МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ

(МГС)

INTERSTATE COUNCIL FOR STANDARDIZATION, METROLOGY AND CERTIFICATION

(ISC)

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ

СТАНДАРТ

КОТЛЫ СТАЦИОНАРНЫЕ ПАРОВЫЕ. СТАЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ

Нормы нагрузок на каркасы

Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены в ГОСТ 1.0-2015 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2-2015 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены»

Сведения о стандарте

1    РАЗРАБОТАН Техническим комитетом по стандартизации ТК 244 «Оборудование энергетическое стационарное», Открытым акционерным обществом «Таганрогский котлостроительный завод «Красный котельщик» (ОАО «ТКЗ «Красный котельщик»)

2    ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии

3    ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 27 сентября 2016 г. №91-П)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004—97 Код страны по МК (ИСО 3166) 004—97 Сокращенное наименование национального органа по стандартизации Армения AM Минэкономики Республики Армения Беларусь BY Госстандарт Республики Беларусь Киргизия KG Кыргызстандарт Россия RU Росстандарт Таджикистан TJ Т аджикстандарт Узбекистан UZ Узстандарт

4    Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 14 марта 2017 г. № 123-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 33960-2016 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 июля 2018 г.

5    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе «Национальные стандарты» (по состоянию на 1 января текущего года), а текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

© Стандартинформ, 2017

В Российской Федерации настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

CD

Форма А.1 — Расчет нагрузок на каркас котла

Наименование нагрузки и единица измерения Циф ровое обо значе ние нагруз ки Число одина ковых нагру зок Нагрузка При- меча- ние постоянная временная суммарная расчетная при сочетании нор- ма- тив- ная Коэф фици ент пере грузки рас чет ная длительная кратковременная особая основном особом нор- ма- тив- ная Коэф фици ент пере грузки рас чет ная нор- ма- тив- ная Коэф фици ент пере грузки рас чет ная нор- ма- тив- ная Коэф фици ент пере грузки рас чет ная нор- ма- тив- ная Коэф фици ент пере грузки рас чет ная нор- ма- тив- ная Коэф фици ент пере грузки рас чет ная

ГОСТ 33960-2016

Библиография

[1]    СО 153-34.03.352-2003 «Инструкция по обеспечению взрывобезопасное™ и топливоподачи установок для приготовления и сжигания пылевидного топлива»

[2]    СП 20.13330.2011 Свод правил «Нагрузки и воздействия»

[3]    СП 14.13330.2014 Свод правил «Строительство в сейсмических районах»

[4]    Технический регламент Таможенного союза «О безопасности оборудования, работающего под избыточным давлением» (ТР ТС 032/2013) (принят решением Совета Евразийской экономической комиссии от 2 июля 2013 г. №41)

УДК 621.184.72:006.354    МКС    27.040    ОКП 311000

Ключевые слова: каркас котла, нагрузки на каркас котла, нормы нагрузок, котлы стационарные паровые, стальные конструкции

Редактор А.П. Корпусова Технический редактор В.Н. Прусакова Корректор Л.С. Лысенко Компьютерная верстка И.А. Налейкиной

Сдано в набор 15.03.2017. Подписано в печать 18.04.2017. Формат 60x84)4 Гарнитура Ариап. Уел. печ. л. 1,40. Уч.-изд. л. 1,28. Тираж 30 экз. Зак. 516.

Подготовлено на основе электронной версии, предоставленной разработчиком стандарта

Издано и отпечатано во ФГУП «СТАНДАРТИНФОРМ», 123995 Москва, Гранатный пер., 4. www.gostinfo.ru    info@gostinfo.ru

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

КОТЛЫ СТАЦИОНАРНЫЕ ПАРОВЫЕ. СТАЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ

Нормы нагрузок на каркасы

Steam and hot-water stationary boilers. Steel structures. Load norms for supporting steel structures

Дата введения — 2018—07—01

1    Область применения

Настоящий стандарт устанавливает классификацию, величину нагрузок и их сочетаний, действующих на стальные конструкции стационарных котлов, имеющих собственный или совмещенный со зданием каркас, при открытой, закрытой или полуоткрытой их установке; стандарт может быть использован при проектировании водогрейных, энерготехнологических котлов и котлов-утилизаторов при дополнительном учете их конструктивных и эксплуатационных особенностей.

2    Классификация нагрузок

2.1    В зависимости от характера действия нагрузки подразделяются на постоянные и временные.

2.2    К постоянным относятся нагрузки:

-    от массы всех элементов котла;

-    от массы трубопроводов в пределах котла и пылегазовоздухопроводов;

-    от массы обдувочных и дробеочистительных устройств;

-    от массы лестниц, площадокобслуживания, а также опирающихся на каркас элементов здания и укрытий.

