楊國(guó)祥,施震山,文增瑜

（云南省特種設(shè)備安全檢測(cè)研究院,云南 昆明 650228）

有機(jī)熱載體鍋爐具有低壓力高溫度的工作特性,供熱溫度可達(dá)350℃,額定壓力一般不高于1.0MPa,受熱均勻熱穩(wěn)定性好,熱損失小,溫度易控制；有機(jī)熱載體鍋爐由具有鍋爐安裝資質(zhì)的安裝單位現(xiàn)場(chǎng)安裝本體和輔助設(shè)備,通過管道連接與生產(chǎn)用熱設(shè)備組成供熱系統(tǒng),系統(tǒng)管道的安裝是安裝工作的重點(diǎn)之一,其安裝質(zhì)量的好壞直接影響到鍋爐能否安全運(yùn)行；人們?cè)诎惭b工作中由于對(duì)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)識(shí)不一,容易產(chǎn)生困惑和分歧,比如系統(tǒng)中管道的安裝是遵循《鍋爐安全技術(shù)規(guī)程》還是按《壓力管道規(guī)范——工業(yè)管道》等問題。文章通過對(duì)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)的學(xué)習(xí),對(duì)有機(jī)熱載體鍋爐系統(tǒng)管道安裝的一些問題進(jìn)行探討。

1 有機(jī)熱載體的特性

有機(jī)熱載體多呈淡黃色或褐色油狀液體,大部分是無毒無味的,少數(shù)具有一定程度的毒性和刺鼻臭味；除傳統(tǒng)的苯基芳烴類合成有機(jī)熱載體：聯(lián)苯-聯(lián)苯醚（低毒）、烷基苯（未見中毒報(bào)道）、烷基萘（無毒無味）、氫化三聯(lián)苯（低毒）、芐基甲苯（滲透性強(qiáng)、氣味難聞、水體毒性強(qiáng)、使用受限）等以外,非芳烴類合成油：硅油（無毒、難燃）、聚-α-烯烴（PAO）（無毒無味無色、食品級(jí)）、合成脂（無毒、難燃、可降解）等合成油也作為有機(jī)熱載體使用,這類有機(jī)熱載體具有低溫流動(dòng)性、高溫及氧化穩(wěn)定性和無毒、難燃、可生物降解等特點(diǎn),越來越多地受到關(guān)注和使用。

壓力管道中有機(jī)熱載體介質(zhì)的危害性是以介質(zhì)的毒性和易燃性表示的,《壓力管道規(guī)范——工業(yè)管道 第1部分 總則》GB/T 20801.1-2020附錄A《壓力管道中介質(zhì)毒性和易燃性分類》A.1.4條規(guī)定：列入附錄A.2的危險(xiǎn)化學(xué)品及其混合物視為易燃的危險(xiǎn)性介質(zhì),壓力管道涉及的可燃液體分類見GB/T 20801.1-2020附錄A《壓力管道中介質(zhì)毒性和易燃性分類》表A.2。

《有機(jī)熱載體》GB 23971-2009規(guī)定：有機(jī)熱載體其閉口閃點(diǎn)不得低于100℃,開口閃點(diǎn)不得低于180℃；從《壓力管道規(guī)范——工業(yè)管道 第1部分 總則》GB/T 20801.1-2020附錄A《壓力管道中介質(zhì)毒性和易燃性分類》表A.2可知：有機(jī)熱載體閉口閃點(diǎn)≥100℃,而≤120℃的,屬于丙A類可燃液體,開口閃點(diǎn)≥180℃的屬于丙B類可燃液體,也就是說壓力管道中的有機(jī)熱載體是被列入《壓力管道規(guī)范——工業(yè)管道 第1部分 總則》附錄A.2的危險(xiǎn)化學(xué)品（或混合物）。

2 安裝標(biāo)準(zhǔn)

我國(guó)特種設(shè)備法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系由法律、行政法規(guī)、部門規(guī)章、安全技術(shù)規(guī)范、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)定五個(gè)層次構(gòu)成,當(dāng)安全技術(shù)規(guī)范與引用標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)要求不一致時(shí),在滿足引用標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)要求的同時(shí)不得低于安全技術(shù)規(guī)范。

2.1 B級(jí)鍋爐范圍內(nèi)的管道安裝標(biāo)準(zhǔn)

《鍋爐安全技術(shù)規(guī)程》《工業(yè)金屬管道工程施工規(guī)范》GB 50235、《現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工規(guī)范》GB 50236和《有機(jī)熱載體爐》GB/T 17410等國(guó)家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 壓力管道安裝標(biāo)準(zhǔn)

