印度火電站EPC項目鍋爐安全閥認(rèn)證技術(shù)研究分析

李昌美

（山東電力建設(shè)第三工程公司，山東 濰坊 261031）

1概述：和大多數(shù)國家一樣，印度對涉及國民生命財產(chǎn)安全的行業(yè)也頒布了相應(yīng)強制性法令、條例，以規(guī)范、保障行業(yè)的安全生產(chǎn)行為。針對其中的鍋爐、壓力容器、管道等特種設(shè)備（廣泛應(yīng)用于能源、石油化工等多個工業(yè)領(lǐng)域），在歐洲必須遵守壓力設(shè)備指令（PED），在美國必須遵守ASME，在中國必須遵守鍋、容規(guī)，凡是在印度境內(nèi)使用的上述設(shè)備均須遵守印度鍋爐法及印度鍋爐規(guī)范（INDIAN BOILER REGULATIONS,簡稱 IBR）。

安全閥作為鍋爐最為重要的附件，歷來是印度政府IBR認(rèn)證工作中的重點審查對象，做好安全閥的認(rèn)證工作，提升產(chǎn)品質(zhì)量，對于鍋爐安全穩(wěn)定運行具有很重要的意義。

2安全閥設(shè)計認(rèn)證技術(shù)：IBR規(guī)范中除了對安全閥的材料（如國產(chǎn)材料制造的閥門，材料認(rèn)可是重點）、數(shù)量（按鍋爐類型有最少數(shù)量配備要求）、殼體強度計算（可參照ASME、GB相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行）等方面有要求外，最重要的認(rèn)證內(nèi)容還是安全閥排放量的計算與審核，為了便于確定排放量計算公式中的常數(shù)取值，規(guī)范中首先對安全閥的類型進(jìn)行了說明，根據(jù)一定壓力限制條件下開啟的不同高度具體分為三種類型，分別是微開型（Ordinary lift safety valve）、高開型(High lift safety valve)和全開型(Full lift safety valve)，針對飽和蒸汽安全閥排放量計算公式Eqn.(78)：E=CAP，E為飽和蒸汽額定排放量，P為鍋爐安全閥設(shè)定的最高壓力（絕對巴值），A為排放面積，式中C值按閥門的類型進(jìn)行取值：微開型0.05，高開型0.10，全開型0.24。針對過熱蒸汽，安全閥排放量計算公式Eqn.(79)：Es=1000E/(1+2.7Ts)1/2 ，Es 為過熱蒸汽排量,E為公式78計算的排放量,Ts為過熱度。

(注：公式79可被用于超臨界蒸汽壓力下確定安全閥額定排放量。在此種情況下，蒸汽飽和溫度須取375℃。)

現(xiàn)以印度某135MW（鍋爐額定蒸發(fā)量為440t/h，過熱蒸汽溫度540℃，由于不是超臨界機(jī)組，公式79情況中的375℃不適用）火電站鍋爐安全閥排放量計算為例，每臺鍋爐配備2個汽包安全閥（安全閥型號為1755WB）、2個過熱器出口安全閥（安全閥型號為1727WD），具體排放量計算過程如下：

1）汽包1#安全閥排放量計算（飽和蒸汽的情況）

P1=158.48bar.a,A1=2155.48mm2,C=0.504(廠家提供)，最終計算E1=CA1P1=172166.6kg/h。

2)汽包2#安全閥排放量計算（飽和蒸汽的情況）P2=163.16bar.a,A2=2155.48mm2,C=0.504(廠家提供)，最終計算E2=CA2P2=177250.8kg/h。

3）過熱器出口3#安全閥排放量計算（過熱蒸汽的情況）

P3=144.14bar.a,A3=923.22mm2,C=0.382(廠家提供)，E3=CA3P3=50833.9kg/h,ts1(設(shè)定壓力下的飽和溫度)=339℃，t1（過熱蒸汽溫度）=540℃，Ts1（過熱溫度）=t1-ts1=201℃，按79公式得Es1=49508.2kg/h。

4）過熱器出口4#安全閥排放量計算（過熱蒸汽的情況）

P4=145.51bar.a,A4=923.22mm2,C=0.382(廠家提供)，E4=CA4P4=51317.0kg/h,ts2(設(shè)定壓力下的飽和溫度)=340℃，t2（過熱蒸汽溫度）=540℃，Ts2（過熱溫度）=t2-ts2=200℃，按79公式得Es2=49985.2kg/h。

