某超臨界壓力直流鍋爐超水壓試驗實施過程研究

摘 要：某公司二期兩臺2080噸/h超臨界壓力直流鍋爐，A修受熱面升級改造末過、集箱、水冷壁大面積換管，所以要在冷態(tài)下做超壓試驗，對鍋爐管道、集箱做全面細致的檢查，檢驗承壓部件的嚴密性和強度。本文詳細闡述了超水壓試驗的實施過程，包括試驗范圍及時間、組織機構設置說明、安全措施、技術措施等，具有100%的可實施性。

關鍵詞：安全措施；技術措施

根據《電力工業(yè)鍋爐監(jiān)察規(guī)程》規(guī)定，“鍋爐改造，受壓元件經過重大修理或更換后，如水冷壁（或排管）更換管數在50%以上，過熱器、再熱器、省煤器等部件成組更換，汽包進行了重大修理時，必須進行超壓試驗”，鍋爐本體（省煤器、水冷循環(huán)系統(tǒng)、過熱器系統(tǒng)）水壓試驗壓力為過熱器出口設計壓力的1.25倍，但不小于省煤器進口設計壓力的1.1倍。再熱器系統(tǒng)則以再熱器進口設計壓力的1.5倍單獨進行水壓試驗。我公司的2080噸/h超臨界壓力直流鍋爐，A修受熱面升級改造末過、末再管排全部更換，集箱更換同時水冷壁大面積換管，所以要在冷態(tài)下做超壓試驗，對鍋爐管道、集箱做全面細致的檢查，檢驗承壓部件的嚴密性和強度。

1 試驗要求

（1）2080t/h超臨界壓力直流鍋爐的一、二次汽水系統(tǒng)。包括給水系統(tǒng)、水冷壁、過熱器、再熱器及系統(tǒng)內的所有聯(lián)箱。

（2）試驗時間必須安排在檢修工作結束，鍋爐冷態(tài)驗收前。

（3）鍋爐進行水壓試驗時，水壓應緩慢的升降。達到工作壓力時，應暫停升壓，檢查有無漏水或異?，F象，然后再升壓到試驗壓力。檢查期間壓力保持不變。

（4）水壓試驗應在環(huán)境氣溫高于5℃時進行，否則必須有防凍措施，要選用清潔水源，要求不高時可用工業(yè)用水代替，水溫要高于周圍露點以防鍋爐表面結露，但亦不宜過高，一般為20～70℃。

2 組織機構設置說明

（1）試驗時要成立以總工程師為組長的領導組，組員包括維護部經理、運行部經理、安健環(huán)部經理。

（2）試驗時工作組要以生技部鍋監(jiān)工程師為組長，組員包括：當值值長、鍋爐主任、生技部鍋爐主管、安健環(huán)主管、運行部鍋爐主管、運行部、維護部安全主管、當值運行人員、檢修相關人員等。

（3）職責與權限：

項目負責人：生技部鍋監(jiān)工程師。

質量負責人：鍋爐主任、生技部鍋爐專工、生技部化學專工。

安全負責人：安健環(huán)部、運行部、維護部安全主管。

技術負責人：鍋爐專工、運行部鍋爐專工、熱控主管。

施工操作人：檢修相關人員、當值運行人員。

項目負責人：負責鍋爐水壓試驗的全面工作，現場施工人員的總體協(xié)調工作，把握鍋爐水壓試驗整體的質量、安全、進度，保證鍋爐水壓試驗工作的順利進行。

安全負責人：負責鍋爐水壓試驗的安全監(jiān)察工作，監(jiān)督鍋爐水壓試驗安全措施的執(zhí)行，保持現場施工文明整潔。檢查發(fā)現鍋爐水壓試驗過程中人員、工器具、作業(yè)程序等存在安全隱患時，及時提出整改措施。

