تحقیق طراحي و ساخت ديگهاي بخار و آب داغ از نوع پوستهاي با ساختمان جوش شده
دسته بندي :
کالاهای دیجیتال »
رشته مکانیک (آموزش_و_پژوهش)
دانلود تحقیق طراحي و ساخت ديگهاي بخار و آب داغ از نوع پوستهاي با ساختمان جوش شده ۲۸۶ ص فرمت WORD
بخشی از متن مقاله طراحي و ساخت ديگهاي بخار و آب داغ از نوع پوستهاي با ساختمان جوش شده :
موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران
موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران تنها سازمانی است در ایران كه بر طبق قانون میتواند استاندارد رسمی فرآوردهها را تعیین و تدوین و اجرای آنها را با كسب موافقت شورایعالی استاندارد اجباری اعلام نماید. وظایف و هدفهای موسسه عبارتست از:
(تعیین، تدوین و نشر استانداردهای ملی – انجام تحقیقات بمنظور تدوین استاندارد بالا بردن كیفیت كالاهای داخلی، كمك به بهبود روشهای تولید و افزایش كارائی صنایع در جهت خودكفائی كشور – ترویج استانداردهای ملی – نظارت بر اجرای استانداردهای اجباری – كنترل كیفی كالاهای صادراتی مشمول استانداردهای اجباری و جلوگیری از صدور كالاهای نامرغوب بمنظور فراهم نمودن امكانات رقابت با كالاهای مشابه خارجی و حفظ بازارهای بین المللی كنترل كیفی كالاهای وارداتی مشمول استاندارد اجباری بمنظور حمایت از مصرف كنندگان و تولیدكنندگان داخلی و جلوگیری از ورود كالاهای نامرغوب خارجی راهنمائی علمی و فنی تولیدكنندگان، توزیع كنندگان و مصرف كنندگان – مطالعه و تحقیق درباره روشهای تولید، نگهداری، بسته بندی و ترابری كالاهای مختلف – ترویج سیستم متریك و كالیبراسیون وسایل سنجش – آزمایش و تطبیق نمونه كالاها با استانداردهای مربوط، اعلام مشخصات و اظهارنظر مقایسه ای و صدور گواهینامه های لازم).
موسسه استاندارد از اعضاء سازمان بین المللی استاندارد میباشد و لذا در اجرای وظایف خود هم از آخرین پیشرفتهای علمی و فنی و صنعتی جهان استفاده مینماید و هم شرایط كلی و نیازمندیهای خاص كشور را مورد توجه قرار میدهد.
اجرای استانداردهای ملی ایران بنفع تمام مردم و اقتصاد كشور است و باعث افزایش صادرات و فروش داخلی و تأمین ایمنی و بهداشت مصرف كنندگان و صرفه جوئی در وقت و هزینهها و در نتیجه موجب افزایش درآمد ملی و رفاه عمومی و كاهش قیمتها میشود.
كمیسیون استاندارد ویژگیهای طراحی و ساخت دیگهای بخار و آب داغ از نوع پوستهای با ساختمان جوش شده
رئیس
سربی – جلیل دكتر مكانیك كارشناس مؤسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران
طباطبائی – سیدمجتبی فوق لیسانس مكانیك دبیر انجمن صنایع تأسیسات ایران
اعضاء
بنكدار – علیرضا مهندس مكانیك شركت سوپراكتیو
جراحی – فرشته لیسانس فیزیك وزارت صنایع
خاكساری – محمدحسن فوق لیسانس مكانیك شركت پاكمن
دهقان – كاظم دكتر متالوژی شركت پژوهش مواد
شریفی – نصراله مهندس مكانیك شركت اسوه ایران
شكرپور – اسفندیار مهندس مكانیك ماشینسازی اراك
غیورفر – كریم مهندس ماشینسازی مؤسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران
قوامی – سعید مهندس مكانیك شركت گرماگستر
فیروزبخت – مصطفی مهندس مكانیك شركت فولاد مباركه
منعم – نعمت شركت آذر مخزن تهران
مؤمنی – شمس الدین فوق لیسانس مكانیك ماشین سازی اراك
هنردان – ایرج مهندس برق شركت تأسیساتی تنظیم
دبیر
آصفی – سعیده مهندس مكانیك مؤسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران
فهرست مطالب
بخش یك : كلیات
بخش دو : مواد
بخش سه : طراحی
بخش چهارم
بخش پنجم
قسمت ششم : بازرسی و آزمایش فشار
قسمت هفتم : ارائه مدارك و نشانه گذاری
بخش هشت
بخش نهم
پیوست ( الف )
پیوست ( ب )
پیوست ( ج )
پیوست ( د )
پیوست ( ه )
پیوست ( و )
بسمه تعالی
پیشگفتار
استاندارد ویژگیهای طراحی و ساخت دیگهای بخار و آب داغ از نوع پوستهای با ساختمان جوش شده كه بوسیله كمیسیون فنی مربوطه تهیه و تدوین شده و در نود و پنجمین كمیته ملی استاندارد صنایع مكانیك و فلزشناسی مورخ 1375/6/6 مورد تأیید قرار گرفته , اینك به استناد بند 1 ماده 3 قانون اصلاحی قوانین و مقررات مؤسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران مصوب بهمن ماه 1371 به عنوان استاندارد رسمی ایران منتشر میگردد .
برای حفظ همگامی و هماهنگی با پیشرفتههای ملی و جهانی در زمینه صنایع و علوم , استانداردهای ایران در مواقع لزوم مورد تجدیدنظر قرار خواهند گرفت و هر گونه پیشنهادی كه برای اصلاح یا تكمیل این استانداردها برسد , در هنگام تجدیدنظر در كمیسیون فنی مربوط مورد توجه واقع خواهد شد . بنابراین برای مراجعه به استاندارد ایران باید همواره از آخرین چاپ و تجدیدنظر آنها استفاده نمود .
در تهیه و تدوین این استاندارد سعی شده است كه ضمن توجه به شرایط موجود و نیازهای جامعه حتی المقدور بین این استاندارد و استاندارد كشورهای صنعتی و پیشرفته هماهنگی ایجاد شود .
لذا با بررسی امكانات و مهارتهای موجود و اجرای آزمایشهای لازم این استاندارد با استفاده از منبع زیر تهیه گردیده است :
Bs 2790 – 1992
Specification of design and manufacture of shell boilers of welded construction
ویژگیهای طراحی و ساخت دیگهای بخار و آب داغ از نوع پوستهای 1 با ساختمان جوش شده :
بخش یك : كلیات
1-1- هدف و دامنه كاربرد
1-1-1 این استاندارد مقررات مربوط به طراحی و ساخت شامل مواد , مهارت ساخت , گردآوری مدارك فنی , علامتگذاری , بازرسی و آزمایش دیگهائی را مشخص میكند كه سوخت , مستقیمأ در آنها محترق شده و یا از حرارت مازاد سیستمهای دیگر استفاده میكنند . دیگهای مورد بحث از نوع استوانهای افقی یا عمودی بوده و از فولادهای كربن دار یا كربن منگنز به روش جوشكاری ذوبی 2 طبق ضوابط مربوط به دیگهای دسته 1, 2 و 3 كه محدود كاربرد آنها در جدول 1-1-1 ارائه گردیده است ساخته میشوند . این دیگها برای تهیه بخار آب یا آب داغ به صورتی كه در حین كار حركت نكنند مورد استفاده قرار میگیرند . این استاندارد در مورد دیگهای بخار لوله آبی 3 ( تا تدوین استاندارد ملی ایران به استناد 1113 Bs رجوع شود ) و دیگهای نوع لكوموتیو ( دیگهای بخاری كه در لكوموتیو قطار نصب میشوند ) بكار نمیروند .
در این استاندارد مضافأ مقررات مربوط به بهرهبرداری مطمئن از دیگ برای نصب شیرهای اطمینان 4, اتصالات 5 متعلقات 6 وسایل كنترل اتوماتیك 7 متصل به دیگ نیز ذكر گردیده است .
1-1-2 علاوه بر مقررات صریح , این استاندارد همچنین مقرر میدارد كه موارد مشروح در قسمت 1-7 مستند به مدارك باشند .
برای تطبیق كامل دیگ با این استاندارد هم مقررات صریح و هم موارد مستند برای رعایت گردند .