最后安全閥總的排放量Et=E1+E2+Es1+Es2=448910.0kg/h>440t/h,故排放總量滿足規(guī)范要求。對于有鍋爐再熱器進(jìn)出口安全閥的情況，可按此依次計算匯總進(jìn)行校核。

通過上述過程的計算，我們不難發(fā)現(xiàn)與規(guī)范中最大的不同體現(xiàn)在公式78中的C值選取，實際上如果按照規(guī)范中的三種類型閥門對應(yīng)的C值進(jìn)行計算，將比按廠家提供的C值計算出來的結(jié)果小很多，遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足規(guī)范要求，這種情況的出現(xiàn)與印度國內(nèi)安全閥生產(chǎn)水平、工藝等方面能力偏低有很大關(guān)系，鍋爐安全閥基本上使用國際著名生產(chǎn)廠家的較多，多集中在發(fā)達(dá)國家，從而選取的排放系數(shù)比印度規(guī)范中的大很多。IBR規(guī)范中針對常數(shù)C值的確定也有專門的規(guī)定，具體需要按照規(guī)范附錄L規(guī)定的試驗進(jìn)行確定，不同的廠家本身的技術(shù)水平直接決定了常數(shù)C值有所不同，由此可見實際操作過程中選擇由廠家提供的數(shù)值基本不會被印度政府否定，這就是實際情況決定的，IBR規(guī)范中也不得不以附錄的形式留有后路。

3安全閥制造驗收環(huán)節(jié)控制：為確保閥門質(zhì)量，安全閥制造階段的認(rèn)證工作須嚴(yán)格按照規(guī)范中附錄J的具體要求進(jìn)行檢驗與見證，主要包括設(shè)計圖紙審查、鑄鍛造原材料試驗、無損探傷、部件轉(zhuǎn)配與組裝時尺寸檢查、水壓試驗等。在采購及出廠前須嚴(yán)格對閥門有關(guān)質(zhì)量文件進(jìn)行審查,如資料份數(shù)應(yīng)充分考慮實際機(jī)組數(shù)量報批需要，閥門所有相關(guān)零部件的材質(zhì)證書及尺寸數(shù)據(jù)（尤其是彈簧的尺寸數(shù)據(jù)，直接關(guān)系到后期產(chǎn)品注冊證書填寫等事宜），文件與閥門實物上的標(biāo)示一致性審查等等。另外應(yīng)重點注意審查相關(guān)壓力參數(shù)，IBR規(guī)定安全閥的整定壓力（起跳壓力）需要由廠家發(fā)貨前進(jìn)行整定，但具體數(shù)值絕對不能超過設(shè)計壓力的10%，ASME-PG67.3的規(guī)定是按不超過最高允許工作壓力進(jìn)行整定，而國內(nèi)規(guī)范對于大于5.9額定蒸汽壓力的鍋爐，其鍋筒及過熱器安全閥整定壓力分別為工作壓力的1.05和1.08倍IBR規(guī)定啟閉壓差一般為整定壓力的2.5%到5%閉區(qū)間。

4安全閥現(xiàn)場蒸汽試驗

鍋爐安裝完畢進(jìn)行完整體水壓試驗后，注冊前必須進(jìn)行蒸汽試驗，蒸汽試驗的主要目的是通過實際試驗來確定安全閥是否足以有效地釋放過量的鍋爐蒸汽，以及在達(dá)到最大工作壓力時安全閥是否能夠啟動。試驗結(jié)果應(yīng)使鍋爐所在邦的檢察長滿意，否則不予發(fā)放初始證書。如果總閥面已全部起跳，且總閥門通過計算認(rèn)為已經(jīng)足夠，鍋爐的所有閥門均可在鍋爐設(shè)計工作壓力的110%以內(nèi)起跳，則可認(rèn)為升壓試驗要求已經(jīng)得到滿足。蒸汽試驗過程中如果壓力上升值超出鍋爐最大工作壓力達(dá)10%，則可認(rèn)定安全閥的總閥面不足。

結(jié)語：通過以上安全閥認(rèn)證案例分析，我們不難發(fā)現(xiàn)印度產(chǎn)品認(rèn)證十分注重從源頭開始嚴(yán)抓質(zhì)量，重視過程控制，一切以技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)繩，基于此，為更好地運作好國際電站EPC項目，我們應(yīng)加強同一領(lǐng)域中不同國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)研究與對比工作。

[1]姚瑋倩,葉雯.印度規(guī)程（IBR）對鍋爐及電站設(shè)計的要求.電站系統(tǒng)工程.

[2]趙濱江,趙程.印度鍋爐規(guī)程安全閥檢測與認(rèn)證規(guī)定的分析.閥門，2010年.