طراحي و ساخت ديگهاي بخار و آب داغ از نوع پوسته‌اي با ساختمان جوش شده

موسسه استاندارد و تحقيقات صنعتي ايران
موسسه استاندارد و تحقيقات صنعتي ايران تنها سازماني است در ايران كه بر طبق قانون ميتواند استاندارد رسمي فرآورده‏ها را تعيين و تدوين و اجراي آنها را با كسب موافقت شورايعالي استاندارد اجباري اعلام نمايد. وظايف و هدفهاي موسسه عبارتست از:
(تعيين، تدوين و نشر استانداردهاي ملي – انجام تحقيقات بمنظور تدوين استاندارد بالا بردن كيفيت كالاهاي داخلي، كمك به بهبود روشهاي توليد و افزايش كارائي صنايع در جهت خودكفائي كشور – ترويج استانداردهاي ملي – نظارت بر اجراي استانداردهاي اجباري – كنترل كيفي كالاهاي صادراتي مشمول استانداردهاي اجباري و جلوگيري از صدور كالاهاي نامرغوب بمنظور فراهم نمودن امكانات رقابت با كالاهاي مشابه خارجي و حفظ بازارهاي بين المللي كنترل كيفي كالاهاي وارداتي مشمول استاندارد اجباري بمنظور حمايت از مصرف كنندگان و توليدكنندگان داخلي و جلوگيري از ورود كالاهاي نامرغوب خارجي راهنمائي علمي و فني توليدكنندگان، توزيع كنندگان و مصرف كنندگان – مطالعه و تحقيق درباره روشهاي توليد، نگهداري، بسته بندي و ترابري كالاهاي مختلف – ترويج سيستم متريك و كاليبراسيون وسايل سنجش – آزمايش و تطبيق نمونه كالاها با استانداردهاي مربوط، اعلام مشخصات و اظهارنظر مقايسه اي و صدور گواهينامه هاي لازم).
موسسه استاندارد از اعضاء سازمان بين المللي استاندارد ميباشد و لذا در اجراي وظايف خود هم از آخرين پيشرفتهاي علمي و فني و صنعتي جهان استفاده مينمايد و هم شرايط كلي و نيازمنديهاي خاص كشور را مورد توجه قرار ميدهد.
اجراي استانداردهاي ملي ايران بنفع تمام مردم و اقتصاد كشور است و باعث افزايش صادرات و فروش داخلي و تأمين ايمني و بهداشت مصرف كنندگان و صرفه جوئي در وقت و هزينه‏ها و در نتيجه موجب افزايش درآمد ملي و رفاه عمومي و كاهش قيمتها ميشود.

كميسيون استاندارد ويژگيهاي طراحي و ساخت ديگهاي بخار و آب داغ از نوع پوسته‌اي با ساختمان جوش شده

رئيس
سربي – جليل دكتر مكانيك كارشناس مؤسسه استاندارد و تحقيقات صنعتي ايران
طباطبائي – سيدمجتبي فوق ليسانس مكانيك دبير انجمن صنايع تأسيسات ايران

اعضاء
بنكدار – عليرضا مهندس مكانيك شركت سوپراكتيو
جراحي – فرشته ليسانس فيزيك وزارت صنايع
خاكساري – محمدحسن فوق ليسانس مكانيك شركت پاكمن
دهقان – كاظم دكتر متالوژي شركت پژوهش مواد
شريفي – نصراله مهندس مكانيك شركت اسوه ايران
شكرپور – اسفنديار مهندس مكانيك ماشين‏سازي اراك
غيورفر – كريم مهندس ماشين‏سازي مؤسسه استاندارد و تحقيقات صنعتي ايران
قوامي – سعيد مهندس مكانيك شركت گرماگستر
فيروزبخت – مصطفي مهندس مكانيك شركت فولاد مباركه
منعم – نعمت شركت آذر مخزن تهران
مؤمني – شمس الدين فوق ليسانس مكانيك ماشين سازي اراك
هنردان – ايرج مهندس برق شركت تأسيساتي تنظيم

دبير
آصفي – سعيده مهندس مكانيك مؤسسه استاندارد و تحقيقات صنعتي ايران

فهرست مطالب

بخش يك : كليات
بخش دو : مواد
بخش سه : طراحي
بخش چهارم
بخش پنجم
قسمت ششم : بازرسي و آزمايش فشار
قسمت هفتم : ارائه مدارك و نشانه گذاري
بخش هشت
بخش نهم
پيوست ( الف )
پيوست ( ب )
پيوست ( ج )
پيوست ( د )
پيوست ( ه )
پيوست ( و )

بسمه تعالي
پيشگفتار
استاندارد ويژگيهاي طراحي و ساخت ديگ‏هاي بخار و آب داغ از نوع پوسته‏اي با ساختمان جوش شده كه بوسيله كميسيون فني مربوطه تهيه و تدوين شده و در نود و پنجمين كميته ملي استاندارد صنايع مكانيك و فلزشناسي مورخ ۱۳۷۵/۶/۶ مورد تأييد قرار گرفته , اينك به استناد بند ۱ ماده ۳ قانون اصلاحي قوانين و مقررات مؤسسه استاندارد و تحقيقات صنعتي ايران مصوب بهمن ماه ۱۳۷۱ به عنوان استاندارد رسمي ايران منتشر مي‏گردد .
براي حفظ همگامي و هماهنگي با پيشرفته‏هاي ملي و جهاني در زمينه صنايع و علوم , استانداردهاي ايران در مواقع لزوم مورد تجديدنظر قرار خواهند گرفت و هر گونه پيشنهادي كه براي اصلاح يا تكميل اين استانداردها برسد , در هنگام تجديدنظر در كميسيون فني مربوط مورد توجه واقع خواهد شد . بنابراين براي مراجعه به استاندارد ايران بايد همواره از آخرين چاپ و تجديدنظر آنها استفاده نمود .
در تهيه و تدوين اين استاندارد سعي شده است كه ضمن توجه به شرايط موجود و نيازهاي جامعه حتي المقدور بين اين استاندارد و استاندارد كشورهاي صنعتي و پيشرفته هماهنگي ايجاد شود .
لذا با بررسي امكانات و مهارت‏هاي موجود و اجراي آزمايش‏هاي لازم اين استاندارد با استفاده از منبع زير تهيه گرديده است :
Bs 2790 – 1992
Specification of design and manufacture of shell boilers of welded construction

ويژگيهاي طراحي و ساخت ديگهاي بخار و آب داغ از نوع پوسته‏اي ۱ با ساختمان جوش شده :
بخش يك : كليات
۱-۱- هدف و دامنه كاربرد
۱-۱-۱ اين استاندارد مقررات مربوط به طراحي و ساخت شامل مواد , مهارت ساخت , گردآوري مدارك فني , علامتگذاري , بازرسي و آزمايش ديگهائي را مشخص مي‏كند كه سوخت , مستقيمأ در آنها محترق شده و يا از حرارت مازاد سيستم‏هاي ديگر استفاده مي‏كنند . ديگهاي مورد بحث از نوع استوانه‏اي افقي يا عمودي بوده و از فولادهاي كربن دار يا كربن منگنز به روش جوشكاري ذوبي ۲ طبق ضوابط مربوط به ديگهاي دسته ۱, ۲ و ۳ كه محدود كاربرد آنها در جدول ۱-۱-۱ ارائه گرديده است ساخته مي‏شوند . اين ديگها براي تهيه بخار آب يا آب داغ به صورتي كه در حين كار حركت نكنند مورد استفاده قرار مي‏گيرند . اين استاندارد در مورد ديگهاي بخار لوله آبي ۳ ( تا تدوين استاندارد ملي ايران به استناد ۱۱۱۳ Bs رجوع شود ) و ديگهاي نوع لكوموتيو ( ديگهاي بخاري كه در لكوموتيو قطار نصب مي‏شوند ) بكار نمي‏روند .
در اين استاندارد مضافأ مقررات مربوط به بهره‏برداري مطمئن از ديگ براي نصب شيرهاي اطمينان ۴, اتصالات ۵ متعلقات ۶ وسايل كنترل اتوماتيك ۷ متصل به ديگ نيز ذكر گرديده است .