質量負責人：負責鍋爐水壓試驗的質量監(jiān)察工作，監(jiān)督鍋爐水壓試驗過程的質量控制措施及其程序文件的正確執(zhí)行。負責質量驗收工作。檢查發(fā)現質量隱患及時提出整改措施。

技術負責人：負責鍋爐水壓試驗現場的技術支持，確定施工方案，編制鍋爐水壓試驗的技術措施、安全風險預控措施、組織措施和其他相關技術文件。在施工過程中按所編著的技術文件執(zhí)行，負責質量驗收工作。

施工操作人：負責鍋爐水壓試驗施工的人員組織工作，服從項目負責人的工作安排，按措施及相關技術文件要求完成水壓試驗工作。

3 安全措施

（1）所有參加水壓試驗收的人員必須接受安全、技術交底，做到心中有數，目的明確，各負其責。

（2）施工人員必須正確佩戴安全帽，患有高血壓、心臟病等不宜從事高處作業(yè)病癥的人員禁止參加此工作，嚴禁酒后進入施工現場。在升壓前必須檢查爐內各處是否有其他工作人員，在確保無人后才可升壓。

（3）應認真觀察施工環(huán)境的地況，防意外跌傷、碰傷。鍋爐零米設警戒線，無關人員嚴禁進入。鍋爐梯子平臺暢通，與水壓無關的腳手架已全部拆除。鍋爐上無雜物。

（4）嚴格遵守高空作業(yè)安全規(guī)程，正確使用安全帶。水壓檢查時至少兩個人一組，進入爐膛內檢查前必須統(tǒng)計進入人數，檢查結束后再次清點人數，確認后方可撤離。

（5）所有用于水壓檢查的腳手架使用前做徹底檢查，圍欄、爬梯牢固可靠、封閉良好，確保無隱患。焊口檢查處全部鋪滿腳手板，加好護欄。

（6）照明充足，手電及應急燈必須系好保險繩，防止脫手墜落傷人。在檢查過程中一旦發(fā)生停電現象檢查人員應原地待命，不要驚慌。

（7）所有使用的壓力表必須經過檢修及校核，否則嚴禁使用，安裝位置要正確。

（8）鍋爐水壓試驗進水時，管理空氣門及給水門的人員不準擅自離開，以免水滿燙傷其他人員。

（9）試驗中，發(fā)現部件有輕微滲漏時，檢查人員應遠離滲漏點，并懸掛危險標記；在停止升壓進行檢查前，應先了解滲漏是否有發(fā)展，在確信沒有發(fā)展時，才可進行檢查。若漏點大時，應消壓放水，可靠處理后，方可允許繼續(xù)升壓。禁止在帶壓情況下進行捻縫、焊接、緊螺栓等工作。

（10）水壓試驗進入爐內檢查時，檢修安全員負責檢查和記錄進入爐內人員，檢查完畢后清點人數正常，拆除爐內腳手架，封閉人孔門。

（11）檢查時嚴禁用硬物敲擊承壓管道；不要正對閥門、壓力表；升壓過程中鍋爐內部不得留人。

（12）監(jiān)視壓力表人員要報數準確，隨時與主控室壓力進行對照。

（13）試驗過程中必須保證通訊暢通，檢查人員、監(jiān)表人員、升壓泵操作人員隨時保持聯(lián)系。

（14）所有人員明確分工后必須堅守崗位，服從統(tǒng)一指揮，不私自進行任何操作。

（15）一旦壓力超過超壓試驗壓力，立即降低升壓泵出口壓力，必要時開啟水冷壁下聯(lián)箱排污門控制超壓試驗壓力。

（16）爐內檢查使用升降大平臺應執(zhí)行升降大平臺使用安全注意事項，并必須使用防墜器。

4 技術措施

4.1 水壓必須具備的條件

4.1.1 一次汽系統(tǒng)

