ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

ОТОПИТЕЛЬНЫЕ КОТЛЫ, ОБОРУДОВАННЫЕ ГОРЕЛКОЙ С ПРИНУДИТЕЛЬНОЙ ПОДАЧЕЙ ВОЗДУХА, С НОМИНАЛЬНОЙ ТЕПЛОВОЙ МОЩНОСТЬЮ НЕ БОЛЕЕ 10 МВт И МАКСИМАЛЬНОЙ РАБОЧЕЙ ТЕМПЕРАТУРОЙ 150 °С

ЕН 14394:2005+А1:2008 Heating boilers — Heating boilers with forced draught burners — Nominal heat output not exceeding 10 MW and maximum operating temperature of 110 °C

(MOD)

Издание официальное

Москва

Стандартинформ

Предисловие

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ, а правила применения национальных стандартов Российской Федерации — ГОСТ Р 1.0-2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения»

Сведения о стандарте

1    ПОДГОТОВЛЕН ОАО «Научно-производственное объединение по исследованию и проектированию энергетического оборудования» (ОАО «НПО ЦКТИ») на основе русской версии европейского регионального стандарта, указанного в пункте 4

2    ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии

3    УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 13 декабря 2011 г. № 1221-ст

4    Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к европейскому региональному стандарту ЕН 14394:2005+А1:2008 «Котлы отопительные. Отопительные котлы с горелками с принудительной тягой. Номинальная тепловая мощность не более 10 МВт и максимальная рабочая температура 110 °С», (EN 14394:2005+А1:2008 «Heating boilers — Heating boilers with forced draught burners — Nominal heat output not exceeding 10 MW and maximum operating temperature of 110 °C»).

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5 (подраздел 3.5).

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты Российской Федерации, сведения о которых приведены в приложении ДА

5    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок — в ежемесячно издаваемых информационных указателях «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом 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

©Стандартинформ,2013

Настоящий стандарт не может быль полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

Условное обозначение	Расчетный параметр	Единица измерения
	Диаметр отверстий или внутренний диаметр патрубков (рисунок D.14)	мм
	Внутренний диаметр оснащенных фланцами плоских стенок или расчетный диаметр плоских крышек (рисунки D.1—D.5)	мм
dL	Диаметр окружности установки болтов для решетки с дополнительным моментом изгиба (рисунок D.4)	мм
dhd2	Диаметр круглых решеток (рисунок D.6)	м м
h	Высота опорной балки (рисунки D.16 и D.17)	м м
	Внутренняя глубина плоских днищ (рисунок D.la)	м м
I	Длина большей стороны прямоугольной решетки или главной оси эллипсоидальной решетки (рисунок D.7) или большей стороны прямоугольника, который может быть вписан в свободные неармированные участки укрепленных плоских стенок (рисунки D.8a и D.8b).	м м
h	Длина безопорного пролета опорной балки (рисунки D.16 и D.17)	м м
/w	Длина развальцовки для развальцованных труб	м м
Гк	Радиус кривизны или разгрузочного паза плоских днищ	м м
SNB	Толщина сварного шва в направлении нагрузки (рисунки D.11—D.13)	м м
Si	Толщина стенки в области разгрузочного паза (рисунок D.1)	м м
S2	Фактическая толщина стенки цилиндрической части круглого плоского днища в районе соединения с цилиндрическим корпусом или толщина стенки прямоугольного плоского днища в районе соединения с прямоугольным корпусом	м м
s	Требуемая толщина стенки для плоских стенок, днищ и решеток, включая поправки	мм
Ss	Фактическая толщина стенки для плоских стенок, днищ и решеток	м м
fvi. ^V2	Расстояние (шаг) между равномерно расположенными опорами (рисунок D.9)	м м
Wl>W	Расстояние (шаг) между неравномерно расположенными опорами (рисунок D.10)	м м
tj	Расстояние между центрами опорных балок (рисунки D.16 и D.17)	м м
z	Коэффициент для момента сопротивления сечения	м м
^pR	Площадь воздействия нагрузки на подпорки, анкерные болты или анкерные трубки (рисунок D.15)	мм2
	Поддерживаемая площадь для развальцованных труб	мм2
	Требуемое расчетное поперечное сечение для подпорок, анкерных болтов и анкерных трубок (рисунки D.12 и D.13)	мм2
Ci	Расчетный коэффициент (константа) для неармированных плоских стенок, днищ и решеток (таблица D.2)	—
C2	Расчетный коэффициент (константа) для прямоугольных и эллипсоидальных решеток (таблица D.3)	—
c3	Расчетный коэффициент (константа) для армированных плоских стенок, днищ и решеток (таблица D.4)	—
C4	Расчетный коэффициент (константа) для плоских решеток с отверстием (рисунок D.14)	—
Fr	Нагрузка на подпорки, анкерные болты или анкерные трубки	н
Fj	Нагрузка на опорную балку	н
Mb	Момент изгиба опорной балки при соответствующей нагрузке	Н-мм
W	Момент сопротивления сечения опорной балки	мм3

Таблица 5 — Расчетные параметры, условные обозначения и единицы измерения (к приложению Е)

