ISBN 978-5-89331-345-1

© Российский морской регистр судоходства, 2018

приращения температуры пара A t_v на участке от входа пара в трубу до рассматриваемого сечения и определяется по рис. 2.1.3.2-3.

Коэффициент к принимается равным: 1,3 — для вертикальных водотрубных котлов обычного типа с петлевыми или змеевиковыми перегревателями; 1,2 —

для U-образных судовых котлов шахтного типа со змеевиковыми перегревателями.

Примечание. При расчете необогреваемых коллекторов и труб перегревателей с f_H>400 °С Апредставляет собой полное приращение температуры пара в рассматриваемой ступени или секции перегревателя.

2.1.3.3    Необогреваемыми считаются стенки, которые:

.1 отделены от топочного пространства или дымохода огнеупорной изоляцией, а расстояние между ними и этой изоляцией составляет 300 мм и более, либо

.2 защищены огнеупорной изоляцией, не подверженной воздействию лучистого тепла.

2.1.3.4    Защищенными от воздействия лучистого тепла считаются стенки, которые защищены:

.1 огнеупорной изоляцией, либо

.2 плотным рядом труб (с максимальным зазором между трубами в этом ряду до 3 мм), либо

.3 двумя расположенными в шахматном порядке рядами труб с продольным шагом, равным не более двух наружных диаметров, или тремя и более расположенными в шахматном порядке рядами труб с продольным шагом, равным не более 2,5 наружных диаметров труб.

2.1.3.5    Расчетная температура обогреваемых стенок котла и паропроводящих необогреваемых стенок котла должна быть не менее 250 °С.

2.1.3.6    Применение неизолированных обогреваемых дымовыми газами стенок котлов толщиной более 20 мм допускается лишь для температур газов до 800 °С. Если при толщине стенок менее 20 мм и температуре дымовых газов свыше 800 °С имеются участки, не защищенные изоляцией или рядами труб и имеющие протяженность более 8 диаметров труб, расчетная температура стенки должна определяться тепловым расчетом.

Требования к защите стенок от воздействия лучистого тепла приведены в 3.2.8.

2.1.3.7    Расчетная температура стенок теплообменных аппаратов и сосудов, работающих под давлением холодильного агента, должна приниматься равной 20 °С, если не могут возникнуть более высокие температуры.

2.1.4 Характеристики прочности материалов и допускаемые напряжения.

2.1.4.1    При определении допускаемых напряжений для углеродистых и легированных сталей с отношением верхнего предела текучести R,,_H к временному сопротивлению R_m, не превышающим 0,6, в качестве расчетных характеристик должны приниматься нижний предел текучести ReL/t или условный предел текучести R_po,2/i и предел длительной прочности за 100000 ч R_mi_tmMM при расчетных температурах.

Для сталей с отношением верхнего предела текучести к временному сопротивлению, превышающим 0,6, дополнительно следует принимать временное сопротивление R_m;_t при расчетной температуре.

Для сталей, работающих в условиях ползучести (при температуре выше 450 °С), независимо от отношения Reii!&т к перечисленным характеристикам следует добавил, условный предел ползучести Лр/^юз)/, при расчетной температуре.

При этом для R_eL/t, Л_ро,2/г и R_m/t должны приниматься минимальные значения, оговоренные условиями на поставку сталей, а для R_m/t и l?i%(ios)/r — средние значения.

2.1.4.2    Для материалов без явно выраженной площадки текучести в качестве расчетной характеристики должно приниматься минимальное значение временного сопротивления R_m/_t при расчетной температуре.

2.1.4.3    Для чугуна с шаровидным графитом и ковкого чугуна с ферритно-перлитной и перлитной структурой и относительным удлинением менее 5 % в качестве расчетной характеристики прочности должно приниматься минимальное значение временного сопротивления R_v при 20 °С.

Для чугунов с ферритной структурой и относительным удлинением более 5 % в качестве

расчетной характеристики прочности должно использоваться меньшее из двух значений:

R_v — минимальный предел прочности материала при 20 °С или

Rot — условный предел текучести при 20 °С, при котором остаточное удлинение составляет ОД %.

2.1.4.4    При применении цветных металлов и их сплавов необходимо учитывать, что нагрев при их обработке и сварке снимает упрочнение, полученное в холодном состоянии, поэтому для расчета на прочность деталей и узлов из таких материалов необходимо принимать характеристики прочности, соответствующие их состоянию после термической обработки.