《壓力管道安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程——工業(yè)管道》TSG D0001、《壓力管道規(guī)范——工業(yè)管道》GB/T 20801等國(guó)家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

表A.2可燃液體

3 鍋爐范圍內(nèi)的管道與壓力管道

鍋爐系統(tǒng)管道分為鍋爐范圍內(nèi)的管道和壓力管道,由前文可知,有機(jī)熱載體在壓力管道中為易燃危險(xiǎn)介質(zhì)。根據(jù)《鍋爐安全技術(shù)規(guī)程》規(guī)定,鍋爐范圍內(nèi)的管道與壓力管道區(qū)分如下：

3.1 有機(jī)熱載體鍋爐范圍內(nèi)的管道

（1）無分油缸的鍋爐,包括鍋爐給油泵出口至鍋爐油出口閥以內(nèi)的承壓管道；（2）有分油缸的鍋爐,包括鍋爐給油泵出口至分油缸出口與外部管道連接的第一道環(huán)向焊接接頭的承壓管道〔含分油缸〕。

3.2 有機(jī)熱載體鍋爐的壓力管道

（1）無分油缸的鍋爐,鍋爐油出口閥門至供熱設(shè)備進(jìn)口前閥門的承壓管道；（2）有分油缸的鍋爐,分油缸出口與外部管道連接的第一道環(huán)向焊接接頭以后至供熱設(shè)備進(jìn)口前閥門的承壓管道。

4 安裝資格

《中華人民共和國(guó)特種設(shè)備安全法》《中華人民共和國(guó)行政許可法》和《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》規(guī)定：在中華人民共和國(guó)境內(nèi)使用的特種設(shè)備,其設(shè)計(jì)、制造、安裝、改造、修理等實(shí)行行政許可,并應(yīng)按《特種設(shè)備生產(chǎn)和充裝單位許可規(guī)則》TSG 07-2019的要求通過評(píng)審取得相應(yīng)的資格證。

（1）鍋爐安裝資格證分為A級(jí)（鍋爐額定壓力>2.5MPa）和B級(jí)（鍋爐額定壓力≤2.5MPa）；其中：a.A級(jí)覆蓋B級(jí),A級(jí)鍋爐安裝覆蓋GC2、GCD級(jí)壓力管道安裝；b.B級(jí)鍋爐安裝覆蓋GC2級(jí)壓力管道安裝；c.鍋爐制造單位可以安裝本單位制造的鍋爐（散裝鍋爐除外）；d.鍋爐安裝單位可以安裝與鍋爐相連接的壓力容器、壓力管道（易燃、易爆有毒介質(zhì)除外,不受長(zhǎng)度、直徑限制）；e.鍋爐的改造、修理不單獨(dú)進(jìn)行許可,由取得相應(yīng)資格的安裝單位或制造資格的單位進(jìn)行。

（2）原國(guó)家質(zhì)檢總局辦公廳質(zhì)檢辦特〔2015〕675號(hào)《關(guān)于壓力管道氣瓶安全監(jiān)察工作有關(guān)問題的通知》規(guī)定：鍋爐與生產(chǎn)設(shè)備之間的連接管道總長(zhǎng)≤1000m時(shí),該鍋爐及其相連接的管道可由鍋爐安裝單位一并安裝,經(jīng)監(jiān)督檢驗(yàn),同鍋爐一并辦理使用登記。

（3）《特種設(shè)備使用管理規(guī)則》TSG 08-2017 3.4.1.1規(guī)定,鍋爐與用熱設(shè)備之間的連接管道總長(zhǎng)≤1000m時(shí),壓力管道隨鍋爐一同辦理使用登記。

（4）《壓力管道規(guī)范——工業(yè)管道 第1部分 總則》GB/T 20801.1-2020標(biāo)準(zhǔn)不適用于鍋爐的內(nèi)部管道以及設(shè)備的外接管口。

5 《鍋爐安全技術(shù)規(guī)程》對(duì)有機(jī)熱載體鍋爐系統(tǒng)管道的專項(xiàng)要求

5.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

滿足以下情況之一的應(yīng)設(shè)計(jì)為閉式循環(huán)系統(tǒng)：（1）氣相系統(tǒng)；（2）有機(jī)熱載體屬危險(xiǎn)化學(xué)品的；（3）最高工作溫度下有機(jī)熱載體的蒸氣壓>0.01MPa的,或最高工作溫度高于有機(jī)熱載體的常壓下初餾點(diǎn)；（4）總?cè)莘e>10m3的；（5）工作溫度及供熱負(fù)荷頻繁變化的。

