锅炉水压试验方案

1.编制依据

1)《电力建设施工质量验收及评价规程(第2部分:锅炉机组) 》DL/T 5210.2-2009

2)唐山中浩化工有限公司2×25MW热电站安装工程安装施工组织设计

3)北京电力建设公司《质量手册》BPCC-QA-C-2001

4)北京电力建设公司《职业安全健康与环境管理体系》BPCC-OEP-A-2002

5)《火电施工质量检验评定标准(锅炉机组篇)》

6)《电力建设施工及验收技术规范(锅炉机组篇)》

7)《电力建设施工及验收技术规范(管道篇)》

8)《火电施工质量检验评定标准(焊接篇)》

9)《电力建设施工及验收技术规范(焊接篇)》

10)《电力建设施工及验收技术规范(化学篇)》

11)《火力发电厂汽水管道设计技术规定》DL/T5054-1996

12)《电力工业锅炉压力容器监察规程》 DL612-1996

13)《电力建设工程施工技术管理制度》(80)火发字第五号

14)《锅炉安装使用说明书》(四川川锅锅炉有限责任公司)

15)四川川锅锅炉有限责任公司CG-240/9.81-MX1循环流化床锅炉厂家图纸

2.工程概况

2.1工程概述

唐山中浩化工有限公司热电站安装工程,工程安装2台240t/h四川川锅锅炉有限公司生产的循环流化床锅炉,锅炉采用单锅筒横置式高压自然循环、单炉膛、“水冷旋风分离器”,膜式壁炉膛前吊后支、п型布置、平衡通风、固态排渣、全钢架悬吊结构、锅炉采用半露天布置,由前部中部及尾部竖井组成。前部竖井为悬吊结构,由膜式水冷壁组成,炉膛内布置3片水冷屏及6片屏式过热器,水冷壁下部设置风室及点火燃烧器。尾部竖井采用支撑结构,布置有包墙、高温过热器、低温过热器、高温省煤器、低温省煤器及管箱式空预器。两个竖井之间由两个并列的水冷旋风分离器相连通。分离器下部接回送装置将分离出来的物料返回炉膛。

锅炉主要技术参数:

额定蒸发量 240t/h

额定蒸汽温度 540℃

额定蒸汽压力 9.81MPa

汽包工作压力 10.8MPa

给水温度 210℃

锅炉热效率 90.5%

2.2 水压试验的目的

锅炉水压试验是检验设备缺陷和施工质量的一个重要工序,其目的是在锅炉受热面设备受压部件安装完毕以后,在冷态下受压部件母材、焊口、阀门、检测装置的强度及其严密性是否达到设计要求和验收规范。

3. 锅炉整体水压试验前应具备的条件

3.1水压试验前应具备的条件

1)锅炉梯子平台全部贯通,无敞口现象,挡脚板齐全,与受热面膨胀部位有足够的膨胀间隙,膨胀指示器生根件安装完毕,焊接部位符合要求。水冷壁进口集箱膨胀指示器已安装完毕,指示针已调到零位,便于监视水压试验期间炉体膨胀情况。