۱-۱-۲ علاوه بر مقررات صريح , اين استاندارد همچنين مقرر مي‏دارد كه موارد مشروح در قسمت ۱-۷ مستند به مدارك باشند .
براي تطبيق كامل ديگ با اين استاندارد هم مقررات صريح و هم موارد مستند براي رعايت گردند .
۱-۲ مواردي كه اين استاندارد شامل آنها نمي‏گردد
۱-۲-۱ طراحي و ساخت بخار داغ كن‏ها ۸, بازياب‏ها ۹ پيش گرمكن‏هاي هوا ۱۰, سوخت رسانه‏هاي مكانيكي ( وسايل سوخت رساني , جامد , مايع و گاز ) ۱۱, وسايل گاز يا گازوئيل سوز , وسايل ايجاد دمش ۱۲ يا مكشي ۱۳ و وسايل فرعي ديگري كه ممكن است مورد نظر خريدار باشند , در محدوده اين استاندارد قرار نداشته و از موضوعات توافقي بين خريدار و سازنده مي‏باشند . براي بدست آوردن مشخصات تجهيزات فرعي ديگها بايستي به استانداردهاي مربوطه مراجعه گردد ۱۴ .
۱-۲-۲ اين استاندارد طراحي و ساخت آجركاري , عايق كاري , اتصالات كوره و طرح متعلقات ديگ را شامل نمي‏شود .
۱-۲-۳ مقررات مربوط به تعميرات يا تغييرات ديگهاي در حال بهره‏برداري خارج از محدوده اين استاندارد مي‏باشد .
۱-۳- تعاريف
براي اهداف اين استاندارد , تعاريف ارائه شده ( در استاندارد ملي ايران به شماره ۱۵ همراه تعاريف زير بكار مي‏روند .
۱-۳-۱ خريدار :
فرد يا سازماني است كه ديگ كامل شده را از سازنده خريداري مي‏نمايد .
۱-۳-۲ طراح :
فرد يا سازماني است كه شكل , ابعاد و ضخامت ديگ و انتخاب مواد و جزئيات و روشهاي ساخت و آزمايشات را مشخص مي‏نمايد .
۱-۳-۳ سازنده :
فرد يا سازماني كه ديگ يا هر قطعه‏اي از آنرا مي‏سازد , يا مسئوليت ساخت آن يا هر قطعه‏اي از آنرا مي‏پذيرد .
۱-۳-۴ تهيه كننده مواد :
فرد يا سازماني , غير از توليد كننده كه مواد يا قطعات پيش ساخته استاندارد شده را كه در ساخت ديگ يا هر قطعه از آن بكار مي‏روند , تهيه مي‏كند .
۱-۳-۵ توليد كننده مواد و يا قطعات از پيش ساخته شده :
فرد يا سازماني كه مواد مربوط به ساخت ديگ , اجزا يا قطعات پيش ساخته استاندارد شده ديگ را توليد مي‏كند .
۱-۳-۶ مرجع معتبر قانوني :
مرجع معتبر قانوني كشوري كه ديگ در آنجا نصب مي‏شود و قانونأ نسب به اجراي الزامات قانوني و مقرراتي آن كشور در رابطه ديگها مسئول مي‏باشد ( اين مرجع در ايران مؤسسه استاندارد و تحقيقات صنعتي ايران مي‏باشد .)
۱-۳-۷ مرجع معتبر بازرسي :
شخص يا مجمع مستقلي كه از طرف افراد زير عمل مي‏كند :
الف : خريدار يا دارنده ديگ , و / يا
ب : مرجع معتبر قانوني :
كه طرح , مواد و ساخت ديگ را با توجه به مقررات اين استاندارد مورد بازبيني قرار مي‏دهد .
۱-۳-۸ بازرس :
فردي كه توسط مرجع معتبر بازرسي استخدام گرديده و آموزش داده مي‏شود تا وظايف مربوط به مرجع معتبر بازرسي را همانطور كه در بند (۱-۳-۷) مقرر شده انجام دهد ( همچنين بند ۶-۱ ملاحظه شود ).
۱-۴ مسئوليت‏ها :
۱-۴-۱ مسئوليت‏هاي خريدار :
خريدار مسئول است كه اطلاعات مورد لزوم مشروحه در بند (۱-۶-۱) و پيوست الف (۱) را در اختيار سازنده قرار دهد .
در صورتي كه مرجع بازرسي توسط خريدار معرفي شود خريدار مسئول است اطمينان حاصل كند كه اطلاعات مورد نياز مرجع بازرسي طبق اين استاندارد توسط سازنده تهيه و در دسترس اين مرجع قرار داده شود .
در صورت لزوم در مسئوليت خريدار است كه مطمئن شود مرجع بازرسي مورد قبول مرجع معتبر قانوني مي‏باشد .
يادآوري : اين امر هنگام سفارش بايستي انجام پذيرد :
خريدار مسئول است اطمينان حاصل نمايد كه ديگ خريداري شده و تأسيسات جانبي توسط متخصص كاملا با كفايت و آموزش ديده بر طبق دستورات مبتني بر توصيه‏هاي كارخانه‏هاي سازنده مورد بهره‏برداري و نگهداري قرار گيرد .
۱-۴-۲ مسئوليت‏هاي سازنده :
قبل از ساخت يك ديگ يا يك سري ديگ , سازنده ديگ مي‏بايد فهرستي از مواد , محاسبات جزئيات طرح اصلي , نقشه‏هاي قطعات برش خورده كاملا اندازه‏گذاري شده كه نشان دهنده ساختمان تمامي قسمتهاي تحت فشار ديگ با كليه جزئيات شامل جزئيات جوش ( به پيوست ( ب ) رجوع نمائيد ) مي‏باشند را فراهم آورده و در اختيار مرجع بازرسي قرار دهد . سازنده همچنين مي‏بايد اسناد و گواهي‏نامه‏ها را طبق بندهاي ۷-۱ و ۷-۲ آمده نمايد .
جائي كه روشهاي ديگري براي ساخت و آزمايش توسط اين استاندارد مجاز شناخته شده باشند سازنده مي‏بايست قبل از اقدام , روش انتخابي خود را براي خريدار يا مرجع بازرسي و يا هر دو روشن نمايد .
در مواردي كه وظيفه طراحي و ساخت به عهده سازمانهاي مجزا مي‏باشد مسئوليت‏هاي سازنده آن چنانكه در اين استاندارد آمده‏اند مطابق يك روش پذيرفته شده ميان سازمانهاي مربوطه ايفأ مي‏گردد . ( بندهاي ۱-۶-۲-۲ و ۷-۲ ملاحظه شوند ).
آزمايشهايي كه توسط مرجع بازرسي انجام مي‏گيرند , سازنده را از مسئوليت‏هائي كه در مورد رعايت مفاد اين استاندارد به عهده دارد معاف نمي‏نمايد . سازنده ديگ بايد در مورد چگونگي كار و نگهداري ديگ تحويلي , تأسيسات جانبي و معيارهاي ضروري جهت حصول اطمينان از ايمني ديگ هنگام كار , دستورالعمل‏هاي لازم را ارائه داده و در صورت اقتضأ در مورد مطالبي كه در پيوست ( د ) آمده است توضيحات لازم را نيز در اختيار خريدار قرار دهد .
۱-۴-۳ مسئوليت‏هاي مرجع بازرسي :
مرجع بازرسي موظف است طرح ديگ از نظر تطبيق با اين استاندارد و انجام كليه بازرسي‏ها و آزمايشات مورد نياز هنگام ساخت را مورد بازرسي قرار دهد .
۱-۵ اصطلاحات فني و علائم :
علائم بكار رفته در اين استاندارد در جاهاي مناسب تعريف شده‏اند . در بعضي از بندهاي بخش ۳ علامت واحد براي نمايش عبارات گوناگون بكار مي‏رود , ولي در تمامي چنين مواردي مفهوم ويژه هر علامت براي هر فرمول مشخص شده است .
۱-۶ اطلاعات و مقرراتي كه بايد پذيرفته شده و مستند گردند .
۱-۶-۱ اطلاعاتي كه مي‏بايست توسط خريدار فراهم آيند :
اطلاعات زير بايد توسط خريدار فراهم آمده و كاملا مستند شود ( به بند ۱-۴-۱ مراجعه گردد .)
هم مقررات تصريح شده در كل اين استاندارد و هم موارد از ( الف ) تا ( د ) قبل از اينكه هر گونه ادعاي تطبيق به استاندارد بتواند مورد رسيدگي قرار گيرد , بايد رعايت شده باشد .
الف : مشخصات شرايط كارديگ , به همراه جزئيات هر يك از شرايط ناپايدار و يا نامساعد كه لازمست ديگ تحت آن كار كند و يا هر مقررات ويژه ديگري براي بازرسي ضمن كار ديگ ( بند ۳-۱-.۱)
ب : نام مرجع بازرسي منتخب خريدار
ج : هر مقرره خاص يا آئين‏نامه ديگري كه ديگ ساخته شده بايد بر آن منطبق باشد .
براي مثال : قوانين ديگها در غير كشور سازنده
د : نام مرجع قانوني ( در صورت وجود .)
۱-۶-۲ مقرراتي كه بايد پذيرفته شده و مستند گردد :
۱-۶-۲-۱ كليات :
موارد مندرج در بندهاي ۱-۶-۲-۲ و ۱-۶-۲-۳ مي‏بايست بر حسب اقتضا بين طرفهاي مربوطه كه در بندهاي مورد مراجعه نام برده شده‏اند , مورد پذيرش قرار گرفته و كاملا مستند گردند . قبل از اينكه ادعاي تطبيق با استاندارد بتواند مطرح شود و يا مورد رسيدگي قرار گيرد . هم مقررات مطروحه در تمامي اين استاندارد و هم اقلام مستند شده بايد رعايت شوند .
يادآوري : استفاده كنندگان از اين استاندارد بايد بدانند كه تعدادي از موارد مثل آنهائي كه در بند (۱-۶-۲-۳) آمده‏اند , نمي‏توانند هنگام عقد قرارداد يا سفارش ديگ مقرر و مستند شوند و لزومأ در تمام موارد بكار روند , اينها مواردي هستند كه سازنده ديگ به عنوان احتمالات قويأ قابل وقوع عندالزوم براي عقد قراردادهاي خاصي , ضمن انجام معامله پيش‏بيني مي‏نمايد ( به بند ۱-۴-۲) لازم است اين موارد ۰(۱-۶-۲-۳ ) از اقلام مذكور در بند (۱-۶-۲-۲) كه بايد ضمن سفارش يا عقد قرارداد مقرر و مستند باشند , متمايز گردند .
۱-۶-۲-۲ مقرراتي كه در مرحله سفارش يا عقد قرارداد بايد مورد توافق قرار گرفته و مستند گردد :
در مواردي كه وظايف طراحي , ساخت و نصب به عهده , سازمانهائي مجزا مي‏باشند , روشي كه بر طبق آن مسئوليت‏هاي سازنده كاهش مي‏يابد , بايد مورد توافق قرار گرفته و مستند گردد . ( به بند ۱-۴-۲ و ۷-۲ رجوع گردد .)
۱-۶-۲-۳ مقرراتي كه ضمن عمليات ساخت مي‏بايست پذيرفته شده و مستند گردند : موارد زير بر حسب اقتضا مي‏بايد قيد و مستند گردند ( به بند ۱-۴-۲ رجوع گردد 🙂
الف : استفاده از موادي ( براي قسمت‏هاي تحت فشار ) غير از مواد مندرج در جدول ۲-۵ (۱) و ۲-۵ (۲) ( به بند ۲-۲-۲ رجوع گردد .)
