鍋爐水壓試驗(yàn)分析

潘秋實(shí)

摘要：近年來(lái)，我國(guó)各個(gè)行業(yè)也獲得了良好的進(jìn)步。火電廠可以為社會(huì)提供更多的電力資源，為社會(huì)中各行各業(yè)服務(wù)，輸送電能。而伴隨著火電廠數(shù)量的不斷增多，火電廠中鍋爐的安全問(wèn)題也引起了大家的重視，成為了促進(jìn)火電廠穩(wěn)定運(yùn)行發(fā)展的關(guān)鍵因素。眾多鍋爐安全問(wèn)題中，爐管泄漏占據(jù)很大比重。作為高溫高壓容器，設(shè)備承壓情況的可靠性至關(guān)重要。鍋爐水壓試驗(yàn)是檢測(cè)承壓容器的重要衡量方式。本文對(duì)火電廠鍋爐A級(jí)檢修后水壓試驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行說(shuō)明和分析，希望為電力行業(yè)企業(yè)提供有價(jià)值的參考。

關(guān)鍵詞：火電廠;鍋爐;水壓試驗(yàn);參數(shù)分析

一、水壓試驗(yàn)的意義

水壓試驗(yàn)是一種以水為介質(zhì)，從而使用滿水后對(duì)已敷設(shè)的壓力管道加壓，使得在水壓達(dá)到檢驗(yàn)規(guī)定的壓力值時(shí)，可以通過(guò)這些來(lái)看出管道是否發(fā)生結(jié)構(gòu)破壞與是否達(dá)到規(guī)定的允許滲水量標(biāo)準(zhǔn)，更是在通過(guò)試壓過(guò)程中?？梢郧逦鷾?zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)管材本身是否有裂紋、砂眼，接口是否漏水等情況，來(lái)檢驗(yàn)施工工程質(zhì)量是否達(dá)標(biāo)。

通過(guò)水壓實(shí)驗(yàn)，檢驗(yàn)受熱面經(jīng)過(guò)多年運(yùn)行后的強(qiáng)度水平，在機(jī)組冷態(tài)暴露問(wèn)題，及時(shí)處理，確保機(jī)組啟動(dòng)后安全穩(wěn)定運(yùn)行。

二、水壓試驗(yàn)前給水系統(tǒng)運(yùn)行工況

本次水壓試驗(yàn)分析以浙能紹興濱海熱電#4機(jī)組鍋爐為例，#4爐A級(jí)檢修中對(duì)鍋爐汽水系統(tǒng)進(jìn)行了多處閥門(mén)更換或解體研磨作業(yè)，為確保受熱面系統(tǒng)的嚴(yán)密性，于03月19日進(jìn)行鍋爐本體受熱面管道的水壓試驗(yàn)，本文就整個(gè)水壓試驗(yàn)過(guò)程做如下分析。

水壓試驗(yàn)前給水系統(tǒng)為母管制運(yùn)行方式，#3、5除氧器并列運(yùn)行，#4除氧器單獨(dú)隔離，高壓給水冷母管、高壓給水熱母管、低壓給水母管、除氧器水平衡母管、除氧器汽平衡母管均為投運(yùn)狀態(tài)，#3、6汽動(dòng)給水泵并列運(yùn)行，#4汽動(dòng)給水泵檢修，#5電泵備用。

三、水壓試驗(yàn)注意事項(xiàng)

二期機(jī)組全部停役，不能用汽泵上水。本次水壓試驗(yàn)過(guò)程中，給水通過(guò)#5電泵給#4爐上水。

水壓實(shí)驗(yàn)時(shí)環(huán)境溫度應(yīng)當(dāng)在5℃以上，低于5℃時(shí)須有防凍措施。本日環(huán)境氣溫最低10℃，符合要求。

為防止水壓試驗(yàn)階段再腐蝕的產(chǎn)生，試驗(yàn)過(guò)程中要重視加藥處理，以抑制氧腐蝕。加聯(lián)氨和氨控制除鹽水pH值在10-10.5，聯(lián)氨濃度100-200PPm。

