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[PDF] GB/T 16507.3-2022 - 自动发货. 英文版

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GB/T 16507.3-2022 英文版 275 GB/T 16507.3-2022 3分钟内自动发货[PDF],有增值税发票。 水管锅炉 第3部分:结构设计 有效

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基本信息
标准编号 GB/T 16507.3-2022 (GB/T16507.3-2022)
中文名称 水管锅炉 第3部分:结构设计
英文名称 Water-tube boilers - Part 3: Structure design
行业 国家标准 (推荐)
中标分类 J98
国际标准分类 27.060.30
字数估计 21,262
发布日期 2022-03-09
实施日期 2022-10-01
起草单位 北京巴布科克·威尔科克斯有限公司、东方电气集团东方锅炉股份有限公司、上海锅炉厂有限公司、哈尔滨锅炉厂有限责任公司、上海发电设备成套设计研究院有限责任公司、杭州锅炉集团股份有限公司、无锡华光环保能源集团股份有限公司、武汉锅炉股份有限公司、南通万达锅炉有限公司、江联重工集团股份有限公司
归口单位 全国锅炉压力容器标准化技术委员会(SAC/TC 262)
提出机构 全国锅炉压力容器标准化技术委员会(SAC/TC 262)
发布机构 国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会

GB/T 16507.3-2022: 水管锅炉 第3部分:结构设计
GB/T 16507.3-2022 英文名称: Water-tube boilers - Part 3: Structure design
ICS 27.060.30
CCSJ98
中华人民共和国国家标准
代替GB/T 16507.3-2013
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发 布
1 范围
本文件规定了水管锅炉锅筒、启动(汽水)分离器、储水箱、集箱、减温器、管道、水冷壁、过热器、再热
器、省煤器、管接头、吊杆、开孔、门孔、刚性梁、钢结构、扶梯及平台等结构设计的要求。
本文件适用于GB/T 16507.1界定的水管锅炉的结构设计。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文
件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于
本文件。
GB/T 985.1 气焊、焊条电弧焊、气体保护焊和高能束焊的推荐坡口
GB/T 985.2 埋弧焊的推荐坡口
GB/T 2900.48 电工名词术语 锅炉
GB 4053(所有部分) 固定式钢梯及平台安全要求
GB/T 16507.1 水管锅炉 第1部分:总则
GB/T 16507.2 水管锅炉 第2部分:材料
GB/T 16507.4 水管锅炉 第4部分:受压元件强度计算
GB/T 22395 锅炉钢结构设计规范
JB/T 6734 锅炉角焊缝强度计算方法
JB/T 6735 锅炉吊杆强度计算方法
4 基本要求
4.3 设计时应保证元件壁温不超过所用材料的许用温度,此外还需考虑受热面管子内外壁温差及内壁
抗蒸汽氧化等因素,材料的选用应符合GB/T 16507.2的要求。
4.4 设计时应按GB/T 16507.4中有关强度计算公式或应力分析计算公式和规定,确定受压元件的最
小需要厚度。对于承受荷载的非受压元件应按有关规定确定其计算尺寸。
4.5 设计时应保证在预期的运行工况下蒸发受热面、过热器、再热器和省煤器系统工作可靠,保证水动
力特性稳定,防止传热恶化。
4.6 炉膛、包墙及尾部烟道的结构应有足够的承载能力,防止出现永久变形和炉墙垮塌,并应有良好的
