ГОСТ 33960-2016 КОТЛЫ СТАЦИОНАРНЫЕ ПАРОВЫЕ. СТАЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ. НОРМЫ НАГРУЗОК НА КАРКАСЫ
Администратор
25.02.2018
Steam and hot-water stationary boilers. Steel structures. Load norms for supporting steel structures
Дата введения - 1 июля 2018 г.
Введен впервые
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. N 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 |
Таджикстандарт |
|
Узбекистан |
UZ |
Узстандарт |
4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 14 марта 2017 г. N 123-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 33960-2016 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 июля 2018 г.
5 Введен впервые
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.
2.1 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, площадок обслуживания, а также опирающихся на каркас элементов здания и укрытий.
2.3 Временные нагрузки подразделяются на длительные, кратковременные и особые.
2.3.1 "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;
- от массы грузоподъемных средств;
- от массы монтажных приспособлений;
транспортные.
Примечания
1 Монтажные и транспортные нагрузки настоящим стандартом не нормируются и определяются предприятием-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.
3.1 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 и перепускными трубами, кгс |
Определяется по номинальным размерам |
1, 2 |
Если затруднительно учесть коллекторы, то принимается дополнительный 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 (пароперегревателей, промперегревателей, водяных экономайзеров, теплообменников), кгс |
1, 2 |
Если затруднительно учесть коллекторы и крепления, то принимается коэффициент 1, 2 | |
|
1.1.5 обмуровки щитовой, кгс/м2: тип 1 (огнеупорный бетон плюс совелитовые плиты) толщиной, мм: |
1, 2 |
Для конструкций обмуровки, не предусмотренных таблицей, нагрузка определяется по номинальным размерам | |
|
60 + 140 = 200 |
190 |
Щиты обшивки учитываются отдельно | |
|
60 + 160 = 220 |
196 | ||
|
60 + 220 = 280 |
218 | ||
|
тип 2 (огнеупорный бетон плюс диатомобетон, плюс совелитовые плиты) толщиной, мм: |
Для учета гарнитуры принимается коэффициент 1, 1 | ||
|
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 диатомобетон, плюс совелитовые плиты, 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 номинальным размерам |
1, 2 | |
|
1.1.7 обмуровки для газоплотных котлов, кгс/м2: тип 1 (известково-кремнеземистое изделие плюс мастика, плюс совелитовые плиты, плюс обшивка): |
1, 2 | ||
|
105 + 5 + 50 + 1, 2 = 161, 2 |
80 | ||
|
тип 2 (известково-кремнеземистое изделие плюс мастика, плюс совелитовые плиты, плюс уплотнительная магнезиальная обмазка, плюс сетка N 20 - 1, 6): |
При замене ИКИ на плиты с объемной массой 300 - 400 кгс/м3 вводится дополнительный коэффициент 1, 1 | ||
|
105 + 5 + 50 + 20 + 1, 6 = 181, 6 |
100 | ||
|
тип 3, напыляемая обмуровка (асбоперлитная 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: из пластичной хромитовой |
1, 2 |
Плотность футеровки, т/м3 | |
|
массы (ПХМ) из карбида кремния и корунда из хромомагнезита |
80 55 65 |
3, 2 2, 3 - 2, 4 2, 8 | |
|
1.1.10 трубчатого воздухоподогревателя и соединительных элементов, кгс/м2 поверхности нагрева труб и трубных досок соединительных элементов с изоляцией |
15 6 |
1, 2 |
Разрешается определять по номинальным размерам |
|
1.1.11 изоляции толщиной не более 300 мм на обшивке котла, трубопроводов, пылегазовоздухопроводов, кгс/м2 |
60 |
1, 2 |
При толщине изоляции менее 300 мм нормативная нагрузка пересчитывается пропорционально толщине изоляции |
|
1.2 от массы трубопроводов в пределах котла и пылегазовоздухопроводов, кгс; |
Определяется по номинальным размерам |
1, 2 |
Фасонные части, арматура и крепления учитываются коэффициентом 1, 2 |
|
в том числе: | |||
|
паропровода и питательного трубопровода | |||
|
пылепроводов | |||
|
газопроводов | |||
|
воздухопроводов | |||
|
1.3 от массы обдувочных и дробеочистительных устройств, |
1, 2 | ||
|
в том числе: | |||
|
1.3.1 обдувочных аппаратов, кгс |
Определяется по номинальным размерам | ||
|
1.3.2 дроби, кгс/м2 сечения газохода |