1-2 مواردی كه این استاندارد شامل آنها نمیگردد
1-2-1 طراحی و ساخت بخار داغ كنها 8, بازیابها 9 پیش گرمكنهای هوا 10, سوخت رسانههای مكانیكی ( وسایل سوخت رسانی , جامد , مایع و گاز ) 11, وسایل گاز یا گازوئیل سوز , وسایل ایجاد دمش 12 یا مكشی 13 و وسایل فرعی دیگری كه ممكن است مورد نظر خریدار باشند , در محدوده این استاندارد قرار نداشته و از موضوعات توافقی بین خریدار و سازنده میباشند . برای بدست آوردن مشخصات تجهیزات فرعی دیگها بایستی به استانداردهای مربوطه مراجعه گردد 14 .
1-2-2 این استاندارد طراحی و ساخت آجركاری , عایق كاری , اتصالات كوره و طرح متعلقات دیگ را شامل نمیشود .
1-2-3 مقررات مربوط به تعمیرات یا تغییرات دیگهای در حال بهرهبرداری خارج از محدوده این استاندارد میباشد .
1-3- تعاریف
برای اهداف این استاندارد , تعاریف ارائه شده ( در استاندارد ملی ایران به شماره 15 همراه تعاریف زیر بكار میروند .
1-3-1 خریدار :
فرد یا سازمانی است كه دیگ كامل شده را از سازنده خریداری مینماید .
1-3-2 طراح :
فرد یا سازمانی است كه شكل , ابعاد و ضخامت دیگ و انتخاب مواد و جزئیات و روشهای ساخت و آزمایشات را مشخص مینماید .
1-3-3 سازنده :
فرد یا سازمانی كه دیگ یا هر قطعهای از آنرا میسازد , یا مسئولیت ساخت آن یا هر قطعهای از آنرا میپذیرد .
1-3-4 تهیه كننده مواد :
فرد یا سازمانی , غیر از تولید كننده كه مواد یا قطعات پیش ساخته استاندارد شده را كه در ساخت دیگ یا هر قطعه از آن بكار میروند , تهیه میكند .
1-3-5 تولید كننده مواد و یا قطعات از پیش ساخته شده :
فرد یا سازمانی كه مواد مربوط به ساخت دیگ , اجزا یا قطعات پیش ساخته استاندارد شده دیگ را تولید میكند .
1-3-6 مرجع معتبر قانونی :
مرجع معتبر قانونی كشوری كه دیگ در آنجا نصب میشود و قانونأ نسب به اجرای الزامات قانونی و مقرراتی آن كشور در رابطه دیگها مسئول میباشد ( این مرجع در ایران مؤسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران میباشد .)
1-3-7 مرجع معتبر بازرسی :
شخص یا مجمع مستقلی كه از طرف افراد زیر عمل میكند :
الف : خریدار یا دارنده دیگ , و / یا
ب : مرجع معتبر قانونی :
كه طرح , مواد و ساخت دیگ را با توجه به مقررات این استاندارد مورد بازبینی قرار میدهد .
1-3-8 بازرس :
فردی كه توسط مرجع معتبر بازرسی استخدام گردیده و آموزش داده میشود تا وظایف مربوط به مرجع معتبر بازرسی را همانطور كه در بند (1-3-7) مقرر شده انجام دهد ( همچنین بند 6-1 ملاحظه شود ).
1-4 مسئولیتها :
1-4-1 مسئولیتهای خریدار :
خریدار مسئول است كه اطلاعات مورد لزوم مشروحه در بند (1-6-1) و پیوست الف (1) را در اختیار سازنده قرار دهد .
در صورتی كه مرجع بازرسی توسط خریدار معرفی شود خریدار مسئول است اطمینان حاصل كند كه اطلاعات مورد نیاز مرجع بازرسی طبق این استاندارد توسط سازنده تهیه و در دسترس این مرجع قرار داده شود .
در صورت لزوم در مسئولیت خریدار است كه مطمئن شود مرجع بازرسی مورد قبول مرجع معتبر قانونی میباشد .
یادآوری : این امر هنگام سفارش بایستی انجام پذیرد :
خریدار مسئول است اطمینان حاصل نماید كه دیگ خریداری شده و تأسیسات جانبی توسط متخصص كاملا با كفایت و آموزش دیده بر طبق دستورات مبتنی بر توصیههای كارخانههای سازنده مورد بهرهبرداری و نگهداری قرار گیرد .
1-4-2 مسئولیتهای سازنده :
قبل از ساخت یك دیگ یا یك سری دیگ , سازنده دیگ میباید فهرستی از مواد , محاسبات جزئیات طرح اصلی , نقشههای قطعات برش خورده كاملا اندازهگذاری شده كه نشان دهنده ساختمان تمامی قسمتهای تحت فشار دیگ با كلیه جزئیات شامل جزئیات جوش ( به پیوست ( ب ) رجوع نمائید ) میباشند را فراهم آورده و در اختیار مرجع بازرسی قرار دهد . سازنده همچنین میباید اسناد و گواهینامهها را طبق بندهای 7-1 و 7-2 آمده نماید .
جائی كه روشهای دیگری برای ساخت و آزمایش توسط این استاندارد مجاز شناخته شده باشند سازنده میبایست قبل از اقدام , روش انتخابی خود را برای خریدار یا مرجع بازرسی و یا هر دو روشن نماید .
در مواردی كه وظیفه طراحی و ساخت به عهده سازمانهای مجزا میباشد مسئولیتهای سازنده آن چنانكه در این استاندارد آمدهاند مطابق یك روش پذیرفته شده میان سازمانهای مربوطه ایفأ میگردد . ( بندهای 1-6-2-2 و 7-2 ملاحظه شوند ).
آزمایشهایی كه توسط مرجع بازرسی انجام میگیرند , سازنده را از مسئولیتهائی كه در مورد رعایت مفاد این استاندارد به عهده دارد معاف نمینماید . سازنده دیگ باید در مورد چگونگی كار و نگهداری دیگ تحویلی , تأسیسات جانبی و معیارهای ضروری جهت حصول اطمینان از ایمنی دیگ هنگام كار , دستورالعملهای لازم را ارائه داده و در صورت اقتضأ در مورد مطالبی كه در پیوست ( د ) آمده است توضیحات لازم را نیز در اختیار خریدار قرار دهد .
1-4-3 مسئولیتهای مرجع بازرسی :
مرجع بازرسی موظف است طرح دیگ از نظر تطبیق با این استاندارد و انجام كلیه بازرسیها و آزمایشات مورد نیاز هنگام ساخت را مورد بازرسی قرار دهد .
1-5 اصطلاحات فنی و علائم :
علائم بكار رفته در این استاندارد در جاهای مناسب تعریف شدهاند . در بعضی از بندهای بخش 3 علامت واحد برای نمایش عبارات گوناگون بكار میرود , ولی در تمامی چنین مواردی مفهوم ویژه هر علامت برای هر فرمول مشخص شده است .
1-6 اطلاعات و مقرراتی كه باید پذیرفته شده و مستند گردند .
1-6-1 اطلاعاتی كه میبایست توسط خریدار فراهم آیند :
اطلاعات زیر باید توسط خریدار فراهم آمده و كاملا مستند شود ( به بند 1-4-1 مراجعه گردد .)
هم مقررات تصریح شده در كل این استاندارد و هم موارد از ( الف ) تا ( د ) قبل از اینكه هر گونه ادعای تطبیق به استاندارد بتواند مورد رسیدگی قرار گیرد , باید رعایت شده باشد .
الف : مشخصات شرایط كاردیگ , به همراه جزئیات هر یك از شرایط ناپایدار و یا نامساعد كه لازمست دیگ تحت آن كار كند و یا هر مقررات ویژه دیگری برای بازرسی ضمن كار دیگ ( بند 3-1-.1)
ب : نام مرجع بازرسی منتخب خریدار
ج : هر مقرره خاص یا آئیننامه دیگری كه دیگ ساخته شده باید بر آن منطبق باشد .
برای مثال : قوانین دیگها در غیر كشور سازنده
د : نام مرجع قانونی ( در صورت وجود .)