密封性。
4.7 膜式壁结构中的扁钢的膨胀系数应和管子相近,扁钢宽度的确定应保证在锅炉运行中不超过其材
料许用温度,焊缝结构应保证扁钢有效冷却。
4.8 承重结构在承受设计载荷时应具有足够的强度、刚度、稳定性及防腐蚀性。
4.9 炉墙应具有良好的绝热和密封性。
4.10 各部件的设计应保证其运行时能按设计预定方向自由膨胀,悬吊式锅炉本体设计确定的膨胀中
心应予固定,应设置膨胀导向装置保证炉体沿预定方向膨胀。额定压力不小于9.8MPa的锅炉,当设
备及固定结构不能承受安全阀排放反力、地震力等瞬时荷载时,应在适当位置设置阻尼装置以减小所受
冲击力,防止设备损坏。
4.11 额定压力不小于3.8MPa的锅炉的以下部位应设置膨胀指示器:
4.12 炉膛和燃烧设备的结构以及布置、燃烧方式应与所设计的燃料相适应,防止火焰直接冲刷受热
面,并且防止炉膛结渣或结焦。
4.13 对于受压元、部件的结构形式、开孔和焊缝的布置,设计时尽量避免或减少应力叠加及应力集中。
4.14 启停频繁等参数波动较大的锅炉的锅筒或启动(汽水)分离器,应按照GB/T 16507.4的规定进行
疲劳强度校核。
4.15 燃煤锅炉(特别是循环流化床锅炉)应有防止受热面磨损的措施。
4.16 液态排渣锅炉和可能产生高温腐蚀的固态排渣锅炉,应采取防止高温腐蚀的措施。
4.17 直流锅炉蒸发受热面内不应发生膜态沸腾和水平管圈的汽、水分层流动。
4.18 直流锅炉应设置启动系统,容量应与锅炉最低直流负荷相适应。
4.19 直流锅炉启动系统的疏水排放能力应满足锅炉在各种启动方式下发生汽水膨胀时的最大疏水
流量。
4.20 直流电站锅炉采用外置式启动(汽水)分离器启动系统时,隔离阀的工作压力应按照最大连续负
荷下的设计压力确定,启动(汽水)分离器的强度按照锅炉最低直流负荷的设计参数设计计算;采用内置
式启动(汽水)分离器启动系统时,各部件的强度应按照锅炉最大连续负荷的设计参数计算。
4.21 对于控制循环锅炉、低循环倍率锅炉及超临界压力复合循环锅炉,其锅水循环泵(启动循环泵)及
其进水管的布置应能防止管内及泵入口处工质发生汽化。
4.22 受热面的管夹、吊挂、夹持管等应设置合理可靠,防止超温、烧损、拉伤和引起管子相互碰撞及
摩擦。
5.2 受压元件主要焊缝及其邻近区域尽量避免焊接附件。如果无法避免,则焊接附件的焊缝可穿过主
要焊缝,而不应在主要焊缝及其邻近区域终止。
当锅炉结构难以满足上述要求时,对接焊缝的热影响区不应重合,并且L≥50mm。
5.4 受热面管子(盘管及成型管件除外)对接焊缝应位于管子直段上。受热面管子的对接焊缝中心线
至锅筒及集箱外壁、管子弯曲起点、管子支吊件边缘的距离至少为50mm,对于额定工作压力不小于
3.8MPa的锅炉,该距离至少为70mm(受结构限制的异种钢接头除外)。
5.5 锅筒、启动(汽水)分离器、储水箱、集箱、管道及管子的纵向和环向对接焊缝,封头的拼接焊缝等应
采用全焊透型结构。
5.6 锅筒(筒体壁厚不相等的除外)上相邻两筒节的纵向焊缝,以及封头的拼接焊缝与相邻筒节的纵向焊
缝,都不应彼此相连。其焊缝中心线间距离(外圆弧长)至少应为较厚钢板厚度的3倍,且不小于100mm。
5.7 由两片不等壁厚钢板压制后焊成的锅筒,相邻两筒节的纵缝允许相连,但焊缝的交叉部位应经射
线检测合格。
5.8 锅筒纵、环缝两边的钢板中心线一般宜对齐,锅筒环缝两侧的钢板不等厚时,也允许一侧的边缘对
齐。名义厚度不同的两元件或钢板对接时,两侧中任何一侧的名义边缘厚度差值若超过5.9规定的边
缘偏差值,则厚板的边缘应削至与薄板边缘平齐,削出的斜面应平滑,并且斜率不大于1∶3,必要时,焊
缝的宽度可计算在斜面内,如图1所示。
5.12 额定工作压力不小于3.8MPa的锅炉,外径小于32mm的排气、疏水、排污和取样管等管接头与
锅筒、集箱、管道相连接时,应采用底部加强的管接头,如图2所示。
图2 底部加强的管接头示意图
5.13 支管或管接头与锅筒、集箱、管道连接时,不应采用奥氏体钢和铁素体钢的异种钢焊接。
5.14 承受主要荷载的吊耳与受压元件之间可采用全焊透型焊缝连接、坡口焊缝与角焊缝的组合焊缝
