приказом Министра

по чрезвычайным ситуациям

Республики Казахстан

от « » 2011 года

№

Требования промышленной безопасности к устройству и безопасной эксплуатации электродных котлов и электрокотельных

Основные термины и определения, используемые в настоящих Требованиях, приведены в приложении 1.

2. Настоящие Требования не распространяются на котлы:

вагонов железнодорожного состава;

установленные на морских и речных судах, и на других плавучих средствах, на объектах подводного применения;

использующие вместо воды в качестве теплоносителя другие вещества, вместимостью 0,025 м³ (25 л) и менее.

3. Изготовление, монтаж, эксплуатация и ремонт трубопроводов пара и горячей воды электрокотельных выполняются в соответствии с Требованиями промышленной безопасности к устройству и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды, утвержденных приказом Министра по чрезвычайным ситуациям Республики Казахстан от 21 октября 2009 года № 245.

Требования к монтажу и ремонту котлов аналогичны требованиям к изготовлению.

Здесь и далее по тексту указывается избыточное давление. В связи с введением Международной системы единиц измерения (СИ) в прил. 2 приводится таблица соотношений между этими единицами и принятыми в настоящих Требованиях.

4. Электрическая часть котлов и котельных отвечает настоящим Требованиям, требованиям к устройству, эксплуатации и техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей.

7. Котел и его элементы рассчитываются на прочность и долговечность. Расчеты выполняются по нормативно-технической документации на сосуды, работающие под давлением.

10. Внутренние устройства котлов, препятствующие осмотру и проведению дефектоскопии, выполняются съемными. Изготовитель в руководстве по монтажу и эксплуатации указывает порядок снятия и установки этих устройств.

11. Конструкция котла обеспечивает равномерный прогрев его элементов при пуске и нормальном режиме работы, свободное тепловое расширение отдельных элементов котла.

12. Конструкция котла предусматривает возможность удаления воздуха из всех элементов, находящихся под давлением, в которых могут образовываться воздушные пробки при заполнении водой и пуске.

13. Устройства вводов питательной, сетевой воды и подачи в котел химикатов исключают местное охлаждение стенок корпуса котла, для чего предусматриваются защитные устройства. Допускается конструкция вводов воды без защитных устройств, если это обосновано расчетами на прочность.

14. Котлы и их элементы оборудуются устройствами, обеспечивающими возможность их продувки.

15. Конструкция котла исключает (в пределах допустимых изменений режима работы) возможность возникновения электрических разрядов и электрических дуг.

16. Системы управления, защиты и контроля работы котла обеспечивают возможность автоматического поддержания заданного теплового режима, регулирования мощности в установленных пределах, автоматическое отключение котла в аварийных ситуациях.

17. Теплоизоляция котла и его элементов выполняется из материалов с малым удельным весом и низкой теплопроводностью. Температура наружной поверхности изоляции не превышает 55 °С при температуре окружающей среды не более 25 °С.

18. Электрическое оборудование и заземление (зануление) корпуса электрического котла выполняется в соответствии с требованиям к устройству электроустановок.

19. Электрическая изоляция узла ввода электрода в котел (электроизоляционный узел) соответствует уровню номинального напряжения, с учетом возможности осаждения накипи на его поверхности, обладает механической прочностью и термической стойкостью.

20. Способ подключения шин и кабелей к электродным котлам исключает передачу механических нагрузок на изоляторы электрического ввода.

21. В электрических котлах косвенного нагрева применяются электронагревательные элементы сопротивления закрытого типа, предназначенные для работы в водной среде.

22. Конструкция блока электронагревательных элементов обеспечивает полное погружение активной части элементов в нагреваемую среду и исключает касание их друг с другом.

23. Блок электронагревательных элементов доступен для осмотра, профилактики и ремонта.

24. Крепежные устройства электронагревательных элементов обеспечивают герметичность их соединения с корпусом котла, или съемным фланцем при рабочих давлении и температуре.

25. Токовводы электрических котлов закрыты кожухом, обеспечивающим в помещениях с нормальной средой степень защиты не ниже IP00 или IP20.

26. В электрических котлах косвенного нагрева применяются трубчатые электронагреватели (тэны) промышленного изготовления. Не допускается изменение формы тэнов или изгибание прямых тэнов у потребителя.

27. Конструкция электронагревательного блока, состоящего из тэнов, обеспечивает температуру в зоне узла герметизации не более 150 ºС, кроме тэнов, оснащенных термовводами, допускающими температуру до 400 ºС.

