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 положения 2
2. Материалы для футеровок тепловых
агрегатов 4
3. Основные положения расчета элементов
футеровок 6
4.
Проектирование футеровок из легкого
жаростойкого бетона и теплоизоляционных
материалов 7
Расчет
прочности элементов футеровок 7
Конструирование
элементов футеровок 12
5. Проектирование футеровок из волокнистых
огнеупорных материалов 23
6. Проектирование футеровок из облегченных
футеровочных панелей 27
7. Ремонт футеровок 30
Приложение
1 составы
легких жаростойких бетонов 31
Приложение
2 составы
легких жаростойких растворов 32
Приложение
3 составы
легких и теплоизоляционных
торкрет-бетонов 32
Приложение
4 рекомендации
по транспортированию и хранению
панелей из легких жаростойких
материалов 32
"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.
Таблица
3
№ состава
Объемная
масса,
кг/м3
Максимальная
температура применения tмакс,
°С
Предел
прочности, кгc/см2
Коэффициент
теплопроводности, ккал/ м .
ч
.
°С
