電站鍋爐整體水壓試驗中應注意的若干問題

董永昌 趙加星

【摘 要】電站鍋爐的水壓試驗是鍋爐質量檢驗的重要環節，為了更好的保持鍋爐承壓部分的質量和嚴密性，對鍋爐和其余部件進行整體的水壓試驗是很有必要的。鍋爐在使用前需要進行水壓試驗，使鍋爐在常溫狀態下得到全面的檢測，確保達到使用規定。

【關鍵詞】電站鍋爐；水壓試驗；策略

電站鍋爐在安裝前，承壓部分的嚴密性與強度是影響鍋爐使用的關鍵因素，因此對其進行嚴密的水壓試驗是很有必要的。電站鍋爐使用日益增多，其容量也在不斷增大，導致水壓試驗的工序也變的更加復雜。下面本文就如何進行水壓試驗，保證鍋爐使用安全作出闡述。

一、水壓試驗的壓力溫度和環境條件

1.1水壓試驗的壓力

壓力是鍋爐水壓試驗的重要環節，影響其壓力主要由以下兩個因素：首先，鍋爐壓力要符合鍋爐制造廠的規定和鍋爐制造規范的規定。目前國內生產的鍋爐均按GB/T16507-2013的規定對受壓元件進行計算，而引進的國外技術制造的鍋爐按ASME規定對鍋爐受壓元件進行計算，兩者對受壓元件的強度要求是不同的。這兩種判定標準不僅在水壓試驗要求不同，在對鍋爐制造選材標準和安全系數計算公式方面也有不同。在我國的《電力工業鍋爐監察規程》規定中，汽包鍋爐的汽包工作壓力應該小于一級系統水壓試驗壓力的1.25倍，而二次系統的壓力應該大于再熱器進口壓力的1.5倍；而ASME對鍋爐的最高允許壓力為1.5倍。因此，對電站鍋爐進行水壓試驗時應當考慮到合適的規定，對于那些在生產說明中備注了的壓力范圍應當嚴格按照其規定操作。

（2）在對鍋爐進行水壓試驗前要考慮水壓試驗的壓力能否滿足管道系統的試壓要求，只有鍋爐本體之外的管道能耐住試驗的壓力才能進行水壓試驗。但是有時管道系統的耐壓性與鍋爐本體的耐壓性是不一樣的。在國產機組中，汽包鍋爐本體水壓試驗壓力為1.25倍汽包工作壓力；按《電建規》主汽管道的試驗壓力為1.25倍過熱器出口額定壓力；前者明顯高于后者。降低鍋爐本體試驗壓力以滿足管道試壓要求顯然不符要求，但要把管道的試驗壓力提高到爐本體試驗壓力也應慎重，必須征得設計院的同意。

2.2水壓試驗的溫度

在對電站鍋爐進行水壓試驗時另外需要注意的就是水的溫度。當鍋爐制造廠商有明確規定溫度時則應該嚴格遵守此溫度規定進行試驗；對于鍋爐無明顯溫度規定的，應該按照電站鍋爐的材料承受范圍和制造規范進行試驗。國內的規范要求為水壓試驗時水的溫度應當控制在30-70度；而ASME則規定水壓試驗的溫度在21℃以上即可。電站鍋爐厚壁合金鋼部位的脆性轉變溫度是水壓試驗中溫度測試時應該重點注意的問題。

水壓試驗的溫度，鍋爐制造廠有規定時，應按制造廠規定執行。制造廠無明確規定的，應根據制造依據的規范和汽包等壁厚合金鋼部件使用的材料確定。《電力工業鍋爐監察規程》推薦水壓試驗的水溫以30～70℃為宜；ASME規范規定，水壓試驗溫度必須在21℃以上進行。確定水壓試驗度時，要考慮的一個核心問題是厚壁合金鋼部件的脆性轉變溫度。合金鋼部件在脆性轉變溫度附近工作時，材料的沖擊韌性和斷裂韌性急劇下降，很容易在微小缺陷下發生低應力脆性斷裂，這種破壞事故在國內外已發生多起。鍋爐水壓試驗必須在材料的脆性轉變溫度以上進行。

對于那些在冬季進行水壓試驗的鍋爐，為了考慮冬季的低氣溫，應該格外重視和明確對溫度條件的管控。另外，在水壓試驗過程中，由于有的鍋爐爐內體積比較大，會隨著時間而過爐內的熱量會快速降低，溫度也隨之快速下降。如果無法嚴格控制進水溫度，壓力就會迅速飆升甚至接近試驗壓力，溫度就會低于臨界值，不利于試驗工作的開展，為了避免此情況的發生，應該高度重視對進水溫度的控制。