2)锅炉本体受热面和承压部件按图纸要求全部安装完毕。

3)受热面部件间的所有连通管安装完毕,锅炉本体疏水、排污、排空、取样、减温水、仪表管等安装至一次门位置。

4)与水压范围内设备相连的热控压力、流量、液位测点仪表等管路安装至一次门。

5)锅炉本体附件(包括压力表、水位计、膨胀指示器等)安装完毕,并通过验收,膨胀指示器已调至零位,由于安全阀未到,安全阀接口用堵板封堵。

6)锅炉各部件吊杆及水压试验范围内的吊架调整完毕,并符合要求。一切临时加固支撑拆除干净,以确保悬吊部件完全处于自由状态,上满水后再次确认吊杆状态。

7)锅炉密封生根件(指与锅炉受热面管子焊接的部分)安装完毕,水冷壁、包墙管排拼缝密封焊接完毕。

8)凡和受压部件焊接并在水压试验范围内受热面上的门孔密封件,保温钩钉,防磨罩等炉本体密封生根件焊接工作全部施焊完毕,焊渣清除,并经验收合格。

9)水压试验范围内所有焊口施焊完毕,并经外观检查和射线、超声波检验合格,焊口热处理工作结束所有合金元件的材质均经过核对,并确认无错用现象。

10)加热面设备、钢结构上的临时焊件割除,打磨光滑。

11)水压试验及风压试验的临时系统安装完毕后与设备管道连接,调试完毕后投入正式使用。

12)上水箱系统安装完毕,上水泵经过试运行合格,并经过调试满足试压系统上水的需要。

13)临时系统管道已布置完毕,水压试验用水的水质、水温符合要求,升压泵安装、调试好。上水及升压临时管道系统已冲洗具备投用条件。所需挂牌的阀门挂牌正确,操作标记清楚。

14)锅炉照明系统能够投入使用。

15)全部设备缺陷返修处理合格,全部设计变更执行完毕。

16)所有压力表均经校验合格,并做校验合格标识。

17)锅炉内外部(包括炉顶、楼梯、平台、零米、炉膛、烟道、灰斗等部位)清理干净,无杂物堆积、不积水、通行无阻。与水压无关的脚手架全部拆除。

18)现场通讯设施齐备,水压试验组织机构健全。

19)道路平整、畅通无阻,保证运输,孔、洞、沟等盖板齐全。

20)根据《火电工程锅炉水压试验前质量监督检查典型大纲》中规定,有关的技术资料和文件准备齐全。

3.2水压试验前的准备工作

1)现场安装工作结束,水压试验前已安装完成的承重结构、受热面、管系、集箱、分离器、吊杆安装等已通过监理验收且控制资料签认完成、齐全。

2)焊口探伤报告、合金件光谱报告、热处理报告、水压试验用压力表及安全阀复检报告齐全,已报监理批复合格。

3)成立水压试验领导小组及水压试验组织机构,分工职责明确,水压试验工作人员各岗位布置就绪。

4)作业指导书编制完成,并审批合格。

5)作业前已对参加该项作业的相关人员进行施工技术、安全交底,交底与被交底人员进行双签字。

6)水压试验所需用的空气压缩机、升压泵等机械设备检修及安装完毕,并试转正常。

4. 水压试验主要设备及计量器具

1)水压试验用水箱采用30m3全厂疏水箱(2台)

2)上水泵(2台) 全厂疏水泵

设备型号 IZE100-50-315

设计扬程 110mH2O

设计流量 60m3/h

转速 2950r/min

3)临时设备及材料:

⑴ 升压泵(2台) (0~25MPa)

⑵ 空压机 1台 (压力0.6MPa 流量8m3/min)

⑶ 1m3临时水箱

⑷ 压力表三块 1.5级 0~25Mpa

⑸ 压力表一块 1.5级 0~2.5MPa,(系统上水)

⑹ 压力表一块 1.5级 0~1.0MPa,(系统风压试验)

⑺ 水压堵板 3件(由于安全门未到,安全门接口需封堵,汽包2件,集汽集箱1件) ⑻ 无缝钢管 108×4 30米,

⑼ 无缝钢管 57×3 150米

⑽ 无缝钢管 28×4 30米

⑾ 截至阀 PN20 DN20 10件

⑿ 闸阀 PN1.6 DN100 3件

⒀ 弯头 PN4.0 DN100 5件

⒁ 弯头 PN1.6 DN50 3件

(请写明型号)

⒂ 普通酒精温度计0~100℃,3个 (或红外线测温枪一把)

⒃ 对讲机 6对

⒄ 耐酸碱手套、面罩、围裙 10套

5.作业的程序和方法

5.1水压试验范围

1)水冷壁系统:水冷壁、集箱和管道系统部件

2)过热器系统:低温过热器、高温过热器组件、屏式过热器组件、集箱、连通管、过热器Ⅰ、Ⅱ级减温器、集汽集箱

3)省煤器系统:省煤器组件、集箱及连接管道

4) 给水管道、主蒸汽管道(确认是否参加一次水压)