2.1.4.5    Рекомендуемые значения расчетных характеристик сталей при повышенных температурах приведены в табл. 7.1 и 7.2.

Для материалов, не упомянутых в указанных таблицах, характеристики прочности принимаются по согласованным с Регистром стандартам.

2.1.4.6    Допускаемое напряжение а, МПа, применяемое при расчете прочных размеров, должно приниматься равным наименьшему из значений (с учетом требований 2.1.4.1 — 2.1.4.5):

^а п„ >

(2.1.4.6)

_а=ЕгМ (или a = ^Rp0&*),

Лт    «т

_q = им ,

^идп

где Пщ —коэффициент запаса прочности по временному сопротивлению; п„ — коэффициент запаса прочности по пределу ползучести; к, — коэффициент запаса прочности по пределу текучести;

Лд„ — коэффициент запаса прочности по пределу длительной прочности за 100000 ч.

Коэффициенты выбираются в соответствии с 2.1.5.

2.1.5 Коэффициенты запаса прочности.

2.1.5.1 Для элементов, изготовленных из стальных поковок и проката и находящихся под внутренним давлением, коэффициенты запаса прочности должны приниматься не менее:

Иг л туп 1.6. Лд^—2,7 и Яд -1,0.

Для элементов, находящихся под наружным давлением, коэффициенты запаса прочности л,, п_т и «в должны быть увеличены на 20 %.

2.1.5Л Для элементов котлов, теплообменных аппаратов и сосудов под давлением классов П и Ш,

изготовленных из сталей с отношением R_eH/R_m^0,6, коэффициенты запаса прочности могут приниматься: Лт Лдп 1,5 И Лц 2,6.

2.1.53 Для элементов котлов, теплообменных аппаратов и сосудов, изготовленных из стального литья и находящихся под внутренним давлением, коэффициенты запаса прочности должны приниматься не менее:

л_т = Лдп = 2,2, л_в=3,0 и Лп= 1,0.

Для элементов, подверженных наружному давлению, коэффициенты запаса прочности должны быть увеличены на 20 % (исключая л„, который остается равным 1).

2.1.5.4 Коэффициенты запаса прочности я, и л^, для теплонапряженных ответственных элементов котлов должны приниматься равными:

3,0 — для волнистых жаровых труб;

2.5    — для гладких жаровых труб, огневых камер, связных труб, длинных и коротких связей;

2,2 — для дымовых патрубков, находящихся под давлением, и других подобных стенок, омываемых газами.

2.1.5.5    При определении прочных размеров для элементов из серого чугуна, чугуна с шаровидным графитом и ковкого чугуна ферритно-перлитной и перлитной структуры с относительным удлинением менее 5 % коэффициент запаса прочности по временному сопротивлению л* должен приниматься равным 4,8 после отжига и 7,0 — без отжига как для наружного, так и для внутреннего давления.

Для элементов из чугуна ферритной структуры с относительным удлинением более 5 % коэффициент запаса прочности по временному сопротивлению л_в должен приниматься равным 4,0 для внутреннего давления и 4,8 — для наружного давления, а коэффициент запаса прочности по условному пределу текучести л_т — равным 2,8.

2.1.6 Коэффициенты прочности.

2.1.6.1    Коэффициент прочности сварных соединений должен выбираться по табл. 2.1.6.1-1 в зависимости от конструкции соединения и способа сварки; при этом коэффициент прочности сварного соединения в зависимости от класса котлов, теплообменных аппаратов и сосудов под давлением (см. 1.3.1.2) должен приниматься не менее указанного в табл. 2.1.6.1-2.