二、水壓試驗電子檢測分析系統的應用領域與優點

（1）結構簡單，易學易懂。系統出現問題能夠及時進行分析，快速定位缺陷進行修復；

（2）設備經濟，容易采購。一套系統可重復循環式使用，其中控制器件與檢測器件均為通用型，設備失靈或損壞方便更換；

（3）遠程操作，安全可靠。本系統遠程操作水泵不僅可以避免高壓傷人，而可以精準控制給水的流量與壓力，減少高壓試驗與水壓突發事故對鍋爐器件的損害。

（4）數據精準，規范統一。本系統可以實時傳輸精準的壓力數據，及時分析出所測系統缺陷，結束后，可根據數據曲線與日志記錄，給予水壓試驗的結果權威的證明。

（5）兼容性好，應用廣泛。設備中選型的無線數字壓力表，量程大，精度為高，可一直針對不同的項目進行試驗檢測，更好的利用其價值。

三、鍋爐制造安裝檢驗過程中的水壓試驗相關問題

3.1水壓試驗前的檢查與準備

做好相關檢查與準備工作是開展鍋爐試壓試驗的關鍵，為了避免水壓試驗工作出現問題，在水壓試驗前應該對承壓部件的安裝情況、受熱面系統的膨脹方向和間隙做好檢查，同時對汽水系統閥門的狀態進行檢驗也是必不可少的。在試驗前，為了使臨時水源的充足及放水系統的暢通性和安全性得到保障，要進行復查合金鋼部件的光譜的工作，核對熱面系統各處的膨脹間隙和膨脹方向。另外非常重要的手段就是要把試驗期間所需要的附件設備進行安裝，并且要保障設備的順利運行，做好校驗。另外為了保證試驗的順利進行，要臨時封閉與系統連接的管道，封閉的手段就是要加裝堵板，把受壓元件各連接部位的堅固螺栓準備充足，保證其焊縫滿足無損檢驗要求，還有不可忽視的一點就是要重視安全防護。

為了使試壓時開展各項檢查工作，進行腳手架的搭設是第一步，同時為了保障安全，要重視照明措施的準備。在進行試壓操作時，選擇的試壓人員一定要熟悉試壓方法，掌握試壓規程，并且要專人專用，明確分工，要提前準備各種工具材料。要整理鍋爐安全修理的施工記錄，提供相關數據為相關監督和驗收提供依據。

3.2水壓試驗程序

水壓試驗開始時應當開啟空氣門，關閉放水門與管路范圍內的二次閥門，壓力表與門處于連通狀態下方可開始規范的水壓試驗。空氣門的開啟能夠及時且高效的排出爐內空氣，最大程度上避免鍋爐進水后出現爐內升壓降壓或壓力表指針瞬時擺動等問題發生，為水壓試驗的順利開展打下良好的基礎。

待鍋爐進水時，密切觀察空氣門的暢通狀態，并對進水管道進行檢查。一般情況下，水壓試驗中進水速度回受到水溫和室溫的影響，若水溫與室溫相接近，則進水速度較快，若水溫與室溫溫差較大，則進水速度較緩慢。水壓試驗中鍋爐處于滿水狀態時，應當進行全面檢查，確保及時發現異常情況并進行妥善處理。

若在鍋爐滿水狀態下檢查無異常，可以結合鍋爐水容量大小選擇適宜的升壓方式開展升壓操作，常用的試壓泵是電動試壓泵和手壓泵，在升壓操作過程中應當密切監測鍋爐情況，切不可超壓，以免影響水壓試驗的安全進行。

結語

正確認識水壓試驗的目的，認真分析試驗存在的風險，對做好鍋爐水壓試驗是非常重要的。水壓試驗要有完備的安全技術措施，并認真執行。試驗過程中，對試驗的水溫、壓力和升壓速度加強控制，并防止操作不當。

參考文獻：

[1]張海宏。水壓試驗在鍋爐檢驗中的應用[J].商品與質量·學術觀察，2014，（05）。

[2]高祥明。關于電廠鍋爐水壓試驗的分析[J].科技創新與應用，2016，（24）：160-160.

作者簡介：

董永昌（1984.7）），民族：漢，性別：男，學歷：碩士研究生，職稱：程師，研究反向：電站鍋爐定期檢驗、監督檢驗。

（作者單位：中國特種設備檢測研究院）