2.3    Временные нагрузки подразделяются на длительные, кратковременные и особые.

2.3.1    К длительным временным (эксплуатационным при нормальном режиме работы котла) относятся нагрузки:

-    от воздействия тепловых удлинений;

-    от заполнения барабана, камер и труб водой, пароводяной смесью или паром;

-    от заполнения шлаком и золой бункеров и холодных воронок;

-    от давления или разрежения в топке и газоходах;

-    от золы на поверхностях нагрева;

-    от усилий компенсации.

2.3.2    К кратковременным относятся нагрузки:

-    от массы материалов и людей на площадках обслуживания; ветровые и снеговые при открытых и полуоткрытых установках.

2.3.3    К особым относятся нагрузки: сейсмические

-    от увеличения шлакования поверхностей нагрева в период освоения и наладки;

-    от реактивных усилий действия предохранительных клапанов;

-    от осадки основания фундамента под опорами каркаса; монтажные

-    от усилия холодного натяга;

Издание официальное

-    от массы грузоподъемных средств;

-    от массы монтажных приспособлений;

транспортные.

Примечания

1    Монтажные и транспортные нагрузки настоящим стандартом не нормируются и определяются предприяти-ем-изготовителем совместно с монтажной организацией.

2    Аварийные нагрузки при расчете каркаса котельного агрегата не учитываются.

3    Нагрузки от ремонтных приспособлений и конструкций настоящим стандартом не нормируются и определяются проектировщиками при разработке технического проекта.

3 Значения нагрузок

3.1 Значения нормативных нагрузок на каркас котла и коэффициенты перегрузки приведены в таблице 1. Коэффициенты, указанные в графе «Примечание» таблицы 1, следует применять независимо от коэффициентов перегрузки.

Таблица 1

Наименование нагрузки Значение нормативной нагрузки Коэффициент перегрузки Примечание 1 Постоянные нагрузки 1.1 от массы всех элементов котла, в том числе; 1.1.1 экранов топки с коллекторами Определяется по Если затруднительно учесть кол- и перепускными трубами, кгс номинальным раз- 1,2 лекторы, то принимается дополни- мерам тельный коэффициент к массе труб 1,2 1.1.2 каркаса котла То же 1,1 1.1.3 барабана котла, кгс 1,2 1.1.4 пакетов поверхностей нагрева Если затруднительно учесть кол- (пароперегревателей, промперегре- лекторы и крепления, то принима- вателей, водяных экономайзеров, ется коэффициент 1,2 теплообменников), кгс 1,2 1.1.5 обмуровки щитовой, кгс/м2: 1,2 Для конструкций обмуровки, не тип 1 (огнеупорный бетон плюс со- предусмотренных таблицей, на- велитовые плиты) толщиной, мм: грузка определяется по номиналь- 60 + 140 = 200 190 ным размерам 60 + 160 = 220 196 Щиты обшивки учитываются от- 60 + 220 = 280 218 дельно тип 2 (огнеупорный бетон плюс диа- Для учета гарнитуры принимается томобетон, плюс совелитовые пли- коэффициент 1,1 ты) толщиной, мм: 60 + 70 + 130 = 260 245 80 + 110 + 130 = 320 310 80 + 140 + 130 = 350 335 80 + 125 + 175 = 380 345 тип 3 (огнеупорный бетон плюс диа- томобетон, плюс совелитовые пли- ты, плюс штукатурка)толщиной, мм: 50 + 50 + 95 + 15 = 210 165 50 +45 + 150 + 15 = 260 250 50 + 150 + 155 + 15 = 370 325 1.1.6 щитов обшивки, кгс/м2 Определяется по 1,2 номинальным раз- мерам