Параграф 2. Положение уровня воды
28. На паровом котле устанавливаются указатели уровня воды прямого действия. Их количество и положение нижнего и верхнего предельных уровней воды в паровых котлах определяются проектом.

Параграф 3. Лазы, лючки, крышки
29. Корпус котла с внутренним диаметром более 800 мм имеет достаточное для осмотра и ремонта количество лазов, расположенных в местах, доступных для обслуживания. Размеры лазов овальной формы, по наименьшей и наибольшей осям соответственно, не менее 325 и 400 мм, диаметр круглых лазов в свету - не менее 400 мм.

Допускается применение вместо лазов съемных крышек на фланцах.

30. Корпус котла с внутренним диаметром 800 мм и менее имеет в доступных местах стенок корпуса круглые или овальные лючки размером по наименьшей оси не менее 80 мм. Допускается вместо лючков использовать отверстия для проходных изоляторов и патрубки ввода и отвода среды диаметром не менее 80 мм.

31. Крышки лазов съемные. Для крышек массой более 20 кг предусматриваются подъемно-поворотные, или другие устройства, обеспечивающие их открывание и закрывание.

32. При наличии съемных днищ или крышек, обеспечивающих возможность проведения внутреннего осмотра корпуса, устройство лазов и лючков в нем не требуется.

33. Зажимные приспособления люков и крышек предохраняются от сдвига.

35. Применение приварных неотбортованных плоских днищ допускается для котла с внутренним диаметром корпуса не более 600 мм. Это ограничение не требуется, если ресурс котла обоснован поверочным расчетом на прочность.

36. Эллиптические днища имеют высоту выпуклой части, измеренную по внутренней поверхности, не менее 0,2 внутреннего диаметра днища. Допускается уменьшение этой величины по согласованию с проектной организацией.

37. Торосферические (коробовые) днища имеют:

высоту выпуклой части, измеренную по внутренней поверхности, не менее 0,2 внутреннего диаметра днища;

внутренний радиус отбортовки не менее 0,1 внутреннего диаметра днища;

внутренний радиус кривизны центральной части не более внутреннего диаметра днища.

38. Сферические неотбортованные днища допускается применять с приварными фланцами, при этом:

внутренний радиус сферы днища не более внутреннего диаметра котла;

сварное соединение фланца с днищем выполняется со сплошным проваром.

39. В сварных выпуклых днищах, состоящих из нескольких частей с расположением сварных швов по хорде, расстояние от оси сварного шва до центра днища не более 1/5 внутреннего диаметра днища.

Круговые швы выпуклых днищ располагаются от центра, на расстоянии не более 1/3 внутреннего диаметра днища.

40. Плоские днища с кольцевой канавкой и цилиндрической частью (бортом), выполненные механической расточкой, изготавливаются из поковки или из листа, прошедшего ультразвуковой контроль на отсутствие внутренних дефектов. Допускается изготовление отбортованного плоского днища из листа, если отбортовка выполняется штамповкой, или обкаткой кромки листа с изгибом на 90°.

41. Для отбортованных и переходных элементов котлов, за исключением выпуклых днищ, компенсаторов и вытянутых горловин под приварку штуцеров, расстояние от начала закругления отбортованного элемента до оси сварного шва в зависимости от толщины стенки отбортованного элемента принимается по таблице 1.

Для приварки укрепляющих колец и опорных элементов допускается применение нахлесточных сварных швов.

43. Конструкция и расположение сварных соединений обеспечивают доступность проведения контроля предусмотренного настоящими Требованиями.

Допускается применение угловых швов с конструктивным зазором без проведения радиографического и ультразвукового контроля для приварки к корпусам котлов труб и штуцеров с внутренним диаметром не более 100 мм, и для приварки плоских фланцев трубопроводов независимо от диаметра, для приварки плоских фланцев к корпусу котлов с рабочим давлением до 0,8 МПа (8 кгс/см²) для паровых и 1,3 МПа (13 кгс/см²) для водогрейных котлов.

44. Продольные швы смежных обечаек и швы днищ котлов смещаются относительно друг друга на величину трехкратной толщины стенки наиболее толстого элемента, но не менее чем на 150 мм между осями швов.

Указанные швы допускается не смещать относительно друг друга в котлах с давлением не более 1,6 МПа (16 кгс/см²), с номинальной толщиной стенки не более 30 мм при условии, что эти швы выполняются автоматической или электрошлаковой сваркой и обеспечивается радиографический или ультразвуковой контроль мест пересечения швов в объеме 100 %.