Условное обозначение Расчетный параметр Единица измерения Ь Ширина кольца жесткости м м Cl Поправка на толщину стенки для учета нижних предельных отклонений значений толщины стенки м м 02 Поправка на коррозию и износ м м da Наружный диаметр цилиндрической оболочки м м Внутренний диаметр цилиндрической оболочки м м Средний диаметр м м h Высота кольца жесткости мм I Максимальная длина гладкого участка мм n Количество волн деформации — q Максимальное отклонение от крутости мм t Расстояние между волнами мм W Глубина волны мм SK Коэффициент запаса прочности в отношении упругой потери устойчивости —

5 Требования

5.1    Требования к конструкции

5.1.1    Общие требования

Котлы должны быть огнестойкими, безопасными в эксплуатации и устойчивыми кдеформации. Они должны быть изготовлены из несгораемых материалов и отвечать следующим требованиям:

-    выдерживать нагрузки, возникающие при нормальной эксплуатации и гидравлических испытаниях;

-    температура и давление в котле не должны достигать опасных значений;

-    опасное скопление горючих газов (топливовоздушной смеси) в топочной камере и газоотводах должно быть исключено;

-утечка газов из котла в опасных количествах должна быть предотвращена;

-для теплоизоляции должны использоваться материалы, не содержащие асбест.

Использование сгораемых материалов допустимо для следующих элементов конструкции:

-деталей вспомогательного оборудования, например крышек горелки, если эти детали монтируются вне котла;

-    внутренних компонентов органов управления и защитных устройств;

-    рукояток управления;

-    электрооборудования.

Компоненты крышек, управляющих, защитных и электрических вспомогательных устройств должны быть установлены так, чтобы температура их поверхностей в установившихся условиях эксплуатации не превышала значений, установленных либо документацией предприятия-изготовителя, либо стандартом на соответствующий компонент.

Материалы деталей, подверженных воздействию давления, должны отвечать общепринятым техническим требованиям. Они должны соответствовать своему предназначению и заданным условиям эксплуатации. Механические и физические свойства, а также химический состав этих материалов должны быть подтверждены гарантией их производителя/поставщика.

5.1.2    Производственная документация

5.1.2.1 Чертежи котлов

Чертежи котлов должны быть выполнены в соответствии со стандартами Единой системы конструкторской документации (ГОСТ 2.601).

На чертежах котлов или в соответствующей документации должна отражаться следующая информация:

ГОСТ P 54829—2011

-    заданные материалы;

-    способ сварки, тип сварного соединения (обычно достаточно условного обозначения типа сварного соединения);

-    максимально допустимая рабочая температура, °С;

-    максимально допустимое рабочее давление, бар;

-    пробное давление, бар;

-    номинальная тепловая мощность или диапазон тепловой мощности для каждого размера котла, кВт.

5.1.2.2 Производственный контроль

Должен осуществляться контроль производства.

5.1.3 Отопительные котлы из стали и цветных металлов

5.1.3.1    Выполнение сварочных работ

Предприятия — изготовители котлов, на которых выполняются сварочные работы, должны обеспечивать соблюдение следующих требований:

-    к работам допускаются только сварщики, аттестованные на выполнение сварки соответствующих обрабатываемых материалов;

-    должно быть в наличии оборудование, обеспечивающее отсутствие дефектов сварки;

-    должен быть организован контроль выполнения сварочных работ персоналом, обладающим достаточной квалификацией в этой области (должно быть, как минимум, одно контролирующее лицо, обладающее подобной квалификацией).

5.1.3.2    Сварные соединения и присадочные материалы

Используемые материалы должны быть пригодны для сварки. Материалы, приведенные в разделе 6, пригодны для сварки и после нее не требуют дополнительной термической обработки.

Технология сварки должна отвечать требованиям, установленным в правилах [2] и [4].

На сварных соединениях не должно быть трещин или непроваров, а также дефектов по всему поперечному сечению стыковых швов. Односторонние угловые и полугаммаобразные сварные швы со сквозной сваркой не должны подвергаться существенному воздействию напряжения изгиба.

Дымогарные трубы, вставные стойки и аналогичные детали не требуют двусторонней сварки. Сварные соединения с двумя угловыми швами допускаются только при наличии достаточного охлаждения. Следует избегать выступов в сторону газоотводного тракта на участках с высокой тепловой нагрузкой.

Следует избегать угловых швов, торцевых швов и аналогичных сварных соединений, подверженных воздействию высоких напряжений изгиба в процессе производства и эксплуатации.

Для сварных продольных анкерных связей или анкерных труб площадь поперечного сечения углового шва должна не менее чем в 1,25 раза превышать площадь поперечного сечения соответствующего элемента.

Подробная информация по указанным сварным соединениям приведена в таблице 6. Сварочные присадки должны соответствовать используемым материалам.

9

ГОСТ Р 54829-2011

Наименование				Толщина материала t, мм	Технология сварки*	Примечание
2.7					135 111	Приварка трубы, находящейся в зоне высоких тепловых нагрузок.
						Для 111 ((3 = 60°)
\						Для 135 (р = 45° — 50°)
/	-4\\\Ч\Ч
(
* Коды технологии сварки указаны в соответствии с ГОСТ 29297: 12 — дуговая сварка под флюсом; 111 — дуговая сварка плавящимся покрытым электродом; 131 —дуговая сварка в инертном газе плавящимся электродом; 135 — дуговая сварка в активном газе плавящимся электродом; 141 — дуговая сварка в инертном газе вольфрамовым электродом.