ب : چگونگي عمليات حرارتي انجام شده بر روي ورقهاي تهيه شده جهت شكل پذيري ( به بند ۲-۴ رجوع گردد )
ج : روشهاي اتصال لوله‏ها غير از آنهائي كه در اشكال ۳-۹-۲ (۱) و ۳-۹-۲ (۲) نشان داده شده‏اند ( به بند ۲-۳-۱-۳ رجوع گردد .)
د : روشهاي تقويت سوراخها ( به بند ۳-۴-۴ رجوع گردد .)
ه : استفاده از يك نوع عمليات حرارتي ديگر به منظور نرماليزه كردن پس از شكل دادن به ورق هائي كه در دماهاي غير يكنواخت يا تحت حرارت‏دهي موضعي عدسي شكل شده يا فلانج مي‏گردند . ( به بند ۴-۶-۱) رجوع گردد )
و : مقررات مربوط به مواد مورد مصرف جوشكاري در صورتي كه در استاندارد مربوطه يافت نشوند ( به بند ۵-۲ رجوع گردد .)
ز : عمليات حرارتي كه پس از شكل دادن سرد صفحات جوشكاري شده در مواردي كه شعاع داخل قوس بعد از شكل دادن كمتر از ۱۰ برابر ضخامت صفحه باشد , مي‏بايد انجام پذيرند ( بند ۵-۴-۱۴-۴ ( ج ) ملاحظه شود .)
ح : چنانچه در آزمايش پرتونگاري در طول خط جوش عيوب ممتد مشاهده شود يا بايد قسمت‏هاي معيوب تعمير شود يا جوشكاري آنها كاملا پاك شده و مجددا جوشكاري انجام گيرد ( به بند ۵-۴-۱۵-۱ رجوع گردد .)
ط : در صورتي كه هنگام عمليات حرارتي بعد از جوشكاري ۱۶ دماي فلز داخل كوره از روي دماي فضاي داخل كوره بدست آيد , محدوده مطابق دماهاي فلز بايد مشخص شوند ( به بند ۵-۵-۲-۳ ( و ) رجوع گردد .)
ي : مشخص كردن نوع عمليات حرارتي ( غير از نرماليزه كردن ) براي قطعاتي كه در محدوده , دمائي مناسبي شكل داده نمي‏شوند , قبل و يا بعد از جوشكاري ( به بند ۵-۵-۴-۱ رجوع گردد .)
ك : تعيين معيار مقبوليت براي عيوب جوش در اتصالات جوشي , غير از جوش‏هاي اصلي ساختمان ديگ كه در بازرسي چشمي و آزمايشات غير مخرب آشكار شده‏اند ( به بند ۵-۷-۱ رجوع گردد .)
بخش دو : مواد
۲-۱ كليات :
اين بخش درباره انتخاب مواد و كميت خواصي كه در تعيين تنش‏هاي طراحي بكار برده مي‏شوند , بحث مي‏كند . تنها فولادهاي كربني يا كربن منگنز دار بايد بكار روند .
۲-۲ انتخاب مواد :
۲-۲-۱ موادي كه در ساخت قطعات تحت فشار بكار مي‏روند بايد طبق جداول ۲-۵ (۱) يا ۲-۵ (۲) و يا با ديگر مقررات مناسب مشخص شده در اين بخش مطابق داشته باشند .
لوله‏هاي ساده ۱۷ و لوله‏هاي مقاوم ۱۸ بايد يا از نوع بدون درز و يا درز جوش به روش مقاومت الكتريكي ۱۹ يا به روش القائي ۲۰ طبق استاندارد ملي ايران به شماره ۲۱ باشند .
لوله‏هاي عرضي ۲۲ بايد از نوع بدون درز باشند .
سيم‏ها يا الكترودهاي جوشكاري بايد با بند ۵-۲ از اين استاندارد مطابقت داشته باشند . پيچ‏هاي دو سردنده ۲۳ پيچ‏ها و مهره‏ها بايد با مشخصات مواد مندرج در استاندارد ملي ايران به شماره ۲۴ مطابقت داشته باشد .
۲-۲-۲ در صورتي كه بموجب موافقت صريح ميان خريدار , سازنده و مرجع معتبر بازرسي از مواد ديگري براي قطعات تحت فشار استفاده شود ( به بند الف ۱-۷-۲-۳ رجوع گردد ) در آن صورت :
الف : اين مواد بايد از كيفيت مناسب براي ديگ برخوردار باشند .
ب : اين مواد بايد با مقررات بند (۲-۳) مطابقت داشته و داراي مشخصات نوشته شده‏اي باشد حداقل به وسعت و جامعيت مواد مندرج در جداول ۲-۵ (۱) و ۲-۵ (۲) باشد .
ج : اين مواد بايد از همان نوع و درجه معادل مواد مندرج در جداول ۲-۵ (۱) و ۲-۵ (۲) باشند .
۲-۲-۳ مواد مربوط به قلاب گيرها ۲۵, گيره‏ها ۲۶, قاب ۲۷, و قطعات مشابه ديگري كه تحت فشار نيستند و به پوسته ديگ جوش مي‏شود بايد از هويتي تائيد شده برخوردار بوده و با مواديكه به آنها اتصال مي‏يابند سازگار باشند .
۲-۳ مشخصات مواد :
براي موادي متفاوت از مندرجات جداول ۲-۵ (۱) و ۲-۵ (۲) ضوابط كلي ياد شده در بندهاي (۲-۳-۲) تا (۲-۳-۷) بايد رعايت شوند .
۲-۳-۱ نمادشناسي :
A: درصد ازدياد طول بهنگام شكست :
Et: مقدار تنش تسليم ۲۸ در دماي بالا يا تنش قراردادي ۰/۲ درصد , كه جهت بدست آوردن تنش طراحي ( به بند ۳-۱-۴ رجوع گردد ) مورد استفاده قرار مي‏گيرد .
Re: تنش تسليم در دماي محيط كه يا به صورت تنش تسليم بالايي (ReH) و يا تنش قراردادي ۲۹ ۰/۵ درصد ( ازدياد طولي كلي ) (۰/۵ Rt تعيين مي‏گردد .
ReH: تنش تسليم بالايي
ReL: تنش تسليم پائيني در دماي بالا
Rm: مقاومت كششي ۳۰ در دماي محيط
RP0/2: تنش قراردادي ۰/۲ درصد در دماي بالا
Rt0/5: تنش قراردادي ۰/۵ درصد ( ازدياد طول كلي )
SO: سطح مقطع اوليه آزمايش كه تحت آزمايش كشش قرار گرفته است .
۲-۳-۲ مشخصات مواد ( به بند ۲-۲-۲ رجوع گردد ) بايد روش توليد فولاد ۳۱ حدود تركيبي كليه عناصر تشكيل دهنده , نحوه , عمل اكسيژن زدائي ۳۲ عمليات حرارتي ۳۳ و خواص مكانيكي ۳۴ مناسب را جهت تأئيد و مقاصد ديگر معين كند .
۲-۳-۳ حد بالايي مقدار كربن در تركيب شيميايي مذاب ۳۵ بايد از ۰/۲۵ درصد تجاوز نكند , حداكثر مقدار مجاز فسفر و گوگرد نبايد هر كدام از ۰/۰۵ درصد در تركيب شيميايي تجاوز كند .
۲-۳-۴ عمل اكسيژن زدائي بايد مناسب با نوع فولاد سفارشي باشد , بخصوص جائي كه مي‏تواند بر سطح خواص فولاد در دماي بالا تأثير بگذارد .
بجز موارد زير بايد از فولاد كاملا كشته ۳۶ استفاده شود .
الف : فولاد نيمه آرام ۳۷ ممكن است براي ورق‏ها و لوله‏هاي بدون درز و درز جوش كه حد بالاي محدوده مقاومت كششي آنها برابر mm2/N 640 مي‏باشد بكار رود .
ب : فولاد جوشان ۳۸ ممكن است براي لوله‏هاي جوش شده به روش مقاومت الكتريكي يا جوش شده به روش القائي كه حد بالاي محدوده مقاومت كششي آنها براي دماهاي طراحي حداكثر تا ۴۰۰ درجه سلسيوس برابر mm2/N 490 مي‏باشد , بكار رود .
يادآوري : براي اطلاعات بيشتر در مورد انواع فولادها به استاندارد ملي ايران به شماره ۱۶۰۰ مراجعه شود .
۲-۳-۵ خواص مكانيكي در دماي محيط بايد براي آزمايش‏هاي قبولي , مطابق استاندارد ملي ايران به شماره ۳۹ باشد كه مطالب زير را مورد بحث قرار مي‏دهند مشخص شوند .
Rm = مقاومت كششي
Re = تنش تسليم
A = درصد ازدياد طول بهنگام شكست :
حداقل درصد ازدياد طول معين شده بهنگام شكست , نسبت به طول اوليه برابر ۰/۵(SO)5/65 بايد با نوع فولاد متناسب بوده و حد پائيني آن %۲۰ باشد .
۲-۳-۶ حداقل مقدار تنش تسليم پائيني , يعني ReL , يا حداقل مقدار تنش قراردادي ۰/۲ درصد يعني ۰/۲ RP , در دماي مناسب بالا , طبق استاندارد ملي ايران به شماره ۴۰ براي مواد معادل با مواد مندرج در جدول ۲-۵ (۱) باشد , مشخص گردد .
۲-۳-۷ مواد بايد تحت شرايط عمليات حرارتي طبق استانداردهاي مربوطه ۴۱ تهيه گردند .
۲-۴ شكل دادن ورق‏ها :
وضعيت ورق‏هائيكه جهت شكل دادن تهيه مي‏شوند بايد متناسب با نحوه شكل دادن بوده و مورد توافق سازنده و تهيه كننده , مواد قرار گيرند ( به بند ۱-۷-۲-۳ ( ب ) رجوع گردد .)
۲-۵ خواص مواد در دماي بالا :
۲-۵-۱ اگر مواد مطابق يكي از استانداردهاي مندرج در جدول ۲-۵ (۱) , يا طبق يك مجموعه مشخصات معادل كه حاوي تنش تسليم پائيني در دماي بالا يا مقادير تنش قراردادي ۰/۲ درصد كه از مقادير معين شده در استانداردهاي مربوطه فراتر نمي‏رود تهيه شوند , در آن صورت تنش تسليم پائيني يا مقادير تنش قراردادي ۰/۲ درصد طبق استاندارد مربوطه يا مشخصات معادل , بايد مقدار Et در مقادير تعيين تنش طراحي ( به بند ۳-۱-۴-۴ رجوع گردد ) بدون تأئيد مورد استفاده قرار گيرد .
۲-۵-۲ اگر مواد مطابق مجموعه مشخصاتي كه حاوي تنش تسليم پائيني در دماي بالا يا مقادير تنش قراردادي ۰/۲ درصد بزرگتر از مقادير مشخص شده در استاندارد مربوطه براي مواد معادل مندرج در جدول ۲-۵ (۱) تهيه شوند . در آن صورت چنين مقاديري مي‏بايد فقط به عنوان مقدار Et در تعيين مقادير تنش طراحي ( به بند (۳-۱-۴-۴ رجوع گردد ) بكار روند . مشروط بر آنكه بوسيله آزمايش‏هاي تأئيد شده مورد رسيدگي قرار گرفته يا طبق روش معين شده در استاندارد ملي ايران به شماره ۴۲ مورد بررسي و تأئيد قرار گرفته باشند .
۲-۵-۳ چنانچه مواد تهيه شده بر طبق استانداردي باشد كه حاوي تنش تسليم پائيني در دماي بالا يا مقادير تنش قراردادي ۰/۲ درصد نبوده مثل مواد مندرج در جدول ۲-۵ (۲) يا مواد معادل آنها در آن صورت مقدار Et استفاده شده جهت تعيين مقادير تنش طراحي بايد از جدول ۲-۵ (۳) استخراج شده و اين مقادير نياز به بررسي و تأئيد ندارند .