250 | ||
|
1.3.3 дробеочистительной установки, кгс |
Определяется по номинальным размерам |
Если затруднительно точное определение, то масса установки принимается равной 1, 1 массы дроби | |
|
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 |
1, 1 | |
|
1.4.2 лестниц с поручнями, кгс/м |
50 |
1, 1 | |
|
1.4.3 строительных элементов (перекрытий, полов, ремонтных площадок, укрытий и т.д.), кгс |
Определяется заказчиком |
Конструкция опор должна быть 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 Рр, кгс, при тепловом расширении барабанов и коллекторов |
1, 0 |
Нагрузка от массы Р определяется по п. 1.2, значения р принимаются: - 0, 3 - для скользящих опор - 0, 1 - для роликовых опор | |
|
2.1.1.2 нагрузки для полуоткрытых установок от тепловых перекосов балок при разности температур соседних колонн более 50°С: усилия реакции опор, кгс изгибающий момент, тм |
Определяется расчетом |
1, 0 |
Температура смежных элементов принимается: для находящихся в помещении +30°С; для находящихся вне помещения - по средней температуре наиболее холодной пятидневки |
|
2.1.2 от заполнения барабана, камер и труб водой, пароводяной смесью или паром, кгс |
Определяется номинальными размерами |
1, 0 | |
|
2.1.3 от заполнения шлаком и золой холодных воронок, в том числе: |
Рассчитывается 1 м2 плоскости | ||
|
2.1.3.1 шлаковой пленки на ошипованной части экрана (толщина пленки принята 4 мм), кгс/м2 |
10, 0 |
1, 2 |
Объемная масса шлака р - 2, 6 т/м3 |
|
2.1.3.2 шлака на поду котла при жидком шлакоудалении, кгс/м2 |
500, 0 |
1, 2 | |
|
2.1.3.3 шлака на двусветных экранах, ширмах и выступающих участках верхних пережимов при сухом шлакоудалении, кгс/м2 |
100, 0 |
1, 2 |
Нагрузка указана на двустороннюю поверхность |
|
2.1.3.4 шлака на двусветных экранах, ширмах и выступающих участках верхних пережимов при жидком шлакоудалении, кгс/м2 |
70, 0 |
1, 2 |
Нагрузка указана на двустороннюю поверхность |
|
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 сухом шлакоудалении, кгс |
Определяется по номинальным размерам |
1, 2 |
Заполнение воронки принимается: 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 |
|
2.1.3.8 золы на потолочных трубах или шлака снизу потолочных труб при мембранном выполнении потолка, кгс/м2 |
30, 0 |
1, 2 |
Объемная масса золы p3 - 1, 0 т/м3 |
|
2.1.3.9 загрязнения поверхностей нагрева газомазутных котлов, кгс/м2 |
5, 0 |
1, 2 |
Толщина отложений δ - 2 мм Плотность отложений ρ - 2, 6 т/м3 |
|
2.1.4 отзолы на поверхностях нагрева, в том числе: | |||
|
2.1.4.1 золы в пакетах змеевиков перегревателей и экономайзера, кгс |
uтр - объем труб в пакете | ||
|
uтр p3 | |||
|
2.1.4.2 золы и дроби в бункерах конвективного газохода, кгс |
Определяется по номинальным размерам |
Нагрузка определяется из условия заполнения всего объема бункера | |
|
1, 2 | |||
|
Объемную массу золы с дробью вычисляют по формуле:
где Q1 - вес золы в бункере при нормативном его заполнении u; Q2 - вес разового заполнения дроби Объемная масса золы p3- 1, 2 т/м3. Угол естественного откоса 40°. Под бункером понимается конусная часть от нижней отметки газохода | |||
|
2.1.4.3 золы в трубчатом воздухоподогревателе, кгс |
Определяется по номинальным размерам |
1, 2 |
Заполнение труб для холодной ступени - 50%, для остальных - 15% |
|
2.1.4.4 пыли и золы на потолочном перекрытии котла, кгс/м2: внутри "шатра" или "теплого ящика" сверху "шатра" или "теплого ящика" или при отсутствии их |
Объемная масса золы пыли pз.п - 0, 7 т/м3 | ||
|
50, 0 | |||
|
30, 0 | |||
|
2.1.4.5 золы и дроби в газопроводе уходящих газов, кгс/м2 |
100, 0 |
1, 2 |
Объемная масса золы с дробью Рз.д.. - 2 т/м3 |
|
2.1.5 от давления или разрежения в топочной камере и газоходах, кгс/м2 |
Определяется по [1] | ||
|
2.1.6 от усилий компенсаций расширения трубопроводов, в том числе: | |||
|
2.1.6.1 компенсации паропроводов: усилие от самокомпенсации, кгс на 1 нитку для труб диаметром: |
1, 2 |
При проектировании трубопроводов должна быть выбрана схема, обеспечивающая нагрузки не выше заданных | |
|
до 273 мм |
2000 | ||
|
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 пылегазовоздухопроводов: усилие от самокомпенсации, кгс |
