Межгосударственный стандарт ГОСТ 33960-2016 "Котлы стационарные паровые. Стальные конструкции. Нормы нагрузок на каркасы" (введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 14 марта 2017 г. N 123-ст)

 

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

 

1 Область применения

 

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 Классификация нагрузок

 

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 Значения нагрузок

 

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, : 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/

Определяется по номинальным размерам

1,2

 

1.1.7 обмуровки для газоплотных котлов, кгс/:

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 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%,

 

25

 

1,2

 

1.1.9 футеровки шипов (слой 3 мм над шипами), :

из пластичной хромитовой

 

 

1,2

Плотность футеровки, т/

 

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, 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,

 

 

 

 

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, 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,

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  плоскости

2.1.3.1 шлаковой пленки на ошипованной части экрана (толщина пленки принята 4 мм),

 

 

 

10,0

 

 

 

1,2

Объемная масса шлака р - 2,6

2.1.3.2 шлака на поду котла при жидком шлакоудалении,

 

 

500,0

 

 

1,2

 

2.1.3.3 шлака на двусветных экранах, ширмах и выступающих участках верхних пережимов при сухом шлакоудалении,

 

 

 

 

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,

 

 

 

 

 

70,0

 

 

 

 

 

1,2

Нагрузка указана на двустороннюю поверхность

2.1.3.5 шлака на неошипованных настенных экранах при сухом шлакоудалении,

 

 

 

50,0

 

 

 

1,2

 

2.1.3.6 то же при жидком шлакоудалении,

 

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 - 1,4

2.1.3.8 золы на потолочных трубах или шлака снизу потолочных труб при мембранном выполнении потолка,

 

 

 

 

30,0

 

 

 

 

1,2

Объемная масса золы - 1,0

2.1.3.9 загрязнения поверхностей нагрева газомазутных котлов,

 

 

5,0

 

 

1,2

Толщина отложений - 2 мм

Плотность отложений - 2,6

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

 

 

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 - вес золы в бункере при нормативном его заполнении u;

- вес разового заполнения дроби Объемная масса золы - 1,2 .

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, : внутри "шатра" или "теплого ящика" сверху "шатра" или "теплого ящика" или при отсутствии их

 

 

Объемная масса золы пыли - 0,7

50,0

 

 

 

 

 

30,0

 

 

2.1.4.5 золы и дроби в газопроводе уходящих газов,

 

100,0

 

1,2

Объемная масса золы с дробью

. - 2

2.1.5 от давления или разрежения в топочной камере и газоходах,

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,

 

 

 

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,

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,

Определяется

по 2.1.12

 

 

1,4

 

2.2.2 от массы материалов и людей на площадках обслуживания,

 

 

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

= n(2,3-1),

где n = 1 при установке двух клапанов на котел;

n = 2 при установке на котел более двух клапанов;

- абсолютное давление в выхлопном сечении, ; = 14,6D/;

D - расход пара через клапан, т/ч, определяется по [4];

- выхлопное сечение,

 

1,0

 

3.4 от осадки основания фундамента под опорами каркаса, кгс

 

 

Величина осадки задается заказчиком и учитывается только при

l - расстояние между колоннами по горизонтали

ГАРАНТ:

По-видимому, в пункте 2.2.1 допущена опечатка. Вместо "по 2.1.12" следует читать "по 2.1.1.2"

 

4 Сочетания нагрузок

 

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

 

 

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)

 

Откройте актуальную версию документа прямо сейчас или получите полный доступ к системе ГАРАНТ на 3 дня бесплатно!

Получить доступ к системе ГАРАНТ

Если вы являетесь пользователем интернет-версии системы ГАРАНТ, вы можете открыть этот документ прямо сейчас или запросить по Горячей линии в системе.


Межгосударственный стандарт ГОСТ 33960-2016 "Котлы стационарные паровые. Стальные конструкции. Нормы нагрузок на каркасы" (введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 14 марта 2017 г. N 123-ст)


Текст ГОСТа приводится по официальному изданию Стандартинформ, Москва, 2017 г.


Дата введения - 1 июля 2018 г.