连接,或沿周界或接触面全长连续分布的角焊缝连接,如图3所示。
6.2.1 胀接管孔中心与焊缝边缘的距离不应小于0.8d(d为管孔直径),且不应小于0.5d+12mm。锅
筒上的胀接管孔不应开在筒体的纵向焊缝上,同时也要避免开在环向焊缝上;对于环向焊缝,如果结构
设计不能避免时,在管孔周围60mm(若管孔直径大于60mm,则取孔径值)范围内的焊缝经过射线或
超声检测合格,并且焊缝在管孔边缘上不存在夹渣缺陷,对开孔部位的焊缝内外表面进行磨平且将受压
部件整体热处理后,可在环向焊缝上开胀接管孔。
6.2.2 集中下降管的管孔不应开在焊缝及其热影响区上,其他焊接管孔也要避免开在焊缝及其热影响
区上。如果结构设计不能避免时,在管孔周围60mm(若管孔直径大于60mm,则取孔径值)范围内的
焊缝经过射线或超声检测合格,并且焊缝在管孔边缘上不存在夹渣缺陷,管接头焊后经过热处理(额定
出水温度小于120℃的热水锅炉除外)消除应力的情况下,方可在焊缝及其热影响区上开焊接管孔。
6.3.1 锅炉受压元件上开设的人孔、头孔、手孔、清洗孔、检查孔、观察孔的数量和位置应满足安装、检
修、运行监视和清洗的需要。
6.3.2 锅炉受压元件人孔圈、头孔圈与筒体、封头的连接应采用全焊透结构。
6.3.3 额定压力不小于3.8MPa的锅炉受压元件上的人孔盖、头孔盖、手孔盖应采用内闭式结构或焊
接结构。额定压力小于3.8MPa的锅炉受压元件上的人孔盖、头孔盖、手孔盖可采用法兰连接结构。
6.3.4 锅筒内径不小于800mm的锅炉,应在筒体或封头上开设人孔,由于结构限制导致人员无法进入
锅炉时,可只开设头孔;锅筒内径小于800mm的锅炉,至少应在筒体或封头上开设一个头孔。
6.3.5 锅炉受压元件上椭圆人孔不应小于280mm×380mm,圆形人孔直径不应小于380mm。人孔
圈最小的密封平面宽度为19mm,人孔盖凸肩与人孔圈之间总间隙不应大于3mm(沿圆周各点上不超
过1.5mm),并且盖板凹槽的深度应达到能完整地容纳密封垫片。
6.3.6 锅炉受压元件上椭圆头孔不应小于220mm×320mm,颈部或孔圈高度不应大于100mm,头孔
圈最小的密封平面宽度为15mm。
6.3.7 锅炉受压元件上手孔内径不应小于80mm,颈部或孔圈高度不应大于65mm,手孔圈最小的密
封平面宽度为6mm。
6.3.8 锅炉受压元件上,清洗孔内径不应小于50mm,颈部高度不应大于50mm。
6.3.9 由于结构原因,颈部或孔圈高度超过5.3.6~5.3.8的规定时,各孔的尺寸应适当放大。
6.3.10 集箱手孔孔盖与孔圈采用非焊接连接时,不应直接与火焰接触。
6.3.11 需要进行焊缝射线检测的受压元件,当需要将射线源置于筒体内部进行透照而无合适的开孔
可供使用时,则应开设射线照相检查孔。
6.4.2 微正压燃烧的锅炉,炉墙、烟道和各部位门孔应有可靠的密封,看火孔应装设防止火焰喷出的联
锁装置。
6.4.3 炉墙上的人孔门应装设坚固的门闩;炉墙上监视孔的孔盖应保证不会被烟气冲开。
6.4.4 额定蒸发量不大于75t/h的燃用煤粉、油、气体及其他可能产生爆燃的燃料的水管锅炉,未设置
炉膛安全自动保护系统时,在炉膛和烟道应设置防爆门,防爆门的设置不应危及人身的安全。
7 锅筒
7.1 锅筒筒体的名义厚度不应小于6mm;当受热面管与锅筒采用胀接连接时,锅筒筒体的名义厚度不
应小于12mm,胀接管孔间的净距离不应小于19mm。
7.2 当受热面管与锅筒采用胀接连接时,管子壁厚不应大于5mm,管子外径不应大于89mm。
7.3 锅筒筒体上最短筒节的长度不应小于300mm。
7.4 封头尽量用整块钢板制成。必须拼接时,允许用两块钢板拼成。拼接焊缝至封头中心线的距离不
大于封头公称内径的30%,并且不应通过扳边人孔,也不应将拼接焊缝布置在人孔扳边圆弧上。
7.5 锅筒吊杆与锅筒环向焊缝间中心距离不应小于200mm。吊杆部位的筒体下部180°范围内的纵向
筒体焊缝应磨平。
7.6 额定蒸汽压力大于0.8MPa的蒸汽锅炉,凡能够引起锅筒筒壁局部热疲劳的连接管(如给水管、加
药管等),在穿过锅筒筒壁处应加装套管。
