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标准编号 | GB/T 16508.5-2013 (GB/T16508.5-2013) | 中文名称 | 锅壳锅炉 第5部分:安全附件和仪表 | 英文名称 | Shell boilers. Parts: Safety appurtenances and instruments | 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 | 15,181 | 引用标准 | GB/T 1576; GB/T 12145; GB/T 12241; GB 13271; GB 50041; TSG G0001; TSG G0002; TSG ZF001 | 起草单位 | 无锡太湖锅炉有限公司 | 归口单位 | 全国锅炉压力容器标准化技术委员会 | 标准依据 | 国家标准公告2013年第27号 | 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 | 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会 | 范围 | GB/T 16508的本部分规定了锅壳锅炉安全附件和仪表的设置、选用等要求, 包括安全阀、压力测量装置、水位测量装置、温度测量装置、排污和放水装置及安全保护装置。本部分适用于GB/T 16508.1范围界定的锅壳锅炉。 |
GB/T 16508.5-2013
Shell boilers -- Parts: Safety appurtenances and instruments
ICS 27.060.30
J98
中华人民共和国国家标准
锅壳锅炉 第5部分:安全附件和仪表
2013-12-31发布
2014-07-01实施
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会发布
目次
前言 Ⅰ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 1
4 基本要求 1
5 安全阀 2
6 压力测量装置 5
7 水位测量装置 6
8 温度测量装置 7
9 排污和放水装置 8
10 安全保护装置 8
11 监测计量仪表 10
12 其他要求 11
前言
GB/T 16508《锅壳锅炉》分为以下8个部分:
---第1部分:总则;
---第2部分:材料;
---第3部分:设计与强度计算;
---第4部分:制造、检验和验收;
---第5部分:安全附件和仪表;
---第6部分:燃烧系统;
---第7部分:安装;
---第8部分:运行。
本部分为GB/T 16508的第5部分。
本部分按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。
本部分由全国锅炉压力容器标准化技术委员会(SAC/TC262)提出并归口。
本部分起草单位:无锡太湖锅炉有限公司、无锡锡能锅炉有限公司、江苏太湖锅炉股份有限公司、泰
山集团股份有限公司、上海工业锅炉研究所。
本部分主要起草人:吴钢、朱永忠、顾利平、胡一民、薛建光、赵伟强、周冬雷、钱风华。
锅壳锅炉
第5部分:安全附件和仪表
1 范围
GB/T 16508的本部分规定了锅壳锅炉安全附件和仪表的设置、选用等要求,包括安全阀、压力测
量装置、水位测量装置、温度测量装置、排污和放水装置及安全保护装置。
本部分适用于GB/T 16508.1范围界定的锅壳锅炉。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文
件。凡是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 1576 工业锅炉水质
GB/T 12145 火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量
GB/T 12241 安全阀 一般要求
GB 13271 锅炉大气污染排放标准
GB 50041 锅炉房设计规范