5.2 Подбор горелки

5.2.1    Подбор мазутной горелки с принудительной подачей воздуха по ГОСТ 27824.

5.2.2    Подбор автоматической горелки с принудительной подачей воздуха для газообразного топлива по ГОСТ 21204.

6 Материалы

6.1    Общие положения

Материалы для отопительных котлов должны в первую очередь обеспечивать надежную и безопасную работу всех элементов котла. Качество и свойства материалов (листовая сталь, стальные трубы, поковки, стальные отливки, чугунные отливки и цветные металлы) должны удовлетворять требованиям соответствующих стандартов и технических условий, что должно быть подтверждено сертификатами предприятий-изготовителей.

Применение указанных материалов должно соответствовать требованиям [5, глава IV].

Сварные элементы котлов должны удовлетворять требованиям [5, подраздел 5.3].

Применение других материалов допускается только при наличии документального подтверждения равнозначности их эксплуатационных характеристик. Детальные требования к проведению испытаний, например испытаний на устойчивость к ударам, должны вырабатываться на основе оценки каждого конкретного материала.

Следует уделять должное внимание применению метода прослеживаемости используемых материалов. Необходимо установить и соблюдать надлежащий порядок идентификации материалов, используемых при изготовлении отопительных котлов, благодаря чему будет обеспечиваться их устойчивость к воздействию давления, начиная с момента получения и далее, включая все этапы производства, вплоть до окончательных испытаний готового отопительного котла.

6.2    Стальные котлы

6.2.1 Листовые и кованые заготовки из углеродистой стали

Листовые и кованые заготовки из углеродистой стали указанной ниже марки применяются с учетом следующих ограничений: сталь марки S 235 JRG 2 для толщины стенок до 20 мм.

13

Для подтверждения того, что материал обладает пластичностью, достаточной для его применения, должны быть представлены результаты оценки свойств данного материала.

Применение указанной марки стали допускается только для максимального значения температуры 300 °С, которое определяется согласно таблице 10, исходя из номинального значения температуры и соответствующих температурных допусков.

Применение этой марки стали не допускается для изготовления жаровых труб и других аналогичных, соприкасающихся с огнем деталей паровых котлов с допустимым рабочим давлением свыше 6-10⁵ Па (6 бар).

6.2.2 Листы и полосы из нержавеющей стали

Для подтверждения того, что материал обладает пластичностью, достаточной для его применения, должны быть представлены результаты оценки свойств данного материала.

6.3 Котлы из литых материалов

6.3.1    Общие положения

Предприятие-изготовитель должно иметь персонал и оборудование, которые были бы способны обеспечивать проведение необходимых испытаний материала. В процессе производства котлов и других деталей из чугуна, подверженных воздействию давления, должны проводиться следующие испытания с использованием отдельных литых испытательных образцов из каждой партии:

а)    испытания на разрыв; испытаниями на разрыв должны быть подтверждены значения, которые приводятся в таблице 7;

б)    химический анализ (С, Si, Mn, Р, S);

в)    испытания на твердость по Бринеллю;

г)    испытания на устойчивость к ударам (только для графитсодержащего чугуна).

Результаты испытаний должны либо регистрироваться в соответствующем журнале за подписью лица, ответственного за проведение испытаний на заводе-изготовителе, либо оформляться в виде свидетельства о заводских испытаниях. Свидетельства и журналы регистрации подлежат хранению заводом-изготовите-лем в течение не менее 5 лет и должны быть доступны для проверки.

Не допускается ремонт сваркой деталей, подверженных воздействию давления.

Для подтверждения того, что материал обладает пластичностью, достаточной для его применения, должны быть представлены результаты оценки свойств данного материала.

6.3.2    Детали из литейного чугуна, подверженные воздействию давления

Механические свойства литейного чугуна, используемого для изготовления деталей, подверженных

воздействию давления, должны, как минимум, соответствовать значениям, приведенным в таблице 7.

Таблица 7 — Минимальные требования для литейного чугуна

Литейный чугун с пластинчатым графитом * Предел прочности на разрыв Rm > 200 Н/мм2 Твердость по Бринеллю 160—220 НВ 2,5/187,5 Чугун с шаровидным графитом (отожженный на ферритную структуру) Предел прочности на разрыв Rm > 400 Н/мм2 Устойчивость к ударам > 23 Дж/см2 * По согласованию с компетентным лицом допускается использование пластинчатого графита с мини- мальной прочностью на разрыв (определенной на соответствующем испытательном образце) на 10 % ниже указанного значения минимальной прочности на разрыв.

6.3.3 Литые детали, подверженные воздействию давления в соответствии с таблицами 8 и 9

Таблица 8 — Примеры деталей из алюминия и алюминиевых сплавов

Сплавы Толщина, мм Предел прочности на разрыв, Н/мм2 Диапазон температур, °С AI 99,5 До 50 Не менее 75 До 300 AI Мд2 Мп 0,8 До 50 Не менее 275 До 250

ГОСТ Р 54829-2011

Таблица 9 — Примеры деталей из меди и медных сплавов

Сплавы Толщина, мм Предел прочности на разрыв, Н/мм2 Диапазон температур, °С SF-Cu < 5 200 < 250 Си Ni 30 Fe < 10 310 < 350

6.3.4 Трубные соединения чугунных отопительных котлов и клапанов из медных сплавов

Трубные соединения из чугуна с резьбой до G1,5 применяются только для максимально допустимого рабочего давления < 6-10⁵ Па.