2.1.6.2    Коэффициент прочности цилиндрических стенок, ослабленных неукрепленными отверстиями одинакового диаметра, должен приниматься равным наименьшему из трех коэффициентов:

.1 коэффициенту прочности цилиндрических стенок, ослабленных продольным рядом или коридорным полем отверстий с одинаковым шагом (см. рис. 2.1.6.2.1), определяемому по формуле

Таблица 2.1.6.1-1

Таблица 2.1.6.1-2

Продольная ось

Рис. 2.1.6.2.1

<p = (a — d)ja;    (2.1.6.2.1)

.2 приведенному к продольному направлению коэффициенту прочности цилиндрических стенок, ослабленных поперечным рядом или полем отверстий с одинаковым шагом (см. рис. 2.1.6.2.1), определяемому по формуле

cp = 2(ai — d)la\\    (2.1.6.2.2)

•3 приведенному к продольному направлению коэффициенту прочности цилиндрических стенок, ослабленных полем отверстий, расположенных в шахматном порядке с равномерным расположением отверстий (см. рис. 2.1.6.2.3), определяемому по формуле

(р =к(а₂ — d)/ai >    (2.1.6.2.3)

где d — диаметр отверстия под ввальцовываемые трубы или внутренний диаметр приварных труб и высаженных штуцеров» мм;

а — шаг между центрами двух соседних отверстий в продольном направлении, мм; а\ — шаг между центрами двух соседних отверстий в поперечном (окружном) направлении (принимается по дуге средней окружности), мм; а₂ — шаг между центрами двух соседних отверстий в косом направлении, мм, определяемый по формуле

*2=V?+7?;

I — расстояние между центрами двух соседних отверстий в продольном направлении (см. рис. 2.1.6.2.3), мм;

h — расстояние между центрами двух соседних отверстий в поперечном (окружном) направлении (см. рис. 2.1.6.2.3), мм;

к—коэффициент, определяемый по табл. 2.1.6.2.3 в зависимости от l\jl.

2.1.63    Если в рядах или полях отверстий с равномерным шагом имеются отверстия разных диа-метров, то в формулах (2.1.6.2.1), (2.1.6.2.2) и

(2.1.6.2.3)    для определения коэффициента прочности вместо d следует принимать среднее арифметическое диаметров двух наибольших отверстий, расположенных рядом.

При неравномерном шаге отверстий одинакового диаметра в формулах для определения коэффициента прочности следует принимать наименьшие значения а, а\ и а₂-

2.1.6.4 Если отверстие проходит через сварной шов, или расстояние между кромкой ближайшего к сварному шву отверстия и центром сварного шва менее 50 мм или менее половины ширины зоны наибольшего местного влияния выреза Q, мм, определенного по формуле (2.1.6.4), то в качестве коэффициента прочности следует принимать произведение коэффициента прочности сварного соединения и коэффициента прочности от ослабления отверстиями. В случаях, когда кромка отверстая расположена на расстоянии более 0,5Q и более 50 мм от центра сварного шва, то в качестве коэффициента прочности следует принимать наименьший из коэффициентов прочности от ослабления отверстием и коэффициента прочности сварного шва. Ширина зоны наибольшего местного влияния выреза Q, мм, определяется по формуле

Q^JD^s-c) ,    (2.1.6.4)

где s — толщина стенки, мм;

с — прибавка на коррозию, мм, принимаемая согласно 2.1.7;

D_m — средний диаметр ослабленной стенки, мм.

Для цилиндрических стенок и выпуклых днищ D_m=D+s или D_m=D_a—s.

Для конических стенок

D„~ (Д/cos а)—.5 или D_m = (D/cos а)—*,

где Д, — наружный диаметр;

D — внутренний диаметр.

Для конических стенок D и Д, берутся по сечению, которое проходит через центр ослабляющего отверстия;

а — угол между конической стенкой и центральной осью (см. рис. 2.3.1-1).

2.1.63    Для бесшовных цилиндрических стенок, не ослабленных сварными соединениями и рядом или полем отверстий, коэффициент прочности принимается равным 1. Коэффициент прочности во всех случаях должен приниматься не более 1.

2.1.6.6    Коэффициенты прочности стенок, ослабленных отверстиями под ввальцовываемые трубы, определенные по формулам (2.1.6.2.1), (2.1.6.2.2) и

(2.1.6.2.3) , должны приниматься не менее 0,3.

2.1.6.7    При изготовлении цилиндрических стенок из листов разной толщины, соединенных продольными сварными швами, расчеты толщины стенок должны производиться для каждого листа с учетом ослаблений в них.

2.1.6.8    Для труб с продольным сварным швом коэффициент прочности выбирается согласно 2.1.6.1.