1-6-2 مقرراتی كه باید پذیرفته شده و مستند گردد :
1-6-2-1 كلیات :
موارد مندرج در بندهای 1-6-2-2 و 1-6-2-3 میبایست بر حسب اقتضا بین طرفهای مربوطه كه در بندهای مورد مراجعه نام برده شدهاند , مورد پذیرش قرار گرفته و كاملا مستند گردند . قبل از اینكه ادعای تطبیق با استاندارد بتواند مطرح شود و یا مورد رسیدگی قرار گیرد . هم مقررات مطروحه در تمامی این استاندارد و هم اقلام مستند شده باید رعایت شوند .
یادآوری : استفاده كنندگان از این استاندارد باید بدانند كه تعدادی از موارد مثل آنهائی كه در بند (1-6-2-3) آمدهاند , نمیتوانند هنگام عقد قرارداد یا سفارش دیگ مقرر و مستند شوند و لزومأ در تمام موارد بكار روند , اینها مواردی هستند كه سازنده دیگ به عنوان احتمالات قویأ قابل وقوع عندالزوم برای عقد قراردادهای خاصی , ضمن انجام معامله پیشبینی مینماید ( به بند 1-4-2) لازم است این موارد 0(1-6-2-3 ) از اقلام مذكور در بند (1-6-2-2) كه باید ضمن سفارش یا عقد قرارداد مقرر و مستند باشند , متمایز گردند .
1-6-2-2 مقرراتی كه در مرحله سفارش یا عقد قرارداد باید مورد توافق قرار گرفته و مستند گردد :
در مواردی كه وظایف طراحی , ساخت و نصب به عهده , سازمانهائی مجزا میباشند , روشی كه بر طبق آن مسئولیتهای سازنده كاهش مییابد , باید مورد توافق قرار گرفته و مستند گردد . ( به بند 1-4-2 و 7-2 رجوع گردد .)
1-6-2-3 مقرراتی كه ضمن عملیات ساخت میبایست پذیرفته شده و مستند گردند : موارد زیر بر حسب اقتضا میباید قید و مستند گردند ( به بند 1-4-2 رجوع گردد
الف : استفاده از موادی ( برای قسمتهای تحت فشار ) غیر از مواد مندرج در جدول 2-5 (1) و 2-5 (2) ( به بند 2-2-2 رجوع گردد .)
ب : چگونگی عملیات حرارتی انجام شده بر روی ورقهای تهیه شده جهت شكل پذیری ( به بند 2-4 رجوع گردد )
ج : روشهای اتصال لولهها غیر از آنهائی كه در اشكال 3-9-2 (1) و 3-9-2 (2) نشان داده شدهاند ( به بند 2-3-1-3 رجوع گردد .)
د : روشهای تقویت سوراخها ( به بند 3-4-4 رجوع گردد .)
ه : استفاده از یك نوع عملیات حرارتی دیگر به منظور نرمالیزه كردن پس از شكل دادن به ورق هائی كه در دماهای غیر یكنواخت یا تحت حرارتدهی موضعی عدسی شكل شده یا فلانج میگردند . ( به بند 4-6-1) رجوع گردد )
و : مقررات مربوط به مواد مورد مصرف جوشكاری در صورتی كه در استاندارد مربوطه یافت نشوند ( به بند 5-2 رجوع گردد .)
ز : عملیات حرارتی كه پس از شكل دادن سرد صفحات جوشكاری شده در مواردی كه شعاع داخل قوس بعد از شكل دادن كمتر از 10 برابر ضخامت صفحه باشد , میباید انجام پذیرند ( بند 5-4-14-4 ( ج ) ملاحظه شود .)
ح : چنانچه در آزمایش پرتونگاری در طول خط جوش عیوب ممتد مشاهده شود یا باید قسمتهای معیوب تعمیر شود یا جوشكاری آنها كاملا پاك شده و مجددا جوشكاری انجام گیرد ( به بند 5-4-15-1 رجوع گردد .)
ط : در صورتی كه هنگام عملیات حرارتی بعد از جوشكاری 16 دمای فلز داخل كوره از روی دمای فضای داخل كوره بدست آید , محدوده مطابق دماهای فلز باید مشخص شوند ( به بند 5-5-2-3 ( و ) رجوع گردد .)
ی : مشخص كردن نوع عملیات حرارتی ( غیر از نرمالیزه كردن ) برای قطعاتی كه در محدوده , دمائی مناسبی شكل داده نمیشوند , قبل و یا بعد از جوشكاری ( به بند 5-5-4-1 رجوع گردد .)
ك : تعیین معیار مقبولیت برای عیوب جوش در اتصالات جوشی , غیر از جوشهای اصلی ساختمان دیگ كه در بازرسی چشمی و آزمایشات غیر مخرب آشكار شدهاند ( به بند 5-7-1 رجوع گردد .)
بخش دو : مواد
2-1 كلیات :
این بخش درباره انتخاب مواد و كمیت خواصی كه در تعیین تنشهای طراحی بكار برده میشوند , بحث میكند . تنها فولادهای كربنی یا كربن منگنز دار باید بكار روند .
2-2 انتخاب مواد :
2-2-1 موادی كه در ساخت قطعات تحت فشار بكار میروند باید طبق جداول 2-5 (1) یا 2-5 (2) و یا با دیگر مقررات مناسب مشخص شده در این بخش مطابق داشته باشند .
لولههای ساده 17 و لولههای مقاوم 18 باید یا از نوع بدون درز و یا درز جوش به روش مقاومت الكتریكی 19 یا به روش القائی 20 طبق استاندارد ملی ایران به شماره 21 باشند .
لولههای عرضی 22 باید از نوع بدون درز باشند .
سیمها یا الكترودهای جوشكاری باید با بند 5-2 از این استاندارد مطابقت داشته باشند . پیچهای دو سردنده 23 پیچها و مهرهها باید با مشخصات مواد مندرج در استاندارد ملی ایران به شماره 24 مطابقت داشته باشد .
2-2-2 در صورتی كه بموجب موافقت صریح میان خریدار , سازنده و مرجع معتبر بازرسی از مواد دیگری برای قطعات تحت فشار استفاده شود ( به بند الف 1-7-2-3 رجوع گردد ) در آن صورت :
الف : این مواد باید از كیفیت مناسب برای دیگ برخوردار باشند .
ب : این مواد باید با مقررات بند (2-3) مطابقت داشته و دارای مشخصات نوشته شدهای باشد حداقل به وسعت و جامعیت مواد مندرج در جداول 2-5 (1) و 2-5 (2) باشد .
ج : این مواد باید از همان نوع و درجه معادل مواد مندرج در جداول 2-5 (1) و 2-5 (2) باشند .
2-2-3 مواد مربوط به قلاب گیرها 25, گیرهها 26, قاب 27, و قطعات مشابه دیگری كه تحت فشار نیستند و به پوسته دیگ جوش میشود باید از هویتی تائید شده برخوردار بوده و با موادیكه به آنها اتصال مییابند سازگار باشند .
2-3 مشخصات مواد :
برای موادی متفاوت از مندرجات جداول 2-5 (1) و 2-5 (2) ضوابط كلی یاد شده در بندهای (2-3-2) تا (2-3-7) باید رعایت شوند .
2-3-1 نمادشناسی :
A: درصد ازدیاد طول بهنگام شكست :
Et: مقدار تنش تسلیم 28 در دمای بالا یا تنش قراردادی 0/2 درصد , كه جهت بدست آوردن تنش طراحی ( به بند 3-1-4 رجوع گردد ) مورد استفاده قرار میگیرد .
Re: تنش تسلیم در دمای محیط كه یا به صورت تنش تسلیم بالایی (ReH) و یا تنش قراردادی 29 0/5 درصد ( ازدیاد طولی كلی ) (0/5 Rt تعیین میگردد .
ReH: تنش تسلیم بالایی
ReL: تنش تسلیم پائینی در دمای بالا
Rm: مقاومت كششی 30 در دمای محیط
RP0/2: تنش قراردادی 0/2 درصد در دمای بالا
Rt0/5: تنش قراردادی 0/5 درصد ( ازدیاد طول كلی )
SO: سطح مقطع اولیه آزمایش كه تحت آزمایش كشش قرار گرفته است .