Клапаны с номинальным диаметром меньше или равно 200 мм:

изготовленные из чугуна с пластинчатым графитом.

Клапаны из медных сплавов:

G-CuSn5ZnPb, G-CuSn10Zn, G-CuSn10, G-Cu5SZnMn, G-CuAI9, G-CuPb5Sn, GK-CuZn37Pb nCuZn40.

7 Проектирование

7.1    Стальные котлы

7.1.1    Котлы проектируют исходя из расчетов, которые приводятся ниже.

Для материалов, описываемых в 6.1, могут использоваться расчетные значения, указанные в таблице 10. Для проверки расчетной прочности в основном достаточно рассчитать нагрузки, возникающие вследствие воздействия внешнего и внутреннего давления.

Может применяться метод экспериментального проектирования. В любом случае толщина стенок должна быть не менее значений, приведенных в таблице 11.

7.1.2    Для котлов с номинальной тепловой мощностью меньше или равно 350 кВт и максимально допустимым рабочим давлением до 6-10⁵ Па расчет прочности согласно 7.1.1 может заменяться гидравлическим испытанием под давлением. При этом максимально допустимое рабочее давление может составлять 2р.,. Во время испытаний на котле не должно возникать каких-либо видимых деформаций или протечек.

7.1.3    Что касается котлов с номинальной тепловой мощностью более 350 кВт и равно и менее 2000 кВт, максимально допустимое рабочее давление, которых составляет не более 6 бар, расчет прочности согласно 7.1.1 может ограничиваться выполнением соответствующих расчетов только в отношении легкодоступных компонентов при условии, что гидравлические испытания проводятся под пробным давлением, составляющим 2р.,.

Таблица 10 — Расчетные значения предела текучести при комнатной температуре и 0,2 % условного предела текучести при более высокой температуре для листовой стали марки S 235 JRG 2

Толщина стенок, мм Предел текучести при комнатной температуре, Н/мм2 0,2 % условного предела текучести *, Н/мм2 100°С 200 °С 250 °С 300 °С < 16 205 187 161 143 122 > 16 195 180 155 136 117

* Значения прочности для 100 °С применимы также и для 120 °С. Для других диапазонов может применяться линейная интерполяция; округление в большую сторону не допускается.

Таблица 11 — Минимальная толщина стенок отопительных котлов, изготовленных из стали и иных (кроме чугуна) материалов

Тип стенки Допустимая тепловая мощность, кВт Минимальная толщина стенки*, мм Ферритные стали Аустенитные стали и другие нержавеющие стали Для стенок топочной камеры, соприкасающихся с ог- нем и водой, и плоских стенок конвективной поверхности нагрева < 100 4 2 >100 < 300 5 3 > 300 < 4000 6 4 > 4000 8 4

15

	Допустимая	Минимальная толщина стенки*, мм
Тип стенки	тепловая мощность, кВт	Ферритные стали	Аустенитные стали и другие нержавеющие стали
Только для жестко закрепленных и соприкасающих-
ся с водой стенок	< 100	3	1
	>100 < 300	4	2
	> 300	5	2
Прочие трубы		2,9 2 мм для наружного диаметра < 17,2 мм для труб, не подверженных нагреву	1
* Возможны отклонения от указанных значений, если расчет производился в пределах установленных
границ согласно приложениям А—Е или если расчет произвести невозможно, однако котел прошел испытания.

7.1.4 Основы расчета

7.1.4.1    Данный расчет применяется в отношении статических нагрузок.

7.1.4.2    Отклонения от расчетных формул допускаются при условии, что соответствие требованиям безопасности подтверждается иными данными, например результатами испытаний материалов, экспериментальными данными, результатами анализа напряжений и т. п.

7.1.4.3    Некоторые важные для расчета значения и их условные обозначения, а также единицы измерения приведены в разделе 4. Значения надстрочных и подстрочных индексов приведены в разделе 4.

7.1.4.4    Расчетное давление р₁ должно быть больше или равно максимально допустимому давлению.

7.1.4.5    Расчетное значение температуры состоит из исходной температуры и температурного допуска согласно таблице 12. В качестве допуска принимаются обоснованные минимальные значения для котлов с надежной регулировкой температуры среды посредством термостата (считается, что надежная регулировка обеспечивается предохранительными ограничителями температуры, прошедшими типовые испытания).

7.1.4.6    Допустимое напряжение a_zu, имеет решающее значение для определения размеров с учетом преимущественно статического нагружения и вычисляется по формуле (1):

azui=#.    0)

при этом отыскивается наименьшее значение, полученное из отношения расчетной прочности К к коэффициенту запаса прочности S, значения которых приводятся в таблице 13.

7.1.4.7    При пробном давлении р'допустимое напряжение вычисляется по формуле (2):

Ozul = §,    (2)

где К'—значение расчетной прочности и S'— коэффициент запаса прочности (берутся из таблицы 14).

7.1.4.8    При определении толщины стенок должна учитываться поправка с, к расчетному значению толщины стенки s₀ в рамках допусков по соответствующим стандартам.

7.1.4.9    Для ферритных сталей поправка на коррозию для учета коррозионного износа должна составлять с₂ = 1 мм. При фактической толщине стенки s_e > 30 мм эта поправка не учитывается. Она также не учитывается, если стенки надлежащим образом защищены.

