1

Общие положения............

. 5

4

Управление, регулирование, защита

1.1

Область распространения........

. 5

и сигнализация котлов..........

36

1.2

Определения и пояснения........

. 5

4.1

Общие положения.............

36

1.3

Объем освидетельствований.......

. 5

4.2

Ретинирование...............

36

1.4

Материалы................

. 7

4.3

Защита..................

36

1.5

Сварка..................

. 8

4.4

Сшнализация...............

36

1.6

Термическая обработка..........

. 8

5

Топочные устройства котлов, работаю-

1.7

Испытания................

. 8

щих на жидком топливе.........

37

1.8

Котельные помещения и запасные части .

. 9

5.1

Общие положения.............

37

2

Расчеты на прочность.........

10

5.2

Форсунки.................

37

2.1

Общие положения............

10

5.3

Автоматические топочные

2.2

Цилиндрические, сферические элементы

устройства.................

37

и трубы.................

15

6

Теплообменные аппараты и сосуды

2.3

Конические элементы..........

17

под давлением..............

39

2.4

Плоские стенки, днища и крышки ....

19

6.1

Общие положения.............

39

2.5

Трубные решетки............

21

6.2

Требования к конструкции.........

39

2.6

Выпуклые днища.............

22

6.3

Арматура и контрольно-измерительные

2.7

Тарельчатые днища............

23

приборы..................

39

2.8

Прямоугольные камеры.........

23

6.4

Специальные требования к тепло-

2.9

Укрепление вырезов в цилиндрических,

обменным аппаратам и сосудам

сферических и конических стенках

под давлением...............

40

и выпуклых днищах...........

24

7

Характеристики прочности

2.10

Связи..................

27

котельных сталей............

42

2.11

Потолочные балки ............

28

7.1

Нижний предел текучести в зависимости

3

Котлы..................

29

от расчетной температуры, МПа......

42

3.1

Общие положения............

29

7.2

Предел длительной прочности

3.2

Требования к конструкции........

29

в зависимости от расчетной темпера-

3.3

Арматура и контрольно-измерительные

туры. МПа................

42

приборы .................

30

Приложение. Типовые примеры

3.4

Котлы-иисинсраторы...........

34

допускаемых сварных соединений

3.5

Котлы с ор1аничсскими теплоноси-

для котлов, теплообменных аппаратов

гелями..................

35

и сосудов под давлением.........

43

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 (нс указанных в 1.3.2.1 и

1.3.2.3);

.2 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, нс являющихся самостоятельными сосудами под давлением;

.5 устройств, состоящих из системы труб под 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 коптом при продолжительном режиме работы.

Расчетная температура стенки — средняя, по толщине стенки, температура, принимаемая в зависимости от температуры среды и условий обозрела 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 обшей 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 других исгочнитов энергии для приведения 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.

1J 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».

1.3.12 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.

U.O 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 иолностъю или частично заполнены тазом 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 няскнсашры паяных и яеггомазтелмых меянокщ

.6 топочные устройства котлов, работающих на жидком топливе;

.7 водо1рсйныс котлы с температурой подогрева воды выше 115 °С;

Л охладители, подогреватели и фильтры топлива, масла и воды ставных и вспомогательных механизмов;

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

.10 котлы-инсинсрягоры.

1.3.2.2    Освидетельствованию Регистром при изготовлении нс подлежат теплообменные аппараты и сосуды иод давлением, указанные в 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 части Правил.

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

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

1.3.2.5    Объем освидетельствования тегглообмен-иых аппаратов и сосудов под давлением, входящих в состав холодильных установок, указан в 1.1.3, 1.3.2 и

1.3.3 части XII «Холодильные установки».

1-3-3 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.

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

.1 конструктивные чертежи с разрезами и описаниями, в которых должны быть приведены вес 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 нс ггривсдсны 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 ютлов-инсинсраторов);

.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 части I «Классификация» и 1.4 части XV «Автоматизация».

1.4.1    Материалы, предназначенные для изготовления деталей котлов, тенлообменных аппаратов и сосудов под даю гением, должны отвечать требованиям соответствующих глав части XIII «Материалы», указанных в |рафс 4 табл. 133.

Материалы для деталей котлов, теплообменных аппаратов и сосудов под давлением класса Ш, а также деталей, указанных в 1.5 и 2.5 табл. 133, мсиуг быть также выбраны по стандартам. Применение материалов в этом случае подлежит алласованию с Регистром при рассмотрении технической документации.