2.1.6.9 Коэффициенты прочности цилиндрических, конических стенок и выпуклых днищ, ослабленных одиночными вырезами, должны определяться по формулам:

для одиночных неукрепленных вырезов

^фон=<//д+1,75^;    (2.1.6.9-

дпя одиночных укрепленных вырезов Фо_У=Фон(1+2^д)_>    (2.1.6.9-2)

где Tf— сумма компенсирующих площадей укреплений, мм², определяемая согласно 2.9; d — диаметр выреза, мм; s — толщина стенки, мм;

с — прибавка на коррозию, мм, принимаемая согласно 2.1.7; Q— определяется согласно 2.1.6.4.

2.1.6.10    При определении допустимых толщин стенок цилиндрических, сферических, конических элементов и выпуклых днищ в качестве расчетного коэффициента прочности принимается меныпее из значений, определенных для ряда или поля неукрепленных отверстий, согласно 2.1.6.2 —

2.1.6.7 и одиночных укрепленных или неукрепленных отверстий, определенных согласно 2.1.6.9.

2.1.6.11    Коэффициент прочности плоских трубных решеток должен определяться для тангенциального и радиального шагов по формуле (2.1.6.2.1); для расчета толщины трубной решеттси должно приниматься меньшее из этих значений.

2.1.7 Прибавки к расчетной толщине.

2.1.7.1    Во всех случаях, когда прибавка к расчетной толщине стенки не оговорена особо, она должна приниматься не менее 1 мм. Для стальных стенок толщиной более 30 мм, стенок, изготовленных из цветных или высоколегированных материалов, стойких к воздействию коррозии или имеющих защитное покрытие, по согласованию с Регистром прибавка к расчетной толщине может быть снижена до нуля.

2.1.7.2    Для теплообменных аппаратов и сосудов под давлением, которые недоступны для внутреннего осмотра или стенки которых подвержены сильной коррозии или износу, по требованию Регистра прибавка с может быть увеличена.

2.2 ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ, СФЕРИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ И ТРУБЫ

2.2.1    Элементы, подверженные внутреннему давлению.

2.2.1.1    Требования, указанные ниже, действительны для следующих условий:

при DJD < 1,6 — для цилиндрических стенок;

при DJD< 1,7 — для труб;

при DJD < 1,2 — для сферических стенок.

ЧАСТЬ X. КОТЛЫ, ТЕПЛООБМЕННЫЕ АППАРАТЫ И СОСУДЫ ПОД ДАВЛЕНИЕМ

1.1 ОБЛАСТЬ РАСПРОСТРАНЕНИЯ

1.1.1    Требования настоящей части Правил распространяются на котлы, теплообменные аппараты и сосуды под давлением, за исключением:

.1 водогрейных котлов (не указанных в 1.3.2.1 и 1.3.2.3);

Л обитаемых подводных аппаратов и глубоководных водолазных комплексов в отношении их конструкции и прочности прочных корпусов;

3 нестационарных баллонов стандартных образцов для хранения сжиженных газов (см. 1.3.2.4);

.4 узлов и деталей механизмов, не являющихся самостоятельными сосудами под давлением;

.5 устройств, состоящих из системы труб псщ давлением, находящихся вне котлов, теплообменных аппаратов и сосудов;

.6 охладителей воздуха с рабочим давлением в воздушной полости менее 0,1 МПа;

.7 теплообменных аппаратов и сосудов, находящихся исключительно под давлением жидкости (не указанных в 1.3.2.1 и 1.3.2.3).

1.1.2    Требования настоящей части Правил распространяются также на топочные устройства котлов, работающих на жидком топливе.

Котел паровой — судовой котел, производящий пар соответствующих параметров.

Рабочее давление — максимально допускаемое давление при нормальном протекании рабочего процесса в продолжительном режиме, за исключением допускаемого кратковременного повышения давления во время действия предохранительного клапана или других предохранительных устройств.

Расчетная паропроизводительность котла — наибольшее количество пара расчетных параметров, производимое в течение 1 ч котлом при продолжительном режиме работы.

Расчетная температура стенки — средняя, по толщине стенки, темпершура, принимаемая в зависимости от температуры среды и условий обогрева для определения допускаемых напряжений.

Расчетное давление — давление, по которому производится расчет на прочность.

Стенки котлов, теплообменных аппаратов и сосудов под давлением — стенки паровых и водяных (газовых и жидкостных) пространств, а также стенки соединительных патрубков до запорных устройств и стенки корпусов запорных устройств.

