МИНИСТЕРСТВО МОНТАЖНЫХ И СПЕЦИАЛЬНЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ РАБОТ СССР
МИНИСТЕРСТВО НЕФТЕПЕРЕРАБАТЫВАЮЩЕЙ И НЕФТЕХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ СССР
|
УТВЕРЖДАЮ Заместитель министра нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности СССР Л. А. Бычков 21 февраля 1980 г. |
УТВЕРЖДАЮ Заместитель министра монтажных и специальных строительных работ СССР Л. Д. Солоденников 18 марта 1980 г. |
ИНСТРУКЦИЯ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ФУТЕРОВОК ТЕПЛОВЫХ АГРЕГАТОВ НЕФТЕПЕРЕРАБАТЫВАЮЩЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ ИЗ ЛЕГКОГО ЖАРОСТОЙКОГО БЕТОНА И ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
ВСН 315-80 ММСС СССР
Москва – 1981
СОДЕРЖАНИЕ
|
1. Общие положения2 2. Материалы для футеровок тепловых агрегатов4 3. Основные положения расчета элементов футеровок6 4. Проектирование футеровок из легкого жаростойкого бетона и теплоизоляционных материалов7 Расчет прочности элементов футеровок7 Конструирование элементов футеровок12 5. Проектирование футеровок из волокнистых огнеупорных материалов23 6. Проектирование футеровок из облегченных футеровочных панелей27 7. Ремонт футеровок30 Приложение 1 составы легких жаростойких бетонов31 Приложение 2 составы легких жаростойких растворов32 Приложение 3 составы легких и теплоизоляционных торкрет-бетонов32 Приложение 4 рекомендации по транспортированию и хранению панелей из легких жаростойких материалов32 |
"Инструкция по проектированию футеровок тепловых агрегатов нефтеперерабатывающей промышленности из легкого жаростойкого бетона и теплоизоляционных материалов" разработана ВНИПИ Теплопроект при участии НИИЖБ Госстроя СССР. При составлении инструкции использованы результаты исследований ВостИО, УНИО Минчермета СССР, УралНИИстройпроекта и НИИкерамзита Минпромстройматериалов СССР, опыт проектирования тепловых агрегатов Ленгипронефтехима, ВНИПИнефть, ВНИИнефтемаша, Гипрокаучука, ЭКБ ЦНИИСК им. В. А. Кучеренко и ВНИПИ Теплопроект, а также опыт строительства и эксплуатации футеровок печей из легких жаростойких бетонов и теплоизоляционных материалов.
Разделы 2, 3, 4 инструкции разработаны ВНИПИ Теплопроект (В. Г. Граник - руководитель работы, И. И. Шахов, А. С. Денисов, В. Г. Кутуков, А. Ф. Шестаков, Н. П. Чайникова) и НИИЖБ (К. Д. Некрасов, А. Ф. Милованов, Б. А. Альтшулер, В. Н. Горячев, А. Л. Карпова, М. Г. Масленникова, А. П. Тарасова).
Разделы 1, 5 и 6 разработаны ВНИПИ Теплопроект (И. И. Шахов, В. Г. Граник, Ю. Г. Каленский, С. П. Батурин, Б. М. Рабинович).
|
Министерство монтажных и специальных строительных работ СССР (Минмонтажспецстрой СССР) |
Ведомственные строительные нормы |
ВСН 315-80 ММСС СССР |
|
|
Инструкция по проектированию футеровок тепловых агрегатов нефтеперерабатывающей промышленности из легкого жаростойкого бетона и теплоизоляционных материалов |
Взамен ВСН 315-73 ММСС СССР |
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Настоящая инструкция содержит указания по проектированию ограждающих конструкций печей, котлов-утилизаторов и газоходов, данные о свойствах легких жаростойких бетонов и растворов, теплоизоляционных материалов и изделий, применяемых при изготовлении конструкций футеровок. В инструкции приведены основные положения по проектированию и монтажу элементов конструкций, а также ряд требований к производству работ.
Под ограждающими конструкциями печей понимается однослойная или многослойная футеровка с металлическим кожухом.
1.2. Инструкция содержит указания по расчету и конструированию ограждающих конструкций стен и сводов агрегатов из бетонных и железобетонных панелей, изделий из волокнистых огнеупорных материалов и облегченных футеровочных панелей. Отдельные участки сложной конфигурации и места прохода труб и змеевиков через футеровку можно выполнять монолитными - торкретированием или бетонированием.