5.2 材料

系統(tǒng)內(nèi)的承壓元件、管道、附件等材料不得采用鑄鐵或者有色金屬,且要滿足最高工作溫度的要求。

5.3 管件、閥門及焊接

（1）液相系統(tǒng)內(nèi)管件和閥門的公稱壓力應(yīng)≥1.6MPa,氣相系統(tǒng)內(nèi)管件和閥門的公稱壓力≥2.5MPa,截止閥和控制閥宜使用波紋管密封；（2）管道、閥門和管件連接一般采用焊接方式,焊接使用氣體保護(hù)焊打底；用法蘭連接時(shí),應(yīng)選用突面、凹凸面法蘭或者榫槽面法蘭；墊片采用金屬網(wǎng)加強(qiáng)的石墨墊片或者金屬纏繞的石墨復(fù)合墊片；除儀器儀表用螺紋連接以外,系統(tǒng)內(nèi)不得采用螺紋連接。

5.4 無損檢測(cè)方法及比例

（1）外徑≥159mm管子的對(duì)接接頭,按接頭數(shù)的20%進(jìn)行射線檢測(cè)；（2）外徑﹤159mm管子的對(duì)接接頭,按接頭數(shù)的10%進(jìn)行射線檢測(cè)；（3）承壓有機(jī)熱載體鍋爐的管子或者管道與無直段彎頭的焊接接頭應(yīng)進(jìn)行100%射線或者超聲檢測(cè)；（4）射線檢測(cè)技術(shù)等級(jí)不低于AB級(jí),焊接接頭質(zhì)量等級(jí)不低于Ⅱ級(jí)；超聲檢測(cè)技術(shù)等級(jí)不低于B級(jí),焊接接頭質(zhì)量等級(jí)不低于Ⅰ級(jí)。

5.5 耐壓試驗(yàn)和氣密性試驗(yàn)

（1）鍋爐現(xiàn)場(chǎng)安裝完成并經(jīng)外觀檢查、無損檢測(cè)等合格后,應(yīng)按照1.5倍的工作壓力進(jìn)行液壓試驗(yàn),或按設(shè)計(jì)圖樣的規(guī)定進(jìn)行氣壓試驗(yàn)；氣相鍋爐液壓試驗(yàn)時(shí),應(yīng)按照工作壓力進(jìn)行氣密性試驗(yàn)；（2）液壓試驗(yàn)的試驗(yàn)介質(zhì)應(yīng)采用有機(jī)熱載體或潔凈水,氣壓（密）試驗(yàn)用的氣體應(yīng)為干燥、潔凈的空氣、氮?dú)饣蚱渌栊詺怏w；如果試驗(yàn)介質(zhì)采用有機(jī)熱載體,在充裝有機(jī)熱載體前先進(jìn)行氣密性試驗(yàn)進(jìn)行檢漏；試驗(yàn)介質(zhì)為水時(shí),試驗(yàn)完成后設(shè)備中的水應(yīng)排凈,并用壓縮空氣吹干設(shè)備內(nèi)部；（3）氣壓試驗(yàn)和氣密性試驗(yàn)按《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》的有關(guān)技術(shù)要求執(zhí)行。

6 《壓力管道規(guī)范——工業(yè)管道》對(duì)GC2級(jí)工業(yè)管道的要求

有機(jī)熱載體鍋爐（額定壓力一般不高于1.0MPa）的壓力管道為GC2級(jí),《壓力管道規(guī)范——工業(yè)管道》中對(duì)GC2級(jí)工業(yè)管道在焊接、無損檢測(cè)等方面有如下要求：

6.1 焊接

管道承壓件之間,承壓件與非承壓件之間的焊接,應(yīng)采用經(jīng)評(píng)定合格的焊接工藝,并由合格焊工施焊；焊接工藝評(píng)定和合格焊工技能評(píng)定應(yīng)分別符合《承壓設(shè)備焊接工藝評(píng)定》NB/T 47014及《特種設(shè)備焊接操作人員考核細(xì)則》TSG Z6002的規(guī)定。

6.2 無損探傷方法及比例

GC2級(jí)管道的檢查等級(jí)不低于Ⅳ級(jí),管道對(duì)接焊縫和角焊縫、支管連接焊縫目測(cè)（外觀）檢測(cè)比例100%,射線照相（Ⅲ級(jí)合格）或超聲波（Ⅱ級(jí)合格）比例5%。