45. При приварке к корпусу котла внутренних и внешних устройств (опорных деталей, перегородок и др.) допускается пересечение швов приварки со стыковыми швами корпуса при условии предварительного радиографического или ультразвукового контроля перекрываемого участка шва корпуса.

46. В случае приварки опор, или иных элементов к корпусу котла расстояние между краем сварного шва котла и краем шва приварки элемента не менее толщины стенки корпуса котла, но не менее 20 мм.

Для котлов из углеродистых и низколегированных сталей, подвергаемых после сварки термообработке, независимо от толщины стенки корпуса расстояние между краем сварного шва котла и краем шва приварки элемента не менее 20 мм.

47. В стыковых сварных соединениях элементов котлов с разной толщиной стенок обеспечивается плавный переход от одного элемента к другому путем постепенного утонения кромки более толстого элемента. Угол наклона поверхностей перехода не превышает 20°.

Если разница в толщине соединяемых элементов составляет не более 30 % толщины тонкого элемента и не превышает 5 мм, то допускается применение сварных швов без предварительного утонения кромки толстого элемента. Форма швов обеспечивает плавный переход от толстого элемента к тонкому.

При стыковке литой детали с деталями из труб, проката или поковок необходимо учитывать, что номинальная расчетная толщина литой детали на 25-40 % больше аналогичной расчетной толщины стенки элемента из труб, проката или поковок, поэтому переход от толстого элемента к тонкому выполняется таким образом, чтобы толщина конца литой детали была не менее номинальной расчетной величины.

В сварных соединениях допускается расположение отверстий:

на продольных соединениях цилиндрических обечаек корпусов котлов при диаметре отверстий не более 150 мм;

на поперечных соединениях цилиндрических обечаек котлов без ограничения диаметров отверстий;

на сварных соединениях элементов выпуклых днищ без ограничения диаметров отверстий.

Сварные швы вварки штуцеров и люков выполняются с полным проплавлением.

49. На торосферических (коробовых) днищах допускается расположение отверстий только в пределах центрального сферического сегмента. При этом расстояние от кромки отверстия до центра днища, измеряемое по хорде, не более 0,4 наружного диаметра днища.

50. Расстояние между центрами двух соседних отверстий в цилиндрических элементах и выпуклых днищах на наружной поверхности не менее 1,4 диаметра отверстия, или 1,4 полусуммы диаметров отверстий, если диаметры различны.

52. Секторные отводы допускается применять при рабочем давлении не более 1,6 МПа (16 кгс/см²) при условии, что угол сектора не превышает 30°, а расстояние между соседними сварными швами на внутренней стороне отвода обеспечивает возможность неразрушающего контроля этих швов с обеих сторон по наружной поверхности.

53. Штампосварные и секторные отводы допускается применять при условии проведения радиографического или ультразвукового контроля всех сварных соединений в объеме 100 %.

54. Толщина стенки по внешней и внутренней сторонам, овальность поперечного сечения отвода не выходит за допустимые значения, установленные НТД на изделия.

55. Применение отводов, кривизна которых образуется за счет складок (гофр) по внутренней стороне отводов, не допускается.

Волнистость по внутренней стороне отводов не выходит за допуски, установленные НТД на изделия.

подвода питательной или сетевой воды;

продувки котла и спуска воды при его остановке;

удаления воздуха из котла при заполнении его водой и пуске;

отбора проб воды;

ввода химикатов в период эксплуатации или очистки котла;

отвода сетевой воды или пара.

Совмещение указанных трубопроводов, или их отсутствие указывается проектной документации.

57. Количество и места присоединения к элементам котла продувочных, спускных, дренажных и воздушных трубопроводов выбираются при проектировании, таким образом, чтобы обеспечить удаление воды, конденсата и осадков из самых нижних, а воздуха из верхних частей котла. В тех случаях, когда удалить рабочую среду самотеком невозможно, предусматривается принудительное ее удаление продувкой паром, сжатым воздухом, или другими способами.

58. Продувочный трубопровод отводит воду в емкость, работающую без давления. Допускается применение емкости, работающей под давлением, при условии обеспечения не менее 10-кратного перепада давления между емкостью и продуваемым элементом котла.

59. На всех участках паропровода, которые отключаются запорными органами, установливаются дренажи, обеспечивающие отвод конденсата.

60. Конструктивные и компоновочные решения систем продувок, опорожнения, дренажа, ввода химикатов и т.п., принимаемые конструкторской и проектной организациями по конкретному оборудованию, обеспечивают эксплуатацию котла во всех режимах, включая аварийный.