7.1.4.10    Для аустенитных сталей и неметаллических материалов поправка на коррозию не применяется.

7.1.4.11    Оценка сварных швов проводится в такой последовательности.

Для котлов с температурой меньше или равно 115 °С сварные швы деталей, подверженных деформации растяжения, оцениваются при VN- 0,8. Неразрушающие методы контроля не применяются.

Оценка при VN- 1,0 допускается, если швы испытывают дополнительно.

ГОСТ Р 54829-2011

Содержание

1    Область применения........................................ 1

2    Нормативные ссылки....................................... 1

3    Термины и определения...................................... 2

4    Обозначения и сокращения.................................... 3

5    Требования ............................................ 8

6    Материалы............................................ 13

7    Проектирование.......................................... 15

8    Испытания............................................. 21

9    Требования к рабочим характеристикам.............................. 23

10    Техническая документация.................................... 25

Изменение А............................................. 28

Приложение А    (справочное) Цилиндрические оболочки под внутренним давлением......... 29

Приложение В    (справочное) Сферические оболочки и выпуклые днища, подверженные    внутреннему и внешнему давлениям ............................. 50

Приложение С    (справочное) Выпуклые днища жаровых труб.................... 69

Приложение D    (справочное) Плоские стенки, анкерные крепления и опорные балки......... 71

Приложение Е    (справочное) Цилиндрические оболочки под внешним давлением.......... 84

Приложение F    (справочное) Касающееся оборудования, работающего под давлением...... 89

Приложение ДА (обязательное) Сведения о соответствии ссылочных межгосударственных стандартов международным стандартам, использованным в качестве ссылочных в международном стандарте......................... 90

Библиография............................................ 90

ГОСТ Р 54829-2011

В отношении котлов с температурой больше 115 °С могут применяться следующие коэффициенты прочности сварного шва:

- для оборудования, которое подвергается разрушающему и неразрушающему контролю для подтверждения, что во всей группе соединений значительные дефекты отсутствуют, — 1;

-для оборудования, которое подвергается выборочному неразрушающему контролю, — 0,85;

-для оборудования, которое не подвергается иному неразрушающему контролю, кроме визуального осмотра, — 0,7.

При необходимости тип напряжения, механические и технологические свойства соединения также могут приниматься в расчет. Неразрушающий контроль жестких соединений должен осуществляться соответствующим квалифицированным персоналом.

Таблица 12 — Исходные температуры и температурные допуски

Физическое состояние Исходная температура Температурный допуск Детали, не подвержен-ные нагреву Детали, подверженные нагреву Нагреваемые преимущественно Экрани-рованные от излучения посредством излучения посредством конвекции Вода или пароводяная смесь Температура насыщения при допустимом рабочем манометрическом давлении д1 или допустимом полном давлении д2, соответственно о о О 50 °С, для коллекторов: (30 + 3se) °С, но не менее 50 °С (15 + 2se) °С, но не более 50 °С о о О CNI

Таблица 13 — Значения расчетной прочности К и соответствующие им коэффициенты запаса прочности S для прокатных и кованых сталей, по которым имеются акты приемочных испытаний для материалов (85 > 14 %)

Расчетная прочность К материалов покрытий Коэффициент запаса прочности S для внутреннего давления для наружного давления Ов при 20 °С 2,4 2,4 °S/0 или °0,2/Г> 1,5 1,8

Таблица 14 — Значения расчетной прочности К и соответствующие им коэффициенты запаса прочности S при пробном давлении р'

Материал Значения расчетной прочности К* Коэффициенты запаса прочности S* Прокатные и кованые стали os при 20 °С 1,05 Литая сталь osnpn 20 °С 1,33 Литейный чугун с шаровидным графитом os при 20 °С 2,20 Литейный чугун с пластинчатым графитом os при 20 °С 5,00 * Только для деталей без отверстий и ответвлений.

7.1.5    Цилиндрические корпуса, подверженные воздействию внутреннего давления, — в соответствии с приложением А.

7.1.6    Сферические корпуса и выпуклые днища, подверженные воздействию внутреннего и наружного давления, — в соответствии с приложением В.

7.1.7    Выпуклые днища жаровых труб — в соответствии с приложением С.

7.1.8    Плоские стенки, анкерные крепления и опорные балки — в соответствии с приложением D.

7.1.9    Цилиндрические оболочки под внешним давлением — в соответствии с приложением Е.

17

Введение

Настоящий стандарт устанавливает технические условия и методы расчетов и испытаний для проектирования, производства и безопасной эксплуатации с учетом рационального энергопотребления отопительных котлов, в том числе низкотемпературных котлов с горелками с принудительной подачей воздуха, с номинальной тепловой мощностью до 10 МВт и рабочей температурой 150 °С.

Котлы предназначены для систем центрального отопления. Теплоносителем является вода. Максимально допустимое рабочее давление — до 10 бар.