1.2 ОПРЕДЕЛЕНИЯ и ПОЯСНЕНИЯ

1.2.1 Определения и пояснения, относящиеся к общей терминологии Правил, указаны в части I «Классификация».

В настоящей части Правил приняты следующие определения.

Автоматическое топочное устройство котлов — устройство для сжигания жидкого топлива, работа которого осуществляется автоматически без непосредственного участия обслуживающего персонала.

Вспомогательные паровые котлы ответственного назначения — котлы, которые снабжают паром вспомогательные механизмы, системы и оборудование, обеспечивающие ход судна, безопасность плавания и надлежащую перевозку груза; при этом на судне нет другая истопников энергии для приведших в действие этих механизмов, оборудования и систем в случае прекращения работы котлов.

Котел водогрейный — судовой котел, подогревающий воду или теплоноситель на водной основе (например, раствор этилен-гликоля в воде) до соответствующей температуры.

и ОБЪЕМ ОСВИДЕТЕЛЬСТВОВАНИЙ

1.3.1    Общие требования.

1.3.1.1    Общие положения, относящиеся к порядку классификации, освидетельствованиям при постройке и эксплуатации, изложены в Общих положениях о классификационной и иной деятельности и в части I «Классификация».

1.3.1    Л Котлы, теплообменные аппараты и сосуды под давлением в зависимости от параметров и особенностей конструкции разделяются на классы в соответствии с табл. 1.3.1.2.

13.1.3 Котлы и теплообменные аппараты I и П классов должны изготавливаться предприятиями, имеющими Свидетельство о признании изготовителя.

1.3.2    Объем освидетельствований.

1.3.2.1 Освидетельствованию Регистром при изготовлении подлежат:

.1 паровые котлы, в том числе утилизационные, пароперегреватели и экономайзеры с рабочим давлением 0,07 МПа и более;

.2 котлы с органическими теплоносителями, в том числе утилизационные;

3 теплообменные аппараты и сосуды, которые в рабочем состоянии полностью или частично заполнены газом или паром, с рабочим давлением 0,07 МПа и более, вместимостью 0,025 м³ и более или с произведением давления, МПа, на вместимость, м³, составляющим 0,03 МПа м³ и более;

.4 опреснительные установки;

.5 конденсаторы пивных и вспомогательных мемнюмов;

.6 топочные устройства котлов, работающих на жидком топливе;

.7 водогрейные котлы с температурой подогрева воды выше 115 °С;

3 охладители, подогреватели и фильтры топлива, масла и воды главных и вспомогательных механизмов;

.9 автоматические устройства для контроля солености питательной воды для котлов;

.10 котлы-инсинераторы.

1.3.2.2    Освидетельствованию Регистром при изготовлении не подлежат тешгообменные аппараты и сосуды под давлением, указанные в 1.1.1.2 и 1.1.1.6.

1.3.2.3    Водогрейные котлы с температурой подогрева воды выше 115 °С в отношении материалов и прочных размеров элементов должны отвечать требованиям, предъявляемым к паровым котлам согласно настоящей часта Правил.

Фильтры и охладители главных и вспомогательных механизмов в отношении материалов и прочных размеров элементов должны отвечать требованиям, предъявляемым к сосудам под давлением согласно настоящей части Правил.

1.3.2.4    Баллоны, предназначенные для хранения сжатых газов и применяемые при эксплуатации судна в различных системах и устройствах, могут изготовляться по действующим стандартам под техническим наблюдением компетентного органа.

1.3.2.5    Объем освидетельствования теплообменных аппаратов и сосудов под давлением, входящих в состав холодильных установок, указан в 1.1.3,1.3.2 и 1.3.3 части ХП «Холодильные установки».

Детали, подлежащие освидетельствованию.

Детали, перечисленные в табл. 1.3.3, подлежат освидетельствованию Регистром при изготовлении в

соответствии с одобренной Регистром технической документацией, указанной в 1.3.4.

1.3.4 Техническая документация.

