李文斌

（中國核工業(yè)華興建設(shè)有限公司，江蘇南京 210039）

全自動燃油/燃氣蒸汽鍋爐水壓試驗

李文斌

（中國核工業(yè)華興建設(shè)有限公司，江蘇南京 210039）

以核電站全自動燃油/燃氣蒸汽鍋為例，論述爐鍋爐水壓試驗各階段施工內(nèi)容、重難點、核心技術(shù)要點及水壓試驗在鍋爐作為特種設(shè)備使用過程中的重要性和連貫性。為同類型壓力容器設(shè)備水壓試驗（冷態(tài)試驗）提供借鑒。

蒸汽鍋爐；水壓試驗；壓力容器

10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2017.09.65

1 鍋爐水壓試驗的重要性及技術(shù)要點

1.1 重要性

鍋爐屬于國務(wù)院《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》規(guī)定的壓力容器類特種設(shè)備。水壓試驗俗稱鍋爐冷態(tài)壓力試驗，與煮爐（熱態(tài)壓力試驗）對應(yīng)，是檢驗鍋爐制造質(zhì)量、運行安全、使用性能的基礎(chǔ)施工內(nèi)容。

水壓試驗是壓力容器設(shè)備主體、筒壁、核心零部件等能否承壓的基礎(chǔ)試驗，與常壓容器、常壓儲罐的盛水試驗屬于同一類型，上承設(shè)備安裝、下承功能性試驗，既是設(shè)備安裝后的綜合性、基礎(chǔ)性試驗，又是熱態(tài)功能性試驗前的必要性條件。

1.2 技術(shù)要點

（1）鍋爐本體水壓試驗壓力滿足(以鍋筒或過熱器集箱的壓力表為準)工作壓力≤0.8 MPa時，水壓試驗壓力為鍋筒工作壓力的1.5倍且≥0.2 MPa；工作壓力0.8～1.6 MPa時，試驗壓力為工作壓力+0.4 MPa；工作壓力≥1.6 MPa時，試驗壓力為工作壓力的1.25倍。

（2）安全閥單獨進行水壓試驗。

（3）水壓試驗的環(huán)境溫度≥5℃，水溫高于周圍露點且＜70℃。

（4）在系統(tǒng)的最低處裝設(shè)排水管道，在系統(tǒng)的最高處裝設(shè)放空閥。

（5）試驗系統(tǒng)的壓力表不應(yīng)少于2個，表盤量程應(yīng)為試驗壓力的1.5～3倍。

（6）試驗壓力應(yīng)達到保持時間后回降到額定工作壓力進行檢查，檢查期間壓力保持不變，且符合下列要求：鍋爐受壓元件的金屬壁、焊縫上沒有水珠和水霧，脹口處不滴水珠；水壓試驗后無可見殘余變形。

2 鍋爐水壓試驗重點技術(shù)措施

2.1 設(shè)備概述

某核電站全自動燃油/燃氣蒸汽鍋爐，為核電站輔助系統(tǒng)提供運行所需飽和蒸汽，是核電站除一回路主蒸汽以外輔助系統(tǒng)所需蒸汽的唯一來源。該鍋爐屬于整體結(jié)構(gòu)式壓力容器，設(shè)備參數(shù)：全自動燃油燃氣蒸汽鍋爐WNS12.5-1.6-YZQT，額定蒸發(fā)量12.5 t/h，額定蒸汽壓力1.6 MPa,水壓試驗壓力2.0 MPa,燃料為天然氣、輕油、重油。

2.2 施工邊界

除安全閥拆除送至閥門間外，其他閥門全部參加水壓試驗。安全閥拆除單獨試驗。安全閥的起跳壓力由專門的閥門標定單位標定并且負責(zé)其使用性能，標定完成后使用鉛封，不允許私自拆卸鉛封等。主蒸汽出口、副蒸汽出口、取樣口、排污口、進水口等設(shè)備工藝口的閥門必須跟隨主鍋爐本體進行水壓試驗。

2.3 壓力控制方案

（1）制作臨時管線，從“補給水管線”進水升壓、穩(wěn)壓、保壓。主要包括如何在水壓試驗過程中保持升壓、穩(wěn)壓、卸壓操作穩(wěn)定、方便和安全。

（2）升壓泵的選擇。升壓泵分為手動升壓泵和電動升壓泵，可進行快速升壓和慢速升壓。中小型鍋爐一般選擇手動慢速升壓泵或電動慢速升壓泵；大中型鍋爐一般選擇電動慢速升壓泵或電動快速升壓泵。本鍋爐采用電動慢速升壓泵。

（3）升壓泵的安裝。試壓水源→過濾網(wǎng)→試壓泵→臨時管線（含試壓泵閥門等）→鍋爐進水口正式閥門→鍋爐進水口。試壓選擇干凈、水量充足水源，可設(shè)置臨時水箱；試壓水源至試壓泵之間增加過濾網(wǎng)。