2-3-2 مشخصات مواد ( به بند 2-2-2 رجوع گردد ) باید روش تولید فولاد 31 حدود تركیبی كلیه عناصر تشكیل دهنده , نحوه , عمل اكسیژن زدائی 32 عملیات حرارتی 33 و خواص مكانیكی 34 مناسب را جهت تأئید و مقاصد دیگر معین كند .
2-3-3 حد بالایی مقدار كربن در تركیب شیمیایی مذاب 35 باید از 0/25 درصد تجاوز نكند , حداكثر مقدار مجاز فسفر و گوگرد نباید هر كدام از 0/05 درصد در تركیب شیمیایی تجاوز كند .
2-3-4 عمل اكسیژن زدائی باید مناسب با نوع فولاد سفارشی باشد , بخصوص جائی كه میتواند بر سطح خواص فولاد در دمای بالا تأثیر بگذارد .
بجز موارد زیر باید از فولاد كاملا كشته 36 استفاده شود .
الف : فولاد نیمه آرام 37 ممكن است برای ورقها و لولههای بدون درز و درز جوش كه حد بالای محدوده مقاومت كششی آنها برابر mm2/N 640 میباشد بكار رود .
ب : فولاد جوشان 38 ممكن است برای لولههای جوش شده به روش مقاومت الكتریكی یا جوش شده به روش القائی كه حد بالای محدوده مقاومت كششی آنها برای دماهای طراحی حداكثر تا 400 درجه سلسیوس برابر mm2/N 490 میباشد , بكار رود .
یادآوری : برای اطلاعات بیشتر در مورد انواع فولادها به استاندارد ملی ایران به شماره 1600 مراجعه شود .
2-3-5 خواص مكانیكی در دمای محیط باید برای آزمایشهای قبولی , مطابق استاندارد ملی ایران به شماره 39 باشد كه مطالب زیر را مورد بحث قرار میدهند مشخص شوند .
Rm = مقاومت كششی
Re = تنش تسلیم
A = درصد ازدیاد طول بهنگام شكست :
حداقل درصد ازدیاد طول معین شده بهنگام شكست , نسبت به طول اولیه برابر 0/5(SO)5/65 باید با نوع فولاد متناسب بوده و حد پائینی آن %20 باشد .
2-3-6 حداقل مقدار تنش تسلیم پائینی , یعنی ReL , یا حداقل مقدار تنش قراردادی 0/2 درصد یعنی 0/2 RP , در دمای مناسب بالا , طبق استاندارد ملی ایران به شماره 40 برای مواد معادل با مواد مندرج در جدول 2-5 (1) باشد , مشخص گردد .
2-3-7 مواد باید تحت شرایط عملیات حرارتی طبق استانداردهای مربوطه 41 تهیه گردند .
2-4 شكل دادن ورقها :
وضعیت ورقهائیكه جهت شكل دادن تهیه میشوند باید متناسب با نحوه شكل دادن بوده و مورد توافق سازنده و تهیه كننده , مواد قرار گیرند ( به بند 1-7-2-3 ( ب ) رجوع گردد .)
2-5 خواص مواد در دمای بالا :
2-5-1 اگر مواد مطابق یكی از استانداردهای مندرج در جدول 2-5 (1) , یا طبق یك مجموعه مشخصات معادل كه حاوی تنش تسلیم پائینی در دمای بالا یا مقادیر تنش قراردادی 0/2 درصد كه از مقادیر معین شده در استانداردهای مربوطه فراتر نمیرود تهیه شوند , در آن صورت تنش تسلیم پائینی یا مقادیر تنش قراردادی 0/2 درصد طبق استاندارد مربوطه یا مشخصات معادل , باید مقدار Et در مقادیر تعیین تنش طراحی ( به بند 3-1-4-4 رجوع گردد ) بدون تأئید مورد استفاده قرار گیرد .
2-5-2 اگر مواد مطابق مجموعه مشخصاتی كه حاوی تنش تسلیم پائینی در دمای بالا یا مقادیر تنش قراردادی 0/2 درصد بزرگتر از مقادیر مشخص شده در استاندارد مربوطه برای مواد معادل مندرج در جدول 2-5 (1) تهیه شوند . در آن صورت چنین مقادیری میباید فقط به عنوان مقدار Et در تعیین مقادیر تنش طراحی ( به بند (3-1-4-4 رجوع گردد ) بكار روند . مشروط بر آنكه بوسیله آزمایشهای تأئید شده مورد رسیدگی قرار گرفته یا طبق روش معین شده در استاندارد ملی ایران به شماره 42 مورد بررسی و تأئید قرار گرفته باشند .
2-5-3 چنانچه مواد تهیه شده بر طبق استانداردی باشد كه حاوی تنش تسلیم پائینی در دمای بالا یا مقادیر تنش قراردادی 0/2 درصد نبوده مثل مواد مندرج در جدول 2-5 (2) یا مواد معادل آنها در آن صورت مقدار Et استفاده شده جهت تعیین مقادیر تنش طراحی باید از جدول 2-5 (3) استخراج شده و این مقادیر نیاز به بررسی و تأئید ندارند .
بخش سه : طراحی
3-1 اصول طراحی
3-1-1 كلیات :
فرمولهای محاسباتی 43, در مورد دیگهایی بكار میروند كه كاملا طبق شرایط مقرر در این استاندارد ساخته میشوند و دیگهایی كه با نظارت كافی و در نظر گرفتن مفاد مندرج در پیوست ” د ” ارائه میشوند . منظور این است كه دیگهای طراحی شده طبق این استاندارد باید تحت شرایط , عاری از هر گونه رسوب داخلی كار كنند . این امر مستلزم این است كه آب تغذیه از كیفیت مناسبی برخوردار باشد .
احتیاط : هرگاه احتمال خطر برای شرایط كاری غیرعادی پیشبینی شود . رسوبات بدست آمده , از فرمولها باید مورد ملاحظه ویژه قرار گیرند . ( به بند الف 1-7-1 رجوع گردد .)
در مورد دیگهای آب گرم , موقعیت دریچههای مسیر جریان باید به گونهای باشد كه هوا نتواند در پوسته دیگ یا آب روها محبوس شود . نمونههایی از دیگ و اصطلاحات فنی اجزاء دیگ در شكلها 3-1 (1,) 3-1 (2,) 3-1 (3,) 3-1 (4,) 3-1 (5) داده شدهاند .
برای دیگهای آب داغ , در صورتی كه اختلاف دمای بین آب جریانی ( خروجی از دیگ ) و آب برگشتی ( ورودی به دیگ ) بیش از 25 درجه سلسیوس باشد , میباید جهت محدود كردن اختلاف دمای مؤثر در داخل دیگ به 45 درجه سلسیوس , وسایل مخلوط كننده داخلی و یا خارجی مورد استفاده قرار گیرند .
برای دیگهای آب داغ , اختلاف دمای اشباع مطابق با فشار گار دیگ و دمای آب برگشتی ( ورودی به دیگ ) میباید كمتر از 80C باشد . برای اختلاف دماهای بیش از 60C, مگر در مورد دیگهای شعله برگشتی 44, فضاهای تنفسی 45 ( به بند 3-8-1 رجوع گردد ) باید %50 افزایش یافته و حداكثر حرارت خالص ورودی معین شده در شكل (3-1-6) باید %20 كاهش یابد ( جهت فراهم شدن امكان افزایش جابجائیهای نسبی القائی حرارتی ناشی از اختلاف دمای زیاد .)
3-1-2 فشار حرارتی :
فشار طراحی P عبارتست از فشاری كه در فرمولهای داده شده در این بخش جهت محاسبه قطعات تحت فشار باید بكار رود .
در صورت امكان , به هنگام تعیین فشار طراحی , فشار هیدرواستاتیك نیز باید به حساب آید . در طراحی دیگهای آب گرم برای محاسبه فشار طراحی Flash margin نیز باید در نظر گرفته شود , هرگاه فشار هیدرواستاتیكی كمتر از %10 فشار كاری دیگ باشد , در نظر گرفتن آن لازم نیست .
فشار طراحی نباید از بالاترین فشاری كه هر شیر اطمینان برای آن تنظیم میشود , كمتر باشد . بهتر است كه محدودهای میان فشار واقعی كه دیگ در آن كار میكند و پایینترین فشاری كه هر شیر اطمینان جهت باز شدن در آن تنظیم میشود , وجود داشته باشد تا از باز شدنهای غیرلازم شیرهای اطمینان جلوگیری شود . شیرهای اطمینان باید دارای قابلیت جلوگیری از بالا رفتن فشار دیگ به بیش از %110 فشار طراحی را داشته باشند .