5)以上所有系统内的疏水、排空、取样管到一次门位置

6) 其余附属管路如充氮管路、排污管、一、二级喷水减温水管路、压力计插座、温度计插座等试验至相应的一次门。

5.2 水压系统流程

从给水管道→省煤器进口集箱→省煤器管排→省煤器出口集箱 →汽包→下水管→水冷壁进口集箱 →水冷壁→水冷壁出口集箱;汽包→下水管→水冷分离器进口集箱→分离器管排

→分离器出口集箱及连接管道;汽包→下水管→水冷屏进口集箱→水冷屏管排→水冷屏出口集箱及连接管;汽包→侧包墙上集箱→后包墙下集箱→低温过热器进口集箱→低温过热器管排→低温过热器出口集箱→过热器一级减温器→屏式过热器进口集箱→ 屏式过热器管排→屏式过热器出口集箱→过热器二级减温器→高温过热器进口集箱→高温过热器管排→高温过热器出口集箱至集汽集箱→主蒸汽管道

5.3锅炉水压试验压力

水压试验压力为锅筒工作压力的1.25倍,即10.8×1.25=13.5Mpa。

在锅筒上与高温过热器出口集箱上各安装一块25MPa , 精度不低于1.5级,表盘规格为φ200的经检验合格的压力表,以锅筒就地压力表读数为准。

5.4锅炉水压过程中各部件的水容积表

锅筒21m3,水冷系统65m3,过热器系统15m3,省煤器13m3,容积总计114 m3。考虑系统冲洗,需准备的合格除盐水容积为系统水容积的3倍,即342 m3。

5.5水质要求

锅炉水冷系统、过热系统、省煤器系统上水应采用化学除盐水,其PH值为10~10.5(加氨水调节),氯离子含量小于0.2 mg/L,联氨量为250~300PPm。水压前,疏水箱内必须备足除盐水。

5.6水温要求及水源

水压试验应在周围气温高于5℃时进行,上水温度要求在20℃-30℃。为了保证1#炉按时水压,减少临时系统工作量,本次锅炉上水采用全厂疏水箱作为锅炉上水箱,疏水泵作为水压时锅炉上水泵,水压用化学水用水罐车运至疏水箱。

5.7 水压试验相关规定

1)水压试验时,在0Mpa~工作压力时,压力升、降压速度不应大于0.3MPa/分钟;在工作压力~试验压力时,压力升、降压速度不得超过0.2MPa/min。

2)当达到试验压力的10%左右时,对承压部件作初步检查。如未发现泄漏,继续缓慢升压,当水压升到工作压力时,应暂停升压,检查无泄漏或异常现象后,再升到试验压力。在超压试验压力下保持5分钟,降到工作压力,再进行检查,检查期间压力应维持不变,受压件表面和焊缝没有发现破裂、漏水、残余变形及异常现象等,确定为水压试验合格,办理签证手续。

5.8 整体水压步骤

1) 风压试验

⑴ 为了确保锅炉整体水压试验的一次成功,减少不必要的浪费,在水压试验前应进行一次风压试验以初步检查部件和管道的严密性。气源采用空压机接至水压试验上水母管。通过

上水管进行风压试验。

⑵ 系统风压试验压力为0.2~0.3MPa。

⑶ 关闭锅炉本体管路上的放气、疏水一次门、热工一次门及临时管路系统上的阀门,用空压机就近接管至临时管路风压试验接口,对锅炉水压系统进行充气。在达到压力后关闭进气阀门,检查漏点并观察压力表的变化。如果系统起压时间较长,应对系统进行全面检查,特别是阀门的开闭状况,防止漏气。

⑷ 检查:此时可组织人员对所有受压部件的焊缝、焊口、及火焰切割处进行检查是否有泄漏现象。对怀疑有漏气的地方可采用涂肥皂水的方法对漏点进行检查,发现问题作好记录、记号并及时向指挥小组汇报,以便在试压结束系统气压释放后一并处理。

⑸ 检查结束后,打开系统任意两路排空阀门对系统泄压,对发现的问题进行处理,并按照具体情况进行再次试压,直至符合要求。

2)锅炉系统水冲洗

⑴ 关闭阀门8#、9#对系统进行水冲洗。

⑵ 开启临时管路上的阀门1#、2#、3#、4#,锅筒放气一、二次门,开启集汽集箱放气

一、二次门,上水泵经给水管路从省煤器进口集箱上水。当上述放气门出现排水时停止上水,打开临时管路上的疏水门19#,将管路系统中的铁锈、泥沙等杂物排出。如此系统进行反复冲洗,直至目测排出的水质变清为合格,将系统内的水排完后关闭阀门。