IV

ГОСТ Р 54829-2011 (ЕН 14394:2005+А1:2008)

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ОТОПИТЕЛЬНЫЕ КОТЛЫ, ОБОРУДОВАННЫЕ ГОРЕЛКОЙ С ПРИНУДИТЕЛЬНОЙ ПОДАЧЕЙ ВОЗДУХА, С НОМИНАЛЬНОЙ ТЕПЛОВОЙ МОЩНОСТЬЮ НЕ БОЛЕЕ 10 МВт И МАКСИМАЛЬНОЙ РАБОЧЕЙ ТЕМПЕРАТУРОЙ 150 °С

Heating boilers with forced draught burners, with nominal heat output not exceeding 10 MW and maximum operating temperature of 150 °C

Дата введения—2012—10—01

1    Область применения

В настоящем стандарте подробно излагаются технические условия и методы проведения расчетов и испытаний для проектирования, производства и безопасной эксплуатации с учетом рационального энергопотребления стандартных и низкотемпературных котлов. Под котлами понимаются корпуса котлов, изготовленных из стали и чугуна, которые оборудуются отдельно поставляемыми горелками с принудительной подачей воздуха, соответствующими требованиям стандартов на горелки (автоматические горелки с принудительной подачей воздуха для газообразного топлива — по ГОСТ 21204, распылительные мазутные горелки — по ГОСТ 27824), с номинальной тепловой мощностью до 10 МВт. Они эксплуатируются либо с отрицательным давлением (котлы с естественной тягой), либо с положительным давлением (котлы с наддувом) в топочной камере согласно инструкции завода-изготовителя.

В настоящем стандарте излагаются технические условия на котлы с номинальными рабочими температурами в диапазоне от 95 °С до 150 °С. При этом учитываются два аспекта.

Котлы, в которых температура срабатывания предохранительного ограничителя температуры не превышает 115 °С, должны соответствовать Правилам устройства и безопасной эксплуатации паровых котлов с давлением пара не более 0,07 МПа (0,7 кгс/см²), водогрейных котлов и водоподогревателей с температурой нагрева воды не выше 338 К (115 °С) [4], ГОСТ 30735 и ГОСТ 21563.

Котлы, в которых температура срабатывания предохранительного ограничителя температуры превышает 115 °С, должны соответствовать ПБ 03-576-03 [2], ГОСТ 30735 и ГОСТ 21563.

Котлы, рассматриваемые в рамках настоящего стандарта, предназначены для использования в системах центрального отопления, в которых теплоносителем является вода, максимально допустимая рабочая температура достигает 150 °С, максимальная температура предохранительного ограничителя температуры составляет 120 °С и максимально допустимое рабочее давление — 90 бар.

Настоящий стандарт не распространяется на газовые котлы с атмосферными горелками, котлы, работающие на твердом топливе, конденсационные котлы, работающие на газе и мазуте, а также котлы с горелками испарительного типа. Технические условия на такие котлы рассматриваются отдельно.

Котлы центрального отопления, работающие на газе, оборудованные горелкой с принудительной подачей воздуха, с номинальной тепловой мощностью не более 4000 кВт, должны соответствовать ГОСТ 30735.

2    Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 2.601-2006 Единая система конструкторской документации. Эксплуатационные документы

ГОСТ 21204-97 Горелки газовые промышленные. Общие технические требования

Издание официальное

ГОСТ 21563-93 Котлы водогрейные. Основные параметры и технические требования

ГОСТ 27824-2000 Горелки промышленные на жидком топливе. Общие технические требования

ГОСТ 30735-2001 Котлы отопительные водогрейные теплопроизводительностью от 0,1 до 4,0 МВт. Общие технические условия

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальной сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии, в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1    максимально допустимое давление: Максимальное давление, на которое рассчитано оборудование, в соответствии с указаниями завода-изготовителя.

3.2    пробное давление: Давление, воздействию которого все котлы и их детали подвергаются на стадии производства на заводе-изготовителе или при наладке установщиком.

3.3    типовое испытательное давление: Давление, которому подвергаются опытные образцы отопительных котлов и относящиеся к ним детали перед пуском в серийное производство на заводе-изготовителе.

3.4    максимально/минимально допустимая температура: Максимальная/ минимальная температура, на которую рассчитано оборудование, в соответствии с указаниями завода-изготовителя.

3.5    рабочая температура: Максимально допустимая температура, при которой котел может работать в нормальных условиях эксплуатации при максимальной установке регулятора температуры воды.

3.6    тепловая мощность (диапазон тепловой мощности): Количество теплоты, передаваемое воде за единицу времени.

3.7    диапазон тепловой мощности: Интервал мощностей ниже указанной заводом-изготовителем номинальной тепловой мощности, в пределах которого котел отвечает требованиям настоящего стандарта, и в пределах которого он может использоваться.

3.8    номинальная тепловая мощность: Длительная выходная мощность, которая указывается заводом-изготовителем согласно требованиям настоящего стандарта.

Примечание — Это максимальное полезное количество теплоты, передаваемой теплоносителю

за 1 ч.

3.9    подводимая теплота: Количество теплоты в единицу времени, которое выделяется в топке отопительного котла при сгорании топлива, исходя из его низшей теплоты сгорания.

3.10    коэффициент полезного действия котла, %: Отношение номинальной мощности (Р_п) к подво-

р

димой теплоте (Q_B), которая передается топливом; д_к = тт²-.

wb

3.11    разрежение за котлом: Перепад давления между статическим давлением воздуха на месте установки оборудования и статическим давлением уходящих газов, измеренным в сечении патрубка уходящих газов, который необходим для надлежащей работы котла при номинальной мощности.

3.12    аэродинамическое сопротивление газового тракта: Перепад давления между топочной камерой и выходной частью котла.