水壓試驗(yàn)水溫沒(méi)有明確規(guī)定，數(shù)值一般控制在30℃～70℃為宜。水溫過(guò)低使得如果汽包等厚壁承壓部件在水壓試驗(yàn)時(shí)溫度低 于脆性轉(zhuǎn)變溫度 ，在溫差應(yīng)力和內(nèi)壓作用下，即使應(yīng)力狀態(tài)明顯小于材料的屈服強(qiáng)度或抗拉強(qiáng)度，極易發(fā)生失效斷裂。水壓試驗(yàn)的水溫適當(dāng)高一些，也容易通過(guò)檢查閥門(mén)后部溫度，判斷閥門(mén)是否內(nèi)漏。但水溫過(guò)高，一是引起汽包、聯(lián)箱等厚壁承壓部件的溫差應(yīng)力較大;二是輕微漏點(diǎn)漏出的水很快蒸干，泄漏位置不容易被發(fā)現(xiàn)。控制水壓試驗(yàn)水溫使汽包壁溫21～70℃。[1]

安全閥試驗(yàn)前也要進(jìn)行保護(hù)處理。為防止試驗(yàn)時(shí)安全閥動(dòng)作，殘?jiān)婚T(mén)芯接觸面夾住而受損，升壓前要將安全閥用頂針頂住。[2]

四、水壓試驗(yàn)上水過(guò)程

撤出#4爐汽包事故放水一、二次閥連鎖保護(hù)。

開(kāi)啟#4爐爐頂過(guò)熱器集汽箱放氣閥，啟動(dòng)排汽一、二次閥。

啟動(dòng)#5電泵，進(jìn)行上水，由于給水大、小旁路調(diào)節(jié)閥內(nèi)漏大，加之調(diào)節(jié)性能較差，此次壓力調(diào)整是通過(guò)過(guò)熱器一級(jí)減溫水調(diào)節(jié)閥實(shí)現(xiàn)的。

當(dāng)#4爐汽水管路放空氣閥有水溢出，且連續(xù)出水5min，確保系統(tǒng)內(nèi)無(wú)空氣排出時(shí)，關(guān)所有放空氣二次閥和啟動(dòng)排汽一、二次閥。

除放空氣閥連續(xù)出水外還可以檢查受熱面的溫度，各受熱面上水時(shí)溫度上升，當(dāng)所有溫度測(cè)點(diǎn)溫度上升，特別是集汽箱溫度上升且不再變化，可以作為鍋爐上滿水的標(biāo)志。

開(kāi)啟#4主蒸汽母管流量計(jì)排污閥，派專人監(jiān)視閥門(mén)出水情況， 判斷集汽集箱出口電動(dòng)閥是否嚴(yán)密。

五、水壓試驗(yàn)過(guò)程分析

（一）水壓試驗(yàn)壓力節(jié)點(diǎn)控制：

本次汽水系統(tǒng)水壓試驗(yàn)壓力分工作壓力試驗(yàn)及超壓試驗(yàn)。工作壓力為汽包工作壓力（11.65MPa），超壓試驗(yàn)壓力為1.25倍工作壓力。水壓試驗(yàn)時(shí)壓力的升壓速度不超過(guò)0.3MPa/min，超壓試驗(yàn)時(shí)壓力的升壓速度不超過(guò)0.1MPa/min，降壓速度不超過(guò)0.5MPa/min。

（二）3月19日水壓試驗(yàn)實(shí)際數(shù)據(jù)變化：

3月19日，#4爐大修后第一次水壓試驗(yàn)，當(dāng)汽包壓力到達(dá)1.1Mpa時(shí)，停止升壓，就地檢查組對(duì)過(guò)熱器系統(tǒng)各管道、閥門(mén)及爐內(nèi)受熱面初步檢查。同時(shí)觀察#4爐主蒸汽出口電動(dòng)總閥前氣動(dòng)疏水閥前手動(dòng)閥閥后臨時(shí)監(jiān)視管路有無(wú)水流出。就地告知#4爐內(nèi)部檢查發(fā)現(xiàn)頂棚過(guò)熱器處漏水，運(yùn)行人員立即停止水壓試驗(yàn)，降壓至汽包可見(jiàn)水位。