TSGG0001 锅炉安全技术监察规程
TSGG0002 锅炉节能技术监督管理规程
TSGZF001 安全阀安全技术监察规程
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
安全附件 safetyappurtenances
为了保证锅炉安全运行而设置的附属装置和仪表,包括安全阀、压力测量装置、水位测量装置、温度
测量装置、水位报警器、排污装置、联锁保护装置及主要阀门等。
3.2
仪表 instruments
单独地或连同其他设备一起用来进行测量的装置。
3.3
燃烧器点火火焰点燃的安全时间,即无点火火焰形成时,允许点火燃料控制阀处于开启状态的最长
时间。
3.4
燃烧器运行过程中火焰熄火时,从火焰熄灭起至主燃料控制阀开始关闭的时间间隔。
4 基本要求
4.1 锅炉所配置的安全附件、计量仪表应满足相关法律法规和各自产品标准的要求,并应符合
TSGG0001《锅炉安全技术监察规程》、TSGG0002《锅炉节能技术监督管理规程》的规定,保证锅炉高
效、安全、可靠运行。
4.2 锅炉图纸和技术文件所要求的必要部位,均应配置装设压力、水位和温度等测量装置。这些测量
装置应具有适当量程并安全可靠,其测量值应有足够的精确度,并按照法规的要求配置就地和远传压
力、水位和温度测量装置。
5 安全阀
5.1 基本要求
5.1.1 安全阀制造许可、产品型式试验、铭牌及质量证明书等技术要求应符合TSGZF001《安全阀安全
技术监察规程》的规定。
5.1.2 每台锅炉至少装设两个安全阀(包括锅筒和过热器安全阀)。符合下列规定之一的,可以只装设
一个安全阀:
a) 额定蒸发量小于或等于0.5t/h的蒸汽锅炉;
b) 额定蒸发量小于4t/h且装设有可靠的超压联锁保护装置的蒸汽锅炉;
c) 额定热功率小于或等于2.8MW的热水锅炉。
5.2 安全阀选用
5.2.1 蒸汽锅炉的安全阀应采用全启式的弹簧安全阀、杠杆式安全阀或者控制式安全阀(脉冲式、气动
式、液动式和电磁式等),选用的安全阀应符合TSGZF001《安全阀安全技术监察规程》和相应技术标准
的规定。
5.2.2 对于额定工作压力小于或等于0.1MPa的蒸汽锅炉可以采用静重式安全阀或者水封式安全装
置,热水锅炉上装设有水封安全装置时,可以不装设安全阀。水封式安全装置的水封管内径应根据锅炉
的额定蒸发量(额定热功率)和额定工作压力确定,并且不小于25mm。水封式安全装置的水封管不得
装设阀门,且应有防冻措施。
5.3 安全阀的总排放量
5.3.1 蒸汽锅炉锅壳(锅筒)上的安全阀和过热器上的安全阀的总排放量,应大于锅炉额定蒸发量,并
在锅壳(锅筒)和过热器上所有安全阀开启后,锅壳(锅筒)内蒸汽压力不应超过设计时计算压力的1.1
倍。过热器出口处安全阀的排放量应保证过热器有足够的冷却。蒸汽锅炉安全阀的流道直径应不小于
20mm。排放量应按下列方法之一确定:
a) 按安全阀制造单位提供的额定排放量;
b) 按式(1)进行计算;
E=0.235A(10.2p+1)K (1)
式中:
E ---安全阀的理论排放量,单位为千克每小时(kg/h);
p ---安全阀进口处的蒸汽压力(表压),单位为兆帕(MPa);
A ---安全阀的流道面积,可用
πd2
计算,单位为平方毫米(mm2);
d ---安全阀的流道直径,单位为毫米(mm);
K---安全阀进口处蒸汽比容修正系数,按式(2)计算:
K=Kp·Kg (2)
式中:
Kp---压力修正系数;
Kg---过热修正系数;
K、Kp、Kg---按表1选用和计算。
表1 安全阀进口处蒸汽比容修正系数
MPa
Kp Kg K=Kp·Kg
p≤12
饱和 1 1 1
过热 1 Vb/Vg
Vb/Vg
p >12
饱和
过热
2.1/(10.2p+1)Vb
1 2.1/(10.2p+1)Vb
Vb/Vg
2.1/(10.2p+1)Vg
注:Vg---过热蒸汽比容,m3/kg;Vb---饱和蒸汽比容,m3/kg;Tg---过热度,℃。
a Vb/Vg亦可用 1000/(1000+2.7Tg)代替。
c) 按GB/T 12241中的公式进行计算。