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

1.4.2    Утлеродистая и у1леродисго-мар1анцсвая сталь допускается для изготовления деталей котлов, тенлообменных аппаратов и сосудов иод давлением при расчетных температурах среды до 400 °С, а низколегированная — до 500 °С. Применение утих 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 мотлов и тенлообменных аппаратов для сред с температурой выше 500 °С должны, как правило, изготавливаться из лаированной стали.

1.4.3    Для тенлообменных аппаратов и сосудов под давлением с расчетной температурой среды менее 250 °С по согласованию с Решстром может применяться судостроительная сталь согласно требованиям 3.2 части XIII «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 полу спокойной стали.

1.4.4    Ест 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    Применение легированной стали для котлов, тенлообменных аппаратов и сосудов под давлением является в каждом случае предметом специального рассмотрения Регистром.

При этом Pei истру должны быть представлены данные о механических свойствах и длительной прочности стали и сварных соединений при расчетной температуре стенки, тсхноло! ичсских свойствах, технологии сварки и термической обработке.

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

1.4.6    Котельная арматура условным диаметром от 50 до 200 мм, рабочим давлением р до I 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 pd нс 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 I МПа может изготавливаться из чугуна с шаровидным графитом с полностью ферритной структурой согласно табл. 3.9.3.1 части XIII «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.

Применение медных сплавов для других условий является в каждом случае предметом специального рассмотрения Регистром.

1.4.9    Для деталей, указанных в порядковых номерах 1.2 и 2.3 табл. 1.3.3, по согласованию с Регистром допускается использование элсктро-спарных 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 иод давлением для расчетных температур не более 60 °С. Изготовитель или проектант должен представить на одобрение Регистру полные сведения об используемых материалах (структуре и плотности армирования, модулях упругости 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.

1.5 СВАРКА

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

1.5.2    Сварные соединения должны быть, как правило, стыковыми.

Конструкции, в которых применяются угловые сварные соединения или соединения, подвергающиеся изгибающим усилиям, являются предметом специального рассмотрения Регистром.

Типовые примеры допускаемых сварных соединений приведены в приложении.

1.5.3    Расположение продольных швов конструкций, состоящих из нескольких секций, на одной прямой является предметом специальною рассмотрения Регистром.

1.6 ТЕРМИЧЕСКАЯ О ВРАНО ГКА

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 отфланцовкс с пластической деформацией наружных волокон более 5 %;

.2 когда трубные ранетки сварены из нескольких частей; при этом термическая обработка может производиться до сверления отверстий под трубы;

.3 когда сварные днища изтотовлены 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.

1.73 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 нс должны превышать 0.9 предай 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 сошасно

12.1 части XII «Холодильные установки».

1.Я КОТКЛЫ1ЫК ПОМКЩКНИЯ 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 оыцик положкния

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 на1руэок (осевых усилий, изгобающих и крутящих моментов), действующих на рассчитываемый элемент (в частности, нагрузок от собственного веса, веса присоединенных деталей и т.п.), 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 и являются предметом специального рассмотрения Репгстром в каждом случае.

2.1.2    Расчетное давление.

2.1.2.1    Расчетное давление, но 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 napoi 1роизводител ьности.

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.

F-сли 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 паропроизводитсльности котла.

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

2.U Расчетная температура.

2.1J.1 Для определения допускаемых напряжений в зависимости от температуры среды и условий обогрева расчетная температура стенки должна приниматься нс менее указанной в табл. 2.13.1.

2.1.3.2 Определение расчетной температуры стенки I элементов пароперегревателей с наибольшей температурой перегретого пара f„>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 парооере1ревагеля.

Номинальная расчетная температура стенок труб пароперегревателей при /_н > 400 °С (см. 2.5 табл. 2.0.1) определяется по формуле

t^m t„+ At_g + At,    (2.1.3.2-1)

где 1_в — среди «к температура пара в рассматриваемом сечении трубы, “С. определяете* по реэультатам аналита тепловых условий работы пароперегревателя и его компоновочных схем, а также по раулматам теплового расчета котла;

A(_f — 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;

«I — средний по окружности трубы коэффициент теплоотдачи от дымовых гатов к стенке трубы, ВпХм^?1С);

«2 — коэффициент теплоотдачи от стенки трубы к пару, ВтДм’К*

«з — коэффициент теплоотдачи ихтучснисм, ВтДм^К);

U—температура дымовых гаэов перед рассматриваемым рядом труб, °С.

Af_f —определяется по рис. 2.1 J.2-1.

Для определения \t_q находится вспомогательная величина А₀ по формуле

^,=4,!^.    (2.1.32-2)

*2

где *<, — коэффициент, определяемый по рис. 2.1.3.2-2.

Для обогреваемых труб перегревателей А/ зависит от коэффициента неравномерности тепловос-ириятия по ширине газохода перегревателя к и