印度火電站EPC項目鍋爐安全閥認證技術研究分析

李昌美

（山東電力建設第三工程公司，山東 濰坊 261031）

1概述：和大多數國家一樣，印度對涉及國民生命財產安全的行業也頒布了相應強制性法令、條例，以規范、保障行業的安全生產行為。針對其中的鍋爐、壓力容器、管道等特種設備（廣泛應用于能源、石油化工等多個工業領域），在歐洲必須遵守壓力設備指令（PED），在美國必須遵守ASME，在中國必須遵守鍋、容規，凡是在印度境內使用的上述設備均須遵守印度鍋爐法及印度鍋爐規范（INDIAN BOILER REGULATIONS,簡稱 IBR）。

安全閥作為鍋爐最為重要的附件，歷來是印度政府IBR認證工作中的重點審查對象，做好安全閥的認證工作，提升產品質量，對于鍋爐安全穩定運行具有很重要的意義。

2安全閥設計認證技術：IBR規范中除了對安全閥的材料（如國產材料制造的閥門，材料認可是重點）、數量（按鍋爐類型有最少數量配備要求）、殼體強度計算（可參照ASME、GB相關標準進行）等方面有要求外，最重要的認證內容還是安全閥排放量的計算與審核，為了便于確定排放量計算公式中的常數取值，規范中首先對安全閥的類型進行了說明，根據一定壓力限制條件下開啟的不同高度具體分為三種類型，分別是微開型（Ordinary lift safety valve）、高開型(High lift safety valve)和全開型(Full lift safety valve)，針對飽和蒸汽安全閥排放量計算公式Eqn.(78)：E=CAP，E為飽和蒸汽額定排放量，P為鍋爐安全閥設定的最高壓力（絕對巴值），A為排放面積，式中C值按閥門的類型進行取值：微開型0.05，高開型0.10，全開型0.24。針對過熱蒸汽，安全閥排放量計算公式Eqn.(79)：Es=1000E/(1+2.7Ts)1/2 ，Es 為過熱蒸汽排量,E為公式78計算的排放量,Ts為過熱度。

(注：公式79可被用于超臨界蒸汽壓力下確定安全閥額定排放量。在此種情況下，蒸汽飽和溫度須取375℃。)

現以印度某135MW（鍋爐額定蒸發量為440t/h，過熱蒸汽溫度540℃，由于不是超臨界機組，公式79情況中的375℃不適用）火電站鍋爐安全閥排放量計算為例，每臺鍋爐配備2個汽包安全閥（安全閥型號為1755WB）、2個過熱器出口安全閥（安全閥型號為1727WD），具體排放量計算過程如下：

1）汽包1#安全閥排放量計算（飽和蒸汽的情況）

P1=158.48bar.a,A1=2155.48mm2,C=0.504(廠家提供)，最終計算E1=CA1P1=172166.6kg/h。

2)汽包2#安全閥排放量計算（飽和蒸汽的情況）P2=163.16bar.a,A2=2155.48mm2,C=0.504(廠家提供)，最終計算E2=CA2P2=177250.8kg/h。

3）過熱器出口3#安全閥排放量計算（過熱蒸汽的情況）

P3=144.14bar.a,A3=923.22mm2,C=0.382(廠家提供)，E3=CA3P3=50833.9kg/h,ts1(設定壓力下的飽和溫度)=339℃，t1（過熱蒸汽溫度）=540℃，Ts1（過熱溫度）=t1-ts1=201℃，按79公式得Es1=49508.2kg/h。

4）過熱器出口4#安全閥排放量計算（過熱蒸汽的情況）

P4=145.51bar.a,A4=923.22mm2,C=0.382(廠家提供)，E4=CA4P4=51317.0kg/h,ts2(設定壓力下的飽和溫度)=340℃，t2（過熱蒸汽溫度）=540℃，Ts2（過熱溫度）=t2-ts2=200℃，按79公式得Es2=49985.2kg/h。

最后安全閥總的排放量Et=E1+E2+Es1+Es2=448910.0kg/h>440t/h,故排放總量滿足規范要求。對于有鍋爐再熱器進出口安全閥的情況，可按此依次計算匯總進行校核。

通過上述過程的計算，我們不難發現與規范中最大的不同體現在公式78中的C值選取，實際上如果按照規范中的三種類型閥門對應的C值進行計算，將比按廠家提供的C值計算出來的結果小很多，遠遠無法滿足規范要求，這種情況的出現與印度國內安全閥生產水平、工藝等方面能力偏低有很大關系，鍋爐安全閥基本上使用國際著名生產廠家的較多，多集中在發達國家，從而選取的排放系數比印度規范中的大很多。IBR規范中針對常數C值的確定也有專門的規定，具體需要按照規范附錄L規定的試驗進行確定，不同的廠家本身的技術水平直接決定了常數C值有所不同，由此可見實際操作過程中選擇由廠家提供的數值基本不會被印度政府否定，這就是實際情況決定的，IBR規范中也不得不以附錄的形式留有后路。

3安全閥制造驗收環節控制：為確保閥門質量，安全閥制造階段的認證工作須嚴格按照規范中附錄J的具體要求進行檢驗與見證，主要包括設計圖紙審查、鑄鍛造原材料試驗、無損探傷、部件轉配與組裝時尺寸檢查、水壓試驗等。在采購及出廠前須嚴格對閥門有關質量文件進行審查,如資料份數應充分考慮實際機組數量報批需要，閥門所有相關零部件的材質證書及尺寸數據（尤其是彈簧的尺寸數據，直接關系到后期產品注冊證書填寫等事宜），文件與閥門實物上的標示一致性審查等等。另外應重點注意審查相關壓力參數，IBR規定安全閥的整定壓力（起跳壓力）需要由廠家發貨前進行整定，但具體數值絕對不能超過設計壓力的10%，ASME-PG67.3的規定是按不超過最高允許工作壓力進行整定，而國內規范對于大于5.9額定蒸汽壓力的鍋爐，其鍋筒及過熱器安全閥整定壓力分別為工作壓力的1.05和1.08倍IBR規定啟閉壓差一般為整定壓力的2.5%到5%閉區間。

4安全閥現場蒸汽試驗

鍋爐安裝完畢進行完整體水壓試驗后，注冊前必須進行蒸汽試驗，蒸汽試驗的主要目的是通過實際試驗來確定安全閥是否足以有效地釋放過量的鍋爐蒸汽，以及在達到最大工作壓力時安全閥是否能夠啟動。試驗結果應使鍋爐所在邦的檢察長滿意，否則不予發放初始證書。如果總閥面已全部起跳，且總閥門通過計算認為已經足夠，鍋爐的所有閥門均可在鍋爐設計工作壓力的110%以內起跳，則可認為升壓試驗要求已經得到滿足。蒸汽試驗過程中如果壓力上升值超出鍋爐最大工作壓力達10%，則可認定安全閥的總閥面不足。

結語：通過以上安全閥認證案例分析，我們不難發現印度產品認證十分注重從源頭開始嚴抓質量，重視過程控制，一切以技術標準為準繩，基于此，為更好地運作好國際電站EPC項目，我們應加強同一領域中不同國家技術標準的系統研究與對比工作。

[1]姚瑋倩,葉雯.印度規程（IBR）對鍋爐及電站設計的要求.電站系統工程.

[2]趙濱江,趙程.印度鍋爐規程安全閥檢測與認證規定的分析.閥門，2010年.