13.4.1 До начала изготовления котлов, теплообменных аппаратов н сосудов под давлением Регистру должна быть представлена следующая техническая документация:

.1 конструктивные чертежи с разрезами и описаниями, в которых должны быть приведены все данные, необходимые для проверки расчетов и конструкций (прочные размеры, материалы, электроды, расположение и размеры сварных швов, крепежные детали, предполагаемая термическая обработка и т.п.);

.2 конструктивные чертежи деталей, указанных в табл. 1.3.3, если все необходимые данные не приведены в чертежах, указанных в 1.3.4.1.1;

.3 чертежи расположения арматуры с ее характеристиками;

.4 удовлетворяющие требованиям норм прочности настоящей части Правил расчеты на прочность деталей, подверженных давлению, за исключением арматуры, фланцев и крепежных изделий, если последние соответствуют стандартам, одобренным Регистром;

.5 расчет площади проходных сечений предохранительных клапанов;

.6 технологический процесс сварки;

.7 чертежи топочных устройств, камер и устройств для сжигания нефтяных остатков и мусора (для котпов-инсинераггоров);

.8 для котлов с органическими теплоносителями; принципиальная схема системы с описанием и указанием рабочих параметров, чертежи расширительной, дренажной цистерн и цистерны запаса;

.9 программа стендовых испытаний.

1.3.4.2 Документация по системам автоматического регулирования, защиты и сигнализации, а также по автоматическим топочным устройствам должна представляться в соответствии с требованиями 3.2.9 часта I «Классификация» и 1.4 части XV «Автоматизация».

1.4.1    Материалы, предназнаненные для изготовления деталей котлов, теплообменных аппаратов и сосудов под д авлением, должны отвечать требованиям соответствующих глав части ХП1 «Материалы», указанных в графе 4 табл. 1.33.

Материалы д ля деталей котлов, теплообменных аппаратов и сосудов под давлением класса Ш, а также деталей, указанных в 1.5 и 2.5 табл. 1.3.3, могут быть также выбраны по стандартам. Применение материалов в этом случае подлежит согласованию с Регистром при рассмотрении технической документации.

Освидетельствованию Регистром при изготовлении подлежат материалы для перечисленных в табл. 1.3.3 деталей котлов, теплообменных аппаратов и сосудов под давлением классов I и П (за исключением деталей, указанных в порядковых номерах 1.5 и 2.5).

1.4.2    Углеродистая и углеродисто-маргагщевая сталь допускается для изготовления деталей котлов, теплообменных аппаратов и сосудов под давлением при расчетных температурах среды до 400 °С, а низколегированная — до 500 °С. Применение этих сталей для сред с температурой выше указанных может быть допущено при условии, что их механические свойства и предел длительной прочности за 100000 ч соответствуют действующим стандартам и

гарантируются изготовителем стали при данной повышенной температуре. Элементы и арматура кшлов и теплообменник аппаратов для сред с темпералурой выше 500 °С должны, как правило, изготавливаться из легированной стали.

1.4.3    Для теплообменных аппаратов и сосудов под давлением с расчетной температурой среды менее 250 °С по согласованию с Регистром может применяться судостроительная сталь согласно требованиям 3.2 части ХШ «Материалы».

Для некоторых деталей теплообменных аппаратов и сосудов с рабочим давлением менее 0,7 МПа и расчетной температурой среды менее 120 °С по согласованию с Регистром допускается применение полуспокойной стали.

1.4.4    Если в качестве расчетной характеристики материала принят предел текучести при повышенной температуре (см. 2.1.4.1), должны быть проведены испытания материала на растяжение при расчетной температуре стенки, а если принят предел длительной прочности, Регистру должны быть представлены данные о пределе длительной прочности при расчетной температуре стенки.

1.4.5    При применении легированной стали для котлов, теплообменных аппаратов и сосудов под давлением должны быть представлены данные о механических свойствах и длительной прочности

стали и сварных соединений при расчетной температуре стенки, технологических свойствах, технологии сварки и термической обработки.

Применение чугуна и медных сплавов для котельной арматуры котлов с органическими теплоносителями не допускается.

1.4.6    Котельная арматура условным диаметром от 50 до 200 мм, рабочим давлением р до 1 МПа и рабочей температурой до 350 °С может изготавливаться из чугуна с шаровидным графитом с полностью ферритной структурой согласно табл. 3.9.3.1 части XIII «Материалы».

Для той же арматуры условным диаметром d менее 50 мм, произведение p-d не должно превышать 250 МПа-мм.

1.4.7    Детали и арматура теплообменных аппаратов и сосудов под давлением диаметром до 1000 мм и рабочим давлением до 1 МПа может изготавливаться из чугуна с шаровидным графитом с полностью ферритной структурой согласно табл. 3.93.1 части Х1П «Материалы».