（1）鍋爐上水系統(tǒng)和放水系統(tǒng)已檢修完畢，閥門嚴密，試驗開關靈活，具備上水條件。（2）各處膨脹指示器恢復齊全，并以校對好零位指示。（3）至少準備兩只校驗準確的壓力表，一只裝在末過出口管道上，一只待用，壓力表精度在1.5級以上，壓力極限應用紅線標出，量程為0～40MPa。（4）確認所有儀表一次門開啟。（5）閉冷水、開冷水、凝結水、循環(huán)水、高低加系統(tǒng)具備投入條件，輔汽系統(tǒng)投入，除氧器加熱系統(tǒng)投入，電泵具備上水條件。（6）參加水壓試驗人員分工明確，通訊聯(lián)絡工具準備好。（7）水壓試驗所需固定吊架均以固定完畢。（8）啟動分離器、主汽管道6個安全閥用水壓試驗壓緊裝置壓緊，ERV閥關閉EBV汽源關閉；【注意】當采用壓緊裝置壓緊安全閥時必須十分小心，避免壓得太緊而損傷閥桿閥芯，只要把壓緊裝置擰緊能遏制住所受壓力就可以。（9）取樣、壓力測點二次門關閉（爐水、給水、蒸汽）。（10）主汽堵閥已按要求安裝好堵板，檢修完畢，具備上水打壓條件。

4.1.2 二次汽系統(tǒng)

（1）再熱系統(tǒng)承壓部件檢修工作已全部結束，保溫恢復工作可在水壓試驗后進行。（2）再熱器打壓上水管道閥門和再熱器事故減溫水系統(tǒng)檢修完畢，閥門嚴密，開關試驗靈活，具備上水及放水條件。（3）各處膨脹指示器恢復齊全，并以校對好零位指示。（4）至少準備兩只校驗準確的壓力表，一只裝好一只待用，壓力表精度在1.5級以上，壓力極限應用紅線標出，量程為0～10MPa。（5）確認所有儀表一次門開啟。（6）閉冷水、開冷水、凝結水、循環(huán)水、高低加系統(tǒng)具備投入條件，輔汽系統(tǒng)投入，除氧器加熱系統(tǒng)投入，電泵具備上水條件。（7）參加水壓試驗人員分工明確，通訊聯(lián)絡工具準備好。（8）熱段管道4個安全閥用試驗壓緊裝置壓緊閥桿；注意：當采用壓緊裝置壓緊安全閥時必須十分小心，避免壓得太緊而損傷閥桿閥芯，只要把壓緊裝置擰緊能遏制住所受壓力就可以。（9）4個堵閥已按要求安裝好堵板，檢修完畢，具備上水打壓條件。（10）蒸汽取樣、壓力測點二次門關閉。

