王 婧，楊 祎，李慧萍

（東方電氣集團東方鍋爐股份有限公司，自貢 643001）

隨著我國社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，業(yè)主對鍋爐與壓力容器的使用標(biāo)準(zhǔn)要求也在不斷提高，國內(nèi)某些項目甚至要求受壓件在符合特種設(shè)備安全技術(shù)規(guī)范（TSG）的情況下，還需滿足美國機械工程師協(xié)會（ASME）的鍋爐及壓力容器規(guī)范（BPVC）要求，因此，如何理解標(biāo)準(zhǔn)體系的差異性，是今后一段時間制造廠需重點關(guān)注的地方。本文通過對GB/T 16507.6—2013《水管鍋爐 第6 部分：檢驗、試驗和驗收》、TSG G001—2012《鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》和ASME BPVC.I—2017《鍋爐及壓力容器規(guī)范 第一卷：動力鍋爐》，以及GB 150.4—2011《壓力容器 第4 部分：制造、檢驗和驗收》、TSG 21—2016《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》和ASME BPVC.VIII.1—2017《鍋爐及壓力容器規(guī)范 第八卷：壓力容器 第一冊：壓力容器建造規(guī)則》等水壓試驗標(biāo)準(zhǔn)[1-6]進行對比分析，就工作中鍋爐與壓力容器標(biāo)準(zhǔn)水壓試驗執(zhí)行過程中的案例進行分析討論，指出確切有效的措施，以便更好地執(zhí)行后期項目。

1 電站鍋爐產(chǎn)品水壓試驗要求

1.1 鍋爐國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的水壓試驗要求

GB/T 16507.6—2013 第9 章“水壓試驗”和TSG G0001—2012 第4.5.6 條“水壓試驗”中，除對現(xiàn)場整體水壓試驗壓力和保壓時間進行規(guī)定外，還對零部件水壓試驗的壓力、試驗用水、保壓時間、過程控制、水壓試驗合格要求進行了規(guī)定。

1.2 鍋爐ASME 標(biāo)準(zhǔn)的水壓試驗要求

ASME BPVC.I—2017 的“PW 篇 焊接裝配鍋爐的要求”中，“PW-54 水壓試驗”僅明確焊接承壓件應(yīng)按照“PG-99”進行整體水壓試驗，水壓試驗可在制造商的車間也可在工地進行，未對零部件水壓試驗進行規(guī)定。

1.3 鍋爐國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)與ASME 標(biāo)準(zhǔn)的水壓試驗要求對比

通過對GB/T 16507.6—2013、TSG G0001—2012 與ASME BPVC.I—2017 的對比（詳見表1）發(fā)現(xiàn)：國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)對水壓試驗的檢驗時機、試驗用水、環(huán)境溫度、試驗水溫、試驗壓力、保壓時間、過程控制及合格要求均有詳細的規(guī)定，ASME 標(biāo)準(zhǔn)因只對整體水壓進行了部分要求，不適于大型電站鍋爐廠內(nèi)水壓。因此，電站鍋爐廠內(nèi)零部件水壓試驗，建議在符合ASME 標(biāo)準(zhǔn)整體水壓的相應(yīng)要求下，按照國內(nèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求執(zhí)行。

表1 GB/T 16507.6—2013 與ASME BPVC.I—2017 水壓試驗要求對比表

試驗項目GB/T 16507.6—2013（TSG G0001—2012） ASME BPVC.I—2017零部件水壓試驗要求 整體水壓試驗要求 零部件水壓試驗要求 整體水壓試驗要求試驗壓力水壓試驗時，薄膜應(yīng)力不應(yīng)當(dāng)超過元件材料在試驗溫度下屈服點的90%。1）鍋筒、汽水分離器：1.25 倍工作壓力；2）散件出廠集箱：1.5倍工作壓力；3）受熱面管子及管件：1.5 倍工作壓力；4）受熱面組件：1.5 倍工作壓力。水壓試驗時，薄膜應(yīng)力不應(yīng)當(dāng)超過元件材料在試驗溫度下屈服點的90%。1）鍋爐本體（＜0.8Mpa）：1.5 倍鍋筒工作壓力，但不小于0.2Mpa；2）鍋爐本體（0.8Mpa-1.6Mpa）：鍋筒工作壓力加0.4Mpa；3）鍋爐本體（＞1.6Mpa）：1.25 倍鍋筒工作壓力；4）再熱器：1.5 倍再熱器的工作壓力。未作要求。將壓力逐漸升高至數(shù)據(jù)報告給出的、標(biāo)志在鍋爐上的最高允許工作壓力的1.5 倍。任何鍋爐部件不得承受大于試驗溫度下90%屈服強度（0.2%殘余應(yīng)變）的總體一次薄膜應(yīng)力。保壓時間1）鍋筒、汽水分離器：20min；2）散件出廠集箱：至少5min；3）受熱面管子及管件：10s-20s；4）受熱面組件：至少5min。保壓時間為20min。 未作要求。 未作要求。過程控制進行水壓試驗時，水壓應(yīng)當(dāng)緩慢地升降。當(dāng)水壓上升到工作壓力時，應(yīng)當(dāng)暫停升壓，檢查有無漏水或異?，F(xiàn)象，然后再升壓到試驗壓力，達到保壓時間后，降到工作壓力進行檢查。檢查期間壓力應(yīng)該保持不變。同零部件要求。 未作要求。分兩個階段進行。1）將壓力逐漸升高至試驗壓力，在此階段，不需要仔細進行泄漏目視檢測；2）降壓至最高允許工作壓力，仔細進行目視檢測。合格標(biāo)準(zhǔn)1）金屬壁和焊縫上沒有水珠和水霧；2）降到工作壓力后脹口處不滴水珠；3）水壓試驗后，沒有發(fā)現(xiàn)明顯殘余變形。同零部件要求。 未作要求。只要求授權(quán)檢驗師執(zhí)行檢驗工作并在水壓試驗時到場見證，并未對水壓試驗合格標(biāo)準(zhǔn)作出說明。