由圖1曲線也可以看出，當(dāng)汽包壓力到達(dá)1.1Mpa時(shí)，一級(jí)減溫水（3t/h左右）和給水一直保持著小流量狀態(tài)，大致可以判斷出系統(tǒng)存在漏點(diǎn)。再由過(guò)熱蒸汽左側(cè)一級(jí)噴水后溫度和低溫過(guò)熱器出口集箱溫度突然出現(xiàn)了上升的狀況（由55℃上升至70℃左右），而高溫過(guò)熱器冷段右側(cè)進(jìn)出口集箱蒸汽溫度并未發(fā)生明顯變化，可推斷出一級(jí)過(guò)熱器減溫水至低溫過(guò)熱器這一段的水有流通現(xiàn)象。而汽包壁溫?zé)o明顯變化，因而在汽包和低溫過(guò)熱器之前可能存在漏點(diǎn)，即頂棚過(guò)熱器管道周圍存在漏點(diǎn)。當(dāng)過(guò)熱器管道中的水壓上升時(shí)，原本泄漏的點(diǎn)漏水量大幅增加，由于給水溫度較高（88℃左右），加之水的流動(dòng)，導(dǎo)致至漏點(diǎn)路徑中的各測(cè)定溫度也會(huì)上升。

（四）3月20日頂棚過(guò)熱器漏點(diǎn)處理后重新進(jìn)行水壓試驗(yàn)：

3月20日，頂棚過(guò)熱器處漏點(diǎn)消缺后，再次進(jìn)行水壓試驗(yàn)。工作試驗(yàn)壓力（11.65MPa）和超壓試驗(yàn)壓力（14.56MPa）進(jìn)行的試驗(yàn)均合格，降壓速度均不超過(guò)0.5MPa/min，水壓試驗(yàn)成功完成。

水壓試驗(yàn)過(guò)程中可能遇到的問(wèn)題及對(duì)策

受熱面管、焊口、閥門(mén)等有微小泄漏、滲漏缺陷均不進(jìn)行處理，待水壓試驗(yàn)結(jié)束鍋爐放水后進(jìn)行可靠處理，換管焊口進(jìn)行100%拍片檢驗(yàn)。

過(guò)熱器系統(tǒng)升壓時(shí)試驗(yàn)人員必須密切監(jiān)視主蒸汽母管流量計(jì)排污閥是否有除鹽水流出，如發(fā)現(xiàn)有大量除鹽水流出，立即匯報(bào)值長(zhǎng)并停止升壓。

每次升壓前，都必須確認(rèn)現(xiàn)場(chǎng)查漏人員全部撤離，保證工作人員的人身安全。

升壓時(shí)，調(diào)節(jié)進(jìn)水量應(yīng)均勻緩慢，閥門(mén)或給水泵轉(zhuǎn)速不可猛開(kāi)猛關(guān)，防止壓力突升或突降;當(dāng)壓力突升無(wú)法控制時(shí)，停運(yùn)給水泵。

防止主蒸汽母管進(jìn)水，加強(qiáng)就地監(jiān)視#4爐主蒸汽出口電動(dòng)總閥前氣動(dòng)疏水閥前手動(dòng)閥閥后臨時(shí)監(jiān)視管路，發(fā)現(xiàn)有水，立即停止試驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張景陽(yáng)， 翟曉鷹. 電站鍋爐整體水壓試驗(yàn)中應(yīng)注意的若干問(wèn)題[J]. 電站系統(tǒng)工程. 2006.

[2] 邵鐵軍. 關(guān)于壓力管道水壓試驗(yàn)的思考[J]. 河南科技，2013（24）.