62. Применение материалов, указанных в табл. 1-5 прил. 4 для изготовления котлов, работающих с параметрами, выходящими за установленные пределы, применение других материалов и полуфабрикатов, сокращение объема испытаний и контроля по сравнению с требованиями настоящего раздела и приведенными в таблицах прил. 4 могут быть допущены на основании экспертного заключения аттестованной организации.

63. Полуфабрикаты (их сдаточные характеристики, объем и нормы контроля) поставляются по НТД на эти полуфабрикаты.

64. Данные о качестве и свойствах материала полуфабрикатов подтверждаются сертификатом изготовителя полуфабриката и соответствующей маркировкой. При отсутствии, или неполноте сертификатов (маркировки) изготовитель (специализированная организация, проводящая монтаж, ремонт котла) проводит испытания с оформлением результатов протоколом, дополняющим (заменяющим) сертификат поставщика полуфабриката.

65. Организационно-технические мероприятия по предотвращению влияния низких температур на элементы котла и методика учета такого влияния указывается изготовителем котла в руководстве по монтажу и эксплуатации.

66. Для обеспечения предусмотренного проектом межремонтного периода работы электродного котла материалы, применяемые для изготовления котлов, их элементов, в том числе электродов и антиэлектродов обладают коррозионной стойкостью.

67. Проходные изоляторы электродных котлов изготавливаются из материалов, обладающих физико-техническими свойствами, сохраняемыми при рабочей температуре и химически стойким наружным покрытием; электрическая прочность изоляторов соответствует рабочему напряжению.

68. Оболочки электронагревательных элементов сопротивления выполняются из углеродистой или нержавеющей хромоникелевой стали в зависимости от значения рН и коррозионной агрессивности среды. В обоснованных случаях допускается применение цветных металлов, или оболочек с коррозионно-стойкими покрытиями.

70. Полуфабрикаты поставляются в термически обработанном состоянии. Режим термической обработки указывается в сертификате изготовителя полуфабриката.

Допускается поставка полуфабрикатов без термической обработки, если:

механические и технологические характеристики металла, установленные в НТД, сохраняются после изготовления полуфабриката (например, методом проката);

у изготовителя оборудования полуфабрикат подвергается горячему формообразованию, совмещенному с термической обработкой, или последующей термической обработке.

В этих случаях поставщик полуфабрикатов контролирует свойства на термически обработанных образцах. В других случаях допустимость использования полуфабрикатов без термической обработки подтверждается аттестованной организацией по материалам и технологии.

71. Изготовитель полуфабрикатов выполняет контроль механических свойств металла путем испытаний на растяжение при 20 °С с определением временного сопротивления, условного предела текучести при остаточной деформации 0,2 (1 %), или фактического предела текучести, относительного удлинения и относительного сужения (если испытания проводятся на цилиндрических образцах). Значения относительного сужения допускается приводить в качестве справочных данных. В тех случаях, когда значения относительного сужения нормируются, контроль относительного удлинения не требуется.

72. Испытаниям на ударную вязкость подвергаются полуфабрикаты в соответствии с требованиями, указанными в табл. 1-5 прил. 4, при толщине листа, поковки (отливки), или стенки трубы 12 мм и более, или при диаметре круглого проката (поковки) 16 мм и более.

По требованию автора проекта котла испытания на ударную вязкость проводятся для труб, листа и поковок с толщиной стенки 6-11 мм. Это требование указывается в НТД на изделие, или в конструкторской документации.

73. Испытаниями на ударную вязкость при температуре ниже 0 °С подвергается металл деталей фланцевых соединений трубопроводов, проложенных на открытом воздухе, в грунте, каналах, или в необогреваемых помещениях, где температура металла может быть ниже 0 °С, других деталей по требованию конструкторской организации, что указывается в НТД на изделие, или в конструкторской документации.

74. Испытания на ударную вязкость на образцах с концентратором вида U (KCU) проводятся при 20 °С, а в случаях, предусмотренных пунктом 73, при одной из температур, указанных в таблице 2.
Таблица 2

Испытания на ударную вязкость на образцах с концентратором вида V (KCV), в соответствии с НТД на полуфабрикаты проводятся при 20 °С, 0 °С и 20 °С.

Значения ударной вязкости при температурах испытаний не ниже 30 Дж/см² (3 кгс·м/см²) для KCU; 25 Дж/см² (2,5 кгс·м/см²) - для KCV.