بخش سه : طراحي
۳-۱ اصول طراحي
۳-۱-۱ كليات :
فرمولهاي محاسباتي ۴۳, در مورد ديگهايي بكار مي‏روند كه كاملا طبق شرايط مقرر در اين استاندارد ساخته مي‏شوند و ديگهايي كه با نظارت كافي و در نظر گرفتن مفاد مندرج در پيوست ” د ” ارائه مي‏شوند . منظور اين است كه ديگهاي طراحي شده طبق اين استاندارد بايد تحت شرايط , عاري از هر گونه رسوب داخلي كار كنند . اين امر مستلزم اين است كه آب تغذيه از كيفيت مناسبي برخوردار باشد .
احتياط : هرگاه احتمال خطر براي شرايط كاري غيرعادي پيش‏بيني شود . رسوبات بدست آمده , از فرمولها بايد مورد ملاحظه ويژه قرار گيرند . ( به بند الف ۱-۷-۱ رجوع گردد .)
در مورد ديگهاي آب گرم , موقعيت دريچه‏هاي مسير جريان بايد به گونه‏اي باشد كه هوا نتواند در پوسته ديگ يا آب روها محبوس شود . نمونه‏هايي از ديگ و اصطلاحات فني اجزاء ديگ در شكل‏ها ۳-۱ (۱,) ۳-۱ (۲,) ۳-۱ (۳,) ۳-۱ (۴,) ۳-۱ (۵) داده شده‏اند .
براي ديگهاي آب داغ , در صورتي كه اختلاف دماي بين آب جرياني ( خروجي از ديگ ) و آب برگشتي ( ورودي به ديگ ) بيش از ۲۵ درجه سلسيوس باشد , مي‏بايد جهت محدود كردن اختلاف دماي مؤثر در داخل ديگ به ۴۵ درجه سلسيوس , وسايل مخلوط كننده داخلي و يا خارجي مورد استفاده قرار گيرند .
براي ديگهاي آب داغ , اختلاف دماي اشباع مطابق با فشار گار ديگ و دماي آب برگشتي ( ورودي به ديگ ) مي‏بايد كمتر از ۸۰˚C باشد . براي اختلاف دماهاي بيش از ۶۰˚C, مگر در مورد ديگهاي شعله برگشتي ۴۴, فضاهاي تنفسي ۴۵ ( به بند ۳-۸-۱ رجوع گردد ) بايد %۵۰ افزايش يافته و حداكثر حرارت خالص ورودي معين شده در شكل (۳-۱-۶) بايد %۲۰ كاهش يابد ( جهت فراهم شدن امكان افزايش جابجائي‏هاي نسبي القائي حرارتي ناشي از اختلاف دماي زياد .)
۳-۱-۲ فشار حرارتي :
فشار طراحي P عبارتست از فشاري كه در فرمولهاي داده شده در اين بخش جهت محاسبه قطعات تحت فشار بايد بكار رود .
در صورت امكان , به هنگام تعيين فشار طراحي , فشار هيدرواستاتيك نيز بايد به حساب آيد . در طراحي ديگهاي آب گرم براي محاسبه فشار طراحي Flash margin نيز بايد در نظر گرفته شود , هرگاه فشار هيدرواستاتيكي كمتر از %۱۰ فشار كاري ديگ باشد , در نظر گرفتن آن لازم نيست .
فشار طراحي نبايد از بالاترين فشاري كه هر شير اطمينان براي آن تنظيم مي‏شود , كمتر باشد . بهتر است كه محدوده‏اي ميان فشار واقعي كه ديگ در آن كار مي‏كند و پايين‏ترين فشاري كه هر شير اطمينان جهت باز شدن در آن تنظيم مي‏شود , وجود داشته باشد تا از باز شدن‏هاي غيرلازم شيرهاي اطمينان جلوگيري شود . شيرهاي اطمينان بايد داراي قابليت جلوگيري از بالا رفتن فشار ديگ به بيش از %۱۱۰ فشار طراحي را داشته باشند .
۳-۱-۳ دماي طراحي
۳-۱-۳-۱ نمادگذاري
A: سطح حرارتي تابشي مؤثر m2 ( شكل‏هاي ۳-۱(-۱) تا ۳-۱- (۵) ملاحظه شوند .
e1: ضخامت اسمي لوله mm
e2: ضخامت اسمي ورق mm
H: مقدار حرارت خالص ورودي بر حسب وات ( حداكثر ميزان حرارت منتشره توسط مشعل براساس ارزش حرارتي خالص سوخت )
t: دماي طراحي ˚C
tg: دماي واقعي گاز ورودي ˚C
tS: دماي اشباع آب (˚C) در فشار طراحي براي ديگهاي بخار و آب داغ
۳-۳-۱-۲ تعيين دماي فلز :
احتراق بايد در كوره كامل شود . جهت اطمينان از تركيب‏هاي بي‏خطر مشعل يا ديگ , حداكثر خالص ورودي براي يك كوره با قطر معين بايد مطابق شكل ۳-۱ (۶) باشد . مشعل‏هاي از نوع روشن / خاموش ۴۶ نبايد براي حرارت‏هاي ورودي متجاوز از ۱ مگاوات بكار روند . محلي براي نمونه‏برداري بايد پيش‏بيني شود , بطوريكه بتوان دماي گاز حاصل از احتراق و تجزيه شيميائي آن را در محفظه برگشت ۴۷ اندازه‏گيري نمود .
دماي طراحي t كه براي برآورد تنش طراحي بكار مي‏رود بايد برابر دماي متوسط موردنظر فلز در شرايط كاري براي قطعه تحت فشار باشد . اين دما نبايد كمتر از ۲۵۰ درجه سانتيگراد در نظر گرفته شود .
دماي طراحي مربوطه به قطعات مختلف ديگ بايد مطابق زير مشخص شود :
الف : براي پوسته‏ها و ديگر قطعاتي كه جهت مقاصد انتقال حرارت طراحي نشده‏اند دماي طراحي ممكن است همان حداكثر دماي آب داخل پوسته در نظر گرفته شود .
ب : براي لوله‏هاي دود , دماي طراحي بايد مطابق معادلات زير تعيين شود :