3-1-3 دمای طراحی
3-1-3-1 نمادگذاری
A: سطح حرارتی تابشی مؤثر m2 ( شكلهای 3-1(-1) تا 3-1- (5) ملاحظه شوند .
e1: ضخامت اسمی لوله mm
e2: ضخامت اسمی ورق mm
H: مقدار حرارت خالص ورودی بر حسب وات ( حداكثر میزان حرارت منتشره توسط مشعل براساس ارزش حرارتی خالص سوخت )
t: دمای طراحی C
tg: دمای واقعی گاز ورودی C
tS: دمای اشباع آب (C) در فشار طراحی برای دیگهای بخار و آب داغ
3-3-1-2 تعیین دمای فلز :
احتراق باید در كوره كامل شود . جهت اطمینان از تركیبهای بیخطر مشعل یا دیگ , حداكثر خالص ورودی برای یك كوره با قطر معین باید مطابق شكل 3-1 (6) باشد . مشعلهای از نوع روشن / خاموش 46 نباید برای حرارتهای ورودی متجاوز از 1 مگاوات بكار روند . محلی برای نمونهبرداری باید پیشبینی شود , بطوریكه بتوان دمای گاز حاصل از احتراق و تجزیه شیمیائی آن را در محفظه برگشت 47 اندازهگیری نمود .
دمای طراحی t كه برای برآورد تنش طراحی بكار میرود باید برابر دمای متوسط موردنظر فلز در شرایط كاری برای قطعه تحت فشار باشد . این دما نباید كمتر از 250 درجه سانتیگراد در نظر گرفته شود .
دمای طراحی مربوطه به قطعات مختلف دیگ باید مطابق زیر مشخص شود :
الف : برای پوستهها و دیگر قطعاتی كه جهت مقاصد انتقال حرارت طراحی نشدهاند دمای طراحی ممكن است همان حداكثر دمای آب داخل پوسته در نظر گرفته شود .
ب : برای لولههای دود , دمای طراحی باید مطابق معادلات زیر تعیین شود :
ج : دمای طراحی برای ورقهای ساده كه در تماس مستقیم با شعله نیستند , برای صفحه لولهها 48 در صورتی كه دمای محصولات احتراق ورودی از 800 درجه سلسیوس تجاوز ننماید و برای ورقهای لفاف 49 محفظه برگشت , باید مطابق معادلات زیر تعیین شود .
د : برای صفحه لولهها در دیگهائی با آتشی مستقیم كه در آنها دمای گاز ورودیG t از 800C تجاوز میكند . دمای طرح و حداكثر دمای فلز باید طبق پیوست ( ج ) با استفاده از مشخصات گاز طبیعی و tG كه از فرمول زیر بدست میآید تعیین كردند :
برای صفحه لولهها در دیگهائی كه از گرمای مازاد سیستمهای دیگر استفاده میكنند , دمای طرح و حداكثر دمای فلز باید مطابق پیوست ( ج ) با استفاده از دمای ورودی گاز معین جائی كه این دما از 800C تجاوز میكند , تعیین كردند.
ه : حداكثر دمای فلز كه مطابق پیوست ( ج ) تعیین میشود نباید از 420C تجاوز نماید مگر جائی كه لولههای تولید شده از فولاد جوشان 50 نصب شده باشند , كه در این مورد حداكثر دمای فلز نباید از380C تجاوز نماید .
این ضوابط برای روشهای اتصال لوله كه در شكلهای 3-9-2 (1) و 3-9-2 (2) نشان داده شده , باید بكار روند كه در این روشهای ساخت , تماس حرارتی مطلوبی را بین لوله و صفحه لوله تامین میكند . روشهای ساخت دیگر كه تماس حرارتی مطلوبی را تامین نمیكنند تنها باید با موافقت سازنده و مرجع معتبر بازرسی بكار روند . ( به بند 1-6-2-3 ( ج ) رجوع گردد .)
و : در مورد صفحه لوله در سیستمهایی كه از گرمای مازاد سیستمهای دیگر استفاده میكنند , زمانی كه دمای تعیین شده , گاز ورودی از800C تجاوز مینماید و همچنین زمانی كه حداكثر دمای فلز كه طبق مشخصات پیوست ( ج ) تعیین گردیده از محدوده پذیرفته شده در قسمت ( ه ) تجاوز مینماید , میتوان صفحه لوله را بطور دائم و مطمئن عایق كاری نمود و همچنین حفاظهای عایق حرارت در ورودی لولهها جهت كاهش دمای فلز قرار داد .
در چنین مواردی مقرارت بند ( ج ) صادق میباشد . در صورتی كه ضخامت مواد نسوز به گونهای در نظر گرفته شود كه از حدود دمای طراحی تجاوز ننماید .
به منظور تعیین ضخامت مورد نیاز مواد نسوز , باید فرض شود كه دمای سطح داغ ماده نسوز برابر دمای گاز tG و دمای صفحه لولههای در سمت آب برابر tS میباشد .
دمای صفحه لولهها t ( در لایه میانی ) با انجام محاسبات ساده , انتقال با احتساب ضخامت ماده نسوز , صفحه لولهها و ضرایب انتقال حرارتی هر یك محاسبه میگردد .
ز : دمای طراحی فلز كورهها و جعبه دودها باید مطابق معادله زیر تعیین شود :
3-1-4 تنش طراحی
3-1-4-1 نمادشناسی
Et: مقدار تنش تسلیم در دمای بالا یا تنش قراردادی 0/2 درصد در دمای طراحی t ( به بخش 2-5 رجوع گردد .)
f: تنش طراحی (mm2/N)
Rm: مقاومت كششی در دمای محیط (mm2/N)
t: دمای طراحی (C)
3-1-4-2 عبارت ( تنش طراحی ) كه با علامت f مشخص شده , عبارتست از تنشی كه باید در فرمولهای این استاندارد برای محاسبه قطعات تحت فشار بكار رود . قواعد طراحی شرح داده شده در این بخش , برای نوع بارگذاری موردنظر , تنشهای حداكثر واقعی را در محدودهای قابل قبول نگه میدارد .
3-1-4-3 طراح باید تنش طراحی f را از روی خواص مواد , همانطور كه در بند 2 تعریف شدهاند و ضوابط داده شده دربند (3-1-4-4) تعیین نماید .
برای فولاد مورد نظر، ممكن است فرض شود كه عملیات حرارتی بعد از جوشكاری 51 تاثیر قابل ملاحظهای بر مقادیر مقاومت كششی كه جهت محاسبات باید بكار روند، نمیگذارد.
یادآوری: هر گونه كاهشی در خواص اینگونه فولادها در جهت استفادهای كه روی هم رفته از تنش زدائی سازه حاصل میآید، دانسته میشود.
اما عملیات حرارتی جوشكاری بعدی در این متن به معنای عملیات حرارتی در داخل محدوده، مذكور در بند (2-5-5) میباشد. در طراحی ها هنگامیكه یك تغییر شكل جزئی حائز اهمیت باشد، ورقی كه بعد از نرمالیزه شدن حداقل خواص معین شده به اضافه شرایط مشابه عملیات حرارتی 3 ساعته جوشكاری بعدی را حائز باشد، باید مشخص گردد. (به بند 19-4-3 از :BS 1501 بخش اول: 1980 رجوع گردد).
3-1-4-3 تنش طراحی f باید برابر هز یك از مقادیر زیر كه كوچكترند باشد :
یادآوری : برای دماهای طراحی غیر از دماهائی كه در آنها مقادیر Et در مشخصات مواد قید شدهاند مقادیر میانی به روش میانیابی خطی تعیین میشوند .
3-2 پوستههای استوانهای تحت فشار داخلی
3-2-1 نمادها :
C: حد مجاز خوردگی , باید برابر 0/75 میلیمتر در نظر گرفته شود , مگر اینكه بر روی یك عدد بزرگتر بخاطر در نظر گرفتن شرایط نامطلوب توافق شود .