При оценке ударной вязкости определяется средняя арифметическая величина из трех результатов испытаний с отклонением минимального значения для отдельного образца не более чем на 10 Дж/см² (1,0 кгс·м/см²) от нормы, но не ниже указанных выше значений. Критерий ударной вязкости KCU или KCV выбирается разработчиком и указываться в НТД, или конструкторской документации.

75. Испытаниям на ударную вязкость после механического старения подвергается материал листов и проката для крепежа из углеродистой и низколегированной сталей, подлежащих в процессе изготовления деталей холодному формоизменению, без последующего отпуска и предназначенных для работы при температурах 200-350 °С. Нормы по значениям ударной вязкости после механического старения соответствует требованиям пункта 74.

76. Перечень видов контроля механических характеристик допускается сокращать по сравнению с указанным в табл. 1-5 прил. 4 при условии гарантии нормированных значений характеристик изготовителем полуфабриката. Гарантии обеспечиваются использованием статистических методов обработки данных сертификатов изготовителя, результатов испытаний, включая испытания на растяжение, и проведением периодического контроля продукции, что отражается в НТД. Обеспечение гарантии подтверждаются положительным заключением аттестованных организаций по материалам и технологии. Порядок сокращения объема испытаний и контроля установлен п. 62.

78. Допускается применение стальной полосы тех же марок (см. табл. 1) при условии, что требования к полосе будут не ниже установленных НТД на листовую сталь

80. Бесшовные трубы изготавливаются из катаной, кованой, или центробежнолитой заготовки.

81. Применение электросварных труб с продольным или спиральным швом допускается при условии проведения радиографического или ультразвукового контроля сварного шва по всей длине.

82. Каждая бесшовная или сварная труба проходит гидравлические испытания пробным давлением согласно НТД на трубы.

Допускается не проводить гидравлическое испытание бесшовных труб в случаях, если:

труба подвергается по всей поверхности контролю неразрушающими методами (радиографическим, ультразвуковым, или им равноценными);

изготовитель гарантирует для труб при рабочем давлении 5 МПа (50 кгс/см²) и ниже положительные результаты гидравлических испытаний.

Параграф 5. Стальные поковки, прокат
83. Пределы применения поковок (проката) из сталей различных марок, НТД на поковки, виды обязательных испытаний и контроля соответствуют данным табл. 3 прил. 4.

84. Допускается применение круглого проката наружным диаметром до 80 мм для изготовления деталей методом холодной механической обработки. Для полых круглых деталей с толщиной стенки не более 40 мм и длиной до 20 мм допускается применять круглый прокат наружным диаметром не более 160 мм. Прокат подвергается радиографическому или ультразвуковому контролю по всему объему у изготовителя проката (или изготовителе котла).

Допускается проводить радиографический или ультразвуковой контроль на готовых деталях или после предварительной механической обработки.
Параграф 6. Стальные отливки
85. Пределы применения отливок из сталей различных марок, НТД на отливки, виды обязательных испытаний и контроля соответствуют данным табл. 4 прил. 4.

86. Минимальная толщина стенки отливок после механической обработки - не меньше расчетной толщины, но не менее 6 мм.

87. Отливки из углеродистых сталей с содержанием углерода не более 0,28 % допускается сваривать без предварительного подогрева.

88. Каждая полая отливка подвергается гидравлическому испытанию пробным давлением.

Гидравлические испытания отливок, прошедших у изготовителя сплошной радиографический или ультразвуковой контроль, допускается совмещать с испытанием узла или объекта пробным давлением, установленным НТД на узел или объект.

Параграф 7. Крепеж
89. Пределы применения сталей различных марок для крепежа, НТД на крепеж, виды испытаний и контроля соответствуют данным таблицы 5 приложения 4.

90. Материалы крепежных деталей выбираются с коэффициентом линейного расширения, близким по значению аналогичному коэффициенту материала фланцев, при этом разница коэффициентов линейного расширения не превышает 10 %. Применение сталей с различными коэффициентами линейного расширения (более 10 %) допускается в случаях, обоснованных расчетом на прочность, или экспериментальными исследованиями в случаях, когда расчетная температура крепежа не превышает 50 °С.

91. При изготовлении крепежных деталей холодным деформированием они подвергаются термической обработке-отпуску (за исключением деталей из углеродистой стали, работающих при температуре до 200 °С).

Накатка резьбы не требует последующей термической обработки.

93. Гидравлические испытания корпусов арматуры проводятся в соответствии с ГОСТ 356.