ج : دماي طراحي براي ورقهاي ساده كه در تماس مستقيم با شعله نيستند , براي صفحه لوله‏ها ۴۸ در صورتي كه دماي محصولات احتراق ورودي از ۸۰۰ درجه سلسيوس تجاوز ننمايد و براي ورق‏هاي لفاف ۴۹ محفظه برگشت , بايد مطابق معادلات زير تعيين شود .

د : براي صفحه لوله‏ها در ديگهائي با آتشي مستقيم كه در آنها دماي گاز وروديG t از ۸۰۰˚C تجاوز مي‏كند . دماي طرح و حداكثر دماي فلز بايد طبق پيوست ( ج ) با استفاده از مشخصات گاز طبيعي و tG كه از فرمول زير بدست مي‏آيد تعيين كردند :

براي صفحه لوله‏ها در ديگهائي كه از گرماي مازاد سيستم‏هاي ديگر استفاده مي‏كنند , دماي طرح و حداكثر دماي فلز بايد مطابق پيوست ( ج ) با استفاده از دماي ورودي گاز معين جائي كه اين دما از ۸۰۰˚C تجاوز مي‏كند , تعيين كردند.
ه : حداكثر دماي فلز كه مطابق پيوست ( ج ) تعيين مي‏شود نبايد از ۴۲۰˚C تجاوز نمايد مگر جائي كه لوله‏هاي توليد شده از فولاد جوشان ۵۰ نصب شده باشند , كه در اين مورد حداكثر دماي فلز نبايد از۳۸۰˚C تجاوز نمايد .
اين ضوابط براي روشهاي اتصال لوله كه در شكل‏هاي ۳-۹-۲ (۱) و ۳-۹-۲ (۲) نشان داده شده , بايد بكار روند كه در اين روش‏هاي ساخت , تماس حرارتي مطلوبي را بين لوله و صفحه لوله تامين مي‏كند . روشهاي ساخت ديگر كه تماس حرارتي مطلوبي را تامين نمي‏كنند تنها بايد با موافقت سازنده و مرجع معتبر بازرسي بكار روند . ( به بند ۱-۶-۲-۳ ( ج ) رجوع گردد .)
و : در مورد صفحه لوله در سيستمهايي كه از گرماي مازاد سيستمهاي ديگر استفاده مي‏كنند , زماني كه دماي تعيين شده , گاز ورودي از۸۰۰˚C تجاوز مي‏نمايد و همچنين زماني كه حداكثر دماي فلز كه طبق مشخصات پيوست ( ج ) تعيين گرديده از محدوده پذيرفته شده در قسمت ( ه ) تجاوز مي‏نمايد , مي‏توان صفحه لوله را بطور دائم و مطمئن عايق كاري نمود و همچنين حفاظهاي عايق حرارت در ورودي لوله‏ها جهت كاهش دماي فلز قرار داد .
در چنين مواردي مقرارت بند ( ج ) صادق مي‏باشد . در صورتي كه ضخامت مواد نسوز به گونه‏اي در نظر گرفته شود كه از حدود دماي طراحي تجاوز ننمايد .
به منظور تعيين ضخامت مورد نياز مواد نسوز , بايد فرض شود كه دماي سطح داغ ماده نسوز برابر دماي گاز tG و دماي صفحه لوله‏هاي در سمت آب برابر tS مي‏باشد .
دماي صفحه لوله‏ها t ( در لايه مياني ) با انجام محاسبات ساده , انتقال با احتساب ضخامت ماده نسوز , صفحه لوله‏ها و ضرايب انتقال حرارتي هر يك محاسبه مي‏گردد .
ز : دماي طراحي فلز كوره‏ها و جعبه دودها بايد مطابق معادله زير تعيين شود :

۳-۱-۴ تنش طراحي
۳-۱-۴-۱ نمادشناسي
Et: مقدار تنش تسليم در دماي بالا يا تنش قراردادي ۰/۲ درصد در دماي طراحي t ( به بخش ۲-۵ رجوع گردد .)
f: تنش طراحي (mm2/N)
Rm: مقاومت كششي در دماي محيط (mm2/N)
t: دماي طراحي (˚C)
3-1-4-2 عبارت ( تنش طراحي ) كه با علامت f مشخص شده , عبارتست از تنشي كه بايد در فرمولهاي اين استاندارد براي محاسبه قطعات تحت فشار بكار رود . قواعد طراحي شرح داده شده در اين بخش , براي نوع بارگذاري موردنظر , تنش‏هاي حداكثر واقعي را در محدوده‏اي قابل قبول نگه مي‏دارد .
۳-۱-۴-۳ طراح بايد تنش طراحي f را از روي خواص مواد , همانطور كه در بند ۲ تعريف شده‏اند و ضوابط داده شده دربند (۳-۱-۴-۴) تعيين نمايد .
براي فولاد مورد نظر، ممكن است فرض شود كه عمليات حرارتي بعد از جوشكاري ۵۱ تاثير قابل ملاحظه‏اي بر مقادير مقاومت كششي كه جهت محاسبات بايد بكار روند، نميگذارد.
يادآوري: هر گونه كاهشي در خواص اينگونه فولادها در جهت استفاده‏اي كه روي هم رفته از تنش زدائي سازه حاصل مي‏آيد، دانسته ميشود.
اما عمليات حرارتي جوشكاري بعدي در اين متن به معناي عمليات حرارتي در داخل محدوده، مذكور در بند (۲-۵-۵) ميباشد. در طراحي ها هنگاميكه يك تغيير شكل جزئي حائز اهميت باشد، ورقي كه بعد از نرماليزه شدن حداقل خواص معين شده به اضافه شرايط مشابه عمليات حرارتي ۳ ساعته جوشكاري بعدي را حائز باشد، بايد مشخص گردد. (به بند ۱۹-۴-۳ از :BS 1501 بخش اول: ۱۹۸۰ رجوع گردد).
۳-۱-۴-۳ تنش طراحي f بايد برابر هز يك از مقادير زير كه كوچكترند باشد :

يادآوري : براي دماهاي طراحي غير از دماهائي كه در آنها مقادير Et در مشخصات مواد قيد شده‏اند مقادير مياني به روش ميان‏يابي خطي تعيين مي‏شوند .
۳-۲ پوسته‏هاي استوانه‏اي تحت فشار داخلي
۳-۲-۱ نمادها :
C: حد مجاز خوردگي , بايد برابر ۰/۷۵ ميليمتر در نظر گرفته شود , مگر اينكه بر روي يك عدد بزرگتر بخاطر در نظر گرفتن شرايط نامطلوب توافق شود .
D: قطر داخلي (mm)
e: حداقل ضخامت پوسته (mm)
f: تنش طراحي (mm2/N) ( به بند ۳-۱-۴ رجوع گردد ).
P: فشار طراحي (mm2/N)
R1: شعاع داخلي پوسته (mm)
z: ضريب كاهش تنش :
براي ديگهاي دسته ۱ يا براي پوسته‏هاي بدون درز , مساوي ۱
براي ديگهاي دسته ۲ مساوي ۰/۸۵
براي ديگهاي دسته ۳ مساوي ۰/۶۵
۳-۲-۲ حداقل ضخامت فقط براي بار فشاري
حداقل ضخامت فقط براي بار فشاري بايد از فرمول زير محاسبه شود , ليكن در هيچ موردي مقدار آن نبايد از ۶ ميليمتر براي پوسته‏هاي داراي قطر خارجي بزرگتر از ۱۰۰۰ ميليمتر و كمتر از ۴ ميليمتر براي پوسته‏هاي داراي قطر خارجي كمتر يا مساوي ۱۰۰۰ ميليمتر كمتر باشد .