В инструкции приводятся данные о легких жаростойких бетонах, волокнистых огнеупорных материалах для рабочего слоя футеровки, облегченных футеровочных панелях и теплоизоляционных материалах, используемых для теплоизоляционных слоев.
В зависимости от условий применения и свойств материалов (предельно допустимая температура применения, способ выполнения, толщина) футеровки выполняют однослойными (рис. 1, а), с теплоизоляционными вкладышами (рис. 1, б) и многослойными (рис. 1, в, г, д).
|
Внесены Всесоюзным научно-исследовательским и проектным институтом Теплопроект |
Утверждены Минмонтажспецстроем СССР 18 марта 1980 г. |
Срок введения 1 июля 1980 г. |
1.3. Легкие жаростойкие бетоны применяют для футеровок с рабочей температурой до 1200 °С в соответствии с данными табл. 1. Войлок на основе высокоглиноземистого волокна применяют при скоростях движения газов до 7 м/с и температуре не более 850 °С. Плитные изделия из высокоглиноземистого волокна на глиняной связке ШВП-350 применяют до температуры 1200 °С и скоростях движения газов до 40 м/сек.
Перечисленные материалы можно использовать в футеровках при отсутствии истирающего воздействия.
1.4. Конструкцию ограждения теплового агрегата: толщину и количество слоев футеровки, вид применяемых жаростойких бетонов и теплоизоляционных материалов, конструктивное решение кожуха агрегата (сплошной или из отдельных панелей), сопряжение футеровки с кожухом и размеры элементов ограждения следует выбирать с учетом рабочей температуры агрегата, обеспечения его необходимой газоплотности, а также усилий, возникающих при транспортировании и монтаже элементов конструкций. При этом учитывают условия изготовления конструкций из легкого жаростойкого бетона и теплоизоляционных материалов на предприятиях и результаты технико-экономического обоснования.
1.5. Ограждающие конструкции тепловых агрегатов из легких жаростойких бетонов и теплоизоляционных материалов следует проектировать, как правило, сборными из крупноразмерных элементов и панелей, футеруемых до монтажа.
1.6. Конструкции футеровок из облегченных панелей необходимо проектировать с учетом обеспечения безопасности их строительства и эксплуатации. Должны быть обеспечены прочность и устойчивость конструкций футеровок и их элементов при эксплуатации, транспортировании и монтаже сборных конструкций.
1.7. Сушку и первый разогрев тепловых агрегатов с ограждающими конструкциями из легкого жаростойкого бетона следует производить в соответствии с "Технологической инструкцией по сушке и первому нагреву в процессе ввода в эксплуатацию тепловых агрегатов с футеровкой из легкого жаростойкого бетона установок типа ЛК-6У, ЭЛОУ-АВТ-6 и других" П-3-490*, утвержденной Миннефтехимпромом СССР 9 июля 1976 г.
Сушку и первый разогрев тепловых агрегатов с футеровкой из волокнистых огнеупорных материалов не производят.
* М., ВНИПИ Теплопроект, 1976.