7.7 锅筒的最低安全水位,应能保证向下降管可靠供水。锅筒的最高安全水位,应能保证可靠的汽水
分离。
7.8 电站锅炉锅筒应设置紧急放水装置,放水管口应高于最低安全水位。
7.9 锅筒内部装置应固定牢靠,防止运行中脱落。
9 集箱和管道
9.1 管道(成型管件除外)对接焊缝应位于管道直段上。管道的对接焊缝中心线至管道弯曲起点的距
离不应小于100mm,管道和集箱的对接焊缝中心线至支架或吊件边缘的距离至少为100mm。
9.2 锅筒锅炉的集中下降管及水冷壁下集箱的最低点应设有定期排污装置。
9.3 集箱上应根据制造和检修维护的需要装设相应的手孔或检查孔。
9.4 受烟气冲刷的集箱应采取可靠的防磨与绝热措施。
9.5 两管件对接时需采取相应措施确保具备对焊缝进行无损检测的条件。
10 减温器
10.1 额定压力大于0.8MPa的蒸汽锅炉,喷水减温器的减温水管在穿过减温器筒体处应加装套管。
10.2 喷水减温器的筒体与内衬套之间以及喷水管与管座之间应能够自由膨胀,并且不应产生共振。
10.3 喷水减温器的内衬套的长度应满足水汽化的要求。内衬套采用拼接结构时,拼接焊缝应采用全
焊透的结构型式。
10.4 喷水减温器的结构和布置应便于检修;应设置一个内径不小于80mm的检查孔,检查孔的位置
应便于对内衬套以及喷水管进行内窥镜检查。
10.5 面式减温器冷却水管的结构应能防止冷却水管产生热疲劳裂纹。
10.6 两台面式减温器左右对称布置时,冷却水引入和引出管的布置应能防止减温器发生汽塞和脉动。
11 炉膛(水冷壁)
11.1 水冷壁宜采用膜式管屏结构,保证炉膛的密封性。
11.2 炉膛水冷壁应保证在其管内有足够质量流速,以保持水冷壁水动力稳定和传热不发生恶化,对于
超高压及其以上参数的锅炉,应有防止传热恶化的措施。
11.3 对于炉膛水冷壁存在磨损与腐蚀的锅炉,应设置可靠的防磨与防腐措施。
11.4 水冷壁的放水点应装在最低处,保证水冷壁管及其集箱内的水能排放干净。
11.5 水冷壁和渣斗结合处应采用良好的密封结构,且不影响水冷壁的自由膨胀。
11.6 直流锅炉应在水冷壁管上装设足够数量的测温装置,监视蒸发受热面出口金属温度。
11.7 锅炉炉膛应设置炉膛压力测量用孔,并提供炉膛运行及保护压力值。
11.8 炉顶密封应采用可靠、合理的密封技术,比较难于安装的金属密封件应在制造单位内焊好,确保
各受热面膨胀自由、金属密封件不开裂,锅炉炉顶不出现漏烟和漏灰。
11.9 冷灰斗壁面与水平面的夹角应合理,炉膛及冷灰斗的结构应有足够的强度与稳定性。
12 过热器和再热器
12.1 过热器和再热器管排应根据所在位置的烟温有适当的净空间距,以防止受热面积灰搭桥或形成
烟气走廊,加剧局部磨损。
12.2 过热器和再热器结构设计宜尽可能考虑降低热偏差。
12.3 过热器和再热器各管排应固定牢固,防止个别管子出列过热。
12.4 过热器和再热器上的易损管件应便于检修和更换。
12.5 处于吹灰器有效范围内的过热器和再热器对流管束宜设有耐高温的防磨护板,以防吹损管子。
12.6 过热器和再热器最高点处应设有排放空气的管座和阀门。
12.7 过热器系统、再热器系统最低集箱(或管道)处应装设放水阀。
12.8 过热器和再热器管束应采取定位或固定装置等措施防止在运行中晃动和异常振动,且不发生
碰磨。
12.9 各级过热器和再热器受热面管组之间,应留有足够的检修和清扫空间。
13 省煤器
13.1 省煤器设计宜充分考虑灰粒磨损保护措施。必要时,省煤器管束与四周墙壁间应装设防止烟气
偏流的阻流板;管束上还应设有可靠的防磨装置。
13.2 在吹灰器有效范围内,省煤器及其悬吊管应设有防磨护板,以防吹损管子。
13.3 省煤器应能自疏水,最低集箱(或管道)上应装有疏水的接管座,并带有相应的阀门。
13.4 省煤器在最高点处应设置排放空气的接管座和阀门。
13.5 锅炉后部烟道内布置的省煤器等受热面管组之间,应留有足够高度的空间,以方便进入检修和
清扫。
13.6 对于锅筒锅炉,为......
   
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