5.3.2 热水锅炉安全阀的泄放能力应满足所有安全阀开启后锅炉内的压力不超过设计时计算压力1.1
倍。安全阀流道直径按下列方法之一确定:
a) 额定出口水温小于100℃的锅炉,按表2选取:
表2 安全阀流道直径
锅炉额定热功率
MW
Q≤1.4 1.4< Q≤7.0 Q >7.0
安全阀流道直径
mm
≥20 ≥32 ≥50
b) 额定出口水温大于或等于100℃的锅炉,其安全阀的数量和流道直径应按式(3)计算:
ndh=
35.3Q
C(p+0.1)(i-ij)
×106 (3)
式中:
n---安全阀数量;
d---安全阀流道直径,单位为毫米(mm);
h---安全阀阀芯开启高度,单位为毫米(mm);
Q---锅炉额定热功率,单位为兆瓦(MW);
C---排放系数,按照安全阀制造单位提供的数据,或按以下数值选取:当h≤d/20时,C=135;当
h≥d/4时,C=70;
p---安全阀的开启压力,单位为兆帕(MPa);
i ---锅炉额定出水压力下饱和蒸汽焓,单位为千焦每千克(kJ/kg);
ij---锅炉进水的焓,单位为千焦每千克(kJ/kg)。
5.4 安全阀整定压力
5.4.1 蒸汽锅炉安全阀整定压力应按表3的规定进行调整和校验,锅炉上有一个安全阀按照表3中较
低的整定压力进行调整;对有过热器的锅炉,过热器上的安全阀按照较低的整定压力调整,以保证过热
器上的安全阀先开启。
表3 蒸汽锅炉安全阀整定压力
额定工作压力
MPa
安全阀整定压力
最低值 最高值
p≤0.8 工作压力加0.03MPa 工作压力加0.05MPa
0.8< p≤5.9 1.04倍工作压力 1.06倍工作压力
p >5.9 1.05倍工作压力 1.08倍工作压力
注:工作压力是指安全阀装置地点的工作压力,对于控制式安全阀是指控制源接出地点的工作压力。
5.4.2 热水锅炉上的安全阀按表4规定的压力进行整定或校验。
表4 热水锅炉安全阀整定压力
最低值 最高值
1.10倍工作压力,但不小于工作压力+0.07MPa 1.12倍工作压力,但不小于工作压力+0.10MPa
5.5 安全阀的启闭压差
安全阀的启闭压差一般应为整定压力的4%~7%,最大不超过10%。当整定压力小于0.3MPa
时,最大启闭压差为0.03MPa。
5.6 安全阀的安装
5.6.1 安全阀应垂直安装在锅壳(锅筒)、集箱的最高位置。在安全阀和锅壳(锅筒)之间或者安全阀与
集箱之间,不应装设取用蒸汽或者热水的管路和阀门。
5.6.2 几个安全阀如果共同装在一个与锅壳(锅筒)直接相连的短管上,短管的流通截面积应不小于所
有安全阀的流通截面积之和。
5.6.3 采用螺纹连接的弹簧安全阀时,应符合GB/T 12241的要求。安全阀应与带有螺纹的短管相连
接,短管与锅壳(锅筒)或者集箱筒体的连接应采用焊接结构。
5.7 安全阀上的装置
5.7.1 基本要求如下:
a) 静重式安全阀应有防止重片飞脱的装置;
b) 弹簧式安全阀应有提升手把和防止随便拧动调整螺钉的装置;
c) 杠杆式安全阀应有防止重锤自行移动的装置和限制杠杆越出的导架。
5.7.2 控制式安全阀应有可靠的动力源和电源,并符合以下要求:
a) 脉冲式安全阀的冲量接入导管上的阀门应保持全开并且加铅封;
b) 用压缩空气控制的安全阀应有可靠的气源和电源;
c) 液压控制式安全阀应有可靠的液压传送系统和电源;
d) 电磁控制式安全阀应有可靠的电源。
5.8 蒸汽锅炉安全阀排汽管
5.8.1 排汽管应直通安全地点,并有足够的流通截面积,以保证排汽畅通,同时排汽管应予以固定,不
应有任何来自排汽管的外力施加到安全阀上。
5.8.2 安全阀排汽管底部应装有接到安全地点的疏水管,疏水管上不应装设阀门。
5.8.3 两个独立的安全阀的排汽管不应当相连。
5.8.4 安全阀排汽管上如果装有消音器,其结构应有足够的流通截面积和可靠的疏水装置。
5.8.5 露天布置的排汽管如果加装防护罩,防护罩的安装不应妨碍安全阀的正常动作和维修。
5.9 热水锅炉安全阀排水管
热水锅炉的安全阀应装设排水管(采用杠杆安全阀应增加阀芯两侧的排水装置),排水管应直通安
全地点,并有足够的排放流通面积,以保证排放畅通。排水管上不应装设阀门,且应有防冻措施。
5.10 安全阀校验