Наименование нагрузки	Значение нормативной		Коэффициент	Примечание
	нагрузки		перегрузки
1.1.7 обмуровки для газоплотных котлов, кгс/м .			1,2
тип 1 (известковокремнеземистое изделие плюс мастика, плюс совели-товые плиты, плюс обшивка): 105 + 5 + 50 + 1,2 = 161,2	80
тип 2 (известковокремнеземистое из-				При замене ИКИ на плиты с объ-
делие плюс мастика, плюс совелито-				емной массой 300—400 кгс/м3 вво-
вые плиты, плюс уплотнительная				дится дополнительный коэффи-
магнезиальная обмазка, плюс сетка № 20—1,6): 105 + 5 + 50 + 20 + 1,6 = 181,6	100			циент 1,1
тип 3, напыляемая обмуровка (асбо-
перлитная изоляция, плюс уплотнительная асбоцементная штукатурка, плюс газоплотное покрытие):
160+10 + 3= 173	55
1.1.8 шипов при плотности ошиповки 20 %—30 %, кгс/м2	25		1,2
1.1.9 футеровки шипов (слой 3 мм над шипами), кгс/м2:			1,2	Плотность футеровки, т/м3
из пластичной хромитовой массы
(ПХМ)	80			3,2
из карбида кремния и корунда	55			2,3—2,4
из хромомагнезита	65			2,8
1.1.10 трубчатого воздухоподогрева-				Разрешается определять по номи-
теля и соединительных элементов,				нальным размерам
кгс/м2 поверхности нагрева труб и трубных досок	15
соединительных элементов с изоляцией	6		1,2
1.1.11 изоляции толщиной не более				При толщине изоляции менее
300 мм на обшивке котла, трубопрово-				300 мм нормативная нагрузка пе-
дов, пылегазовоздухопроводов, кгс/м2	60		1,2	ресчитывается пропорционально толщине изоляции
1.2 от массы трубопроводов в преде-	Определяется	по		Фасонные части, арматура и креп-
лах котла и пылегазовоздухопрово-	номинальным	раз-		пения учитываются коэффициен-
дов, кгс; в том числе: паропровода и питательного трубопровода пылепроводов газопроводов воздухопроводов	мерам		1,2	том 1,2
1.3 от массы обдувочных и дробеочистительных устройств,			1,2
в том числе:
1.3.1 обдувочных аппаратов, кгс	Определяется	по
	номинальным	раз-
	мерам
1.3.2 дроби, кгс/м2 сечения газохода	250
1.3.3 дробеочистительной установки,	Определяется	по		Если затруднительно точное
кгс	номинальным	раз-		определение, то масса установки
	мерам			принимается равной 1,1 массы дроби

Наименование нагрузки Значение нормативной Коэффициент Примечание нагрузки перегрузки 1.4 от массы площадок обслуживания, лестниц и опирающихся на каркас элементов здания, в том числе: 1.4.1 площадок с кронштейнами и ограждениями, кгс/м2 80 и 1.4.2 лестниц с поручнями, кгс/м 50 и 1.4.3 строительных элементов (пере- Определяется за- Конструкция опор должна быть крытий, полов, ремонтных площадок, укрытий и т. д.), кгс казчиком шарнирно-подвижной 2 Временные нагрузки: 2.1    длительные нагрузки (эксплуатационные при нормальном режиме работы котла) 2.1.1    от воздействия тепловых удлинений,в том числе: 2.1.1.1    нагрузки на опоры от трения Нагрузка от массы Р определяет- Рд, кгс, при тепловом расширении ба- ся по п. 1.2, значения р принима- рабанов и коллекторов — 1,0 ются: -    0,3 — для скользящих опор -    0,1 — для роликовых опор 2.1.1.2 нагрузки для полуоткрытых Определяется рас- 1,0 Температура смежных элементов установок от тепловых перекосов ба- четом принимается: для находящихся в лок при разности температур сосед- помещении +30 °С; для находя- них колонн более 50 °С: щихся вне помещения — по сред- усилия реакции опор, кгс ней температуре наиболее холод- изгибающий момент, тм 2.1.2 от заполнения барабана, камер Определяется но- ной пятидневки и труб водой, пароводяной смесью минальными раз- или паром, кгс мерами 1,0 2.1.3 от заполнения шлаком и золой Рассчитывается 1 м2 плоскости холодных воронок, в том числе: 2.1.3.1 шлаковой пленки на ошипо- Объемная масса шлака р — ванной части экрана (толщина пленки принята 4 мм), кгс/м2 10,0 1,2 2,6 т/м3 2.1.3.2    шлака на поду котла при жидком шлакоудалении, кгс/м2 2.1.3.3    шлака на двусветных экранах, 500,0 1,2 Нагрузка указана на двусторон- ширмах и выступающих участках верхних пережимов при сухом шлако- нюю поверхность удалении, кгс/м2 2.1.3.4 шлака на двусветных экранах, 100,0 1,2 Нагрузка указана на двусторон- ширмах и выступающих участках верхних пережимов при жидком шла- нюю поверхность коудалении, кгс/м2 70,0 1,2 2.1.3.5 шлака на неошипованных настенных экранах при сухом шлакоудалении, кгс/м2 50,0 1,2 2.1.3.6 то же при жидком шлакоудалении, кгс/м2 30,0 1,2 2.1.3.7 шлака в холодной воронке при Определяется по сухом шлакоудалении, кгс номинальным раз- 1,2 Заполнение воронки принимает- мерам ся: для котлов производительностью до 1000 т/ч — на 0,3 объема, свыше 1000 т/ч— на 0,15 объема. Нагрузки на стены не заполненной шлаком части холодной воронки определяются по 2.1.3.5. Объемная масса шлака рш — 1,4 т/м3