3)锅炉上水

⑴当全厂疏水箱注满除盐水(30m3)后停止供水,从水箱顶部加药(根据水压试验有关计算中用药量计算30 m3水量约需加50%浓度联氨(N2H4)药量为15kg,加25%浓度的氨水

(N2H3•H2O)药量为1.2kg,加药后利用临时系统进行循环,让水充分混合后用PH试纸检验水

质, PH值达到10~10.5,取样品送相关部门化验。

⑵当除盐水PH值合格后,从给水管及省煤器进口集箱进行上水,具体可见水压试验临时管路布置图。

⑶关闭临时管路系统阀门,开启锅炉系统所有放空气阀门和1#、2#、3#、4#阀门。 ⑷启动疏水泵对系统上水,炉上监视组人员观察各排空气门是否有水溢出,根据汽水系统流程以及各集箱、连接管道放空气管接口点的不同标高,放空气管内满水有一定的先后次序。当排气门有水溢出且不冒汽泡时可依次关闭放空门。直至锅炉最高点的放空气门向外溢水,且不夹带空气时并满水向外溢流3~5分钟后视为水注满,这时即可关闭放空气门,暂停进水。

4)系统升压试验

⑴ 用1m3左右的临时水箱为升压泵补水。升压用两台升压泵,泵与水压临时缓冲联箱连接,临时联箱上接一块Y200 PN25MPa 1.5级压力表。系统升压管用φ28×4无缝钢管,自临时联箱引出,接到水冷壁进口集箱疏水管路进行升压,在缓冲联箱上引一旁路φ28×4无缝钢管加PN20 DN20截止阀,防止出现异常时紧急泄压用。

⑵关闭水压系统及临时管路所有阀门,开启10#、11#、12#、13#、14#阀门并启动升压泵对系统升压,控制升压速度不大于0.3MPa/min。当压力升到试验压力的10%时,压力为13.5×10%=1.35MPa时,停升压泵,关闭10#、11#、12#、13#、14#阀门,保持压力20分钟,组织检查人员对系统全面检查,若未发现泄漏和异常,可继续升压。

⑶开启10#、11#、12#、13#、14#阀门并启动升压泵继续升压,当系统压力升至工作压力10.8Mpa时,停升压泵并关闭10#、11#、12#、13#、14#阀门,保持压力20分钟,组织人员分区域全面检查。如发现渗漏,则做好标识并报告,由指挥人员与有关人员协商处理意见;如果未发现渗漏或异常现象,则结束检查准备进行超压试验。超压试验控制升压速度不大于0.2MPa/分钟。

⑷ 在超压试验前,应做好以下工作:

a) 所有参加检查的人员应停止对承压部件的检查,并全部撤离炉内及危险区域。

b) 核对零米和炉顶压力表读数,系统的试验压力以锅筒就地压力表读数为准,核对

上、下压力表读数时应注意上、下水位标高差形成的静压差,并随时核对,以防

超出试验压力。

⑸ 开启10#、11#、12#、13#、14#阀门并启动升压泵进行超压试验,当压力升至超压试验压力值( 13.5MPa)时,,应立即关闭升压泵的出口管道上的出口阀,同时停升压泵,及时记录时间,并在此压力下保持5分钟观察压力下降情况。

⑹ 在试验压力下保持5分钟后,应按规定要求缓慢降到工作压力,再次进行全面检查,并做好记录,检查完毕,检查期间压力保持不变。检查中若无破裂、变形、漏水等现象,认为水压试验合格;若发现有以上现象均进行处理,处理后再次升压至符合规范要求。

⑺检查期间应检查各制造和安装焊口;受压件的壁面和焊缝上没有水珠和水露;水压试验后无可见的残余变形等。在水压试验检查过程中检查小组若发现问题,及时向现场总指挥提出,绝对不能擅自处理,并由领导小组决定下一步具体工作;检查中未发现异常情况,经现场指挥同意,方可全面泄压。