3.13    герметичность газового тракта: Герметичность тракта сгорания, через который проходят отработанные газы.

3.14    температура уходящих газов: Температура, измеряемая в выпускном патрубке котла.

3.15    потеря тепла с уходящими газами: Количество тепла за единицу времени, которое после выхода топочного газа из котла остается неиспользованным.

3.16    газовоздушный тракт: Узел, состоящий из топочной камеры, теплообменника и тракта отвода продуктов сгорания до выпускной трубы.

ГОСТ P 54829—2011

3.17    потери в горячем резерве: Количество теплоты, необходимое для поддержания температуры в котле на заданном уровне, когда производимая им теплота не используется.

Примечание — Обозначается д_в с учетом того, что подводимая теплота обозначается Q_B.

3.18    гидравлическое сопротивление: Потеря давления в котле, измеренная в прямом и обратном контурах котла при объемном расходе воды, соответствующем номинальной тепловой мощности.

3.19    регулирующий термостат: Устройство, обеспечивающее автоматическое поддержание предварительно установленной температуры воды в пределах заданного диапазона.

3.20    предохранительный ограничитель температуры: Устройство, которое осуществляет защитное отключение котла и энергонезависимую блокировку, чтобы предотвратить превышение предварительно установленного предельного значения температуры воды.

4 Обозначения и сокращения

4.1 В настоящем стандарте применены следующие обозначения и сокращения:

-В — ширина, мм;

-С — поправка на толщину стенки, мм;

-    d — диаметр, мм;

-h — высота, мм;

-    L — длина, мм;

-    р — расчетное давление (манометрическое), Н/мм²;

-    р₀ — абсолютное давление (термодинамический и гидродинамический параметр), Н/мм²;

-    P_s — максимально допустимое давление, Н/мм²;

-    р₂ — общее допустимое (манометрическое) давление, Н/мм²;

. р₃ — барометрическое давление (давление атмосферного воздуха), Н/мм²;

. р₄ — (применяемое) рабочее манометрическое давление, Н/мм²;

-    р₅ — гидростатический напор, Н/мм²;

. р₆ — перепад динамического давления (перепады давления вследствие трения, ускорения, прогиба и т. д.), Н/мм²;

-Р' —пробное давление, Н/мм²;

.г —радиус, мм;

-s — требуемая толщина стенки основного корпуса, ослабленного отверстиями, с учетом поправки, мм;

. s_g — фактическая толщина стенки, мм;

. s₀ — толщина сплошной стенки основного корпуса без учета поправки, мм;

. у — эффективность связки, коэффициент прочности сварного шва;

— площадь, мм²;

-В — модуль упругости, Н/мм²;

. /    — момент инерции, мм⁴;

. к — расчетная прочность, Н/мм²;

-М —момент, Н/мм²;

.5 —коэффициент запаса прочности;

_5' — коэффициент запаса прочности при испытании под давлением . у — отклонение от округлости, %;

_ §₅ — относительное удлинение при разрыве (отношение к базовой длине — 5), %;

. $ — расчетная температура, °С,

_-г) — коэффициент поперечной деформации (0,3 — длястали);

. ф — градусы, угол;

—напряжение, Н/мм²;

3

-    б — минимальное значение прочности на разрыв при 20 °С, Н/мм²;

-    o_s — допустимое напряжение при пробном давлении, Н/мм²; л — надстрочный индекс, максимальное значение;

и — надстрочный индекс, минимальное значение;

-    —    надстрочный индекс, среднее значение;

— надстрочный индекс, колеблющееся значение;

'    —    надстрочный индекс, значение, относящееся к испытанию под давлением;

,    —    подстрочный индекс, числовой указатель.

4.2 В таблицах 1—5 приведены расчетные параметры, условные обозначения и единицы измерения, применяемые в приложениях А—Е.

Таблица 1—Расчетные параметры, условные обозначения и единицы измерения (к приложению А)

Условное обозначение Расчетный параметр Единица измерения А> Площадь, нагружаемая давлением (без учета поправок) мм2 Ла Полезная площадь поперечного сечения (без учета поправок) мм2 Фа Угол между осью основного корпуса и линией, соединяющей два отверстия градус Фа Угол наклона патрубка относительно образующей линии корпуса градус ¥ai Угол наклона патрубка относительно касательной к окружности градус bs Ширина упрочняющего слоя м м Ci Поправка на толщину стенки для учета нижних предельных отклонений значений толщины стенки м м С2 Поправка на коррозию и износ м м <4 Наружный диаметр цилиндрической оболочки м м d\ Внутренний диаметр цилиндрической оболочки м м ^Aa Наружный диаметр патрубка мм <*Ai Диаметр отверстий или внутренний диаметр патрубков; для эллиптических отверстий — ось в направлении продольной оси оболочки мм eA Максимальная длина патрубка, необходимая для компенсации мм Коэффициент оценки эффективности для упрочняющего слоя или ребер жесткости, находящихся преимущественно под статической нагрузкой мм h Длина затухания по основному корпусу мм Длина затухания по патрубку мм 4i Фактическая длина элемента жесткости по патрубку мм ^2 Длина проекции элемента жесткости внутрь по патрубку мм Sv Толщина стенки основного корпуса с отверстиями (без учета поправок) мм SA0 Толщина стенок патрубков (без учета поправок) мм sAe Фактическая толщина стенок патрубков мм SN Минимальная толщина углового сварного шва мм Ss Толщина упрочняющего слоя мм u Расстояние между центрами смежных отверстий в осевом направлении (продольный шаг) мм и Расстояние между центрами смежных отверстий с угловым смещением по отношению к центру стенки (без учета поправок) мм “0 Соотношение диаметров ф/ф — 4 Коэффициент эффективности одного отверстия — 4 Коэффициент эффективности связи для рядов и решеток отверстий — VN Коэффициент прочности сварного соединения —