Определяется по номинальным размерам |
1, 2 | |
|
изгибающий момент, тс·м |
Определяется по номинальным размерам | ||
|
2.2 Кратковременные нагрузки | |||
|
2.2.1 от воздействия тепловых удлинений при растопке котла, в том числе: | |||
|
от тепловых перекосов балок топки и конвективной шахты при увеличенной разности температур соседних колонн: усилия реакции опор, кгс изгибающий момент, тс·м |
Определяется по 2.1.12 |
1, 4 | |
|
2.2.2 от массы материалов и людей на площадках обслуживания, кгс/м2 |
250, 0 |
1, 0 |
Суммарная нагрузка на колонны от всех площадок котла принимается с коэффициентом 0, 8 |
|
2.2.3 ветровые и снеговые при открытых и полуоткрытых установках, кгс |
Определяется по [2] |
1, 0 |
Либо район установки указывается заказчиком |
|
3 Особые нагрузки | |||
|
3.1 сейсмическая |
Определяется по [3] |
1, 0 |
Район установки указывается заказчиком |
|
3.2 от увеличения шлакования поверхностей нагрева в период освоения и наладки |
Определяется по 2.1.3 |
0, 5 |
В сочетаниях нагрузок суммируется с нагрузкой по 2.1.3 |
|
3.3 от реактивных усилий действия предохранительных клапанов, кгс |
Ra = n(2, 3 pa -1) Fa, где n = 1 при установке двух клапанов на котел; n = 2 при установке на котел более двух клапанов; pa - абсолютное давление в выхлопном сечении, кгс/см2; pa = 14, 6D/ Fa; D - расход пара через клапан, т/ч, определяется по [4]; Fa - выхлопное сечение, см2 |
1, 0 | |
|
3.4 от осадки основания фундамента под опорами каркаса, кгс |
Величина осадки Δl задается заказчиком и учитывается только при Δl>0, 001l l - расстояние между колоннами по горизонтали |
,4.1 В зависимости от состава учитываемых нагрузок различаются:
- основные сочетания нагрузок, состоящие из постоянных, длительных и кратковременных нагрузок;
- особые сочетания нагрузок, состоящие из постоянных, длительных, кратковременных и одной из особых нагрузок.
4.2 При расчете конструкций и оснований на основное и особые сочетания нагрузок расчетные значения действующих на котлоагрегат нагрузок принимаются с коэффициентами, приведенными в таблице 2.
Таблица 2
|
Тип и сочетания |
Нагрузка |
Коэффициент |
|
Основное |
Постоянные нагрузки по 1.1 - 1.4.2 Длительные нагрузки по 2.1 - 2.1.6.2. Кратковременные нагрузки по 2.2.1 - 2.2.3 в количестве: |
1, 0 1, 0 |
|
одной двух и более |
1, 0 0, 9 | |
|
Особое |
1 От реактивных усилий действия предохранительных клапанов: | |
|
особая нагрузка по 3.3 постоянные нагрузки по 1.1 - 1.4.2 длительные нагрузки по 2.1 - 2.1.6.2 кратковременные нагрузки по 2.2.1 - 2.2.3 |
1, 0 1, 0 0, 9 0, 8 | |
|
2 При сейсмическом воздействии: | ||
|
сейсмическая нагрузка постоянные нагрузки по 1.1 - 1.4.2 длительные нагрузки по 2.1 - 2.1.6.2 кратковременные нагрузки по 2.2.1 - 2.2.2 |
1, 0 0, 9 0, 8 0, 5 | |
|
3 При осадке основания фундамента под опорами каркаса: | ||
|
нагрузка от осадки по 3.4 постоянные нагрузки по 1.1 - 1.4.2 длительные нагрузки по 2.1 - 2.1.6.2 кратковременные нагрузки по 2.2.1 - 2.2.3 |
1, 0 1, 0 0, 9 0, 8 |
Приложение А
(обязательное)
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.3 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.
|
Форма А.1 - Расчет нагрузок на каркас котла | ||||||||||||||||||||||
|
Наименование нагрузки и единица измерения |
Цифровое обозначение нагрузки |
Число одинаковых нагрузок |
Нагрузка |
Примечание | ||||||||||||||||||
|
постоянная |
временная |
суммарная расчетная при сочетании | ||||||||||||||||||||
|
норматив- |
Коэффициент перегрузки |
расчетная |
длительная |
кратковременная |
особая |
основном |
особом | |||||||||||||||
|
нормативная |
Коэффициент перегрузки |
расчетная |
нормативная |
Коэффициент пере- грузки |
расчетная |
нормативная |
Коэффициент перегрузки |
расчетная |
нормативная |
Коэффициент перегрузки |
расчетная |
нормативная |
Коэффициент перегрузки |
расчетная | ||||||||
Библиография
|
[1] |
СО 153-34.03.352-2003 "Инструкция по обеспечению взрывобезопасности для приготовления и сжигания пылевидного топлива" и топливоподачи установок |
|
[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. N 41) |
Последние добавленные документы