جائي كه صفحات وصله‏اي انتهائي ۵۲ بكار روند ( مانند شكلهاي ب (۳) ( الف ) و ( ب )) ضخامت ورق پوسته در محدوده يك فاصله ۲۵۰ ميليمتري , از صفحه , انتهايي بايد برابر بزرگترين مقدار e كه از فرمول بالا e1 كه از فرمول زير بدست مي‏آيد , باشد .

در اين رابطه X ضريبي است كه از جدول زير بدست مي‏آيد .

eCP: عبارتست از ضخامت ورق انتهايي در محل اتصال با پوسته .
براي مقادير مياني مقادير X را بايد به كمك روش ميان يابي خطي بدست آورد .
۳-۲-۳- قابليت كاربردي فرمولهاي بند (۳-۲-۲):
فرمولهاي ارائه شده در بند ۳-۲-۲, را فقط مي‏توان در صورت برآورده شدن شرايط زير بكار برد :
الف : نسبت شعاع خارجي به شعاع داخلي از ۱/۵ تجاوز نكند .
ب : در مورد پوسته‏هاي جوش شده , در هر اتصال طولي , خطوط ميان تار ضخامت‏ها در امتداد يكديگر باشند .
انحراف از خط تراز ناشي از عيوب ساخت , نبايد از مقادير ارائه شده در بندهاي ۵-۴-۱۰ و ۵-۴-۱۱ تجاوز كند .
ج : در محاسبه , ضخامت پوسته‏هاي استوانه , لزومي نيست كه تنش‏هاي ناشي از ” خارج از كردي ” ۵۳ تا حدودي حداكثر نشان داده شده در زير به حساب آيند . و پوسته‏هاي استوانه بايد با رواداري ارائه شده در بند (۴-۴-۲) مطابقت داشته باشند .

۴-۲-۳ بارهاي اضافي:
هيچ تركيبي از تنش‏هاي ناشي از بارهاي روي پوسته ديگ نبايد از حدود ارائه شده در استاندارد ملي ايران به شماره ۵۴ تجاوز كند.
۵-۲-۳ تكيه گاههاي ديگ:
۱-۵-۲-۳ تكيه گاههاي پايه‏اي:
هرگاه ديگهاي با قطر خارجي پوسته كمتر از ۱۵۰۰ ميليمتر بر روي پايه‏هايي متكي باشند، ضخامت پوسته بايد با بكار بردن يك ضريب كاهنده تنش برابر ۰/۸۵ يا كمتر از آن محاسبه شود (به بند ۱-۲-۳ رجوع گردد) مگر اينكه در مورد ديگهاي دسته يك، تنش‏هاي داخلي پوسته كه مطابق استاندارد ملي ايران به شماره ۵۵ محاسبه ميشوند، مابين حدود قابل قبول ارائه شده در استاندارد مذكور.
در محاسبه، تنش‏ها، تمام ديگها بايد در دماي طراحي كه از ۲۵۰ درجه سلسيوس كمتر نباشد كاملا پر از آب درنظر گرفته شود.
يادآوري: يك مثال محاسبه‏اي، مطابق استاندارد ملي ايران به شماره ۵۵ جهت تعيين تنش‏هاي پوسته براي ديگي با تكيه گاههاي پايه‏اي در پيوست “و” ارائه شده است.
۲-۵-۲-۳ تكيه گاههاي زيني شكل ۵۶
۱-۲-۵-۲-۳ كليات:
زمانيكه ديگها برروي اين نوع تكيه گاهها مستقر باشند، زاويه مركزي O (شكل (A) 2-5-2-3 ملاحظه شود) در مورد ديگهاي با قطر خارجي پوسته كمتر از ۱۵۰۰ ميليمتر نبايد از ۶۰ درجه و در مورد ديگهاي با قطر خارجي ۱۵۰۰ ميليمتر يا بيشتر از آن نبايد از ۹۰ درجه كمتر باشد.
زماني كه زاويه O در ديگهاي با قطر خارجي پوسته كمتر از ۱۵۰۰ ميليمتر از ۹۰ درجه كمتر است , ضخامت پوسته بايد با بكار بردن ضريب كاهنده تنش زماني كه ۰/۸۵ يا كمتر از آن محاسبه شود ( به بند ۳-۲-۱ مراجع گردد .)
زماني كه ديگهاي با قطر خارجي پوسته ۱۵۰۰ ميليمتر يا بزرگتر از آن بر روي تكيه‏گاههاي زيني شكل مستقر مي‏شوند ,
تنش محيطي مركب داخل پوسته بايد مطابق مقررات زير باشد .
در محاسبه تنش‏ها , تمام ديگها مي‏بايد در دماي طراحي كه از ۲۵۰˚C كمتر نباشد كاملا پر از آب در نظر گرفته شود .
۳-۲-۵-۲-۲ نمادها ( به شكل ۳-۲-۵-۲ رجوع گردد 🙂
A: فاصله صفحه انتهايي ديگ تا مركز تكيه‏گاه زيني شكل (mm)
B: پهناي ورق بالاي زين < = 10e (mm)
eC: ضخامت اسمي پوسته منهاي حد مجاز خوردگي (mm)
K: ضريب بدست آمده از شكل (b) 3-2-5-2
L: طول پوسته ديگ بين صفحات انتهايي (mm)
P: فشار طراحي ديگ (N/mm2)
Q: نيروي وارد بر زين (N)
R: شعاع متوسط پوسته استوانه‏اي (mm)
O: زاويه , مركزي روبروي زين , محصور بين لبه‏هاي زين ( درجه )
۳-۲-۵-۲-۳ تعيين تنش محيطي مركب :
تنش محيطي مركب , O , ناشي از تنش اوليه كلي غشائي به اضافه تنش اوليه موضعي غشائي به اضافه تنش اوليه خمش در سطح داخل پوسته , كه از رابطه زير بدست مي‏آيد , نبايد از ۱/۵f تجاوز نمايد .

۳-۳ صفحات انتهائي عدسي شكل و لبه‏دار ۵۷
۳-۳-۱ نمادها :
DO: قطر خارجي صفحه انتهائي (mm)
e: ضخامت صفحه انتهائي (mm)
H: ارتفاع خارجي عدسي (mm)
ri: شعاع داخلي گوشه (mm)
Ri: شعاع داخلي عدسي (mm)
3-2-2 صفحات انتهائي عدسي شكل يا قوس كروي ۵۸ , نيمه بيضوي ۵۹ , نيمه كروي ۶۰ مهار نشده كه از قسمت گرد تحت فشار هستند .
۳-۳-۲-۱ صفحات انتهائي عدسي شكل با قوس كروي :
صفحات انتهائي عدسي شكل بايد با روابط ابعادي زير شكل گيرند :

۳-۳-۳-۲ صفحات انتهائي عدسي شكل با قوس نيم بيضوي :
صفحات انتهائي عدسي شكل با قوس نيم بيضوي بايد با روابط زير شكل گيرند :
( به شكل ۳-۳ (۱) ( ب ) رجوع شود )

۳-۳-۲-۳ صفحات انتهائي عدسي شكل با قوس نيم كروي :
صفحات انتهائي عدسي شكل با قوس نيم كروي بايد با رابطه زير شكل گيرد

۳-۳-۳ ضخامت :
۳-۳-۳-۱ نمادها :
C: حد مجاز خوردگي كه برابر ۰/۷۵ ميليمتر در نظر گرفته مي‏شود ( مگر اينكه بخاطر شرايط نامطلوب بر روي عددي بزرگتر توافق شده باشد .
e: ضخامت صفحه انتهائي عدسي شكل پس از شكل دادن (mm)
f: تنش طراحي (mm2/N) ( به بند ۳-۱-۴ رجوع گردد .)
k: ضريب شكل ( به بند ۳-۳-۳-۳ رجوع گردد .)
p: فشار طراحي (mm2/N)
3-3-3-2 با توجه به محدوديتهاي ارائه شده در بند ۳-۳-۲ ضخامت هر يك از سه نوع صفحه , انتهائي عدسي شكل بايد از فرمول زير محاسبه شود :