Таблица 2 — Расчетные параметры, условные обозначения и единицы измерения(к приложению В)

Условное обозначение Расчетный параметр Единица измерения ь3 Ширина упрочняющего слоя м м Ci Поправка на толщину стенки для учета нижних предельных отклонений значений толщины стенки м м С2 Поправка на износ м м <4 Наружный диаметр сферической оболочки или выпуклого днища м м ^Аа Наружный диаметр патрубка м м <4 i Диаметр отверстий или внутренний диаметр патрубков м м еА Максимальная длина патрубка, способствующая усилению (полезная длина) м м eG Максимальная длина основной оболочки, способствующая усилению (полезная длина) м м Коэффициент оценки эффективности упрочняющего слоя преимущественно под статической нагрузкой м м hb Длина юбки выпуклого или сферического днища м м К Глубина выпуклой части днища мм Длина затухания по патрубку мм ^А1 Фактическая длина трубчатого элемента жесткости отверстия, выступающего наружу мм Фактическая длина трубчатого элемента жесткости отверстия, выступающего внутрь мм Pi Потеря устойчивости с образованием пластического шарнира при критическом давлении потери устойчивости (внутреннее давление) Н/мм2 Ра Потеря устойчивости сферической оболочки при критическом давлении потери устойчивости (внешнее давление) Н/мм2 Гы Внутренний радиус кривизны выпуклого днища м м ^wa Наружный радиус сферической оболочки или выпуклой части днища соответственно м м rWi Внутренний радиус сферической оболочки или выпуклой части днища соответственно м м sv Толщина стенки основной оболочки с отверстиями (без учета поправок) м м SA0 Толщина стенок патрубков (без учета поправок) м м SA1> SA2 Требуемая толщина стенок патрубков (без учета поправок) м м sAe Фактическая толщина стенок патрубков м м SK Требуемая толщина стенки пластического шарнира выпуклого днища (без учета поправок) м м SN Минимальная толщина углового сварного шва м м t Расстояние между центрами смежных отверстий по отношению к центру стенки м м Va Коэффициент эффективности одного отверстия — Vh Коэффициент прочности сварного соединения — Площадь, нагружаемая давлением (без учета поправок с1 и с2) мм2 Ло Полезная площадь поперечного сечения (без учета поправок с1 и с2) мм2 E Модуль упругости при расчетной температуре Н/мм2

Окончание таблицы 2

Условное обозначение Расчетный параметр Единица измерения SB Коэффициент запаса прочности для учета упругой потери устойчивости сферической оболочки или ее сферического сегмента под внешним давлением — S'b Коэффициент запаса прочности для учета упругой потери устойчивости сферической оболочки или ее сферического сегмента под внешним давлением — при испытаниях давлением Рк Коэффициент формы при нагружении пластического шарнира днища — Pkf Коэффициент формы при нагружении пластического шарнира днища, включая расчет на предотвращение местной потери устойчивости —

Таблица 3 — Расчетные параметры, условные обозначения и единицы измерения (к приложению С)

Условное обозначение Наименование показателя Единица измерения Р Максимально допустимое рабочее давление Н/мм2 S Толщина стенки днища м м So Требуемая расчетная толщина стенки сферической части м м р Коэффициент формы для нагрузки на линию изгиба при наличии приварных усилительных колец м м Р‘ Коэффициент формы для нагрузки на сферическую часть при использовании приварных усилительных колец м м D Наружный диаметр днища м м R Внутренний радиус изгиба мм <4* Внутренний диаметр усилительного кольца (рисунок С.2) мм h Эффективная высота компенсации (рисунок С.2) мм b Эффективная толщина компенсации (рисунок С.2) мм К Расчетный коэффициент прочности материала при расчетной температуре Н/мм2 S Коэффициент запаса прочности — С Дополнительная толщина за счет коррозии и износа м м

Таблица 4 — Расчетные параметры, условные обозначения и единицы измерения (к приложению D)

Условное обозначение Расчетный параметр Единица измерения b Длина короткой стороны прямоугольной решетки или малой оси эллипсоидальной решетки (рисунок D.7), или короткой стороны прямоугольника, который может быть вписан в свободные неармированные участки укрепленных плоских стенок (рисунки D.8a и D.8b) мм ьт Ширина опорной балки (рисунок D.16) мм Ci Поправка толщины стенки для расчета толщины стенки минус допуск мм С2 Поправка с учетом коррозии и износа мм <4 Наружный диаметр подпорок, анкерных болтов или анкерных трубок (рисунки D.11—D.13 и D.15) мм <4 Максимальный диаметр окружности, которую можно вписать в плоскую решетку в пределах не менее трех точек опоры (рисунок D.8a и D.8b) мм d\ Внутренний диаметр анкерных трубок (рисунок D.15) мм