D: قطر داخلی (mm)
e: حداقل ضخامت پوسته (mm)
f: تنش طراحی (mm2/N) ( به بند 3-1-4 رجوع گردد ).
P: فشار طراحی (mm2/N)
R1: شعاع داخلی پوسته (mm)
z: ضریب كاهش تنش :
برای دیگهای دسته 1 یا برای پوستههای بدون درز , مساوی 1
برای دیگهای دسته 2 مساوی 0/85
برای دیگهای دسته 3 مساوی 0/65
3-2-2 حداقل ضخامت فقط برای بار فشاری
حداقل ضخامت فقط برای بار فشاری باید از فرمول زیر محاسبه شود , لیكن در هیچ موردی مقدار آن نباید از 6 میلیمتر برای پوستههای دارای قطر خارجی بزرگتر از 1000 میلیمتر و كمتر از 4 میلیمتر برای پوستههای دارای قطر خارجی كمتر یا مساوی 1000 میلیمتر كمتر باشد .
جائی كه صفحات وصلهای انتهائی 52 بكار روند ( مانند شكلهای ب (3) ( الف ) و ( ب )) ضخامت ورق پوسته در محدوده یك فاصله 250 میلیمتری , از صفحه , انتهایی باید برابر بزرگترین مقدار e كه از فرمول بالا e1 كه از فرمول زیر بدست میآید , باشد .
در این رابطه X ضریبی است كه از جدول زیر بدست میآید .
eCP: عبارتست از ضخامت ورق انتهایی در محل اتصال با پوسته .
برای مقادیر میانی مقادیر X را باید به كمك روش میان یابی خطی بدست آورد .
3-2-3- قابلیت كاربردی فرمولهای بند (3-2-2):
فرمولهای ارائه شده در بند 3-2-2, را فقط میتوان در صورت برآورده شدن شرایط زیر بكار برد :
الف : نسبت شعاع خارجی به شعاع داخلی از 1/5 تجاوز نكند .
ب : در مورد پوستههای جوش شده , در هر اتصال طولی , خطوط میان تار ضخامتها در امتداد یكدیگر باشند .
انحراف از خط تراز ناشی از عیوب ساخت , نباید از مقادیر ارائه شده در بندهای 5-4-10 و 5-4-11 تجاوز كند .
ج : در محاسبه , ضخامت پوستههای استوانه , لزومی نیست كه تنشهای ناشی از ” خارج از كردی ” 53 تا حدودی حداكثر نشان داده شده در زیر به حساب آیند . و پوستههای استوانه باید با رواداری ارائه شده در بند (4-4-2) مطابقت داشته باشند .
4-2-3 بارهای اضافی:
هیچ تركیبی از تنشهای ناشی از بارهای روی پوسته دیگ نباید از حدود ارائه شده در استاندارد ملی ایران به شماره 54 تجاوز كند.
5-2-3 تكیه گاههای دیگ:
1-5-2-3 تكیه گاههای پایهای:
هرگاه دیگهای با قطر خارجی پوسته كمتر از 1500 میلیمتر بر روی پایههایی متكی باشند، ضخامت پوسته باید با بكار بردن یك ضریب كاهنده تنش برابر 0/85 یا كمتر از آن محاسبه شود (به بند 1-2-3 رجوع گردد) مگر اینكه در مورد دیگهای دسته یك، تنشهای داخلی پوسته كه مطابق استاندارد ملی ایران به شماره 55 محاسبه میشوند، مابین حدود قابل قبول ارائه شده در استاندارد مذكور.
در محاسبه، تنشها، تمام دیگها باید در دمای طراحی كه از 250 درجه سلسیوس كمتر نباشد كاملا پر از آب درنظر گرفته شود.
یادآوری: یك مثال محاسبهای، مطابق استاندارد ملی ایران به شماره 55 جهت تعیین تنشهای پوسته برای دیگی با تكیه گاههای پایهای در پیوست “و” ارائه شده است.
2-5-2-3 تكیه گاههای زینی شكل 56
1-2-5-2-3 كلیات:
زمانیكه دیگها برروی این نوع تكیه گاهها مستقر باشند، زاویه مركزی O (شكل (A) 2-5-2-3 ملاحظه شود) در مورد دیگهای با قطر خارجی پوسته كمتر از 1500 میلیمتر نباید از 60 درجه و در مورد دیگهای با قطر خارجی 1500 میلیمتر یا بیشتر از آن نباید از 90 درجه كمتر باشد.
زمانی كه زاویه O در دیگهای با قطر خارجی پوسته كمتر از 1500 میلیمتر از 90 درجه كمتر است , ضخامت پوسته باید با بكار بردن ضریب كاهنده تنش زمانی كه 0/85 یا كمتر از آن محاسبه شود ( به بند 3-2-1 مراجع گردد .)
زمانی كه دیگهای با قطر خارجی پوسته 1500 میلیمتر یا بزرگتر از آن بر روی تكیهگاههای زینی شكل مستقر میشوند ,
تنش محیطی مركب داخل پوسته باید مطابق مقررات زیر باشد .
در محاسبه تنشها , تمام دیگها میباید در دمای طراحی كه از 250C كمتر نباشد كاملا پر از آب در نظر گرفته شود .
3-2-5-2-2 نمادها ( به شكل 3-2-5-2 رجوع گردد
A: فاصله صفحه انتهایی دیگ تا مركز تكیهگاه زینی شكل (mm)
B: پهنای ورق بالای زین < = 10e (mm)
eC: ضخامت اسمی پوسته منهای حد مجاز خوردگی (mm)
K: ضریب بدست آمده از شكل (b) 3-2-5-2
L: طول پوسته دیگ بین صفحات انتهایی (mm)
P: فشار طراحی دیگ (N/mm2)
Q: نیروی وارد بر زین (N)
R: شعاع متوسط پوسته استوانهای (mm)
O: زاویه , مركزی روبروی زین , محصور بین لبههای زین ( درجه )
3-2-5-2-3 تعیین تنش محیطی مركب :
تنش محیطی مركب , O , ناشی از تنش اولیه كلی غشائی به اضافه تنش اولیه موضعی غشائی به اضافه تنش اولیه خمش در سطح داخل پوسته , كه از رابطه زیر بدست میآید , نباید از 1/5f تجاوز نماید .
3-3 صفحات انتهائی عدسی شكل و لبهدار 57
3-3-1 نمادها :
DO: قطر خارجی صفحه انتهائی (mm)
e: ضخامت صفحه انتهائی (mm)
H: ارتفاع خارجی عدسی (mm)
ri: شعاع داخلی گوشه (mm)
Ri: شعاع داخلی عدسی (mm)
3-2-2 صفحات انتهائی عدسی شكل یا قوس كروی 58 , نیمه بیضوی 59 , نیمه كروی 60 مهار نشده كه از قسمت گرد تحت فشار هستند .
3-3-2-1 صفحات انتهائی عدسی شكل با قوس كروی :
صفحات انتهائی عدسی شكل باید با روابط ابعادی زیر شكل گیرند :
3-3-3-2 صفحات انتهائی عدسی شكل با قوس نیم بیضوی :
صفحات انتهائی عدسی شكل با قوس نیم بیضوی باید با روابط زیر شكل گیرند :
( به شكل 3-3 (1) ( ب ) رجوع شود )
3-3-2-3 صفحات انتهائی عدسی شكل با قوس نیم كروی :
صفحات انتهائی عدسی شكل با قوس نیم كروی باید با رابطه زیر شكل گیرد
3-3-3 ضخامت :
3-3-3-1 نمادها :
C: حد مجاز خوردگی كه برابر 0/75 میلیمتر در نظر گرفته میشود ( مگر اینكه بخاطر شرایط نامطلوب بر روی عددی بزرگتر توافق شده باشد .
e: ضخامت صفحه انتهائی عدسی شكل پس از شكل دادن (mm)
f: تنش طراحی (mm2/N) ( به بند 3-1-4 رجوع گردد .)
k: ضریب شكل ( به بند 3-3-3-3 رجوع گردد .)
p: فشار طراحی (mm2/N)
3-3-3-2 با توجه به محدودیتهای ارائه شده در بند 3-3-2 ضخامت هر یك از سه نوع صفحه , انتهائی عدسی شكل باید از فرمول زیر محاسبه شود :
حداقل ضخامت e در هیچ شرایطی نباید از 6 میلیمتر كمتر باشد .