1.4.8    Использование медных сплавов для деталей котлов, теплообменных аппаратов, сосудов под давлением и их арматуры допускается для расчетной температуры среды до 250 °С и рабочего давления до 1,6 МПа.

1.4.9    Для деталей, указанных в порядковых номерах 1.2 и 2.3 табл. 1.3.3, по согласованию с Регистром допускается использование электро-сварных труб с продольным швом при доказанной эквивалентности их бесшовным трубам (см. также 3.2.14).

1.4.10    Использование композитных материалов (конструкций из слоисто-волокнистых композитных материалов и металлов с цилиндрической или сферической формой корпуса) допускается в сосудах под давлением для расчетных температур не более 60 °С. Изготовитель или проектант должен представил» на одобрение Регистру полные сведения об используемых материалах (структуре и плотности армирования, модулях упруюсти и сдвига, пределе текучести, пределе прочности, предельных деформациях, ударной вязкости, сопротивлении малоцикловой усталости и т. п.). Кроме того, должны быть представлены сведения о конструкции изделия, способе изготовления (остаточных напряжениях после опрессовки лейнера, термообработке и т. п.), рабочей среде и эксплуатационных нагрузках.

1Л СВАРКА

1.5.1    Сварка и неразрушающий контроль сварных соединений должны выполняться в соответствии с требованиями части XTV «Сварка».

1.5.2    Типовые примеры допускаемых сварных соединений приведены в приложении.

Прочность других конструкций, в которых применяются угловые сварные соединения или соединения, подвергающиеся изгибающим усилиям, должна быть подтверждена расчетом на прочность и усталость.

1.6 ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА

1.6.1    Детали, структура материала которых может нарушаться после сварки или пластической обработки, должны быть подвергнуты надлежащей термической обработке.

При термической обработке сварной конструкции должны выполняться требования 2.4.4 части XIV «Сварка».

1.6.2    Термическая обработка должна производиться в следующих случаях:

.1 когда элементы котлов, сосудов и теплообменных аппаратов, изготовленных из листовой стали, подвергаются холодной штамповке, изгибу и отфланцовке с пластической деформацией наружных волокон более 5 %;

.2 тогда трубные решетки сварены ив нестолысих частей; при этом термическая обработка может производиться до сверления отверстий под трубы;

.3 когда сварные днища изготовлены холодной штамповкой;

.4 когда элементы подвергнуты горячей обработке давлением, температура в конце которой ниже температуры ковки металла;

.5 когда используются сварные конструкции с содержанием углерода в стали более 0,25 %.

1.7 ИСПЫТАНИЯ

1.7.1 Все элементы котлов, теплообменных аппаратов и сосудов под давлением после изготовления или сборки должны подвергаться гидравлическим испытаниям в соответствии с требованиями табл. 1.7.1.

1.7.2    Гидравлические испытания должны проводиться после окончания всех сварочных работ до установки изоляции и нанесения защитных покрытий.

1.7.3    Если после сборки всесторонний осмотр испытываемых поверхностей отдельных узлов и деталей затруднен или невозможен, эти детали и узлы подлежат испытанию до сборки.

1.7.4    Размеры элементов, испытываемых пробным давлением p_w+0,1 МПа, а также элементов, испытываемых пробным давлением более высоким, чем указано в табл. 1.7.1, должны подвергаться проверочному расчету на это давление; при этом напряжения не должны превышать 0,9 предела текучести материала.

1.7.5    Паровые котлы после установки на судне должны быть подвергнуты паровой пробе при рабочем давлении.

1.7.6    Воздухохранители после установки на судне должны подвергаться пневматическим испытаниям рабочим давлением в сборе с арматурой.

1.7.7    Теплообменные аппараты и сосуды холодильных установок подлежат испытанию согласно

12.1 части ХП «Холодильные установки».

1.8 КОТЕЛЬНЫЕ ПОМЕЩЕНИЯ И ЗАПАСНЫЕ ЧАСТИ

1.8.1    Котельные помещения должны отвечать требованиям 4.2 — 4.5 части VTI «Механические установки».

1.8.2    Требования к запасным частям изложены в 10.1 и табл. 10.2-7 части VII «Механические установки».

2.1 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

2.1.1    Область применения.

2.1.1.1    Получаемая в результате расчета толщина стенок является минимально допустимой для нормальных условий эксплуатации.