2 壓力容器水壓試驗要求

2.1 壓力容器國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的水壓試驗要求

GB 150.4—2011 第11 章“耐壓試驗和泄漏試驗”和TSG 21—2016 第4.1.9 條“耐壓試驗”中，對容器產(chǎn)品水壓試驗的壓力、保壓時間、過程控制、水壓試驗合格要求進行了規(guī)定。

2.2 壓力容器ASME 標(biāo)準(zhǔn)的水壓試驗要求（U 容器）

ASME BPVC.VIII.1—2017 的“UG 篇 各種監(jiān)造方法和各種材料的通用要求”中，“UG-99 標(biāo)準(zhǔn)液壓試驗”對容器產(chǎn)品水壓試驗的壓力、過程控制、水壓試驗合格要求進行了規(guī)定。

2.3 壓力容器國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)與ASME 標(biāo)準(zhǔn)的水壓試驗要求對比

通過對GB 150.4—2011、TSG 21—2016 和ASME BPVC.VIII.1—2017 的對比（詳見表2）發(fā)現(xiàn)：國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)對容器水壓試驗的檢驗時機、試驗水溫、試驗壓力、保壓時間、過程控制及合格要求均有詳細的規(guī)定，而ASME 標(biāo)準(zhǔn)雖然也有規(guī)定，但總的來說不如國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)完整細致。故U 鋼印容器廠內(nèi)水壓試驗建議在滿足ASME 標(biāo)準(zhǔn)的情況下，按照國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)要求執(zhí)行。

表2 GB 150.4—2011 與ASME BPVC.VIII.1—2017 水壓試驗要求對比表

3 案例分析

某項目預(yù)熱器，外殼筒身SA-516GR70 φ1500×21mm，U 形管束 SA-556C2 φ16×2，設(shè)計、制造、檢驗及驗收規(guī)范需滿足TSG 21—2016《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》和ASME BPVC.VIII.1—2017《鍋爐及壓力容器規(guī)范 第八卷：壓力容器 第一冊：壓力容器建造規(guī)則》，圖紙具體要求見表3。

表3 某項目預(yù)熱器圖紙要求

（1）殼側(cè)的水壓試驗過程控制

根據(jù)表3 已知參數(shù)，結(jié)合表2 對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)體系要求，經(jīng)過換算可得出殼側(cè)的水壓試驗過程控制要求對比表（詳見表4）。

表4 TSG 21—2016 與ASME BPVC.VIII.1—2017 水壓試驗過程控制要求對比表（殼側(cè)）

因設(shè)計壓力2.0MPa 小于試驗壓力除以1.3 的2.2MPa，從安全性和兩種標(biāo)準(zhǔn)的適用性考慮，殼側(cè)的過程控制建議按圖1 執(zhí)行，即：升壓階段，在設(shè)計壓力2.0MPa 進行檢查，合格后升壓至試驗壓力2.86MPa，保壓時間超過30min 后，降壓至2.2MPa 處進行相應(yīng)檢查，驗收合格標(biāo)準(zhǔn)取表2 要求的最嚴值。

圖1 水壓試驗過程控制要求（殼側(cè)）

（2）管側(cè)的水壓試驗過程控制

同理，經(jīng)過換算可得出管側(cè)的水壓試驗過程控制要求對比表（詳見表5）。

表5 TSG 21—2016 與ASME BPVC.VIII.1—2017 水壓試驗過程控制要求對比表（管側(cè)）

因設(shè)計壓力18.3MPa 大于試驗壓力除以1.3 的17.9MPa，從安全性和兩種標(biāo)準(zhǔn)的適用性考慮，管側(cè)的過程控制建議按圖2 執(zhí)行，即：升壓階段，在設(shè)計壓力18.3MPa 進行檢查，合格后升壓至試驗壓力23.27MPa，保壓時間超過30min 后，降壓至18.3MPa 處進行相應(yīng)檢查，驗收合格標(biāo)準(zhǔn)取表2要求的最嚴值。

圖2 水壓試驗過程控制要求（管側(cè)）

4 結(jié)束語

水壓試驗是電站鍋爐與壓力容器制造中的一道重要工序，是驗證產(chǎn)品制造質(zhì)量是否合格的重要手段。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)體系要求和技術(shù)文件，制定出合理的水壓試驗檢驗程序，保證水壓試驗質(zhì)量，是質(zhì)量檢驗工作者的本職所在，也是需要重點關(guān)注和持續(xù)改進的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。