3-3-3-3 ضریب شكل k كه در بند 3-3-3-2 بكار میرود از یك مجموعه منحنی داده شده در شكل 3-3 (2) بدست میآید و به نسبت ارتفاع به قطر بستگی دارد . منحنی رسم شده با خط پر از این مجموعه معرف ضریب k برای صفحات ساده ( یعنی سوراخ نشده ) میباشد .
در جائی كه مقدار از 0/25 كمتر است , مقدار k علاوه بر قسمت به نسبت ضخامت به قطر ممكن است محاسبه به روش سعی و خطا لازم باشد .
3-3-4 سوراخها در صفحات انتهائی عدسی شكل :
3-3-4-1 نمادها ( به شكل شماره 3-3 (3) و 3-3 (4) رجوع گردد .
A: مساحت سطح مقطع مؤثر تقویتی (mm2) دو برابر مساحت هاشور خورده در شكل 3-3 (.4)
d: قطر بزرگترین سوراخ در صفحه انتهائی (mm) ( به شكل 3-3 (3) رجوع گردد ) ( در حالیكه سوراخ بیضی است , محور بزرگتر بیضی )
d1: سوراخ كوچكتر در شكل 3-3 (3) (mm)
do: قطر داخلی حلقه تقویتی (mm) ( به شكل 3-3 (4) رجوع گردد .
Do: قطر خارجی صفحه انتهائی عدسی شكل (mm)
e: ضخامت واقعی صفحه انتهائی (mm)
L1: عرض مؤثر تقویتی (mm) ( به شكل 3-3 (4) رجوع گردد ).
L2: طول مؤثر حلقه تقویتی (mm) ( به شكل 3-3 (4) رجوع گردد .)
Lt: ضخامت واقعی حلقه تقویتی (mm)
rm: شعاع لبه سوراخهای لبه دار (mm)
Ri: شعاع داخلی قسمت كروی یك صفحه انتهائی با قوس كروی (mm) یا برای یك صفحه انتهائی بیضوی , شعاع داخلی دایره نصف النهار بیضی در مركز سوراخ (mm)
3-3-4-2 سوارخهای تقویت نشده :
سوراخهای ایجاد شده در صفحههای انتهائی عدسی شكل ممكن است مدور یا تقریبأ بیضوی باشند , منحنیهای رسم شده با خط چین در شكل 3-3 (2) مقادیر k را كه دربند 3-3-3-2 برای صفحات انتهائی با سوراخهای تقویت نشده ( مثلا سوراخهای آدم رو یا سوراخهای لوله رو ) بكار میروند , بدست میدهند . انتخاب منحنی صحیح به مقدار بستگی دارد .
جهت انتخاب منحنی صحیح محاسبه سعی و خطا لازم است . در كلیه موارد ضوابط زیر باید برآورد شوند .
نباید از 0/1 تجاوز نماید .
نباید از 0/5 تجاوز نماید .
یادآوری : با توجه به شكل 3-3 (2) ملاحظه میشود كه برای هر نسبت انتخاب شده منحنی مربوط به صفحات انتهائی سوراخ نشده مقداری برای و همچنین برای K نشان میدهد , سوراخهائیكه مقدار برای آنها از مقداری كه به ترتیب بالا بدست میآید بزرگتر نباشد میتوانند در صفحه انتهائی طرح شده برای حالت بیسوراخ تعبیه شوند بدون اینكه به ضخامت صفحه افزوده شود .
3-3-4-3 قواعد بند 3-3-4-2 بطور یكسان برای سوراخهای لبهدار و سوراخهای بدون لبه كه بطور ساده در ورق صفحه انتهائی بریده شدهاند , بكار میروند . بخاطر لبهدار شدن هیچگونه كاهشی در ضخامت صفحه انتهائی نباید بعمل آید . اگر سوراخها لبهدار باشند شعاع rm لبه نباید از 25 میلیمتر كمتر باشد ( به شكلهای 3-3 (1) و 3-3 (3) رجوع گردد .)
3-3-4-4 سوراخهای تقویت نشده و لبهدار صفحات انتهائی عدسی شكل باید طوری قرار گیرند كه فاصله لبه سوراخ تا لبه خارجی و فاصله بین سوراخها از مقادیری كه در شكل 3-3 (3) نشان داده شده كمتر نباشند .
3-3-4-5 سوراخهای تقویت شده :
در جائیكه لازم میآید كه از سوراخ بزرگی در روی صفحه انتهائی عدسی شكل استفاده شود كه ضخامت آن از آنچه كه طبق بند 3-3-4-2 مورد نیاز است كمتر است , تقویت صفحه انتهائی باید انجام گیرد . تقویت كننده ممكن است شامل یك حلقه یا لوله جوش شده در سوراخ و یا ورقهای تقویت كننده كه در ناحیه سوراخ یا خارج و یا داخل صفحه انتهائی جوش شده ( به شكل 3-3 (4) رجوع گردد ) یا تركیبی از این دو روش باشد .
فقط آن مقدار از ماده تقویتی اضافه شده را كه در محدودههای زیر هستند باید به منزله تقویت كننده مؤثر بحساب آورد .
الف : عرض مؤثر L1 تقویت كننده نباید از یا (2Ri e)0/5 هركدام كه كوچكتر هستند , تجاوز كند .
ب : طول مؤثر L2 حلقه تقویت كننده نباید از doLt تجاوز نماید .
ابعاد L1 و L2 در شكل 3-3 (2) نشان داده شدهاند .
ضریب شكل K مربوط به یك صفحه انتهائی عدسی شكل كه دارای یك سوراخ تقویت شده است میتواند از روی شكل 3-3 (2,) یا جایگزین نمودن مقدار زیر بدست آید :
مساحت هاشور زده نشان داده شده در شكل 3-3 (4) باید مطابق زیر محاسبه شود :
الف : مساحت مقطع تقویت كننده را هم در داخل و هم در خارج صفحه انتهائی , در محدوده طول L1 محاسبه نمائید .
ب : به مقدار فوق مساحت مقطع آن قسمت از ساقه نازل كه تا فاصله L2 به داخل صفحه انتهائی وارد شده را اضافه كنید .
ج : به مقدار فوق مساحت كامل مقطع آن قسمت از ساقه نازل كه در خارج سطح داخلی صفحه انتهائی تا فاصله L2 كشیده میشود را اضافه كنید و از آن مساحت مقطعی را كم نمائید كه ساقهدار میبود , اگر ضخامت آن طبق معادله 3-9-4-1 بدون توجه به حداقل ضخامت از جدول 3-9-4-1 محاسبه میشد .
هرگاه جنس حلقه ورقهای تقویتی دارای تنش مجازی كمتر از صفحه انتهائی باشد در آن صورت سطح مقطع مؤثر باید به كمتر از مقداری كه نسبت به اختلاف تنشهای مجاز مواد حساب شده , كاهش یابد .
همانطور كه دربند 3-3-4-2 بیان شده , محاسبه سعی و خطا جهت انتخاب منحنی صحیح لازم میباشد .
هیچگونه كاهشی بخاطر مقاومت اضافی موادی كه دارای مقدار تنش بالاتری از تنش مربوط به صفحه انتهائی هستند نباید در نظر گرفته شود .
3-3-5 صفحات انتهائی عدسی شكل و لبهدار برای ریگهای نوع كورنیش 61 , و لانكاشایر 62
3-3-5-1 نمادشناسی :
C: حد مجاز خوردگی برابر 0/75 میلیمتر در نظر گرفته میشود مگر اینكه بخاطر شرایط نامطلوب بر روی عددی بزرگتر توافق شود .
e: ضخامت صفحه انتهائی (mm)
f: تنش طراحی (mm2/N) ( به شكل 3-1-4 رجوع گردد .)
f1: 0/8f =
hf: عمق كلی فلنچ تقویتی (mm)
P: فشار طراحی (mm2/N)
Ri: شعاع داخلی انحنای صفحه انتهائی (mm)
W: قطر كوچك سوراخ آدم رو (mm)
3-3-5-2 حداقل ضخامت :
صفحات انتهائی عدسی شكل یك تكه با لبههای خارجی یا داخلی برای كورههای بدون مهار باید از فرمول زیر تعیین شود :
شعاع داخلی قوس صفحه انتهائی نباید از 1/5 برابر قطر خارجی پوسته متصل به آن تجاوز نماید . شعاع داخلی زانوی قوس متصل كننده لبه استوانهای بسطح كروی صفحه انتهائی نباید از سه برابر ضخامت ورق كمتر باشد , لیكن در هیچ حالتی نباید از 64 میلیمتر كمتر باشد .