7 系統(tǒng)管道安裝的其他一些要求

（1）管道布置應(yīng)與《鍋爐安全技術(shù)規(guī)程》、有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和管道設(shè)計(jì)文件相符,回流管線應(yīng)順著介質(zhì)流動(dòng)方向有2%～3%的坡度,保證有機(jī)熱載體自由流動(dòng)以及有利于有機(jī)熱載體從鍋爐中排出。

（2）管道補(bǔ)償裝置應(yīng)符合設(shè)計(jì)文件規(guī)定,管道應(yīng)盡量沿墻和立柱敷設(shè),地面管道原則上應(yīng)埋于地溝中,鍋爐房外消防通道上方的管道凈高應(yīng)≥4m。

（3）液相有機(jī)熱載體系統(tǒng)的供應(yīng)母管和回流母管之間,應(yīng)當(dāng)裝設(shè)一個(gè)自動(dòng)流量控制閥或者壓差釋放閥。

（4）支吊架應(yīng)符合設(shè)計(jì)文件的規(guī)定,應(yīng)能滿足管道補(bǔ)償和位移的要求,并能減小振動(dòng)；每隔4m距離設(shè)計(jì)一個(gè)；管道20m以上直管段應(yīng)設(shè)置熱膨脹節(jié)。

（5）選用的閥門應(yīng)適應(yīng)介質(zhì)特性,耐油、耐高溫、抗?jié)B漏,且有一定的耐壓和熱強(qiáng)度性能；管道閥門應(yīng)進(jìn)行壓力試驗(yàn)和密封試驗(yàn),每批抽查10%,不少于一個(gè),試驗(yàn)壓力為1.5倍的公稱壓力,密封試驗(yàn)壓力按公稱壓力進(jìn)行。

（6）最高點(diǎn)應(yīng)設(shè)置排氣閥,排氣管可直接與大氣相通,排氣管口與明火源的距離應(yīng)≥5m。

（7）最低點(diǎn)應(yīng)設(shè)置排污裝置,排污管應(yīng)接到安全地點(diǎn)且應(yīng)盡量減少?gòu)濐^,排污閥門宜采用閘閥或直流式截止閥,公稱通徑為20-65mm。

（8）管道上應(yīng)安裝停電時(shí)能將有機(jī)熱載體經(jīng)鍋爐本體放回至儲(chǔ)油罐的冷油置換管路,停電時(shí)打開管路閥門使膨脹器內(nèi)的冷油經(jīng)鍋爐回至儲(chǔ)油罐,以防有機(jī)熱載體過熱。

（9）供油和回油管路上應(yīng)安裝連接閥門,使鍋爐、油氣分離器、膨脹器、循環(huán)泵形成單獨(dú)的循環(huán)回路。

（10）鍋爐出口管道上的安全閥,氣相爐選用不帶手柄的全啟式彈簧安全閥,液相爐建議選用不帶手柄的彈簧安全閥,氣相爐安全閥管座上應(yīng)串連一個(gè)爆破片,爆破片前裝設(shè)一只截止閥,鍋爐運(yùn)行時(shí)截止閥應(yīng)處于鎖開位置。

（11）設(shè)計(jì)文件有靜電接地要求的管道,導(dǎo)電應(yīng)良好,每對(duì)法蘭間電阻值>0.03Ω時(shí),應(yīng)設(shè)導(dǎo)線跨接；管道系統(tǒng)的對(duì)地電阻值>100Ω時(shí),應(yīng)采取措施或設(shè)兩處接地引線,接地引線宜采用焊接形式；用于靜電接地的材料或元件,安裝前不得涂刷涂料,導(dǎo)電接觸面應(yīng)除銹并應(yīng)緊密連接。

（12）應(yīng)采取保溫措施且有色標(biāo),并標(biāo)明介質(zhì)流向,但法蘭連接處不宜采用包覆措施。

8 結(jié)束語

通過上述學(xué)習(xí)和分析,《鍋爐安全技術(shù)規(guī)程》中對(duì)有機(jī)熱載體鍋爐規(guī)定了專項(xiàng)要求,較之《壓力管道規(guī)范——工業(yè)管道》等標(biāo)準(zhǔn)在焊接、無損檢測(cè)、法蘭、墊片等方面要求較高,是鍋爐設(shè)計(jì)、制造、安裝、使用、修理改造、檢驗(yàn)等環(huán)節(jié)的基本安全要求；有機(jī)熱載體鍋爐范圍內(nèi)的管道按《鍋爐安全技術(shù)規(guī)程》安裝和監(jiān)督檢驗(yàn),壓力管道的安裝在滿足推薦標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí),也要符合《鍋爐安全技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定。