Рис. 1. Футеровки тепловых агрегатов из легких жаростойких бетонов и теплоизоляционных материалов:
а - однослойная; б - с теплоизоляционными вкладышам: в, г и д - двухслойная; 1 - односложная футеровка из легкого жаростойкого бетона; 2 - плитная теплоизоляция; 3 - слой легкого жаростойкого бетона; 4 - слой теплоизоляционного материала; 5 - защитный слой тяжелого жаростойкого бетона; 6 - слой волокнистого огнеупорного материала
Таблица 1
|
№ состава |
Вид бетона |
Предельно допустимая температура применения, °С |
Объемная масса бетона в высушенном состоянии, кг/м3 |
Марка бетона по прочности на сжатие |
Коэффициент теплопроводности (ккал/м.ч.°С) при средней температуре, °С |
Примечания |
|
|
|
|
|
|
|
20 |
600 |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
1 |
Перлитобетон на портландцементе с тонкомолотым шамотом |
500 |
800 |
М50 |
0,18 |
0,32 (500) |
Инструкция СН 156-79, табл. 2 и 14, состав № 3л |
|
2 |
Перлитобетон на глиноземистом цементе |
1000 |
800 |
М50 |
0,16 |
0,31 |
См. приложение 1 |
|
3 |
Керамзитобетон на портландцементе с тонкомолотым шамотом |
1000 |
800 |
М50 |
0,18 |
0,32 |
Инструкция СН 156-79, табл. 2 и 14, состав № 7л |
|
4 |
Керамзитобетон на жидком стекле с тонкомолотым шамотом |
800 |
800 |
М50 |
0,18 |
0,39 |
Инструкция СН 156-79, табл. 2 и 15, состав № 9л |
|
5 |
Перлитошамотный бетон на глиноземистом цементе |
1200 |
1200 |
М75 |
0,27 |
0,40 |
См. приложение 1 |
|
6 |
Вермикулитобетон на глиноземистом цементе |
1100 |
650 |
М15 |
0,13 |
0,23 |
То же, применяется в изоляционных слоях |
|
7 |
Вермикулитобетон на жидком стекле |
800 |
650 |
М25 |
0,13 |
0,26 |
Инструкция СН 156-79, табл. 2 и 15, состав № 10л |
|
8 |
Вермикулитокерамзитобетон на портландцементе с тонкомолотым шамотом |
1000 |
800 |
М35 |
0,18 |
0,32 |
См. приложение 1 |
|
9 |
Вермикулитокерамзитобетон на глиноземистом цементе |
1200 |
800 |
М25 |
0,18 |
0,27 |
То же |
|
10 |
Керамзитобетон на жидком стекле с нефелиновым шламом |
1100 |
750 |
М25 |
0,16 |
0,26 |
То же |
|
11 |
Газобетон на жидком стекле |
1200 |
600 |
М20 |
0,13 |
- |
См. примечание к приложению 1, применяется в изоляционных слоях |
|
12 |
Керамзитошамотный бетон на глиноземистом цементе |
1000 |
1200 |
М75 |
0,30 |
0,43 |
Состав указан в приложении 1 |
|
13 |
Бетон на основе отходов нефтехимического производства |
1000 |
1150 |
M100 |
- |
- |
См. примечание к приложению 1 |
|
14 |
Упрочненный асбестодиатомитовый бетон |
1000 |
1200 |
М75 |
0,30 |
0,38 |
Состав указан в приложении 1 |
В случае применения в одном тепловом агрегате различных футеровочных материалов (кладка, жаростойкий бетон, волокнистые материалы) режим сушки и первого разогрева назначают по режиму, рекомендованному для материалов с наибольшей продолжительностью сушки.
2. МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ФУТЕРОВОК ТЕПЛОВЫХ АГРЕГАТОВ
2.1. Легкие жаростойкие бетоны, огнеупорные и теплоизоляционные волокнистые изделия и облегченные футеровочные панели в ограждающих конструкциях, спроектированных в соответствии с настоящей инструкцией, используют в качестве футеровочных материалов, не воспринимающих внешних нагрузок.
2.2. Бетоны, применяемые для изготовления панелей ограждений тепловых агрегатов, должны иметь проектную марку не менее указанной (по прочности на сжатие) в табл. 2. Виды и основные свойства, а также коэффициенты теплопроводности легких жаростойких бетонов в зависимости от объемной массы и предельно допустимой температуры применения приведены в табл. 1. Составы легких жаростойких бетонов приведены в приложении 1.
Таблица 2
|
Конструкция панелей |
Марка бетона |
|
Однослойные: |
|
|
с металлическим основанием или каркасом из уголков |
М25 |
|
бетонные или железобетонные без металлического основания |
М50 |
|
Многослойные: |
|
|
наиболее нагретый слой в панелях с металлическим основанием |
М35 |
|
наиболее нагретый слой в панелях без металлического основания |
М75 |
2.3. Виды и основные свойства жаростойких торкрет-бетонов приведены в табл. 3. Ориентировочные составы торкрет-бетонов даны в приложении 3.
Способы приготовления жаростойких торкрет-бетонов, составы и технология нанесения приведены в "Инструкции по выполнению футеровок тепловых агрегатов методом торкретирования" .
2.4. Проектная марка (по прочности на сжатие) растворов, применяемых для заполнения швов, должна быть не менее М15. Виды и основные свойства легких жаростойких растворов приведены в табл. 4. Составы легких жаростойких растворов приведены в приложении 2.