⑻ 整个水压试验过程中,受压件表面和焊缝没有发现破裂、漏水、残余变形及异常现象等,确定为水压试验合格,办理签证手续。

5)水压试验后系统放水

水压试验合格后,水冷系统下联箱所有排污管连到排污混合集箱将水排到锅炉房西侧水沟内。

5.9 水压试验注意事项

1)锅炉上水时,上水速度不应太快,并注意其观察。

2)升压以每分钟不超过0.2~0.3Mpa为准,降压速度为每分钟0.3Mpa。

3)当压力初步达到设计压力时应对锅炉进行一次初步检查。

4)如水压试验时进行全面检查后一切情况正常,则继续升压。

5)升压过程中应停止锅炉上的一切工作,无关人员不得停留在锅炉受热面管系上。

6)水压试验升压时应密切注意压力表压力,严禁超过水压试验压力的超压值。

7)升压泵及所有临时阀门必须由专人操作,统—指挥。

8)按照锅炉水压临时系统图要求进行系统连接,所有临时阀门应挂临时牌。

9)每台升压泵在安装和升压前应进行检查,并做升压试验合格,泵体上的隔绝阀操作灵活,关闭严密。

10)泵体安全阀、放空阀、压力表应完整可靠。

11)水箱内部应彻底清除污水、垃圾,并用清水冲洗干净。

12)电动机应经电气检查绝缘,接地应良好,可靠。

13)泵的出口总管上应装有压力表。

14)水压试验临时管路和阀门应视具体情况、加装支吊架。

15)水压试验必须成立水压试验工作小组,负责指挥水压试验过程的全面工作。

16)升压泵、上水泵及系统各阀门应有专人负责,注意泵的运行及维护;水压泵在水压前必须试转确认可靠、接地良好。

17)阀门操作点,检查焊口、温度处应有牢固脚手架,道路平整,并有足够的照明。

18) 参加水压试验和检查人员,不得单独行动,检查时应有人监护,各阶段检查结束后小组负责人应清点小组人数和所带工具。

5.10 水压试验相关计算

5.10.1 临时管路计算

1) 临时管路计算公式:

计算依据:《火力发电厂汽水管道设计技术规定》

取用公式:

PD0Sm=+α2[δ]tη+2YP

式中:Sm-直管的最小壁厚,mm;

D0-管子外径,mm;

Y-温度对计算管子壁厚公式的修正系数(铁素体钢,常温)Y=0.4;

η-许用应力修正系数,(无缝钢管)η=1.0;

α-考虑腐蚀、磨损和机械强度要求的附加厚度mm,此处(水管道)取α=0;

P-设计压力Mpa;

查(附录B)壁厚允许负偏差m%,取m=-10%,A=m/(100-m)=0.11;

查表:[δ]t=130Mpa(取t=22℃, 20<t<250度,取130MPa)

管子材质均选用20#钢。

计算壁厚:Sl=Sm+C=Sm+ASm

2)升压管路计算:

系统升压:取P=13.5MPa

对于Φ28的无缝钢管

Sm=(13.5×28)/(2×130×1.0+2×0.4×13.5)+0=1.40mm

C=ASm=0.11×1.40=0.15

SI=Sm+C=1.55mm

实际采用标准无缝钢管Φ28×4mm,可以满足使用要求。

5.10.2 上水加药量计算:(一次用量)

1)加联氨(N2H4)量计算:

联氨(N2H4)浓度为250ppm;

30 m3水箱加药量,需50%浓度药量为:

30×103×250×10-6÷50%=15Kg

锅炉总水容积为114 m3,考虑裕量按100kg储备。

2)加氨水(NH3·H2O)量计算:

氨水用量按10ppm计算

30m3水箱加药量,需25%浓度药量为:

30×103×10×10-6÷25%=1.2Kg

锅炉总水容积为114 m3,考虑裕量按10kg储备。

6.施工应达到的质量标准及工艺要求

6.1质量标准

1)验收为班组,工地,质量部,监理、业主五级验收

2)水压试验雨天禁止试验

3)水质、水温应符合技术文件及规范要求

4)受压元件金属壁和焊缝没有任何水珠和水雾的漏泄痕迹

5)受压元件没有明显的残余变形

6)锅炉水压用水为除盐水,并在水中添加联氨溶液保护,混合液的联氨浓度为250~300mg/L,PH值为10~10.5(用氨水调节),氯离子含量小于0.2mg/L

水压试验程序符合规范要求。

6.2工艺要求

1)水压试验时环境温度不得低于5℃,水温不得低于制造厂的要求,且不得高于80℃。

2)水压试验要分别装设两块经过校验合格、精度不低于1.5级的压力表。试验压力以安装在锅筒上的压力表为准。试验过程中必须设专人监视压力表。

3)上水前进行风压预检。

4)水压试验过程中要严格控制升压速度,使其不得超过0.3 MPa/分钟。

5)当达到试验压力的10%时,应做初步检查。如未发现泄露,可升压到工作压力检查有无漏水和异常现象。然后继续升压至试验压力保持20分钟,观察压力表有无明显压降。在超压期间不得进行设备的直观检查。随即将压力降至工作压力进行全面的检查,所有受热面设备、所有制造和安装焊口、与承压部件相连的所有焊缝、阀门等均要进行仔细地检查,各部位均无渗漏和变形即可认为水压试验成功。

6)锅炉水压试验结束后应办理签证并及时放水,如果水压试验距锅炉化学清洗时间大于30天,应按《电力建设施工及验收技术规范(火力发电厂化学篇)》的规定,采取防腐措施。

7.安全及文明施工要求

7.1所有参加水压试验验的人员必须接受安全、技术交底,责任明确。

7.2锅炉0米设警戒线,无关人员严禁进入。锅炉梯子平台畅通,与水压无关的脚手架已全部拆除。锅炉上无杂物。

7.3水压检查临时照明及正式照明充足,并保证正常使用。

7.4水压试验时无关人员必须撤离锅炉现场,停止水压工作以外所有作业。

7.5水压检查时至少两个人一组,进入炉膛内检查前必须统计进入人数,检查结束后再次清点人数,确认后方可撤离。

7.6焊口检查处全部铺满脚手板,加好护栏。

7.7由于在超压过程监视压力表人员不能离开,但读数时监视人员与压力表必须保持一定

唐山中浩化工有限公司热电站2×25MW安装工程 锅炉水压试验方案 距离,确保人身安全。

7.8所有人员明确分工后发布坚守岗位,不得串岗,服从统一指挥,不私自进行任何操作。

7.9所有试验范围内的阀门、仪表及设备均挂牌明示,安排专人负责监护和操作。

7.10在炉膛和尾部竖井内检查时,必须有良好的照明和通讯设施,并有专人监护。

7.11在工作压力下检查时,禁止敲击设备和管道,禁止调整吊杆和支吊架。在系统超压期间,不得进行检查和靠近水压设备。

7.12检查过程中发现缺陷时,切忌眼睛凑近观察,避免被高压水刺伤。

7.13检查过程中一旦发现问题,在原因不明的情况下不要急于靠近,更不要私自处理,及时上报。必须处理的缺陷,压力泄至零或放水后方可施工。

7.14负责监视压力表的人员必须严密监视压力变化情况,防止系统超压造成设备损坏和泄漏伤人。

7.15按水压试验系统图上的要求,对参加水压试验的阀门进行挂牌标识。参与水压试验的工作人员未经允许严禁启、闭试压系统上的机械和各类阀门,应由专人操作;进水时,管理(改为负责)空气门及给水门的人员不得擅自离开岗位以免水满烫伤其它人员。

7.16试验时,工作人员不得站在焊缝处、焊接堵头、阀门的正面或法兰盘的侧面。检查时须小心谨慎,不能正面对漏点方向,应站在尽量远离漏点处观察;如果发现管子爆裂等异常情况,应立即通知指挥小组采取紧急措施。

7.17在升压过程中,巡视检查受热面膨胀情况,如若发现异常,应查明原因,处理后方可继续升压。

7.18试验过程中保证通讯畅通,检查人员、监表人员、升压泵操作人员随时保持联系。

7.19在疏水箱附近接一路自来水水源。加氨水及联胺时戴防护面具及胶皮手套,一旦溅到面部或身上时马上用清水清洗。存放药品区设警戒线。

8、附录

附录一 1号锅炉整体水压试验临时管路布置图

附录二 1号锅炉整体水压试验升降压曲线图

附录三 1号锅炉整体水压汽水流程系统图

附录四 1号锅炉整体水压组织机构图

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