（4）升壓過程。升壓過程應(yīng)緩慢，至少經(jīng)過0 MPa→3 MPa→6 MPa→10 MPa→13 MPa→16 MPa→18 MPa→20 MPa，各壓力點停止約5 min，以期鍋爐逐步適應(yīng)升壓過程中壓力變化造成的鍋爐殼體塑性和彈性變形。

2.4 進水方案

（1）進水方案。制作臨時管線，從室外水箱底部采用軟管連接，從頂部排空口進水，待排空口溢水后，采用盲板封堵。

（2）進水過程。①罐體進水清洗，進水時將排水口閥門全開，沖洗罐體；②關(guān)閉排水口閥門，繼續(xù)緩慢進水，檢查壓力表是否有毛細管效應(yīng)產(chǎn)生的部分空氣無法排除，直至頂部排空口溢水，關(guān)閉排空口閥門。

（3）確定升壓水進口。鍋爐本體的“主進水口”水量較大、“補給水口”水量較??；進水過程需要大量進水，升壓過程則需要緩慢進水；本施工選擇“補給水口”作為升壓水進口。

2.5 排水方案

（1）選擇最底部的鍋爐排水閥門，外部連接臨時軟管接至室外排污井。

（2）排水口選擇在最低處設(shè)置排水口，選擇鍋爐排水口或排污口。特殊部件水無法排盡時，采用防凍措施。

（3）排水管線流程。鍋爐排水口→鍋爐排水閥門→地溝內(nèi)的就地排水管（現(xiàn)場拆除此段管線，將鍋爐排水閥門出口法蘭拆除，制作臨時法蘭和管線，臨時管線上安裝塑料軟管引至室外污水井）→排水點（室外污水井）。

（4）排水點的基本要求是可供持續(xù)排水。

2.6 頂部排空口

（1）頂部排空口選擇最頂部的安全閥（安全閥已拆除）。

（2）施工措施及技術(shù)要求。在施工邊界內(nèi)選擇最高作為排空口（一般安全閥處于高點，可選擇拆除安全閥后制作臨時管線作為排空口）。所有細管處因毛細管效應(yīng)（重點是壓力表接口）有時可能空氣排出不干凈，進水過程中可能先拆除或松開壓力表，溢水后將壓力表擰緊，保證無空氣，否則壓力表顯示不準或者跳動過大。頂部排空口的管徑接口不宜過小。

2.7 底部卸壓口卸壓措施

（1）卸壓口選擇“爐水取樣口”針型閥控制作為卸壓排水口。

（2）水壓試驗結(jié)束后分為卸壓→排水→罐體清潔與干燥。一般意義上可以從排水口卸壓，但因排水口管線設(shè)置臨時管線且路徑較長，不好觀察，為保證卸壓過程中由于鍋爐內(nèi)部負壓造成鍋爐本體受損，卸壓一定要非常緩慢，因此一般會選擇其他點作為卸壓口。本鍋爐水壓試驗泄壓口選在“爐水取樣口”，取樣口設(shè)置的是針型閥，便于微調(diào)卸壓水流。卸壓水流基本要求是最大水流必須保證水流呈連續(xù)滴水（20～30滴/min）、但不能形成線狀。

2.8 施工先決條件

水質(zhì)可靠，水源充足，工機具齊全，警戒區(qū)完善，對講機通暢，配合部門到場，標識牌清晰，壓力表數(shù)量、量程足夠，盲板封堵檢查合格。

3 水壓試驗施工技術(shù)要點

3.1 罐體進水清洗

（1）排水口、頂部排氣口、卸壓口全開，向鍋爐內(nèi)部進水，沖洗罐體約5 min。

（2）關(guān)閉排水口、關(guān)閉卸壓口，進水口全開向鍋爐內(nèi)部進水，進水量約2/3。

（3）逐步開啟排水口，使排水量慢慢接近進水量，沖洗罐體約10 min。

（4）將排水口閥門開至最大，隨后關(guān)閉進水口，停止向鍋爐進水（整個過程必須保證頂部排氣口全開，防止負壓）。

（5）鍋爐內(nèi)部水排除干凈，關(guān)閉排水口閥門。

3.2 罐體進水（鍋爐注水）

（1）頂部排氣口全開，其他閥門全部關(guān)閉（含進水口閥門）。（2）緩慢開啟進水口閥門，向鍋爐進水。

（3）進水約2/3時，開啟/關(guān)閉卸壓口閥門，檢查閥門正常防止被雜物堵塞。

（4）進水高度超過壓力表高度時，將壓力表接頭擰松，呈現(xiàn)線狀流水狀態(tài)持續(xù)約1 min。然后在線狀流水狀況下擰緊壓力表，防止壓力表管過細產(chǎn)生的毛細管效應(yīng)而形成空氣無法排除，造成壓力表不準或指針跳動（水壓試驗至少2塊正式/臨時壓力表，且壓力表量程、精度、校驗日期均合格，且確保壓力表正常使用）。