3-3-5-3 در جائیكه صفحه انتهائی دارای یك سوراخ آدم رو باشد , تقویت آن باید توسط فلنج كردن لبههای سوراخ و یا استفاده از یك حلقه سفت كننده 63 مانند شكل 3-6-2 صورت گیرد . در هر یك از حالات عمق كلی قسمت لبهدار , یا حلقه , كه در قطر كوچك اندازه گرفته میشود نباید از مقداری كه از فرمول زیر تعیین میشود كمتر باشد .
3-3-6 تاجهای عدسی شكل و لبهدار برای دیگهای عمودی :
3-3-6-1 نمادها :
C: حد مجاز خوردگی برابر 0/75 میلیمتر در نظر گرفته میشود مگر اینكه بخاطر شرایط نامطلوب بر روی عددی بزرگتر توافق شده باشد .
e: ضخامت ورق تاج (mm)
f: تنش طراحی (mm2/N) ( شكل 3-1-4 ملاحظه شود .)
f2: 0/65f
f3: 0/5f
f4: 0/3f
hf: عمق كلی فلانج سوراخ آدم رو (mm)
P: فشار طراحی (N/mm2)
Ri: شعاع داخلی انحنای قوس ورق تاج (mm)
3-3-6-2 حداقل ضخامت تاجهای عدسی شكل و لبهدار برای دیگهای عمودی كه از سمت كود تحت فشار قرار دارند و توسط دودكشهای مركزی مهار میشوند باید از فرمول زیر تعیین گردد :
شعاع داخلی قوس تاج نباید از قطر خارجی استوانه متصل به آن بزرگتر باشد .
شعاع داخلی قوس قطعهای كه به پوسته یا آتشدان فلانج میشود نباید از چهاربرابر ضخامت ورق تاج كمتر , و در هیچ حالتی از 64 میلیمتر كمتر باشد .
شعاع داخلی قوس قسمتی كه به دودكش فلانج میشود نباید از دو برابر ضخامت صفحه تاج كمتر , و در هیچ حالتی از 25 میلیمتر كمتر باشد .
3-3-6-3 مواردی كه تاج قوسی شكل دارای یك سوراخ آدم رو میباشد , سوراخ باید توسط لبهدار كردن تقویت گردد . عمق كلی قسمت لبهدار كه از سطح خارجی ورق روی قطر كوچكتر اندازه گرفته میشود نباید از مقدار تعیین شده در بند (3-3-5-3) كمتر باشد .
3-3-6-4 حداقل ضخامت تاجهای قوسی شكل و لبهدار برای آتشدان دیگهای عمودی كه از سمت برآمده تحت فشار بوده و بوسیله دودكش مركزی مهار میشوند باید از فرمول زیر تعیین شود .
شكل عمودی و اندازه شعاع گوشه باید شبیه آنچه كه دربند 3-3-6-2 مشخص شده باشند .
3-3-6-5 ضخامت تاج قوسی شكل و لبهدار مربوط به آتشدان دیگهای عمودی كه از سمت برآمده تحت فشار هستند و بوسیله هیچ نوع مهاری تقویت نمیشوند باید از فرمول زیر تعیین شوند , لیكن این ضخامت در هیچ حالتی نباید از ضخامت آتشدان كمتر باشد .
شكل عمودی و اندازه شعاع گوشه باید شبیه آنچه كه در بند 3-3-6-2 مشخص شده باشند .
3-4 سوراخهای روی پوستههای استوانهای :
3-4-1 نمادها :
A: به شكل 3-4-4 رجوع گردد .
B: به شكل 3-4-4 رجوع گردد .
C: به شكل 3-4-4 رجوع گردد .
d: قطر سوراخ (mm) ( شكل 3-4-4 ملاحظه شود .)
یا , در مورد سوراخهای غیر مدور d معادل قطر بزرگ سوراخ در نظر گرفته شود مگر در مورد در بندهای 3-4-2 و 3-4-4, d باید برابر قطری از سوراخ كه موازی محور طولی پوسته است منظور گردد .
D: به شكل 3-4-4 رجوع گردد .
DO: قطر خارجی پوسته (mm)
e: ضخامت واقعی پوسته (mm)
ea: ضخامت واقعی دیواره انشعاب (mm)
er: ضخامت واقعی تقویتی اضافه شده در خارج پوسته (mm)
f: تنش طراحی (N/mm2) ( بند 3-1-4 ملاحظه شود .)
P: فشار طراحی (N/mm2)
X: به شكل 3-4-4 رجوع گردد .
Y: به شكل 3-4-4 رجوع گردد .
3-4-2 سوراخهای تقویت نشده :
در صورتیكه رابطه زیر برقرار باشد هیچگونه تقویتی لازم نیست .
3-4-3 سوراخهای دارای یك ترتیب مشخص .
اینگونه سوراخها مانند سوراخهای لوله رو باید مطابق قواعد مربوط به لگامنت 64 كه در استاندارد ملی ایران به شماره 65 ارائه شده , طراحی شوند بشرط اینكه قطر بزرگترین سوراخ این گروه از مقدار مجاز ارائه شده دربند 3-4-2 تجاوز نكند .
3-4-4 سوراخهای تقویت شده :
سوراخهای بزرگتر از آنچه كه دربند 3-4-2 مجاز شمرده باید تقویت شوند ولی در هیچ مواردی نباید نسبت از 0/3 بزرگتر باشد مگر اینكه مطابق قواعد مربوط به تقویت سوراخها كه در استاندارد ملی ایران به شماره 66 ارائه شده است تقویت شوند هرجا كه عملی باشد , تقویت باید با احتساب مساحت مقطع مادهای كه در آن محل از دست رفته شامل جوشهای اتصال به میزانی بیش از حداقل مورد لزوم برای ضخامت ورق و انشعاب , همانگونه كه در شكل 3-4-4 مشاهده میشود انجام گیرد و ضخامت انشعاب در جائی كه ضروری است افزایش یابد . تقویت زمانی كافی دانسته میشود كه مساحت تقویت كننده Y ( شكل 3-4-4 ملاحظه میشود ) مساوی یا بزرگتر از مساحت مورد لزوم برای تقویت كننده ( مساحت X) باشد . مساحت X باید بصورت حاصلضرب شعاع داخلی انشعاب در ضخامت A لازم برای پوسته محاسبه شود , در حالتیكه پوسته كاملا بدون سوراخ باشد ( چه سوراخ عبور لوله و چه سوراخهای دیگر ) ضخامت A مطابق فرمول ارائه شده در بند 3-2-2 با فرض 1=Z و صرفنظر از حداقل ضخامت خواسته شده در بند 3-2-2 محاسبه میشود .
مساحت Y باید در صفحهایكه از محور انشعاب موازی با محور طولی پوسته میگذرد اندازه گرفته شود و مطابق زیر محاسبه گردد :
الف : برای آن قسمتی از انشعاب كه از پوسته بیرون میآید , مساحت كامل مقطع ساق انشعاب تا فاصله C از سطح واقعی خارجی ورق پوسته را محاسبه نموده و از آن مساحت مقطعی C كه دنبال ساق انشعاب خواهد داشت ( اگر ضخامت آن مطابق فرمول ارائه شده در بند 3-2-2 محاسبه شده باشد ) را كم كنید , با فرض 1=Z و صرفنظر كردن از حداقل ضخامت خواسته شده در بند 3-2-.2
ب : به مقدار فوق مساحت كامل مقطع آن قسمتی از ساق انشعاب را كه در داخل پوسته تا فاصله C از سطح داخلی پوسته پیش رفته اضافه كنید .
ج : به مقدار فوق مساحت مقطع جوشهای نواری 67 در دو طرف پوسته را اضافه كنید .
د : به مقدار فوق مساحت حاصله از ضرب اختلاف بین ضخامت واقعی پوسته و ضخامت سوراخ نشده , پوسته A در طول D را اضافه كنید .