4

Наименование нагрузки Значение нормативной нагрузки Коэффициент перегрузки Примечание 2.1.3.8 золы на потолочных трубах или шлака снизу потолочных труб при Объемная масса золы р3 —1,0 т/м3 мембранном выполнении потолка, кгс/м2 30,0 1,2 2.1.3.9 загрязнения поверхностей Толщина отложений 5 — 2 мм нагрева газомазутных котлов, кгс/м2 2.1.4 от золы на поверхностях нагре- 5,0 1,2 Плотность отложений р — 2,6 т/м3 ва, в том числе: 2.1.4.1 золы в пакетах змеевиков перегревателей и экономайзера, кгс итр р3 итр — объем труб в пакете 2.1.4.2 золы и дроби в бункерах Определяется по Нагрузка определяется из условия конвективного газохода, кгс номинальным раз- 1,2 заполнения всего объема бункера мерам Объемную массу золы с дробью вычисляют по формуле: _ Ц + Qg з-д и ’ где Qi — вес золы в бункере при нормативном его заполнении и; Q2 — вес разового заполнения дроби Объемная масса золы р3 — 1,2 т/м3. Угол естественного откоса 40°. Под бункером понимается конусная часть от нижней отметки газохода 2.1.4.3 золы в трубчатом воздухопо- Определяется по Заполнение труб для холодной догревателе, кгс номинальным раз- 1,2 ступени — 50 %, для остальных — мерам 15% 2.1.4.4 пыли и золы на потолочном Объемная масса золы пыли р 3 п — перекрытии котла, кгс/м2: внутри «шатра» или «теплого ящика» сверху «шатра» или «теплого ящика» 50,0 0,7 т/м3 или при отсутствии их 2.1.4.5 золы и дроби в газопроводе 30,0 Объемная масса золы с дробью уходящих газов, кгс/м2 100,0 1,2 Рз.д.-2т/м3 2.1.5 от давления или разрежения в Определяется по топочной камере и газоходах, кгс/м2 2.1.6 от усилий компенсаций расширения трубопроводов, в том числе: 2.1.6.1 компенсации паропроводов: Hi 1,2 При проектировании трубопрово- усилие от самокомпенсации, кгс на дов должна быть выбрана схема, 1 нитку для труб диаметром: обеспечивающая нагрузки не выше до 273 мм 2000 заданных до 630 мм 5000 более 630 мм 8000 изгибающий момент, тс • м для труб диаметром: до 273 мм 10 до 630 мм 20 более 630 мм 40 2.1.6.2 компенсации пылегазовозду-хопроводов: усилие от самокомпенсации, кгс Определяется по номинальным размерам 1,2 изгибающий момент, тс • м Определяется по номинальным размерам

5

Таблица 2

Тип сочетания Нагрузка Коэффициент Основное Постоянные нагрузки по 1.1—1.4.2 1,0 Длительные нагрузки по 2.1—2.1.6.2. Кратковременные нагрузки по 2.2.1—2.2.3 1,0 в количестве: одной 1,0 двух и более 0,9 Особое 1 От реактивных усилий действия предохранительных клапанов: особая нагрузка по 3.3 1,0 постоянные нагрузки по 1.1—1.4.2 1,0 длительные нагрузки по 2.1—2.1.6.2 0,9 кратковременные нагрузки по 2.2.1—2.2.3 0,8 2 При сейсмическом воздействии: сейсмическая нагрузка 1,0 постоянные нагрузки по 1.1—1.4.2 0,9 длительные нагрузки по 2.1—2.1.6.2 0,8 кратковременные нагрузки по 2.2.1—2.2.2 0,5 3 При осадке основания фундамента под опорами каркаса: нагрузка от осадки по 3.4 1,0 постоянные нагрузки по 1.1—1.4.2 1,0 длительные нагрузки по 2.1—2.1.6.2 0,9 кратковременные нагрузки по 2.2.1—2.2.3 0,8

7

Приложение А (обязательное)

Форма таблицы для расчета нагрузок на каркас котла

А.1 При расчете нагрузок на каркас котла необходимо пользоваться формой А.1, которая оформляется и подлежит хранению как конструкторский документ.

А.2 Нагрузки рассчитываются в соответствии с настоящим стандартом на стадии эскизного или технического проекта и могут подлежать последующему уточнению.

А.З Нагрузки, определяемые заказчиком, должны быть указаны в технических условиях на котел.

А.4 Форма А. 1 прилагается к расчету каркаса.

А.5 К форме А.1 прилагается схема каркаса с цифровым обозначением нагрузок около стрелок, указывающих точки приложения и направления нагрузок.

8