Нормы и методы расчета на прочность не учитывают технологических допусков по толщине при изготовлении, которые должны учитываться в виде прибавок к расчетной толщине.

Дополнительные напряжения от внешних нагрузок (осевых усилий, изгибающих и крутящих моментов), действующих на рассчитываемый элемент (в частности, нагрузок от собственного веса, веса присоединенных деталей и хп.), должны по требованию Регистра учитываться особо.

2.1.1.2    Размеры конструктивных элементов котлов, теплообменных аппаратов и сосудов, для которых методы расчета на прочность в настоящих Правилах не приведены, определяются на основании опытных данных и апробированных теоретических расчетов на прочность по общепринятым и согласованным с Регистром стандартам.

2.1.2    Расчетное давление.

2.1.2.1    Расчетное давление, по которому производятся расчеты на прочность элементов котлов, теплообменных аппаратов и сосудов под давлением, следует принимать равным, как правило, рабочему давлению среды.

Гидростатическое давление должно учитываться при определении расчетного давления, когда оно превышает 0,05 МПа.

2.1.2.2    Для прямоточных котлов и котлов с принудительной циркуляцией расчетное давление должно приниматься с учетом гидродинамических сопротивлений в элементах котла при расчетной паропроизводительности.

2.1.2.3    Для плоских стенок, подверженных давлению с обеих сторон, в качестве расчетного следует принимать большее действующее давление.

Стенки в виде изогнутых поверхностей, подверженные давлению с обеих сторон, следует рассчитывать как на внутреннее, так и на наружное давление.

Если с одной стороны стенки в виде плоской или изогнутой поверхности давление ниже атмосферного, то в качестве расчетного следует принимать давление, действующее с другой стороны стенки и увеличенное на 0,1 МПа.

2.1.2.4    Для экономайзеров за расчетное давление должна приниматься сумма рабочего давления в

паровом коллекторе котла и гидродинамических сопротивлений в экономайзере, трубопроводах и арматуре при расчетной паропроизводительности котла.

2.1.2.5 Для теплообменных аппаратов и сосудов под давлением холодильных установок расчетные давления должны приниматься согласно 2.2.2 части ХП «Холодильные установки».

2.1.3 Расчетная температура.

2.1.3.1 Для определения допускаемых напряжений в зависимости от температуры среды и условий обогрева расчетная температура стенки должна приниматься не менее указанной в табл. 2.1.3.1.

2.13.2 Определение расчетной температуры стенки t элементов пароперегревателей с наибольшей температурой перегретого пара    > 400 "С

должно производиться по нескольким сечениям пароперегревателя с учетом возможных эксплуатационных повышений температуры в отдельных элементах и участках в диапазоне всех возможных эксплуатационных нагрузок котла.

В качестве расчетной должна приниматься максимальная полученная расчетом температура в наиболее напряженном сечении пароперегревателя.

Номинальная расчетная температура стенок труб пароперегревателей при /„ > 400 °С (см. 2.5 табл. 2.1.3.1) определяется по формуле

t=t_a+At_q + At,    (2.1.3.2-1)

где t_e — средняя температура пара в рассматриваемом сечении трубы, °С, определяется по результатам анализа тепловых условий работы пароперегревателя и его компоновочных схем, а также по результатам теплового расчета котла;

At_q — средняя разность между расчетной температурой стенки трубы и температурой пара в рассматриваемом сечении трубы, °С. Для ее определения необходимо вычислить или принять из теплового расчета котла следующие данные;

tti — средний по окружности трубы коэффициент теплоотдачи от дымовых газов к стенке трубы, Вт/^'К);

«2 — коэффициент теплоотдачи от стенки трубы к пару, Вт/(|?К);

0(з — коэффициент теплоотдачи излучением, ВтДм^К);

т*—температура дымовых газов перед рассматриваемым рядом труб, °С.

Дt_q —определяется по рис. 2.1.3.2-1.

Для определения А?, находится вспомогательная величина А₀ по формуле

Л₀=Ь-^1,6Я1+—,    (2.1.3.2-2)

^{и 0} а₂

где ко — коэффициент; определяемый по рис. 2.1.3.2-2.

Для обогреваемых труб пере1реватепей At зависит от коэффициента неравномерности тепловос-приятия по ширине газохода перегревателя к и