4.2 水壓試驗及水壓范圍

4.2.1 一次汽水壓試驗及水壓范圍

（1）自給水泵出口至過熱器出口水壓試驗堵閥之間的受熱面及各部件連接管道；超水壓升壓泵出口至鍋爐左墻下集箱疏水手動門及電動門之間三通管路。（2）受壓部件附屬的排空管、疏水管至相應的二次門。（3）其余的附屬管路：取樣管路、排污管路、加藥管路、一、二級減溫水管路至相應的二次門，吹灰管路電動門前。（4）水壓試驗壓力為鍋爐工作壓力25.4MPa；超水壓試驗壓力為鍋爐省煤器入口壓力1.1倍（5）試驗用水應使用除鹽水，水溫一般在21～70℃之間，用氨水調節(jié)pH值至10～10.5，氯離子含量小于0.2mg/L。（6）鍋爐水壓試驗前對鍋爐上水系統(tǒng)進行冷態(tài)沖洗水質合格后，方可對過熱器系統(tǒng)進水。（7）水壓試驗要求受壓部件的金屬壁溫不低于21℃；水壓試驗全過程啟動分離器金屬壁溫應不低于35℃。（8）啟動電動給水泵，經省煤器向鍋爐進水，從開始進水至啟動分離器上部，進水時間控制在2～3h。（9）啟動分離器排空門見水后，停止進水并；通知檢修人員對鍋爐水冷壁受熱面、管道、閥門進行一次全面檢查。（10）繼續(xù)上水待鍋爐末過管道排空門有連續(xù)水流出現，逐只關閉空氣門，當關閉最后兩只空氣門前，應適當降低進水量，注意壓力上升情況。（11）當所有空氣門關閉后，水壓試驗開始。（12）通過控制電泵勺管位置提升電泵轉速，以每分鐘0.2～O.3MPa的升壓速率升至鍋爐工作壓力25.4MPa時，（在壓力升到接近工作壓力時，應特別注意升壓速度緩慢均勻，嚴防超壓。）穩(wěn)定壓力，記錄時間和壓力，通知檢修人員對鍋爐汽水系統(tǒng)相關截門、本體受熱面、管道進行全面檢查。（13）檢查完畢后且接到就地檢查無問題需要升壓通知后，繼續(xù)使用電動給水泵升壓至壓力32.285MPa時，（在壓力升到接近省煤器入口壓力1.1倍時，應特別注意升壓速度緩慢均勻，嚴防超壓。）穩(wěn)定壓力，記錄時間和壓力，（在此期間不得進行任何檢查工作）穩(wěn)定10min后，降壓至25.4MPa，檢修人員對鍋爐汽水系統(tǒng)相關截門、本體受熱面、管道進行全面檢查。（14）檢查完畢后且接到就地檢查無問題需要降壓通知后，通過控制電泵勺管位置降低電泵轉速和開啟鍋爐下聯(lián)箱排污門，以O.1MPa/min的速度降壓，當壓力降至16MPa時，然后控制電泵勺管位置降低電泵轉速和開啟鍋爐下聯(lián)箱排污門，以每分鐘O.3MPa的速度降壓，當電泵轉速降低到最低轉速時，停止電泵，關閉電泵出口門。鍋爐啟動分離器降到正常時，關閉水冷壁下聯(lián)箱排污門，根據實際情況決定是否放水。開啟過熱器所有疏水門、空氣門對過熱器放水，并將主汽管道內存水放出。放水結束關閉疏水門，通知檢修人員拆除安全門卡具。主汽管道疏水放凈后，拆除2個堵閥閥芯，更換密封圈，回裝堵閥，并報值長。

4.2.2 二次汽水壓試驗及水壓范圍

（1）自再熱冷段入口堵閥至再熱器熱段出口堵閥。（2）受壓部件附屬的排空管、疏水管至相應的二次門。（3）減溫水管路至相應的二次門，二次汽源吹灰管路相應電動門前。（4）水壓試驗壓力為再熱器入口工作壓力4.6MPa*1.5倍。（5）試驗用水應使用除鹽水，水溫一般在21～70℃之間，加入200mg/L左右的聯(lián)氨，并用氨水調節(jié)pH值至10～10.5，氯離子含量小于0.2mg/L。（6）水壓試驗要求受壓部件的金屬壁溫不低于21℃。（7）關閉3號爐再熱器減溫水母管電動門，關閉3號爐再熱器左右側減溫水電動門，關閉3號爐再熱器左右側減溫水調節(jié)門，打開再熱器專用上水打壓管道一二次門，關閉中間放水門。關閉電動給水泵出口門，關閉省煤器入口電動門及旁路門。（8）啟動電動給水泵，經再熱器減溫水向鍋爐進水，上水待鍋爐末再管道排空門有連續(xù)水流出現，逐只關閉空氣門，當關閉最后兩只空氣門前，應適當降低進水量，注意壓力上升情況。（9）當所有空氣門關閉后，水壓試驗開始。（10）通過控制電泵勺管位置提升電泵轉速，升壓速度要均勻緩慢，一般速度在每分鐘0.2～0.3MPa為宜，在壓力升到接近工作壓力時，應特別注意升壓速度緩慢均勻，嚴防超壓。當壓力升至4.6MPa時，穩(wěn)定壓力，記錄時間和壓力，通知檢修人員對汽水系統(tǒng)相關截門、本體受熱面、管道進行全面檢查。檢查完畢后且接到就地檢查無問題需要升壓通知后，繼續(xù)以0.2～0.3MPa/min速度升壓，當壓力升至6.9MPa時，關閉給水泵抽頭供水門，記錄時間和壓力，（在此期間不得進行任何檢查工作）穩(wěn)定10min后，降壓至4.6MPa，通知檢修人員對汽水系統(tǒng)相關截門、本體受熱面、管道進行全面檢查。（11）檢查完畢后且接到就地檢查無問題需要降壓通知后，打開3號爐再熱器減溫水母管電動門、3號爐再熱器左右側減溫水管道排污一二次門及上水打壓管道放水門（應確定放水門及管道上無人工作），然后控制電泵勺管位置降低電泵轉速和開啟再熱器左右側減溫水調節(jié)門，以每分鐘O.3MPa的速度降壓，當電泵轉速降低到最低轉速時，停止電泵，關閉電泵出口門。開啟再熱熱器所有疏水門、空氣門對再熱器放水，并將再熱器汽管道內存水放出。放水結束關閉疏水門，由檢修拆除安全門卡具。（12）檢查再熱減溫水管疏水放凈后，拆除4個堵閥閥芯，更換密封圈，回裝堵閥。