5.10.1 在用锅炉的安全阀每年至少应校验一次,校验一般在锅炉运行状态下进行,如果现场校验有困
难时或者对安全阀进行修理后,可以在安全阀校验台上进行。
5.10.2 新安装的锅炉或者安全阀检修、更换后,应当校验其整定压力和密封性。
5.10.3 安全阀经过校验后,应当加锁或者铅封,校验后的安全阀在搬运或者安装过程中,不应摔、砸、
碰撞。
5.10.4 控制式安全阀应分别进行控制回路可靠性试验和开启性能检验。
5.10.5 安全阀整定压力、密封性等检验结果应记入锅炉安全技术档案。
5.11 锅炉运行中安全阀使用
5.11.1 锅炉运行中安全阀应定期进行排放试验。对于控制式安全阀,使用单位应当定期对控制系统
进行试验。
5.11.2 锅炉运行中安全阀不允许随意解列和任意提高安全阀的整定压力或者使安全阀失效。
6 压力测量装置
6.1 设置
6.1.1 锅炉的以下部位应当装设压力表:
a) 蒸汽锅炉锅壳(锅筒)的蒸汽空间;
b) 给水调节阀前;
c) 省煤器出口;
d) 过热器出口和主汽阀之间;
e) 热水锅炉的锅壳(锅筒)上;
f) 热水锅炉的进水阀出口和出水阀进口;
g) 热水锅炉循环水泵的出口、进口;
h) 燃油锅炉、燃煤锅炉的点火油系统的油泵进口(回油)及出口;
i) 燃气锅炉、燃煤锅炉的点火气系统的气源进口及燃气阀组稳压阀(调压阀)后。
6.1.2 装设压力测量装置的其他要求:
a) 除满足6.1.1的要求外,额定蒸发量大于或等于2t/h、额定热功率大于或等于1.4MW的锅炉
炉膛出口处应装设炉膛出口烟气压力测量装置(内燃油气锅炉可免装);
b) 额定蒸发量大于或等于20t/h的蒸汽锅炉装设的蒸汽压力测量装置应具有记录功能。
6.2 压力表的选用
压力表的选用应符合以下规定:
a) 压力表应符合相应技术标准的要求;
b) 压力表精确度应不低于2.5级,对于额定工作压力大于或等于3.8MPa的锅炉,压力表的精确
度应不低于1.6级;
c) 压力表的量程应根据工作压力选用,一般为工作压力的1.5倍~3.0倍,最好选用2倍;
d) 压力表表盘大小应保证锅炉操作人员清晰辨别指示值,表盘直径应不小于100mm。
6.3 压力表校验
压力表在安装前应进行校验,在刻度盘上划出指示工作压力的红线,注明下次校验日期。压力表校
验后应当加铅封。
6.4 压力表安装
压力表安装应符合以下要求:
a) 压力表应装设在便于观察和吹洗的位置,且防止受到高温、冰冻和震动的影响;
b) 锅炉蒸汽空间设置的压力表应有存水弯管或者其他冷却蒸汽的措施,热水锅炉用的压力表也
应有缓冲弯管,弯管内径应不小于10mm;
c) 压力表与弯管之间应装设三通阀门,以便吹洗管路、卸换、校验压力表;
d) 压力表连接管路应与其最高允许工作压力和温度相适应,当温度大于208℃时,不得使用
铜管;
e) 当压力表引出部位与监测部位之间垂直距离超过10m时,应考虑液柱静压力的影响。
6.5 压力表停止使用情况
压力表有下列情况之一时,应当停止使用:
a) 有限止钉的压力表在无压力时,指针转动后不能回到限止钉处;没有限止钉的压力表在无压力
时,指针离零位的数值超过压力表规定的允许误差;
b) 表面玻璃破碎或者表盘刻度模糊不清;
c) 封印损坏或者超过校验期;
d) 表内泄漏或者指针跳动;
e) 其他影响压力表准确指示的缺陷。
7 水位测量装置
7.1 设置
每台蒸汽锅炉锅壳(锅筒)至少应装设两个彼此独立的直读式水位表,符合下列条件之一的锅炉可
以只装设一个直读式水位表:
a) 额定蒸发量小于或等于0.5t/h的锅炉;
b) 额定蒸发量小于或等于2t/h,且装有一套可靠的水位示控装置的锅炉;
c) 装设两套各自独立的远程水位测量装置的锅炉;
d) 电加热锅炉。
7.2 结构装置
水位表的结构、装置应符合下列要求:
a) 水位表应有指示最高、最低安全水位和正常水位的明显标志。水位表的下部可见边缘应比最
高火界至少高50mm、并应比最低安全水位至少低25mm,水位表的上部可见边缘应比最高
安全水位至少高25mm;
b) 玻璃管式水位表应有不妨碍观察真实水位的防护装置,玻璃管内径应不小于8mm;
c) 锅炉运行中应能够吹洗和更换玻璃板(管)、云母片;