حداقل ضخامت e در هيچ شرايطي نبايد از ۶ ميليمتر كمتر باشد .
۳-۳-۳-۳ ضريب شكل k كه در بند ۳-۳-۳-۲ بكار مي‏رود از يك مجموعه منحني داده شده در شكل ۳-۳ (۲) بدست مي‏آيد و به نسبت ارتفاع به قطر بستگي دارد . منحني رسم شده با خط پر از اين مجموعه معرف ضريب k براي صفحات ساده ( يعني سوراخ نشده ) مي‏باشد .
در جائي كه مقدار از ۰/۲۵ كمتر است , مقدار k علاوه بر قسمت به نسبت ضخامت به قطر ممكن است محاسبه به روش سعي و خطا لازم باشد .
۳-۳-۴ سوراخ‏ها در صفحات انتهائي عدسي شكل :
۳-۳-۴-۱ نمادها ( به شكل شماره ۳-۳ (۳) و ۳-۳ (۴) رجوع گردد .
A: مساحت سطح مقطع مؤثر تقويتي (mm2) دو برابر مساحت هاشور خورده در شكل ۳-۳ (.۴)
d: قطر بزرگترين سوراخ در صفحه انتهائي (mm) ( به شكل ۳-۳ (۳) رجوع گردد ) ( در حاليكه سوراخ بيضي است , محور بزرگتر بيضي )
d1: سوراخ كوچكتر در شكل ۳-۳ (۳) (mm)
do: قطر داخلي حلقه تقويتي (mm) ( به شكل ۳-۳ (۴) رجوع گردد .
Do: قطر خارجي صفحه انتهائي عدسي شكل (mm)
e: ضخامت واقعي صفحه انتهائي (mm)
L1: عرض مؤثر تقويتي (mm) ( به شكل ۳-۳ (۴) رجوع گردد ).
L2: طول مؤثر حلقه تقويتي (mm) ( به شكل ۳-۳ (۴) رجوع گردد .)
Lt: ضخامت واقعي حلقه تقويتي (mm)
rm: شعاع لبه سوراخهاي لبه دار (mm)
Ri: شعاع داخلي قسمت كروي يك صفحه انتهائي با قوس كروي (mm) يا براي يك صفحه انتهائي بيضوي , شعاع داخلي دايره نصف النهار بيضي در مركز سوراخ (mm)
3-3-4-2 سوارخهاي تقويت نشده :
سوراخهاي ايجاد شده در صفحه‏هاي انتهائي عدسي شكل ممكن است مدور يا تقريبأ بيضوي باشند , منحني‏هاي رسم شده با خط چين در شكل ۳-۳ (۲) مقادير k را كه دربند ۳-۳-۳-۲ براي صفحات انتهائي با سوراخهاي تقويت نشده ( مثلا سوراخهاي آدم رو يا سوراخهاي لوله رو ) بكار مي‏روند , بدست مي‏دهند . انتخاب منحني صحيح به مقدار بستگي دارد .
جهت انتخاب منحني صحيح محاسبه سعي و خطا لازم است . در كليه موارد ضوابط زير بايد برآورد شوند .
نبايد از ۰/۱ تجاوز نمايد .
نبايد از ۰/۵ تجاوز نمايد .
يادآوري : با توجه به شكل ۳-۳ (۲) ملاحظه مي‏شود كه براي هر نسبت انتخاب شده منحني مربوط به صفحات انتهائي سوراخ نشده مقداري براي و همچنين براي K نشان مي‏دهد , سوراخهائيكه مقدار براي آنها از مقداري كه به ترتيب بالا بدست مي‏آيد بزرگتر نباشد مي‏توانند در صفحه انتهائي طرح شده براي حالت بي‏سوراخ تعبيه شوند بدون اينكه به ضخامت صفحه افزوده شود .
۳-۳-۴-۳ قواعد بند ۳-۳-۴-۲ بطور يكسان براي سوراخهاي لبه‏دار و سوراخهاي بدون لبه كه بطور ساده در ورق صفحه انتهائي بريده شده‏اند , بكار مي‏روند . بخاطر لبه‏دار شدن هيچگونه كاهشي در ضخامت صفحه انتهائي نبايد بعمل آيد . اگر سوراخها لبه‏دار باشند شعاع rm لبه نبايد از ۲۵ ميليمتر كمتر باشد ( به شكلهاي ۳-۳ (۱) و ۳-۳ (۳) رجوع گردد .)
۳-۳-۴-۴ سوراخ‏هاي تقويت نشده و لبه‏دار صفحات انتهائي عدسي شكل بايد طوري قرار گيرند كه فاصله لبه سوراخ تا لبه خارجي و فاصله بين سوراخها از مقاديري كه در شكل ۳-۳ (۳) نشان داده شده كمتر نباشند .
۳-۳-۴-۵ سوراخ‏هاي تقويت شده :
در جائيكه لازم مي‏آيد كه از سوراخ بزرگي در روي صفحه انتهائي عدسي شكل استفاده شود كه ضخامت آن از آنچه كه طبق بند ۳-۳-۴-۲ مورد نياز است كمتر است , تقويت صفحه انتهائي بايد انجام گيرد . تقويت كننده ممكن است شامل يك حلقه يا لوله جوش شده در سوراخ و يا ورقهاي تقويت كننده كه در ناحيه سوراخ يا خارج و يا داخل صفحه انتهائي جوش شده ( به شكل ۳-۳ (۴) رجوع گردد ) يا تركيبي از اين دو روش باشد .
فقط آن مقدار از ماده تقويتي اضافه شده را كه در محدوده‏هاي زير هستند بايد به منزله تقويت كننده مؤثر بحساب آورد .
الف : عرض مؤثر L1 تقويت كننده نبايد از يا (۲Ri e)0/5 هركدام كه كوچكتر هستند , تجاوز كند .
ب : طول مؤثر L2 حلقه تقويت كننده نبايد از doLt تجاوز نمايد .
ابعاد L1 و L2 در شكل ۳-۳ (۲) نشان داده شده‏اند .
ضريب شكل K مربوط به يك صفحه انتهائي عدسي شكل كه داراي يك سوراخ تقويت شده است مي‏تواند از روي شكل ۳-۳ (۲,) يا جايگزين نمودن مقدار زير بدست آيد :

مساحت هاشور زده نشان داده شده در شكل ۳-۳ (۴) بايد مطابق زير محاسبه شود :
الف : مساحت مقطع تقويت كننده را هم در داخل و هم در خارج صفحه انتهائي , در محدوده طول L1 محاسبه نمائيد .
ب : به مقدار فوق مساحت مقطع آن قسمت از ساقه نازل كه تا فاصله L2 به داخل صفحه انتهائي وارد شده را اضافه كنيد .
ج : به مقدار فوق مساحت كامل مقطع آن قسمت از ساقه نازل كه در خارج سطح داخلي صفحه انتهائي تا فاصله L2 كشيده مي‏شود را اضافه كنيد و از آن مساحت مقطعي را كم نمائيد كه ساقه‏دار مي‏بود , اگر ضخامت آن طبق معادله ۳-۹-۴-۱ بدون توجه به حداقل ضخامت از جدول ۳-۹-۴-۱ محاسبه مي‏شد .
هرگاه جنس حلقه ورق‏هاي تقويتي داراي تنش مجازي كمتر از صفحه انتهائي باشد در آن صورت سطح مقطع مؤثر بايد به كمتر از مقداري كه نسبت به اختلاف تنش‏هاي مجاز مواد حساب شده , كاهش يابد .
همانطور كه دربند ۳-۳-۴-۲ بيان شده , محاسبه سعي و خطا جهت انتخاب منحني صحيح لازم مي‏باشد .
هيچگونه كاهشي بخاطر مقاومت اضافي موادي كه داراي مقدار تنش بالاتري از تنش مربوط به صفحه انتهائي هستند نبايد در نظر گرفته شود .
۳-۳-۵ صفحات انتهائي عدسي شكل و لبه‏دار براي ريگهاي نوع كورنيش ۶۱ , و لانكاشاير ۶۲
۳-۳-۵-۱ نمادشناسي :
C: حد مجاز خوردگي برابر ۰/۷۵ ميليمتر در نظر گرفته مي‏شود مگر اينكه بخاطر شرايط نامطلوب بر روي عددي بزرگتر توافق شود .
e: ضخامت صفحه انتهائي (mm)
f: تنش طراحي (mm2/N) ( به شكل ۳-۱-۴ رجوع گردد .)
f1: 0/8f =
hf: عمق كلي فلنچ تقويتي (mm)
P: فشار طراحي (mm2/N)
Ri: شعاع داخلي انحناي صفحه انتهائي (mm)
W: قطر كوچك سوراخ آدم رو (mm)
3-3-5-2 حداقل ضخامت :
صفحات انتهائي عدسي شكل يك تكه با لبه‏هاي خارجي يا داخلي براي كوره‏هاي بدون مهار بايد از فرمول زير تعيين شود :

شعاع داخلي قوس صفحه انتهائي نبايد از ۱/۵ برابر قطر خارجي پوسته متصل به آن تجاوز نمايد . شعاع داخلي زانوي قوس متصل كننده لبه استوانه‏اي بسطح كروي صفحه انتهائي نبايد از سه برابر ضخامت ورق كمتر باشد , ليكن در هيچ حالتي نبايد از ۶۴ ميليمتر كمتر باشد .
۳-۳-۵-۳ در جائيكه صفحه انتهائي داراي يك سوراخ آدم رو باشد , تقويت آن بايد توسط فلنج كردن لبه‏هاي سوراخ و يا استفاده از يك حلقه سفت كننده ۶۳ مانند شكل ۳-۶-۲ صورت گيرد . در هر يك از حالات عمق كلي قسمت لبه‏دار , يا حلقه , كه در قطر كوچك اندازه گرفته مي‏شود نبايد از مقداري كه از فرمول زير تعيين مي‏شود كمتر باشد .