4.2.3 注意事項

（1）檢修人員檢查時，應注意焊口、人孔、法蘭、管道閥門等，其他結合處以及各承壓部件的表面有無滲漏；一定要將所有能檢查到的地方全部檢查到，盡量避免疏漏。爐內注意檢查水冷壁角部燃燒器根部、吹灰孔根部、下水包出口等易拉裂的部位。（2）檢查時，如發(fā)現焊縫處有滲漏或濕潤現象，可在滲漏表面，用布擦拭干凈，以辯明缺陷性質，并做出明顯標記。當鍋爐壓力釋放后，檢查各部件是否有殘余變形。（3）檢查時還應檢查記錄各處膨脹指示器，了解各部分自由伸長情況及有無卡阻現象。（4）水壓試驗時，在受壓設備區(qū)域內，無關人員不得停留。（5）現場通訊聯(lián)系保持暢通。（6）熱工專業(yè)檢查儀表、取樣系統(tǒng)嚴密性。（7）進入爐膛后，各級安監(jiān)負責人要檢查個人防護設施，并清點人數。（8）水壓期間檢修作業(yè)全部停止，運行人員停止就地操作（緊急狀況除外）。（9）水壓前值長負責發(fā)信息，公布水壓試驗時間及范圍，無關人員禁入。（10）嚴格執(zhí)行重大操作人員到位制度，水壓前負責人交底，明確緊急情況下逃生路線。（11）冬季水壓試驗后，若不立即點火啟動，由運行人員采取可靠的防凍措施。

5 結語

試驗結束后有相應的嚴格的驗收措施，根據一次汽水系統(tǒng)或者二次汽水系統(tǒng)的不同，確認好試驗壓力以及驗收標準：承壓部件無漏水及濕潤現象、承壓部件無殘余變形。驗收部位包括爐頂熱箱、啟動分離器、爐外管道和閥門、熱工儀表閥門、各級受熱面等。系統(tǒng)在試驗壓力下觀測10min，壓力降不應大于0.02MPa，然后降到工作壓力進行檢查，應不滲不漏。試驗結束后根據需要，確定受熱面放水方法。

參考文獻

[1]王頂磊，黃香彬.2080噸/h超臨界鍋爐爐膛結焦應對措施[J].山東工業(yè)技術，2013，（11）：44.

[2]袁健.上海鍋爐廠有限公司[J].上海質量，2015，（7）：31.

（作者單位：河北國華滄東發(fā)電有限責任公司）