（5）進水至頂部排空閥溢水，此時關(guān)閉進水閥。

（6）檢查鍋爐本體、各接口處是否出現(xiàn)泄漏，檢查頂部排氣口約60 min，頂部排水口水量未減少，此時關(guān)閉頂部排氣口閥門。

3.3 進水升壓

（1）關(guān)閉頂部排氣口，使用升壓水進口進行升壓。

（2）使用“升壓水進口”向鍋爐進水，同時選擇最高點壓力表接頭進行以下施工：將壓力表接頭擰松，呈現(xiàn)線狀流水狀態(tài)持續(xù)約1 min。然后在線狀流水狀況下擰緊壓力表，防止壓力表管過細產(chǎn)生的毛細管效應(yīng)而形成空氣無法排除，造成壓力表不準或指針跳動。

（3）升壓過程需緩慢，重點檢查是否有漏點。

（4）升壓需分階段點，每個階段點停止15 min檢查漏點。

（5）鍋爐緩慢升壓，升壓0.3～0.4 MPa時停止，檢查鍋爐本體、各接口等處是否出現(xiàn)泄漏。

（6）若出現(xiàn)泄漏則停止升壓，首先確認泄漏點是否能帶壓處理，能夠帶壓處理的盡量帶壓處理；否則使用卸壓口將壓力卸至0 MPa。打開頂部排氣口后才允許排水，排水后才允許修復(fù)處理，然后重復(fù)以上進水、升壓施工。

（7）鍋爐緩慢升壓至1.6 MPa時停止15 min，檢查鍋爐本體、各接口等是否出現(xiàn)泄漏。

（8）鍋爐緩慢升壓至2.0 MPa時停止至少20 min，檢查鍋爐本體、各接口等是否出現(xiàn)泄漏。

3.4 保壓（穩(wěn)壓）

在2.0 MPa下穩(wěn)壓20 min且壓降≤0.05 MPa，檢查有無漏水。未出現(xiàn)泄漏點則證明試驗合格。堅決禁止帶壓處理漏點。

3.5 降壓

（1）只能使用“卸壓排水口”進行降壓。

（2）降壓基本要求：最大水流必須保證水流呈連續(xù)滴水、但不能形成線狀，一般為15～20滴/min。

（3）降壓至1.6 MPa時，檢查有無漏水、滲水點。

（4）在此壓力點上若出現(xiàn)漏點，需卸壓后處理漏點后重新進行“進水→升壓→穩(wěn)壓→降壓→卸壓”過程。

（5）在此壓力點上保持15 min，無降壓、無漏點，即證明整個水壓試驗全部合格。

（6）降壓完成后，進入卸壓階段。

3.6 卸壓

卸壓基本要求：最大水流必須保證水流呈連續(xù)滴水、但不能形成線狀，一般為形成20～30滴/min；至少持續(xù)20～24 h完成整個卸壓過程；待壓力卸至0～0.5 MPa時，保持“卸壓排水口”繼續(xù)卸壓，同時緩慢打開頂部排空口閥門，使壓力將至0。

3.7 排水

（1）全開頂部排空口閥門，使鍋爐處于常壓注滿水、頂部排空口閥門全開狀態(tài)。

（2）緩慢打開底部排水口，緩慢增大閥門開度，但閥門開度不應(yīng)超過頂部排空口的管徑，重點防止排水量超過頂部排空口進氣量而造成鍋爐內(nèi)部負壓，從而造成鍋爐殼體承受負壓造成損傷。

（3）排水點可供應(yīng)持續(xù)排水。

3.8 場地清理罐體干燥

（1）吹掃氣體：氮氣、壓縮空氣。吹掃進氣口選擇在頂部排空口、排氣口選擇在底部排水口。采用持續(xù)氣流吹掃、低壓爆破吹掃兩種方式間隔進行。

（2）吹掃排氣至口上放置白紙不出現(xiàn)水漬即可。

4 結(jié)語

蒸汽鍋爐屬于特種設(shè)備，其安全性是實現(xiàn)功能性的基本要求。在鍋爐水壓試驗過程中，核心目的是檢驗鍋爐整體承壓能力，基本要點是整個試驗過程必須保證施工安全、設(shè)備安全、人員安全。

［1］GB 50273—2009.鍋爐安裝工程施工及驗收規(guī)范［S］.

［2］JB/T 1612—1994.鍋爐水壓試驗技術(shù)條件［S］.

［3］DL/T5047－1995.電力建設(shè)施工及驗收技術(shù)規(guī)范鍋爐機組篇［S］.

［4］DL/T5031－1994.電力建設(shè)施工及驗收技術(shù)規(guī)范管道篇［S］.

［5］DL/T5007－1992.電力建設(shè)施工及驗收技術(shù)規(guī)范火力發(fā)電廠焊接篇［S］.

［6］SD167—1985.電力工業(yè)鍋爐監(jiān)察規(guī)程［S］.

TK226+.1

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〔編輯 李 波〕