủ ồ ả ượ ấ c l y theo tiêu chu n qui đ nh các h s đ b n .ẩ ị ệ ố ộ ề