۳-۳-۶ تاج‏هاي عدسي شكل و لبه‏دار براي ديگهاي عمودي :
۳-۳-۶-۱ نمادها :
C: حد مجاز خوردگي برابر ۰/۷۵ ميليمتر در نظر گرفته مي‏شود مگر اينكه بخاطر شرايط نامطلوب بر روي عددي بزرگتر توافق شده باشد .
e: ضخامت ورق تاج (mm)
f: تنش طراحي (mm2/N) ( شكل ۳-۱-۴ ملاحظه شود .)
f2: 0/65f
f3: 0/5f
f4: 0/3f
hf: عمق كلي فلانج سوراخ آدم رو (mm)
P: فشار طراحي (N/mm2)
Ri: شعاع داخلي انحناي قوس ورق تاج (mm)
3-3-6-2 حداقل ضخامت تاج‏هاي عدسي شكل و لبه‏دار براي ديگهاي عمودي كه از سمت كود تحت فشار قرار دارند و توسط دودكش‏هاي مركزي مهار مي‏شوند بايد از فرمول زير تعيين گردد :

شعاع داخلي قوس تاج نبايد از قطر خارجي استوانه متصل به آن بزرگتر باشد .
شعاع داخلي قوس قطعه‏اي كه به پوسته يا آتشدان فلانج مي‏شود نبايد از چهاربرابر ضخامت ورق تاج كمتر , و در هيچ حالتي از ۶۴ ميليمتر كمتر باشد .
شعاع داخلي قوس قسمتي كه به دودكش فلانج مي‏شود نبايد از دو برابر ضخامت صفحه تاج كمتر , و در هيچ حالتي از ۲۵ ميليمتر كمتر باشد .
۳-۳-۶-۳ مواردي كه تاج قوسي شكل داراي يك سوراخ آدم رو مي‏باشد , سوراخ بايد توسط لبه‏دار كردن تقويت گردد . عمق كلي قسمت لبه‏دار كه از سطح خارجي ورق روي قطر كوچكتر اندازه گرفته مي‏شود نبايد از مقدار تعيين شده در بند (۳-۳-۵-۳) كمتر باشد .
۳-۳-۶-۴ حداقل ضخامت تاج‏هاي قوسي شكل و لبه‏دار براي آتشدان ديگهاي عمودي كه از سمت برآمده تحت فشار بوده و بوسيله دودكش مركزي مهار مي‏شوند بايد از فرمول زير تعيين شود .

شكل عمودي و اندازه شعاع گوشه بايد شبيه آنچه كه دربند ۳-۳-۶-۲ مشخص شده باشند .
۳-۳-۶-۵ ضخامت تاج قوسي شكل و لبه‏دار مربوط به آتشدان ديگهاي عمودي كه از سمت برآمده تحت فشار هستند و بوسيله هيچ نوع مهاري تقويت نمي‏شوند بايد از فرمول زير تعيين شوند , ليكن اين ضخامت در هيچ حالتي نبايد از ضخامت آتشدان كمتر باشد .

شكل عمودي و اندازه شعاع گوشه بايد شبيه آنچه كه در بند ۳-۳-۶-۲ مشخص شده باشند .
۳-۴ سوراخهاي روي پوسته‏هاي استوانه‏اي :
۳-۴-۱ نمادها :
A: به شكل ۳-۴-۴ رجوع گردد .
B: به شكل ۳-۴-۴ رجوع گردد .
C: به شكل ۳-۴-۴ رجوع گردد .
d: قطر سوراخ (mm) ( شكل ۳-۴-۴ ملاحظه شود .)
يا , در مورد سوراخهاي غير مدور d معادل قطر بزرگ سوراخ در نظر گرفته شود مگر در مورد در بندهاي ۳-۴-۲ و ۳-۴-۴, d بايد برابر قطري از سوراخ كه موازي محور طولي پوسته است منظور گردد .
D: به شكل ۳-۴-۴ رجوع گردد .
DO: قطر خارجي پوسته (mm)
e: ضخامت واقعي پوسته (mm)
ea: ضخامت واقعي ديواره انشعاب (mm)
er: ضخامت واقعي تقويتي اضافه شده در خارج پوسته (mm)
f: تنش طراحي (N/mm2) ( بند ۳-۱-۴ ملاحظه شود .)
P: فشار طراحي (N/mm2)
X: به شكل ۳-۴-۴ رجوع گردد .
Y: به شكل ۳-۴-۴ رجوع گردد .
۳-۴-۲ سوراخهاي تقويت نشده :
در صورتيكه رابطه زير برقرار باشد هيچگونه تقويتي لازم نيست .

۳-۴-۳ سوراخهاي داراي يك ترتيب مشخص .
اينگونه سوراخها مانند سوراخهاي لوله رو بايد مطابق قواعد مربوط به لگامنت ۶۴ كه در استاندارد ملي ايران به شماره ۶۵ ارائه شده , طراحي شوند بشرط اينكه قطر بزرگترين سوراخ اين گروه از مقدار مجاز ارائه شده دربند ۳-۴-۲ تجاوز نكند .
۳-۴-۴ سوراخهاي تقويت شده :
سوراخهاي بزرگتر از آنچه كه دربند ۳-۴-۲ مجاز شمرده بايد تقويت شوند ولي در هيچ مواردي نبايد نسبت از ۰/۳ بزرگتر باشد مگر اينكه مطابق قواعد مربوط به تقويت سوراخها كه در استاندارد ملي ايران به شماره ۶۶ ارائه شده است تقويت شوند هرجا كه عملي باشد , تقويت بايد با احتساب مساحت مقطع ماده‏اي كه در آن محل از دست رفته شامل جوشهاي اتصال به ميزاني بيش از حداقل مورد لزوم براي ضخامت ورق و انشعاب , همانگونه كه در شكل ۳-۴-۴ مشاهده مي‏شود انجام گيرد و ضخامت انشعاب در جائي كه ضروري است افزايش يابد . تقويت زماني كافي دانسته مي‏شود كه مساحت تقويت كننده Y ( شكل ۳-۴-۴ ملاحظه مي‏شود ) مساوي يا بزرگتر از مساحت مورد لزوم براي تقويت كننده ( مساحت X) باشد . مساحت X بايد بصورت حاصلضرب شعاع داخلي انشعاب در ضخامت A لازم براي پوسته محاسبه شود , در حالتيكه پوسته كاملا بدون سوراخ باشد ( چه سوراخ عبور لوله و چه سوراخهاي ديگر ) ضخامت A مطابق فرمول ارائه شده در بند ۳-۲-۲ با فرض ۱=Z و صرف‏نظر از حداقل ضخامت خواسته شده در بند ۳-۲-۲ محاسبه مي‏شود .
مساحت Y بايد در صفحه‏ايكه از محور انشعاب موازي با محور طولي پوسته مي‏گذرد اندازه گرفته شود و مطابق زير محاسبه گردد :
الف : براي آن قسمتي از انشعاب كه از پوسته بيرون مي‏آيد , مساحت كامل مقطع ساق انشعاب تا فاصله C از سطح واقعي خارجي ورق پوسته را محاسبه نموده و از آن مساحت مقطعي C كه دنبال ساق انشعاب خواهد داشت ( اگر ضخامت آن مطابق فرمول ارائه شده در بند ۳-۲-۲ محاسبه شده باشد ) را كم كنيد , با فرض ۱=Z و صرف‏نظر كردن از حداقل ضخامت خواسته شده در بند ۳-۲-.۲
ب : به مقدار فوق مساحت كامل مقطع آن قسمتي از ساق انشعاب را كه در داخل پوسته تا فاصله C از سطح داخلي پوسته پيش رفته اضافه كنيد .
ج : به مقدار فوق مساحت مقطع جوشهاي نواري ۶۷ در دو طرف پوسته را اضافه كنيد .
د : به مقدار فوق مساحت حاصله از ضرب اختلاف بين ضخامت واقعي پوسته و ضخامت سوراخ نشده , پوسته A در طول D را اضافه كنيد .