d) 用2个及2个以上玻璃板或者云母片组成的一组水位表,应能够连续指示水位;
e) 水位表或者水表柱和锅壳(锅筒)之间阀门的流道直径应不小于8mm,汽水连接管内径应不
小于18mm,连接管长度大于500mm或者有弯曲时,内径应适当放大,以保证水位表灵敏
准确;
f) 连接管应尽可能地短,如果连接管不是水平布置时,汽连管中的凝结水能够流向水位表,水连
管中的水应能够自行流向锅壳(锅筒);
g) 水位表应有放水阀门和接到安全地点的放水管;
h) 水位表或者水表柱和锅壳(锅筒)之间的汽水连接管上应当装设阀门,锅炉运行时,阀门应当处
于全开位置;对于额定蒸发量小于0.5t/h的锅炉,水位表与锅壳(锅筒)之间的汽水连管上可
以不装设阀门。
7.3 安装
水位表的安装应符合下列要求:
a) 水位表应安装在便于观察的地方,当水位表距离操作地面高于6m时,应加装远程水位测量
装置或者水位视频监视系统;
b) 用单个或者多个远程水位测量装置监视锅炉水位时,其信号应各自独立取出;在锅炉控制室内
应当有两个可靠的远程水位测量装置,同时运行中应当保证有一个直读式水位表正常工作。
8 温度测量装置
8.1 设置
在锅炉相应部位应装设温度测量装置,测量以下温度:
a) 蒸汽锅炉的给水温度(常温给水除外);
b) 铸铁省煤器出口水温;
c) 过热器出口和多级过热器的每级出口的汽温;
d) 减温器前、后的汽温;
e) 油燃烧器的燃油(轻油除外)进口油温;
f) 空气预热器进口、出口空气温度;
g) 锅炉空气预热器进口烟温;
h) 排烟温度:额定蒸发量大于或等于20t/h蒸汽锅炉或额定热功率大于或等于14MW 的热水
锅炉装设的排烟温度测量仪表应具有记录功能;
i) 热水锅炉进口、出口水温;
j) 额定蒸发量大于4t/h的蒸汽锅炉或额定热功率大于2.8MW 的热水锅炉的炉膛出口烟气温
度(内燃油气锅炉可免装);
k) 在蒸汽锅炉过热器出口和额定热功率大于或等于7MW 的热水锅炉出口应当装设可记录式
的温度测量仪表。
8.2 仪表量程
表盘式温度测量仪表的温度测量量程应根据工作温度选用,一般为工作温度1.5倍~2倍。
9 排污和放水装置
9.1 排污和放水装置的装设应当符合以下要求:
a) 蒸汽锅炉锅壳(锅筒)、立式锅炉的下脚圈和水循环系统的最低处都应装设排污阀;额定工作压
力小于3.8MPa的锅炉应采用快开式排污阀门,排污阀的公称通径为20mm~65mm;卧式
锅壳锅炉锅壳上排污阀的公称通径应不小于40mm;
b) 额定蒸发量大于1t/h的蒸汽锅炉和额定工作压力小于3.8MPa,额定出水温度大于或等于
120℃的热水锅炉,排污管上应装设两个串联的阀门,其中至少有一个是排污阀,且安装在靠
近排污管线出口一侧;
c) 过热器系统、省煤器系统的最低集箱(或者管道)处应装设放水阀;
d) 有过热器的蒸汽锅炉锅筒应装设连续排污装置;
e) 每台锅炉应装设独立的排污管,排污管尽量减少弯头,保证排污畅通并接到安全地点或者排污
膨胀箱(扩容器);如果采用有压力的排污膨胀箱时,排污膨胀箱上需安装安全阀;
f) 多台锅炉合用一根排放总管时,应避免两台以上的锅炉同时排污;
g) 锅炉的排污阀、排污管不宜采用螺纹连接。
9.2 热水锅炉的出水管一般应设在锅炉最高处,在出水阀前出水管的最高处应当装设集气装置,每一
个回路的最高处以及锅壳(锅筒)最高处或者出水管上都应装设公称通径不小于20mm的排气阀,每台
锅炉各回路最高处的排气管宜采用集中排列方式。
9.3 热水锅炉的锅壳(锅筒)最高处或者出水管上应装设泄放管,其内径应根据锅炉的额定热功率确
定,并且不小于25mm;泄放管上应装设泄放阀,锅炉正常运行时,泄放阀处于关闭状态;装设泄放阀的
锅炉,其锅壳(锅筒)或者出水管上可不装设排气阀。
9.4 热水锅炉锅壳(锅筒)及每个循环回路下集箱的最低处应装设排污阀或者放水阀。
10 安全保护装置
10.1 基本要求
10.1.1 蒸汽锅炉应装设高、低水位报警及低水位联锁保护装置(高、低水位报警信号应能区分),保护
装置最迟应在最低安全水位时动作。
10.1.2......
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